WO2005074178A1 - 送受信装置および送受信方法 - Google Patents

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WO2005074178A1
WO2005074178A1 PCT/JP2005/001103 JP2005001103W WO2005074178A1 WO 2005074178 A1 WO2005074178 A1 WO 2005074178A1 JP 2005001103 W JP2005001103 W JP 2005001103W WO 2005074178 A1 WO2005074178 A1 WO 2005074178A1
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WO
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signal
frequency band
propagation path
transmitting
section
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Application number
PCT/JP2005/001103
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English (en)
French (fr)
Inventor
Atsushi Matsumoto
Sadaki Futagi
Akihiko Nishio
Daichi Imamura
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to BRPI0507202A priority patent/BRPI0507202B1/pt
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Priority to US10/586,970 priority patent/US8064897B2/en
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
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    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/006—Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling

Definitions

  • the present invention relates to a transmission / reception device and a transmission / reception method used in a communication system of an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the base station in order to allocate a transmission packet, the base station needs to know in advance the state of the propagation path (frequency characteristics) between the base station and the mobile station at the time of scheduling. is there. Therefore, in the OFDMA-FDD (Frequency Division Duplex) system, the mobile station measures the propagation path condition in the frequency band used for the downlink and reports the measurement result to the base station on the uplink. Scheduling of transmission packets is performed based on. In addition, in the OFDMA-TDD (Time Division Duplex) system, similar to the FDD system, along with the method of reporting information on the state of the propagation path of the downlink from the mobile device, the vertical symmetry of the propagation path of the TDD system is used. A method of scheduling the downlink based on the propagation path state of the uplink is also being studied.
  • OFDMA-FDD Frequency Division Duplex
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • the base station transmits a signal to the mobile station based on the reported downlink reception quality information of the mobile station.
  • the modulation method of the signal is determined (for example, see Patent Document 2).
  • Patent Document 1 JP-A-2002-252619 (pages 5-6)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-199173 (Page 8, FIG. 5)
  • Non-Patent Document 1 “MC—CDM System Using Frequency Scheduling”, IEICE Technical Report,
  • the mobile station transmits some symbols such as pilots in the uplink over the entire schedulable frequency band. Therefore, there is a problem that uplink resources are consumed and system capacity is reduced. At this time, the power consumption of the mobile device also increases.
  • Patent Document 2 discloses that the base station notifies the base station of an advance notice of data transmission for the purpose of increasing the uplink throughput, reducing the power consumption of the mobile station, and the like. There is disclosed a mobile station that starts transmitting information about the mobile station and stops transmitting information when a notification of the end of data transmission is received from a base station. However, since the base station needs to notify the mobile station of the advance notice of data transmission, there is a problem that the resources of the downlink are consumed and the system capacity is also reduced.
  • an object of the present invention is to provide a transmitting / receiving apparatus and a transmitting / receiving method capable of preventing a decrease in system capacity, improving a system throughput, and suppressing power consumption.
  • the receiving apparatus of the present invention determines a state of a propagation path through which a received multicarrier signal has passed, and according to a result of the determination, a state of a propagation path from a used frequency band of the received multicarrier signal.
  • a configuration is provided that includes a specifying unit that specifies an area of a predetermined level or higher, and a notifying unit that notifies the transmitting apparatus of area information indicating the specified area.
  • the power consumption of the transmitting / receiving device can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a mobile station according to Embodiment 1.
  • FIG. 2A is a diagram showing subbands selected by a channel determination unit according to Embodiment 1 together with channel states of downlinks.
  • FIG. 2B is a diagram showing the subbands selected by the channel determination unit according to Embodiment 1 together with the channel state of the downlink.
  • FIG. 3A Signal configuration diagram showing the relationship between subbands and subcarrier signals
  • FIG. 3B Signal configuration diagram showing the relationship between subbands and subcarrier signals
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a subcarrier signal in one subband in more detail
  • FIG. 5 is a block diagram showing a detailed internal configuration of a frequency selection unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a signal sequence of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a multicarrier signal transmitted from a base station apparatus together with a configuration of a multicarrier signal to be received.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of a user selection unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration of a frequency selection unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 11 A signal configuration showing another variation of the relationship between subbands and subcarrier signals
  • FIG. 12 is a diagram showing frequency characteristics of reception quality of a base station apparatus.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a main configuration of a mobile device according to a second embodiment.
  • FIG. 14A A diagram showing subbands to which priorities have been added together with the state of propagation paths in the downlink.
  • FIG. 14B is a diagram showing the subbands to which priorities are added together with the state of the propagation path in the downlink.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a pilot pattern selected by a pilot selection unit according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram showing an internal configuration of a frequency selection unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an internal configuration of a user selection unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an internal configuration of a frequency selection unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 19 A flowchart showing the procedure of the conflict resolution processing
  • FIG. 20 is a diagram showing a specific example of subband allocation
  • FIG. 21 is a block diagram showing main components of a mobile device according to Embodiment 3.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a procedure of a circuit stop process of a movement determination unit and a data type determination unit according to Embodiment 3.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an overview of a transmission / reception method according to Embodiment 4.
  • FIG. 24 is a block diagram schematically showing a mobile device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 25 is a block diagram schematically showing a base station apparatus according to Embodiment 4.
  • FIG. 26 is a block diagram showing a main configuration inside an OFDMA transmitting section of a mobile station according to Embodiment 4.
  • FIG. 27 A block diagram showing a main configuration inside an OFDMA receiving section of a mobile station according to Embodiment 4.
  • FIG. 28 is a block diagram showing a main configuration inside an OFDMA transmitting section of a base station apparatus according to Embodiment 4.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a main configuration inside an OFDMA receiving section of a base station apparatus according to Embodiment 4.
  • a base station device and a mobile station in an OFDMA-TDD mobile communication system will be described as examples of the transmission / reception device. Also, this communication system is assumed to be performing automatic retransmission control (ARQ: Automatic Repeat reQuest).
  • ARQ Automatic Repeat reQuest
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of mobile device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the mobile device 100 includes a transmission unit 110 and a reception unit 120.
  • transmitting section 110 includes pilot selecting section 111, modulating section 112, frequency selecting section 113, IFFT section 114, GI adding section 115, RF section 116, and transmitting antenna 117.
  • receiving section 120 includes receiving antenna 121, RF section 122, GI deleting section 123, FFT section 124, separating / selecting section 125, channel estimating section 126, channel compensating section 127, demodulating section 128, decoding section 129, an error detection unit 130, and a propagation path determination unit 131.
  • Each unit of the mobile device 100 performs the following operation.
  • RF section 122 performs predetermined radio reception processing such as down-conversion on the downlink multicarrier signal received via reception antenna 121.
  • the GI removing section 123 removes a guard interval (GI) from the wirelessly processed multicarrier signal.
  • FFT section 124 performs a fast Fourier transform (FFT) on the multicarrier signal after GI removal to obtain N signals.
  • the separation / selection section 125 separates a pilot signal and a data signal from the N signals, selects data addressed to itself from the data signal, outputs a pilot signal to the channel estimation section 126, and performs channel compensation. Outputs a data signal addressed to own device to unit 127.
  • the propagation path estimation unit 126 estimates the propagation path fluctuations of the received signal on the propagation path for the entire frequency band of OFDM from the pilot signal multiplexed on the received signal, and obtains the obtained channel estimation value and the like.
  • the channel estimation information is output to channel compensation unit 127 and channel decision unit 131.
  • the channel compensation unit 127 performs channel compensation of the received signal output from the separation / selection unit 125 using the channel estimation value.
  • Demodulation section 128 performs demodulation processing on the received signal after propagation path compensation.
  • Decoding section 129 decodes the demodulated signal to obtain received data.
  • Error detection section 130 performs error detection on the received data, and outputs ACK / NACK information to pilot selection section 111 in order to feed back the detection result to the base station apparatus. Power.
  • Propagation path determination section 131 uses the channel estimation value output from propagation path estimation section 126 to determine the state of the propagation path, and outputs the determination result to frequency selection section 113 of transmitting section 110.
  • pilot selecting section 111 outputs error detection section 130 output from receiving section 120 out of a plurality of types of pilot signal patterns (pilot patterns) stored in advance. A pattern corresponding to the / NACK information is selected, and a pilot signal composed of this pattern is generated.
  • Modulating section 112 performs modulation processing on the pilot signal.
  • Frequency selection section 113 selects a frequency band used by the transmission signal according to the determination result of propagation path determination section 131 of reception section 120, and maps the transmission signal to a subcarrier in each frequency band.
  • IFFT section 114 performs an inverse fast Fourier transform (IFFT) on a transmission signal assigned to each frequency band to generate a multicarrier signal.
  • GI adding section 115 adds GI to the obtained multicarrier signal.
  • RF section 116 performs predetermined wireless transmission processing such as up-conversion on the transmission multicarrier signal after the GI addition, and wirelessly transmits via transmission antenna 117.
  • a feature of mobile device 100 having the above configuration is, in particular, the operation of propagation path determination section 131 in reception section 120 and frequency selection section 113 in transmission section 110. Each is described in detail below.
  • propagation path determining section 131 Based on propagation path estimation information such as a channel estimation value calculated by propagation path estimating section 126, propagation path determining section 131 performs propagation path conditions over the entire frequency band used by the received multicarrier signal, that is, Judge the propagation path condition in the entire frequency band of OFDM. Then, a frequency region where the state of the medium propagation path in the frequency band used by OFDM is the best is specified.
  • a frequency band (band) used in OFDM is divided into a plurality of frequency bands (subbands) each having a smaller predetermined frequency width, and each subband can be distinguished from each other.
  • Information for example, identification number
  • Propagation path determination section 131 compares the propagation path states of the subbands and selects the subband having the best propagation path state (one in this embodiment), thereby obtaining a frequency having a good propagation path state.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams showing the subbands selected by propagation path determination section 131 together with the state of the propagation path in the downlink.
  • FIG. 2A shows a case of a certain user # 1
  • FIG. 2B shows a case of a certain user # 2.
  • the propagation path state is indicated by the reception level of the reception signal of the mobile station, which is different from the channel estimation value for easy understanding.
  • propagation path state (reception level) of the multicarrier signal received by mobile device 100 owned by user # 1 and user # 2 is affected by frequency selective fading and the like. , And varies greatly depending on the frequency. Therefore, propagation path determination section 131 compares the propagation path state for each subband and selects the subband with the best propagation path state. In the illustrated example, the subband of the frequency band f8 f9 is selected for the user # 1, and the subband of the frequency band f7 f8 is selected for the user # 2. If the base station apparatus performs downlink communication to each user (the mobile device 100 owned by the user) via these subbands, the base station apparatus is not significantly affected by frequency selective fading or the like. It is expected that the reception condition on the user side, which is small, will be improved. When the determination is completed, the channel determination unit 131 notifies the frequency selection unit 113 of the transmission unit 110 of the determination result (subband selection information).
  • Frequency notifying section 113 transmits a specific notification signal via the sub-band selected by propagation path determining section 131 to notify the base station apparatus of the sub-band selection information obtained from propagation path determining section 131. Do the sending.
  • the base station apparatus receives the notification signal transmitted from each mobile device, and recognizes the subband used for the notification signal, thereby ascertaining a subband having a good propagation path state for each mobile device.
  • frequency selecting section 113 uses an ACK / NACK signal as the notification signal. That is, the ACK / NACK signal has two roles: one to notify the base station device whether retransmission is necessary in automatic retransmission control and the other to notify the base station device of a subband with a good propagation path condition. . In the present embodiment, only one subband having the best propagation path state is notified to the base station apparatus, and thus only one notification signal is required. Therefore, similarly, the selected subband can be notified by an ACK / NACK signal transmitted only once.
  • FIGS. 3A and 3B are signal configuration diagrams showing the relationship between subbands and subcarrier signals. is there. Here, the case where the number of users is 2 is shown, FIG. 3A is a signal configuration diagram of user # 1, and FIG. 3B is a signal configuration diagram of user # 2.
  • each subband has a predetermined frequency width, and a plurality of subcarriers can be arranged therein (four subcarriers in the illustrated example).
  • FIG. 3A shows a state where user # 1 has selected subband # 2.
  • user # 1 is a subcarrier in subband # 2 (here, subcarrier number
  • the ACK / NACK signal is transmitted by a plurality of subcarriers (for example, in FIG. 3A, subcarriers # 4 and # 6).
  • the base station apparatus can determine ACK / NACK by combining a plurality of ACKZNACK signals transmitted from each mobile station. As a result, ACK / NACK determination can be performed with high accuracy.
  • the ACK / NACK signal is identified by a pilot pattern of a pilot (known) signal. That is, different pilot patterns are used for the ACK signal and the NACK signal, so that the base station apparatus can identify ACK / NACK.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a subcarrier signal in one subband in more detail.
  • the upper part of FIG. 4 shows the case of user # 1
  • the middle part of FIG. 4 shows the case of user # 2
  • the lower part of FIG. 4 shows the case of user # 3.
  • each subcarrier is fixedly assigned to each user. Specifically, subcarriers of subcarrier numbers # 0, # 3, and # 6 are always allocated to user # 1 (see the upper row in Fig. 4), and subcarriers of subcarrier numbers # 2 and # 5 are allocated to user # 2. Carriers are always allocated (see the middle part of Fig. 4), and subcarriers with subcarrier numbers # 1 and # 4 are always assigned to user # 3 (see the lower part of Fig. 4).
  • the base station apparatus knows in advance how to allocate each subcarrier to each user, the base station apparatus only needs to investigate the usage status of each subcarrier to obtain two pieces of information, that is, It is possible to recognize which user has sent the notification signal and which subband the user has selected.
  • the mobile device 100 transmits this data following the ACKZNACK signal also serving as the notification signal.
  • the pilot sequence power of the ACK / NACK signal can also serve as a pilot for transmission data. This enables more efficient data transmission.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a detailed internal configuration of frequency selection section 113.
  • Frequency selection section 113 includes a switch 107 for switching a used subband, an SZP conversion section 108 (108-1, 108-2,..., 108_n), and a switch 109 for switching a used subcarrier. (109-1, 109-2, ..., 109-n).
  • Switch 107 selects a sub-band to be used by the ACK / NACK signal based on the determination result (sub-band information) of propagation path determination section 131. Specifically, the ACK / NACK signal output from modulation section 112 is switched to an output terminal corresponding to the selected subband and output.
  • S / P converters 108 are provided corresponding to the respective sidebands, and perform S / P conversion on the ACK / NACK signal for each subband output from switch 107 to perform multiple subbands.
  • the signal is divided into carrier signals and output to the respective switches 109 provided corresponding to the respective S / P converters 108.
  • Switch 109 selects a subcarrier uniquely assigned to each user in each subband. Specifically, the ACK / NACK signal output from SZP conversion section 108 is switched to an output terminal corresponding to the selected subcarrier and output. The ACK / NACK signal output from each output terminal is input to IFFT section 114.
  • mobile device 100 according to the present embodiment has been described. Next, a communication system including the mobile device 100 and the base station device 150 accommodating the mobile device 100 will be described.
  • FIG. 6 is a diagram showing a signal sequence of the communication system according to the present embodiment.
  • Base station apparatus 150 transmits data to mobile station 100 (ST1010).
  • the mobile station 100 receives this signal, and as described above, estimates the propagation path fluctuation and determines the state of the propagation path (ST1020). Then, a subband having a good propagation path condition is selected (ST1030), and an ACKZNACK signal is transmitted (ST1040) using this subband, thereby notifying base station device 150 of the selected subband.
  • the base station apparatus 150 determines the subband to be assigned to each mobile station based on the subband information notified from each mobile station by the ACKZNACK signal, performs scheduling in the time axis direction, and performs the final transmission schedule.
  • Mobile station 100 performs predetermined radio reception processing on the data that has been frequency-scheduled and transmitted from base station apparatus 150, and obtains data addressed to itself (ST1070). Note that the radio reception processing of mobile device 100 is performed only for the subbands notified to base station apparatus 150 in advance (performed over the entire range of the notified subbands).
  • this communication system is a system in which the uplink and the downlink are asymmetric (the number of subcarriers is different between the upper and lower channels).
  • PAPR Peak Average Power Ratio
  • base station apparatus 150 cannot make the above-described channel determination until some signal is received from base station apparatus 150. Therefore, base station apparatus 150 periodically transmits dummy signals and pilot signals. Alternatively, it is assumed that each mobile station is transmitting a synchronization signal necessary for establishing communication with the base station apparatus 150. Then, even when data is transmitted from mobile device 100 first, mobile device 100 can perform the above-described channel determination. It should be noted that base station apparatus 150 does not transmit a dummy signal, and base station apparatus 150 may perform initial data transmission using a predetermined subband.
  • base station apparatus 150 according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of base station apparatus 150.
  • Base station apparatus 150 includes transmitting section 160 and receiving section 170.
  • transmitting section 160 includes a buffer 161 (161-1, 161-2), a coding section B162 (162_1, 162-2), a modulation section 163 (163-1, 163-1), and a frequency selecting section 164.
  • receiving section 170 includes receiving antenna 171, RF section 172, GI deleting section 173, FFT section 174, user selecting section 175, and determining section 176 (176-1, 176-2).
  • Each unit of base station apparatus 150 performs the following operation.
  • RF section 172 performs a predetermined radio reception process such as down-conversion on the multicarrier signal radio-received via reception antenna 171.
  • GI deletion section 173 deletes GI from the received multicarrier signal.
  • FFT section 174 performs a fast Fourier transform on the received multicarrier signal after the GI deletion to obtain N signals.
  • the user selection section 175 selects the signal output from the FFT section 174 for each user, and recognizes the used frequency band (used subband) by determining whether or not this signal includes the ACKZNACK signal. And outputs the used subband information.
  • the determination unit 176 performs correlation calculation or pattern matching on the received signal using a predetermined pilot pattern, determines whether or not data retransmission is necessary for each user, and sends the determination result to the buffer 161 of the transmission unit 160. Output.
  • buffer 161 temporarily stores data # 1 and data # 2 to be transmitted, and outputs these data to encoding section 162 immediately at the time of initial transmission, and also includes receiving section 170.
  • the encoding unit 162 performs a predetermined encoding on the transmission data temporarily stored in the buffer 161.
  • Modulation section 163 performs predetermined modulation processing on the encoded data.
  • Frequency selection section 164 selects a frequency band used by the transmission multicarrier signal according to the user selection information notified from user selection section 175 of reception section 170, and allocates a transmission signal to each frequency band.
  • Multiplexing section 165 multiplexes the modulated pilot output from modulating section 159 with the transmission signal assigned to each frequency band.
  • IFFT section 166 performs inverse fast Fourier transform on the multiplexed signal.
  • GI adding section 167 adds GI to the signal after the inverse fast Fourier transform.
  • the RF section 168 up-converts the GI-added signal. Perform predetermined radio transmission processing such as inversion, and perform radio transmission via the transmission antenna 169.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a multicarrier signal transmitted from base station apparatus 150 together with a configuration of a multicarrier signal received by base station apparatus 150. That is, this figure shows the relationship between multicarrier signals on both the uplink and the downlink.
  • uplink and downlink signals are multiplexed in the time axis direction (the base station apparatus and the mobile station are configured to receive uplink signals).
  • the line signal and the downlink signal are transmitted in time division with each other.
  • signals addressed to a plurality of users are multiplexed in the frequency axis direction (ie, orthogonal to each other on the frequency axis).
  • the data addressed to each user is mapped to the subcarrier that has been assigned).
  • Base station apparatus 150 transmits data addressed to this user via the sub-band having a good propagation path condition notified from mobile device 100. That is, as shown in the figure, the uplink signal of each user and the corresponding downlink signal use the same frequency band (sub-band).
  • base station apparatus 150 may transmit a downlink multicarrier signal after a lapse of a predetermined time after receiving an uplink multicarrier signal.
  • FIGS. 9 and 10 are block diagrams showing the internal configurations of the user selection unit 175 in the reception unit 170 and the frequency selection unit 164 in the transmission unit 160 that realize the above operation.
  • the user selection unit 175 in FIG. 9 includes a switch 181 (181-1, 181-2, ⁇ , 181_n) and a P / S conversion unit 182 (182-1, 182-2, ⁇ , 182_2n). ), And a detection unit 183 (183-1, 183-2) existing for each user.
  • Switch 181 separates each subcarrier signal separated by FFT section 174 into a signal for each user. Specifically, since base station apparatus 150 knows in advance the subcarriers that may be allocated to each user, base station apparatus 150 assigns each subcarrier signal to each user. Are combined (selected), and this signal is connected to each P / S conversion section 182 installed for each user. For example, the switch 181-1 combines the subcarrier signals destined for user # 1 into the P / S conversion section 182-1 and the subcarrier signals destined for user # 2 collectively into the P / S conversion section 182-2. Switch and output.
  • P / S conversion section 182 performs P / S conversion on the signals output collectively for each user from switch 181 to generate a series of signals, and outputs the signals to detection section 183.
  • a plurality of PZS conversion units 182 exist for one user, but a signal for user # 1 is output to detection unit 183-1 and a signal for user # 2 is output to detection unit 183-2.
  • Detecting section 183 detects an ACK / NACK signal included in each subband for each user, and detects a subband actually used for transmitting the ACK / NACK signal. Then, it outputs the ACK / NACK signal to determination section 176 and outputs the subband detection result (the used subband position information) to frequency selection section 164 of transmitting section 160.
  • determination section 176 determines whether the received signal is an ACK signal or a NACK signal by correlation calculation, pattern matching, or the like.
  • the frequency selection unit 164 in Fig. 10 includes a switch 151 (151-1, 151-2), an adjustment unit 152, and an S / P conversion unit 153 (153-1, 153-2, ..., 153_n). Having.
  • Switch 151 switches the modulated signal addressed to each user output from modulating section 163 in accordance with the used subband information from user selecting section 175, and connects to an appropriate subband.
  • Adjustment section 152 basically has a force S for outputting data addressed to each user to the selected sub-band through each switch, and when the same sub-band has a plurality of users' wishes overlapping with each other. And make adjustments to avoid duplication. It should be noted that this adjustment process is described in the second embodiment in the case where a more complicated adjustment is required, and will not be described here.
  • SZP conversion section 153 performs S / P conversion to convert the signal output from adjustment section 152 to multicarrier, and outputs the result to multiplexing section 165.
  • the base station device 150 has been described above.
  • propagation path determination section 131 of mobile device 100 determines whether the state of the propagation path through which the received multicarrier signal has passed. Specifically, the frequency band used in OFDM is divided into a plurality of frequency bands (sub-bands) having a predetermined frequency width known to both the transmitting side and the receiving side. Then, a subband whose propagation path condition is equal to or higher than a predetermined level is selected from frequency bands used by OFDM. Then, mobile station 100 notifies base station apparatus 150 on the transmitting side only of the subband selected by propagation path determination section 131.
  • the signal necessary for notification of the frequency domain having a good propagation path condition is only information for identifying some selected subbands, so that the data amount can be reduced and the throughput of the communication system can be reduced. Can be improved.
  • the power consumption of mobile device 100 can be reduced. This feature is not limited to automatic retransmission control.
  • each subband has a frequency width equal to or greater than a predetermined value such that a plurality of subcarriers can be arranged in one subband.
  • the frequency width is equal to or less than a predetermined value based on the characteristics of frequency selective fading so that fading can be approximated to be substantially uniform within one subband. Therefore, the reception performance of the receiving side is improved regardless of which subcarrier is used to transmit data in the subband whose propagation path condition is determined to be good. Note that this feature is not limited to automatic retransmission control.
  • frequency selection section 113 of mobile device 100 selects a notification signal by propagation path determination section 131. Over the subband. Therefore, base station apparatus 150 can recognize a frequency region having a good propagation path state only by checking the subband used by mobile station 100 (without performing processing such as decoding on the notification signal). . In addition, since processing such as decoding is not performed, no processing delay occurs. This feature is not limited to automatic retransmission control.
  • propagation path determination section 131 of mobile device 100 sets the above notification signal as an ACK / NACK signal in automatic retransmission control. Since the ACKZNACK signal is originally an essential signal for automatic retransmission control, this signal is also used as the above notification signal. By doing so, it is possible to further reduce the amount of uplink data.
  • ACK and NACK are identified by using different pilot patterns for ACK / NACK signals transmitted from mobile station 100.
  • Automatic retransmission control is an indispensable technique for enabling high-quality packet communication with few reception errors.
  • high quality is required for the ACKZNACK signal transmitted on the reverse link so that unnecessary retransmissions do not occur.
  • the determination unit 176 of the base station apparatus 150 can perform the ACK / NACK determination process by means of correlation processing of a pilot pattern, pattern matching, and the like. That is, it does not require demodulation processing and decoding processing such as error correction. Therefore, the processing delay can be reduced, and the throughput of the communication system can be improved. Also, the circuit scale of base station apparatus 150 is reduced.
  • propagation path determination section 131 selects one subband with the best propagation path state from among the used frequency bands of OFDM, an example has been described.
  • a frequency region (range) where the road condition is equal to or higher than a predetermined level may be specified. That is, at this time, propagation path determination section 131 notifies base station apparatus 150 of a plurality of subbands whose propagation path state is at or above a predetermined level. Then, base station apparatus 150 selects a subband that is actually used for mobile station 100 from the plurality of notified subbands.
  • reception quality such as SNR (Signal-to-Noise Ratio) and SIR (Signal-to-Interference Ratio) may be used.
  • the mobile station 100 when mobile station 100 receives data transmitted by being frequency-scheduled from base station apparatus 150, the mobile station 100 performs radio reception processing only on subbands notified in advance.
  • the base station apparatus 150 may notify the downlink subband actually allocated to the mobile station by an individual channel for each user before data transmission.
  • mobile station 100 can further reduce the number of subbands to be targeted by performing radio reception processing only on subbands notified from base station apparatus 150. Therefore, processing delay can be reduced, and power consumption can be reduced.
  • the individual channel may use a subcarrier preset for each user.
  • the subcarriers are individual for the user, the signals are orthogonal to each other between the users, and the users can be reliably multiplexed.
  • contention occurs in the assignment of the downlink
  • the base station 150 notifies the mobile device 100 via the control channel of the finally allocated subband by resolving this contention, The throughput of the mobile device 100 is reduced.
  • This method is particularly effective when the communication system according to the present embodiment is applied to an existing system (for example, a third-generation mobile communication system).
  • a TDD communication system is taken as an example, so that the same frequency band is used for the uplink and the downlink, and the sub-band having a good propagation path state in the downlink is used.
  • the selected sub-band can be notified to the base station apparatus.
  • the present invention can be applied if the correspondence between subbands and downlink subbands is set in advance. That is, the selected subband is notified to the base station apparatus by transmitting a notification signal through the uplink subband corresponding to this subband to the subband having a good channel state in the downlink.
  • FIG. 11 is a signal configuration diagram showing another variation of the relationship between subbands and subcarrier signals.
  • the signal diagram on the lower side of FIG. 11 is a diagram in which each subcarrier signal shown on the upper side of FIG. 11 is divided for each subband in order to make it easier to grasp.
  • SB is an abbreviation for subband.
  • a plurality of subcarriers separated by a predetermined frequency are grouped into one subband. More specifically, sub-bands # 1 by subcarriers # 1, # 4, and # 7, subbands # 2 by subcarriers # 2, # 5, and # 8, and subcarriers # 3, # 6, and # 9 Subband # 3 has been formed. Then, for example, mobile station 100 obtains the average value of the received power of each subcarrier included in subband # 1, and compares this with the average value similarly obtained in the other subbands, thereby obtaining the propagation path. Select a good sub-band. By adopting such a signal configuration, it is possible to specify a frequency region with a good propagation path condition and perform frequency scheduling in a propagation path environment that exhibits periodic fading characteristics on the frequency axis.
  • the ACKZNACK signal is a pilot pattern of a pilot signal.
  • the ACK / NACK may be identified by the transmission power of the power ACK / NACK signal described by taking the case of identification by an example as an example.
  • the case where the ACK / NACK signal is distinguished by the pilot pattern of the pilot signal as an example may be used, and the form in which the ACK / NACK signal is distinguished by another method may be used.
  • a data generation unit is installed instead of the pilot selection unit 111, ACK / NACK is allocated to each OZl, and the data is modulated and transmitted by a modulation method with strong error resilience such as BPSK (Binary Phase Shift Keying). Also good ,.
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • the transmitting side transmits data using subbands with good propagation path conditions, so that the receiving performance of the receiving side is improved. Therefore, for example, in a communication system such as the HSD PA system in which the receiving side requests the transmission side for an MCS (Modulation and Coding Scheme) of the transmission signal, the transmission rate is higher (the error tolerance is lower). Les,) MCS can be selected.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the pilot symbols of the ACK / NACK signal may be repeated.
  • the receiving performance of the receiving side can be improved.
  • this makes it possible to improve the reliability of the ACK / NACK signal, thereby improving the throughput of the communication system.
  • the number of repeats is set by the base station apparatus according to the number of users, and is instructed to the mobile station.
  • the repeatability of the pilot symbol may be transmitted via a plurality of subbands. As a result, it is possible to notify a plurality of transmitting bands of subbands having good propagation path conditions.
  • signals addressed to a plurality of users may be multiplexed by a method such as code multiplexing.
  • a method such as code multiplexing.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating frequency characteristics of reception quality (here, SIR) in the base station apparatus. As shown in this figure, when the OFDM scheme is applied to the uplink, the received SIR of the base station equipment is calculated based on the ICI (
  • FIG. 13 is a block diagram showing a main configuration of mobile device 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Mobile device 200 has the same basic configuration as mobile device 100 shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • a feature of mobile device 200 according to the present embodiment is that propagation path determination section 231 of reception section 220 adds priorities in order from subbands having good propagation path states, and this priority information Is output to both pilot selecting section 211 and frequency selecting section 213 of transmitting section 210. Pilot selection section 211 and frequency selection section 213 notify the above information to the base station apparatus by a predetermined method.
  • channel estimating section 126 calculates channel estimation values and the like for the entire frequency band of OFDM used in the downlink to obtain channel fluctuation information. Based on this information, the propagation path determination unit 231 adds priorities to the subbands in order from the one with the better propagation path state (or higher reception level or higher SNR). The priority is determined up to a predetermined number (order). Then, the sub band information including this priority is notified to pilot selecting section 211 and frequency selecting section 213.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the sub-bands to which the priority is added by the propagation path determination unit 231 together with the state of the propagation path of the downlink.
  • FIG. 14A shows the case of a certain user # 1
  • FIG. 14B shows the case of a certain user # 2.
  • the propagation path state is indicated by the reception level of the reception signal of the mobile station, not by the channel estimation value for easy understanding.
  • the subband of frequency band f8—f9 since the subband of frequency band f8—f9 has the highest reception level, this subband is selected first, and the first priority is given. It is added.
  • this sub-band is selected and the second priority is added. If it is up to the predetermined priority, the priority addition process is completed. The same applies to the case of user # 2 shown in FIG. 14B, where the subbands are prioritized in the order of frequency bands f7-f8, f6 and f7.
  • pilot selection units 211 There are a plurality of pilot selection units 211 according to both the ACKZNACK information output from error detection unit 130 and the subband information of each user to which the priority is added, output from transmission path determination unit 231. Select the corresponding specific pilot pattern from the pilot patterns. In other words, information about the priority is added to the ACKZNACK signal to be transmitted by using a plurality of types of pilot patterns.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a pilot pattern selected by pilot selection section 211.
  • the pilot signal has a 2-bit pilot pattern strength.
  • the first bit is a bit for identifying an ACK / NACK signal, and the next bit is a bit for indicating a priority. Has become.
  • this pilot pattern both ACK / NACK information and priority information can be indicated. Note that this figure shows an example in which the predetermined priority order is up to second.
  • FIG. 16 is a block diagram showing an internal configuration of frequency selection section 213 that realizes the above operation.
  • This frequency selecting section 213 has the same basic configuration as frequency selecting section 113 shown in FIG. 5, except that a plurality of ACKZNACK signals are input to switch 207 from modulation section 212. That is. A priority is added to each of the plurality of ACKZNACK signals input from the modulation unit 212, but the frequency selection unit 213 does not consider the priority and simply switches to the output terminal of the corresponding subband and outputs each signal. Connect.
  • base station apparatus 250 that receives a multicarrier signal transmitted from mobile device 200 will be described. [0098] Since the basic configuration of base station apparatus 250 is the same as that of base station apparatus 150 shown in FIG. 7 of Embodiment 1, description of the basic configuration will be omitted.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an internal configuration of user selection section 175a in base station apparatus 250. Note that the basic configuration of the user selection unit 175a is the same as that of the user selection unit 175 shown in FIG. 9, and therefore only the differences will be described.
  • Detecting section 283 (283-1, 283-2) detects a plurality of subbands used by mobile device 200, outputs an ACKZNACK signal received in each subband to determining section 176, and , And outputs the position information of these subbands to frequency selection section 164a. At this time, since the priority information is also added to the ACK / NACK signal, the detection unit 283 further extracts the priority information by correlation calculation, pattern matching, and the like, and outputs this information to the frequency selection unit 164a. I do.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an internal configuration of frequency selection section 164a in base station apparatus 250. Note that the basic configuration of the frequency selection unit 164a is the same as that of the frequency selection unit 164 shown in FIG. 10, and therefore only the differences will be described.
  • Adjusting section 255 determines which sub-band the modulated signal destined for each user is assigned to in accordance with the method described below, based on the position information and priority information of each user's sub-band output from user selecting section 175a.
  • the allocation information is determined while adjusting, and the allocation information is output to the switch 151.
  • Switch 151 switches the modulation signal output from modulation section 163 addressed to each user based on subband allocation information for each user output from adjustment section 255, and outputs the signal to switch 256.
  • Switch 256 connects the data destined for each user via switch 151 to the appropriate subband.
  • Adjustment section 255 first determines whether or not the subband of the first priority of each user is competing with another user. If a user's priority 1 sub-band competes with another user's priority 1 sub-band, the following procedure is used to resolve the conflict between these users. .
  • FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of the conflict resolution processing. Note that, for the sake of simplicity, the above-mentioned conflict has occurred between user # 1 and user # 2. Let's do it.
  • user # 1 is abbreviated as U1
  • user # 2 is abbreviated as U2
  • subband with the first priority is abbreviated as SB1
  • subband with the second priority is abbreviated as SB2.
  • Adjustment section 255 first determines whether or not a conflicting relationship with another user (the second priority subband of user # 1) has occurred in the second priority subband of user # 1 (ST2010). If there is no conflict, it is checked whether the subband with the second priority has already been used (assigned) by another user (ST2020). If already used by another user, the subband of priority 1 is assigned to user # 1, and the subhand of priority 2 is assigned to user # 2 (ST2030). In ST2020, if the priority # 2 subband of user # 1 is not yet used, assign the priority # 2 subband to user # 1, and assign user # 2 to user # 2. Assigns the first priority subhand (ST2040). Also, in ST2010, if there is a conflict with the subband of priority # 2 for user # 1, the subband with priority # 1 is assigned to user # 1 and the For # 2, the second priority sub-hand is harmed (ST2050).
  • adjustment section 255 determines that when a conflict occurs in subband of priority n, subband of priority n + 1 of each competing user Next, it is confirmed whether there is any inconvenience such that the subband (priority n + 1) cannot be assigned to the user. If there is an inconvenience in one of the users, the subband having the priority n + 1 is assigned to the subband having the nth priority in preference to the user having the inconvenience. The reason for adopting this procedure is described below.
  • FIG. 20 is a diagram showing a specific example of subband allocation performed according to the above flow.
  • the subband “7” with the highest priority of user # 2 is competing with other users.
  • User # 2 is assigned subband "7" as is.
  • the subband “7” having the second priority of the user # 1 is deleted from the priority list of the user # 1, because the use of the subband “7” has already been determined by the user # 2.
  • the subband assigned to # 1 becomes the third priority subband for user # 1, which is an undesirable situation. According to the above allocation method, such an allocation situation can be avoided. This is the reason for performing the above allocation method.
  • Adjustment section 255 in base station apparatus 250 can adjust subband allocation by the above method.
  • Mobile device 200 performs reception processing on all of the subbands notified with the priority added, and demodulates only data addressed to itself. By this means, even when contention occurs on the downlink, data addressed to itself can be received without being notified of allocation information from base station apparatus 250.
  • the mobile station assigns priorities to a plurality of subbands having favorable propagation path states in the downlink and notifies the base station apparatus of the number of subbands.
  • the device can perform frequency scheduling considering the situation of multiple users (with adjustment among multiple users). Therefore, the throughput of the communication system can be improved.
  • the path determination unit 231 may first select a plurality of subbands whose propagation path state is at or above a predetermined level, and then add a priority to all of these subbands. This method can also reduce the amount of uplink data.
  • mobile station 200 notifies priority information to the base station apparatus by discriminating it based on pilot pattern differences.
  • mobile station 200 performs ACK / NACK It is good to distinguish each other by transmitting the signal transmission power with a difference.
  • the pilot pattern of a plurality of pilot signals to be transmitted can be made the same, symbol combination can be performed on the base station apparatus side, and the reliability of the ACK / NACK signal can be improved. Therefore, when a plurality of mobile stations select the same subband, high-quality communication can be compensated for the plurality of mobile stations by allocating downlink subbands based on the priority order. The throughput of the system can be improved.
  • mobile device 200 may transmit the ACK / NACK signal with the same transmission power.
  • the mobile station does not notify the base station apparatus of the priority information, but the base station apparatus compares the reception levels of a plurality of ACK / NACK signals transmitted from the mobile station and determines that the reception level is higher. Power You can prioritize.
  • the propagation path state of the subband selected based on the propagation path state of the downlink fluctuates during the communication of the uplink due to the passage of time, the fluctuation of the propagation path of the uplink is directly considered. Since prioritization is performed, more accurate frequency scheduling becomes possible.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a main configuration of mobile device 300 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the mobile device 300 has the same basic configuration as the mobile device 100 shown in FIG.
  • the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • mobile device 300 further includes a movement determination unit 301 and a data type determination unit 302, and when the mobile device is not in a moving state, or when the received data is of a specific data type. In the case of the above, it is to stop predetermined circuits that do not need to be operated.
  • Movement determining section 301 determines whether or not the mobile station itself is in a moving state by measuring a Doppler frequency from the channel estimation value output from propagation path estimating section 126. When it is determined that the mobile station is not in the moving state, the control signal (stop signal) C31 is output to the propagation path determination section 131, and the propagation path determination section 131 is stopped for a certain time. It should be noted that the determination of the moving state may be performed using a GPS (Global Positioning System) signal.
  • GPS Global Positioning System
  • the largest factor that changes the propagation path state is the movement of the mobile device itself. Therefore, in the present embodiment, when it is determined by the movement determination unit 301 that the mobile station is not in the moving state, the change in the propagation path state in a relatively short time is estimated to be small, and the predetermined This circuit, that is, the propagation path determination unit 131 is stopped for a certain period of time. As a result, the power S of the mobile device 300 can be reduced.
  • the movement determination unit 301 when a predetermined time has elapsed after outputting the stop control signal C31, the movement determination unit 301 outputs an operation start control signal C31 and restarts the operation of the propagation path determination unit 131. Further, if it is detected that the own device has been moved before the predetermined time elapses, it outputs a control signal C31 for starting operation and restarts the operation of the propagation path determination unit 131.
  • Data type determination section 302 determines the type of received data output from decoding section 129, such as audio data, streaming data, and packet data. Then, in the case of a specific data type, a control signal (stop signal) C32 is output to the transmission section 110, and the transmission of the ACK / NACK signal is stopped for a certain time.
  • a control signal (stop signal) C32 is output to the transmission section 110, and the transmission of the ACK / NACK signal is stopped for a certain time.
  • mobile station 300 notifies the base station apparatus of a subband having a good propagation path state. Therefore, it can be said that the probability that mobile device 300 erroneously receives data transmitted from the base station device within a certain period of time is low.
  • the types of received data are audio data and streaming data distributed by video stream.
  • Data and packet data such as e-mail.
  • voice data, streaming data, and the like have a feature that data is transmitted continuously from the base station apparatus, which has a strong real-time property, and that some reception errors are allowed.
  • packet data is characterized in that it has weak real-time characteristics, allows some transmission delay, and is transmitted intermittently.
  • the base station apparatus if the received data is data continuously transmitted from the base station apparatus, the base station apparatus notifies the base station apparatus of a subband with a good propagation path state within a short time. In this case, the transmission of the ACKZ NACK signal, that is, the automatic retransmission control is stopped for a certain period of time under the presumption that the probability of receiving this data by mistake is low. Thus, power consumption of mobile device 300 can be reduced.
  • the automatic retransmission control can be stopped. In such a case, the automatic retransmission control is stopped for a certain period of time or until the data type changes.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a procedure of a circuit stop process of the movement determination unit 301 and the data type determination unit 302.
  • movement determination section 301 measures the movement state of mobile device 300 (ST3010). Then, it is determined whether mobile device 300 is moving or stationary (ST3020). If it is determined that mobile device 300 is moving, normal processing as already described in Embodiments 1 and 2 is performed (ST3030). On the other hand, when it is determined in ST3020 that the vehicle is stationary, movement determination unit 301 stops propagation path determination unit 131 (ST3040). At this time, in response to the stoppage of the propagation path determination unit 131, the frequency selection unit 113 holds the state of the switch (maintains the current state).
  • data type determination section 302 determines the quality of service (QoS) of the received data, that is, determines the data type (ST3050). If the received data is audio data, streaming data, or the like (ST3060), transmission of the ACKZNACK signal is stopped (ST3070). After that, the process returns to ST3010 to monitor (measure) the moving state again. On the other hand, if the received data is not audio data or the like in ST3060, the process directly returns to ST3010. As described above, according to the present embodiment, when there is no movement state, or when the received data is data that is continuously transmitted, the predetermined part of the circuit that does not need to be operated is not required. , The power consumption of the mobile device 300 can be reduced.
  • QoS quality of service
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an outline of the transmission / reception method according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a communication system that performs frequency scheduling on the downlink is used, and the update cycle of frequency scheduling, that is, the cycle for changing the allocation of each subband to each user, and the ACKZNACK signal of the uplink
  • the update cycle of frequency scheduling that is, the cycle for changing the allocation of each subband to each user, and the ACKZNACK signal of the uplink
  • the mobile station according to the present embodiment operates only when the downlink frequency scheduling is updated (section P2), and performs the uplink transmission according to the method shown in Embodiment 1 above. Perform ACKZNACK transmission.
  • time slots (uplink slots) other than when frequency scheduling is updated (sections Pl and P3), one user occupies and uses the subband allocated in the previous frequency scheduling.
  • the section P1 adopts a normal uplink slot configuration, and here, sub-bands allocated to user # 1, user # 2, ..., user #N by frequency scheduling, respectively. Each user continues to use band # 1, subband # 2, ⁇ , subband #N in section P1. For example, in time slots tl and t2, user # 1, user # 2,..., User #N use subband # 1, subband # 2,. Is sent.
  • each user (mobile station) is set as described in the first embodiment. Then, the base station apparatus is notified of a subband having a good propagation path condition using an ACK / NACK signal.
  • the base station apparatus identifies the subband used by the ACK / NACK signal of each user, and performs frequency scheduling, that is, assigns a subband to each user based on the subband information. That is, in section P2, the transmission / reception method described in Embodiment 1 is applied.
  • the determination of the propagation path state may use an average value such as a propagation path estimation value in the entire section P1, A channel estimation value or the like in a specific section within the inter-PI may be used.
  • each user performs communication according to the subband allocation determined in the section P2.
  • subband # 1 is assigned to user # 1
  • subband # 1 is assigned to user # 2
  • subband # 2 is assigned to user #N.
  • FIG. 24 and FIG. 25 are block diagrams schematically showing mobile station 400 and base station apparatus 450 according to the present embodiment for realizing the above operation. Note that mobile station 400 and base station apparatus 450 both have the same configuration.
  • OFDMA transmission / reception sections 411 and 423 for performing normal OFDMA transmission / reception and transmission / reception sections 110 and 120 shown in Embodiment 1 are connected to frequency scheduling update cycle.
  • the base station apparatus 450 switches between the OFDMA transmitting / receiving sections 461 and 473 that perform normal OFDMA transmission / reception and the transmitting / receiving sections 160 and 170 described in the first embodiment in accordance with the frequency scheduling update cycle.
  • the transmission / reception units 110, 120, 160, and 170 do not have a common RF unit or antenna configuration with the OFDMA transmission / reception units 411, 423, 461, and 473. Shown as sections 110a, 120a, 160a, 170a.
  • control unit 401 operates the switch 412
  • the control unit 451 controls the switches 462 and 472.
  • Descriptions of the RF layers 413, 421, 463, 471 and the antennas 402, 452 are omitted, and input / output signals are not shown for simplicity.
  • FIG. 26 and FIG. 27 are block diagrams showing main configurations inside OFDMA transmitting section 411 and OFDMA receiving section 423 of mobile station 400 described above.
  • FIGS. 28 and 29 are block diagrams showing the main components inside OFDMA transmitting section 461 and OFDMA receiving section 473 of base station apparatus 450 described above. Note that these devices have the same basic configuration as transmitting units 110 and 160 and receiving units 120 and 170 shown in Embodiment 1 (see FIGS. 1 and 7), and have the same components. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The description of the encoding unit, the demodulation unit, and the decoding unit, which are general configurations, is also omitted.
  • control section 401 of mobile station 400 and control section 451 of base station apparatus 450 will be described in more detail.
  • the basic operation of both control unit 401 and control unit 451 Identical.
  • OFDMA transmitting section 411 and OFDMA receiving section 423 hold the updated subband allocation of each user. More specifically, the frequency selection unit 113 of the OFDMA transmission unit 411, the separation / selection unit 125 of the OFDMA reception unit 423, the frequency selection unit 164 of the OFDMA transmission unit 461, and the user selection unit 175 of the OFDMA reception unit 473 Subband assignments are retained. Note that the frequency scheduling update cycle is known to both the mobile station 400 and the base station apparatus 450, is a predetermined value, and is specified by the number of frames.
  • Control section 401 and control section 451 switch each switch according to the internal counter.
  • the control unit 401 will be described as an example. Specifically, the control unit 401 increments the number-of-frames counter by one for each radio frame, and when the counter value becomes equal to the frequency scheduling update cycle, switches the switch switching control signal C41 to the switches 412 and 422. The output is performed so that the transmission unit 110a and the RF unit 413 are connected to each other, and the reception unit 120a and the RF unit 421 are connected to each other. At this time, the frame number measurement counter is cleared. On the other hand, when the counter value is different from the frequency scheduling update cycle, the control unit 401 connects the OFDMA transmitting unit 411 and the RF unit 413, and the OFDMA receiving unit 423 and the RF unit 421 by the switch switching control signal C41. To do.
  • transmitting section 110a having a configuration similar to transmitting section 110 shown in Embodiment 1 is used as a transmitting section paired with OFDMA transmitting section 411.
  • this may be a configuration similar to the transmitting section 210 shown in the second embodiment.
  • mobile station 400 according to the present embodiment has a configuration similar to receiving section 120 shown in Embodiment 1 as a receiving section to be paired with OFDMA receiving section 423.
  • the description has been given by taking as an example the case where the receiving unit 120a is used, this is a configuration similar to the receiving unit 220 described in the second embodiment or a configuration similar to the receiving unit 320 described in the third embodiment. May be.
  • the power described in the example in which one user performs communication using one subband is described.
  • One user uses a plurality of subbands, and for example, user # 1 Communication may be performed using subbands # 1 and # 2.
  • the transmitting / receiving apparatus is not limited to the above-described Embodiments 14 to 14, and can be implemented with various modifications.
  • Embodiments 14 can be implemented in appropriate combinations.
  • the transmission / reception device can also be used in a wired communication system such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), thereby providing a wired communication system that performs efficient frequency scheduling. can do.
  • ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
  • the force S described by taking the TDD communication system as an example is not limited to this.
  • an FDD communication system may be used.
  • the present invention can also be realized by software.
  • the algorithm of the receiving method or the transmitting method according to the present invention is described in a programming language, and this program is stored in a memory and executed by the information processing means. A similar function can be realized.
  • Each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually formed into one chip, or may be formed into one chip so as to include some or all of them.
  • an LSI it may also be called an IC, a system LSI, a super LSI, a penetra LSI, or the like.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • Reconfigurable FPGA Field Programmable Gate Array
  • connection or setting of circuit cells inside LSI after LSI manufacturing An efficient reconfigurable processor may be used.
  • a first aspect of the receiving apparatus of the present invention is a determining means for determining a state of a propagation path through which a received multicarrier signal has passed, and according to a result of the determination, from among the used frequency bands of the received multicarrier signal.
  • a configuration is provided that includes a specifying unit that specifies an area whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level, and a notifying unit that notifies the transmitting apparatus of area information indicating the specified area.
  • a frequency band used by the received multi-carrier signal is divided into a plurality of frequency bands known by both the transmitting apparatus and the receiving apparatus,
  • the specifying unit includes a selecting unit that selects a frequency band whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level among the plurality of frequency bands, and the notifying unit is configured to select a frequency band via the frequency band selected by the selecting unit.
  • a configuration is employed in which a notification signal is transmitted to notify the transmitting device of the area information.
  • a subband whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level is selected, and a notification signal is transmitted to the transmitting side via the selected subband. Therefore, the transmitting side can recognize the frequency band in which the propagation path condition is good only by checking the sub-band used for the notification signal (without performing processing such as decoding on the notification signal). In addition, processing such as decoding is not performed, so that processing delay does not occur.
  • a third aspect of the receiving apparatus of the present invention employs, in the above configuration, a configuration in which the notification signal is an ACK signal and a NACK signal in automatic retransmission control.
  • a fourth aspect of the receiving apparatus of the present invention employs, in the above configuration, a configuration in which the ACK signal and the NACK signal are distinguished by a difference in pilot pattern or transmission power.
  • ACKZNACK determination processing can be performed by pilot pattern correlation processing, pattern matching, and the like. That is, demodulation processing and decoding processing such as error correction are not required. Therefore, the processing delay can be reduced, and the throughput of the communication system can be improved.
  • a fifth aspect of the receiving device of the present invention is the receiving device according to the above configuration, wherein the receiving signal sets a modulation scheme of a transmission signal based on reception quality of the received multicarrier signal, A configuration is adopted in which modulation is performed by a modulation scheme having a higher transmission rate than a modulation scheme set based on the reception quality.
  • the transmitting side transmits data using subbands with good propagation path conditions, so that the receiving performance of the receiving side is improved.
  • the transmission rate is higher.
  • MCS can be selected.
  • the receiving apparatus further includes creating means for creating additional information on the frequency band selected by the selecting means, wherein the selecting means A plurality of frequency bands in which the road condition is included in a region of a predetermined level or more are selected, and the creating unit assigns a rank to the frequency bands selected by the selecting unit in accordance with the propagation path condition, and ranks the rank.
  • the notifying unit notifies the transmitting device of the additional information in addition to the area information.
  • the mobile station assigns priorities to a plurality of subbands having good propagation path conditions in the downlink and notifies the base station of the subbands.
  • the base station can perform frequency scheduling in consideration of the situation of multiple users (with adjustment among multiple users). Therefore, the throughput of the communication system can be improved.
  • the notifying unit changes a pilot pattern or transmission power of the notifying signal in accordance with an order given by the creating unit.
  • a configuration for notifying the transmitting device of the additional information is adopted. According to this configuration, it is possible to determine the content of the notification signal without performing demodulation processing or decoding processing. Therefore, the processing delay can be reduced, and the throughput of the communication system can be improved.
  • the reception process of the received multicarrier signal is performed in the region specified by the specifying unit.
  • the configuration to perform is adopted.
  • the identification means for identifying the type of data mapped to the received multi-carrier signal, and the type of the identified data is transmitted from the transmitting apparatus.
  • a control means for stopping some circuits for a predetermined time is adopted.
  • a tenth aspect of the receiving apparatus of the present invention in the above configuration, is used as a mobile station in a mobile communication system, and a judging means for judging whether or not the own station is in a stationary state. And control means for stopping a part of the circuits for a predetermined time when it is determined to be in a stationary state.
  • the receiving device further includes an obtaining unit that obtains the number of communication terminals in the communication system to which the own device belongs. When the number of communication terminals is less than or equal to a predetermined value, the notification signal is repeated.
  • a twelfth aspect of the receiving apparatus of the present invention in the above configuration, is used as a communication terminal in a communication system, and the obtaining unit is notified of the number of communication terminals from a base station of the communication system. Take the configuration.
  • the determination means performs any one of the above-described estimation of the propagation path variation of the received multicarrier signal and the measurement of the reception quality, A configuration for determining a propagation path state of the received multicarrier signal is employed.
  • a fourteenth aspect of the receiving apparatus of the present invention employs a configuration in which, in the above-described configuration, a plurality of subcarrier signals included in the frequency band are respectively allocated to the own apparatus and another receiving apparatus in advance. .
  • a fifteenth aspect of the receiving apparatus of the present invention employs, in the above configuration, a configuration in which the notification signal is code division multiplexed.
  • the used frequency band of the transmission multicarrier signal is divided into a plurality of frequency bands known by both the transmitting apparatus and the receiving apparatus, and among the plurality of frequency bands, Acquiring means for acquiring, from a receiving apparatus, frequency band information indicating a frequency band whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level, and transmitting means for transmitting a signal addressed to the receiving apparatus via a frequency band indicated by the frequency band information. Is adopted.
  • the acquiring means includes a recognizing means for recognizing a frequency band through which a signal from the receiving apparatus has passed, and a recognizing frequency band. And a determination means for determining that the propagation path state is in a frequency band equal to or higher than a predetermined level.
  • a third aspect of the transmitting apparatus in the above-described configuration, is used as a base station of a communication system accommodating a plurality of communication terminals, and wherein the obtaining means includes the frequency band information Each communication terminal obtains the order of the propagation path state in the frequency band, and the transmitting means performs frequency scheduling of a signal addressed to each communication terminal based on the frequency band information and the order of the propagation path state in the frequency band. Take the configuration.
  • the transmitting means transmits the frequency band determined by frequency scheduling to each of the communication terminals before transmitting a signal addressed to each of the communication terminals.
  • a configuration for notifying the communication terminal is adopted.
  • the transmitting unit transmits the notification signal of the notification via a frequency band determined by frequency scheduling.
  • the transmitting means assigns a lower frequency band to a communication terminal having higher priority in frequency scheduling.
  • the transmitting unit instructs each communication terminal of the number of times of repetition of the frequency band information according to the number of communication terminals accommodated. take.
  • a first aspect of the receiving method of the present invention is a determining step of determining a state of a propagation path through which a received multicarrier signal has passed, and according to a result of the determination, a frequency band used in the received multicarrier signal.
  • a specific step of specifying an area whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level, and a notification step of notifying the transmitting apparatus of area information indicating the specified area are provided.
  • a frequency band used for a transmission multicarrier signal is divided into a plurality of frequency bands known by both a transmitting device and a receiving device, and An acquiring step of acquiring frequency band information indicating a frequency band whose propagation path state is equal to or higher than a predetermined level from a receiving device, and a transmitting step of transmitting a signal addressed to the receiving device via a frequency band indicated by the frequency band information, Was provided.
  • the transmission / reception device has the effect of improving the system 'throughput, and is useful as a transmission / reception device used in an OFDMA communication system.

Abstract

　システム容量の低下を防止し、システム・スループットを向上させ、装置の消費電力を抑えることができる送受信装置を開示する。この装置において、伝搬路判定部（１３１）は、伝搬路推定部（１２６）において算出されたチャネル推定値等の伝搬路推定情報に基づいて、受信マルチキャリア信号の使用周波数帯の全域における伝搬路状態を判定し、ＯＦＤＭの使用周波数帯の中から伝搬路状態が良好な周波数領域を特定する。具体的には、使用周波数帯は、より小さな所定の周波数幅からなる複数の周波数帯（サブバンド）に分割されており、伝搬路判定部（１３１）は、伝搬路状態が良好なサブバンドを選択することにより、伝搬路状態の良好な周波数領域を特定する。送信部（１１０）は、このサブバンド情報を基地局に通知する。

Description

明 細 書
送受信装置および送受信方法
技術分野
[0001] 本発明は、 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式の通 信システムにおいて使用される送受信装置および送受信方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、通信システムのスループットを増加させるために、周波数軸上で互いに直交 したサブキャリア信号 (搬送波）にデータをマッピングし、これらの信号を多重（マルチ キャリア化）して送信する OFDMA方式の通信システムが脚光を浴びている。特に、 より効率的な通信を行うために、伝搬路状態の良好な移動機に対し優先的に送信パ ケットを割り当てる（時間的な)スケジューリングを行うだけでなぐ周波数方向にも着 目し、伝搬路状態の良好なサブキャリアに優先的に送信パケットを割り当てる周波数 スケジューリング技術が盛んに検討されている（例えば、特許文献 1または非特許文 献 1参照)。
[0003] この周波数スケジューリング技術においては、送信パケットの割り当てを行うために 、基地局はスケジューリング時に、予め自局と移動機との間の伝搬路の状態（周波数 特性）を把握している必要がある。そこで、 OFDMA—FDD (Frequency Division Duplex)システムでは、移動機が下り回線の使用周波数帯における伝搬路状態を測 定し、その測定結果を上り回線で基地局に報告し、基地局は、この情報に基づき送 信パケットのスケジューリングを行う。また、 OFDMA—TDD (Time Division Duplex) システムでは、 FDDシステムと同様に、下り回線の伝搬路状態に関する情報を移動 機から報告させる方法と共に、 TDDシステムの伝搬路の上下対称性を利用して、上 り回線の伝搬路状態に基づいて下り回線のスケジューリングを行う方法も検討されて いる。
[0004] なお、移動機が下り回線の情報を基地局に報告する類似の技術として、 HSDPA ( High Speed Downlink Packet Access)方式がある。この方式では、基地局は、移動機 力 報告された下り回線の受信品質情報に基づいて、この移動機に対し送信する信 号の変調方式を決定する (例えば、特許文献 2参照)。
特許文献 1 :特開 2002-252619号公報（第 5-6頁）
特許文献 2 :特開 2003— 199173号公報 (第 8頁、第 5図）
非特許文献 1：「周波数スケジューリングを用いた MC— CDM方式」信学技報、
RCS2002-129, 2002年 7月、 p. 61—66
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかしながら、上記の OFDMA— FDDシステムのように、移動機が下り回線の伝搬 路状態を上り回線で基地局に通知する場合には、伝搬路状態を示す情報を上り回 線を介して送信する分、上り回線のリソースを消費し、システム容量が低下するという 問題がある。このとき、基地局では、上り回線の信号を復号しなければその情報を取 り出す事ができないため、処理遅延が発生し、システム全体のスループットが低下す る。
[0006] また、上記の OFDMA— TDDシステムのように、伝搬路の上下可逆性を利用する 場合には、移動機は、スケジューリング可能な周波数帯の全域についてパイロット等 の何らかのシンボルを上り回線で送信する必要があるので、上り回線のリソースを消 費し、システム容量が低下するという問題がある。また、このとき、移動機の消費電力 も増加する。
[0007] なお、上記の特許文献 2には、上り回線のスループット増大、移動機の消費電力の 削減等を目的として、基地局からデータ送信の予告通知をされてから基地局に対し て受信品質に関する情報を送信し始め、基地局からデータ送信の終了通知を受信 した時点で情報の送信を停止する移動機が開示されている。しかし、基地局が移動 機に対しデータ送信の予告通知を行う必要があるため、下り回線のリソースを消費し 、やはりシステム容量が低下するという問題がある。
[0008] よって、本発明の目的は、システム容量の低下を防止し、システム 'スループットを 向上させ、また消費電力を抑えることができる送受信装置および送受信方法を提供 することである。
課題を解決するための手段 [0009] 本発明の受信装置は、受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の状態を判定す る判定手段と、この判定結果に従って、前記受信マルチキャリア信号の使用周波数 帯域の中から伝搬路状態が所定レベル以上の領域を特定する特定手段と、この特 定された領域を示す領域情報を送信装置に通知する通知手段と、を具備する構成 を採る。
[0010] この構成によれば、使用周波数帯域の中で伝搬路状態の良好な領域のみを送信 側に通知するので、データ量を削減することができ、通信システムのスループットを向 上させることができる。また、受信装置の消費電力を抑えることができる。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、システム容量の低下を防止し、システム.スループットを向上させ
、また送受信装置の消費電力を抑えることができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]実施の形態 1に係る移動機の主要な構成を示すブロック図
[図 2A]実施の形態 1に係る伝搬路判定部によって選択されるサブバンドを下り回線 の伝搬路状態と共に示した図
[図 2B]実施の形態 1に係る伝搬路判定部によって選択されるサブバンドを下り回線 の伝搬路状態と共に示した図
[図 3A]サブバンドとサブキャリア信号との関係を示す信号構成図
[図 3B]サブバンドとサブキャリア信号との関係を示す信号構成図
[図 4]1つのサブバンド内のサブキャリア信号の構成をさらに詳しく示した図
[図 5]実施の形態 1に係る周波数選択部の詳細な内部構成を示すブロック図
[図 6]実施の形態 1に係る通信システムの信号シーケンスを示した図
[図 7]実施の形態 1に係る基地局装置の主要な構成を示すブロック図
[図 8]基地局装置から送信されるマルチキャリア信号の構成を受信するマルチキヤリ ァ信号の構成と共に示す図
[図 9]実施の形態 1に係るユーザ選択部の内部構成を示すブロック図
[図 10]実施の形態 1に係る周波数選択部の内部構成を示すブロック図
[図 11]サブバンドとサブキャリア信号との関係の別のノ リエーシヨンを示す信号構成 図
[図 12]基地局装置の受信品質の周波数特性を示した図
[図 13]実施の形態 2に係る移動機の主要な構成を示すブロック図
[図 14A]優先順位が付加されたサブバンドを下り回線の伝搬路状態と共に示した図
[図 14B]優先順位が付加されたサブバンドを下り回線の伝搬路状態と共に示した図
[図 15]実施の形態 2に係るパイロット選択部が選択するパイロットパターンの一例を示 す図
[図 16]実施の形態 2に係る周波数選択部の内部構成を示すブロック図
[図 17]実施の形態 2に係るユーザ選択部の内部構成を示すブロック図
[図 18]実施の形態 2に係る周波数選択部の内部構成を示すブロック図
[図 19]競合関係の解消処理の手順を示したフロー図
[図 20]サブバンド割り当ての具体例を示した図
[図 21]実施の形態 3に係る移動機の主要な構成を示すブロック図
[図 22]実施の形態 3に係る移動判定部およびデータ種別判定部の回路停止処理の 手順を示したフロー図
[図 23]実施の形態 4に係る送受信方法の概要を説明した図
[図 24]実施の形態 4に係る移動機の概略を示すブロック図
[図 25]実施の形態 4に係る基地局装置の概略を示すブロック図
[図 26]実施の形態 4に係る移動機の OFDMA送信部内部の主要な構成を示すプロ ック図
[図 27]実施の形態 4に係る移動機の OFDMA受信部内部の主要な構成を示すプロ ック図
[図 28]実施の形態 4に係る基地局装置の OFDMA送信部内部の主要な構成を示す ブロック図
[図 29]実施の形態 4に係る基地局装置の OFDMA受信部内部の主要な構成を示す ブロック図
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお 、ここでは、送受信装置として、 OFDMA— TDD方式の移動体通信システムにおけ る基地局装置および移動機を例にとって説明する。また、この通信システムは、 自動 再送制御（ARQ : Automatic Repeat reQuest)を行っているものとする。
[0014] (実施の形態 1)
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る移動機 100の主要な構成を示すブロック図で ある。
[0015] 移動機 100は、送信部 110および受信部 120を有する。また、送信部 110は、パイ ロット選択部 111、変調部 112、周波数選択部 113、 IFFT部 114、 GI付加部 115、 RF部 116、および送信アンテナ 117を有する。また、受信部 120は、受信アンテナ 1 21、 RF部 122、 GI削除部 123、 FFT部 124、分離 ·選択部 125、伝搬路推定部 12 6、伝搬路補償部 127、復調部 128、復号部 129、誤り検出部 130、および伝搬路判 定部 131を有する。
[0016] 移動機 100の各部は、以下の動作を行う。
[0017] 受信部 120において、 RF部 122は、受信アンテナ 121を介して受信された下り回 線のマルチキャリア信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施す。 GI削 除部 123は、無線処理されたマルチキャリア信号からガードインターバル (GI)を削除 する。 FFT部 124は、 GI除去後のマルチキャリア信号に高速フーリエ変換 (FFT)を 施し、 N個の信号を得る。分離'選択部 125は、 N個の信号からパイロット信号および データ信号を分離し、また、データ信号から自機宛てのデータを選択し、伝搬路推定 部 126にパイロット信号を出力し、伝搬路補償部 127に自機宛てのデータ信号を出 力する。伝搬路推定部 126は、受信信号に多重されているパイロット信号から、受信 信号が伝搬路において受けた伝搬路変動を OFDMの使用周波数の全帯域につい て推定し、得られたチャネル推定値等の伝搬路推定情報を伝搬路補償部 127およ び伝搬路判定部 131に出力する。伝搬路補償部 127は、このチャネル推定値を用い て分離'選択部 125から出力された受信信号の伝搬路補償を行う。復調部 128は、 伝搬路補償後の受信信号に復調処理を施す。復号部 129は、復調信号を復号し受 信データを得る。誤り検出部 130は、受信データの誤り検出を行い、検出結果を基地 局装置にフィードバックするために ACK/NACK情報をパイロット選択部 111に出 力する。伝搬路判定部 131は、伝搬路推定部 126から出力されたチャネル推定値を 用レ、て伝搬路状態の判定を行レ、、判定結果を送信部 110の周波数選択部 113に出 力する。
[0018] 送信部 110において、パイロット選択部 111は、予め記憶されている複数種類のパ ィロット信号のパターン (パイロットパターン）の中から、受信部 120の誤り検出部 130 力、ら出力された ACK/NACK情報に対応するパターンを選択し、このパターンから なるパイロット信号を生成する。変調部 112は、このパイロット信号に変調処理を施す 。周波数選択部 113は、受信部 120の伝搬路判定部 131の判定結果に従って、送 信信号が使用する周波数帯を選択し、各周波数帯内のサブキャリアに送信信号をマ ッビングする。 IFFT部 114は、各周波数帯に割り当てられた送信信号に逆高速フー リエ変換 (IFFT)を施し、マルチキャリア信号を生成する。 GI付加部 115は、得られ たマルチキャリア信号に GIを付加する。 RF部 116は、 GI付加後の送信マルチキヤリ ァ信号にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、送信アンテナ 117を介し て無線送信する。
[0019] 上記構成を有する移動機 100の特徴は、特に、受信部 120内の伝搬路判定部 13 1および送信部 110内の周波数選択部 113の動作にある。以下それぞれについて 詳述する。
[0020] 伝搬路判定部 131は、伝搬路推定部 126において算出されたチャネル推定値等 の伝搬路推定情報に基づいて、受信マルチキャリア信号の使用周波数帯の全域に おける伝搬路状態、すなわち、 OFDMの使用周波数帯の全域における伝搬路状態 を判定する。そして、 OFDMの使用周波数帯の中力 伝搬路状態が最も良好な周 波数領域を特定する。
[0021] 具体的には、 OFDMの使用周波数帯（バンド）は、より小さな所定の周波数幅から なる複数の周波数帯（サブバンド）に分割されており、各サブバンドには互いを識別 できるような情報 (例えば、識別番号）が付加されている。伝搬路判定部 131は、この サブバンドごとの伝搬路状態を比較し、最も伝搬路状態が良好なサブバンド (本実施 の形態では 1つ）を選択することにより、伝搬路状態の良好な周波数領域を特定する [0022] 図 2Aおよび図 2Bは、伝搬路判定部 131によって選択されるサブバンドを下り回線 の伝搬路状態と共に示した図である。なお、図 2Aは、あるユーザ # 1の場合、図 2B は、あるユーザ # 2の場合を示している。また、伝搬路状態は、わかりやすいようにチ ャネル推定値ではなぐ移動機の受信信号の受信レベルで示している。
[0023] これらの図に示すように、ユーザ # 1およびユーザ # 2が所有する移動機 100が受 信するマルチキャリア信号の伝搬路状態（受信レベル）は、周波数選択性フェージン グ等の影響により、周波数によって大きく異なる。そこで、伝搬路判定部 131は、伝搬 路状態をサブバンドごとに比較し、伝搬路状態が最も良好なサブバンドを選択する。 図示した例では、ユーザ # 1の場合には周波数帯 f8 f9のサブバンドが選択され、 ユーザ # 2の場合には周波数帯 f 7 f 8のサブバンドが選択される。これらのサブバ ンドを介して基地局装置は各ユーザ（の所有する移動機 100)に対し下り回線の通信 を行えば、周波数選択性フェージング等の影響をあまり受けなレ、ため伝搬路状態の 変動も小さぐユーザ側の受信状態が良くなることが期待される。伝搬路判定部 131 は、判定が終了したら、判定結果 (サブバンド選択情報)を送信部 110の周波数選択 部 113に通知する。
[0024] 周波数選択部 113は、伝搬路判定部 131から取得したサブバンド選択情報を基地 局装置に通知するために、伝搬路判定部 131によって選択されたサブバンドを介し て特定の通知信号を送信することを行う。基地局装置は、各移動機から送信されてき た通知信号を受信し、この通知信号に使用されたサブバンドを認識することにより、 各移動機の伝搬路状態の良好なサブバンドを把握する。
[0025] さらに、本実施の形態では、 自動再送制御が行われているので、周波数選択部 11 3は、 ACK/NACK信号を上記の通知信号として用いる。すなわち、 ACK/NAC K信号は、 自動再送制御における再送の要否を基地局装置に通知する役目と伝搬 路状態の良好なサブバンドを基地局装置に通知する役目の 2つの役目を負っている 。本実施の形態では、伝搬路状態の最も良好な 1つのサブバンドのみを基地局装置 に通知するので、通知信号は 1つで良い。よって、同様に 1つしか送信されない ACK /NACK信号によって、選択されたサブバンドを通知することができる。
[0026] 図 3Aおよび図 3Bは、サブバンドとサブキャリア信号との関係を示す信号構成図で ある。なお、ここではユーザ数が 2の場合を示しており、図 3Aはユーザ # 1の信号構 成図、図 3Bはユーザ # 2の信号構成図である。
[0027] 各サブバンドは、前述の通り、所定の周波数幅を有しており、その中に複数のサブ キャリアを配置することができる（図示の例では、 4つのサブキャリア）。図 3Aは、ユー ザ # 1がサブバンド # 2を選択した状態を示してレ、る。
[0028] そこで、ユーザ # 1は、サブバンド # 2内のサブキャリア（ここでは、サブキャリア番号
# 4および # 6のサブキャリア）を使用して ACKZNACK信号を送信する。一方、図 3Bのユーザ # 2は、サブバンド # 1を選択しているので、サブバンド # 1内のサブキヤ リア（ここでは、サブキャリア # 1、 # 3)を使用して ACK/NACK信号を送信する。
[0029] また、 ACK/NACK信号は、複数のサブキャリア（例えば、図 3Aでは、サブキヤリ ァ # 4、 # 6)によって送信される。これにより、基地局装置は、各移動機から送信され る複数の ACKZNACK信号を合成することにより、 ACK/NACKを判定すること ができる。これにより、 ACK/NACKの判定を高精度で行うことができる。
[0030] さらに、 ACK/NACK信号は、パイロット（既知）信号のパイロットパターンによって 識別される。すなわち、 ACK信号および NACK信号には、互いに異なるパイロット パターンが使用され、これにより、基地局装置は、 ACK/NACKの識別をすることが できる。
[0031] 図 4は、 1つのサブバンド内のサブキャリア信号の構成をさらに詳しく示した図である 。なお、図 4上段はユーザ # 1の場合、図 4中段はユーザ # 2の場合、図 4下段はュ 一ザ # 3の場合を示している。
[0032] 本実施の形態に係る通信システムでは、各ユーザに各サブキャリアが固定的に割り 当てられている。具体的には、ユーザ # 1に対しサブキャリア番号 # 0、 # 3、 # 6のサ ブキャリアが常に割り当てられ（図 4上段参照）、ユーザ # 2に対しサブキャリア番号 # 2、 # 5のサブキャリアが常に割り当てられ（図 4中段参照）、ユーザ # 3に対しサブキ ャリア番号 # 1、 # 4のサブキャリアが常に割り当てられている（図 4下段参照）。このよ うな信号構成を採用することにより、複数のユーザが同一のサブバンドを使用すること になっても、互いに干渉を及ぼすことなぐ複数の信号を同一サブバンド内で多重す ること力 Sできる。 [0033] また、基地局装置は、各ユーザに対する各サブキャリアの割り当てられ方を事前に 知っていれば、各サブキャリアの使用状況を調査することだけで、 2つの情報、すな わち、どのユーザが通知信号を送ってきたか、また、そのユーザがどのサブバンドを 選択してきたかを認識することができる。
[0034] なお、移動機 100は、上り回線で送信すべきデータがある場合、上記の通知信号 を兼ねた ACKZNACK信号の後に続けて、このデータを送信する。これにより、 AC K/NACK信号のパイロット系列力 送信データ用のパイロットとしての役目を果た すことにもなる。これにより、より高効率なデータ伝送が可能となる。
[0035] 図 5は、周波数選択部 113の詳細な内部構成を示すブロック図である。
[0036] 周波数選択部 113は、使用サブバンドの切り替えを行うスィッチ 107、 SZP変換部 108 (108—1、 108—2、 ·■·、 108_n)、および使用サブキャリアの切り替えを行うスィ ツチ 109 (109—1、 109—2、…ヽ 109— n)を有してレヽる。
[0037] スィッチ 107は、伝搬路判定部 131の判定結果（サブバンド情報）に基づいて、 AC K/NACK信号が使用すべきサブバンドを選択する。具体的には、変調部 112から 出力されてくる ACK/NACK信号を、選択したサブバンドに対応する出力端子に 切り替えて出力する。
[0038] S/P変換部 108は、各サイドバンドに対応して設置されており、スィッチ 107から出 力されたサブバンドごとの ACK/NACK信号に対し S/P変換を施して複数のサブ キャリア信号に分割し、各 S/P変換部 108に対応して設置されている各スィッチ 10 9に出力する。
[0039] スィッチ 109は、各サブバンド内で各ユーザに対し固有に割り当てられているサブ キャリアを選択する。具体的には、 SZP変換部 108から出力されてくる ACK/NAC K信号を、選択したサブキャリアに対応する出力端子に切り替えて出力する。各出力 端子から出力された ACK/NACK信号は、 IFFT部 114に入力される。
[0040] 以上、本実施の形態に係る移動機 100について説明した。次いで、移動機 100お よび移動機 100を収容する基地局装置 150を有する通信システムについて説明する
[0041] 図 6は、本実施の形態に係る通信システムの信号シーケンスを示した図である。 [0042] 基地局装置 150は、移動機 100に対しデータを送信する（ST1010)。移動機 100 は、この信号を受信し、既述の通り、伝搬路変動の推定等を行って伝搬路の状態を 判定する（ST1020)。そして、伝搬路状態の良好なサブバンドを選択し (ST1030) 、このサブバンドを使用して ACKZNACK信号を送信（ST1040)することにより、基 地局装置 150に選択したサブバンドを通知する。基地局装置 150は、各移動機から ACKZNACK信号によって通知されたサブバンド情報に基づいて各移動機に対し 割り当てるサブバンドを決定すると共に、時間軸方向のスケジューリングも行レ、、最終 的な送信スケジュールを決定する（ST1050)。そして、このスケジュールに従ってデ ータの送信を行う（ST1060)。移動機 100は、基地局装置 150から周波数スケジュ 一リングされ送信されてきたデータに対し、所定の無線受信処理を施し、自機宛ての データを得る（ST1070)。なお、移動機 100の無線受信処理は、予め基地局装置 1 50に通知したサブバンドのみに限定して行われる（通知されたサブバンドの全範囲 について行う）。
[0043] この通信システムは、上記の通り、上り回線と下り回線とが非対称な（上下でサブキ ャリア数が異なる）システムとなっている。このような構成を採ることにより、上り回線で は、サブキャリア数が減少しているので、 PAPR (Peak Average Power Ratio)の低減 、すなわち、ピーク抑圧を可能とすることができ、また、キャリア間干渉を低減すること ができる。よって、移動機 100の消費電力を軽減すると共に受信性能が改善される。
[0044] なお、移動機 100は、基地局装置 150から何らかの信号を受信するまでは、上記の 伝搬路判定を行うことができないから、基地局装置 150は、定期的にダミー信号、パ ィロット信号、あるいは各移動機が基地局装置 150と通信を確立するために必要とな る同期用信号を送信しているものとする。そうすれば、移動機 100から先にデータを 送信する場合でも、移動機 100は上記の伝搬路判定を行うことができる。なお、基地 局装置 150がダミー信号を送信するのではなぐ基地局装置 150は、初回のデータ 送信を予め決められたサブバンドを用いて行うこととしても良い。
[0045] 次に、本実施の形態に係る基地局装置 150について説明する。
[0046] 図 7は、基地局装置 150の主要な構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ュ 一ザ数が 2の場合を例にとって説明する。 [0047] 基地局装置 150は、送信部 160および受信部 170を有する。また、送信部 160は、 バッファ 161 (161—1、 161—2)、符号ィ匕咅 B162 (162_l、 162—2)、変調咅 163 (16 3—1、 163—2)、周波数選択部 164、多重部 165、 IFFT部 166、 GI付加部 167、 R F部 168、送信アンテナ 169、および変調部 159を有する。また、受信部 170は、受 信アンテナ 171、 RF部 172、 GI削除部 173、 FFT部 174、ユーザ選択部 175、およ び判定部 176 (176—1、 176—2)を有する。
[0048] 基地局装置 150の各部は、以下の動作を行う。
[0049] 受信部 170において、 RF部 172は、受信アンテナ 171を介して無線受信されたマ ルチキャリア信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施す。 GI削除部 17 3は、受信マルチキャリア信号から GIを削除する。 FFT部 174は、 GI削除後の受信 マルチキャリア信号に高速フーリエ変換を施し、 N個の信号を得る。ユーザ選択部 17 5は、 FFT部 174から出力された信号をユーザごとに選択し、この信号に ACKZNA CK信号が含まれているか否か判断することにより、使用周波数帯 (使用サブバンド） を認識し、使用サブバンド情報を出力する。判定部 176は、受信信号に対し所定の パイロットパターンにより相関演算またはパターンマッチングを行レ、、各ユーザに対し データの再送が必要か否かを判定し、判定結果を送信部 160のバッファ 161に出力 する。
[0050] 送信部 160において、ノくッファ 161は、送信するデータ # 1およびデータ # 2を一 時保存し、初回送信時にはこれらのデータをすみやかに符号化部 162に出力すると 共に、受信部 170の判定部 176から再送の指示があった場合には再送対象のデー タを読み出して出力する。符号ィ匕部 162は、ノくッファ 161に一時保存された送信デ ータに所定の符号化を行う。変調部 163は、符号化後のデータに所定の変調処理を 施す。周波数選択部 164は、受信部 170のユーザ選択部 175から通知されるユーザ 選択情報に従って、送信マルチキャリア信号が使用する周波数帯を選択し、各周波 数帯に送信信号を割り当てる。多重部 165は、各周波数帯に割り当てられた送信信 号に変調部 159から出力された変調後のパイロットを多重する。 IFFT部 166は、パ ィロットが多重された信号に逆高速フーリエ変換を施す。 GI付加部 167は、逆高速フ 一リエ変換後の信号に GIを付加する。 RF部 168は、 GIの付加された信号にアップコ ンバート等の所定の無線送信処理を施し、送信アンテナ 169を介して無線送信する
[0051] 図 8は、基地局装置 150から送信されるマルチキャリア信号の構成を基地局装置 1 50が受信するマルチキャリア信号の構成と共に示す図である。すなわち、この図は、 上り回線および下り回線の双方のマルチキャリア信号の関係を示している。
[0052] 本実施の形態に係る通信システムは、 TDD方式を採用しているので、上り回線お よび下り回線の信号は、時間軸方向に多重されている（基地局装置および移動機は 、上り回線信号および下り回線信号を互いに時分割で送信している）。また、本実施 の形態に係る通信システムは、 OFDM方式を採用しているので、複数のユーザ (移 動機)宛ての信号は、周波数軸方向に多重されてレ、る（周波数軸上で互いに直交し たサブキャリアに各ユーザ宛てのデータがマッピングされる）。
[0053] 基地局装置 150は、移動機 100から通知された伝搬路状態の良好なサブバンドを 介してこのユーザ宛てのデータを送信するようにする。すなわち、図に示すように、各 ユーザの上り回線信号と、これに対応する下り回線信号は、同一の周波数帯 (サブバ ンド）を使用することになる。
[0054] なお、ここでは、下り回線のマルチキャリア信号の直後に上り回線のマルチキャリア 信号が送信される場合を例にとって説明しているが、下り回線のマルチキャリア信号 の送信タイミングはこれに限定されず、例えば、基地局装置 150は、上り回線のマル チキャリア信号を受信してから所定時間経過後に下り回線のマルチキャリア信号を送 信しても良い。
[0055] 図 9および図 10は、上記の動作を実現する受信部 170内のユーザ選択部 175およ び送信部 160内の周波数選択部 164の内部構成を示すブロック図である。
[0056] 図 9のユーザ選択部 175は、スィッチ 181 (181—1、 181—2、 ·■·、 181_n)、 P/S 変換部 182 (182—1、 182—2、 ·■·、 182_2n)、および各ユーザごとに存在する検出 部 183 (183—1、 183— 2)を有する。
[0057] スィッチ 181は、 FFT部 174によって分離された各サブキャリア信号を各ユーザごと の信号に分離する。具体的には、基地局装置 150は、各ユーザに対し割り当てられ る可能性のあるサブキャリアを予め知っているので、ユーザごとに各サブキャリア信号 をまとめて (選択して）、この信号を各ユーザに対応して設置されている各 P/S変換 部 182に接続させる。例えば、スィッチ 181-1は、ユーザ # 1宛てのサブキャリア信 号をまとめて P/S変換部 182—1に、ユーザ # 2宛てのサブキャリア信号をまとめて P /S変換部 182—2に切り替えて出力する。
[0058] P/S変換部 182は、スィッチ 181からユーザごとにまとめて出力された信号に対し P/S変換を施して 1系列の信号とし、検出部 183に出力する。ここで、 1ユーザに対 し PZS変換部 182は複数存在するが、ユーザ # 1に対する信号は検出部 183— 1に 、ユーザ # 2に対する信号は検出部 183-2に出力される。
[0059] 検出部 183は、各サブバンドに含まれる ACK/NACK信号をユーザごとに検出し 、実際に ACK/NACK信号の送信に使用されたサブバンドを検出する。そして、 A CK/NACK信号を判定部 176へ出力すると共に、サブバンドの検出結果 (使用さ れたサブバンドの位置情報）を送信部 160の周波数選択部 164へ出力する。
[0060] 判定部 176は、各ユーザについて、相関演算、パターンマッチング等により受信信 号が ACK信号であるか NACK信号であるかの判定を行う。
[0061] 図 10の周波数選択部 164は、スィッチ 151 (151-1、 151—2)、調整部 152、およ び S/P変換部 153 (153-1、 153-2、 …ヽ 153_n)を有する。
[0062] スィッチ 151は、変調部 163から出力される各ユーザ宛ての変調信号を、ユーザ選 択部 175からの使用サブバンド情報に従って切り替え、適切なサブバンドへと接続す る。
[0063] 調整部 152は、基本的には、各スィッチを通じて各ユーザ宛てのデータを選択され たサブバンドへ出力する力 S、同一のサブバンドに複数のユーザの希望が重複した場 合には、重複を回避するための調整を行う。なお、この調整処理については、実施の 形態 2でさらに複雑な調整が必要なケースにおける調整処理を説明するので、ここで は省略する。
[0064] SZP変換部 153は、調整部 152から出力される信号をマルチキャリア化するため に、 S/P変換を施し、多重部 165に出力する。
[0065] 以上、基地局装置 150について説明した。
[0066] 以上説明したように、本実施の形態によれば、移動機 100の伝搬路判定部 131は 、受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の状態を判定し、 OFDMの使用周波数 帯のうち、伝搬路状態の良好な周波数領域を特定する。具体的には、 OFDMの使 用周波数帯は、送信側および受信側の双方に既知の所定の周波数幅力 なる複数 の周波数帯（サブバンド）に分割されているので、伝搬路判定部 131は、 OFDMの 使用周波数帯の中から伝搬路状態が所定レベル以上にあるサブバンドを選択する。 そして、移動機 100は、この伝搬路判定部 131が選択したサブバンドのみを送信側 である基地局装置 150に通知する。よって、伝搬路状態の良好な周波数領域の通知 に必要な信号は、一部の選択されたサブバンドを識別する情報のみとなるので、デ 一タ量を削減することができ、通信システムのスループットを向上させることができる。 また、これにより上り回線のデータ量も削減されるので、移動機 100の消費電力を抑 えること力できる。なお、この特徴は、自動再送制御に限定されない。
[0067] また、以上の構成において、各サブバンドは、 1つのサブバンド内で複数のサブキ ャリアを配置することができるような、ある所定値以上の周波数幅のものとなっており、 また、 1つのサブバンド内ではフエージングがおおよそ一様であると近似できるような 、周波数選択性フェージングの特性に基づいた、ある所定値以下の周波数幅となつ ている。よって、伝搬路状態が良好と判断されるサブバンド内では、いずれのサブキ ャリアを使用してデータの送信を行っても、受信側の受信性能が向上する。なお、こ の特徴は、 自動再送制御に限定されない。
[0068] さらに、以上の構成において、移動機 100の周波数選択部 113は、伝搬路状態の 良好なサブバンドを基地局装置 150に通知するに際し、通知信号を伝搬路判定部 1 31によって選択されたサブバンドを介して送信する。よって、基地局装置 150は、移 動機 100が使用したサブバンドを確認するだけで (通知信号に対し復号等の処理を 施さずとも）、伝搬路状態が良好な周波数領域を認識することができる。また、復号等 の処理をしないので処理遅延も発生しない。なお、この特徴は、 自動再送制御に限 定されない。
[0069] また、以上の構成において、移動機 100の伝搬路判定部 131は、上記の通知信号 を自動再送制御における ACK/NACK信号とする。 ACKZNACK信号はもともと 自動再送制御には必須の信号であるから、この信号を上記の通知信号として兼用す ることにより、さらに上り回線のデータ量を削減することができる。
[0070] また、以上の構成において、移動機 100から送信される ACK/NACK信号には、 互いに異なるパイロットパターンが使用されることにより、 ACKおよび NACKの識別 がされる。
[0071] 自動再送制御は、受信誤りの少ない高品質なパケット通信を可能とするために必 須の技術である。しかし、パケット通信の高速 ·高品質化に伴い、不要な再送等が発 生しないように、逆方向の回線で送信される ACKZNACK信号にも高品質化が要 求されている。
[0072] 従って、従来は、 ACK/NACK信号に対し、畳み込み符号やターボ符号といった 誤り訂正符号化技術を適用している。しかし、一般に、誤り訂正の符号化および復号 化には多くの処理量を必要とし (誤り訂正能力に優れているターボ符号の復号処理 には、特に莫大な処理量が必要となる）、受信側では大きな処理遅延が発生するとい う問題がある。また、処理遅延に伴い通信システム全体のスループットも低下し、受信 装置の回路規模も大きくなる。
[0073] ところで、本実施の形態では、 ACK/NACK信号に対し互いに異なるパイロットパ ターンを使用するのみで、誤り訂正符号ィ匕は適用されない。これは、本実施の形態 では、 ACK/NACK信号が伝搬路状態の良好な周波数帯を介して送信されるので 、受信側でこれらの信号を誤りなく受信することが期待されるからである。よって、デ ータ量が過度に増大するような高度な誤り訂正符号化を行わずとも、 ACK/NACK 信号の信頼性を向上させることができるので、上り回線のデータ量を削減することが できる。また、基地局装置 150の判定部 176は、 ACK/NACK判定の処理をパイ口 ットパターンの相関処理、パターンマッチング等によって行うことができる。すなわち、 復調処理および誤り訂正等の復号処理を必要としない。よって、処理遅延を軽減で き、通信システムのスループットを向上させることができる。また、基地局装置 150の 回路規模も小さくなる。
[0074] また、以上の構成において、送信部 110が伝搬路状態の良好なサブバンドを通知 した後は、受信部 120は、以降の受信処理をこのサブバンドに限定して行う。よって、 受信処理を軽減すると共に消費電力を軽減することができる。 [0075] なお、本実施の形態では、伝搬路判定部 131が、 OFDMの使用周波数帯の中か ら伝搬路状態が最も良好なサブバンド 1つを選択する場合を例にとって説明したが、 伝搬路状態が所定レベル以上にある周波数領域 (範囲）を特定するようにしても良い 。すなわち、このとき、伝搬路判定部 131は、伝搬路状態が所定レベル以上にある複 数のサブバンドを基地局装置 150に通知する。そして、基地局装置 150は、通知さ れた複数のサブバンドの中から移動機 100に対して実際に使用するサブバンドを選 択する。
[0076] また、本実施の形態では、伝搬路状態の良好なサブバンドを選択するに際し、伝搬 路変動の推定を行う場合を例にとって説明したが、伝搬路変動の推定の代わりに、 下り回線信号のうち多ユーザ向けのデータも含めた全帯域に渡るデータ部の受信電 力を測定し、受信電力の高いサブバンドを選択するようにしても良い。また、受信レべ ノレの代わりに、 SNR (Signaト to-Noise Ratio)、 SIR (Signal-to-Interference Ratio)等 の受信品質を用いても良い。
[0077] さらに、本実施の形態では、移動機 100が基地局装置 150から周波数スケジユーリ ングされ送信されてきたデータを受信する際に、予め通知したサブバンドに限定して 無線受信処理を行う場合を例にとって説明したが、基地局装置 150は、実際に移動 機に対し割り当てた下り回線のサブバンドを、データ送信前にユーザ個別の個別チ ャネルで通知しても良レ、。これにより、移動機 100は、基地局装置 150から通知され たサブバンドに限って無線受信処理をすれば良ぐ対象となるサブバンドの数をさら に減らすこと力できる。よって、処理遅延を軽減することができ、消費電力を削減する こと力 Sできる。また、このとき、個別チャネルは、ユーザごとに予め設定されたサブキヤ リアを使用するようにしても良い。これにより、サブキャリアがユーザ個別となっている ので、ユーザ間において信号が互いに直交し、確実にユーザを多重できる。なお、 下り回線の割り当てにおいて競合が発生した場合も同様で、この競合関係を解消し 最終的に割り当てたサブバンドを、基地局装置 150が制御チャネルを介して移動機 100に通知することにより、移動機 100の処理量は軽減される。この方法は、特に、 既存のシステム（例えば、第 3世代の移動体通信システム）に本実施の形態に係る通 信システムを適用した場合に有効である。 [0078] また、本実施の形態では、 TDD方式の通信システムを例にとっているので、上り回 線と下り回線とで同じ周波数帯域を使用しており、下り回線で伝搬路状態の良好な サブバンドを選択し、この同一のサブバンドを介して通知信号を上り回線で送信する ことによって、選択したサブバンドを基地局装置に通知することが可能となっている。 しかし、上り回線と下り回線とで異なる周波数帯域を使用する通信システムにおいて も、下り回線のサブバンド # 1が上り回線のサブバンド # 10に対応しているというよう な取り決め、すなわち、上り回線のサブバンドと下り回線のサブバンドとの間の対応関 係を予め設定しておけば、本発明を適用できる。すなわち、下り回線において伝搬 路状態の良好なサブバンドを、このサブバンドに対応している上り回線のサブバンド を介して通知信号を送信することにより、選択したサブバンドを基地局装置に通知す ること力 Sできる。
[0079] また、本実施の形態では、各サブバンドの中に複数のサブキャリアが配置されてい る場合、すなわち、連続して位置する複数のサブキャリアをグノレーピングして 1つのサ ブバンドとする例を説明したが（図 3参照）、サブバンドの設定方法はこれに限定され なレ、。例えば、図 11は、サブバンドとサブキャリア信号との関係の別のバリエーション を示す信号構成図である。図 11下側の信号図は、図 11上側に示した各サブキャリア 信号を、わ力り易くするためにサブバンドごとに分けて示した図である。なお、これら の図において、 SBはサブバンドの略である。この例では、所定周波数離れた複数の サブキャリアをグルーピングして 1つのサブバンドとしている。より詳細には、サブキヤ リア # 1、 # 4、 # 7によってサブバンド # 1が、サブキャリア # 2、 # 5、 # 8によってサ ブバンド # 2が、サブキャリア # 3、 # 6、 # 9によってサブバンド # 3が、形成されてい る。そして、移動機 100は、例えば、サブバンド # 1に含まれる各サブキャリアの受信 電力の平均値を求め、これを他のサブバンドで同様に求められた平均値と比較する ことによって、伝搬路状態の良好なサブバンドを選択する。このような信号構成を採る ことにより、周波数軸上で周期的なフェージング特性を示すような伝搬路環境におい て、伝搬路状態の良好な周波数領域を特定して、周波数スケジューリングを行うこと ができる。
[0080] また、本実施の形態では、 ACKZNACK信号がパイロット信号のパイロットパター ンによって識別される場合を例にとって説明した力 ACK/NACK信号の送信電 力によって ACK/NACKが識別されても良い。
[0081] また、本実施の形態では、 ACK/NACK信号がパイロット信号のパイロットパター ンによって区別される場合を例にとって説明した力 S、 ACKZNACK信号が別の方法 によって区別される形態でも良い。例えば、パイロット選択部 111の代わりにデータ生 成部を設置し、 ACK/NACKをそれぞれ OZlに割り振って、 BPSK (Binary Phase Shift Keying)のように誤り耐性の強い変調方式によって変調し、送信しても良レ、。こ れにより、受信側では、誤り訂正処理を行わずとも ACKZNACKの識別をすること ができる。
[0082] また、本実施の形態では、送信側が伝搬路状態の良好なサブバンドを使用してデ ータを送信してくるため、受信側の受信性能が向上している。よって、例えば、 HSD PA方式のように、受信側が送信信号の MCS (Modulation and Coding Scheme :変調 方式）の要求を送信側に行うような通信システムにおいて、より伝送レートの高い（より 誤り耐性の弱レ、） MCSを選択することができる。
[0083] また、 ACK/NACK信号のパイロットシンボルを、通信システムに収容されるユー ザ数が少ない場合には、リピテイシヨンしても良い。これにより、受信側の受信性能を 向上させることができる。また、これにより、 ACK/NACK信号の信頼性も向上させ ること力 Sできるので、通信システムのスループットを向上させることができる。なお、リピ テイシヨンの回数は、基地局装置がユーザ数に応じて設定し、移動機に指示するもの とする。
[0084] また、パイロットシンボルのリピテイシヨンは、複数のサブバンドを介して送信するよう にしても良い。これにより、伝搬路状態の良好なサブバンドを複数送信側に通知する こと力 Sできる。
[0085] また、各サブバンドは、さらにコード多重等の方法により、複数のユーザ宛ての信号 が多重されていても良い。これにより、収容可能なユーザ数を増やすことができる。ま た、同一のサブバンドに複数のユーザが集中した場合にも、互いに干渉を起こすこと なく収容可能となる。
[0086] また、上り回線で送信されるデータに関し、優先度の高いユーザに対しては低い周 波数帯を割り当て、相対的に優先度の低いユーザには高い周波数帯を割り当てても 良い。図 12は、基地局装置における受信品質 (ここでは SIR)の周波数特性を示した 図である。この図に示すように、上り回線に OFDM方式を適用した場合、基地局装 置の受信 SIRは、各移動機のサンプリングジッタに起因する ICI (
Inter-Carrier-Interference)の影響により、高い周波数になるに従い SIRが劣化する 傾向がある。よって、優先度の高いユーザに対しては低い周波数帯 (例えば、中心周 波数の低いキャリア）を割り当て、相対的に優先度の低いユーザには高い周波数帯 を割り当てることにより、通信システム全体のスループットを向上させることができる。
[0087] (実施の形態 2)
図 13は、本発明の実施の形態 2に係る移動機 200の主要な構成を示すブロック図 である。なお、この移動機 200は、図 1に示した移動機 100と同様の基本的構成を有 しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[0088] 本実施の形態に係る移動機 200の特徴は、受信部 220の伝搬路判定部 231が、 伝搬路状態が良好なサブバンドから順に優先順位を付加していき、この優先順位情 報を送信部 210のパイロット選択部 211および周波数選択部 213の双方に出力する ことである。パイロット選択部 211および周波数選択部 213は、上記の情報を所定の 方法で基地局装置に通知する。
[0089] 各ユーザの所有する移動機 200において、伝搬路推定部 126は、下り回線の OF DMの使用周波数帯の全域について、チャネル推定値等を算出し、伝搬路変動情 報を得る。伝搬路判定部 231は、この情報に基づいて、伝搬路状態の良好な（また は、受信レベルもしくは SNRが高レ、）方から順にサブバンドに優先順位を付加してい く。この優先順位は所定の数 (順位)まで決定される。そして、この優先順位も含めた サブバンド情報を、パイロット選択部 211および周波数選択部 213に通知する。
[0090] 図 14Aおよび図 14Bは、伝搬路判定部 231によって優先順位が付加されたサブバ ンドを下り回線の伝搬路状態と共に示した図である。なお、図 14Aは、あるユーザ # 1の場合、図 14Bは、あるユーザ # 2の場合を示している。また、伝搬路状態は、わか りやすいようにチャネル推定値ではなぐ移動機の受信信号の受信レベルで示して いる。 [0091] 図 14Aに示すユーザ # 1の場合には、周波数帯 f 8— f 9のサブバンドが最も受信レ ベルが高いため、このサブバンドがまず選択され、かつ、優先順位として 1位が付加 される。次に、周波数帯 f 6— f 7のサブバンドが次いで受信レベルが高いため、このサ ブバンドが選択され、かつ、優先順位として 2位が付加される。所定の優先順位の数 力 ¾位までであるなら、これで優先順位付加の処理は終了する。図 14Bに示すユー ザ # 2の場合も同様で、周波数帯 f7— f8、 f6 f7の順にサブバンドに優先順位が付 加される。
[0092] パイロット選択部 211は、誤り検出部 130から出力される ACKZNACK情報と伝 搬路判定部 231から出力される優先順位が付加された各ユーザのサブバンド情報と の双方に従って、複数存在するパイロットパターンの中から対応する特定のパイロット パターンを選択する。すなわち、送信する ACKZNACK信号には、複数種類のパ ィロットパターンが用いられることにより、優先順位に関する情報も付加される。
[0093] 図 15は、パイロット選択部 211が選択するパイロットパターンの一例を示す図である
[0094] この図に示すように、パイロット信号は 2ビットのパイロットパターン力 なり、最初の 1 ビットが ACK/NACK信号を識別するためのビット、次の 1ビットが優先順位を示す ためのビットとなっている。このパイロットパターンによれば、 ACK/NACK情報およ び優先順位情報の双方を指し示すことができる。なお、この図では、所定の優先順 位が 2位までの例を示している。
[0095] 図 16は、上記の動作を実現する周波数選択部 213の内部構成を示すブロック図で ある。
[0096] この周波数選択部 213は、図 5に示した周波数選択部 113と同様の基本的構成を 有しており、異なるのは、スィッチ 207に変調部 212から複数の ACKZNACK信号 が入力されることである。変調部 212から入力される複数の ACKZNACK信号には それぞれ優先順位が付加されているが、周波数選択部 213は、優先順位は考慮せ ず、単に対応するサブバンドの出力端子に切り替えてそれぞれの信号を接続する。
[0097] 以上、移動機 200について説明した。次いで、移動機 200から送信されたマルチキ ャリア信号を受信する基地局装置 250について説明する。 [0098] なお、この基地局装置 250の基本的構成は、実施の形態 1の図 7に示した基地局 装置 150と同様であるので、基本的構成についての説明は省略する。
[0099] 図 17は、基地局装置 250内のユーザ選択部 175aの内部構成を示すブロック図で ある。なお、このユーザ選択部 175aの基本的構成も、図 9に示したユーザ選択部 17 5と同様であるので、差異点のみ説明する。
[0100] 検出部 283 (283—1、 283-2)は、移動機 200が使用した複数のサブバンドを検出 し、それぞれのサブバンドで受信された ACKZNACK信号を判定部 176へ出力す ると共に、これらのサブバンドの位置情報を周波数選択部 164aへ出力する。このとき 、 ACK/NACK信号には、優先順位情報も付加されているので、検出部 283は、 相関演算、パターンマッチング等によりさらに優先順位情報を抽出し、この情報も周 波数選択部 164aへ出力する。
[0101] 図 18は、基地局装置 250内の周波数選択部 164aの内部構成を示すブロック図で ある。なお、この周波数選択部 164aの基本的構成も、図 10に示した周波数選択部 1 64と同様であるので、差異点のみ説明する。
[0102] 調整部 255は、ユーザ選択部 175aから出力された各ユーザのサブバンドの位置 情報および優先順位情報に基づいて、後述の方法に従って、各ユーザ宛ての変調 信号をどのサブバンドに割り当てるかを調整しつつ決定し、その割り当て情報をスィ ツチ 151へ出力する。スィッチ 151は、変調部 163から出力される各ユーザ宛ての変 調信号を、調整部 255から出力される各ユーザに対するサブバンド割り当て情報に 基づいて切り替え、スィッチ 256に出力する。スィッチ 256は、スィッチ 151を介して 入力される各ユーザ宛てのデータを適切なサブバンドへと接続する。
[0103] 次に、調整部 255のサブバンド割り当ての調整方法について詳細に説明する。
[0104] 調整部 255は、まず各ユーザの優先順位 1番のサブバンドが他ユーザと競合して いるか否か判断する。そして、あるユーザの優先順位 1番のサブバンドが他ユーザの 優先順位 1番のサブバンドと競合している場合には、以下の手順により、これらのュ 一ザの競合関係を解消していく。
[0105] 図 19は、競合関係の解消処理の手順を示したフロー図である。なお、ここでは、説 明を簡単にするために、ユーザ # 1とユーザ # 2の間に上記の競合関係が発生して レ、ることとする。また、図中において、ユーザ # 1は U1と、ユーザ # 2は U2と、優先順 位 1番のサブバンドは SB1と、優先順位 2番のサブバンドは SB2と略すこととする。
[0106] 調整部 255は、まず、ユーザ # 1の優先順位 2番のサブバンドに他ユーザ（の優先 順位 2番のサブバンド）との競合関係が発生しているか判断する（ST2010)。競合関 係が発生していない場合には、この優先順位 2番のサブバンドが既に他ユーザに使 用されて (割り当てられて）いるか確認する（ST2020)。既に他ユーザに使用されて レ、る場合には、ユーザ # 1に対して優先順位 1番のサブバンドを割り当て、ユーザ # 2に対しては優先順位 2番のサブハンドを割り当てる（ST2030)。 ST2020におレヽて 、ユーザ # 1の優先順位 2番のサブバンドが未だ使用されていない場合には、ユー ザ # 1に対して優先順位 2番のサブバンドを割り当て、ユーザ # 2に対しては優先順 位 1番のサブハンドを割り当てる（ST2040)。また、 ST2010におレ、て、ユーザ # 1 の優先順位 2番のサブバンドに競合関係が発生している場合には、ユーザ # 1に対 して優先順位 1番のサブバンドを割り当て、ユーザ # 2に対しては優先順位 2番のサ ブハンドを害 ijり当てる（ST2050)。
[0107] なお、以上の処理によっても、優先順位 1番のサブバンドの競合関係が消滅しない 場合、例えば、 ST2050において、ユーザ # 2に対して割り当てるべき優先順位 2番 のサブハンドが既に他ユーザに割り当てられているような場合には、 ST2010におけ る優先順位 2番を優先順位 3番に変更して以降の処理をやり直す。
[0108] 以上の調整方法の要点をまとめると、調整部 255は、優先順位 n番のサブバンドに 競合関係が発生している場合、競合している各ユーザの優先順位 n+ 1番のサブバ ンドに、このサブバンド (優先順位 n+ 1番）をそのユーザに割り当てることができなレヽ ような不都合が存在しているか確認する。そして、一方のユーザの優先順位 n+ 1番 のサブバンドに不都合が存在している場合には、この不都合が存在しているユーザ の方に優先して優先順位 n番のサブバンドを割り当てる。この手順を採用した理由を 以下説明する。
[0109] 図 20は、上記のフローに従って行われたサブバンド割り当ての具体例を示した図 である。
[0110] 例えば、ユーザ # 2の優先順位 1番のサブバンド「7」は、他のユーザと競合してい ないので、ユーザ # 2にはそのままサブバンド「7」が割り当てられる。このとき、ユーザ # 1の優先順位 2番のサブバンド「7」は、ユーザ # 2において既に使用が決定したの で、ユーザ # 1の優先順位リストから削除される。
[0111] 一方、ユーザ # 1およびユーザ # 3の優先順位 1番のサブバンドは、競合している。
よって、このままでは割り当てができないので、優先順位 2番のサブバンドに着目する 。ユーザ # 1の優先順位 2番のサブバンド「7」は、上記の通り、既に使用不可となつ ている。すなわち、ユーザ # 1の優先順位 2番のサブバンドには、割り当てに使用す ることができない不都合が存在する。そこで、ユーザ # 1に優先順位 1番のサブバンド 「5」を使用させることにする。すると、ユーザ # 3の優先順位 1番のサブバンド「5」が 使用不可となるため、ユーザ # 3には、優先順位 2番のサブバンド「6」を割り当てる。
[0112] もし仮に、ユーザ # 3に優先順位 1番のサブバンド「5」を割り当ててしまうと、ユーザ
# 1に割り当てるサブバンドは、ユーザ # 1にとつては優先順位 3番のサブバンドとな つてしまい、望ましくない状況である。上記の割り当て方法によれば、こういう割り当て 状況となることを回避することができる。これが、上記の割り当て方法を行う理由であ る。
[0113] 基地局装置 250内の調整部 255は、以上の方法により、サブバンド割り当ての調整 を行うこと力 Sできる。
[0114] 移動機 200は、優先順位を付加して通知したサブバンドの全てにおいて、受信処 理を行い、 自機宛てのデータのみを復調する。これにより、下り回線で競合が発生し た場合でも、基地局装置 250から割り当て情報を通知されなくても、自機宛てのデー タを受信することができる。
[0115] このように、本実施の形態によれば、移動機が、下り回線において伝搬路状態の良 好な複数のサブバンドを、優先順位を付けて基地局装置に通知するため、基地局装 置は、複数のユーザの状況を考慮して (複数のユーザ間で調整を入れて)周波数ス ケジユーリングを行うことができる。よって、通信システムのスループットを向上させるこ とができる。
[0116] なお、本実施の形態では、伝搬路状態が良好な順に所定の順位までサブバンドに 優先順位を付加してレ、く場合を例にとって説明したが、例えば、受信部 220の伝搬 路判定部 231が、まず伝搬路状態が所定レベル以上にある複数のサブバンドを選択 し、次に、これらのサブバンド全てに対して優先順位を付加するようにしても良い。こ の方法によっても、上り回線のデータ量削減を図ることができる。
[0117] また、本実施の形態では、優先順位の決定に際し、各サブバンドの伝搬路状態を 考慮する場合を例にとって説明したが、サブバンド内における伝搬路変動の激しさを 考慮に入れても良レ、。すなわち、サブバンド内の伝搬路変動の激しさをチャネル推 定値の分散等によって把握し、分散の大きなサブバンドは付加される優先順位が低 くなるようにする。
[0118] さらに、本実施の形態では、移動機 200が優先順位情報をパイロットパターンの相 違により区別して基地局装置に対し通知する場合を例にとって説明したが、移動機 2 00が ACK/NACK信号の送信電力に差を付けて送信することにより、互いを区別 するようにしても良レ、。これにより、複数送信するパイロット信号のパイロットパターンを 同一とすることができ、基地局装置側でシンボル合成が可能となり、 ACK/NACK 信号の信頼性を向上させることができる。よって、複数の移動機が同一のサブバンド を選択した場合、優先順位に基づき下り回線のサブバンドを割り当てることにより、複 数の移動機に対して高品質な通信を補償することができ、通信システムのスループッ トを向上させることができる。
[0119] また、上記の例において、移動機 200が ACK/NACK信号の送信電力を同一と して送信するようにしても良い。すなわち、移動機側は優先順位情報を基地局装置 側に通知しないが、基地局装置側では、移動機から送信された複数の ACK/NAC K信号の受信レベルを比較し、受信レベルの高いもの力 優先順位付けをしても良 レ、。これにより、下り回線の伝搬路状態を基準にして選択されたサブバンドの伝搬路 状態が、時間経過により、上り回線の通信時には変動していたとしても、上り回線の 伝搬路変動を直接考慮した優先順位付けがされるので、より的確な周波数スケジュ 一リングが可能となる。
[0120] (実施の形態 3)
図 21は、本発明の実施の形態 3に係る移動機 300の主要な構成を示すブロック図 である。なお、この移動機 300は、図 1に示した移動機 100と同様の基本的構成を有 しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[0121] 本実施の形態に係る移動機 300の特徴は、移動判定部 301およびデータ種別判 定部 302をさらに有し、自機が移動状態にない場合、または、受信データが特定の データ種別に該当する場合には、動作させる必要のない所定の一部の回路を停止 させることである。
[0122] 移動判定部 301は、伝搬路推定部 126より出力されるチャネル推定値からドッブラ 一周波数を測定することにより、 自機が移動状態にあるか否か判定する。そして、移 動状態にないと判定された場合には、制御信号 (停止信号) C31を伝搬路判定部 13 1に出力し、伝搬路判定部 131を一定時間停止させる。なお、移動状態の判定は、 G PS (Global Positioning System)信号を用いても良レヽ。
[0123] 移動体通信システムにおいては、伝搬路状態が変化する要因として最も大きなもの は、移動機自体の移動である。よって、本実施の形態では、移動判定部 301によって 移動状態にないと判定された場合には、比較的短時間における伝搬路状態の変化 は小さいだろうという推定の下、動作させる必要のない所定の回路、すなわち、伝搬 路判定部 131を一定時間停止させる。これにより、移動機 300の消費電力の低減を 図ること力 Sできる。
[0124] また、移動判定部 301は、停止の制御信号 C31を出力した後、一定時間経過した 場合は、動作開始の制御信号 C31を出力し、伝搬路判定部 131の動作を再開させ る。さらに、一定時間経過する前に、 自機が移動状態になったことを検知した場合に も、動作開始の制御信号 C31を出力し、伝搬路判定部 131の動作を再開させる。
[0125] データ種別判定部 302は、復号部 129から出力される受信データの音声データ、 ストリーミングデータ、パケットデータ等の種別を判定する。そして、特定のデータ種 別に該当する場合、制御信号 (停止信号) C32を送信部 110に出力し、 ACK/NA CK信号の送信を一定時間停止させる。
[0126] 移動機 300は、上述の通り、伝搬路状態の良好なサブバンドを基地局装置に通知 してレ、る。よって、ある程度の時間内においては、基地局装置から送信されてくるデ ータを移動機 300が誤って受信する確率は低くなつているということができる。一方、 受信データの種別としては、音声データ、ビデオストリーム配信されたストリーミングデ ータ、電子メールのようなパケットデータ等がある。ここで、音声データ、ストリーミング データ等は、リアルタイム性が強ぐ基本的に基地局装置からデータが連続して送信 されてくるという特徴、および、多少の受信誤りが許容されるという特徴がある。一方、 パケットデータは、リアルタイム性が弱く、ある程度の送信遅延が許容され、間欠的に 送信されてくるという特徴がある。
[0127] そこで、本実施の形態では、受信データが基地局装置から連続的に送信されてくる データの場合、伝搬路状態の良好なサブバンドを基地局装置に通知した後は、短い 時間内であれば、このデータを誤って受信する確率は低いという推定の下、 ACKZ NACK信号の送信、すなわち、 自動再送制御を一定時間停止させる。これにより、 移動機 300の消費電力の低減を図ることができる。
[0128] また、受信データが多少の受信誤りが許容されるデータである場合にも、自動再送 制御を停止させることができる。かかる場合は、一定時間またはデータ種別が変わる まで自動再送制御を停止させる。
[0129] なお、基地局装置がデータ送信と共にこのデータの種別をも通知してくる場合には 、データ種別判定部 302を設置しなくても、上記の動作を行うことができる。
[0130] 図 22は、移動判定部 301およびデータ種別判定部 302の回路停止処理の手順を 示したフロー図である。
[0131] まず、移動判定部 301が移動機 300の移動状態を測定する（ST3010)。そして、 移動機 300が移動中か静止中かを判定し (ST3020)、移動中と判定された場合に は、実施の形態 1および 2で既に説明したような通常の処理を行う（ST3030)。一方 、 ST3020において静止中と判定された場合、移動判定部 301は、伝搬路判定部 1 31を停止させる（ST3040)。このとき、伝搬路判定部 131の停止に伴レ、、周波数選 択部 113は、スィッチの状態をホールド（現状維持）させる。
[0132] 次に、データ種別判定部 302は、受信データの QoS (Quality of Service)、すなわ ち、データ種別を判定する（ST3050)。そして、受信データが、音声データ、ストリー ミングデータ等の場合（ST3060)、 ACKZNACK信号の送信を停止する（ST307 0)。その後は、 ST3010に戻って移動状態を再び監視（測定）する。一方、 ST3060 において、受信データが音声データ等でない場合は、直接 ST3010に戻る。 [0133] このように、本実施の形態によれば、移動状態にない場合、または、受信データが 連続的に送信されてくるデータである場合、動作させる必要のない所定の一部の回 路を停止させるので、移動機 300の消費電力の低減を図ることができる。
[0134] (実施の形態 4)
図 23は、本発明の実施の形態 4に係る送受信方法の概要を説明した図である。こ こでは、下り回線で周波数スケジューリングを行う通信システムであって、かつ、周波 数スケジューリングの更新周期、すなわち、各ユーザに対する各サブバンドの割り当 てを変更する周期と、上り回線の ACKZNACK信号の送信周期とが異なる通信シ ステムを例にとって説明する。
[0135] この通信システムにおいて、本実施の形態に係る移動機は、下り回線の周波数スケ ジユーリングが更新される時にのみ（区間 P2)、上記実施の形態 1に示した方法によ る上り回線の ACKZNACK送信を行う。一方、周波数スケジューリング更新時以外 のタイムスロット（上り回線スロット）においては（区間 Pl、 P3)、前回の周波数スケジュ 一リングで割り当てられたサブバンドを 1ユーザが占有して使用する。
[0136] 具体的には、区間 P1は、通常の上りスロット構成を採り、ここでは、周波数スケジュ 一リングによって、ユーザ # 1、ユーザ # 2、 · · ·、ユーザ # Nにそれぞれ割り当てられ たサブバンド # 1、サブバンド # 2、 · · ·、サブバンド # Nを、各ユーザが区間 P1にお いて継続して使用する。例えば、タイムスロット tl、 t2において、ユーザ # 1、ユーザ # 2、 · · ·、ユーザ # Nはそれぞれサブバンド # 1、サブバンド # 2、 · · ·、サブバンド # Nを使用して上り回線の送信を行う。
[0137] そして、周波数スケジューリングの更新タイミング、具体的にはタイムスロット ti lは 移動機および基地局装置に既知なので、このスロットにおいて、各ユーザ (移動機） は、実施の形態 1に示したように、伝搬路状態の良好なサブバンドを ACK/NACK 信号を用いて基地局装置に通知する。基地局装置は、この各ユーザの ACK/NA CK信号が使用したサブバンドを識別し、このサブバンド情報に基づレ、て周波数スケ ジユーリング、すなわち、各ユーザに対するサブバンド割り当てを行う。すなわち、区 間 P2において、実施の形態 1に示した送受信方法が適用される。例えば、伝搬路状 態の判断は、区間 P1全体における伝搬路推定値等の平均値を用いても良いし、区 間 PI内の特定の区間における伝搬路推定値等を用いても良い。
[0138] 区間 P3においては、区間 P2で定まったサブバンド割り当てに従い各ユーザが通 信を行う。ここでは、ユーザ # 1にサブバンド # N力 ユーザ # 2にサブバンド # 1が、 ユーザ # Nにサブバンド # 2が割り当てられた例を示してレ、る。
[0139] 図 24および図 25は、上記の動作を実現する本実施の形態に係る移動機 400およ び基地局装置 450の概略を示すブロック図である。なお、移動機 400および基地局 装置 450は、共に同様の構成を採っている。
[0140] 具体的には、移動機 400においては、通常の OFDMA送受信を行う OFDMA送 受信部 411、 423と、実施の形態 1に示した送受信部 110、 120とを、周波数スケジ ユーリング更新周期に従って切り替え、基地局装置 450においては、通常の OFDM A送受信を行う OFDMA送受信部 461、 473と、実施の形態 1に示した送受信部 16 0、 170とを、周波数スケジューリング更新周期に従って切り替える。なお、実際には 、送受信部 110、 120, 160, 170は、 OFDMA送受信部 411、 423, 461, 473と 共通の RF部、アンテナのような構成は有していないので、図面上は、送受信部 110a 、 120a, 160a, 170aとして示す。
[0141] また、上記の切り替え動作は、移動機 400においては制御部 401がスィッチ 412、
422を制御し、基地局装置 450においては制御部 451がスィッチ 462、 472を制御 することにより行う。なお、 RF咅 413、 421、 463、 471、およびアンテナ 402、 452に ついては説明を省略し、また、説明を簡単にするために入出力信号は図示しない。
[0142] 図 26および図 27は、上記の移動機 400の OFDMA送信部 411および OFDMA 受信部 423内部の主要な構成を示すブロック図である。また、図 28および図 29は、 上記の基地局装置 450の OFDMA送信部 461および OFDMA受信部 473内部の 主要な構成を示すブロック図である。なお、これらの装置は、実施の形態 1に示した 送信部 110、 160、受信部 120、 170と同様の基本的構成を有しており（図 1、図 7参 照）、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、一般的構 成である符号化部、復調部、復号部についても説明を省略する。
[0143] 次いで、上記の移動機 400の制御部 401、および基地局装置 450の制御部 451の 動作についてより詳細に説明する。なお、制御部 401も制御部 451も基本的動作は 同一である。
[0144] 周波数スケジューリング更新後は、 OFDMA送信部 411、 OFDMA受信部 423は 、更新された各ユーザのサブバンド割り当てを保持する。具体的には、 OFDMA送 信部 411の周波数選択部 113、 OFDMA受信部 423の分離'選択部 125、 OFDM A送信部 461の周波数選択部 164、 OFDMA受信部 473のユーザ選択部 175によ りサブバンド割り当てが保持される。なお、周波数スケジューリング更新周期は、移動 機 400および基地局装置 450の双方に既知であり、予め決定されている値であって 、フレーム数によって特定されるものである。
[0145] 制御部 401および制御部 451は、内部カウンタに従って各スィッチを切り替える。
制御部 401を例にとって説明する。制御部 401は、具体的には、 1無線フレーム毎に フレーム数計測用カウンタを 1インクリメントし、カウンタ値と周波数スケジューリング更 新周期とが等しくなつたら、スィッチ切り替え制御信号 C41をスィッチ 412、 422に出 力して、送信部 110aと RF部 413、受信部 120aと RF部 421とがそれぞれ接続される ようにする。このとき、フレーム数計測用カウンタはクリアされる。一方、カウンタ値と周 波数スケジューリング更新周期とが異なる場合、制御部 401は、スィッチ切り替え制 御信号 C41によって、 OFDMA送信部 411と RF部 413、 OFDMA受信部 423と RF 部 421とが接続されるようにする。
[0146] このように、本実施の形態によれば、下り回線の周波数スケジューリング更新周期と 上り回線の ACK/NACK送信周期とが異なるシステムにおいて、下り回線の周波 数スケジューリングが更新される時にのみ、実施の形態 1に示した方法による上り回 線の ACK/NACK送信を行う。よって、周波数スケジューリングのためのフィードバ ック情報量を削減することができ、かつ ACK/NACK送信の誤り率を低減すること ができる。
[0147] なお、本実施の形態に係る移動機 400では、 OFDMA送信部 411と対になる送信 部として、実施の形態 1に示した送信部 110に類似した構成である送信部 110aを使 用する場合を例にとって説明したが、これは実施の形態 2に示した送信部 210に類 似の構成であっても良い。同様に、本実施の形態に係る移動機 400では、 OFDMA 受信部 423と対になる受信部として、実施の形態 1に示した受信部 120に類似した構 成である受信部 120aを使用する場合を例にとって説明したが、これは実施の形態 2 に示した受信部 220に類似の構成、または実施の形態 3記載の受信部 320に類似 の構成であっても良い。
[0148] また、本実施の形態では、 1ユーザが 1つのサブバンドを使用して通信を行う場合を 例にとって説明した力 1ユーザが複数のサブバンドを使用して、例えば、ユーザ # 1 がサブバンド # 1および # 2を使用して通信を行っても良い。
[0149] 以上、本発明の各実施の形態について説明した。
[0150] 本発明に係る送受信装置は、上記の実施の形態 1一 4に限定されず、種々変更し て実施することが可能である。例えば、実施の形態 1一 4は、適宜組み合わせて実施 することが可能である。
[0151] なお、本発明に係る送受信装置は、 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 等の有線による通信システムにおいても利用可能であり、これにより、効率の良い周 波数スケジューリングを行う有線の通信システムを提供することができる。
[0152] また、ここでは、 TDD方式の通信システムを例にとって説明した力 S、これに限定され ず、例えば、 FDD方式の通信システムであっても良レ、。
[0153] また、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本 発明はソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る受信方法また は送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモ リに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明の受信装置 または送信装置と同様の機能を実現することができる。
[0154] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路 である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップィ匕されていても良いし、一部ま たは全てを含むように 1チップ化されていても良い。
[0155] また、ここでは LSIとした力 集積度の違いによって、 IC、システム LSI、スーパー L SI、ゥノレトラ LSI等と呼称されることもある。
[0156] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッ サで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラム化することが可能な FPGA (Field Programmable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可 能なリコンフィギユラブル'プロセッサを利用しても良い。
[0157] さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、 LSIに置き換わる集積回 路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行って も良い。ノ ォ技術の適応等が可能性としてあり得る。
[0158] 本発明の受信装置の第 1の態様は、受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の 状態を判定する判定手段と、この判定結果に従って、前記受信マルチキャリア信号 の使用周波数帯域の中から伝搬路状態が所定レベル以上の領域を特定する特定 手段と、この特定された領域を示す領域情報を送信装置に通知する通知手段と、を 具備する構成を採る。
[0159] この構成によれば、使用周波数帯域の中で伝搬路状態の良好な領域のみを送信 側に通知するので、データ量を削減することができ、通信システムのスループットを向 上させることができる。また、受信装置の消費電力を抑えることができる。
[0160] 本発明の受信装置の第 2の態様は、上記の構成において、前記受信マルチキヤリ ァ信号の使用周波数帯域は、送信装置および受信装置の双方で既知の複数の周 波数帯に分割され、前記特定手段は、前記複数の周波数帯のうち伝搬路状態が所 定レベル以上の周波数帯を選択する選択手段を具備し、前記通知手段は、前記選 択手段によって選択された周波数帯を介して通知信号を送信して、前記領域情報を 送信装置に通知する構成を採る。
[0161] この構成によれば、伝搬路状態が所定レベル以上にあるサブバンドを選択し、この 選択されたサブバンドを介して通知信号を送信側に送信する。よって、送信側は、通 知信号に使用されたサブバンドを確認するだけで (通知信号に対し復号等の処理を 施さずとも）、伝搬路状態が良好な周波数領域を認識することができる。また、復号等 の処理をしなレ、ので処理遅延も発生しなレ、。
[0162] 本発明の受信装置の第 3の態様は、上記の構成において、前記通知信号は、 自動 再送制御における ACK信号および NACK信号である構成を採る。
[0163] この構成によれば、 ACKZNACK信号を通知信号として兼用することにより、さら にデータ量を削減することができる。また、 ACKZNACK信号は、伝搬路状態の良 好な領域を介して送信されるので、高品質な伝送が可能となる。 [0164] 本発明の受信装置の第 4の態様は、上記の構成において、前記 ACK信号および NACK信号は、パイロットパターンまたは送信電力の違いによって区別される構成を 採る。
[0165] この構成によれば、 ACKZNACK判定の処理をパイロットパターンの相関処理、 パターンマッチング等によって行うことができる。すなわち、復調処理および誤り訂正 等の復号処理を必要としない。よって、処理遅延を軽減でき、通信システムのスルー プットを向上させることができる。
[0166] 本発明の受信装置の第 5の態様は、上記の構成において、前記受信マルチキヤリ ァ信号の受信品質に基づいて送信信号の変調方式を設定する受信装置であって、 前記通知信号は、前記受信品質に基づいて設定される変調方式よりもより伝送レー トの高い変調方式によって変調される構成を採る。
[0167] この構成によれば、送信側が伝搬路状態の良好なサブバンドを使用してデータを 送信するので、受信側の受信性能が向上し、例えば、 HSDPA方式において、より 伝送レートの高レ、MCSを選択することができる。
[0168] 本発明の受信装置の第 6の態様は、上記の構成において、前記選択手段によって 選択された周波数帯に関する付加情報を作成する作成手段をさらに具備し、前記選 択手段は、前記伝搬路状態が所定レベル以上の領域に含まれる周波数帯を複数選 択し、前記作成手段は、前記選択手段によって複数選択された周波数帯に対して伝 搬路状態に従って順位を付し、この順位を前記付加情報とし、前記通知手段は、前 記領域情報に加え前記付加情報を送信装置に通知する構成を採る。
[0169] この構成によれば、例えば、移動体通信システムにおいて、移動機が、下り回線に おいて伝搬路状態の良好な複数のサブバンドを、優先順位を付けて基地局に通知 するため、基地局は、複数のユーザの状況を考慮して (複数のユーザ間で調整を入 れて）周波数スケジューリングを行うことができる。よって、通信システムのスループット を向上させることができる。
[0170] 本発明の受信装置の第 7の態様は、上記の構成において、前記通知手段は、前記 通知信号のノィロットパターンまたは送信電力を、前記作成手段によって付された順 位に従って変えて、前記付加情報を送信装置に通知する構成を採る。 [0171] この構成によれば、通知信号の内容を復調処理または復号処理をせずに判別する こと力 Sできる。よって、処理遅延を軽減でき、通信システムのスループットを向上させる こと力 Sできる。
[0172] 本発明の受信装置の第 8の態様は、上記の構成において、前記領域情報が通知さ れた後は、前記受信マルチキャリア信号の受信処理を前記特定手段によって特定さ れた領域において行う構成を採る。
[0173] この構成によれば、受信処理を軽減すると共に消費電力を軽減することができる。
[0174] 本発明の受信装置の第 9の態様は、上記の構成において、前記受信マルチキヤリ ァ信号にマッピングされたデータの種別を識別する識別手段と、識別されたデータの 種別が、送信装置から連続的に送信されるデータに該当する場合、または所定範囲 内の受信誤りが許容されるデータに該当する場合、一部の回路を所定時間停止させ る制御手段と、を具備する構成を採る。
[0175] 本発明の受信装置の第 10の態様は、上記の構成において、移動体通信システム において移動機として使用され、自機が静止状態にあるか否か判断する判断手段と 、自機が静止状態にあると判断された場合、一部の回路を所定時間停止させる制御 手段と、を具備する構成を採る。
[0176] これらの構成によれば、動作させる必要のない所定の一部の回路を停止させるの で、消費電力を低減することができる。
[0177] 本発明の受信装置の第 1 1の態様は、上記の構成において、 自機が属する通信シ ステム内の通信端末数を取得する取得手段をさらに具備し、前記通知手段は、取得 された通信端末数が所定値以下の場合、前記通知信号をリピテイシヨンする構成を 採る。
[0178] 本発明の受信装置の第 12の態様は、上記の構成において、通信システムにおい て通信端末として使用され、前記取得手段は、前記通信システムの基地局から前記 通信端末数を通知される構成を採る。
[0179] 本発明の受信装置の第 13の態様は、上記の構成において、前記判定手段は、前 記受信マルチキャリア信号の伝搬路変動の推定または受信品質の測定のいずれか の処理を行い、前記受信マルチキャリア信号の伝搬路状態を判定する構成を採る。 [0180] 本発明の受信装置の第 14の態様は、上記の構成において、前記周波数帯に含ま れる複数のサブキャリア信号は、 自機および他の受信装置に予めそれぞれ割り当て られている構成を採る。
[0181] 本発明の受信装置の第 15の態様は、上記の構成において、前記通知信号は、符 号分割多重されてレ、る構成を採る。
[0182] 本発明の送信装置の第 1の態様は、送信マルチキャリア信号の使用周波数帯域は 、送信装置および受信装置の双方で既知の複数の周波数帯に分割され、前記複数 の周波数帯のうち伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯を示す周波数帯情報を 受信装置から取得する取得手段と、前記受信装置宛ての信号を、前記周波数帯情 報が示す周波数帯を介して送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
[0183] 本発明の送信装置の第 2の態様は、上記の構成において、前記取得手段は、前記 受信装置からの信号が介した周波数帯を認識する認識手段と、この認識された周波 数帯を前記伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯であると判断する判断手段と 、を具備する構成を採る。
[0184] 本発明の送信装置の第 3の態様は、上記の構成において、複数の通信端末を収 容する通信システムの基地局として使用され、前記取得手段は、前記周波数帯情報 に加え、前記周波数帯の伝搬路状態の順位を各通信端末力 取得し、前記送信手 段は、各通信端末宛ての信号を、前記周波数帯情報および前記周波数帯の伝搬路 状態の順位に基づいて周波数スケジューリングする構成を採る。
[0185] 本発明の送信装置の第 4の態様は、上記の構成において、前記送信手段は、周波 数スケジューリングによって決定された周波数帯を、前記各通信端末宛ての信号を 送信する前に前記各通信端末に通知する構成を採る。
[0186] 本発明の送信装置の第 5の態様は、上記の構成において、前記送信手段は、周波 数スケジューリングによって決定された周波数帯を介して前記通知の通知信号を送 信する構成を採る。
[0187] 本発明の送信装置の第 6の態様は、上記の構成において、前記送信手段は、周波 数スケジューリングにおいて、優先度の高い通信端末に対し、より低い周波数帯を割 り当てる構成を採る。 [0188] 本発明の送信装置の第 7の態様は、上記の構成において、前記送信手段は、収容 する通信端末数に応じて前記周波数帯情報のリピテイシヨン回数を各通信端末に指 示する構成を採る。
[0189] 本発明の受信方法の第 1の態様は、受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の 状態を判定する判定ステップと、この判定結果に従って、前記受信マルチキャリア信 号の使用周波数帯域の中から伝搬路状態が所定レベル以上の領域を特定する特 定ステップと、この特定された領域を示す領域情報を送信装置に通知する通知ステ ップと、を具備するようにした。
[0190] 本発明の送信方法の第 1の態様は、送信マルチキャリア信号の使用周波数帯域は 、送信装置および受信装置の双方で既知の複数の周波数帯に分割され、前記複数 の周波数帯のうち伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯を示す周波数帯情報を 受信装置から取得する取得ステップと、前記受信装置宛ての信号を、前記周波数帯 情報が示す周波数帯を介して送信する送信ステップと、を具備するようにした。
[0191] 本明糸田書 ίま、 2004年 1月 29曰出願の特願 2004— 021198および 2005年 1月 26
日出願の特願 2005— 018149に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0192] 本発明に係る送受信装置は、システム 'スループットを向上させる効果を有し、 OF DMA方式の通信システムにおいて使用される送受信装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の状態を判定する判定手段と、
この判定結果に従って、前記受信マルチキャリア信号の使用周波数帯域の中から 伝搬路状態が所定レベル以上の領域を特定する特定手段と、
この特定された領域を示す領域情報を送信装置に通知する通知手段と、 を具備する受信装置。
[2] 前記受信マルチキャリア信号の使用周波数帯域は、送信装置および受信装置の 双方で既知の複数の周波数帯に分割され、
前記特定手段は、
前記複数の周波数帯のうち伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯を選択する 選択手段を具備し、
前記通知手段は、
前記選択手段によって選択された周波数帯を介して通知信号を送信して、前記領 域情報を送信装置に通知する、
請求項 1記載の受信装置。
[3] 前記通知信号は、
自動再送制御における ACK信号および NACK信号である、
請求項 2記載の受信装置。
[4] 前記 ACK信号および NACK信号は、
パイロットパターンまたは送信電力の違いによって区別される、
請求項 3記載の受信装置。
[5] 前記受信マルチキャリア信号の受信品質に基づいて送信信号の変調方式を設定 する受信装置であって、
前記通知信号は、
前記受信品質に基づいて設定される変調方式よりもより伝送レートの高い変調方式 によって変調される、
請求項 2記載の受信装置。
[6] 前記選択手段によって選択された周波数帯に関する付加情報を作成する作成手 段をさらに具備し、
前記選択手段は、
前記伝搬路状態が所定レベル以上の領域に含まれる周波数帯を複数選択し、 前記作成手段は、
前記選択手段によって複数選択された周波数帯に対して伝搬路状態に従つて順 位を付し、この順位を前記付加情報とし、
前記通知手段は、
前記領域情報に加え前記付加情報を送信装置に通知する、
請求項 2記載の受信装置。
[7] 前記通知手段は、
前記通知信号のパイロットパターンまたは送信電力を、前記作成手段によって付さ れた順位に従って変えて、前記付加情報を送信装置に通知する、
請求項 6記載の受信装置。
[8] 前記領域情報が通知された後は、前記受信マルチキャリア信号の受信処理を前記 特定手段によって特定された領域において行う、
請求項 1記載の受信装置。
[9] 前記受信マルチキャリア信号にマッピングされたデータの種別を識別する識別手段 と、
識別されたデータの種別が、送信装置から連続的に送信されるデータに該当する 場合、または所定範囲内の受信誤りが許容されるデータに該当する場合、一部の回 路を所定時間停止させる制御手段と、
を具備する請求項 1記載の受信装置。
[10] 自機が静止状態にあるか否か判断する判断手段と、
自機が静止状態にあると判断された場合、一部の回路を所定時間停止させる制御 手段と、
を具備する請求項 1記載の受信装置。
[11] 自機が属する通信システム内の通信端末数を取得する取得手段をさらに具備し、 前記通知手段は、 取得された通信端末数が所定値以下の場合、前記通知信号をリピテイシヨンする、 請求項 2記載の受信装置。
[12] 前記判定手段は、
前記受信マルチキャリア信号の伝搬路変動の推定、または前記受信マルチキヤリ ァ信号の受信品質の測定、のいずれかの処理を行って前記受信マルチキャリア信号 の伝搬路状態を判定する、
請求項 1記載の受信装置。
[13] 前記周波数帯に含まれる複数のサブキャリア信号は、自機および他の受信装置に 予めそれぞれ割り当てられてレ、る、
請求項 2記載の受信装置。
[14] 前記通知信号は、符号分割多重されてレ、る請求項 2記載の受信装置。
[15] 送信マルチキャリア信号の使用周波数帯域は、送信装置および受信装置の双方 で既知の複数の周波数帯に分割され、
前記複数の周波数帯のうち伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯を示す周波 数帯情報を受信装置から取得する取得手段と、
前記受信装置宛ての信号を、前記周波数帯情報が示す周波数帯を介して送信す る送信手段と、
を具備する送信装置。
[16] 前記取得手段は、
前記受信装置からの信号が介した周波数帯を認識する認識手段と、
この認識された周波数帯を前記伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯であると 判断する判断手段と、
を具備する、
請求項 15記載の送信装置。
[17] 請求項 1記載の受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
[18] 請求項 15記載の送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
[19] 前記通知手段は、
各通信端末に割り当てられる周波数帯が更新される際に前記通知を行う、 請求項 17記載の送信装置。
[20] 請求項 1記載の受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
[21] 請求項 15記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
[22] 前記取得手段は、
前記周波数帯情報に加え、前記周波数帯の伝搬路状態の順位を各通信端末から 取得し、
前記送信手段は、
前記周波数帯情報および前記周波数帯の伝搬路状態の順位に基づいて、各通信 端末宛ての信号に割り当てる周波数帯を決定する、
請求項 21記載の基地局装置。
[23] 前記送信手段は、
決定された周波数帯を、前記各通信端末宛ての信号を送信する前に前記各通信 端末に通知する、
請求項 22記載の基地局装置。
[24] 前記送信手段は、
決定された周波数帯を介して前記通知の通知信号を送信する、
請求項 23記載の基地局装置。
[25] 前記送信手段は、
優先度の高い通信端末に対し、キャリアの中心周波数の、より低い周波数帯を割り 当てる、
請求項 22記載の基地局装置。
[26] 前記送信手段は、
収容する通信端末数に応じて前記周波数帯情報のリピテイシヨン回数を各通信端 末に指示する、
請求項 22記載の基地局装置。
[27] 前記取得手段は、
各通信端末に割り当てる周波数帯を更新する際に前記取得を行う、
請求項 21記載の基地局装置。
[28] 受信マルチキャリア信号が経由した伝搬路の状態を判定する判定ステップと、 この判定結果に従って、前記受信マルチキャリア信号の使用周波数帯域の中から 伝搬路状態が所定レベル以上の領域を特定する特定ステップと、
この特定された領域を示す領域情報を送信装置に通知する通知ステップと、 を具備する受信方法。
[29] 送信マルチキャリア信号の使用周波数帯域は、送信装置および受信装置の双方 で既知の複数の周波数帯に分割され、
前記複数の周波数帯のうち伝搬路状態が所定レベル以上の周波数帯を示す周波 数帯情報を受信装置から取得する取得ステップと、
前記受信装置宛ての信号を、前記周波数帯情報が示す周波数帯を介して送信す る送信ステップと、
を具備する送信方法。
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