WO2006109474A1 - 通信端末装置、基地局装置及びリソース割り当て方法 - Google Patents

通信端末装置、基地局装置及びリソース割り当て方法 Download PDF

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Atsushi Sumasu
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04L5/0058Allocation criteria
    • H04L5/006Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling

Definitions

  • the present invention relates to a communication terminal apparatus, a base station apparatus, and a resource allocation method used for OFDM radio communication.
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • communication terminal equipment measures the reception quality such as SIR (desired wave to interference wave ratio) for each subcarrier and reports it to the base station equipment
  • the base station apparatus allocates radio resources based on reception quality received from a plurality of communication terminal apparatuses, QoS (Quality Of Service) information of the communication terminal apparatuses, and the like.
  • Patent Document 1 the number of bits for reporting is reduced by reporting the average value of received quality for each subcarrier block in which a predetermined number of subcarriers are collected. For example, if 10 subcarriers are combined into one subcarrier block, the data amount of the report value can be reduced to 1/10.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-104574
  • Non-Patent Document 1 MC-CDM method using frequency scheduling Yoshitaka Hara II Takashi II Hajime 'Tsubaki Matsuki ⁇ Takashi Sekiguchi (Mitsubishi Electric) IEICE Technical Report, RCS2002-129, July 2002 Problems to be solved by the invention
  • An object of the present invention is to provide a communication terminal device, a base station device, and a resource allocation method capable of reducing the data amount of a report value and increasing the accuracy of the report value.
  • a plurality of communication terminal apparatuses and a base station apparatus perform OFDM wireless communication, and the base station apparatus has a report value indicating the reception quality of each communication terminal apparatus in communication.
  • a reception quality measuring means for measuring a reception quality of a signal transmitted from the base station apparatus for each subcarrier, and a reception quality of each subcarrier. Determining a coherent bandwidth that falls within a predetermined threshold and determining the coherent bandwidth as a subcarrier block size, and a plurality of block sizes for each block size determined by the block size determining unit.
  • Subcarriers are grouped into subcarrier blocks, and the reception quality is averaged for each subcarrier block. Taking the reported value generating means for generating reception quality information indicative of average value, a configuration and a transmitting means for transmitting information indicating the reception quality information and the block size to the base station apparatus.
  • the base station apparatus of the present invention is a report indicating reception quality of each of the communication terminal apparatuses in which the plurality of communication terminal apparatuses and the base station apparatus perform OFDM wireless communication, and the base station apparatus is communicating.
  • the base station apparatus of the radio communication system that performs scheduling based on the value, the reception quality indicating the information indicating the block size determined by each communication terminal apparatus and the reception quality average value of the subcarrier block based on the block size
  • a configuration is provided that includes demodulation means for demodulating information and scheduling means for allocating resources based on the received quality information for each subcarrier block based on the block size.
  • the resource allocation method of the present invention is a report in which a plurality of communication terminal apparatuses and a base station apparatus perform OFDM wireless communication, and the base station apparatus indicates reception quality of each of the communication terminal apparatuses in communication.
  • a resource allocation method for performing scheduling based on a value wherein the communication terminal apparatus determines a coherent bandwidth within which a reception quality of each subcarrier falls within a predetermined threshold as a subcarrier block size;
  • the communication terminal apparatus collects a plurality of subcarriers for each block size into subcarrier blocks, averages reception quality for each subcarrier block, and generates reception quality information indicating an average reception quality value of each subcarrier block.
  • the communication terminal apparatus transmits the reception quality information and information indicating the block size to the base station apparatus.
  • the base station apparatus demodulates the reception quality information and the information indicating the block size, and the base station apparatus performs sub-block blocks based on the block size based on the reception quality information. And a step of allocating resources.
  • the coherent bandwidth in which the reception quality of each subcarrier falls within a predetermined threshold is determined as the block size, so that all subcarriers are reported for each subcarrier block divided by the coherent bandwidth. Since values can be generated, the amount of reported data can be reduced and the accuracy of reported values can be increased.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation sequence of the base station apparatus and communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method for determining coherent bandwidth of the communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Base station apparatus 100 in FIG. 1 performs wireless communication simultaneously with a plurality of communication terminal apparatuses.
  • Each communication terminal apparatus measures reception quality for each subcarrier, determines the block size based on the reception quality of each subcarrier, and transmits information indicating the block size (hereinafter referred to as “block size information”) to the base station apparatus. Report to 100.
  • block size information information indicating the block size
  • ⁇ reception quality information '' information indicating the average reception quality of each subcarrier block
  • the duplexer 102 outputs a signal received by the antenna 101 to the wireless reception unit 103.
  • duplexer 102 wirelessly transmits the signal output from wireless transmission section 156 from antenna 101.
  • Radio reception section 103 converts the radio frequency reception signal output from duplexer 102 into a baseband signal and outputs the baseband signal to FFT section 104.
  • FFT section 104 performs Fourier transform on the received baseband signal and outputs the signal after Fourier transform to demodulation section 105.
  • Demodulation sections 105 are prepared as many as the number of communication terminal apparatuses that perform wireless communication, and perform demodulation processing such as digital demodulation and error correction decoding on the received baseband signal after Fourier transform to obtain received data. . Demodulation section 105 also separates reception quality information and block size information included in the received signal and outputs them to scheduling section 151.
  • Scheduling section 151 assigns a data transmission destination communication terminal device to each subcarrier block based on block size information based on reception quality information, and sets a modulation scheme and a coding rate of transmission data for each communication terminal device. Determine (resource allocation).
  • examples of the modulation scheme and the code rate determining method include the following. First, the received SZN versus error rate characteristics are measured using the modulation method and coding rate as parameters, and a table of SZN, modulation method, and code rate that achieves the desired error rate is prepared. During communication, the received SZN is measured and the corresponding modulation method and coding rate are selected.
  • scheduling section 151 assigns information indicating subcarriers used for data transmission, modulation schemes, and coding rates (hereinafter referred to as "allocation") for each communication terminal apparatus. Information ”) is output to modulation section 153.
  • scheduling section 151 instructs modulation scheme and coding rate to modulation section 152, and instructs multiplexing section 154 the order of multiplexing of signals input to multiplexing section 154.
  • Modulation sections 152 are prepared as many as the number of communication terminal apparatuses that perform wireless communication, and in accordance with instructions from scheduling section 151, transmission data to each communication terminal apparatus is subjected to error correction coding and digital modulation to be multiplexed. Output to part 154. Modulation section 153 performs error correction coding and digital modulation on the allocation information, and outputs the result to multiplexing section 154.
  • the multiplexing unit 154 multiplexes the output signals of the modulation unit 152 and the modulation unit 153 according to the instructions of the scheduling unit 151 and outputs the multiplexed signals to the IFFT unit 155.
  • IFFT section 155 performs inverse Fourier transform on the output signal of multiplexing section 154, and outputs the signal after inverse Fourier transform to radio transmitting section 156.
  • Radio transmitting section 156 converts the baseband signal output from IFFT section 155 into a radio frequency signal and outputs the signal to duplexer 102.
  • Communication terminal apparatus 200 in FIG. 2 performs radio communication with base station apparatus 100 shown in FIG. 1, and receives a radio signal including allocation information.
  • Duplexer 202 outputs a signal received by antenna 201 to radio reception section 203. In addition, duplexer 202 wirelessly transmits the signal output from wireless transmission unit 255 from antenna 201.
  • Radio reception section 203 converts the radio frequency reception signal output from duplexer 202 into a baseband signal and outputs the baseband signal to FFT section 204.
  • the FFT unit 204 performs a Fourier transform on the received baseband signal, and outputs the subcarrier signal indicated by the allocation information after the Fourier transform to the demodulation unit 205.
  • Demodulation section 205 performs processing such as digital demodulation and error correction decoding on the received baseband signal after Fourier transform to obtain received data. Demodulation section 205 separates the allocation information included in the received signal and outputs it to FFT section 204. Demodulation section 205 also outputs to reception quality measurement section 206 information necessary for reception quality measurement, such as channel estimation value for each subcarrier, desired signal power, interference signal power, etc., obtained in the process of demodulation. [0027] Reception quality measuring section 206 measures reception quality for each subcarrier based on information output from demodulation section 205, and information indicating the measured reception quality is block size determining section 207 and report value generating section 208. Output to.
  • Block size determination section 207 determines a coherent bandwidth within which the reception quality of each subcarrier falls within a predetermined threshold. Then, block size determination section 207 determines the coherent bandwidth as the subcarrier block size, and outputs block size information indicating the determined block size to report value generation section 208 and modulation section 252. Details of the determination method of the coherent bandwidth in the block size determination unit 207 will be described later.
  • Report value generation section 208 assembles a plurality of subcarriers into subcarrier blocks for each block size determined by block size determination section 207, and receives the reception quality measured by reception quality measurement section 206 for each subcarrier block. The reception quality information indicating the average reception quality value of each subcarrier block is generated. Report value generation section 208 outputs the generated reception quality information to modulation section 252.
  • Modulating section 251 performs error correction coding and digital modulation on the data to be transmitted to base station apparatus 100, and outputs the result to multiplexing section 253.
  • Modulation section 252 performs error correction coding and digital modulation on reception quality information and block size information, and outputs the result to multiplexing section 253.
  • the multiplexing unit 253 multiplexes the output signals of the modulation unit 251 and the modulation unit 252 and outputs the multiplexed signal to the IFFT unit 254.
  • IFFT section 254 performs inverse Fourier transform on the output signal of multiplexing section 253, and outputs the signal after inverse Fourier transform to radio transmission section 255.
  • Radio transmitting section 255 converts the baseband signal output from IFFT section 254 into a radio frequency signal and outputs the signal to duplexer 202.
  • the base station apparatus transmits a pilot signal to each communication terminal apparatus (S301, S302).
  • Each communication terminal apparatus measures the reception quality of the received pilot signal for each subcarrier ( In step S303, the coherent bandwidth is determined based on the reception quality of each subcarrier, and the coherent bandwidth is determined as the subcarrier block size (S304). Then, each communication terminal device averages the reception quality for each subcarrier block collected in block size units (S305), and the reception quality information indicating the reception quality average value of each subcarrier block and the block indicating the block size. The size information is transmitted to the base station apparatus (S306, S307).
  • the base station apparatus For each subcarrier block based on the block size information, the base station apparatus performs resource allocation based on the reception quality information also received by each communication terminal apparatus power (S308). Then, the base station apparatus transmits allocation information indicating the resource allocation result to each communication terminal apparatus (S309), and transmits data to each communication terminal apparatus using the subcarrier determined by resource allocation (S310, S311). .
  • Each communication terminal device performs a Fourier transform on the subcarrier indicated in the allocation information with respect to the received signal to obtain received data (S312).
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents reception level.
  • SC1 to SC9 indicate subcarriers having f to f as center frequencies
  • a curve 401 indicates the level (reception quality) of the received signal.
  • Block size determination section 207 uses a certain subcarrier as a reference subcarrier, obtains a difference in reception quality from the reference subcarrier in order of subcarrier power close to the reference subcarrier, and an absolute value of the difference in reception quality is a predetermined value. A frequency band that falls within the threshold range is determined as a coherent bandwidth.
  • block size determination section 207 first determines whether or not the difference in reception quality between SC1 and SC2 is within a predetermined threshold value TH.
  • the block size determination unit 207 next determines that the difference in reception quality between SC1 and SC3 is a predetermined threshold TH. Judge whether it is within the range.
  • the block size determination unit 207 since the difference in reception quality between SC1 and SC3 is within the range of the threshold TH, the block size determination unit 207 next determines that the difference in reception quality between SC1 and SC4 is a predetermined threshold TH. Judge whether it is within the range. [0042] In FIG. 4, since the difference in reception quality between SCI and SC4 exceeds the threshold TH range, the block size determining unit 207 determines that the center frequency f force of SC1 is the frequency up to the center frequency f of SC3.
  • the band is determined as a coherent bandwidth.
  • Block size determination section 207 uses SC4 as a reference subcarrier, and similarly determines the difference in reception quality from SC4 in the order of subcarrier power close to SC4. As a result, the block size determination unit 207 determines the frequency band from the center frequency f of SC4 to the center frequency f of SC9 as
  • the coherent bandwidth in which the reception quality of each subcarrier falls within the predetermined threshold is determined, and the coherent bandwidth is determined as the block size. Since a report value can be generated for each subcarrier block obtained by dividing a carrier by a coherent bandwidth, the data amount of the report value can be reduced and the accuracy of the report value can be increased.
  • the coherent bandwidths are sequentially obtained and the block sizes are different from each other.
  • the sequentially obtained coherent bandwidths are finally averaged to obtain the block size. You can unify them. By unifying the block size, only one block size needs to be reported, so the amount of reported data can be further reduced.
  • the second embodiment of the present invention will be described in the case of controlling the threshold used for determining the coherent bandwidth according to QoS (Quality of Service).
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the base station apparatus according to the present embodiment.
  • the same components as those of the base station device 100 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • the base station apparatus 500 in FIG. 5 adopts a configuration in which a modulation unit 501 is added as compared with the base station apparatus 100 shown in FIG.
  • Modulation sections 501 are prepared as many as the number of communication terminal apparatuses that perform wireless communication, perform error correction coding and digital modulation on the QoS information, and output to multiplexing section 154.
  • Multiplexing section 154 multiplexes the output signals of modulation section 152, modulation section 153, and modulation section 501 in accordance with instructions from scheduling section 151 and outputs the multiplexed signal to IFFT section 155.
  • Communication terminal apparatus 600 in FIG. 6 performs radio communication with base station apparatus 500 shown in FIG. 5, and receives a radio signal including allocation information and QoS information.
  • communication terminal device 600 in FIG. 6 adopts a configuration in which a threshold setting unit 601 is added as compared with the communication terminal device 200 shown in FIG.
  • Demodulation section 205 performs demodulation processing such as digital demodulation and error correction decoding on the received baseband signal after Fourier transform to obtain received data.
  • Demodulation section 205 separates allocation information included in the received signal and outputs the separated information to FFT section 204.
  • Demodulation section 205 also separates QoS information included in the received signal and outputs it to threshold setting section 601. Further, demodulation section 205 outputs information necessary for reception quality measurement such as channel estimation value for each subcarrier, desired wave power, interference wave power, etc., obtained in the process of demodulation processing, to reception quality measurement section 206.
  • the threshold setting unit 601 sets a threshold according to the QoS information, and outputs information indicating the set threshold to the block size determining unit 207. For example, the threshold setting unit 601 sets a smaller threshold because a service with a higher required transmission rate or a smaller allowable delay requires more detailed transmission control. On the other hand, since a rough transmission control is allowed for a service with a lower required transmission rate or a larger allowable delay amount, the threshold setting unit 601 sets a larger threshold.
  • the block size determination unit 207 determines a coherent bandwidth within which the reception quality of each subcarrier falls within the threshold set by the threshold setting unit 601. Then, block size determination section 207 determines the coherent bandwidth as the subcarrier block size, and outputs block size information indicating the determined block size to report value generation section 208 and modulation section 252.
  • the subcarrier block size is smaller. Can increase the probability of successful communication.
  • the subcarrier block size increases, so the data amount of the reported value can be reduced.
  • the threshold value used for the determination of the coherent bandwidth can be controlled according to the QoS information. Therefore, the data amount of the report value is within the range that satisfies the QoS condition. And the accuracy of the reported value can be increased.
  • the base station apparatus transmits QoS information to each communication terminal apparatus, and each communication terminal apparatus sets a threshold based on the QoS information is described.
  • the present invention is not limited to this, and the base station apparatus may set a threshold based on the QoS information and transmit information indicating the threshold to each communication terminal apparatus.
  • the present invention performs OFDM transmission only on the downlink performing base station apparatus power transmission, and performs uplink transmission.
  • the circuit can also be applied to transmission systems other than OFDM (spread spectrum system, etc.).
  • the present invention can also be applied to transmission schemes such as OFDM-CDMA combining multicarrier transmission and spreading technology.
  • the present invention is suitable for use in base station apparatuses and communication terminal apparatuses that perform OFDM wireless communication.

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Abstract

 OFDM方式の無線通信において、報告値のデータ量を削減し、かつ、報告値の精度を高くする無線通信システムの通信端末装置。通信端末装置(200)では、受信品質測定部(206)は、復調部(205)から出力された情報に基づいて受信品質をサブキャリア毎に測定する。ブロックサイズ決定部(207)は、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコヒーレント帯域幅を判定する。そして、ブロックサイズ決定部(207)は、コヒーレント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定する。報告値生成部(208)は、ブロックサイズ決定部(207)が決定したブロックサイズ毎に複数のサブキャリアをサブキャリアブロックにまとめ、受信品質測定部(206)が測定した受信品質をサブキャリアブロック毎に平均化し、各サブキャリアブロックの受信品質平均値を示す受信品質情報を生成する。  

Description

明 細 書
通信端末装置、基地局装置及びリソース割り当て方法
技術分野
[0001] 本発明は、 OFDM方式の無線通信に使用される通信端末装置、基地局装置及び リソース割り当て方法に関する。
背景技術
[0002] 3GPPにて標準化された HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)では、通 信端末装置がサブキャリア毎に SIR (希望波対干渉波比)等の受信品質を測定して 基地局装置へ報告し、基地局装置が複数の通信端末装置から報告を受けた受信品 質、通信端末装置の QoS (Quality Of Service)情報等に基づいて無線リソースを割り 当てる。
[0003] ところが、 OFDM方式の無線通信の場合には周波数方向に数百から千程度のサ ブキャリアのリソースがあることから、基地局装置から通信端末装置に送信する信号 の帯域は非常に広いものになる。したがって、この場合のリソース割り当てには、受信 品質測定結果を示す報告値のデータ量が膨大になるという課題がある。特別な工夫 をしない場合、 Lサブキャリアを Mビットの情報で送信すると、 L X Mビットが必要で、 N人が l[ms]周期で送信すると L X M X N[kbps]と数十メガ bpsのオーダとなり、通信 回線を圧迫することになつてしまう。
[0004] この課題を解決するものとして、従来から!/、くつかの提案がなされて 、る。特許文献 1、非特許文献 1では、所定数のサブキャリアをまとめたサブキャリアブロック毎に受 信品質の平均値を報告することにより報告の為のビット数を低減している。例えば、 1 0個のサブキャリアを 1つのサブキャリアブロックとしてまとめると、報告値のデータ量を 10分の 1に削減することができる。
特許文献 1:特開 2004— 104574号公報
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 原嘉孝り II端孝 史'段勁松 ·関口高志(三菱電機) 信学技報, RCS2002-129, 2002年 7月 発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、従来のサブキャリアブロックの幅は一定であり、周波数選択性フエ一 ジングが大きい伝搬環境では、サブキャリアブロック中のサブキャリア間の受信品質 のばらつきが大きくなることから、サブキャリアブロック毎に受信品質の平均値を報告 すると、サブキャリア毎に受信品質を報告する場合に比べて精度が悪くなる。
[0006] 本発明の目的は、報告値のデータ量を削減し、かつ、報告値の精度を高くすること ができる通信端末装置、基地局装置及びリソース割り当て方法を提供することである
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の通信端末装置は、複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方式の 無線通信を行い、前記基地局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品質を 示す報告値に基づいてスケジューリングを行う無線通信システムの前記通信端末装 置であって、前記基地局装置から送信された信号の受信品質をサブキャリア毎に測 定する受信品質測定手段と、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコ ヒーレント帯域幅を判定し、前記コヒーレント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズと して決定するブロックサイズ決定手段と、前記ブロックサイズ決定手段が決定したプロ ックサイズ毎に複数のサブキャリアをサブキャリアブロックにまとめ、サブキャリアブロッ ク毎に受信品質を平均化し、各サブキャリアブロックの受信品質平均値を示す受信 品質情報を生成する報告値生成手段と、前記受信品質情報及び前記ブロックサイズ を示す情報を前記基地局装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
[0008] 本発明の基地局装置は、複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方式の無 線通信を行い、前記基地局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品質を示 す報告値に基づいてスケジューリングを行う無線通信システムの前記基地局装置で あって、前記各通信端末装置が決定したブロックサイズを示す情報及び前記ブロック サイズに基づくサブキャリアブロックの受信品質平均値を示す受信品質情報を復調 する復調手段と、前記ブロックサイズに基づくサブキャリアブロック毎に、前記受信品 質情報に基づいてリソース割当てを行うスケジューリング手段と、を具備する構成を 採る。 [0009] 本発明のリソース割り当て方法は、複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方 式の無線通信を行い、前記基地局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品 質を示す報告値に基づ 、てスケジューリングを行うリソース割り当て方法であって、前 記通信端末装置が、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコヒーレント 帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定する工程と、前記通信端末装置が、 前記ブロックサイズ毎に複数のサブキャリアをサブキャリアブロックにまとめ、サブキヤ リアブロック毎に受信品質を平均化し、各サブキャリアブロックの受信品質平均値を 示す受信品質情報を生成する工程と、前記通信端末装置が、前記受信品質情報及 び前記ブロックサイズを示す情報を前記基地局装置に送信する工程と、前記基地局 装置が、前記受信品質情報及び前記ブロックサイズを示す情報を復調する工程と、 前記基地局装置が、前記ブロックサイズに基づくサブキャリアブロック毎に、前記受信 品質情報に基づいてリソース割当てを行う工程と、を具備する方法を採る。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコヒーレント 帯域幅をブロックサイズとして決定することにより、全サブキャリアをコヒーレント帯域 幅で分割したサブキャリアブロック毎に報告値を生成することができるので、報告値の データ量を削減し、かつ、報告値の精度を高くすることができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すブロック図
[図 2]本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
[図 3]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置及び通信端末装置の動作順序を示 すシーケンス図
[図 4]本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置のコヒーレント帯域幅の判定方法を 説明するための図
[図 5]本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示すブロック図
[図 6]本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の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
[0012] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 [0013] (実施の形態 1)
まず、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成について図 1のブロック図を 用いて説明する。図 1の基地局装置 100は、複数の通信端末装置と同時に無線通 信を行う。各通信端末装置は、サブキャリア毎に受信品質を測定し、各サブキャリア の受信品質に基づいてブロックサイズを決定し、ブロックサイズを示す情報(以下、「 ブロックサイズ情報」という)を基地局装置 100に報告する。また、各通信端末装置は
、ブロックサイズ情報に基づいて複数のサブキャリアをサブキャリアブロックにまとめ、 サブキャリアブロック毎に受信品質を平均化し、各サブキャリアブロックの受信品質平 均値を示す情報 (以下、「受信品質情報」と!、う)を基地局装置 100に報告する。
[0014] 共用器 102は、アンテナ 101に受信された信号を無線受信部 103に出力する。ま た、共用器 102は、無線送信部 156から出力された信号をアンテナ 101から無線送 信する。
[0015] 無線受信部 103は、共用器 102から出力された無線周波数の受信信号をベース バンド信号に変換して FFT部 104に出力する。 FFT部 104は、受信ベースバンド信 号に対してフーリエ変換を行い、フーリエ変換後の信号を復調部 105に出力する。
[0016] 復調部 105は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、フーリエ変換後 の受信ベースバンド信号に対してディジタル復調、誤り訂正復号等の復調処理を行 い、受信データを得る。また、復調部 105は、受信信号に含まれる受信品質情報及 びブロックサイズ情報を分離し、スケジューリング部 151に出力する。
[0017] スケジューリング部 151は、ブロックサイズ情報に基づくサブキャリアブロック毎に、 受信品質情報に基づいてデータ送信先の通信端末装置を割り当て、通信端末装置 毎に送信データの変調方式及び符号化率を決定する(リソース割り当て)。
[0018] なお、変調方式及び符号ィ匕率の決定方法の一例として以下のものがある。まず、変 調方式及び符号化率をパラメータとして受信 SZN対誤り率特性を測定し、所望の誤 り率を実現する SZNと変調方式及び符号ィ匕率のテーブルを用意する。通信中は、 受信 SZNを測定し、それに対応する変調方式及び符号化率を選択する。
[0019] スケジューリング部 151は、リソース割り当てを行った後、通信端末装置毎に、デー タ送信に用いるサブキャリア、変調方式及び符号化率を示す情報 (以下、「割り当て 情報」という)を変調部 153に出力する。また、スケジューリング部 151は、変調方式 及び符号化率を変調部 152に指示し、多重部 154に入力される信号の多重の順番 を多重部 154に指示する。
[0020] 変調部 152は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、スケジューリング 部 151の指示に従って、各通信端末装置への送信データに対して誤り訂正符号化、 ディジタル変調を行って多重部 154に出力する。変調部 153は、割り当て情報に対 して誤り訂正符号化、ディジタル変調を行って多重部 154に出力する。
[0021] 多重部 154は、スケジューリング部 151の指示に従って、変調部 152及び変調部 1 53の各出力信号を多重し、 IFFT部 155に出力する。
[0022] IFFT部 155は、多重部 154の出力信号に対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリ ェ変換後の信号を無線送信部 156に出力する。無線送信部 156は、 IFFT部 155か ら出力されたベースバンド信号を無線周波数の信号に変換して共用器 102に出力 する。
[0023] 次に、本実施の形態に係る通信端末装置の構成について図 2のブロック図を用い て説明する。図 2の通信端末装置 200は、図 1に示した基地局装置 100と無線通信 を行い、割り当て情報を含む無線信号を受信する。
[0024] 共用器 202は、アンテナ 201に受信された信号を無線受信部 203に出力する。ま た、共用器 202は、無線送信部 255から出力された信号をアンテナ 201から無線送 信する。
[0025] 無線受信部 203は、共用器 202から出力された無線周波数の受信信号をベース バンド信号に変換して FFT部 204に出力する。 FFT部 204は、受信ベースバンド信 号に対してフーリエ変換を行い、フーリエ変換後の、割り当て情報に示されたサブキ ャリアの信号を復調部 205に出力する。
[0026] 復調部 205は、フーリエ変換後の受信ベースバンド信号に対してディジタル復調、 誤り訂正復号等の処理を行い、受信データを得る。また、復調部 205は、受信信号 に含まれる割り当て情報を分離し、 FFT部 204に出力する。また、復調部 205は、復 調処理の過程で得られるサブキャリア毎の回線推定値、希望波電力、干渉波電力等 の受信品質測定に必要な情報を受信品質測定部 206に出力する。 [0027] 受信品質測定部 206は、復調部 205から出力された情報に基づいて受信品質を サブキャリア毎に測定し、測定した受信品質を示す情報をブロックサイズ決定部 207 及び報告値生成部 208に出力する。
[0028] ブロックサイズ決定部 207は、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まる コヒーレント帯域幅を判定する。そして、ブロックサイズ決定部 207は、コヒーレント帯 域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定し、決定したブロックサイズを示すブロ ックサイズ情報を報告値生成部 208及び変調部 252に出力する。なお、ブロックサイ ズ決定部 207におけるコヒーレント帯域幅の判定方法の詳細については後述する。
[0029] 報告値生成部 208は、ブロックサイズ決定部 207が決定したブロックサイズ毎に複 数のサブキャリアをサブキャリアブロックにまとめ、受信品質測定部 206が測定した受 信品質をサブキャリアブロック毎に平均化し、各サブキャリアブロックの受信品質平均 値を示す受信品質情報を生成する。報告値生成部 208は、生成した受信品質情報 を変調部 252に出力する。
[0030] 変調部 251は、基地局装置 100に送信するデータに対して誤り訂正符号化、ディ ジタル変調を行って多重部 253に出力する。変調部 252は、受信品質情報及びプロ ックサイズ情報に対して誤り訂正符号化、ディジタル変調を行って多重部 253に出力 する。
[0031] 多重部 253は、変調部 251及び変調部 252の出力信号を多重し、 IFFT部 254に 出力する。 IFFT部 254は、多重部 253の出力信号に対して逆フーリエ変換を行い、 逆フーリエ変換後の信号を無線送信部 255に出力する。無線送信部 255は、 IFFT 部 254から出力されたベースバンド信号を無線周波数の信号に変換して共用器 202 に出力する。
[0032] 次に、本実施の形態に係る基地局装置及び通信端末装置の動作順序について図 3のシーケンス図を用いて説明する。なお、図 3では、基地局装置(BTS)が、 2つの 通信端末装置 (MS # 1、 MS # 2)と同時に通信を行っているものする。
[0033] まず、基地局装置は、パイロット信号を各通信端末装置に送信する(S301、 S302
) o
[0034] 各通信端末装置は、受信したパイロット信号の受信品質をサブキャリア毎に測定し ( S303)、各サブキャリアの受信品質に基づいてコヒーレント帯域幅を判定し、コヒーレ ント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定する(S304)。そして、各通信端 末装置は、ブロックサイズ単位でまとめたサブキャリアブロック毎に受信品質を平均化 し (S305)、各サブキャリアブロックの受信品質平均値を示す受信品質情報及びプロ ックサイズを示すブロックサイズ情報を基地局装置に送信する(S306、 S307)。
[0035] 基地局装置は、ブロックサイズ情報に基づくサブキャリアブロック毎に、各通信端末 装置力も受信した受信品質情報に基づいてリソース割り当てを行う(S308)。そして、 基地局装置は、リソース割り当て結果を示す割り当て情報を各通信端末装置に送信 し (S309)、リソース割り当てによって決定したサブキャリアを用いて各通信端末装置 にデータを送信する(S310、 S311)。
[0036] 各通信端末装置は、受信信号に対して、割り当て情報に示されたサブキャリアにつ V、てフーリエ変換を行 、、受信データを得る(S312)。
[0037] 次に、ブロックサイズ決定部 207におけるコヒーレント帯域幅の判定方法について、 図 4を用いて詳細に説明する。図 4において、横軸は周波数、縦軸は受信レベルを 示す。また、 SC1〜SC9は、それぞれ f 〜f を中心周波数とするサブキャリアを示し、
1 9
曲線 401は、受信信号のレベル (受信品質)を示す。
[0038] ブロックサイズ決定部 207は、あるサブキャリアを基準サブキャリアとし、基準サブキ ャリアに近いサブキャリア力 順に基準サブキャリアとの受信品質の差を求め、受信 品質の差の絶対値が所定の閾値の範囲内に収まる周波数帯域をコヒーレント帯域幅 と判定する。
[0039] 例えば、図 4において、 SC1を基準サブキャリアとすると、ブロックサイズ決定部 207 は、まず、 SC1と SC2の受信品質の差が所定の閾値 THの範囲力否かを判定する。
[0040] 図 4では、 SC1と SC2の受信品質の差が閾値 THの範囲内であるので、ブロックサ ィズ決定部 207は、次に、 SC1と SC3の受信品質の差が所定の閾値 THの範囲か否 かを判定する。
[0041] 図 4では、 SC1と SC3の受信品質の差が閾値 THの範囲内であるので、ブロックサ ィズ決定部 207は、次に、 SC1と SC4の受信品質の差が所定の閾値 THの範囲か否 かを判定する。 [0042] 図 4では、 SCIと SC4の受信品質の差が閾値 THの範囲を超えているので、ブロッ クサイズ決定部 207は、 SC1の中心周波数 f 力も SC3の中心周波数 f までの周波数
1 3
帯域をコヒーレント帯域幅と判定する。
[0043] ブロックサイズ決定部 207は、 SC4を基準サブキャリアとし、同様に、 SC4に近いサ ブキャリア力 順に SC4との受信品質の差を求める。その結果、ブロックサイズ決定 部 207は、 SC4の中心周波数 f 力 SC9の中心周波数 f までの周波数帯域を次の
4 9
コヒーレント帯域幅と判定する。
[0044] このように、本実施の形態によれば、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に 収まるコヒーレント帯域幅を判定し、コヒーレント帯域幅をブロックサイズとして決定す ることにより、全サブキャリアをコヒーレント帯域幅で分割したサブキャリアブロック毎に 報告値を生成することができるので、報告値のデータ量を削減し、かつ、報告値の精 度を高くすることができる。
[0045] なお、上記の説明では、コヒーレント帯域幅を順次求めて 、き、ブロックサイズがそ れぞれ異なる場合を説明したが、順次求めたコヒーレント帯域幅を最終的に平均化し 、ブロックサイズを統一しても構わない。ブロックサイズを統一することにより、報告す るブロックサイズは一つで済むのでさらに報告値のデータ量を削減することができる。
[0046] (実施の形態 2)
本発明の実施の形態 2では、 QoS (Quality of Service)に応じてコヒーレント帯域幅 の判定に用いる閾値を制御する場合にっ 、て説明する。
[0047] 図 5は、本実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図 5の基地局装置 500において、図 1に示した基地局装置 100と共通する構成部分に は、図 1と同一の符号を付し、説明を省略する。図 5の基地局装置 500は、図 1に示し た基地局装置 100と比較して、変調部 501を追加する構成を採る。
[0048] 変調部 501は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、 QoS情報に対し て誤り訂正符号化、ディジタル変調を行って多重部 154に出力する。多重部 154は、 スケジューリング部 151の指示に従って、変調部 152、変調部 153及び変調部 501 の各出力信号を多重し、 IFFT部 155に出力する。
[0049] 次に、本実施の形態に係る通信端末装置の構成について図 6のブロック図を用い て説明する。図 6の通信端末装置 600は、図 5に示した基地局装置 500と無線通信 を行い、割り当て情報、 QoS情報を含む無線信号を受信する。
[0050] なお、図 6の通信端末装置 600において、図 2に示した通信端末装置 200と共通す る構成には、図 2と同一の符号を付し、説明を省略する。図 6の通信端末装置 600は 、図 2に示した通信端末装置 200と比較して、閾値設定部 601を追加する構成を採 る。
[0051] 復調部 205は、フーリエ変換後の受信ベースバンド信号に対してディジタル復調、 誤り訂正復号等の復調処理を行い、受信データを得る。また、復調部 205は、受信 信号に含まれる割り当て情報を分離し、 FFT部 204に出力する。また、復調部 205 は、受信信号に含まれる QoS情報を分離し、閾値設定部 601に出力する。また、復 調部 205は、復調処理の過程で得られるサブキャリア毎の回線推定値、希望波電力 、干渉波電力等の受信品質測定に必要な情報を受信品質測定部 206に出力する。
[0052] 閾値設定部 601は、 QoS情報に応じて閾値を設定し、設定した閾値を示す情報を ブロックサイズ決定部 207に出力する。例えば、要求伝送速度が高い、あるいは、許 容遅延量が小さいサービス程、よりきめ細かい伝送制御が求められるため、閾値設 定部 601は、閾値を小さく設定する。一方、要求伝送速度が低い、あるいは、許容遅 延量が大きいサービス程、大まかな伝送制御が許容されるため、閾値設定部 601は 、閾値を大きく設定する。
[0053] ブロックサイズ決定部 207は、各サブキャリアの受信品質が、閾値設定部 601が設 定した閾値内に収まるコヒーレント帯域幅を判定する。そして、ブロックサイズ決定部 207は、コヒーレント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定し、決定したブ ロックサイズを示すブロックサイズ情報を報告値生成部 208及び変調部 252に出力 する。
[0054] この結果、要求伝送速度が高い、あるいは、許容遅延量が小さいサービス程、サブ キャリアのブロックサイズが小さくなるため、報告値の精度を高めてリソース割り当て等 の制御をきめ細力べ行うことができ、通信が成功する確率を上げることができる。一方 、要求伝送速度が低い、あるいは、許容遅延量が大きいサービス程、サブキャリアの ブロックサイズが大きくなるため、報告値のデータ量を削減することができる。 [0055] このように、本実施の形態によれば、 QoS情報に応じてコヒーレント帯域幅の判定 に用いる閾値を制御することができるので、 QoSの条件を満たす範囲内で、報告値 のデータ量を削減し、かつ、報告値の精度を高くすることができる。
[0056] なお、本実施の形態では、基地局装置が各通信端末装置に QoS情報を送信し、 各通信端末装置が QoS情報に基づいて閾値を設定する場合について説明している 1S 本発明はこれに限られず、基地局装置が QoS情報に基づいて閾値を設定し、各 通信端末装置に閾値を示す情報を送信しても良い。
[0057] なお、上記の説明では、通信端末装置から送信を行う上り回線も OFDM伝送する 場合について説明したが、本発明は、基地局装置力 送信を行う下り回線のみ OFD M伝送を行い、上り回線は OFDM以外の伝送方式 (スペクトル拡散方式等)を用い る場合にも適用することができる。また、本発明は、マルチキャリア伝送と拡散技術を 組み合わせた OFDM— CDMA等の伝送方式にも適用することができる。
[0058] 本明糸田書 ίま、 2005年 3月 30日出願の特願 2005— 097963に基づく。この内容【ま すべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0059] 本発明は、 OFDM方式の無線通信を行う基地局装置、通信端末装置に用いるに 好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方式の無線通信を行 、、前記基地 局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品質を示す報告値に基づいてスケ ジユーリングを行う無線通信システムの前記通信端末装置であって、
前記基地局装置から送信された信号の受信品質をサブキャリア毎に測定する受信 品質測定手段と、
各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコヒーレント帯域幅を判定し、 前記コヒーレント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定するブロックサイズ 決定手段と、
前記ブロックサイズ決定手段が決定したブロックサイズ毎に複数のサブキャリアをサ ブキャリアブロックにまとめ、サブキャリアブロック毎に受信品質を平均化し、各サブキ ャリアブロックの受信品質平均値を示す受信品質情報を生成する報告値生成手段と
前記受信品質情報及び前記ブロックサイズを示す情報を前記基地局装置に送信 する送信手段と、を具備する通信端末装置。
[2] 前記ブロックサイズ決定手段は、複数のコヒーレント帯域幅を平均化し、ブロックサ ィズを統一する請求項 1記載の通信端末装置。
[3] QoS (Quality of Service)に応じてコヒーレント帯域幅の判定に用いる閾値を設定 する閾値設定手段を具備し、前記ブロックサイズ決定手段は、各サブキャリアの受信 品質が、前記閾値設定手段が設定した閾値内に収まるコヒーレント帯域幅を判定す る請求項 1記載の通信端末装置。
[4] 前記閾値設定手段は、要求伝送速度が高い、あるいは、許容遅延量が小さいサー ビス程、閾値を小さく設定する請求項 3記載の通信端末装置。
[5] 複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方式の無線通信を行 、、前記基地 局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品質を示す報告値に基づいてスケ ジユーリングを行う無線通信システムの前記基地局装置であって、
前記各通信端末装置が決定したブロックサイズを示す情報及び前記ブロックサイズ に基づくサブキャリアブロックの受信品質平均値を示す受信品質情報を復調する復 調手段と、
前記ブロックサイズに基づくサブキャリアブロック毎に、前記受信品質情報に基づ ヽ てリソース割当てを行うスケジューリング手段と、を具備する基地局装置。
複数の通信端末装置と基地局装置が OFDM方式の無線通信を行 、、前記基地 局装置が通信中の前記各通信端末装置の受信品質を示す報告値に基づいてスケ ジユーリングを行うリソース割り当て方法であって、
前記通信端末装置が、各サブキャリアの受信品質が所定の閾値内に収まるコヒー レント帯域幅をサブキャリアのブロックサイズとして決定する工程と、
前記通信端末装置が、前記ブロックサイズ毎に複数のサブキャリアをサブキャリア ブロックにまとめ、サブキャリアブロック毎に受信品質を平均化し、各サブキャリアブロ ックの受信品質平均値を示す受信品質情報を生成する工程と、
前記通信端末装置が、前記受信品質情報及び前記ブロックサイズを示す情報を前 記基地局装置に送信する工程と、
前記基地局装置が、前記受信品質情報及び前記ブロックサイズを示す情報を復調 する工程と、
前記基地局装置が、前記ブロックサイズに基づくサブキャリアブロック毎に、前記受 信品質情報に基づいてリソース割当てを行う工程と、を具備するリソース割り当て方 法。
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