KR101245799B1 - 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

송신하는 제어 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘일 수 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수가 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시키는 무선 통신 장치. 이 장치에 있어서, 제어 정보 추출부(105)는, 제어 정보에 포함되는 CQI 개수 지시 정보를 추출한다. 수신 품질 측정부(113－1~113－n)는, 통신 대역내의 각 부반송파의 수신 품질을 측정한다. CQI 생성부(114)는, 통신 대역내에 있어서의 수신 품질이 양호한 일부 부반송파의 CQI를 생성한다. 다중부(122)는, CQI, CQI를 생성한 부반송파 번호정보 및 ACK 신호 혹은 NACK 신호를 다중화한다. SC선택부(127)는, 기지국 장치로부터 CQI 개수 지시 정보로 할당된 개수의 수신 품질이 양호한 부반송파를 선택한다.

Description

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법{RADIO COMMUNICATION DEVICE AND RADIO COMMUNICATION METHOD}
본 발명은, 무선 통신 장치 및 수신 품질 보고 방법에 관한 것으로서, 특히 적응 변조 및 스케줄링을 이용하여 고속 패킷 통신을 행하기 위한 무선 통신 장치 및 수신 품질 보고 방법에 관한 것이다.
종래, 3 GPP의 HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access)에 있어서는, 하향회선 고속 패킷 전송을 위해서, 전파로(傳播路) 상황에 따라 변조 방식을 적응적으로 제어하는 적응 변조와 전파로 상황이 비교적 좋은 사용자 신호를 송신하는 스케줄링이 이용되고 있다. beyond 3 G이동 통신 시스템의 전송 방식으로서 검토되고 있는 OFDM나 MC－CDMA(예를 들면, 하라(原), 카와바타(川端), 단(段), 세키구치(關口）저(著) 「주파수 스케줄링을 이용한 MC-CDM 방식」신학 기보(信學技報) RCS2002-129, 2002년 7월, pp.61-pp.66을 참조) 등의 복수 반송파(multi carrier) 전송에 있어서는, 다수의 부반송파(sub carrier)를 사용하여 고속 전송을 실현하려고 하고 있다. 이러한 전송 방식에 있어서는, 적응 변조나 스케줄링을 매 부반송파마다 행하는 것이 검토되고 있다. 이러한 적응 변조나 스케줄링을 행하는 시스템에서는, 이동국은 기지국에 순간(moment)의 각 부반송파의 채널 품질 정보(CQI(Channel Quality Indicator))를 보고하는 일이 필요하게 된다.
이동국은, 모든 부반송파에 대한 부반송파 마다의 개별 CQI를 기지국에 보고한다. 기지국은 각 이동국으로부터의 CQI를 고려하여 소정의 스케줄링 알고리즘에 따라, 각 이동국에 대해 사용하는 부반송파, 변조 방식 및 부호화율을 결정한다. 일반적으로는, 각 이동국에 대해서 각각 전파로 상황이 비교적 양호한 부반송파를 할당하고, 그 전파로 상황에 있어서 소정의 패킷 오류 비율을 만족시킬만한 변조 방식과 부호화율을 이용한다. 기지국이, 복수의 이동국에 대해서 동시에 송신할 경우에는, 모든 사용자로부터의 모든 부반송파의 CQI를 사용하여 주파수 스케줄링을 행한다. 즉, 64개의 부반송파가 있으면, 각 이동국은 64개의 CQI를 보고하는 일이 필요하다. 이 경우, CQI를 5비트로 나타낸다고 한다면, 1사용자 당 합계 64 × 5 = 320비트를 각 무선 프레임으로 송신하는 일이 필요하게 된다.
<비특허 문헌 1> 하라(原), 카와바타(川端), 단(段), 세키구치(口）저 「주파수 스케줄링을 이용한 MC-CDM 방식」신학 기보(信技報) RCS2002-129, 2002년 7월, pp.61-pp.66
그렇지만, 상기 종래의 무선 통신 장치에 있어서는, CQI 보고를 위한 신호량이 방대해져 버리기 때문에, 상향회선의 다른 데이터 채널 및 타셀에 미치는 간섭이 커져, 송신할 수 있는 데이터 용량이 크게 감소해 버린다는 문제가 있다. 또, CQI 보고를 위한 신호량이 방대해 짐으로 인해, 이동국의 소비 전력이 커져 전지의 수명이 줄어드는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 송신하는 제어 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에 소비 전력을 작게 할 수 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있는 무선 통신 장치 및 수신 품질 보고 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 형태에 의하면, 무선 통신 장치는, 수신 신호로부터 통신 대역 내의 복수의 부반송파의 수신 품질을 부반송파 마다 측정하는 측정 수단과, 상기 복수의 부반송파 중에서, 측정된 수신 품질에 관한 소정의 조건을 만족시키는 부반송파를 선택하는 선택 수단과, 상기 선택 수단에 의한 선택 결과를 보고하는 보고 수단을 구비한다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 기지국 장치는, 통신 상대 장치에서의 수신 품질에 관한 소정의 조건을 만족시키는 부반송파가 통신 대역 내의 복수의 부반송파 중에서 선택된 선택결과 보고에 기초하여 적응적으로 선택된 변조 다치수(變調多値數, M-ary value)로 패킷 데이터를 변조하는 변조 수단과, 상기 보고에 기초하여 적응적으로 선택된 부호화율로 패킷 데이터를 부호화 하는 부호화 수단과, 상기 보고에 기초하여 상기 소정의 조건을 만족시키는 부반송파를 식별함과 동시에, 식별된 부반송파의 수신 품질이 양호할수록 변조 다치수 또는 부호화율이 큰 패킷 데이터가 할당되는 스케줄링을 실시하는 스케줄링 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 수신 품질 보고 방법은, 수신 신호로부터 통신 대역 내의 복수의 부반송파의 수신 품질을 부반송파 마다 측정하는 측정 스텝과, 상기 복수의 부반송파 중에서, 측정된 수신 품질에 관한 소정의 조건을 만족시키는 부반송파를 선택하는 선택 스텝과, 상기 선택 스텝에서의 선택 결과를 보고하는 보고 스텝을 구비한다.
본 발명에 따른 무선 통신 장치 및 수신 품질 보고 방법은, 송신하는 제어 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수가 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시키는 효과를 가지며, 무선 통신 장치의 수신 품질을 보고하는데 유용하다.
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 주파수축 상의 부반송파의 배치를 나타내는 도면,
도 4는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 신호 포맷을 나타내는 도면,
도 5는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 신호 포맷을 나타내는 도면,
도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 7은, 본 발명의 실시형태 3에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 8은, 본 발명의 실시형태 3에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 9는, 본 발명의 실시형태 3에 따른 신호 포맷을 나타내는 도면,
도 10은, 본 발명의 실시형태 4에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 11은, 본 발명의 실시형태 4에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 12는, 본 발명의 실시형태 4에 따른 신호 포맷을 나타내는 도면,
도 13은, 본 발명의 실시형태 4에 따른 신호 포맷을 나타내는 도,면
도 14는, 본 발명의 실시형태 5에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 15는, 본 발명의 실시형태 5에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
아래에 본 발명의 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
수신 무선 처리부(102)는, 안테나(101)에서 수신한 수신 신호를 무선 주파수로부터 베이스밴드(baseband) 주파수로 다운 컨버트(down-convert) 등을 하여 가드 인터벌(이하 「GI」라고 한다) 제거부(103)에 출력한다.
GI제거부(103)는, 수신 무선 처리부(102)로부터 입력된 수신 신호로부터 GI를 제거하고 고속 푸리에 변환(이하 「FFT；Fast Fourier Transform」라고 한다) 부(104)에 출력한다.
FFT부(104)는, GI제거부(103)로부터 입력된 수신 신호를 직렬 데이터 형식에서 병렬 데이터 형식으로 변환한 뒤, FFT 하여 제어 정보 추출부(105), 사용자 데이터 추출부(108) 및 파일럿 신호 추출부(112)에 출력한다.
제어 정보 추출부(105)는, FFT부(104)로부터 입력된 수신 신호에서, 기지국 장치로부터 송신된 CQI 개수 정보를 포함한 제어 정보를 추출하여 복조부(106)에 출력한다.
복조부(106)는, 제어 정보 추출부(105)로부터 입력된 제어 정보를 복조하여 복호부(107)에 출력한다.
복호부(107)는, 복조부(106)로부터 입력한 복조된 제어 정보를 복호화하여 제어 정보를 출력시킴과 동시에, 제어 정보에 포함되는 CQI 개수 정보를 부반송파 선택부 (이하 「SC선택부」라고 한다)(127)에 출력한다.
사용자 데이터 추출부(108)는, FFT부(104)로부터 입력된 수신 신호로부터 사용자 데이터를 추출하여 복조부(109)에 출력한다.
복조부(109)는, 사용자 데이터 추출부(108)로부터 입력된 사용자 데이터를 복조하여 수신 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)부(110)에 출력한다.
수신 HARQ부(110)는, 복조부(109)로부터 입력된 사용자 데이터가 신규 데이터이면 상기 사용자 데이터의 전부 또는 일부를 보존함과 동시에, 상기 사용자 데이터를 복호부(111)에 출력한다. 수신 HARQ부(110)는, 복조부(109)로부터 입력된 사용자 데이터가 재송(再送) 데이터이면, 보존하고 있던 사용자 데이터와 재송 데이터를 합성한 뒤에 보존함과 동시에, 합성한 사용자 데이터를 복호부(111)에 출력한다.
복호부(111)는, 수신 HARQ부(110)로부터 입력된 사용자 데이터를 복호화하여 사용자 데이터를 출력한다. 또, 복호부(111)는, 오류 검출 복호를 실시하여 ACK/NACK 생성부(119)에 출력한다. 오류 검출은, CRC(Cyclic Redundancy Check)를 이용할 수 있다. 또한, 오류 검출은, CRC에 한하지 않고 임의의 오류 검출 방법을 적용할 수 있다.
파일럿 신호 추출부(112)는, FFT부(104)로부터 입력된 수신 신호로부터 파일럿 신호를 추출하여 수신 품질 측정부(113－1~113－n)에 출력한다.
수신 품질 측정부(113－1~113－n)는, 사용 가능한 부반송파 개수 만큼 설치되며, 파일럿 신호 추출부(112)로부터 입력된 파일럿 신호를 사용하여, 모든 부반송파에 대한 부반송파 마다의 수신 품질을 측정하고, 측정한 부반송파 마다의 수신 품질을 나타내는 측정값 정보를 CQI 생성부(114) 및 SC 선택부(127)에 출력한다. 측정값 정보로, 부반송파 마다 측정한 CIR(Carrier to Interference Ratio) 또는 SIR(Signal to Interference Ratio) 등의 임의의 측정값이 이용될 수 있다.
수신 품질 정보 생성 수단인 CQI 생성부(114)는, SC 선택부(127)로부터 입력된 식별 정보인 부반송파 번호(이하 「SC번호」라고 한다) 정보의 부반송파에 대해서, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보와 수신 품질에 따라 복수로 설정되는 CQI 선택용 임계값 (제2임계값)을 비교하고, 부반송파별 CQI를 선택해서 생성한다. 즉, CQI 생성부(114)는, 복수의 CQI 선택용 임계값에 의해 구분되어진 수신 품질을 나타내는 측정값의 소정 영역 마다, 다른 CQI가 할당된 CQI 선택용 정보를 보존한 참조 테이블을 가지고 있어, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보를 사용하여 CQI 선택용 정보를 참조하여 CQI를 선택한다. CQI 생성부(114)는, 1개의 부반송파에 대해서 1개의 CQI를 생성하므로, 지시받은 개수의 부반송파의 CQI를 생성한다. 그리고, CQI 생성부(114)는, 생성한 CQI를 부호화부(115)에 출력한다. 또한, 부반송파를 선택한 뒤에 CQI를 생성하는 경우에 한하지 않고, 모든 부반송파에 대한 CQI를 생성한 뒤에, CQI 개수 정보를 기초로 생성한 CQI를 선택하도록 해도 좋다.
부호화부(115)는, CQI 생성부(114)로부터 입력된 지시된 개수의 부반송파의 CQI를 부호화하여 변조부(116)에 출력한다.
변조부(116)는, 부호화부(115)로부터 입력된 CQI를 변조하여 다중부(122)에 출력한다.
부호화부(117)는, SC선택부(127)로부터 입력된 SC번호 정보를 부호화하여 변조부(118)에 출력한다.
변조부(118)는, 부호화부(117)로부터 입력된 SC번호 정보를 변조하여 다중부(122)에 출력한다.
ACK/NACK 생성부(119)는, 복호부(111)로부터 입력한 오류 검출 결과 정보로부터, 재송(再送)이 필요하다면 오류 판정 신호인 NACK 신호를 생성하고, 재송이 필요하지 않을 경우에는 오류 판정 신호인 ACK 신호를 생성하여, 생성한 NACK 신호 또는 ACK 신호를 부호화부(120)에 출력한다.
부호화부(120)는, ACK/NACK 생성부(119)부터 입력된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 부호화하여 변조부(121)에 출력한다.
변조부(121)는, 부호화부(120)로부터 입력된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 변조하여 다중부(122)에 출력한다.
다중부(122)는, 변조부(116)로부터 입력된 CQI, 변조부(118)로부터 입력된 SC번호 정보, 및 변조부(121)로부터 입력된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 다중화해 송신 데이터를 생성하고, 생성한 송신 데이터를 직렬/병렬(이하「S/P」라고 한다) 변환부(123)에 출력한다.
S/P변환부(123)는, 다중부(122)로부터 입력된 송신 데이터를 직렬 데이터 형식으로부터 병렬 데이터 형식으로 변환하여 역고속 푸리에 변환(이하 「IFFT；Inverse Fast Fourier Transform」라고 한다)부(124)에 출력한다.
IFFT부(124)는, S/P변환부(123)로부터 입력된 송신 데이터를 역고속 푸리에 변환하여 GI삽입부(125)에 출력한다.
GI삽입부(125)는, IFFT부(124)로부터 입력된 송신 데이터에 GI를 삽입하여 송신 무선 처리부(126)에 출력한다.
송신 무선 처리부(126)는, GI삽입부(125)로부터 입력된 송신 데이터를 베이스밴드 주파수로부터 무선 주파수로 업컨버트 등을 하여 안테나(101)를 통해 송신한다.
선택 수단인 SC선택부(127)는, 복호부(107)로부터 입력된 CQI 개수 정보와 수신 품질 측정부(113－1~113－n)로부터 입력된 측정값 정보에 의하여, CQI 개수 정보로 지시된 개수의 부반송파를 수신 품질이 양호한 순서대로 선택한다. 그리고, SC선택부(127)는, 선택한 부반송파를 SC번호 정보로서 CQI 생성부(114) 및 부호화부(117)에 출력한다. 이와 같이, SC선택부(127)는, 제어국 장치에 의해 지시된 개수의 부반송파를 선택한다. 또, SC선택부(127)는, 수신 품질이 양호한 순서대로 부반송파를 선택하는 경우에 한하지 않고, 소정의 임계값을 설정하고, 수신 품질이 임계값 이상인 부반송파 중에서, CQI 개수 정보에 의해 지시된 개수의 임의의 부반송파를 선택하도록 해도 좋다.
다음으로, 무선 통신 장치(100)의 상위국 장치인 기지국 장치의 구성에 대해, 도 2를 참조로 설명한다. 도 2는, 기지국 장치(200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
제어 정보 추출부(205), 복조부(206), 복호부(207), 부호화부(209), 송신 HARQ부(210), 변조부(211), 부호화부(212) 및 변조부(213)는, 송신 데이터 처리부(221－1~221－n)를 구성한다. 송신 데이터 처리부(221－1~221－n)는, 사용자 수 만큼 설치되는 것으로서, 각 송신 데이터 처리부(221－1~221－n)는, 1 사용자에 송신하는 송신 데이터의 처리를 행한다. 또, 부호화부(212) 및 변조부(213)는, 제어용 데이터 송신 처리부(220)를 구성한다.
수신 무선 처리부(202)는, 안테나(201)를 통해 수신한 수신 신호를 무선 주파수로부터 베이스밴드 주파수로 다운 컨버트 등을 하여 GI제거부(203)에 출력한다.
GI제거부(203)는, 수신 무선 처리부(202)로부터 입력된 수신 신호로부터 GI를 제거하고 FFT부(204)에 출력한다.
FFT부(204)는, GI제거부(203)로부터 입력된 수신 신호를 직렬 데이터 형식으로부터 병렬 데이터 형식으로 변환한 뒤, 사용자 마다의 수신 신호로 분리하고 각 제어 정보 추출부(205)에 출력한다.
제어 정보 추출부(205)는, FFT부(204)로부터 입력된 수신 신호로부터 제어 정보를 추출하여 복조부(206)에 출력한다.
복조부(206)은, 제어 정보 추출부(205)로부터 입력된 제어 정보를 복조하여 복호부(207)에 출력한다.
복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하고 수신 신호에 포함되는 지시한 개수의 부반송파 마다의 CQI를 제어부(208)에 출력한다. 또, 복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하고, 수신 신호에 포함되는 SC번호 정보를 제어부(208)에 출력한다. 또, 복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하고, 수신 신호에 포함되는 NACK 신호 또는 ACK 신호를 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
스케줄링 수단인 제어부(208)는, 복호부(207)로부터 입력된 각 사용자의 무선 통신 장치(100)의 CQI 및 SC 번호 정보로부터, 스케줄링 알고리즘에 기초하여 스케줄링을 실시함과 동시에, 변조 다치수(M-ary value) 및 부호화율 등의 MCS (Modulation Coding Schemes)를 적응적으로 선택한다. 즉, 제어부(208)는, 각 사용자의 무선 통신 장치(100)로부터 수신된 부반송파 마다의 CQI 및 SC번호 정보로부터, 각 무선 통신 장치(100)의 부반송파 마다의 수신 품질을 판정할 수 있으므로, 각 무선 통신 장치(100)의 각 부반송파의 수신 품질에 따른 MCS를 선택한다. 제어부(208)는, 사용 가능한 부반송파 수를 파악하고 있어, 사용 가능한 부반송파의 범위내에서 각 무선 통신 장치(100)에 송신할 송신 데이터를 부반송파 마다 할당한다. 이 때, 제어부(208)는, 무선 통신 장치(100)로부터 CQI가 전송되어 오지 않은 부반송파에 대한 수신 품질은, 가장 나쁜 것으로서 할당을 한다. 그리고, 제어부(208)는, 각 부반송파에 대한 선택한 부호화율 정보를 부호화부(209)에 출력하고, 각 부반송파에 대한 선택한 변조 방식 정보를 변조부(211)에 출력함과 동시에, 스케줄링을 이용하여 각 무선 통신 장치(100)에 할당한 부반송파 정보를 부반송파 할당부(215)에 출력한다.
부호화부(209)는, 제어부(208)로부터 입력된 부호화율 정보에 기초하여, 입력된 송신 데이터를 부호화하여 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
송신 HARQ부(210)는, 부호화부(209)로부터 입력된 송신 데이터를 변조부(211)에 출력함과 동시에, 변조부(211)에 출력한 송신 데이터를 일시적으로 보관 유지한다. 그리고, 송신 HARQ부(210)는, 복호부(207)로부터 NACK 신호가 입력됐을 경우에는, 무선 통신 장치(100)로부터 재송이 요구되고 있기 때문에, 일시적으로 보관 유지하고 있는 출력이 끝난 송신 데이터를 재차 변조부(211)에 출력한다. 한편, 송신 HARQ부(210)는, 복조부(207)로부터 ACK 신호가 입력된 경우에는, 신규 송신 데이터를 변조부(211)에 출력한다.
변조부(211)는, 제어부(208)로부터 입력된 변조 방식 정보에 기초하여, 송신 HARQ부(210)로부터 입력된 송신 데이터를 변조하여 다중부(214)에 출력한다.
부호화부(212)는, 기지국 장치(200)의 상위국 장치인 도시하지 않는 제어국 장치로부터 입력된 제어용 데이터와 CQI 개수 정보를 부호화하여 변조부(213)에 출력한다. 또한, CQI 개수 정보는, 제어국 장치로부터 입력되는 경우에 한하지 않고, 기지국 장치(200)가 설정해도 좋다. 또, CQI 개수 정보는 사용자 수나 트래픽(traffic) 량을 고려해서 설정할 수도 있다. 또 이동국 마다 그 이동국의 수신 능력에 맞는 값을 설정할 수도 있다.
변조부(213)는, 부호화부(212)로부터 입력된 제어용 데이터 및 CQI 개수 정보를 변조하여 다중부(214)에 출력한다.
다중부(214)는, 변조부(211)로부터 입력된 송신 데이터와 변조부(213)로부터 입력된 제어용 데이터 및 CQI 개수 정보를, 각 사용자의 무선 통신 장치(100)에 송신하는 데이터마다 다중화하여 부반송파 할당부(215)에 출력한다. CQI 개수 정보는, 각 사용자의 무선 통신 장치(100)에 고유한 정보이다.
부반송파 할당부(215)는, 제어부(208)로부터 입력된 각 무선 통신 장치(100)의 부반송파 정보에 기초하여, 다중부(214)로부터 입력된 다중 신호를 순서를 바꾸어 S/P변환부(216)에 출력한다.
S/P변환부(216)는, 부반송파 할당부(215)로부터 입력된 송신 데이터를 직렬 데이터 형식으로부터 병렬 데이터 형식으로 변환하여 IFFT부(217)에 출력한다.
IFFT부(217)는, S/P변환부(216)로부터 입력된 송신 데이터를 IFFT 하여 GI삽입부(218)에 출력한다. IFFT부(127)에서 IFFT 된 각 무선 통신 장치(100)에 송신되는 송신 데이터는, 제어부(208)에서 주파수 스케줄링 된 부반송파에 할당된다.
GI삽입부(218)는, IFFT부(217)로부터 입력된 송신 데이터에 GI를 삽입하여 송신 무선 처리부(219)에 출력한다.
송신 무선 처리부(219)는, GI삽입부(218)로부터 입력된 송신 데이터를 베이스밴드 주파수로부터 무선 주파수로 업컨버트 등을 하여 안테나(201)를 통해 송신한다.
다음으로, 무선 통신 장치(100)에 있어서의 부반송파를 선택하는 방법 및 선택한 부반송파의 CQI를 송신할 때의 송신 신호의 포맷에 대해, 도 3~도 5를 이용해 설명한다.
도 3은, 소정의 통신 대역폭F1의 범위내에 할당되는 64개의 부반송파를 나타낸 것이다. 기지국 장치(200)는, 1번~64번까지의 부반송파를 사용하여, 모든 사용자의 무선 통신 장치(100)에 고속 패킷 데이터를 송신한다. 수신 품질 측정부(113－1~113－n)에서의 수신 품질 측정 결과, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 수신 품질이 양호한 경우, SC선택부(127)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파를 선택한다. 그리고, CQI 생성부(114)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 만의 CQI를 생성함과 동시에, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 SC번호 정보를 생성한다. 한편, CQI 생성부(114)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 이외의 부반송파의 CQI 및 SC번호 정보는 생성하지 않는다.
도 4는, 무선 통신 장치(100)로부터 기지국 장치(200)에 송신되는 신호의 포맷을 나타내는 것이다. 6비트의 SC번호 정보와 5비트의 CQI가 한쌍이 되어 1개 부반송파의 제어 정보로 구성된다. 그리고, 다중부(122)로부터 출력되는 제어 정보는, 도 4에 나타내는 바와 같이, CQI 생성부(114)에서 CQI가 생성된 각 부반송파 1쌍의 제어 정보와 1비트의 ACK/NACK 신호가 시분할 다중화된 신호이다.
도 5는, 무선 통신 장치(100)로부터 기지국 장치(200)에 송신되는 신호의 포맷의 다른 예를 나타내는 것이다. 1비트의 SC번호 정보와 5비트의 CQI가 1개 부반송파의 제어 정보로 구성된다. 그리고, 다중부(122)로부터 출력되는 제어 정보는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 선두로부터 64비트의 64개 각 부반송파의 SC번호 정보, CQI 생성부(114)에서 CQI가 생성된 각 부반송파에 대한 CQI 및 1비트의 ACK/NACK 신호가 시분할 다중화된 신호이다. SC번호 정보는, 64개 부반송파의 1번 부반송파부터 순서대로 시분할 다중화되는 것으로서, CQI가 생성되어 있는 부반송파의 SC번호 정보는 「1」이라고 하고, CQI가 생성되어 있지 않은 부반송파의 SC번호 정보는 「0」라고 한다. 따라서, 1비트째, 2비트째~10비트째, 22비트째~33비트째 및 42비트째~64비트째까지는 「0」가 되고, 11비트째~21비트째 및 34비트째~41비트째까지는 「1」이 된다.
이러한 CQI 및 SC번호 정보를 받은 기지국 장치(200)에 있어서, 제어부(208)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파를 우선적으로 할당하는 등으로, 각 무선 통신 장치(100)에 대해, 부반송파 마다의 스케줄링을 행할 수 있다. 또, 상기 부반송파에 대해서, 오류를 줄일 필요가 있는 데이터(예를 들면, 중요도가 높은 제어 데이터 또는 재송 데이터 등)를 매핑하는 것도 생각할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태 1에 의하면, 기지국 장치로부터 지시받은 개수의 수신 품질이 양호한 부반송파를 선택하고, 선택한 부반송파의 CQI를 생성하여 송신하므로, 상향회선에서 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, 선택된 부반송파의 CQI만을 생성하므로, CQI를 생성할 때의 처리 시간을 짧게 할 수 있다. 또, 본 실시형태 1에 의하면, CQI를 생성하는 부반송파를 선택할 때의 지시는, 기지국 장치가 CQI의 개수를 지시하는 지시 정보를 송신하는 것만으로 되기 때문에, 하향회선에 있어서, 송신하는 신호량을 증대시키는 일 없이 상향회선의 송신하는 신호량을 줄일 수 있다.
(실시형태 2)
도 6은, 본 발명의 실시형태 2에 따른 무선 통신 장치(600)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 2에 따른 무선 통신 장치(600)는, 도 1에 나타내는 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치(100)에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, SC선택부(127)를 빼고, 임계값 판정부(601)를 추가한다. 또, 도 6에 있어서는, 도 1과 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다. 또, 기지국 장치의 구성은, CQI 개수 정보를 송신하는 대신에 CQI 임계값 정보를 송신하는 것 외에는 도 2와 동일한 구성이므로, 그 설명은 생략 한다.
복호부(107)는, 복조부(106)로부터 입력된 복조된 제어 정보를 복호화하여 제어 정보를 출력함과 동시에, 제어 정보에 포함되는 CQI 임계값 정보를 임계값 판정부(601)에 출력한다.
CQI 생성부(114)는, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보로부터, 모든 부반송파에 대한 부반송파 마다의 CQI를 생성한다. 즉, CQI 생성부(114)는, 복수의 CQI 선택용 임계값으로 구분되어진 수신 품질을 나타내는 측정값의 소정 영역마다, 다른 CQI가 할당된 CQI 선택용 정보를 보존한 참조 테이블을 가지고 있어, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보를 사용하여 CQI 선택용 정보를 참조하여 CQI를 선택한다. 그리고, CQI 생성부(114)는, 생성한 CQI를 임계값 판정부(601)에 출력한다. 또한, CQI 생성부(114)는, 모든 부반송파의 CQI를 생성하는 경우에 한하지 않고, 각 부반송파의 수신 품질을 임계값 판정하여 부반송파를 선택한 후에 CQI를 생성하도록 해도 좋다.
선택 수단인 임계값 판정부(601)는, CQI 생성부(114)로부터 입력된 CQI와 복호부(107)로부터 입력된 제1임계값인 CQI 임계값 정보를 가지고, 수신 품질이 임계값 이상인 CQI만을 선택하고, 선택한 CQI를 부호화부(115)에 출력함과 동시에, 선택한 CQI의 SC번호 정보를 부호화부(117)에 출력한다. 구체적으로는, 레벨 1~8까지의 8 단계 CQI를 이용할 경우, 임계값을 레벨 5이상으로 했을 경우에는 레벨 5이상인 CQI만을 선택하고, 임계값을 레벨 4이상으로 했을 경우에는 레벨 4이상인 CQI만을 선택한다. 임계값 판정부(601)는, 선택한 CQI가 레벨 1~8의 8 단계 중의 어느 레벨인지를 나타내는 8 단계의 정보를 출력하는 방법, 또는, 예를 들면 임계값을 레벨 5이상으로 했을 경우에, 그리고 생성한 CQI가 레벨 7일 경우에는, 임계값에 대한 상대값인 2를 출력하는 등의 상대값 정보를 출력하는 방법 등을 채용할 수 있다. 8 단계의 정보를 출력하는 방법을 채용했을 경우에는, 1~8 단계를 나타내기 위해서 3비트 필요한데 반해, 상대값 정보를 출력하는 방법을 채용했을 경우에는, 임계값과의 차이가 0~3이면 2비트의 정보량으로 되기 때문에, 상대값 정보를 송신할 경우에는 신호의 송신량을 줄일 수 있다. 상대값 정보를 출력하는 방법을 채용할 경우에는, 기지국 장치는, 무선 통신 장치(600)와 공통된 임계값 정보를 기억하고 있다. 또한, 무선 통신 장치(600)에 있어서의 CQI를 선택하는 방법 및 선택한 CQI를 송신할 때의 송신 신호의 포맷에 대해서는, 도 3~도 5와 동일하므로 그 설명은 생략 한다.
이와 같이, 본 실시형태 2에 의하면, 기지국 장치로부터 지시된 임계값 이상의 수신 품질을 만족시키는 부반송파를 선택하고, 선택한 부반송파의 CQI를 생성해서 송신하므로, 상향회선에서 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수가 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다.
또, 본 실시형태 2에 의하면, CQI를 생성하는 부반송파를 선택할 때의 지시는, 기지국 장치로부터 임계값을 지시하는 지시 정보를 송신하는 것만으로 되기 때문에, 하향회선에 있어서, 송신하는 신호량을 증대시키는 일 없이 상향회선의 송신하는 신호량을 줄일 수 있다.
(실시형태 3)
도 7은, 본 발명의 실시형태 3에 따른 무선 통신 장치(700)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 3에 따른 무선 통신 장치(700)는, 도 1에 나타내는 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치(100)에 있어서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 부호화부(117), 변조부(118) 및 SC선택부(127)을 빼고, 임계값 판정부(701), 사용 부반송파 선택부(702) 및 확산부(703)를 추가한다. 또한, 도 7에 있어서는, 도 1과 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
CQI 생성부(114)는, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보로부터, 모든 부반송파에 대한 부반송파 마다의 CQI를 생성한다. 즉, CQI 생성부(114)는, 복수의 CQI 선택용 임계값으로 구분되어진 수신 품질을 나타내는 측정값의 소정 영역마다, 다른 CQI가 할당된 CQI 선택용 정보를 보존한 참조 테이블을 가지고 있어, 수신 품질 측정부(113)로부터 입력된 측정값 정보를 가지고 CQI 선택용 정보를 참조하여 CQI를 선택한다. 그리고, CQI 생성부(114)는, 생성한 CQI를 임계값 판정부(701)에 출력한다. 또한, CQI 생성부(114)는, 모든 부반송파의 CQI를 생성하는 경우에 한하지 않고, 각 부반송파의 수신 품질을 임계값 판정하여 부반송파를 선택한 후에 CQI를 생성하도록 해도 좋다.
선택 수단인 임계값 판정부(701)는 CQI 생성부(114)로부터 입력된 CQI와 복호부(107)로부터 입력된 CQI 임계값 정보를 이용해, 수신 품질이 임계값 이상인 CQI만을 선택하고, 선택한 CQI를 부호화부(115)에 출력함과 동시에, 선택한 CQI의 SC번호 정보를 사용 부반송파 선택부(702)에 출력한다. 임계값 판정부(701)는, 상기 실시형태 2에 있어서의 임계값 판정부(601)와 마찬가지로, 선택한 CQI가 레벨 1~8의 8 단계 중의 어느 레벨인지를 나타내는 8 단계의 정보를 출력하는 방법, 또는 상대값 정보를 출력하는 방법 중의 어느 쪽인가를 채용하여 임계값 판정을 할 수 있다.
사용 부반송파 선택부(702)는, 임계값 판정부(701)로부터 입력된 SC번호 정보로부터 CQI가 생성된 부반송파 또는, 그 부반송파에 미리 1대 1로 대응된 부반송파를 송신 부반송파로서 선택하여, CQI를 확산부(703)에 출력한다.
확산부(703)는, 사용 부반송파 선택부(702)로부터 입력된 각 CQI를 CQI용 확산 코드를 이용해 확산 처리하고, CQI 신호를 사용 부반송파 선택부(702)에서 할당한 부반송파에 할당하여 다중부(122)에 출력한다. CQI용 확산 코드는, 각 사용자의 무선 통신 장치(700)마다 다른 확산 코드이면서, 또, 각 사용자의 무선 통신 장치(700)의 모든 부반송파 및 CQI에 대해서는 동일한 확산 코드를 이용한다.
또한 SC번호 정보는 송신하지 않기 때문에, 확산부(703)는, SC번호 정보에 대해서는 확산 처리 하지않는다.
다중부(122)는, 확산부(703)로부터 입력된 CQI와 변조부(121)로부터 입력된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 다중화하여 S/P변환부(123)에 출력한다. 다중부(122)에서 다중화된 송신 신호는, 각 부반송파의 CQI가 자신의 부반송파에 할당되든지, 또는 각 부반송파의 CQI가 1 대 1로 대응시킨 부반송파에 할당되든지 중의 어느 한가지 상태가 된다. 또한, 부반송파의 할당 방법의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
다음으로, 본 실시형태 3에 따른 기지국 장치의 구성에 대해, 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은, 기지국 장치(800)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 3에 따른 기지국 장치(800)는, 도 2에 나타내는 실시형태 1에 따른 기지국 장치(200)에 있어서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 역확산부(801) 및 부반송파 판정부(802)를 추가한다. 또한, 도 8에 있어서는, 도 2와 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
제어 정보 추출부(205), 복조부(206), 복호부(207), 부호화부(209), 송신 HARQ부(210), 변조부(211), 부호화부(212), 변조부(213), 역확산부(801) 및 부반송파 판정부(802)는, 송신 데이터 처리부(803－1~803－n)를 구성한다. 송신 데이터 처리부(803－1~803－n)는, 사용자 수 만큼 설치되는 것으로서, 각 송신 데이터 처리부(803－1~803－n)는, 1 사용자에 송신하는 송신 데이터의 처리를 행한다.
역확산부(801)는, 기지국 장치(800)가 통신을 행하고 있는 1 사용자의 무선 통신 장치(700)에서 사용되는 복수의 확산 코드를 기억하고 있다. 그리고, 역확산부(801)는, 제어 정보 추출부(205)로부터 입력된 모든 각 부반송파에 대해서, 기억하고 있는 확산 코드로 역확산 처리하여 부반송파 판정부(802)에 출력한다. 또한, 각 무선 통신 장치(700)는, 다른 확산 코드를 사용하고 있기 때문에, 각 송신 데이터 처리부(803－1~803－n)의 역확산부(801)는, 각각 다른 확산 코드를 기억하고 있다.
부반송파 판정부(802)는, 역확산부(801)로부터 입력된 역확산 출력이 임계값 이상인 부반송파를 무선 통신 장치(700)에서 선택된 부반송파 라고 판단하고, 수신 품질이 임계값 이상인 부반송파의 SC번호 정보를 제어부(208) 및 복조부(206)에 출력한다. 또한, 부반송파 판정부(802)는, 무선 통신 장치(700)로부터는 SC번호 정보는 송신되지않기 때문에, 미리 무선 통신 장치(700)와 공통된 SC번호 정보를 기억하고 있다. 또, 페이딩(fading)에 의한 수신 품질 변동도 고려하여, 수신 품질은 파일럿 신호의 수신 품질에 대한 상대값으로 한다.
복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하고 수신 신호에 포함되는 지시한 개수의 부반송파 마다의 CQI를 제어부(208)에 출력한다. 또, 복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하고 수신 신호에 포함되는 NACK 신호 또는 ACK 신호를 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
제어부(208)는, 복호부(207)로부터 입력된 각 사용자 무선 통신 장치(700)의 CQI와 부반송파 판정부(802)로부터 입력된 각 사용자 무선 통신 장치(700)의 SC번호 정보를 가지고, 스케줄링 알고리즘에 기초하여 스케줄링을 행함과 동시에, 변조 다치수 및 부호화율 등의 MCS를 적응적으로 선택한다. 즉, 제어부(208)는, 각 사용자의 무선 통신 장치(700)로부터 송신되어 온 부반송파 마다의 CQI와 부반송파 판정부(802)로부터 입력된 각 사용자의 무선 통신 장치(700)의 SC번호 정보를 이용하여, 각 무선 통신 장치(700)의 부반송파 마다의 수신 품질을 판정할 수 있으므로, 각 무선 통신 장치(700)의 각 부반송파의 수신 품질에 맞는 MCS를 선택한다. 또, 제어부(208)는, 각 무선 통신 장치(700)에 있어서 수신 품질이 양호한 부반송파에, 그 무선 통신 장치(700)에 송신할 데이터를 할당할 수 있다. 제어부(208)는, 사용 가능한 부반송파 수를 파악하고 있어, 사용 가능한 부반송파의 범위내에서 각 무선 통신 장치(700)에 송신할 송신 데이터를 부반송파 마다 할당한다. 이 때, 제어부(208)는, 무선 통신 장치(700)로부터 CQI가 송신되어 오지 않은 부반송파에 대한 수신 품질은, 가장 나쁜 것으로서 할당을 한다. 그리고, 제어부(208)는, 각 부반송파에 대한 선택한 부호화율 정보를 부호화부(209)에 출력하고, 각 부반송파에 대한 선택한 변조 방식 정보를 변조부(211)에 출력함과 동시에, 스케줄링으로 각 무선 통신 장치(700)에 할당한 부반송파 정보를 부반송파 할당부(215)에 출력한다.
다음으로, 무선 통신 장치(700)에 있어서의 CQI를 선택하여 부반송파에 할당하는 방법 및 선택한 CQI를 송신할 때의 송신 신호의 포맷에 대해, 도 3 및 도 9를 이용하여 설명한다. 부반송파의 할당 방법으로서는, 각 부반송파의 CQI를 자신의 부반송파에 할당하는 방법, 또는 각 부반송파의 CQI를 1 대 1로 대응시킨 다른 부반송파에 할당하는 방법의 2개의 방법을 채용할 수 있다.
먼저, 각 부반송파의 CQI를 자신의 부반송파에 할당하는 방법에 대해 설명한다. 도 3에 있어서, 수신 품질 측정부(113－1~113－n)에서의 수신 품질 측정 결과, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 수신 품질이 양호한 경우, 임계값 판정부(701)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 CQI를 선택함과 동시에, 사용 부반송파 선택부(702)는, 11번~21번의 CQI는 11번~21번의 부반송파에 할당함과 동시에, 34번~41번의 부반송파의 CQI는 34번~41번의 부반송파에 할당한다. 한편, 임계값 판정부(701)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 이외의 부반송파의 CQI 및 SC번호 정보는 선택하지 않는다.
다음으로, 각 부반송파의 CQI를 1대1로 대응시킨 다른 부반송파에 할당하는 방법에 대해 설명한다. 도 3에 있어서, 수신 품질 측정부(113－1~113－n)에서의 수신 품질 측정 결과, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 수신 품질이 양호할 경우, 임계값 판정부(701)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 CQI를 선택함과 동시에, 사용 부반송파 선택부(702)는, 11번~21번의 CQI를 1대1로 각각 대응시킨 22번~32번의 부반송파에 할당함과 동시에, 34번~41번의 부반송파의 CQI를 1대1로 각각 대응시킨 51번~57번의 부반송파에 할당한다. 한편, 임계값 판정부(701)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 이외의 부반송파의 CQI 및 SC번호 정보는 선택하지 않는다. 또한, CQI를 생성한 부반송파와 1대1 대응시킨 부반송파는, 무선 통신 장치(700)와 기지국 장치(800) 간에서 미리 기억해 둠으로써, 기지국 장치(800)는 수신한 CQI가 어느 쪽 부반송파의 CQI인지를 인식할 수 있다.
도 9는, 무선 통신 장치(700)로부터 기지국 장치(800)에 송신되는 신호의 포맷을 나타내는 것이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 임계값 판정부(701)에서 임계값 판정으로 선택된 부반송파에 대한 5비트의 각 CQI와 ACK 신호 또는 NACK 신호로 구성되는 제어 정보가 시분할 다중화되어 송신된다.
이와 같이, 본 실시형태 3에 의하면, 기지국 장치로부터 지시된 임계값 이상의 수신 품질을 만족시키는 부반송파를 선택하고, 선택한 부반송파의 CQI를 생성하여 송신하므로, 상향회선에서 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수가 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 선택된 수신 품질이 양호한 부반송파에 CQI를 할당하므로, 기지국 장치(800)는, 품질이 좋은 CQI를 취득할 수가 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 각 부반송파에 대해서 생성한 CQI를, CQI를 생성한 자신의 부반송파에 할당하므로, SC번호 정보를 송신하지 않더라도 기지국 장치(800)는 어느 쪽 부반송파의 CQI인지를 판정할 수 있음으로 인해, SC번호 정보를 송신하지 않는 분량만큼 신호의 송신량을 줄일 수 있다. 또 복신(複信) 방식이 TDD인 경우에는 상향 하향 회선에서 전파로 특성이 거의 동일하기 때문에, 하향회선의 수신 품질이 양호한 부반송파를 상향 회선에서도 이용할 수 있게 된다. 즉, CQI신호를 양호한 전파로를 이용하여 송신할 수 있게된다.
또, 본 실시형태 3에 의하면, CQI를 생성하는 부반송파를 선택할 때의 지시는, 기지국 장치가 임계값을 지시하는 지시 정보를 송신하기만 하면 되기 때문에, 하향회선에 있어서, 송신하는 신호량을 증대시키는 일 없이 상향회선의 송신하는 신호량을 줄일 수 있다. 또, 본 실시형태 3에 의하면, 각 사용자의 무선 통신 장치(700)에 고유한 확산 코드를 이용해 부반송파 및 CQI를 확산 처리하므로, 복수 사용자의 무선 통신 장치(700)로부터 동일한 부반송파에 대한 CQI가 송신되어 온 경우에 있어서, 기지국 장치(800)는 어느 쪽 사용자의 무선 통신 장치(700)로부터 송신되어 온 것인지를 분별할 수 있다.
(실시형태 4)
도 10은, 본 발명의 실시형태 4에 따른 무선 통신 장치(1000)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 4에 따른 무선 통신 장치(1000)는, 도 1에 나타내는 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치(100)에 있어서, 도 10에 나타내는 바와 같이, CQI 생성부(114), 부호화부(115) 및 변조부(116)를 뺀 것이다. 또한, 도 10에 있어서는, 도 1과 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략 한다.
SC선택부(127)는, 복호부(107)으로부터 입력된 CQI 개수 정보와 수신 품질 측정부(113－1~113－n)로부터 입력된 수신 품질 측정값 정보로부터, CQI 개수 정보에 의해 지시된 개수의 부반송파를 수신 품질이 양호한 순서대로 선택한다. 그리고, SC선택부(127)는, 선택한 부반송파를 SC번호 정보로서 부호화부(117)에 출력한다.
다중부(122)는, 변조부(118)로부터 입력된 SC번호 정보 및 변조부(121)로부터 입력된 NACK 신호 또는 ACK 신호를 다중해 송신 데이터를 생성하고, 생성한 송신 데이터를 S/P변환부(123)에 출력한다.
다음으로, 본 실시형태 4에 따른 기지국 장치(1100)의 구성에 대해, 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은, 기지국 장치(1100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 11에 있어서는, 도 2와 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략 한다.
복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하여 수신 신호에 포함되는 SC번호 정보를 제어부(208)에 출력한다. 또, 복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 수신 신호를 복호화하여 수신 신호에 포함되는 NACK 신호 또는 ACK 신호를 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
제어부(208)는, 복호부(207)로부터 입력된 각 사용자의 무선 통신 장치(1000)의 SC번호 정보로부터, 각 사용자의 무선 통신 장치(1000)에 있어서의 수신 품질이 양호한 부반송파를 알 수 있으므로, 수신 품질이 양호한 SC번호 부반송파에 송신 데이터가 할당되도록 스케줄링 알고리즘에 기초하여 스케줄링을 한다. 즉, 제어부(208)는, 수신 품질이 양호한 차례로 SC번호가 정렬해 있으므로, SC번호의 선두에서부터 순차적으로 송신 데이터를 할당하도록 스케줄링을 한다. 그리고, 제어부(208)는, 송신에 사용하는 부반송파 정보를 부반송파 할당부(215)에 출력한다.
부호화부(209)는, 미리 설정되어 있는 고정 부호화율로 송신 데이터를 부호화하여 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
변조부(211)는, 미리 설정되어 있는 고정 변조 방식으로 송신 HARQ부(210)로 부터 입력된 송신 데이터를 변조하여 다중부(214)에 출력한다.
다음으로, 무선 통신 장치(1000)에 있어서의 CQI를 선택하는 방법 및 선택한 CQI를 송신할 때의 송신 신호의 포맷에 대해서, 도 3 및 도 12를 이용해 설명한다.
도 3에 있어서, 수신 품질 측정부(113－1~113－n)에서의 수신 품질 측정 결과, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파의 수신 품질이 양호한 경우, SC선택부(127)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 만의 SC번호 정보를 출력한다. 한편, SC선택부(127)는, 11번~21번의 부반송파 및 34번~41번의 부반송파 이외의 부반송파의 SC번호 정보는 출력하지 않는다.
도 12는, 무선 통신 장치(1000)로부터 기지국 장치(1100)에 송신되는 신호의 포맷을 나타내는 것이다. 다중부(122)로부터 출력되는 제어 정보는, 도 12에 나타내는 바와 같이, SC선택부(127)에서 선택된 부반송파의 6비트로 구성되는 SC번호 정보와 1비트의 ACK/NACK 신호가 시분할 다중화된 신호이다.
도 13은, 무선 통신 장치(1000)로부터 기지국 장치(1100)에 송신되는 신호 포맷의 다른 예를 나타내는 것이다. 다중부(122)로부터 출력되는 제어 정보는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 선두에서부터 64비트의 64개의 각 부반송파의 SC번호 정보와 1비트의 ACK/NACK 신호가 시분할 다중화된 신호이다. SC번호 정보는, 64개의 부반송파의 1번 부반송파 부터 순차적으로 시분할 다중화되는 것으로서, 선택된 부반송파의 SC번호 정보는 「1」이라고 하고, 선택되지 않은 부반송파의 SC번호 정보는 「0」라고 한다. 따라서, 1비트째, 2비트째~10비트째, 22비트째~33비트째 및 42비트째~64비트째까지는 「0」가 되고, 11비트째~21비트째 및 34비트째~41비트째까지는 「1」이 된다.
이와 같이, 본 실시형태 4에 의하면, 기지국 장치로부터 지시된 개수의 수신 품질이 양호한 부반송파를 선택하여, 선택한 부반송파의 SC번호 정보를 송신하므로, CQI와 SC번호 정보 양쪽 모두를 송신하는 경우에 비해 상향회선으로 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에 소비 전력을 작게 할 수 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다. 또, 본 실시형태 4에 의하면, CQI를 생성하는 부반송파를 선택할 때의 지시는, 기지국 장치가 CQI의 개수를 지시하는 지시 정보를 송신하는 것만으로 되기 때문에, 하향회선에 있어서, 송신하는 신호량을 증대시키는 일 없이 상향회선의 송신하는 신호량을 줄일 수 있다. 또, 본 실시형태 4에 의하면, 기지국 장치는, 미리 고정되게 설정되어 있는 부호화율을 이용한 부호화 및 변조 방식 등을 행하면 되기 때문에, 부호화 처리 및 변조 처리 등의 처리를 간단하게 할 수가 있음으로 인해 회로 및 장치를 소형화할 수 있음과 동시에, 제조 코스트를 저감시킬 수 있다.
(실시형태 5)
도 14는, 본 발명의 실시형태 5에 따른 무선 통신 장치(1400)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 5에 따른 무선 통신 장치(1400)는, 도 1에 나타내는 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치(100)에 있어서, 도 14에 나타내는 바와 같이, 부호화부(115), 변조부(116), 부호화부(117), 변조부(118) 및 SC선택부(127)를 빼고, 임계값 판정부(1401), CQI용 확산 코드 생성부(1402), 사용 부반송파 선택부(1403) 및 확산부(1404)를 추가한다. 또한, 도 14에 있어서는, 도 1과 동일 구성인 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략 한다.
선택 수단인 임계값 판정부(1401)는, CQI 생성부(114)로부터 입력된 선택용 수신 품질 정보인 CQI와 복호부(107)로부터 입력된 CQI 임계값 정보를 사용하여, 수신 품질이 임계값 이상인 CQI만을 선택하고, 선택한 CQI를 CQI용 확산 코드 생성부(1402)에 출력함과 동시에, 선택한 CQI의 SC번호 정보를 사용 부반송파 선택부(1403)에 출력한다. 임계값 판정부(1401)는, 상기 실시형태 2에 있어서의 임계값 판정부(601)와 마찬가지로, 선택한 CQI가 레벨 1~8의 8 단계 중의 어느 레벨인지를 나타내는 8 단계 정보를 출력하는 방법, 또는 상대값 정보를 출력하는 방법의 어느 쪽인가를 채용하여 임계값 판정을 할 수 있다. 또한, 모든 부반송파 의 CQI중에서 임계값 이상인 CQI를 선택하는 경우에 한하지 않고, CQI를 생성하기 전에 수신 품질이 임계값 이상인 부반송파를 선택하고, 선택된 부반송파 의 CQI만을 생성하도록 해도 좋다.
확산 코드 선택 수단인 CQI용 확산코드 생성부(1402)는, CQI와 확산코드를 관계화시킨 확산 코드 선택용 정보인CQI용 확산코드 정보를 보존하는 참조 테이블을 가지고 있다. 그래서 CQI용 확산 코드 생성부(1402)는, 임계값 판정부(1401)로부터 입력된 CQI를 가지고 CQI용 확산코드 정보를 참조하여 확산 코드를 선택하고, 선택한 확산코드 정보를 확산부(1404)에 출력한다. CQI용 확산코드 정보에 있어서의 확산코드는, 각 사용자의 무선 통신장치(1400)에서 다른 코드이면서, 또 CQI마다 다른 코드이다.
할당수단인 사용 부반송파 선택부(1403)는, 변조부(121)로부터 입력된 오류 판정신호인 ACK 신호 또는 NACK 신호를, 임계값 판정부(1401)로부터 입력된 SC번호 정보로부터 선택된 부반송파에 할당하여 확산부(1404)에 출력한다. 여기서, 사용 부반송파 선택부(1403)는, 임계값 판정부(1401)로부터 복수의 SC번호 정보가 입력된 경우에는, SC번호정보로 통지된 복수의 부반송파에 ACK 신호 또는NACK 신호를 할당한다.
확산부(1404)는, 사용 부반송파 선택부(1403)로부터 입력된 ACK 신호 또는 NACK 신호가 할당된 부반송파에 대해서, CQI용 확산 코드 생성부(1402)로부터 입력된 확산코드를 사용하여 확산처리하여 다중부(122)에 출력한다.
다음으로, 본 실시형태 5에 따른 기지국 장치의 구성에 대해서, 도 15를 이용하여 설명한다. 도 15는, 기지국 장치(1500)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태 5에 따른 기지국 장치(1500)는, 도 2에 나타내는 실시형태 1에 따른 기지국 장치(200)에 있어서, 도 15에 나타내는 바와 같이, 역확산부(1501) 및 판정부(1502)를 추가한다. 또한, 도 15에 있어서는, 도 2와 동일 구성인 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
제어 정보 추출부(205), 복조부(206), 복호부(207), 부호화부(209), 송신 HARQ부(210), 변조부(211), 부호화부(212), 변조부(213), 역확산부(1501) 및 판정부(1502)는, 송신 데이터 처리부(1503－1~1503－n)를 구성한다. 송신 데이터 처리부(1503－1~1503－n)는, 사용자 수 만큼 설치되는 것으로서, 각 송신 데이터 처리부(1503－1~1503－n)는, 1 사용자에 송신하는 송신 데이터의 처리를 한다.
역확산부(1501)는, 기지국 장치(1500)가 통신을 행하고 있는 1 사용자의 무선 통신장치(1400)에서 사용되는 복수의 확산 코드를 기억하고 있다. 그리고, 역확산부(1501)는, 제어 정보 추출부(205)로부터 입력된 모든 각 부반송파에 대해서, 기억하고 있는 확산 코드로 역확산처리하여 판정부(1502)에 출력한다. 또한, 각 무선 통신 장치(1400)는, 다른 확산코드를 사용하고 있기 때문에, 각 송신 데이터 처리부(1503－1~1503－n)의 역확산부(1501)는, 각각 다른 확산 코드를 기억하고 있다.
판정부(1502)는, 확산 코드와 CQI를 관계화시킨 CQI용 확산코드 정보를 보존하는 참조 테이블을 가지고 있음과 동시에, 1 사용자의 무선 통신장치(1400)가 사용하고 있는 확산코드를 모두 기억하고 있다. 또한, 각 무선 통신장치(1400)는, 다른 확산 코드를 사용하고 있기 때문에, 각 송신 데이터 처리부(1503－1 ~1503－n)의 판정부(1502)는, 각각 다른 확산 코드를 기억하고 있다. 이 CQI용 확산 코드 정보는, CQI용 확산 코드 생성부(1402)와 공통된 것이다. 판정부(1502)는, 역확산부(1501)로부터 입력된 수신 신호의 역확산 출력을 부반송파 마다 구하고, 부반송파 마다 가장 큰 역확산 출력과 임계값(제3임계값)을 비교한다. 그리고, 판정부(1502)는, 가장 큰 역확산 출력이 임계값 이상인 부반송파는, 무선 통신 장치(1400)에서 선택된 부반송파인 것으로 판정하고, 가장 큰 역확산 출력의 역확산에 사용한 확산 코드를 가지고 CQI용 확산 코드 정보를 참조하여, 가장 큰 역확산 출력이 임계값 이상인 부반송파의 CQI를 선택하고, 선택한 CQI를 제어부(208)에 출력한다. 이 때, 역확산 출력은 페이딩에 의한 수신 전력 변동을 고려하여 파일럿 수신 전력과의 상대값으로 나타낸다.
복조부(206)는, 판정부(1502)로부터 입력된 ACK 신호 또는 NACK 신호를 복조하여 복호부(207)에 출력한다.
복호부(207)는, 복조부(206)로부터 입력된 ACK 신호 또는 NACK 신호의 복조 결과를 복호화하고 송신 HARQ부(210)에 출력한다.
제어부(208)는, 판정부(1502)로부터 입력된 각 사용자의 무선 통신 장치(1400)의 CQI로부터, 스케줄링 알고리즘에 기초하여 스케줄링을 행함과 동시에, 변조 다치수 및 부호화율 등의 MCS를 적응적으로 선택한다. 즉, 제어부(208)는, 판정부(1502)로부터 입력된 부반송파 마다의 CQI로부터, 각 무선 통신 장치(1400)에 대한 부반송파 마다의 수신 품질을 판정할 수 있으므로, 각 무선 통신 장치(1400)에 대한 각 부반송파의 수신 품질에 맞는 MCS를 선택한다. 제어부(208)는, 사용 가능한 부반송파 수를 파악하고 있어, 사용 가능한 부반송파의 범위내에서 각 무선 통신 장치(1400)에 송신하는 송신 데이터를 부반송파 마다 할당한다. 이 때, 제어부(208)는, 판정부(1502)로부터 CQI가 입력되지 않는 부반송파에 대한 수신 품질은, 가장 나쁜 것으로서 할당을 한다. 그리고, 제어부(208)는, 각 부반송파에 대한 선택한 부호화율 정보를 부호화부(209)에 출력하고, 각 부반송파에 대한 선택한 변조 방식 정보를 변조부(211)에 출력함과 동시에, 스케줄링으로 각 무선 통신 장치(1400)에 할당한 부반송파의 정보를 부반송파 할당부(215)에 출력한다.
다음으로, 무선 통신 장치(1400)에 있어서의 부반송파를 선택하는 방법에 대해, 도 3을 이용해 설명한다.
사용 부반송파 선택부(1403)는, 11번째 ~21번째 부반송파 및 34번째 ~41번째 부반송파에 ACK 신호 또는 NACK 신호를 할당한다. 그리고, 다중부(122)에서 다중화된 제어 정보는, 복수의 ACK 신호 또는 NACK 신호가 시분할 다중화된 신호이다. 덧붙여서, 도 3의 경우에는, 복수의 ACK 신호 또는 NACK 신호를 송신하게 되는데, CQI가 5비트 필요한데 반해 ACK 신호 또는 NACK 신호는 1비트이므로, 전체적인 신호량은 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태 5에 의하면, 수신 품질이 양호한 부반송파를 선택하고, 선택한 부반송파에 ACK 신호 또는 NACK 신호를 할당하여 송신하므로, 상향회선에서 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수가 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다.
또, 본 실시형태 5에 의하면, 재송을 요구하는지 아닌지의 ACK 신호 또는 NACK 신호와 CQI에 상당하는 수신 품질 정보를 겸용할 수 있음과 동시에, CQI 및 SC번호 정보는 송신하지 않기 때문에, 상향회선에서 송신하는 신호량을 극한까지 적게 할 수 있다.
또, 본 실시형태 5에 의하면, CQI를 생성하는 부반송파를 선택할 때의 지시는, 기지국 장치가 CQI의 개수를 지시하는 지시 정보를 송신하는 것만으로 되기 때문에, 하향회선에 있어서, 송신하는 신호량을 증대시키는 일 없이 상향회선의 송신하는 신호량을 줄일 수 있다.
또한, 본 실시형태 5에 있어서, 무선 통신 장치(1400)는, 사용자 고유의 확산 코드를 선택하여 ACK 신호 또는 NACK 신호를 할당한 부반송파를 확산하는 것으로 했지만, 이것에 한하지 않고, 사용자 고유의 스크램블링(scramble) 코드를 선택하고, 선택한 스크램블링 코드를 사용해서 ACK 신호 또는 NACK 신호를 할당한 부반송파를 스크램블링 해도 좋다.
상기 실시형태 1~실시형태 5에 있어서, 통신 대역내 F1에 64개의 부반송파를 할당하는 것으로 했지만, 이에 한하지 않고, 64개 이외의 임의 개수의 부반송파를 할당할 수 있다. 또, 상기 실시형태 1~실시형태 5의 무선 통신 장치는, 통신 단말장치에 적용 가능하다. 또, 상기 실시형태 3~실시형태 5에 있어서는, 선택하는 부반송파는 각 부반송파의 수신 품질의 임계값 판정으로 결정했지만, 실시형태 1과 같이 상위국에서 통지되는 부반송파 개수 만큼 선택하도록 해도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1 칩화 되어도 좋고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1 칩화 되어도 좋다.
여기에서는, LSI로 했지만, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 수도 있다.
또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한하는 것은 아니고, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현되어도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서(reconfigurable processor)를 이용해도 좋다.
또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개 기술에 의해 LSI에 대신하는 집적회로화 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 이루어도 좋다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 송신하는 신호량을 줄임으로써, 송신할 수 있는 데이터 용량을 늘릴 수 있음과 동시에, 소비 전력을 작게 할 수가 있으며, 다른 무선 통신 장치에 대한 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다.
본 명세서는, 2003년 8월 6일에 출원한 일본특허출원 2003－288162에 기초하는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.
105 : 제어 정보 추출부 108 : 사용자 데이터 추출부
112 : 파일럿 신호 추출부 113-n : 수신 품질 측정부
127 : SC선택부 114 : CQI 생성부

Claims (3)

  1. 무선 통신 장치로서,
    단말 장치에 대해, 선택하는 부반송파의 개수를 나타내는 정보를 송신하는 송신 수단과,
    상기 단말 장치가 상기 부반송파의 개수에 기초해 선택한, 수신 품질이 양호한 상기 개수의 부반송파에 관한 번호를 나타내는 정보를 수신하는 수신 수단을 구비하는 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 기재된 무선 통신 장치를 구비하는 기지국 장치.
  3. 단말 장치에 대해, 선택하는 부반송파의 개수를 나타내는 정보를 송신하고,
    상기 단말 장치가 상기 부반송파의 개수에 기초해 선택한, 수신 품질이 양호한 상기 개수의 부반송파에 관한 번호를 나타내는 정보를 수신하는 무선 통신 방법.
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