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JP4511906B2 - 送信装置及び送信方法 - Google Patents
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Description

本発明は、送信装置及び送信方法に関し、特に周波数スケジューリングを用いた通信方式に適用する送信装置及び送信方法に関する。
高速無線伝送においては、多様なトラフィックを収容できる柔軟な伝送制御を行うことによって信号伝送の効率化を図ることが重要となる。トラフィック制御技術としては時間スケジューリング、及び周波数スケジューリング等があり、例えばMC−CDMAにおける周波数スケジューリングが検討されている。
MC−CDMAにおいて、基地局は、複数の通信端末装置から報告されるSINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)等の受信品質情報に基づいて、伝搬路の良いサブキャリアを選択してデータを送信する。各ユーザがそれぞれ伝搬状態のよいサブキャリアを用いるため、小さいPER(Packet Error Rate)での通信が可能となる。
また、遅延要求を考慮したリソースの制御方法が提案されている(例えば、特許文献1)。このような制御方法においては、送信遅延に対して厳格な要求を持つ接続に対して、動的に制御できる帯域幅を伴う回路交換接続が割り当てられる。次いで、回路交換接続へのリソース割り当て後に未指定となっているリソースプールから、送信遅延に対して高い許容度をもつ接続に対してリソースが割り当てられる。
特表2001−512939号公報
しかしながら、従来の装置においては、周波数スケジューリングの際に、通信端末装置は、全てのサブキャリアの受信品質情報を基地局装置に報告しなければならないため、上り回線の制御情報量が大きくなり、他のトラフィックへの干渉が増加するという問題がある。また、従来の装置においては、通信端末装置は、全てのサブキャリアの受信品質を測定する必要があるので、品質測定用の信号処理により消費電流が増大するという問題がある。また、従来の装置は、遅延要求を考慮したリソースの制御を適用することを想定した場合、遅延が許容されるデータを送信されるユーザは、送信割当の優先順位は低くされるにもかかわらず、遅延が許容されないデータを送信されるユーザと同等の制御情報を送り続ける必要があり、制御情報の送信により干渉が増大するとともに、受信品質測定による消費電流が増加するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、制御情報量を小さくすることができるとともに他のトラフィックへの干渉を抑制することができ、さらに消費電流の増加を防ぐことができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
本発明の送信装置は、通信帯域内のサブキャリアの受信品質を測定する測定手段と、第1の通信時間において前記通信帯域内の全てのサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信し、第2の通信時間において前記通信帯域内の一部のサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信する送信手段と、を具備し、前記送信手段は、前記第1の通信時間における送信と、前記第2の通信時間における送信とを交互に繰り返す構成を採る。
本発明の送信方法は、通信帯域内の全てのサブキャリアの受信品質を測定するステップと、第1の通信時間において前記通信帯域内の全てのサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信するステップと、通信帯域内の一部のサブキャリアの受信品質を測定するステップと、第2の通信時間において前記通信帯域内の前記一部のサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信するステップと、を具備し、前記第1の通信時間における送信と、前記第2の通信時間における送信とを交互に繰り返すようにした。
本発明によれば、制御情報量を小さくすることができるとともに他のトラフィックへの干渉を抑制することができ、さらに消費電流の増加を防ぐことができる。
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信装置100の構成を示すブロック図である。
アンテナ101は、信号を受信してRF受信部102へ出力するとともに、RF送信部112から入力した信号を送信する。
RF受信部102は、アンテナ101から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして復調部103へ出力する。
復調部103は、後述する分離部105から入力した無線リソース割り当て情報にて指示されたサブキャリアについて、分離部105から入力した送信パラメータの情報に含まれる変調方式の情報に基づいて、RF受信部102から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部104及び無線品質測定部107へ出力する。ここで、送信パラメータの情報とは、後述する基地局装置にて各通信装置に割り当てられる変調方式及び符号化率の情報であり、基地局装置から各通信装置へ送信される情報である。また、無線リソース割り当て情報とは、基地局装置にて無線品質に基づいて選択されたサブキャリアの情報であり、基地局装置から各通信装置へ送信される情報である。
誤り訂正復号部104は、分離部105から入力した無線リソース割り当て情報にて指示されたサブキャリアについて、分離部105から入力した送信パラメータの情報に含まれる符号化率の情報に基づいて、復調部103から入力した受信信号を誤り訂正復号して分離部105へ出力する。
分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、無線リソース割り当て情報、特定区域情報及び送信パラメータの情報を分離して、分離した特定区域情報を特定区域情報制御部106へ出力し、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を復調部103及び誤り訂正復号部104へ出力する。また、分離部105は、無線リソース割り当て情報、特定区域情報及び送信パラメータの情報を分離した後の受信信号を出力する。ここで、特定区域情報とは、基地局装置から指示される通信装置100にて選択するサブキャリアの情報であり、基地局装置から各通信装置へ送信される情報である。
サブキャリア選択手段である特定区域情報制御部106は、分離部105から入力した特定区域情報にて指示された、自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。なお、サブキャリアを選択する方法については後述する。
無線品質測定部107は、復調部103から入力した受信信号に含まれる既知信号であるパイロット信号を用いて、特定区域情報制御部106から入力したサブキャリアの情報より、選択したサブキャリアの無線品質を測定する。そして、無線品質測定部107は、測定結果を無線品質情報生成部108へ出力する。
無線品質情報生成部108は、無線品質測定部107から入力した測定結果を示す情報である無線品質情報を生成し、生成した無線品質情報を多重部109へ出力する。
多重部109は、送信信号と無線品質情報生成部108から入力した無線品質情報とを多重して誤り訂正符号化部110へ出力する。
誤り訂正符号化部110は、多重部109から入力した多重された送信信号を誤り訂正符号化して変調部111へ出力する。
変調部111は、誤り訂正符号化部110から入力した送信信号を変調してRF送信部112へ出力する。
RF送信部112は、変調部111から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101へ出力する。
次に、通信装置100の通信相手である基地局装置200の構成について、図2を用いて説明する。図2は、基地局装置200の構成を示すブロック図である。なお、図2は、基地局装置200が2つの通信装置100と通信している場合であるが、基地局装置200は、2つ以外の任意の数の通信装置と通信することができる。この場合には、送信パラメータ設定部207、208、無線品質しきい値設定部209、210及び特定区域割当設定部211、212は、通信している通信装置の数と同じ数だけ各々設けることができる。
アンテナ201は、信号を受信してRF受信部202へ出力するとともに、RF送信部216から入力した信号を送信する。
RF受信部202は、アンテナ201から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして復調部203へ出力する。
復調部203は、RF受信部202から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部204へ出力する。
誤り訂正復号部204は、復調部203から入力した受信信号を誤り訂正復号して分離部205へ出力する。
分離部205は、誤り訂正復号部204から入力した受信信号より、各通信装置から報告されたサブキャリア毎の無線品質情報を分離する。そして、分離部205は、分離した各通信装置の無線品質情報をリソース割当て部206へ出力するとともに、無線品質情報を分離した後に受信信号を出力する。
リソース割当て部206は、分離部205から入力した無線品質情報、及び後述する無線品質しきい値設定部209、210から入力したしきい値の情報に基づいて、各通信装置に対してリソースの割り当て、即ちサブキャリアの割り当てを行う。この時、リソース割当て部206は、通信装置100から無線品質情報が報告されていないサブキャリアは割り当て対象から除く。そして、リソース割当て部206は、割り当てたサブキャリアの情報である無線リソース割り当て情報を多重部213へ出力するとともに、無線リソース割り当て情報を通信装置毎に送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208へ出力する。
送信パラメータ設定部207は、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報に基づいて、送信信号を割り当てるサブキャリアにおける変調方式、符号化率等の送信パラメータを設定する。そして、送信パラメータ設定部207は、各通信装置宛の送信信号に、設定した送信パラメータの情報を含めて多重部213へ出力するとともに、設定した送信パラメータにて送信信号を処理するように誤り訂正符号化部214及び変調部215に対して指示する。
送信パラメータ設定部208は、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報に基づいて、送信信号を割り当てるサブキャリアにおける変調方式、符号化率等の送信パラメータを設定する。そして、送信パラメータ設定部208は、各通信装置宛の送信信号に、設定した送信パラメータの情報を含めて多重部213へ出力するとともに、設定した送信パラメータにて送信信号を処理するように誤り訂正符号化部214及び変調部215に対して指示する。
無線品質しきい値設定部209は、通信装置のQoS(Quality of Service)及びトラフィック等に基づいてしきい値を設定し、設定したしきい値の情報をリソース割当て部206へ出力する。
無線品質しきい値設定部210は、通信装置のQoS及びトラフィック等に基づいてしきい値を設定し、設定したしきい値の情報をリソース割当て部206へ出力する。
特定区域割当設定部211は、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて、所定の通信帯域内の複数のサブキャリアの中から任意のサブキャリアを選択する。そして、特定区域割当設定部211は、選択したサブキャリアの情報である特定区域情報を多重部213へ出力する。
特定区域割当設定部212は、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて、所定の通信帯域内の複数のサブキャリアの中から任意のサブキャリアを選択する。そして、特定区域割当設定部212は、選択したサブキャリアの情報である特定区域情報を多重部213へ出力する。
多重部213は、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208から入力した送信パラメータの情報、特定区域割当設定部211及び特定区域割当設定部212から入力した特定区域情報、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報、及び送信信号を多重して誤り訂正符号化部214へ出力する。
誤り訂正符号化部214は、多重部213から入力した多重された送信信号に対して、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208より指示された符号化率にて誤り訂正符号化して変調部215へ出力する。
変調部215は、誤り訂正符号化部214から入力した送信信号に対して、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208より指示された変調方式にて変調してRF送信部216へ出力する。
RF送信部216は、変調部215から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ201へ出力する。
次に、通信装置100及び基地局装置200の動作について、図3を用いて説明する。図3は、通信装置100及び基地局装置200の動作を示すシーケンス図であり、基地局装置200が2つの通信装置100と通信を行う場合を例に説明する。図3において、説明の都合上、2つの通信装置100を各々MS#1、MS#2と記載し、基地局装置200をBTSと記載する。MS#1及びMS#2は図1と同一構成を有し、BTSは図2と同一構成を有する。
BTSは、特定区域割当設定部211及び特定区域割当設定部212にて、事前に、遅延が許容されるユーザを収容する特定区域を設定する(特定区域割当制御)。例えば、BTSが、MS#1に対して遅延を許容できないデータを送信し、MS#2に対して遅延を許容できるデータを送信する場合には、特定区域割当設定部211は通信帯域内の全てのサブキャリアを含む特定区域を選択し、BTSは特定区域割当設定部211にて選択した特定区域の特定区域情報をMS#1へ送信する(ステップST301)。また、特定区域割当設定部212は通信帯域内の複数のサブキャリアの中の一部のサブキャリアを選択し、BTSは特定区域割当設定部212にて選択した特定区域の特定区域情報をMS#2へ送信する(ステップST302)。
次に、特定区域情報を受信したMS#1は、特定区域情報制御部106にて、特定区域情報により指示されたサブキャリアを選択し、無線品質測定部107にて選択したサブキャリアの無線品質を測定する(無線品質測定(全リソース))。図4は、MS#1及びMS#2の通信帯域内#411における周波数と受信品質との関係を示す図である。なお、図4において、通信帯域内#411には40個のサブキャリア#410が存在しており、通信帯域内#411には5つのグループである特定区域#401、#402、#403、#404、#405が設定されている。図4より、MS#1は、全ての特定区域#401、#402、#403、#404、#405を選択する特定区域情報を受信するため、無線品質測定部107は全ての特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリア#410の無線品質を測定する。そして、MS#1は、測定した特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリア#410の無線品質#412をBTSに報告する(ステップST303)。
一方、特定区域情報を受信したMS#2は、特定区域情報制御部106にて、特定区域情報により指示されたサブキャリアを選択し、無線品質測定部107にて選択したサブキャリアの無線品質を測定する(無線品質測定(特定区域))。図4より、MS#2は、例えば特定区域#402を選択する特定区域情報を受信し、無線品質測定部107は特定区域#402のサブキャリア#410の無線品質を測定する。そして、MS#2は、測定した特定区域#402のサブキャリア#410の無線品質#413をBTSに報告する(ステップST304)。
次に、無線品質#412、#413の無線品質情報を受信したBTSは、リソース割当て部206にて、特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリアに対して、無線品質#412に応じたリソースをMS#1に割り当てる(無線品質に基づくリソース割り当て制御)。この時、BTSは、無線品質#412は無線品質#413よりも品質が良好であるとともに、遅延要求に応じた割当処理を実施しているために
、遅延が許容されないデータを送信するMS#1に対してはリソースを割り当てることができるが、MS#2に対してリソースを割り当てることができない。従って、BTSは、MS#1に対してのみ送信パラメータの情報を送信する(ステップST305)。次に、BTSは、送信パラメータ設定部207にて設定した送信パラメータに基づいて、MS#1へ送信する送信信号の処理を行う(MS#1用送信処理)。そして、BTSは、MS#1に対して送信信号を送信する(ステップST306)。次に、送信パラメータの情報及び送信信号を受信したMS#1は、受信信号を処理して(受信処理)、復調できたことを確認して受信応答をBTSに対して返信する(ステップST307)。
次に、MS#1は、無線品質測定部107にて、ステップST301にて受信した特定区域情報の特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリアの無線品質#412を測定し(無線品質測定(全リソース))、無線品質情報をBTSへ報告する(ステップST308)。また、MS#2は、無線品質測定部107にて、ステップST302にて受信した特定区域情報の特定区域#402のサブキャリアの無線品質#414を測定し(無線品質測定(特定区域))、無線品質情報をBTSへ報告する(ステップST309)。
次に、無線品質#412、#414の無線品質情報を受信したBTSは、特定区域#402の無線品質はMS#2の方がMS#1よりも無線品質が良好であることより、リソース割当て部206にて、MS#1に対しては特定区域#401、#403、#404、#405のサブキャリアに対して無線品質#412に応じたリソースを割り当てるとともに、MS#2に対しては特定区域#402のサブキャリアに対して無線品質#414に応じたリソースを割り当てる(無線品質に基づくリソース割り当て制御)。従って、BTSは、MS#1に対して特定区域#401、#403、#404、#405のサブキャリアの送信パラメータの情報を送信するとともに(ステップST310)、MS#2に対して特定区域#402のサブキャリアの送信パラメータの情報を送信する(ステップST311)。
次に、BTSは、送信パラメータ設定部207にて設定した送信パラメータに基づいて、MS#1へ送信する送信信号の処理を行うとともに(MS#1用送信処理)、送信パラメータ設定部208にて設定した送信パラメータに基づいて、MS#2へ送信する送信信号の処理を行う(MS#2用送信処理)。そして、BTSは、MS#1に対して送信信号を送信するとともに(ステップST312)、MS#2に対して送信信号を送信する(ステップST313)。次に、送信パラメータの情報及び送信信号を受信したMS#1は、受信信号を処理して(受信処理)、受信応答をBTSに対して返信する(ステップST314)。また、送信パラメータの情報及び送信信号を受信したMS#2は、受信信号を処理して(受信処理)、復調できたことを確認して受信応答をBTSに対して返信する(ステップST315)。
次に、MS#1は、MS#1宛の2回目の送信で通信が完了したものとして所定の処理を行い(受信完了処理)、以後は品質測定を実施しない。次に、MS#2は、無線品質測定部107にて、ステップST302にて受信した特定区域情報の特定区域#402のサブキャリアの無線品質#414を測定し(無線品質測定(特定区域))、無線品質情報をBTSへ報告する(ステップST316)。そして、以後は、同様の処理を繰り返す。
このように、本実施の形態1によれば、通信端末装置は、基地局装置によって指示されたサブキャリアの無線品質のみを測定して基地局装置に報告するので、制御情報量を小さくすることができるとともに他のトラフィックへの干渉を抑制することができ、さらに消費電流の増加を防ぐことができる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2に係る通信装置500の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係る通信装置500は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図5に示すように、特定区域情報制御部106を除き、特定区域関連情報制御部501を追加する。なお、図5においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、無線リソース割り当て情報、特定区域情報、特定区域有効期限情報及び送信パラメータの情報を分離して、分離した特定区域情報及び特定区域有効期限情報を特定区域関連情報制御部501へ出力し、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を復調部103及び誤り訂正復号部104へ出力する。また、分離部105は、無線リソース割り当て情報、特定区域情報、特定区域有効期限情報及び送信パラメータの情報を分離した後の受信信号を出力する。ここで、特定区域有効期限情報とは、基地局装置から指示されるサブキャリアを選択する所定の時間を指定するための情報であり、基地局装置から各通信装置へ送信される情報である。
特定区域関連情報制御部501は、分離部105から入力した特定区域有効期限情報にて指示された特定区域有効期限(特定区域選択時間)内において、分離部105から入力した特定区域情報に基づいて、自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアを選択する。具体的には、特定区域関連情報制御部501は、特定区域有効期限情報にて指示された時間内には、特定区域情報にて指示されたサブキャリアを選択し、特定区域有効期限情報にて指示されない時間内には、所定の通信帯域内の全てのサブキャリアを選択する。そして、特定区域関連情報制御部501は、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。なお、サブキャリアを選択する方法については後述する。また、全ての時間帯において特定区域情報にて選択するサブキャリアが指示される場合には、基地局装置は特定区域有効期限情報を送信する必要はない。
無線品質測定部107は、復調部103から入力した受信信号に含まれる既知信号であるパイロット信号を用いて、特定区域関連情報制御部501から入力したサブキャリアの情報より、選択したサブキャリアの無線品質を測定する。そして、無線品質測定部107は、測定結果を無線品質情報生成部108へ出力する。
次に、基地局装置600の構成について、図6を用いて説明する。図6は、基地局装置600の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係る基地局装置600は、図2に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図6に示すように、多重部213の代わりに多重部601を有する。なお、図6においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
送信パラメータ設定部207は、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報に基づいて、送信信号を割り当てるサブキャリアにおける変調方式、符号化率等の送信パラメータを設定する。そして、送信パラメータ設定部207は、各通信装置宛の送信信号に、設定した送信パラメータの情報を含めて多重部601へ出力するとともに、設定した送信パラメータにて送信信号を処理するように誤り訂正符号化部214及び変調部215に対して指示する。
送信パラメータ設定部208は、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報に基づいて、送信信号を割り当てるサブキャリアにおける変調方式、符号化率等の送信パラメータを設定する。そして、送信パラメータ設定部208は、各通信装置宛の送信信号に、設定した送信パラメータの情報を含めて多重部601へ出力するとともに、設定した送信パラメータにて送信信号を処理するように誤り訂正符号化部214及び変調部215に対して指示する。
特定区域割当設定部211は、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて、所定の通信帯域内の複数のサブキャリアの中から任意のサブキャリアを選択する。そして、特定区域割当設定部211は、選択したサブキャリアの情報である特定区域情報を多重部601へ出力する。
特定区域割当設定部212は、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて、所定の通信帯域内の複数のサブキャリアの中から任意のサブキャリアを選択する。そして、特定区域割当設定部212は、選択したサブキャリアの情報である特定区域情報を多重部601へ出力する。
多重部601は、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208から入力した送信パラメータの情報、特定区域割当設定部211及び特定区域割当設定部212から入力した特定区域情報、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報、特定区域有効期限情報及び送信信号を多重して誤り訂正符号化部214へ出力する。
誤り訂正符号化部214は、多重部601から入力した多重された送信信号に対して、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208より指示された符号化率にて誤り訂正符号化して変調部215へ出力する。
次に、通信装置500及び基地局装置600の動作について、図7を用いて説明する。図7は、通信装置500及び基地局装置600の動作を示すシーケンス図であり、基地局装置600が2つの通信装置500と通信を行う場合を例に説明する。図7において、説明の都合上、2つの通信装置500を各々MS#1、MS#2と記載し、基地局装置600をBTSと記載する。MS#1及びMS#2は図5と同一構成を有し、BTSは図6と同一構成を有する。
BTSは、特定区域割当設定部211及び特定区域割当設定部212にて、事前に、遅延が許容されるユーザを収容する特定区域を設定するとともに(特定区域割り当て制御)、特定区域を設定する処理を行う時間である特定区域有効期限#701を設定する(特定区域タイマー設定)。これにより、BTSは、特定区域有効期限#701内では特定区域を選択する処理を行い、特定区域有効期限#701以外の時間帯では特定区域を選択する処理を行わない。特定区域有効期限#701においては、BTSは、MS#1、MS#2に通知した特定区域情報を変更しない。また、特定区域有効期限が設定される毎に、特定区域情報のサブキャリアを変えるようにすることもでき、特定区域有効期限を所定回数設定する間は特定区域情報のサブキャリアを変えないようにすることもできる。また、図7においては、特定区域有効期限を1回設定する場合について説明したが、特定区域有効期限は、所定の周期にて複数回設定することができる。なお、以後の動作は図3と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態2によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、基地局装置は、所定の周期にて特定区域有効期限を設定するので、特定区域有効期限毎に特定区域割り当てに関して適切なリソース配分の制御を実施することができる。また、本実施の形態2によれば、通信装置は、基地局装置から指示された特定区域有効期限内は測定区間を変える必要がないので、通信装置における処理を簡単にすることができる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3に係る通信装置800の構成を示すブロック図である。
本実施の形態3に係る通信装置800は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図8に示すように、特定区域情報制御部106を除き、特定区域情報生成部801を追加する。なお、図8においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離して、分離した無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を復調部103及び誤り訂正復号部104へ出力する。また、分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できるデータであるか否かの情報であるQoS情報を分離して、分離したQoS情報を特定区域情報生成部801へ出力する。また、分離部105は、QoS情報、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離した後の受信信号を出力する。
特定区域情報生成部801は、分離部105から入力したQoS情報より、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できるデータである場合には、所定の通信帯域内のサブキャリアの中から自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。また、特定区域情報生成部801は、分離部105から入力したQoS情報より、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できないデータである場合には、自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアとして通信帯域内の全てのサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。また、特定区域情報生成部801は、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できるデータであるQoS情報の場合には、選択したサブキャリアの情報を特定区域情報として多重部109へ出力する。
無線品質測定部107は、復調部103から入力した受信信号に含まれる既知信号であるパイロット信号を用いて、特定区域情報生成部801から入力したサブキャリアの情報より、選択したサブキャリアの無線品質を測定する。そして、無線品質測定部107は、測定結果を無線品質情報生成部108へ出力する。
多重部109は、送信信号、無線品質情報生成部108から入力した無線品質情報及び特定区域情報生成部801から入力した特定区域情報を多重して誤り訂正符号化部110へ出力する。
次に、基地局装置900の構成について、図9を用いて説明する。図9は、基地局装置900の構成を示すブロック図である。本実施の形態2に係る基地局装置900は、図2に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図9に示すように、特定区域割当設定部211及び特定区域割当設定部212を除き、特定区域情報制御部901を追加する。なお、図9においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部205は、誤り訂正復号部204から入力した受信信号から各通信装置から報告されたサブキャリア毎の無線品質情報及び特定区域情報を分離する。そして、分離部205は、分離した各通信装置の無線品質情報をリソース割当て部206へ出力するとともに、分離した各通信装置の特定区域情報を特定区域情報制御部901へ出力する。また、分離部205は、無線品質情報及び特定区域情報を分離した後の受信信号を出力する。
特定区域情報制御部901は、リソース割当て部206に対して、分離部205から入力した特定区域情報にて報告された、通信装置800が選択したサブキャリアの範囲内にてリソース割り当てを行うように指示する。
リソース割当て部206は、特定区域情報制御部901にて指示されたサブキャリアについて、分離部205から入力した無線品質情報、及び無線品質しきい値設定部209、210から入力したしきい値の情報に基づいて、各通信装置に対してリソースの割り当て、即ちサブキャリアの割り当てを行う。そして、リソース割当て部206は、割り当てたサブキャリアの情報である無線リソース割り当て情報を多重部213へ出力するとともに、無線リソース割り当て情報を通信装置毎に送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208へ出力する。
多重部213は、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208から入力した送信パラメータの情報、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報、QoS情報及び送信信号を多重して誤り訂正符号化部214へ出力する。ここで、QoS情報における遅延を許容できるデータであるか否かの判断は、所定のしきい値とデータの許容できる遅延時間とを比較して、許容できる遅延時間がしきい値以上であれば遅延を許容できるデータであるものと判断する等が考えられる。
次に、通信装置800及び基地局装置900の動作について、図10を用いて説明する。図10は、通信装置800及び基地局装置900の動作を示すシーケンス図であり、基地局装置900が2つの通信装置800と通信を行う場合を例に説明する。図10において、説明の都合上、2つの通信装置800を各々MS#1、MS#2と記載し、基地局装置900をBTSと記載する。MS#1及びMS#2は図8と同一構成を有し、BTSは図9と同一構成を有する。
BTSは、MS#1に対してMS#1のQoS情報を送信する(ステップST1001)。また、BTSは、MS#2に対してMS#2のQoS情報を送信する(ステップST1002)。この場合、MS#1に対して送信するQoS情報は遅延を許容できないデータを送信する旨の情報であり、MS#2に対して送信するQoS情報は遅延を許容できるデータを送信する旨の情報である。次に、QoS情報を受信したMS#1は、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できないデータであるので、特定区域情報生成部801にて特定区域情報を生成しない。一方、QoS情報を受信したMS#2は、自分宛に送信されるデータが遅延を許容できるデータであるので、特定区域情報生成部801にて特定区域情報を生成する(特定区域要求処理)。次に、MS#2は、生成した特定区域情報をBTSへ送信する(ステップST1003)。
次に、特定区域情報を送信しないMS#1は、通信帯域内の全てのサブキャリアの無線品質を測定する(無線品質測定(全リソース))。例えば、図4より、MS#1は、無線品質測定部107にて、全ての特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリア#410の無線品質を測定する。そして、MS#1は、測定した特定区域#401、#402、#403、#404、#405のサブキャリア#410の無線品質#412をBTSに報告する(ステップST303)。
一方、特定区域情報を送信したMS#2は、BTSに送信した特定区域情報のサブキャリアの無線品質を測定する(無線品質測定(特定区域))。例えば、図4より、MS#2は、特定区域#402の特定区域情報をBTSへ送信した場合には、無線品質測定部107は特定区域#402のサブキャリア#410の無線品質を測定する。そして、MS#2は、測定した特定区域#402のサブキャリア#410の無線品質#413をBTSに報告する(ステップST304)。なお、図10において、以後の動作は図3と同一であるので、図3と同一の符号を付してその説明は省略する。
このように、本実施の形態3によれば、通信装置は、遅延が許容されるデータが自分宛に送信される場合には、通信帯域内のサブキャリアの内の一部のサブキャリアを選択して、選択したサブキャリアの無線品質のみを測定して基地局装置に報告するので、制御情報量を小さくすることができるとともに他のトラフィックへの干渉を抑制することができ、さらに消費電流の増加を防ぐことができる。
なお、本実施の形態3において、基地局装置900から送信されるQoS情報に遅延が許容できるデータであるか否かの判断結果の情報を含めることとしたが、これに限らず、QoS情報には許容できる時間の情報を含めて、通信装置800の特定区域情報生成部801にてQoS情報の許容できる時間としきい値とを比較して、許容できる時間がしきい値以上である場合に遅延が許容できるデータであるものと判断するようにしても良い。
(実施の形態4)
図11は、本発明の実施の形態4に係る通信装置1100の構成を示すブロック図である。
本実施の形態4に係る通信装置1100は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図11に示すように、測定範囲クラス制御部1101を追加する。なお、図11においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離して、分離した無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を復調部103及び誤り訂正復号部104へ出力する。また、分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、自分宛に送信されるデータの許容できる遅延時間を段階的に示す情報である測定範囲クラス情報を分離して、分離した測定範囲クラス情報を測定範囲クラス制御部1101へ出力する。また、分離部105は、測定範囲クラス情報、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離した後の受信信号を出力する。なお、測定範囲クラス情報の詳細は後述する。
測定範囲クラス制御部1101は、測定範囲クラスと測定範囲とを関係付けた基地局装置と同一の測定範囲選択用情報を記憶しており、分離部105から入力した測定範囲クラス情報を用いて、測定範囲選択用情報を参照して測定範囲を選択する。そして、測定範囲クラス制御部1101は、選択した測定範囲の情報を特定区域情報制御部106へ出力する。
特定区域情報制御部106は、測定範囲クラス制御部1101から入力した測定範囲の情報より、自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアを測定範囲毎に選択し、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。なお、サブキャリアを選択する方法については後述する。
次に、基地局装置1200の構成について、図12を用いて説明する。図12は、基地局装置1200の構成を示すブロック図である。
本実施の形態4に係る基地局装置1200は、図2に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図12に示すように、特定区域割当設定部211、212を除き、測定範囲クラス制御部1201、1202を追加する。なお、図12においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。また、図12は、基地局装置1200が2つの通信装置1100と通信している場合であるが、基地局装置1200は、2つ以外の任意の数の通信装置と通信することができる。この場合には、送信パラメータ設定部207、208、無線品質しきい値設定部209、210及び測定範囲クラス制御部1201、1202は、通信している通信装置の数と同じ数だけ各々設けることができる。
測定範囲クラス制御部1201は、測定範囲クラス制御部1101と同一の測定範囲選択用情報を記憶しており、許容できる遅延毎に段階的に設定された測定範囲の中から、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて測定範囲を選択し、選択した測定範囲の情報を測定範囲クラス情報として多重部213へ出力する。
測定範囲クラス制御部1202は、測定範囲クラス制御部1101と同一の測定範囲選択用情報を記憶しており、許容できる遅延毎に段階的に設定された測定範囲の中から、通信装置のQoS及びトラフィック等の値に基づいて測定範囲を選択し、選択した測定範囲の情報を測定範囲クラス情報として多重部213へ出力する。
次に、サブキャリアを選択する方法について説明する。図13は、MS#1及びMS#2の通信帯域内#1311における周波数と受信品質との関係を示す図である。なお、図13において、通信帯域内#1311には40個のサブキャリア#1310が存在しており、通信帯域内#1311には5つの特定区域#1301、#1302、#1303、#1304、#1305が設定されている。また、測定範囲クラス情報において、遅延許容度クラス1は特定区域#1302を選択するものであり、遅延許容度クラス2は特定区域#1301及び特定区域#1302を選択するものであり、遅延許容度クラス3は特定区域#1301、#1302、#1303、#1304を選択するもの、即ち通信帯域内#1311の全てのサブキャリアを選択するものである。遅延許容度クラス1が最も許容される遅延時間が大きく、遅延許容度クラス3が最も許容される遅延時間が小さく、遅延許容度クラス2は遅延許容度クラス1よりは許容される遅延時間が小さいが遅延許容度クラス3よりは許容される遅延時間が大きいものである。このように、データの許容できる遅延時間が長くなるほどデータを割り当てるサブキャリアが少なくなるようにしている。
図13より、例えば許容される遅延時間が大きいデータを送信する通信装置1100に対しては、基地局装置1200は、遅延許容度クラス1の測定範囲クラス情報を送信し、許容される遅延時間が小さいデータを送信する通信装置1100に対しては、基地局装置1200は、遅延許容度クラス3の測定範囲クラス情報を送信する。なお、通信装置1100及び基地局装置1200の動作は、特定区域の代わりに測定範囲を割り当てるとともに特定区域情報の代わりに測定範囲クラス情報を送信する以外は図3と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態4によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、サブキャリアを測定範囲毎のグループ分けするとともに許容される遅延時間に応じた測定範囲を選択するので、許容される遅延時間に応じて精度良く各サブキャリアについての周波数スケジューリングを行うことができる。また、本実施の形態4によれば、基地局装置は測定範囲クラス情報を送信するだけで通信装置にてサブキャリアを選択することができるので、サブキャリアを選択するための処理を簡略化することができる。
(実施の形態5)
図14は、本発明の実施の形態5に係る通信装置1400の構成を示すブロック図である。
本実施の形態5に係る通信装置1400は、図1に示す実施の形態1に係る通信装置100において、図14に示すように、特定区域情報制御部106を除き、測定範囲クラス制御部1401及び特定区域情報生成部1402を追加する。なお、図14においては、図1と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離して、分離した無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を復調部103及び誤り訂正復号部104へ出力する。また、分離部105は、誤り訂正復号部104から入力した受信信号から、自分宛に送信されるデータの許容できる遅延時間を示す情報であるQoS情報を分離して、分離したQoS情報を測定範囲クラス制御部1401へ出力する。また、分離部105は、QoS情報、無線リソース割り当て情報及び送信パラメータの情報を分離した後の受信信号を出力する。
測定範囲クラス制御部1401は、許容遅延時間毎の測定範囲クラスと測定範囲とを関係付けた基地局装置と同一の測定範囲選択用情報を記憶しており、分離部105から入力したQoS情報を用いて測定範囲選択用情報を参照して、許容できる遅延時間に応じた測定範囲を選択する。そして、測定範囲クラス制御部1401は、選択した測定範囲の情報を特定区域情報生成部1402及び多重部109へ出力する。
特定区域情報生成部1402は、測定範囲クラス制御部1401から入力した測定範囲の情報より、測定範囲のサブキャリアを自分宛に送信されるデータを割り当てるサブキャリアとして選択し、選択したサブキャリアの情報を無線品質測定部107へ出力する。
無線品質測定部107は、復調部103から入力した受信信号に含まれる既知信号であるパイロット信号を用いて、特定区域情報生成部1402から入力したサブキャリアの情報より、選択したサブキャリアの無線品質を測定する。そして、無線品質測定部107は、測定結果を無線品質情報生成部108へ出力する。
多重部109は、送信信号、無線品質情報生成部108から入力した無線品質情報及び測定範囲クラス制御部1401から入力した測定範囲クラス情報を多重して誤り訂正符号化部110へ出力する。
次に、基地局装置1500の構成について、図15を用いて説明する。図15は、基地局装置1500の構成を示すブロック図である。本実施の形態5に係る基地局装置1500は、図2に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図15に示すように、特定区域割当設定部211、212を除き、測定範囲クラス制御部1501を追加する。なお、図15においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
分離部205は、誤り訂正復号部204から入力した受信信号から各通信装置から報告されたサブキャリア毎の無線品質情報及び測定範囲クラス情報を分離する。そして、分離部205は、分離した各通信装置の無線品質情報をリソース割当て部206へ出力するとともに、分離した各通信装置の測定範囲クラス情報を測定範囲クラス制御部1501へ出力する。また、分離部205は、無線品質情報及び測定範囲クラス情報を分離した後の受信信号を出力する。
測定範囲クラス制御部1501は、測定範囲クラス制御部1401と同一の測定範囲選択用情報を記憶しており、分離部205から入力した測定範囲クラス情報を用いて測定範囲選択用情報を参照して、測定範囲を選択する。そして、測定範囲クラス制御部1501は、リソース割当て部206に対して、選択した測定範囲内、即ち通信装置1400が選択した測定範囲内にてリソース割り当てを行うように指示する。
リソース割当て部206は、測定範囲クラス制御部1501にて指示されたサブキャリアについて、分離部205から入力した無線品質情報、及び無線品質しきい値設定部209、210から入力したしきい値の情報に基づいて、各通信装置に対してリソースの割り当て、即ちサブキャリアの割り当てを行う。そして、リソース割当て部206は、割り当てたサブキャリアの情報である無線リソース割り当て情報を多重部213へ出力するとともに、無線リソース割り当て情報を通信装置毎に送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208へ出力する。
多重部213は、送信パラメータ設定部207及び送信パラメータ設定部208から入力した送信パラメータの情報、リソース割当て部206から入力した無線リソース割り当て情報、QoS情報及び送信信号を多重して誤り訂正符号化部214へ出力する。なお、通信装置1400及び基地局装置1500の動作は、特定区域の代わりに測定範囲を割り当てるとともに特定区域情報の代わりに測定範囲クラス情報を送信する以外は図10と同一であるので、その説明は省略する。また、サブキャリアを選択する方法は図13と同一であるので、その説明は省略する。
このように、本実施の形態5によれば、通信端末装置は、送信データの許容される遅延時間に応じた測定範囲を選択して、選択した測定範囲内のサブキャリアの無線品質のみを測定して基地局装置に報告するので、制御情報量を小さくすることができるとともに他のトラフィックへの干渉を抑制することができ、さらに消費電流の増加を防ぐことができる。また、本実施の形態5によれば、サブキャリアを測定範囲毎のグループ分けするとともに許容遅延度クラスに応じた測定範囲を選択するので、許容される遅延時間に応じて精度良く各サブキャリアについての周波数スケジューリングを行うことができる。また、本実施の形態5によれば、測定範囲クラス情報を送信するだけでサブキャリアを選択することができるので、サブキャリアを選択するための処理を簡略化することができる。
なお、上記実施の形態1〜実施の形態5の通信装置100、500、800、1100、1400は、各々通信端末装置に適用することができる。
本発明にかかる送信装置及び送信方法は、周波数スケジューリングを用いた通信方式に適用するに好適である。
本発明の実施の形態1に係る通信装置の構成を示すブロック図 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 本発明の実施の形態1に係る通信装置と基地局装置の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態1に係る周波数と受信品質との関係を示す図 本発明の実施の形態2に係る通信装置の構成を示すブロック図 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 本発明の実施の形態2に係る通信装置と基地局装置の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態3に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態3に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態3に係る通信装置と基地局装置の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態4に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態4に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態4に係る周波数と受信品質との関係を示す図 本発明の実施の形態5に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態5に係る基地局装置の構成を示すブロック図
符号の説明
100 通信装置
103 復調部
104 誤り訂正復号部
105 分離部
106 特定区域情報制御部
107 無線品質測定部
108 無線品質情報生成部
109 多重部
110 誤り訂正符号化部
111 変調部

Claims (4)

  1. 通信帯域内のサブキャリアの受信品質を測定する測定手段と、
    第1の通信時間において前記通信帯域内の全てのサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信し、第2の通信時間において前記通信帯域内の一部のサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信する送信手段と、を具備し、
    前記送信手段は、前記第1の通信時間における送信と、前記第2の通信時間における送信とを交互に繰り返す送信装置。
  2. 前記第1の通信時間若しくは前記第2の通信時間に関する情報を受信する受信手段をさらに有し、
    前記送信手段は、前記受信手段が受信した前記第1の通信時間若しくは前記第2の通信時間に関する情報に基づいて前記送信を行う、請求項1記載の送信装置。
  3. 前記送信手段は、前記第1の通信時間における送信と、前記第2の通信時間における送信とを所定の周期で交互に繰り返す請求項1記載の送信装置。
  4. 通信帯域内の全てのサブキャリアの受信品質を測定するステップと、
    第1の通信時間において前記通信帯域内の全てのサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信するステップと、
    通信帯域内の一部のサブキャリアの受信品質を測定するステップと、
    第2の通信時間において前記通信帯域内の前記一部のサブキャリアの前記受信品質に関する情報を送信するステップと、を具備し、
    前記第1の通信時間における送信と、前記第2の通信時間における送信とを交互に繰り返す送信方法。
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