しかしながら、移動局から基地局へ送信できる通信容量は限られており、オーバヘッドを抑制するためには、移動局から基地局へ通知する制御情報量に制限を設けなくてはならない。つまり、制御情報通知のためのグループ化における最大のグループ数が、移動局から基地局への制御チャネル容量により制限される。
このようなシステムにおいて、従来の一定数のサブキャリアをグループ化する方法では、図22に示すようにサブキャリア間でフェージングの変動が激しい場合にグループ内の各サブキャリアの伝搬路特性が大きく異なる。図22は、伝搬路の周波数変動が大きく時間変動が小さい伝搬路で周波数方向にグループ化した例を示す図である。このため、伝搬路情報としてグループ内のサブキャリアの受信SNRが最低の値を通知した場合、所要品質を満たすためにグループ内で受信環境が良好なサブキャリアがあっても低伝送レートの変調パラメータを適用することになるため、周波数利用効率が低下してしまう。一方、グループ内の全サブキャリアの平均受信SNRを通知した場合、受信環境が劣悪なサブキャリアに対してもグループ内の他のサブキャリアと同じ伝送レートの変調パラメータを適用することになるため、所要品質を満たさないという問題が生じる。
図19に示す従来例のように、受信電力の差が所要の閾値に収まるサブキャリアをまとめ、かつグループの数が最小になるように制御する方法では、サブキャリア間でフェージングの変動が激しい場合に、グループ化するサブキャリア数が減少し、通知しなければならない制御情報量は増加してしまう。前記制御情報量に上限を設けたシステムにおいては、グループ内の各サブキャリアの受信電力の差が所要の閾値を満たさなくなる可能性があるため、上記の一定数のサブキャリアをグループ化する方法と同様の問題が生じる。
また、図19に示す従来例は、伝搬路変動を測定するブロックを有していないため、伝搬路の時間変動を考慮していない。すなわち、図22に示すように一定の周期でグループ化し変調パラメータを選択するため、伝搬路の時間変動が小さい環境において、通知する制御情報が毎回ほぼ同じである。このため制御情報通知の効率が悪いという問題がある。
図20に示した従来例では、伝搬路環境の時間変動によって移動局が変調方式を切り替えるタイミングを決定するため、変調方式を切り替えない期間において変調方式選択に使用する制御情報を通知しなくてもよいという利点がある。しかし、この従来例においては、マルチキャリア通信システムにおける制御情報量の削減について考慮されていない。また、開示されているサブキャリアのグループ化を適用したとしても、変調方式を切り替える際にはサブキャリア数あるいはグループ数分の制御情報を送信しなければならない。このため制御情報通知用のチャネルが一定の容量だけ割り当てられているシステムを想定した場合、制御チャネルの容量に上限があるため、変調方式を切り替える際に特許文献1および特許文献2に開示された従来例と同様の問題が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、伝搬路状況に応じて、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットを、周波数方向と時間方向との少なくとも一方にグループ化し、グループ化した複数のスロット毎の制御情報を通知する装置並びに方法を提供することを目的とする。
(1)本発明に係る変調制御装置の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御装置であって、伝搬路状況の周波数変動または時間変動の少なくとも一方を示す伝搬路変動推定値を入力し、伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するグループ化選択部を備えることを特徴とする。
このように、本発明の制御情報グループ化制御装置の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(2)また、本発明の制御情報グループ化制御装置の別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御装置であって、伝搬路状況を示す伝搬路情報を入力し、前記伝搬路情報に基づいて、伝搬路状況の周波数変動または時間変動の少なくとも一方を示す伝搬路変動推定値を推定する伝搬路変動推定部と、前記伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するグループ化選択部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明の制御情報グループ化制御装置の別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、伝搬路情報に基づいて伝搬路変動推定値を推定することができる。
(3)さらに、本発明に係る制御情報グループ化制御装置のさらに別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御装置であって、受信機の移動速度を示す移動速度情報を入力し、前記移動速度の大きさに基づいて、少なくとも伝搬路状況の時間変動を示す伝搬路変動推定値を推定する伝搬路変動推定部と、前記伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するグループ化選択部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明の制御情報グループ化制御装置の一態様によれば、伝搬路状況として移動速度を用いることができる。これにより、移動局の移動速度が著しい場合であっても、グループ化方式を選択する場合に、伝搬路状況の変動をより適切に反映したグループ化を実現することが可能になる。
(4)本発明に係る制御情報グループ化の別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御装置であって、過去の伝搬路状況を示す制御情報を記憶する制御情報記憶部と、現在の伝搬路状況を示す制御情報を入力し、前記過去の制御情報と前記現在の制御情報とを用いて、少なくとも伝搬路状況の時間変動を示す伝搬路変動推定値を推定する伝搬路変動推定部と、前記伝搬路変動推定値を用いて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するグループ化選択部と、備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る制御情報グループ化制御装置の別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、基地局側でグループ化方式を選択して移動局に通知することにより、移動局側の処理負荷を軽減することができる。さらに、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(5)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記グループ化選択部は、変調単位を構成するスロット数を一定にすることを特徴とする。
このように、グループ内のスロット数を一定にする場合、移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。特に、グループ内のスロット数を一定にし、時間方向に複数のスロットをグループ化する場合に、周波数方向のグループ数が増えることにより制御情報量が増加するものの、制御情報を時間方向の要素で分割して複数回に分けて移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。これにより、予め一定容量の制御チャネルが確保されている通信システムにおいて、制御チャネルを最大限に利用することができる。
(6)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記グループ化選択部は、伝搬路変動推定値が示す周波数変動が所定の閾値より大きい場合に、時間方向のスロット数を大きくし、伝搬路変動推定値が示す周波数変動が所定の閾値以下の場合に、周波数方向のスロット数を大きくすることを特徴とする。
このように、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、適切な変調方式を採用することができる。これにより、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(7)また、本発明に係る制御情報通知制御装置の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位毎の制御情報の送信を制御する制御情報通知制御装置であって、前記制御情報通知単位へ複数のスロットをグループ化するグループ化方式と、複数のスロット毎の伝搬路情報とを入力し、前記スロット毎の伝搬路情報を用いて、前記制御情報通知単位毎の伝搬路状況を示す制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報生成部へ、生成した制御情報を送信するタイミングを指示する制御情報送信制御部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る制御情報通知制御装置の一態様によれば、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含む制御情報を生成することができる。また、生成した制御情報を送信するタイミングを制御することができる。これにより、移動局は、グループ化した制御情報通知単位毎に伝搬路情報を基地局へ通知することができる。
(8)本発明に係る制御情報通知制御装置において、前記制御情報生成部は、制御情報通知単位を構成する時間方向のスロットの数で前記制御情報を分割し、前記制御情報送信制御部は、前記分割した制御情報それぞれについて送信するタイミングを指示することを特徴とする。
このように、時間方向に複数のスロットをグループ化する場合に、制御情報を分割して複数回に分けて移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。これにより、予め一定容量の制御チャネルが確保されている通信システムにおいて、制御チャネルを最大限に利用することができる。
(9)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記制御情報生成部は、複数のスロットそれぞれの伝搬路情報として、制御情報通知単位を構成する時間方向の第一番目のスロットに対応する伝搬路情報を用いることを特徴とする。
このように、時間方向へ複数のスロットがグループ化されている場合に、最初のスロットの伝搬路状況を基地局へ通知することができる。
(10)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記制御情報生成部は、複数の制御情報通知単位それぞれの制御情報を複数に分割し、複数の制御情報通知単位の分割した制御情報を合わせた複合制御情報を生成し、前記制御情報送信制御部は、前記複合制御情報を送信するタイミングを指示することを特徴とする。
このように、制御情報を複数に分割して通知することにより、一度に通知する制御情報量を調整することができる。また、周波数方向に複数のグループがある場合、すべてのグループの伝搬路情報を同じ送信タイミングで基地局に通知することができるため、上り伝搬路情報通知の際にすべてのグループにおいて同様の時間ダイバーシチ効果を得ることができる。
(11)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記制御情報生成部は、制御情報通知単位の時間方向のスロット数の回数制御情報を生成し、第一番目の制御情報を、時間方向の第一番目のスロットに対応する伝搬路情報を用いて生成し、第二番目の制御情報を、第二番目のスロットに対応する伝搬路情報を用いて前回生成した制御情報を補正することによって生成し、制御情報通知単位の時間方向のスロット数の回数繰り返して制御情報を生成することを特徴とする。
このように、より多くのスロットを考慮して伝搬路情報を生成することにより、伝搬路状況の推定精度を向上させることができる。
(12)本発明に係る制御情報グループ化制御装置において、前記制御情報生成部は、複数のスロットそれぞれの伝搬路情報として、制御情報を通知するタイミングから過去に遡った複数のスロットの伝搬路情報を用いることを特徴とする。
このように、過去に遡った複数のスロットを考慮して伝搬路情報を生成することにより、伝搬路状況の推定精度を向上させることができる。
(13)本発明に係る無線機の一態様は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御情報グループ化装置と、前記制御情報グループ化装置で選択したグループ化方式を含む制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報を送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る無線機の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化し、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を送信することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。
(14)本発明に係る無線機の別の一態様は、グループ化方式を含む制御情報を受信する受信部と、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を推定し、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を示す伝搬路情報を出力する伝搬路推定部と、受信した制御情報に含まれるグループ化方式と、前記伝搬路推定部が出力した伝搬路情報とを入力する請求項7から請求項12のいずれかに記載の制御情報通知制御装置と、前記制御情報通知制御装置の制御情報生成部が生成した制御情報を、前記制御情報通知制御装置の制御情報送信制御部が指示するタイミングで送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る無線機の別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化した制御情報通知単位の伝搬路情報を制御情報として生成することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、制御情報を送信するタイミングを指示することができる。
(15)本発明に係る無線機のさらにの別の一態様は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御情報グループ化装置と、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を推定し、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を示す伝搬路情報を出力する伝搬路推定部と、前記制御情報グループ化装置が選択したグループ化方式と、前記伝搬路推定部が出力した伝搬路情報とを入力する請求項7から請求項12のいずれかに記載の制御情報通知制御装置と、前記制御情報通知制御装置の制御情報生成部が生成した制御情報を、前記制御情報通知制御装置の制御情報送信制御部が指示するタイミングで送信する送信部と、を備え、前記制御情報通知制御装置の制御情報生成部は、グループ化方式と制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含む制御情報を生成することを特徴とする。
このように、本発明に係る無線機のさらに別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。また、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を制御情報として送信することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、制御情報を送信するタイミングを指示することができる。
(16)本発明に係る無線通信システムの一態様は 一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を第一無線機と第二無線機との間で制御するマルチキャリア無線通信システムであって、第一無線機は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御情報グループ化装置と、前記制御情報グループ化装置が選択したグループ化方式を示す伝搬路情報を制御情報として生成する制御情報生成部と、前記制御情報および第二無線機を送信先とするデータ信号を送信する送信部と、を備え第二無線機は、前記第一無線機から制御情報を受信する受信部と、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を推定し、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を示す伝搬路情報を出力する伝搬路推定部と、受信した制御情報に含まれるグループ化方式と、前記伝搬路推定部が出力した伝搬路情報とを入力する請求項7から請求項12のいずれかに記載の制御情報通知制御装置と、前記制御情報通知制御装置の制御情報生成部が生成した制御情報を、前記制御情報通知制御装置の制御情報送信制御部が指示するタイミングで送信する送信部と、を備え、前記第一無線機は、第二無線機から通知された前記制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含む制御情報に基づいて、第二無線機を送信先とするデータ信号を変調および符号化することを特徴とする。
このように、本発明に係る無線通信システムの一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、第一の無線機(移動局)から第二の無線機(基地局)へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、第一無線機(基地局側)でグループ化方式を選択するため第二無線機(移動局側)の処理量を抑制することができる。さらに、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(17)また、本発明に係る無線通信システムの別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を第一無線機と第二無線機との間で制御するマルチキャリア無線通信システムであって、第一無線機は、グループ化方式を含む制御情報を受信する受信部と、第二無線機を送信先とするデータ信号を送信する送信部と、を備え第二無線機は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御情報グループ化装置と、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を推定し、一つあるいは複数のスロット毎の伝搬路状況を示す伝搬路情報を出力する伝搬路推定部と、前記制御情報グループ化装置が選択したグループ化方式と、前記伝搬路推定部が出力した伝搬路情報とを入力する請求項7から請求項12のいずれかに記載の制御情報通知制御装置と、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含む制御情報を送信する送信部と、を備え、前記第一無線機は、第二無線機から通知された前記制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含む制御情報に基づいて、第二無線機を送信先とするデータ信号を変調および符号化することを特徴とする。
このように、本発明に係る無線通信システムの別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、第一の無線機(移動局)から第二の無線機(基地局)へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(18)本発明に係る制御情報グループ化制御方法の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御方法であって、伝搬路状況の周波数変動または時間変動の少なくとも一方を示す伝搬路変動推定値を入力し、前記伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するステップを備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る制御情報グループ化制御方法の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(19)本発明に係る制御情報グループ化制御方法の別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御方法であって、伝搬路状況を示す伝搬路情報に基づいて、伝搬路状況の周波数変動または時間変動の少なくとも一方を示す伝搬路変動推定値を推定するステップと、前記伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するステップと、を備えることを特徴とする。
このように、本発明の制御情報グループ化制御方法の別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、伝搬路情報に基づいて伝搬路変動推定値を推定することができる。
(20)本発明に係る制御情報グループ化制御方法の更に別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御方法であって、受信機の移動速度を示す移動速度情報に基づいて、少なくとも伝搬路状況の時間変動を示す伝搬路変動推定値を推定するステップと、前記伝搬路変動推定値に基づいて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するステップと、を備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る制御情報グループ化制御方法さらに別の一態様によれば、伝搬路状況として移動速度を用いることができる。これにより、移動局の移動速度が著しい場合であっても、グループ化方式を選択する場合に、伝搬路状況の変動をより適切に反映したグループ化を実現することが可能になる。
(21)本発明に係る制御情報グループ化制御方法の別の一態様は、一定の時間長と一定の周波数帯域とにより定められるスロットを最小制御情報通知単位とし、周波数方向と時間方向との二次元に配列する複数のスロットの制御情報通知単位を制御する制御情報グループ化制御方法であって、過去の伝搬路状況を示す制御情報を記憶するステップと、前記過去の制御情報と現在の伝搬路状況を示す現在の制御情報とを用いて、少なくとも伝搬路状況の時間変動を示す伝搬路変動推定値を推定するステップと、前記伝搬路変動推定値を用いて、周波数方向の一以上のスロットと時間方向の一以上のスロットの配列で構成される制御情報通知単位へ、複数のスロットをグループ化するグループ化方式を選択するステップと、備えることを特徴とする。
このように、本発明に係る制御情報グループ化制御方法の別の一態様によれば、複数のスロットを周波数方向と時間方向の二次元の配列へグループ化することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。また、基地局側でグループ化方式を選択して移動局に通知することにより、移動局側の処理負荷を軽減することができる。さらに、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。これにより、適切な変調方式を採用することができるため、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
(22)本発明に係る制御情報グループ化制御方法において、前記グループ化方式を選択するステップは、制御情報通知単位を構成するスロット数を一定にすることを特徴とする。
このように、グループ内のスロット数を一定にする場合、移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。特に、グループ内のスロット数を一定にし、時間方向に複数のスロットをグループ化する場合に、周波数方向のグループ数が増えることにより制御情報量が増加するものの、制御情報を時間方向の要素で分割して複数回に分けて移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。これにより、予め一定容量の制御チャネルが確保されている通信システムにおいて、制御チャネルを最大限に利用することができる。
(23)本発明に係る制御情報グループ化制御方法において、前記グループ化方式を選択するステップは、伝搬路変動推定値が示す周波数変動が所定の閾値より大きい場合に、時間方向のスロット数を大きくし、伝搬路変動推定値が示す周波数変動が所定の閾値以下場合に、周波数方向のスロット数を大きくすることを特徴とする。
このように、伝搬路変動に基づいて、時間方向と周波数方向へ適応的に複数のスロットをグループ化することにより、適切な変調方式を採用することができる。これにより、伝送レートを上げることができるとともに、通信品質を向上させることができる。
本発明によれば、伝搬路状況に応じて、周波数方向と時間方向との二次元に配列するスロットを、周波数方向と時間方向とにグループ化し、グループ化した複数のスロット毎の伝搬路情報を通知することができる。これにより、スロット毎の伝搬路情報を通知する場合に比べて、移動局が基地局へ通知する制御情報量を軽減することができる。
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係るスロット(サブキャリア)毎あるいはスロット(サブキャリア)の制御情報通知単位毎に適応変調を適用する直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)システムの基地局の構成例を図1に示す。また、移動局の構成例を図2に示す。ただし、図1並びに図2には基地局100と移動局200がそれぞれ1つずつ示されているが、移動局は複数存在しており、その内の1つの移動局を示したものである。また、本明細書では、変調パラメータ(MCS:Modulation and channel Coding Scheme)は、符号化方式または変調方式の少なくとも一方を定めるものであり、符号化方式、変調方式、または、符号化方式と変調方式との組合せのいずれかである。複数の変調パラメータから一つの変調パラメータが選択され、使用される。
図1において、基地局100のデータ送信部は、符号化部101、変調部102、変調パラメータ(MCS)制御部103、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transportation)部104、制御情報多重部105、無線送信部106から構成される。基地局100のデータ受信部は無線受信部107、制御情報分離部108、復調部109、復号化部110、制御情報生成部112から構成される一般的なサブキャリア毎適応変調OFDMシステムの基地局装置に加えて、伝搬路情報を記憶しておくための制御情報記憶部111を有する。
一方、移動局200は、無線受信部201、制御情報分離部202、伝搬路推定部203、復調および復号化方式を制御するMCS制御部204、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transportation)部205、復調部206、復号化部207、制御情報生成部212、制御情報多重部213、符号化部214、変調部215、無線送信部216から構成される一般的なサブキャリア毎適応変調OFDMシステムの移動局装置に加えて、推定した伝搬路情報を記憶する伝搬路記憶部208と、伝搬路の変動を推定する伝搬路変動推定部209と、スロットのグループ化の方式を決定するグループ化選択部210と、制御情報を送信するタイミングを制御する制御情報送信制御部211を有する。また、本実施形態では、制御情報グループ化制御装置は、伝搬路記憶部208、伝搬路変動推定部209、グループ化選択部210、制御情報送信制御部211、制御情報生成部212により実現される。なお、制御情報グループ化制御装置は、少なくとも、グループ化選択部210を構成要素とする。
本明細書では、スロットは、一定の時間長で定められる時間チャネルと、一定の周波数帯域で定められる周波数チャネルとによって特定される。スロットは、変調パラメータが同じとなる最小変調単位であり、最小制御情報通知単位である。また、周波数チャネルは、一以上のサブチャネルから構成される。周波数チャネルがサブチャネルと同じ場合もあり得る。制御情報通知単位は、一以上のスロットから構成され、適応周期(適応変調周期)は、制御情報通知単位の時間方向の長さであり、時間方向のスロットの数によって定められることになる。
なお、以下の説明では、1TTI(Transmit Time Interval)・1サブキャリアを変調パラメータ(変調方式)が同じであるシンボル列の最小単位として1スロットと表現しているが、1TTI内の複数のサブキャリアをまとめたもの(例えば3GPP(3rd Generation Partnership Project)で提案されているEUTRA(Evolved UTRA,UTRA:UMTS Terrestrial Radio Access,UMTS:Universal Mobile Telecommunication System)におけるchunkなど)、あるいは複数のTTIにおける1あるいは複数のサブキャリアをまとめたものを、変調パラメータが同じであるシンボル列の最小単位としてスロットと考えても本発明を同様に適用できる。
また、本実施形態では、伝搬路情報としてSNR(Signal to Noise Ratio)、SIR(Signal to Interference Ratio)などの受信信号電力あるいは搬送波電力に関連する指標を想定しているが、この他にもBER(Bit Error Rate)などのデータ受信の成否に関連する指標を用いることもできる。
以下では、図1に従って基地局100の送受信の手順について説明する。基地局100の送信部において、送信データは符号化部101および変調部102において、それぞれ符号化および変調される。このとき、符号化方式および変調方式は、移動局200から通知された伝搬路情報(CSI:Channel State Information)に基づいてMCS制御部103により制御される。MCS制御部における制御については後述する。変調されたシンボル列は、IFFT部104においてサブキャリアごとへの割り当ておよびIFFT処理され、OFDMシンボル列が生成される。制御情報多重部では、OFDMシンボル列にチャネル推定用シンボル列(CE:Channel Estimation Word)およびMCS情報(MLI:MCS Level Information)が多重され、無線送信部106を通して送信される。
無線受信部107で受信された信号は、制御情報分離部108においてCEと制御情報通知単位毎のCSIおよびデータシンボル列に分離される。CEは受信信号の伝搬路補償に用いられ、CSIはMCS制御部103に送られる。データシンボル列は復調部109および復号部110において、それぞれ復調および復号化され、受信データが取り出される。
MCS制御部103では、移動局から通知されたCSIを基に、符号化および変調方式(変調パラメータ)を決定する。MCS制御部103は制御情報記憶部111へ読み書きができ、適応周期が最小適応周期より大きい場合CSIを記憶し、変調パラメータを切り替える際に再び読み出すことができる。MCS制御部103は選択したMCSを符号化部101と変調部102および制御情報生成部112に通知する。
制御情報生成部112は、MCS制御部103から通知されたMCSを移動局200に送るためのMLIを生成し、制御情報多重部105に送る。
次に、図2に従って移動局200の送受信の手順について説明する。無線受信部201で受信された信号は、制御情報分離部202においてCEとMLIおよびデータシンボル列に分離される。CEは伝搬路推定部203に、MLIは復調および復号化のためのMCS制御部204に、データシンボル列はFFT部205にそれぞれ送られる。データシンボル列はFFT部205においてサブキャリア毎の変調シンボル列に変換された後、復調部206および復号部207において、それぞれ復調処理および復号処理が行われ、受信データが取り出される。このとき、復調方式および復号化方式は、基地局100から通知されたMLIおよびグループ化選択部210から送られたグループ化方式に基づいてMCS制御部204により制御される。
伝搬路推定部203は、CEを用いて、サブキャリア毎の伝搬路状況を推定する。推定した伝搬路情報(伝搬路状況推定値)は伝搬路記憶部208および伝搬路変動推定部209に送られる。
伝搬路変動推定部209は、伝搬路推定部203から送られた伝搬路情報を基にして伝搬路の時間変動または伝搬路の周波数変動またはその両方を推定する。その際、伝搬路記憶部208に記憶しておいた過去の伝搬路情報を参照してもよい(図2中伝搬路記憶部208から伝搬路変動推定部209への点線の矢印)。推定した伝搬路変動情報(伝搬路変動推定値)はグループ化選択部210に送る。
グループ化選択部210は、伝搬路変動推定部209において推定した伝搬路変動情報に基づいてスロットをグループ化するグループ化方式を決定する。伝搬路の周波数変動が大きく、伝搬路の時間変動が小さいような場合は、スロットをサブキャリア方向(周波数方向)に少なく、時間方向に多くまとめるようなグループ化方式を選択する。時間方向にもグループ化する場合、制御情報を複数に分割して異なるタイミングで基地局に通知することにより、一度に通知する制御情報量を抑制することができる。また、グループ内のスロット数を一定にするような制御を行うことにより、移動局200から基地局100に通知する制御情報の伝送レートを一定にすることができるため、通信容量が一定である制御チャネルを用いて適応変調に使用する制御情報を伝送するシステムにおいて、制御チャネルを有効的に利用することが可能となる。
制御情報送信制御部211は、グループ化選択部210で選択されたグループ化方式に基づいて、各グループの伝搬路情報を基地局100に送信するタイミングを決定する。グループ化方式と伝搬路情報の送信タイミングは伝搬路記憶部208と制御情報生成部212に通知する。
伝搬路記憶部208は、制御情報送信制御部211から通知されたグループ化方式と送信タイミングにしたがって、伝搬路情報を制御情報生成部212に送る。
制御情報生成部212は、グループ化方式を基地局100に通知するための制御情報(GSI:Grouping Scheme Information)、および伝搬路記憶部208から送られてきた伝搬路データから基地局100に通知するための伝搬路情報CSIを生成する。生成した伝搬路情報は、制御情報送信制御部211から通知されたタイミングで制御情報多重部213に送られる。
送信データは、符号化部214および変調部215においてそれぞれ符号化および変調され、制御情報多重部213において、制御情報生成部212から送られてきた制御情報が多重され、無線送信部216を経て送信される。
伝搬路の変動とサブキャリアのグループ化方式の一例を図3および図4に示す。図3に示すのは、周波数方向の変動が緩やかで、時間方向の変動が激しい伝搬路におけるスロットのグループ化の一例である。図3は、斜線を施した矩形の部分を1つのグループとして示しているが、実際には周波数方向に同じ大きさのグループが複数並んでおり、図3はその中の1つのグループを表したものである。ここでは、グループ化を伝搬路変動が緩やかな周波数方向には大きく、伝搬路変動が激しい時間方向に小さくすることにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制している。
図4に示すのは、周波数方向の変動が激しく、時間動向の変動が緩やかな伝搬路におけるスロットのグループ化の一例である。図4は、斜線を施した矩形の部分を1つのグループとして示しているが、実際には周波数方向に同じ大きさのグループが複数並んでおり、図4はその中の1つのグループを表したものである。ここでは、グループ化を伝搬路変動が激しい周波数方向には小さく、伝搬路変動が緩やかな時間方向に大きくすることにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制している。
また、例えば伝搬路の時間的な変動あるいは移動局200の移動速度を推定し、伝搬路変動推定値あるいは移動速度推定値が小さい場合に、優先的にグループの時間方向の長さを長くするような制御を行うと、比較的小さい演算量でグループ化方式を決定することができる。このように、伝搬路の変動状況に応じて、適応的にスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。正確な伝搬路状況を通知することにより、適応変調の際に所要品質を満たす変調パラメータを設定することができるため、通信品質が向上する。
図3に示す伝搬路状況における上りの制御情報通知の一例を図5に示す。図5では、矩形の一つが最小変調単位及び最小制御情報通知単位であるスロットを表し、周波数方向に長い3つのグループA910、グループB920、グループC930を示している。また、それぞれのグループは、6個のスロットをグループ化したものを示している。また、各グループの制御情報は、グループAの制御情報911、グループBの制御情報921、グループCの制御情報931として示す。移動局200において、受信した信号からサブキャリア毎の伝搬路状況を推定し、各グループ内のm個(図5では、m=6)のスロットの伝搬路状況から伝搬路情報を生成し、上り制御チャネルで基地局に通知する。その際、グループ数分の伝搬路情報を下りの適応周期に合わせて通知する。
図4に示す伝搬路状況における上りの制御情報通知の一例を図6に示す。図6では、時間方向に長い3つのグループA910、グループB920、グループC930を示し、それぞれのグループは、6個のスロットをグループ化してものを示している。図6は、図5と同じ符号を用いて、各グループ並びに各グループの制御情報を示す。ここに示す例におけるグループは、図5に示した例のグループと比較して、周波数方向にn分の1の大きさであり、時間方向にn倍の大きさである(図6では、n=3)。周波数方向にn分の1の大きさにしたことにより周波数方向のグループ数はn倍になるため、通知しなければならない伝搬路情報量はn倍になる。一方、時間方向にn倍の大きさにしたことにより適応周期はn倍となるため、制御情報の通知にはn倍の時間を要してもよい。例えば、受信した信号からサブキャリア毎の伝搬路状況を推定し、各グループ内のm÷n個のスロットの伝搬路状況から伝搬路情報を生成する。図6では、グループ化した6個のスロットのうち、始めの2個のスロットから伝搬路情報を生成する例を示している。
例えば、複数のスロットを周波数方向と時間方向との組み合わせでグループ化するグループ化方式の一例を示す図である。図7に示すように6個のスロットをグループ化する4通りのグループ化方式の中から、周波数方向および時間領域の伝搬路変動に基づいてグループ化方式を選択する。図7(a)は、伝搬路状況の周波数方向の変動が大きく時間方向の変動が小さい場合であり、図7(d)は、伝搬路状況の周波数方向の変動が小さく時間方向の変動が大きい場合であり、図7(b)、図7(c)は、順に図7(a)と図7(d)の中間になる。全体のn分の1のグループの伝搬路情報を適応周期内でn回通知することにより、時間当たりに換算すると図5に示す例と図6に示す例における伝搬路情報通知量は同じとなる。このように、グループ内のスロット数を一定にすることにより、時間当たりの伝搬路情報通知量は一定となるため、上り制御チャネルの容量を効率的に使用することができる。
このとき、グループ化選択部210が実施するグループ化の制御方法として、例えば、予め閾値1から閾値3を設定しておき、伝搬路変動推定値が閾値1よりも小さい場合は図7(a)のグループ化を適用し、伝搬路変動推定値が閾値1よりも大きく閾値2よりも小さい場合は、図7(b)のグループ化を適用し、伝搬路変動推定値が閾値2よりも大きく閾値3よりも小さい場合は、図7(c)のグループ化を適用し、伝搬路変動推定値が閾値3よりも大きい場合は、図7(d)のグループ化を適用するというように制御する。これにより、伝搬路変動に即したグループ化方式を選択することが可能となる。
さらに、フレームを正常に受信した場合には、閾値を大きくするように変更し、フレームの受信に誤りが生じた場合は、閾値を小さくするように変更してもよい。あるいは、フレームを正常に受信した場合には、グループ化の時間方向を長く、周波数方向を短くするような変更を行い、フレームの受信に誤りが生じた場合、グループ化の時間方向を短く、周波数方向を長く変更するような制御を行なうという方法も考えられる。これにより、誤り率の劣化を軽減しながらスループットの向上を図ることができる。
このように、本実施形態によれば、移動局は、複数のスロットをグループ化して制御情報通知単位毎に制御情報(伝搬路情報)を通知することができる。これにより、移動局から基地局へ通知する制御情報量を削減することができる。また、複数のスロットを時間方向にグループ化する場合、制御情報を複数に分割して異なるタイミングで基地局に通知することにより、一度に通知する制御情報量を抑制することができる。さらに、グループ内のスロット数を一定にする制御を行うことにより、時間当たりの伝搬路情報通知量は一定となるため、移動局200から基地局100に通知する制御情報の伝送レートを一定にすることができる。これにより、通信容量が一定である制御チャネルを用いて適応変調に使用する制御情報を伝送するシステムにおいて、制御チャネルを有効的に利用することが可能となる。
また、伝搬路の変動状況に応じて、時間方向と周波数方向とへ適応的にスロットをグループ化することにより、グループ内のスロットの伝搬路状況のばらつきを抑制することができる。加えて、正確な伝搬路状況を通知することにより、適応変調の際に所要品質を満たす変調パラメータを設定することができるため、通信品質が向上する。
なお、本実施形態では、グループ化方式の変更は、前の適応周期が終了した際に行うものとし、同一時刻では、全サブキャリア(スロット)に同じグループ化を適用するものとしているが、サブキャリアごとに異なるグループ化を適用するシステムへの応用も可能である。
また、本実施形態はOFDMシステムを用いて説明したが、OFDMシンボルを用いて拡散した信号を送信するシステムにも容易に適用することができる。周波数方向にグループ化するスロット数を周波数方向の拡散率の倍数とし、適応周期内で拡散率を変更しないようにすることにより、同じ変調方式を選択するサブキャリア群において、同じグループの伝搬路情報を用いた変調方式の決定が可能である。
例えば、グループ内のスロット数が6であるとき、グループ化方式としては周波数方向×時間方向の組み合わせは1×6、2×3、3×2、6×1の4通り考えられる。図8に、周波数方向の拡散率が2である場合に複数のスロットを周波数方向と時間方向との組み合わせでグループ化するグループ化方式一例を示めしている。図8に示すように、周波数方向の拡散率が2である場合、グループ化方式の周波数方向×時間方向の組み合わせを2×3または6×1から選択するようにすることにより、拡散により同じ情報を持つOFDMシンボルを同じグループにまとめることができる。
さらに、スロット(サブキャリア)あるいはスロット(サブキャリア)の制御情報通知単位毎(グループ毎)に異なるユーザを割り当てるOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式にも容易に適用することができる。この場合、基地局は、本実施形態により得られた、移動局から通知された制御情報通知単位毎(グループ毎)の伝搬路情報に基づいて、送信データのスケジューリングを行うことができる。
また、本実施形態では上り下りが独立のリンクを持つ場合について記してあるが、わずかな変更で上り下りを共有するTDD(Time Division Duplex)などにも適用可能である。
上記実施形態では、伝搬路変動推定部209は、CEによる伝搬路推定結果を用いて伝搬路変動を推定したが、自己の移動速度を用いることもできる。この場合、伝搬路変動推定部209は、自己の移動速度を用いて伝搬路変動を推定し、推定した伝搬路変動推定値(伝搬路変動情報)を出力する。これにより、移動局の移動速度が著しい場合であっても、グループ化方式を選択する場合に、伝搬路状況の変動を適切に反映することが可能になる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、基地局において伝搬路変動を推定する一態様について説明する。本実施形態の基地局300と移動局400の構成例を図9および図10にそれぞれ示す。図9、図10中、図1、図2と同じ名称を付した構成要素は同様の機能を有する。本実施形態では、基地300の制御情報グループ化制御装置は、伝搬路変動推定部308、グループ化選択部309、制御情報記憶部313により実現する。また、移動局400の制御情報通知制御装置は、伝搬路記憶部408、制御情報送信制御部409、制御情報生成部410により実現する。
基地局300は、図1の基地局100の構成に加え、伝搬路変動推定部308とグループ化選択部309とを有する。制御情報分離部310で分離されたCSIはMCS制御部303と伝搬路変動推定部308に送られる。また、制御情報記憶部313は過去のCSIを伝搬路変動推定部308に送る。
伝搬路変動推定部308は、制御情報分離部310から送られたCSIと、制御情報記憶部313から送られた過去のCSIを比較することにより、伝搬路変動を推定する。伝搬路変動推定部308で推定した伝搬路変動推定値は、グループ化選択部309に通知される。
グループ化選択部309は、伝搬路変動推定部308から通知された伝搬路変動推定値に基づいて、グループ化方式を選択する。選択方法については、第1の実施形態と同様の方法を用いることができる。
MCS制御部303は、グループ化選択部309から通知されたグループ化方式に基づいて、移動局400から通知された制御情報を結合し、MCSを制御する。MCS制御部303は、移動局400から通知された伝搬路情報を用いて、グループ化した複数のスロットへMCSを選択する。
また、制御情報生成部314は、グループ化選択部309から通知されたグループ化方式を基にして移動局400にグループ化方式を通知するための制御情報(GSIとCEを含む)を生成し、制御情報多重部305において制御情報を送信データと多重し無線送信部306を経て送信する。
移動局400が有する制御情報分離部402は、受信データからCEとGSIとデータシンボル列を分離し、CEを伝搬路推定部403に、GSIを制御情報送信制御部409およびMCS制御部404にそれぞれ送る。
制御情報送信制御部409は、GSIを参照して制御情報を基地局へ送信する送信タイミングを制御する。
本実施形態のシステムでは、移動局400において伝搬路変動を推定する必要がないため、移動局400の処理負担を軽減することができる。また、上り信号(上りフレーム)でGSIを送信しないため、上り信号の通信効率を改善することができる。
(第3の実施形態)
第2の実施形態では、基地局が移動局から通知されたCSIと、記憶しておいた過去のCSIを基にして伝搬路変動推定部308で伝搬路変動を推定した。本実施形態では、移動局の移動速度を用いて伝搬路変動を推定する場合を説明する。
伝搬路変動推定部308において、CSIから伝搬路変動を推定するかわりに、無線受信部307において受信した移動局からの上り信号を基にしてドップラー周波数(移動局の移動速度)を推定し、グループ化方式を決定する。このとき、グループ化方式の決定の仕方としては、第1の実施形態と同様に、閾値を用いる方法などが挙げられる。
このように、本実施形態によれば、基地局は、移動局の移動速度を用いてグループ化方式を選択することができる。これにより、移動局が伝搬路変動を推定する必要がないため、移動局の処理負荷を削減することができる。また、上り信号でGSIを送信しないため、上り信号の通信効率を改善することができる。また、移動局の移動速度が著しい場合であっても、グループ化方式を選択する場合に、伝搬路状況の変動をより適切に反映したグループ化を実現することが可能になる。
(第4の実施形態)
第1の実施形態では、移動局200にグループ化選択部210を設け、移動局200のグループ化選択部210においてスロットのグループ化制御を行い、グループ化方式を基地局100に通知した。上記手続きのかわりに、基地局100にグループ化選択部を置き、移動局の伝搬路変動推定部209において推定した伝搬路変動値を、伝搬路変動通知用制御情報(CFI:Channel Fluctuation Information)を用いて基地局に通知し、基地局のグループ化選択部においてスロットのグループ化制御を行ってもよい。この場合、図1の基地局100において、次のような機能(構成要素)を追加して実現する。基地局100へ制御情報分離部108とMCS制御部103との間にグループ化選択部を配置する。グループ選択部は、制御情報分離部108からCFIを入力し、CFIに基づいて、グループ化方式を選択し、選択したグループ化方式をMCS制御部103と制御情報生成部314へ受け渡す。また、移動局200は、グループ化選択部を備える必要はなくなる。
第4の実施形態のシステムでは、移動局においてグループ化方式を決定する処理をする必要がないため、移動局の処理負担を軽減することができる。
(第5の実施形態)
第1の実施形態では図6に示すように、適応周期内で移動局200から基地局100に複数回に渡って伝搬路情報を通知する際、毎回異なるグループの伝搬路情報を通知した。本実施形態では、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を複数に分け、一回に送信するタイミングで複数のグループの分割した伝搬路情報を送信する態様について説明する。図11は、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を分割し、複数のグループそれぞれの分割した伝搬路情報を同時に送信する方式の一例を示す図である。図11は、図5と同じ符号を用いて、各グループ並びに各グループの制御情報を示す。
図11に一例として示すように、各グループの伝搬路情報を、適応周期内で移動局から基地局に通知する回数に分割し、すべてのグループの伝搬路情報を複数回の伝搬路情報通知の送信タイミングに渡って送信するようにする。なお、図11では、各グループの伝搬路情報は、各グループの時間方向の最初の2つのスロットから生成する例を示している。
本実施形態では、すべてのグループの伝搬路情報を同じ送信タイミングで基地局に通知するため、上り伝搬路情報通知の際にすべてのグループにおいて同様の時間ダイバーシチ効果を得ることができる。
(第6の実施形態)
第1の実施形態あるいは第5の実施形態では図6あるいは図11に示すように、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を生成する際に、適応周期の最初のスロットにおける伝搬路状況における伝搬路状況推定値のみを考慮した。本実施形態では、図12あるいは図13に一例を示すように、適応周期の最初のスロットから伝搬路情報を送信する時刻までのスロットにおける伝搬路状況推定値のすべてを用いて伝搬路情報を生成する。図12は、本実施形態の伝搬路情報の送信状況の一例を示す図である。図13は、本実施形態の伝搬路情報の送信状況を示す他の一例を示す図である。図12、図13は、図5と同じ符号を用いて、各グループ並びに各グループの制御情報を示す。
例えば図6あるいは図11に示す一例のように、時間方向に3つと周波数方向に2つのスロットをグループ化する場合、3回に分けて基地局に通知する。このとき第1の実施形態では、グループの伝搬路情報を適応周期の最初の2つのスロットにおける伝搬路状況推定値から生成し、基地局に送信した。一方、本実施形態では図12に示すように、1度目の送信時は最初の2スロットにおける伝搬路状況推定値を基にした伝搬路情報を通知し、2度目の送信時は最初の2スロットと次の2スロットの合計4スロットにおける伝搬路状況推定値を基にして生成した伝搬路情報を通知し、3度目の送信時にはグループ内のすべてのスロットにおける伝搬路状況推定値を基にした伝搬路情報を通知する。例えば、制御情報生成部212は、グループ内のすべてのスロットにおける伝搬路状況推定値をスロット数で平均して伝搬路情報を生成する。
または、図13に示すように、1度目の送信時は最初の2スロットにおける伝搬路状況推定値を基にした伝搬路情報を作成しておき、伝搬路情報を3つに分割したうちの1つを送信する。このとき、各グループそれぞれについて、伝搬路情報を3つに分割したうちの1つを送信する。2度目の送信時は4つのスロットにおける伝搬路状況推定値から1回目に送信した伝搬路情報の一部と組み合わせることで初回送信時に生成した伝搬路情報を補正するような制御情報を生成し、基地局に送信する。3度目の送信時は6つのスロットにおける伝搬路状況推定値から2回目までに送信した伝搬路情報をさらに補正するような制御情報を生成し、基地局に送信する。例えば、伝搬路情報を量子化した際に、上位ビットから順次送信し、2回目のフィードバック以降は、すでに送信した制御情報ビットと組み合わせたビット列が示す値が、2回目以降のフィードバック時の伝搬路推定値に近くなるようなビット列を送信する。
図12、図13では、制御情報生成部212は、伝搬路推定部203が新たに推定した伝搬路状況推定値と、伝搬路記憶部208に記憶する過去の伝搬路状況推定値とを用いて制御情報を生成する。
このように、本実施形態では、多くのスロットを考慮して伝搬路情報を生成することにより、伝搬路状況の推定精度を向上させることができる。
(第7の実施形態)
第1の実施形態あるいは第5の実施形態では図6あるいは図11に示すように、制御情報通知単位毎の伝搬路情報を生成する際に、適応周期の最初のスロットにおける伝搬路状況のみを考慮した。本実施形態では、図14あるいは図15に示すように、過去の適応周期のスロットから伝搬路情報を送信する時刻までのスロットのすべて、あるいはその一部を用いて伝搬路情報を生成する。図14は、本実施形態の伝搬路情報の送信状況の一例を示す図である。図15は、本実施形態の伝搬路情報の送信状況を示す他の一例を示す図である。図14、図15においても、図5と同じ符号を用いて、各グループ並びに各グループの制御情報を示す。
例えば、図14に示す一例のように、制御情報生成部212は、伝搬路情報通知時から2スロット過去に遡ったスロットから通知時のスロットまでの合計6個のスロットにおける伝搬路状況推定値からグループの伝搬路状況を生成する。または、図15に示すように、制御情報生成部212は、1度目の送信時は最初の2スロットと過去の適応周期内の4スロットを含む6個のスロットにおける伝搬路状況推定値を基にした伝搬路情報を作成しておき、伝搬路情報を3つに分割したうちの1つを送信する。制御情報生成部212は、2度目の送信時には過去の適応周期内の4スロットを含む6個のスロットにおける伝搬路環境推定値から1回目に送信した伝搬路情報の一部と組み合わせることで初回送信時に生成した伝搬路情報を補正するような制御情報を生成し、基地局に送信する。制御情報生成部212は、3度目の送信時には6個のスロットの伝搬路状況推定値から2回目までに送信した伝搬路情報をさらに補正するような制御情報を生成し、基地局に送信する。
このように、本実施形態では、多くのスロットを考慮して伝搬路情報を生成することにより、伝搬路状況の推定精度を向上させることができる。
(第8の実施形態)
第6の実施形態あるいは第7の実施形態では、適応周期内で移動局から基地局に複数回に渡って伝搬路情報を通知する際、伝搬路情報通知時以前に受信したスロットにおける伝搬路環境を考慮して通知する制御情報を生成した。
本実施形態では、伝搬路情報通知時以前に受信したスロットにおける伝搬路環境を考慮するかどうかを、伝搬路情報通知時以前にスロットを受信してからの遅延時間により決定するようにする。図16は、本実施形態の伝搬路情報の送信状況を示す他の一例を示す図である。図16においても、図5と同じ符号を用いて、各グループ並びに各グループの制御情報を示す。例えば、図16に示す一例のように、制御情報生成部212は、基地局からの信号を受信しない時間がある一定値より大きければ、それ以前のスロットは考慮しないことにする。
このように、本実施形態では、伝搬路の時間変動が制御情報通知単位毎の伝搬路状況推定値に与える影響を軽減することができる。
(第9の実施形態)
第1の実施形態から第8の実施形態は、移動局から基地局に通知する伝搬路情報としてSNRなどを示す情報を想定し、基地局においてMCSを決定した。本実施形態では、移動局において制御情報通知単位毎(グループ毎)のMCSを決定し、伝搬路情報としてMCSなど伝送レートに関連する情報を、上り制御チャネルを用いて基地局に通知する態様について説明する。
本実施形態では、移動局において制御情報通知単位毎のMCSを決定し、上り制御チャネルを用いて基地局に通知する場合について述べる。本実施形態の基地局と移動局の構成例を図17および図18にそれぞれ示す。図1、図2と同じ名称を付した構成要素は同様の機能を有する。以下では、図17および図18にしたがって、本実施形態の手続きを説明する。
本実施形態における移動局600は、図2に示した第1の実施形態における移動局200の各ブロックに加えて、MCS決定部612を有する。移動局600では、無線受信部601で受信した信号から制御情報分離部602においてCEが分離され、分離されたCEは伝搬路推定部603に送られる。
伝搬路推定部603は、CEを基にしてサブキャリア毎の伝搬路状況を推定する。伝搬路状況の推定結果(伝搬路状況推定値)は、伝搬路記憶部608および伝搬路変動推定部609に通知される。
伝搬路変動推定部609は、伝搬路状況の推定結果から伝搬路変動を推定する。この際、伝搬路記憶部608に記憶しておいた過去の伝搬路状況推定値を参照してもよい。伝搬路変動推定値はグループ化選択部610に通知する。グループ化選択部610は、伝搬路変動推定値を基にしてスロットのグループ化方式を決定する。制御情報送信制御部611は、制御情報を送信するタイミングを制御する。伝搬路記憶部608は、制御情報送信制御部611から通知された送信タイミングに基づいて、サブキャリア毎の伝搬路状況推定値をMCS決定部に送る。
MCS決定部612は、伝搬路記憶部608から送られたサブキャリア毎の伝搬路状況数低結果を基に、サブキャリア毎のMCSを決定し、制御情報生成部613に通知する。制御情報生成部613は、グループ化方式を通知するための制御情報GSIと、MCS通知用の制御情報MLIを生成し、制御情報多重部614に送る。制御情報多重部614は、制御情報生成部613で生成した制御情報を送信データ系列に多重し、無線送信部617を経て送信する。
基地局500では、無線受信部507で受信した信号から、制御情報分離部508において制御情報を分離し、分離した制御情報をMCS制御部503に送る。MCS制御部503は、制御情報であるMLIおよびGSIに基づいて、符号化および変調時のMCSを制御する。
このように、本実施形態では、下り信号にMCS通知用制御情報を多重する必要がないため、下りの伝送効率を向上させることができる。また、一般的に伝搬路情報通知に要する情報量に比べて、MCS通知に要する情報量は小さいため、上りの通信効率も向上することができる。また、基地局側では、移動局が所望する変調パラメータを用いて変調・符号化を実施することができる。
なお、第1から第8の各実施形態においても、伝搬路情報は、SNRなどを示す情報に替えて、本実施形態で説明したMCSなどの伝送レートに関する情報であってもよい。伝搬路変動推定部は、伝送レートに関する伝搬路情報に基づいて、伝搬路変動を推定して伝搬路変動推定値を出力することになる。また、移動局で伝搬路情報を推定する場合、伝搬路推定部は、CEを用いて、伝搬路情報として、伝送レートに関する情報を伝搬路状況推定値として推定することができる。
以上説明したように、本発明の好適な実施形態によれば、無線通信を行う二つの無線機(上記各実施形態では、基地局と移動局を用いて説明した)との間で送受信する制御情報量を低減することができる。すわなち、移動局は、複数のスロットをグループ化した制御情報通知単位毎(グループ毎)の伝搬路情報を基地局に通知するため、スロット毎(サブキャリア毎)の伝搬路情報を通知する場合に比べて、通知する制御情報量を大幅に軽減することができる。
また、本発明の好適な実施形態によれば、移動局から基地局に通知する制御情報量の伝送レートを一定にすることができる。すなわち、グループ内のスロット数を一定にし、時間方向に複数のスロットをグループ化する場合に、制御情報を分割して複数回に分けて移動局から基地局に送信することにより、各送信単位における制御情報量を一定にすることができる。これにより、予め一定容量の制御チャネルが確保されている通信システムにおいて、制御チャネルを最大限に利用することができる。
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、伝送品質を向上させることができる。すなわち、フェージングの時間変動と周波数変動に応じてグループ化方式を選択することにより、従来のグループ化に比べて誤差の少ない伝搬路情報を基地局に通知できるため、適切な変調方式を採用することができる。これにより、通信品質を向上させることができる。
なお、上記各実施形態では、制御情報グループ化制御装置の構成要素として、伝搬路変動推定部とグループ化選択部とを、基地局と移動局とのいずれかに備える態様について説明した。しかしながら、基地局並びに移動局双方に備えることを排除するものではない。また、基地局あるいは移動局に備えられる制御情報グループ化制御装置の各構成要素は、上記各実施形態で説明したものに限られることはない。少なくとも最小変調単位及び最小制御情報通知単位であるスロットをグループ化する機能を備えていればよく、グループ化選択部により実現できる。また、制御情報通知制御装置は、少なくとも伝搬路情報を含む制御情報を生成する機能、並びに、複数のスロットをグループ化した制御情報通知単位毎に伝搬路情報を通知するタイミングを指示する機能を備えていればよく、制御情報生成部と制御情報送信制御部とにより実現できる。
また、上記各実施形態では、移動局から基地局へ通知される制御情報は、少なくとも制御情報通知単位毎の伝搬路情報を含み、さらに、グループ化方式を含む場合もあり得る。