本発明は、通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法に関し、特にマルチキャリア伝送方式において上り回線にて受信品質を報告する通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法に関する。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)伝送においては、図1に示すように、周波数選択性フェージングの影響によって各サブキャリアブロック(SCB1〜SCB8)の通信品質が異なる場合がある。更に、下りOFDM伝送においては、通信端末装置(UE)毎に伝搬路状況が異なるので、各通信端末装置から受信品質を基地局装置(Node B)に報告させ、基地局装置は、通信端末装置毎に受信品質の良好なサブキャリアのみを選択して送信データを割り当てることが可能である。この方法を周波数スケジューリングと呼ぶ。一般に、周波数スケジューリングを行う為には、Node Bから送信された既知のパイロット信号に対して各通信端末装置が受信品質を測定し、測定結果に基づく受信品質情報(CQI)を基地局装置に報告する必要がある。しかしながら、OFDM信号を構成するサブキャリア数が多い場合、全てのサブキャリアについて受信品質の報告を行うと報告量が膨大になり、上り無線資源を浪費するという課題がある。
上記の課題に対して、様々な報告量削減方式が考案されている。例えば、通信端末装置は、品質の悪いサブキャリアの受信品質を報告せずに、品質の良いサブキャリアの受信品質だけを報告する方法が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2001−351971号公報
しかしながら、従来の装置においては、受信品質を報告するサブキャリアは各通信端末装置が独立に判断するため、複数の通信端末装置から同じ時刻に同じサブキャリアの受信品質が報告される場合がある。この場合には、基地局装置は、1つのサブキャリアに対して複数の通信端末装置を割り当てることができないため、受信品質の報告の無駄が生じるとともに上り回線の干渉が増加するという問題がある。また、全く受信品質が報告されないサブキャリアが存在する場合がある。この場合には、受信品質に基づいた送信割り当てができないため、スケジューリングによる最適割り当てができないとともにリソースを損失してしまうという問題がある。さらに、各通信端末装置が受信品質を報告するための基準値の設定が困難であるという問題がある。例えば、基地局装置に近い通信端末装置は、一般的に受信品質は良好であるため、全てのサブキャリアについて受信品質の報告を行い、基地局装置から遠い通信端末装置は、一般的に受信品質は劣化するため、全く受信品質を報告しない場合が生じる。この場合には、スケジューリングによる送信割り当てが公平に行えないという問題がある。
本発明の目的は、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法を提供することである。
本発明の通信端末装置は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段にて測定された受信品質の情報である受信品質情報を前記サブキャリアブロック毎に生成する受信品質情報生成手段と、前記受信品質情報生成手段にて生成された前記受信品質情報を通信相手に送信する送信手段と、前記送信手段にて送信した前記受信品質情報と前記通信相手にて前記受信品質情報を用いてスケジューリングされた結果とに基づいて前記送信手段にて前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の基地局装置は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受信品質の情報である受信品質情報を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信した前記受信品質情報が所定の品質を満たす通信端末装置に対して前記サブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングを行うスケジューリング手段と、前記受信品質情報と前記スケジューリング手段におけるスケジューリングの結果とに基づいて前記通信端末装置が前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を制御する制御手段と、前記制御手段にて制御された前記サブキャリアブロック数の情報である報告サブキャリアブロック数情報を前記通信端末装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の受信品質報告方法は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受信品質を測定するステップと、測定された前記受信品質の情報である受信品質情報を前記サブキャリアブロック毎に生成するステップと、生成された前記受信品質情報を通信端末装置から基地局装置に送信するステップと、基地局装置が複数の通信端末装置の前記受信品質情報を受信するステップと、前記受信品質情報の受信品質が所定の品質を満たす通信端末装置に対して所定のリソース内にて前記サブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングを行うステップと、前記スケジューリングした結果を基地局装置が通信端末装置に通知するステップと、通信端末装置が基地局装置に送信した前記受信品質情報と基地局装置から通知された前記スケジューリングした結果とに基づいて前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を通信端末装置が制御するステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
各サブキャリアの通信品質を示す図
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
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に係るシグナリング信号のフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係るCQI報告制御情報のフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係る通信端末装置と基地局装置との間の信号の送受信を示す図
本発明の実施の形態1に係る通信端末装置と基地局装置との動作を示す図
本発明の実施の形態1に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態1に係るサブキャリアブロックを構成する方法を示す図
本発明の実施の形態1に係るサブキャリアブロックを構成する方法を示す図
本発明の実施の形態1に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態2に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態3に係る瞬時割り当て率及び累積割り当て率を示す図
本発明の実施の形態4に係る各通信端末装置がCQIを報告するサブキャリアブロックを示す図
本発明の実施の形態4に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態5に係る通信端末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
本発明の実施の形態5に係る通信端末装置と基地局装置との動作を示す図
本発明の実施の形態6に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態6に係るサブキャリアブロックにおける衝突を示す図
本発明の実施の形態7に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
本発明の実施の形態7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7に係る各通信端末装置のCQI送信タイミングを示す図
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2は、本発明の実施の形態1に係る通信端末装置100の構成を示すブロック図である。
アンテナ101は、OFDM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119から入力した送信信号を送信する。
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ガードインターバル(以下「GI」と記載する)除去部103へ出力する。
GI除去部103は、RF受信部102から入力した受信信号からGIを除去して高速フーリエ変換(以下「FFT」と記載する)部104へ出力する。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105とスケジューリング情報抽出部107と衝突情報抽出部109と受信品質測定部110へ出力する。
復調部105は、FFT部104から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部106へ出力する。
誤り訂正復号部106は、復調部105から入力した受信信号に対して誤り訂正復号して受信信号として出力する。
スケジューリング情報抽出部107は、FFT部104から入力した受信信号に含まれているスケジューリング情報を抽出して選択部108及び制御部113へ出力する。ここで、サブキャリアブロックとは、周波数軸上で連続するまたは不連続な複数のサブキャリアを束ねたもの、または時間軸と周波数軸の二次元において所定のサイズの複数のサブキャリアと複数の送信時間間隔(以下「TTI」と記載する)を束ねたものである。また、スケジューリング情報とは、基地局装置で行う受信品質情報に基づいて各通信端末装置にサブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングの結果の情報である。割り当てるリソースは、例えば、サブキャリアブロック数、変調方式、符号化率、伝送レート及び送信電力である。
選択部108は、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報に含まれるMCSを抽出して、抽出したMCSに基づいて誤り訂正符号化部115と変調部116とIFFT部117における信号処理を制御する。具体的には、選択部108は、MCSと符号化率及び変調方式とを関係付けたリソース割り当て情報を記憶しており、スケジューリング情報に含まれるMCSを用いて、リソース割り当て情報を参照することにより符号化率及び変調方式を選択する。そして、選択部108は、MCSにて指示された符号化率にて送信信号を符号化するように誤り訂正符号化部115を制御する。また、選択部108は、MCSにて指示された変調方式にて送信信号を変調するように変調部116を制御する。また、選択部108は、スケジューリング情報にて指示されたサブキャリアブロックに送信信号を割り当てるように逆高速フーリエ変換(以下「IFFT」と記載する)部117を制御する。
衝突情報抽出部109は、FFT部104から入力した受信信号に含まれている衝突情報を抽出して制御部113へ出力する。ここで、衝突情報とは、同一時刻に同一のサブキャリアブロックについてCQIを報告した通信端末装置の数の情報である。
受信品質測定部110は、FFT部104から入力した受信信号に含まれているパイロット信号を用いて受信品質を測定する。この際、受信品質測定部110は、サブキャリアブロック毎に受信品質を測定する。そして、受信品質測定部110は、測定した受信品質の測定結果をCQI生成部111へ出力する。
受信品質情報生成手段であるCQI生成部111は、受信品質測定部110から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報であるCQI(受信品質情報)を生成してソート部112及び制御部113へ出力する。この際、CQI生成部111は、サブキャリアブロック毎にCQIを生成する。
ソート部112は、CQI生成部111から入力したCQIを受信品質が良好なものから順番に並べるか、または受信品質が劣化しているものから順番に並べる。そして、ソート部112は、並べたCQIを受信品質が良好な方から順番に、制御部113から指示された数だけ多重部114へ出力する。
制御部113は、CQI生成部111から入力したCQIを送信したサブキャリアブロックの数の情報と、衝突情報抽出部109から入力した衝突情報と、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報とに基づいて、ソート部112に対してCQIを出力するサブキャリアブロック数を指示する。なお、制御部113の動作の詳細については、後述する。
多重部114は、送信信号とソート部112から入力したCQIとを多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部115へ出力する。
誤り訂正符号化部115は、多重部114から入力した多重信号に対して、選択部108にて制御された符号化率にて誤り訂正符号化する。そして、誤り訂正符号化部115は、誤り訂正符号化した多重信号を変調部116へ出力する。
変調部116は、誤り訂正符号化部115から入力した多重信号を、選択部108にて制御された変調方式にて変調して逆高速フーリエ変換(以下「IFFT」と記載する)部117へ出力する。
IFFT部117は、変調部116から入力した多重信号をIFFTして、送信信号を各サブキャリアブロックに配置することによりOFDM信号を生成する。この際、IFFT部117は、選択部108にて制御されたサブキャリアブロック、即ち基地局装置にてスケジューリングにより割り当てられたサブキャリアブロックに送信信号を配置する。そして、IFFT部117は、生成したOFDM信号をGI挿入部118へ出力する。
GI挿入部118は、IFFT部117から入力したOFDM信号にGIを挿入してRF送信部119へ出力する。
RF送信部119は、GI挿入部118から入力したOFDM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、基地局装置200の構成について図3を用いて説明する。図3は、基地局装置200の構成を示すブロック図である。
アンテナ201は、OFDM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217から入力したOFDM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GI除去部203へ出力する。
GI除去部203は、RF受信部202から入力した受信信号からGIを除去してFFT部204へ出力する。
FFT部204は、GI除去部203から入力した受信信号をFFTして復調部205へ出力する。
復調部205は、FFT部204から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部206へ出力する。
誤り訂正復号部206は、復調部205から入力した受信信号に対して誤り訂正復号してCQI抽出部207へ出力するとともに、受信信号として出力する。
CQI抽出部207は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号からCQIを抽出して、抽出したCQIを衝突測定部208及びスケジューリング部210へ出力する。
衝突測定部208は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいて衝突を測定する。具体的には、衝突測定部208は、各サブキャリアブロックについて、衝突の回数を測定する。そして、衝突測定部208は、衝突の回数の測定結果を衝突情報生成部209へ出力する。ここで、衝突とは、同一時刻に同一のサブキャリアブロックについて複数の通信端末装置からCQIが送信されることである。
衝突情報生成部209は、衝突測定部208から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報である衝突情報を生成して多重部212へ出力する。
スケジューリング部210は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいてスケジューリングを行う。例えば、スケジューリング部210は、各サブキャリアブロックについて最も受信品質が良好なCQIを送信してきた通信端末装置を割り当てるとともに、送信してきたCQIに応じた符号化率及び変調方式の組み合わせのMCSを選択する。そして、スケジューリング部210は、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSをスケジューリング情報生成部211へ出力する。
スケジューリング情報生成部211は、スケジューリング部210から入力した、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSを含むスケジューリング情報を生成して多重部212へ出力する。
多重部212は、送信信号とパイロット信号と衝突情報生成部209から入力した衝突情報とスケジューリング情報生成部211から入力したスケジューリング情報とを多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部213へ出力する。
誤り訂正符号化部213は、多重部212から入力した多重信号に対して誤り訂正符号化して変調部214へ出力する。
変調部214は、誤り訂正符号化部213から入力した多重信号を変調してIFFT部215へ出力する。
IFFT部215は、変調部214から入力した多重信号をIFFTしてOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号をGI挿入部216へ出力する。
GI挿入部216は、IFFT部215から入力したOFDM信号にGIを挿入してRF送信部217へ出力する。
RF送信部217は、GI挿入部216から入力したOFDM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、通信端末装置100及び基地局装置200の動作について説明する。
最初に、基地局装置200は、自セル内にて通信している通信端末装置100の数、各通信端末装置100が要求しているQoS、各通信端末装置100が要求している伝送レート、各通信端末装置100が要求している送信データのデータサイズ及び各通信端末装置100と基地局装置200との距離等に基づいて、CQIを送信するサブキャリアブロックの数を決定する。通信端末装置100は、基地局装置200に対して、シグナリング信号を送信することにより、QoS、伝送レート、データサイズを要求するとともにCQIを送信する。図4は、通信端末装置100が基地局装置200に送信するシグナリング信号300のフォーマットを示す図である。シグナリング信号300は、通信端末装置100が要求するQoSの情報である要求QoS#301、通信端末装置100が要求する伝送レートの情報である要求伝送レート#302、通信端末装置100が要求するデータサイズの情報である要求データサイズ#303及びCQI#304から構成される。
シグナリング信号300を受信した基地局装置200は、通信端末装置100の要求に基づいて通信端末装置100の伝送レートを決定して、さらに決定した伝送レートを達成できる通信端末装置100に割り当てるサブキャリアブロックの数を決定する。図5は、基地局装置200から通信端末装置100に送信されるCQI報告制御情報400のフォーマットを示す図である。図5において、サブキャリアブロック数#401は、報告するサブキャリアブロックの数を規定するものであり、報告周期#402は、CQIを送信する周期を規定するものである。また、報告タイミングオフセット#403は、報告周期の中での報告のタイミングオフセットを規定するものであり、通信端末装置100間で報告タイミングを異ならせることにより、通信端末装置100間の報告衝突を下げることができるとともに、上り干渉を平坦化することができる。また、周波数範囲#404は、通信端末装置100の報告すべきサブキャリアブロックの周波数範囲を規定するものであり、通信端末装置100間で報告するサブキャリアブロックの周波数範囲を異ならせることにより、通信端末装置100間で報告衝突を下げることができる。また、報告サブキャリアブロックを変える指示#405は、通信端末装置100に報告するサブキャリアブロックの番号の変更を指示するものであり、特定のサブキャリアブロックの番号における衝突が高い時に、報告するサブキャリアブロックを分散させる効果がある。
図6は、基地局装置200と通信端末装置100との間の信号の送受信を示す図であり、図7は、通信端末装置100及び基地局装置200の動作を示す図である。なお、図7において、横軸は時間を示すものであり、通信端末装置100−1及び通信端末装置100−2は、図2の通信端末装置100と同一構成を有する。また、図7では、2つの通信端末装置100が基地局装置200と通信する場合について記載しているが、通信端末装置100の数は任意の数にすることができる。
通信端末装置100は、上り回線にて図4のシグナリング信号300を送信し(ステップST501)、基地局装置200は、下り回線にて図5のCQI報告制御情報400を送信する(ステップST502)。ここまでが、サブキャリアブロック数を制御する前の初期報告の処理である。
次に、初期報告後のCQIを送信するサブキャリアブロック数を制御する際の動作について説明する。最初に、衝突が生じない場合の動作について説明する。
初期報告の処理により、基地局装置200は、サブキャリアブロック数#401にて、通信端末装置100に対して最低1つのサブキャリアブロックのCQIを送信するように指示する。なお、基地局装置200は、サブキャリアブロック数#401にて指示するCQIの数は、1つに限らず、任意の数にすることができる。
各通信端末装置100−1、100−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置100は、生成したCQIの内、例えば最も受信品質が良好なサブキャリアブロックのCQIを1つ基地局装置200へ送信する(ステップST601、ステップST602)。図8は、通信端末装置100−1、100−2から送信されるCQI700のフォーマットを示す図である。CQI700は、報告するサブキャリアブロックの番号#701と報告するサブキャリアブロックの受信品質を示すMCS#702とから構成されている。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2にはサブキャリアブロックの割り当てはされず、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが割り当てられていないことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST603、ステップST604)。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、図9に示すような比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「1」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「0」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを2つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを2つ基地局装置200へ送信する(ステップST605、ステップST606)。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2にはサブキャリアブロックの割り当てはされず、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが割り当てられていないことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST607、ステップST608)。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「2」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「0」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数をさらに1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを3つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを3つ基地局装置200へ送信する(ステップST609、ステップST610)。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2には各々1つのサブキャリアブロックが割り当てられ、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが1つ割り当てられたことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST611、ステップST612)。この際、基地局装置200は、スケジューリング部210にてCQIに基づいてMCSを選択し、スケジューリング情報に選択したMCSを含めて送信する。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「3」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「1」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ減らす。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを2つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを2つ基地局装置200へ送信する(ステップST613、ステップST614)。以後、通信端末装置100−1、100−2及び基地局装置200は、同様の処理を繰り返すことにより、CQIを送信するサブキャリアブロック数を適応的に制御することができる。
比較回路800における比較は、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数と基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数との比較に限らず、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数に対する実際に基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数の割り合いである割り当て率としきい値との比較でも良い。この場合、通信端末装置100−1、100−2は、割り当て率がしきい値未満であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を増やし、割り当て率がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らす。なお、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
次に、衝突が生じた場合における動作について、図7を用いて説明する。例えば、ステップST609及びステップST610で報告したCQIが、1つのサブキャリアブロックについて重複する場合には、基地局装置200は、衝突測定部208にて、衝突が生じたことを検出して、衝突情報生成部209にて、衝突回数「1」の衝突情報を生成する。そして、基地局装置200は、通信端末装置100−1、100−2に対して、衝突情報を送信する(ステップST611、ステップST612)。
衝突情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、衝突情報抽出部109にて、衝突情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを4つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを4つ基地局装置200へ送信する(ステップST609、ステップST610)。この際に、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、衝突情報に加えて、比較回路800における、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数との比較の結果をさらに考慮して、報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御する。
なお、通信端末装置100−1、100−2は、衝突情報及び比較回路800における比較結果の両方を考慮する場合に限らず、衝突情報及び比較回路800における比較結果の何れか一方のみを考慮するようにしても良い。例えば、比較回路800における比較結果のみを考慮する場合、通信端末装置100−1、100−2は、過去の所定の時間における報告回数に対して実際に割り当てられたサブキャリアブロック数の割合である累積割り当て率または平均値としきい値とを比較する。比較した結果、累積割り当て率または平均値がしきい値より小さければCQIを報告するサブキャリアブロック数を増やし、累積割り当て率または平均値がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らす。これにより、基地局装置が衝突情報を送信する場合に比べて、下りリンクのシグナリングによるオーバヘッドを低減することができる。また、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
図10及び図11は、所定の通信帯域内における複数のサブキャリアを束ねてサブキャリアブロックを構成する方法を示す図である。図10の方法においては、所定の通信帯域(例えば20MHz)#901内におけるサブキャリアを、端から順番に連続して所定の数だけ選択して束ねることによりN個(Nは2以上の自然数)のサブキャリアブロックG1〜GNを構成する。図11の方法においては、所定の通信帯域(例えば20MHz)#1001内におけるサブキャリアを、一定の間隔で不連続に所定の数だけ選択して束ねることによりN個のサブキャリアブロックG1〜GNを構成する。
このように、本実施の形態1によれば、通信端末装置が報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数との比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、本実施の形態1において、通信端末装置100は、CQIにMCSを含めて受信品質を報告するようにしたが、これに限らず、CQIにSINRを含めて受信品質を報告するようにしても良い。図12は、CQIにSINRを含めて受信品質を報告する際のCQI1100のフォーマットを示す図である。CQI1100は、報告するサブキャリアブロックの番号#1101と受信品質測定部110にて測定したSINR#1102とから構成される。
(実施の形態2)
図13は、本発明の実施の形態2に係る比較回路1200の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態2においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。
通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、図13の比較回路1200を用いて、報告したCQIによる希望伝送レートと実際に基地局装置200にて割り当てられた伝送レートとを比較する。なお、通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報を受信することにより、割り当てられた伝送レートを知ることができる。また、伝送レートは、例えばビットレートを用いる。
制御部113は、比較の結果、基地局装置200にて割り当てられた伝送レートが、通信端末装置100−1、100−2が希望した希望伝送レート未満である場合には、報告するCQIのサブキャリアブロック数を増やし、基地局装置200にて割り当てられた伝送レートが、通信端末装置100−1、100−2が希望した希望伝送レートと同一である場合には、報告するCQIのサブキャリアブロック数を減らすようにする。なお、通信端末装置及び基地局装置の動作は、報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する構成を、報告したCQIによる希望伝送レートと割り当てられた伝送レートとを比較する構成に代わる以外は上記実施の形態1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、通信端末装置が報告したCQIによる希望伝送レートと実際に割り当てられた伝送レートとの比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、本実施の形態2において、希望伝送レートと実際に割り当てられた伝送レートとの比較結果に基づいてサブキャリアブロック数を制御するようにしたが、これに限らず、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比としきい値との比較結果に基づいてサブキャリアブロック数を制御するようにしても良い。この場合、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比がしきい値未満であればCQIを送信するサブキャリアブロック数を増やし、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比がしきい値以上であればCQIを送信するサブキャリアブロック数を減らす。
(実施の形態3)
図14は、本発明の実施の形態3に係る通信端末装置で測定した瞬時割り当て率及び累積割り当て率を示す図である。なお、本実施の形態3においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。また、図14において、SCBは、サブキャリアブロックである。
図14より、報告回数または報告時刻番号(A)は、通信端末装置が基地局装置にCQIを報告する回数または報告する時刻の番号であり、例えば1TTI周期で報告する。また、基地局装置(Node B)から指示された報告サブキャリアブロック数(B)は、基地局装置が通信端末装置に対して指示する、CQIを報告するサブキャリアブロック数であり、図14の場合には、全て「1」になっている。(B)は、図5のCQI報告制御情報400のサブキャリアブロック数#401にて指示される。また、報告したサブキャリアブロック(SCB)数(C)は、通信端末装置が基地局装置にCQIを送信したサブキャリアブロック数である。また、実際に割り当てられたサブキャリアブロック(SCB)数(D)は、基地局装置にてスケジューリングにより実際に割り当てられたサブキャリアブロック数である。また、瞬時割り当て率(E)は、(D)/(B)により求めたものである。また、累積割り当て率(F)は、((D)の合計)/(A)により求めたものである。
通信端末装置100の制御部113は、(E)または(F)としきい値とを比較して、(E)または(F)がしきい値未満であれば報告するCQIのサブキャリアブロック数を増やすように指示し、(E)または(F)がしきい値以上であれば報告するCQIのサブキャリアブロック数を減らすように指示する。
このように、本実施の形態3によれば、瞬時割り当て率または累積割り当て率、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
(実施の形態4)
図15は、本発明の実施の形態4に係る各通信端末装置がCQIを報告するサブキャリアブロックを示す図である。なお、本実施の形態4においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。
図15は、例えば8つの通信端末装置が1つの基地局装置と通信する場合を示すものであり、サブキャリアブロック数は、例えば全部で8つである。なお、図15において、SCBはサブキャリアブロックであり、UE1〜UE8は各々通信端末装置である。また、図15において、説明の便宜上、各通信端末装置は2つのサブキャリアブロックについてCQIを報告する場合を示すが、各通信端末装置が個々に3つ以上の任意の数のサブキャリアブロックについてCQIを報告する場合にも適用することができる。
各通信端末装置100の制御部113が、CQIを送信したサブキャリアブロック数及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数に基づいて、1つのサブキャリアブロックのCQIを出力すると判断した場合、ソート部112に対して、実際にはCQIを送信するサブキャリアブロック数を1つ増やして2つのサブキャリアブロック(NO.1及びNO.2)についてCQIを出力するように指示する。この結果、各通信端末装置100は、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信する。例えば、UE1が、1つのCQIを送信する場合には、サブキャリアブロック1において、UE6と衝突しているので、基地局装置がサブキャリアブロック1をUE6に割り当てた場合には、UE1は全くサブキャリアブロックを割り当てられないことになる。しかし、本実施の形態4においては、UE1は、サブキャリアブロック2についてもCQIを報告しているため、サブキャリアブロック2についてはUE1に割り当てられる可能性がある。
図16は、各通信端末装置UE1〜UE8から送信されるCQI1500のフォーマットを示す図である。CQI1500は、報告するサブキャリアブロックの番号#1501と報告するサブキャリアブロックの受信品質を示すMCS#1502とから構成されている。
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、CQIを報告するサブキャリアブロック数に冗長性を持たせることにより、割り当てられる確率を高くすることができる。
なお、本実施の形態4は、上記実施の形態2または実施の形態3に適用することができる。
(実施の形態5)
図17は、本発明の実施の形態5に係る通信端末装置1600の構成を示すブロック図である。
本実施の形態5に係る通信端末装置1600は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置100において、図17に示すように、衝突情報抽出部109及び制御部113を除く。なお、図17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。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105とスケジューリング情報抽出部107と受信品質測定部110へ出力する。
スケジューリング情報抽出部107は、FFT部104から入力した受信信号に含まれている、基地局装置にてサブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理の結果の情報であるスケジューリング情報を抽出して選択部108及びソート部112へ出力する。
CQI生成部111は、受信品質測定部110から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報であるCQIを生成してソート部112へ出力する。この際、CQI生成部111は、サブキャリアブロック毎にCQIを生成する。
ソート部112は、CQI生成部111から入力したCQIを受信品質が良好なものから順番に並べるか、または受信品質が劣化しているものから順番に並べる。そして、ソート部112は、並べたCQIを受信品質が良好な方から順番に、制御部113から指示された数だけ多重部114へ出力する。
次に、基地局装置1700の構成について、図18を用いて説明する。図18は、基地局装置1700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1700は、図3に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図18に示すように、衝突情報生成部209を除き、計算部1701及び制御部1702を追加する。なお、図18においては、図3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。
CQI抽出部207は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号からCQIを抽出して、抽出したCQIを衝突測定部208とスケジューリング部210と計算部1701へ出力する。
衝突測定部208は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいて衝突を測定する。具体的には、衝突測定部208は、各サブキャリアブロックについて、衝突の回数を測定する。そして、衝突測定部208は、衝突の回数の測定結果を制御部1702へ出力する。
スケジューリング部210は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいてスケジューリングを行う。例えば、スケジューリング部210は、各サブキャリアブロックについて最も受信品質が良好なCQIを送信してきた通信端末装置に割り当てるとともに、送信してきたCQIに応じた符号化率及び変調方式の組み合わせのMCSを選択する。そして、スケジューリング部210は、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSをスケジューリング情報生成部211及び計算部1701へ出力する。
計算部1701は、CQI抽出部207から入力したCQIとスケジューリング部210から入力したスケジューリング情報とを比較して、比較結果を制御部1702へ出力する。
制御部1702は、衝突測定部208から入力した衝突の測定結果と計算部1701から入力した比較結果に基づいて、通信端末装置1600が次のTTIでCQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する。そして、制御部1702は、制御したサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報生成部211へ出力する。
スケジューリング情報生成部211は、スケジューリング部210から入力した各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSと、制御部1702から入力したサブキャリアブロック数の情報とを含むスケジューリング情報を生成して多重部212へ出力する。
次に、通信端末装置1600及び基地局装置1700の動作について説明する。なお、シグナリング信号のフォーマットは図4と同一であり、CQI報告制御情報のフォーマットは図5と同一であるので、その説明は省略する。
図19は、基地局装置1700及び通信端末装置1600の動作を示す図である。なお、図19において、横軸は時間を示すものであり、通信端末装置1600−1及び通信端末装置1600−2は、図17の通信端末装置1600と同一構成を有する。また、図19では、2つの通信端末装置1600が基地局装置1700と通信する場合について記載しているが、通信端末装置1600の数は任意の数にすることができる。
通信端末装置1600は、上り回線にて図4のシグナリング信号300を送信し、基地局装置200は、下り回線にて図5のCQI報告制御情報400を送信する。これでサブキャリアブロック数を制御する前の初期報告の処理が終了する。なお、他の初期報告の処理は、上記実施の形態1と同一であるので、その説明は省略する。
次に、初期報告後のCQIを送信するサブキャリアブロック数を制御する際の動作について説明する。最初に、衝突が生じない場合の動作について説明する。
初期報告の処理により、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数#401にて、通信端末装置1600−1、1600−2に対して最低1つのサブキャリアブロックのCQIを送信するように指示する。なお、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数#401にて指示するCQIの数は、1つに限らず、任意の数にすることができる。
各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、例えば最も受信品質が良好なサブキャリアブロックのCQIを1つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1801、ステップST1802)。なお、CQIのフォーマットは、図8と同一であるので、その説明は省略する。
CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを割り当てない。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「1」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「0」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ増やして、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信することが決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「2」である旨のサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報とする。従って、基地局装置1700は、サブキャリアブロックが割り当てられなかった情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「2」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1803、ステップST1804)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位2つのサブキャリアブロックのCQIを2つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1805、ステップST1806)。なお、CQIのフォーマットは、図8と同一であるので、その説明は省略する。
次に、CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを割り当てない。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「2」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「0」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数をさらに1つ増やして、3つのサブキャリアブロックのCQIを送信することが決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「3」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含める。従って、基地局装置1700は、サブキャリアブロックが割り当てられなかった情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「3」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1807、ステップST1808)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位3つのサブキャリアブロックのCQIを3つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1809、ステップST1810)。
次に、CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを1つ割り当てる。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「3」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「1」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ減らして、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信することが決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「2」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含める。従って、基地局装置1700は、1つのサブキャリアブロックが割り当てられた情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「2」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1811、ステップST1812)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位2つのサブキャリアブロックのCQIを2つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1813、ステップST1814)。以後、通信端末装置1600−1、1600−2及び基地局装置1700は同様の処理を繰り返すことにより、CQIを送信するサブキャリアブロック数を適応的に制御することができる。なお、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
次に、衝突が生じた場合における動作について、図19を用いて説明する。例えば、ステップST1809及びステップST1810で報告したCQIが、1つのサブキャリアブロックについて重複する場合には、基地局装置1700は、衝突測定部208にて、衝突回数「1」の衝突が生じたことを検出する。そして、基地局装置1700は、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ増加することを決定する。次に、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数を1つ増加させて、サブキャリアブロック数が「4」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含めて送信する。次に、通信端末装置1600−1、1600−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出し、ソート部112より、CQIを4つ出力する。これにより、各通信端末装置1600−1、1600−2は、CQIを4つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1809、ステップST1810)。ここで、CQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する際に、基地局装置1700は、制御部1702にて、衝突回数に加えて、比較回路800における、受信したCQIのサブキャリアブロック数と割り当てたサブキャリアブロック数との比較の結果をさらに考慮して、CQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する。なお、基地局装置1700は、衝突回数及び比較回路800における比較結果の両方を考慮する場合に限らず、衝突回数及び比較回路800における比較結果の何れか一方のみを考慮するようにしても良い。また、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
このように、本実施の形態5によれば、通信端末装置が報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数との比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、上記本実施の形態2〜実施の形態4において、CQIを送信するサブキャリアブロック数を基地局装置の制御部1702で制御するようにすれば、本実施の形態5を上記本実施の形態2〜実施の形態4に適用することができる。
(実施の形態6)
図20は、本発明の実施の形態6に係る比較回路1900を示す図である。なお、本実施の形態6においては、通信端末装置の構成は図17と同一であり、基地局装置の構成は図18と同一であるので、その説明は省略する。
基地局装置1700は、制御部113にて、図20の比較回路1900を用いて、衝突及び受信したCQIのサブキャリアブロック数に対するスケジューリングにより実際に割り当てたサブキャリアブロック数の比である割り当て率と、しきい値とを比較する。制御部113は、比較の結果、衝突または割り当て率が、しきい値未満である場合には、CQIを報告するサブキャリアブロック数を増やし、衝突または割り当て率がしきい値以上の場合には、CQIを報告するサブキャリアブロック数を減らすようにする。なお、通信端末装置及び基地局装置の動作は、上記実施の形態5と同一であるので、その説明は省略する。
図21は、基地局装置にて測定した各通信端末装置のCQIを送信するサブキャリアブロックの衝突の状況を示す図である。図21より、報告時刻(A)は、同じ数値は同じ時刻であることを示す。また、報告サブキャリアブロック番号(B)は、各通信端末装置が基地局装置に報告したサブキャリアブロック番号であり、図21の場合にはサブキャリアブロックは番号1から番号8まで全部で8個あることを示している。また、任意のサブキャリアブロックのCQI報告数(C)は、任意に選択した1つのサブキャリアブロックにおけるCQIの報告数である。また、任意のサブキャリアブロックの衝突倍率(D)は、(C)と同一の数値になる。また、UE報告の分布(E)は、各サブキャリアブロックについて複数の通信端末装置が同時に報告する分布状況を示す。また、全UEの数(F)は、セル内に存在する通信端末装置の数を示すものであり、図21の場合には通信端末装置の数は16である。UE別累積/瞬時割り当て率(G)は、各通信端末装置の累積割り当て率/瞬時割り当て率を示す。UE別の希望/実際ビットレート(H)は、各通信端末装置の希望ビットレート/実際に割り当てられたビットレートを表す。UE別の報告周波数範囲(I)は、各通信端末装置のCQIの報告周波数範囲を示す。
基地局装置1700の制御部1702は、比較回路1900にて、(D)としきい値とを比較して、(D)がしきい値未満であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を増やすように制御し、(D)がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らすように制御する。
このように、本実施の形態6によれば、割り当て率または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
(実施の形態7)
図22は、本発明の実施の形態7に係る通信端末装置2100の構成を示すブロック図である。
本実施の形態7に係る通信端末装置2100は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置100において、図22に示すように、ON/OFF制御情報抽出部2101を追加する。なお、図22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。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105とスケジューリング情報抽出部107と衝突情報抽出部109と受信品質測定部110とON/OFF制御情報抽出部2101へ出力する。
ON/OFF制御情報抽出部2101は、FFT部104から入力した受信信号から、CQIの送信と非送信とを切り替えるための情報であるON/OFF制御情報を抽出して制御部113へ出力する。
制御部113は、CQI生成部111から入力したCQIを送信したサブキャリアブロックの数の情報と、衝突情報抽出部109から入力した衝突情報と、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報とに基づいて、ソート部112に対してCQIを出力するサブキャリアブロック数を指示する。また、制御部113は、ON/OFF制御情報抽出部2101から、CQIの送信を停止するON/OFF制御情報が入力した場合には、ソート部112に対して、指示したサブキャリアブロック数のCQIの出力を停止するように指示する。また、制御部113は、ON/OFF制御情報抽出部2101から、CQIの送信を再開するON/OFF制御情報が入力した場合には、指示したサブキャリアブロック数のCQIの出力を再開するように指示する。
次に、基地局装置2200の構成について、図23を用いて説明する。図23は、基地局装置2200の構成を示すブロック図である。
本実施の形態7に係る基地局装置2200は、図3に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図23に示すように、端末数監視部2201及びOF/OFF制御情報生成部2202を追加する。なお、図23においては、図3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。
誤り訂正復号部206は、復調部205から入力した受信信号に対して誤り訂正復号してCQI抽出部207及び端末数監視部2201へ出力するとともに、受信信号として出力する。
端末数監視部2201は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号より、所定のタイミングにて、現在通信している通信端末装置2100の数を計測する。そして、端末数監視部2201は、計測している通信端末装置2100の数がしきい値未満からしきい値以上になったことを検出した場合には、通信端末装置2100の数がしきい値以上である旨の情報をON/OFF制御情報生成部2202へ出力する。また、端末数監視部2201は、計測している通信端末装置2100の数がしきい値以上からしきい値未満になったことを検出した場合には、通信端末装置2100の数がしきい値未満である旨の情報をON/OFF制御情報生成部2202へ出力する。
ON/OFF制御情報生成部2202は、通信端末装置2100の数がしきい値以上になった情報が端末数監視部2201から入力した場合には、CQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成して多重部212へ出力する。また、ON/OFF制御情報生成部2202は、通信端末装置2100の数がしきい値未満になった情報が端末数監視部2201から入力した場合には、CQIの送信を再開するON/OFF制御情報を生成して多重部212へ出力する。
多重部212は、送信信号とパイロット信号と衝突情報生成部209から入力した衝突情報とスケジューリング情報生成部211から入力したスケジューリング情報とON/OFF制御情報生成部2202から入力したON/OFF制御情報を多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部213へ出力する。
次に、通信端末装置2100及び基地局装置2200の動作について、図24を用いて説明する。図24は、各通信端末装置のCQI送信タイミングを示す図である。なお、通信端末装置2100(UE1〜UE3)は、同一の基地局装置2200と通信している。
基地局装置2200は、端末数監視部2201にて、通信中の通信端末装置の数がしきい値未満からしきい値以上になったことを検出した場合には、ON/OFF制御情報生成部2202にて、時刻t1において、通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)のCQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成する。そして、基地局装置2200は、ON/OFF制御情報を送信する。ON/OFF制御情報を受信した通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)は、ON/OFF制御情報抽出部2101にて、ON/OFF制御情報を抽出し、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t1からCQIの出力を停止するように指示する。これにより、通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)は、時刻t1からCQIの送信を停止する。一方、通信端末装置2100(UE1)は、ON/OFF制御情報にてCQIの送信停止を指示されていないため、CQIの送信を継続する。
続いて、ON/OFF制御情報生成部2202は、時刻t2において、通信端末装置2100(UE1)のCQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成するとともに、通信端末装置2100(UE2)のCQIの送信を再開するON/OFF制御情報を生成する。そして、基地局装置2200は、ON/OFF制御情報を送信する。ON/OFF制御情報を受信した通信端末装置2100(UE1)及び通信端末装置2100(UE2)は、ON/OFF制御情報抽出部2101にて、ON/OFF制御情報を抽出する。そして、通信端末装置2100(UE1)は、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t2からCQIの出力を停止するように指示する。また、通信端末装置2100(UE2)は、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t2からのCQIの出力を再開するように指示する。これにより、時刻t2において、通信端末装置2100(UE1)はCQIの送信を停止し、通信端末装置2100(UE2)はCQIの送信を再開する。一方、通信端末装置2100(UE3)は、ON/OFF制御情報にてCQIの送信再開を指示されていないため、CQIの送信の停止を継続する。以下、時刻t3、t4、t5において、同様の動作を行う。
このように、本実施の形態7によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、通信端末装置の数が多い場合には、所定の数の通信端末装置からのCQIの送信を停止するようにするので、CQIを送信した通信端末装置に対して、割り当てられる確率を高くすることができる。
なお、本実施の形態7において、基地局装置が通信している通信端末装置の数に基づいてON/OFF制御情報を生成したが、これに限らず、セル内のトラフィック状況、通信端末装置間のCQIを送信したサブキャリアブロックの衝突状況、または割り当て率等に基づいてON/OFF制御情報を生成するようにしても良い。
上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置ではソート部112によりCQIを並べ替えるようにしたが、これに限らず、ソート部112を削除して、並べ替えずにCQI生成部111から多重部114へCQIを出力するようにしても良い。この場合、CQI生成部111は、任意の配列のCQIの中で受信品質が良好なものから順番に出力するようにしても良いし、受信品質とは無関係に任意に選択したCQIを順次出力するようにしても良い。また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置が要求するQoSと基地局装置にてリソースを割り当てられた結果のQoSとの比較結果に基づいて、CQIを送信するサブキャリアブロック数を制御するようにしても良い。この場合、通信端末装置が要求したQoSが満足された場合にはサブキャリアブロック数を減らし、通信端末装置が要求したQoSが満足されなかった場合にはサブキャリアブロック数を増やす。また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置がCQIを用いて受信品質を報告したが、これに限らず、通信端末装置はCQI以外の任意の手段を用いて受信品質を報告することができる。
また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、基地局装置は、通信端末装置が送信したシグナリング信号300に基づいて、初期報告時にCQI報告制御情報400にて通信端末装置に対して指示したが、これに限らず、初期報告後にもシグナリング信号300に基づいて、CQI報告制御情報400にて通信端末装置に対して指示するようにしても良い。この場合、基地局装置が各通信端末装置に対して、CQIを報告する周期、タイムオフセット、周波数範囲を直接指示し、基地局装置が、時間、周波数等の次元で通信端末装置が送信するCQIを分散させることにより、上り回線におけるCQI報告効率を向上させることができるとともに上り回線の干渉低減を図ることができる。また、セル内の通信端末装置の数が多い場合において、基地局装置が全帯域幅を複数の部分に分割するとともに、通信端末装置を複数のグループに分割して、異なるグループの通信端末装置を異なる周波数範囲に予め分配することで、各通信端末装置のCQI送信時の衝突を抑制することができる。
本発明にかかる通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法は、特にマルチキャリア伝送方式において上り回線にて受信品質を報告するのに好適である。
本発明は、通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法に関し、特にマルチキャリア伝送方式において上り回線にて受信品質を報告する通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法に関する。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)伝送においては、図1に示すように、周波数選択性フェージングの影響によって各サブキャリアブロック(SCB1〜SCB8)の通信品質が異なる場合がある。更に、下りOFDM伝送においては、通信端末装置(UE)毎に伝搬路状況が異なるので、各通信端末装置から受信品質を基地局装置(Node B)に報告させ、基地局装置は、通信端末装置毎に受信品質の良好なサブキャリアのみを選択して送信データを割り当てることが可能である。この方法を周波数スケジューリングと呼ぶ。一般に、周波数スケジューリングを行う為には、Node Bから送信された既知のパイロット信号に対して各通信端末装置が受信品質を測定し、測定結果に基づく受信品質情報(CQI)を基地局装置に報告する必要がある。しかしながら、OFDM信号を構成するサブキャリア数が多い場合、全てのサブキャリアについて受信品質の報告を行うと報告量が膨大になり、上り無線資源を浪費するという課題がある。
上記の課題に対して、様々な報告量削減方式が考案されている。例えば、通信端末装置は、品質の悪いサブキャリアの受信品質を報告せずに、品質の良いサブキャリアの受信品質だけを報告する方法が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2001−351971号公報
しかしながら、従来の装置においては、受信品質を報告するサブキャリアは各通信端末装置が独立に判断するため、複数の通信端末装置から同じ時刻に同じサブキャリアの受信品質が報告される場合がある。この場合には、基地局装置は、1つのサブキャリアに対して複数の通信端末装置を割り当てることができないため、受信品質の報告の無駄が生じるとともに上り回線の干渉が増加するという問題がある。また、全く受信品質が報告されないサブキャリアが存在する場合がある。この場合には、受信品質に基づいた送信割り当てができないため、スケジューリングによる最適割り当てができないとともにリソースを損失してしまうという問題がある。さらに、各通信端末装置が受信品質を報告するための基準値の設定が困難であるという問題がある。例えば、基地局装置に近い通信端末装置は、一般的に受信品質は良好であるため、全てのサブキャリアについて受信品質の報告を行い、基地局装置から遠い通信端末装置は、一般的に受信品質は劣化するため、全く受信品質を報告しない場合が生じる。この場合には、スケジューリングによる送信割り当てが公平に行えないという問題がある。
本発明の目的は、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法を提供することである。
本発明の通信端末装置は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受
信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段にて測定された受信品質の情報である受信品質情報を前記サブキャリアブロック毎に生成する受信品質情報生成手段と、前記受信品質情報生成手段にて生成された前記受信品質情報を通信相手に送信する送信手段と、前記送信手段にて送信した前記受信品質情報と前記通信相手にて前記受信品質情報を用いてスケジューリングされた結果とに基づいて前記送信手段にて前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の基地局装置は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受信品質の情報である受信品質情報を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信した前記受信品質情報が所定の品質を満たす通信端末装置に対して前記サブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングを行うスケジューリング手段と、前記受信品質情報と前記スケジューリング手段におけるスケジューリングの結果とに基づいて前記通信端末装置が前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を制御する制御手段と、前記制御手段にて制御された前記サブキャリアブロック数の情報である報告サブキャリアブロック数情報を前記通信端末装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の受信品質報告方法は、複数のサブキャリアの束であるサブキャリアブロック毎の受信品質を測定するステップと、測定された前記受信品質の情報である受信品質情報を前記サブキャリアブロック毎に生成するステップと、生成された前記受信品質情報を通信端末装置から基地局装置に送信するステップと、基地局装置が複数の通信端末装置の前記受信品質情報を受信するステップと、前記受信品質情報の受信品質が所定の品質を満たす通信端末装置に対して所定のリソース内にて前記サブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングを行うステップと、前記スケジューリングした結果を基地局装置が通信端末装置に通知するステップと、通信端末装置が基地局装置に送信した前記受信品質情報と基地局装置から通知された前記スケジューリングした結果とに基づいて前記受信品質情報を送信する前記サブキャリアブロック数を通信端末装置が制御するステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
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2は、本発明の実施の形態1に係る通信端末装置100の構成を示すブロック図である。
アンテナ101は、OFDM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119から入力した送信信号を送信する。
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ガードインターバル(以下「GI」と記載する)除去部103へ出力する。
GI除去部103は、RF受信部102から入力した受信信号からGIを除去して高速フーリエ変換(以下「FFT」と記載する)部104へ出力する。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105とスケジューリング情報抽出部107と衝突情報抽出部109と受信品質測定部110へ出力する。
復調部105は、FFT部104から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部106へ出力する。
誤り訂正復号部106は、復調部105から入力した受信信号に対して誤り訂正復号して受信信号として出力する。
スケジューリング情報抽出部107は、FFT部104から入力した受信信号に含まれているスケジューリング情報を抽出して選択部108及び制御部113へ出力する。ここで、サブキャリアブロックとは、周波数軸上で連続するまたは不連続な複数のサブキャリアを束ねたもの、または時間軸と周波数軸の二次元において所定のサイズの複数のサブキャリアと複数の送信時間間隔(以下「TTI」と記載する)を束ねたものである。また、スケジューリング情報とは、基地局装置で行う受信品質情報に基づいて各通信端末装置にサブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理であるスケジューリングの結果の情報である。割り当てるリソースは、例えば、サブキャリアブロック数、変調方式、符号化率、伝送レート及び送信電力である。
選択部108は、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報に含まれるMCSを抽出して、抽出したMCSに基づいて誤り訂正符号化部115と変調部116とIFFT部117における信号処理を制御する。具体的には、選択部108は、MCSと符号化率及び変調方式とを関係付けたリソース割り当て情報を記憶しており、スケジューリング情報に含まれるMCSを用いて、リソース割り当て情報を参照することにより符号化率及び変調方式を選択する。そして、選択部108は、MCSにて指示された符号化率にて送信信号を符号化するように誤り訂正符号化部115を制御する。また、選択部108は、MCSにて指示された変調方式にて送信信号を変調するように変調部116を制御する。また、選択部108は、スケジューリング情報にて指示されたサブキャリアブロックに送信信号を割り当てるように逆高速フーリエ変換(以下「IFFT」と記載する)部117を制御する。
衝突情報抽出部109は、FFT部104から入力した受信信号に含まれている衝突情報を抽出して制御部113へ出力する。ここで、衝突情報とは、同一時刻に同一のサブキャリアブロックについてCQIを報告した通信端末装置の数の情報である。
受信品質測定部110は、FFT部104から入力した受信信号に含まれているパイロット信号を用いて受信品質を測定する。この際、受信品質測定部110は、サブキャリアブロック毎に受信品質を測定する。そして、受信品質測定部110は、測定した受信品質の測定結果をCQI生成部111へ出力する。
受信品質情報生成手段であるCQI生成部111は、受信品質測定部110から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報であるCQI(受信品質情報)を生成してソート部112及び制御部113へ出力する。この際、CQI生成部111は、サブキャリアブロック毎にCQIを生成する。
ソート部112は、CQI生成部111から入力したCQIを受信品質が良好なものから順番に並べるか、または受信品質が劣化しているものから順番に並べる。そして、ソート部112は、並べたCQIを受信品質が良好な方から順番に、制御部113から指示された数だけ多重部114へ出力する。
制御部113は、CQI生成部111から入力したCQIを送信したサブキャリアブロックの数の情報と、衝突情報抽出部109から入力した衝突情報と、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報とに基づいて、ソート部112に対してCQIを出力するサブキャリアブロック数を指示する。なお、制御部113の動作の詳細については、後述する。
多重部114は、送信信号とソート部112から入力したCQIとを多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部115へ出力する。
誤り訂正符号化部115は、多重部114から入力した多重信号に対して、選択部108にて制御された符号化率にて誤り訂正符号化する。そして、誤り訂正符号化部115は、誤り訂正符号化した多重信号を変調部116へ出力する。
変調部116は、誤り訂正符号化部115から入力した多重信号を、選択部108にて制御された変調方式にて変調して逆高速フーリエ変換(以下「IFFT」と記載する)部117へ出力する。
IFFT部117は、変調部116から入力した多重信号をIFFTして、送信信号を
各サブキャリアブロックに配置することによりOFDM信号を生成する。この際、IFFT部117は、選択部108にて制御されたサブキャリアブロック、即ち基地局装置にてスケジューリングにより割り当てられたサブキャリアブロックに送信信号を配置する。そして、IFFT部117は、生成したOFDM信号をGI挿入部118へ出力する。
GI挿入部118は、IFFT部117から入力したOFDM信号にGIを挿入してRF送信部119へ出力する。
RF送信部119は、GI挿入部118から入力したOFDM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、基地局装置200の構成について図3を用いて説明する。図3は、基地局装置200の構成を示すブロック図である。
アンテナ201は、OFDM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217から入力したOFDM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GI除去部203へ出力する。
GI除去部203は、RF受信部202から入力した受信信号からGIを除去してFFT部204へ出力する。
FFT部204は、GI除去部203から入力した受信信号をFFTして復調部205へ出力する。
復調部205は、FFT部204から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部206へ出力する。
誤り訂正復号部206は、復調部205から入力した受信信号に対して誤り訂正復号してCQI抽出部207へ出力するとともに、受信信号として出力する。
CQI抽出部207は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号からCQIを抽出して、抽出したCQIを衝突測定部208及びスケジューリング部210へ出力する。
衝突測定部208は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいて衝突を測定する。具体的には、衝突測定部208は、各サブキャリアブロックについて、衝突の回数を測定する。そして、衝突測定部208は、衝突の回数の測定結果を衝突情報生成部209へ出力する。ここで、衝突とは、同一時刻に同一のサブキャリアブロックについて複数の通信端末装置からCQIが送信されることである。
衝突情報生成部209は、衝突測定部208から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報である衝突情報を生成して多重部212へ出力する。
スケジューリング部210は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいてスケジューリングを行う。例えば、スケジューリング部210は、各サブキャリアブロックについて最も受信品質が良好なCQIを送信してきた通信端末装置を割り当てるとともに、送信してきたCQIに応じた符号化率及び変調方式の組み合わせのMCSを選択する。そして、スケジューリング部210は、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSをスケジューリング情報生成部211へ出力する。
スケジューリング情報生成部211は、スケジューリング部210から入力した、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSを含むスケジューリング情報を生成して多重部212へ出力する。
多重部212は、送信信号とパイロット信号と衝突情報生成部209から入力した衝突情報とスケジューリング情報生成部211から入力したスケジューリング情報とを多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部213へ出力する。
誤り訂正符号化部213は、多重部212から入力した多重信号に対して誤り訂正符号化して変調部214へ出力する。
変調部214は、誤り訂正符号化部213から入力した多重信号を変調してIFFT部215へ出力する。
IFFT部215は、変調部214から入力した多重信号をIFFTしてOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号をGI挿入部216へ出力する。
GI挿入部216は、IFFT部215から入力したOFDM信号にGIを挿入してRF送信部217へ出力する。
RF送信部217は、GI挿入部216から入力したOFDM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、通信端末装置100及び基地局装置200の動作について説明する。
最初に、基地局装置200は、自セル内にて通信している通信端末装置100の数、各通信端末装置100が要求しているQoS、各通信端末装置100が要求している伝送レート、各通信端末装置100が要求している送信データのデータサイズ及び各通信端末装置100と基地局装置200との距離等に基づいて、CQIを送信するサブキャリアブロックの数を決定する。通信端末装置100は、基地局装置200に対して、シグナリング信号を送信することにより、QoS、伝送レート、データサイズを要求するとともにCQIを送信する。図4は、通信端末装置100が基地局装置200に送信するシグナリング信号300のフォーマットを示す図である。シグナリング信号300は、通信端末装置100が要求するQoSの情報である要求QoS#301、通信端末装置100が要求する伝送レートの情報である要求伝送レート#302、通信端末装置100が要求するデータサイズの情報である要求データサイズ#303及びCQI#304から構成される。
シグナリング信号300を受信した基地局装置200は、通信端末装置100の要求に基づいて通信端末装置100の伝送レートを決定して、さらに決定した伝送レートを達成できる通信端末装置100に割り当てるサブキャリアブロックの数を決定する。図5は、基地局装置200から通信端末装置100に送信されるCQI報告制御情報400のフォーマットを示す図である。図5において、サブキャリアブロック数#401は、報告するサブキャリアブロックの数を規定するものであり、報告周期#402は、CQIを送信する周期を規定するものである。また、報告タイミングオフセット#403は、報告周期の中での報告のタイミングオフセットを規定するものであり、通信端末装置100間で報告タイミングを異ならせることにより、通信端末装置100間の報告衝突を下げることができるとともに、上り干渉を平坦化することができる。また、周波数範囲#404は、通信端末装置100の報告すべきサブキャリアブロックの周波数範囲を規定するものであり、通信端末装置100間で報告するサブキャリアブロックの周波数範囲を異ならせることに
より、通信端末装置100間で報告衝突を下げることができる。また、報告サブキャリアブロックを変える指示#405は、通信端末装置100に報告するサブキャリアブロックの番号の変更を指示するものであり、特定のサブキャリアブロックの番号における衝突が高い時に、報告するサブキャリアブロックを分散させる効果がある。
図6は、基地局装置200と通信端末装置100との間の信号の送受信を示す図であり、図7は、通信端末装置100及び基地局装置200の動作を示す図である。なお、図7において、横軸は時間を示すものであり、通信端末装置100−1及び通信端末装置100−2は、図2の通信端末装置100と同一構成を有する。また、図7では、2つの通信端末装置100が基地局装置200と通信する場合について記載しているが、通信端末装置100の数は任意の数にすることができる。
通信端末装置100は、上り回線にて図4のシグナリング信号300を送信し(ステップST501)、基地局装置200は、下り回線にて図5のCQI報告制御情報400を送信する(ステップST502)。ここまでが、サブキャリアブロック数を制御する前の初期報告の処理である。
次に、初期報告後のCQIを送信するサブキャリアブロック数を制御する際の動作について説明する。最初に、衝突が生じない場合の動作について説明する。
初期報告の処理により、基地局装置200は、サブキャリアブロック数#401にて、通信端末装置100に対して最低1つのサブキャリアブロックのCQIを送信するように指示する。なお、基地局装置200は、サブキャリアブロック数#401にて指示するCQIの数は、1つに限らず、任意の数にすることができる。
各通信端末装置100−1、100−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置100は、生成したCQIの内、例えば最も受信品質が良好なサブキャリアブロックのCQIを1つ基地局装置200へ送信する(ステップST601、ステップST602)。図8は、通信端末装置100−1、100−2から送信されるCQI700のフォーマットを示す図である。CQI700は、報告するサブキャリアブロックの番号#701と報告するサブキャリアブロックの受信品質を示すMCS#702とから構成されている。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2にはサブキャリアブロックの割り当てはされず、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが割り当てられていないことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST603、ステップST604)。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、図9に示すような比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「1」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「0」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを2つ出力する。これにより、各通信
端末装置100−1、100−2は、CQIを2つ基地局装置200へ送信する(ステップST605、ステップST606)。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2にはサブキャリアブロックの割り当てはされず、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが割り当てられていないことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST607、ステップST608)。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「2」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「0」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数をさらに1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを3つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを3つ基地局装置200へ送信する(ステップST609、ステップST610)。
次に、CQIを受信した基地局装置200は、スケジューリング部210にて、CQIに基づいてスケジューリングを行う。スケジューリングの結果、通信端末装置100−1、100−2には各々1つのサブキャリアブロックが割り当てられ、基地局装置200は、各通信端末装置100−1、100−2に対してサブキャリアブロックが1つ割り当てられたことを示すスケジューリング情報を送信する(ステップST611、ステップST612)。この際、基地局装置200は、スケジューリング部210にてCQIに基づいてMCSを選択し、スケジューリング情報に選択したMCSを含めて送信する。
スケジューリング情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、比較回路800を用いて、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する。比較の結果、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数は「3」であり、基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数は「1」であるので、制御部113は、比較回路800から出力される比較結果に基づいて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ減らす。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを2つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを2つ基地局装置200へ送信する(ステップST613、ステップST614)。以後、通信端末装置100−1、100−2及び基地局装置200は、同様の処理を繰り返すことにより、CQIを送信するサブキャリアブロック数を適応的に制御することができる。
比較回路800における比較は、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数と基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数との比較に限らず、通信端末装置100−1、100−2がCQIを報告したサブキャリアブロック数に対する実際に基地局装置200にて割り当てられたサブキャリアブロック数の割り合いである割り当て率としきい値との比較でも良い。この場合、通信端末装置100−1、100−2は、割り当て率がしきい値未満であればCQIを報告するサブ
キャリアブロック数を増やし、割り当て率がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らす。なお、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
次に、衝突が生じた場合における動作について、図7を用いて説明する。例えば、ステップST609及びステップST610で報告したCQIが、1つのサブキャリアブロックについて重複する場合には、基地局装置200は、衝突測定部208にて、衝突が生じたことを検出して、衝突情報生成部209にて、衝突回数「1」の衝突情報を生成する。そして、基地局装置200は、通信端末装置100−1、100−2に対して、衝突情報を送信する(ステップST611、ステップST612)。
衝突情報を受信した通信端末装置100−1、100−2は、衝突情報抽出部109にて、衝突情報を抽出する。そして、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、報告するCQIのサブキャリアブロック数を1つ増加する。通信端末装置100−1、100−2は、ソート部112より、CQIを4つ出力する。これにより、各通信端末装置100−1、100−2は、CQIを4つ基地局装置200へ送信する(ステップST609、ステップST610)。この際に、通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、衝突情報に加えて、比較回路800における、報告したサブキャリアブロック数と割り当てられたサブキャリアブロック数との比較の結果をさらに考慮して、報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御する。
なお、通信端末装置100−1、100−2は、衝突情報及び比較回路800における比較結果の両方を考慮する場合に限らず、衝突情報及び比較回路800における比較結果の何れか一方のみを考慮するようにしても良い。例えば、比較回路800における比較結果のみを考慮する場合、通信端末装置100−1、100−2は、過去の所定の時間における報告回数に対して実際に割り当てられたサブキャリアブロック数の割合である累積割り当て率または平均値としきい値とを比較する。比較した結果、累積割り当て率または平均値がしきい値より小さければCQIを報告するサブキャリアブロック数を増やし、累積割り当て率または平均値がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らす。これにより、基地局装置が衝突情報を送信する場合に比べて、下りリンクのシグナリングによるオーバヘッドを低減することができる。また、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
図10及び図11は、所定の通信帯域内における複数のサブキャリアを束ねてサブキャリアブロックを構成する方法を示す図である。図10の方法においては、所定の通信帯域(例えば20MHz)#901内におけるサブキャリアを、端から順番に連続して所定の数だけ選択して束ねることによりN個(Nは2以上の自然数)のサブキャリアブロックG1〜GNを構成する。図11の方法においては、所定の通信帯域(例えば20MHz)#1001内におけるサブキャリアを、一定の間隔で不連続に所定の数だけ選択して束ねることによりN個のサブキャリアブロックG1〜GNを構成する。
このように、本実施の形態1によれば、通信端末装置が報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数との比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、本実施の形態1において、通信端末装置100は、CQIにMCSを含めて受信品質を報告するようにしたが、これに限らず、CQIにSINRを含めて受信品質を報告するようにしても良い。図12は、CQIにSINRを含めて受信品質を報告する際のCQI1100のフォーマットを示す図である。CQI1100は、報告するサブキャリアブロックの番号#1101と受信品質測定部110にて測定したSINR#1102とから構成される。
(実施の形態2)
図13は、本発明の実施の形態2に係る比較回路1200の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態2においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。
通信端末装置100−1、100−2は、制御部113にて、図13の比較回路1200を用いて、報告したCQIによる希望伝送レートと実際に基地局装置200にて割り当てられた伝送レートとを比較する。なお、通信端末装置100−1、100−2は、スケジューリング情報を受信することにより、割り当てられた伝送レートを知ることができる。また、伝送レートは、例えばビットレートを用いる。
制御部113は、比較の結果、基地局装置200にて割り当てられた伝送レートが、通信端末装置100−1、100−2が希望した希望伝送レート未満である場合には、報告するCQIのサブキャリアブロック数を増やし、基地局装置200にて割り当てられた伝送レートが、通信端末装置100−1、100−2が希望した希望伝送レートと同一である場合には、報告するCQIのサブキャリアブロック数を減らすようにする。なお、通信端末装置及び基地局装置の動作は、報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数とを比較する構成を、報告したCQIによる希望伝送レートと割り当てられた伝送レートとを比較する構成に代わる以外は上記実施の形態1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、通信端末装置が報告したCQIによる希望伝送レートと実際に割り当てられた伝送レートとの比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、本実施の形態2において、希望伝送レートと実際に割り当てられた伝送レートとの比較結果に基づいてサブキャリアブロック数を制御するようにしたが、これに限らず、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比としきい値との比較結果に基づいてサブキャリアブロック数を制御するようにしても良い。この場合、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比がしきい値未満であればCQIを送信するサブキャリアブロック数を増やし、希望伝送レートに対する実際に割り当てられた伝送レートの比がしきい値以上であればCQIを送信するサブキャリアブロック数を減らす。
(実施の形態3)
図14は、本発明の実施の形態3に係る通信端末装置で測定した瞬時割り当て率及び累積割り当て率を示す図である。なお、本実施の形態3においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。また、図14において、SCBは、サブキャリアブロックである。
図14より、報告回数または報告時刻番号(A)は、通信端末装置が基地局装置にCQIを報告する回数または報告する時刻の番号であり、例えば1TTI周期で報告する。また、基地局装置(Node B)から指示された報告サブキャリアブロック数(B)は、基地局装置が通信端末装置に対して指示する、CQIを報告するサブキャリアブロック数であり、図14の場合には、全て「1」になっている。(B)は、図5のCQI報告制御情報400のサブキャリアブロック数#401にて指示される。また、報告したサブキャリアブロック(SCB)数(C)は、通信端末装置が基地局装置にCQIを送信したサブキャリアブロック数である。また、実際に割り当てられたサブキャリアブロック(SCB)数(D)は、基地局装置にてスケジューリングにより実際に割り当てられたサブキャリアブロック数である。また、瞬時割り当て率(E)は、(D)/(B)により求めたものである。また、累積割り当て率(F)は、((D)の合計)/(A)により求めたものである。
通信端末装置100の制御部113は、(E)または(F)としきい値とを比較して、(E)または(F)がしきい値未満であれば報告するCQIのサブキャリアブロック数を増やすように指示し、(E)または(F)がしきい値以上であれば報告するCQIのサブキャリアブロック数を減らすように指示する。
このように、本実施の形態3によれば、瞬時割り当て率または累積割り当て率、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
(実施の形態4)
図15は、本発明の実施の形態4に係る各通信端末装置がCQIを報告するサブキャリアブロックを示す図である。なお、本実施の形態4においては、通信端末装置の構成は図2と同一であり、基地局装置の構成は図3と同一であるので、その説明は省略する。
図15は、例えば8つの通信端末装置が1つの基地局装置と通信する場合を示すものであり、サブキャリアブロック数は、例えば全部で8つである。なお、図15において、SCBはサブキャリアブロックであり、UE1〜UE8は各々通信端末装置である。また、図15において、説明の便宜上、各通信端末装置は2つのサブキャリアブロックについてCQIを報告する場合を示すが、各通信端末装置が個々に3つ以上の任意の数のサブキャリアブロックについてCQIを報告する場合にも適用することができる。
各通信端末装置100の制御部113が、CQIを送信したサブキャリアブロック数及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数に基づいて、1つのサブキャリアブロックのCQIを出力すると判断した場合、ソート部112に対して、実際にはCQIを送信するサブキャリアブロック数を1つ増やして2つのサブキャリアブロック(NO.1及びNO.2)についてCQIを出力するように指示する。この結果、各通信端末装置100は、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信する。例えば、UE1が、1つのCQIを送信する場合には、サブキャリアブロック1において、UE6と衝突しているので、基地局装置がサブキャリアブロック1をUE6に割り当てた場合には、UE1は全くサブキャリアブロックを割り当てられないことになる。しかし、本実施の形態4においては、UE1は、サブキャリアブロック2についてもCQIを報告しているため、サブキャリアブロック2についてはUE1に割り当てられる可能性がある。
図16は、各通信端末装置UE1〜UE8から送信されるCQI1500のフォーマッ
トを示す図である。CQI1500は、報告するサブキャリアブロックの番号#1501と報告するサブキャリアブロックの受信品質を示すMCS#1502とから構成されている。
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、CQIを報告するサブキャリアブロック数に冗長性を持たせることにより、割り当てられる確率を高くすることができる。
なお、本実施の形態4は、上記実施の形態2または実施の形態3に適用することができる。
(実施の形態5)
図17は、本発明の実施の形態5に係る通信端末装置1600の構成を示すブロック図である。
本実施の形態5に係る通信端末装置1600は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置100において、図17に示すように、衝突情報抽出部109及び制御部113を除く。なお、図17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。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105とスケジューリング情報抽出部107と受信品質測定部110へ出力する。
スケジューリング情報抽出部107は、FFT部104から入力した受信信号に含まれている、基地局装置にてサブキャリアブロック毎にリソースを割り当てる処理の結果の情報であるスケジューリング情報を抽出して選択部108及びソート部112へ出力する。
CQI生成部111は、受信品質測定部110から入力した測定結果に基づいて、測定結果を示す情報であるCQIを生成してソート部112へ出力する。この際、CQI生成部111は、サブキャリアブロック毎にCQIを生成する。
ソート部112は、CQI生成部111から入力したCQIを受信品質が良好なものから順番に並べるか、または受信品質が劣化しているものから順番に並べる。そして、ソート部112は、並べたCQIを受信品質が良好な方から順番に、制御部113から指示された数だけ多重部114へ出力する。
次に、基地局装置1700の構成について、図18を用いて説明する。図18は、基地局装置1700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1700は、図3に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図18に示すように、衝突情報生成部209を除き、計算部1701及び制御部1702を追加する。なお、図18においては、図3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。
CQI抽出部207は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号からCQIを抽出して、抽出したCQIを衝突測定部208とスケジューリング部210と計算部1701へ出力する。
衝突測定部208は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいて衝突を測定する。具体的には、衝突測定部208は、各サブキャリアブロックについて、衝突の回数を
測定する。そして、衝突測定部208は、衝突の回数の測定結果を制御部1702へ出力する。
スケジューリング部210は、CQI抽出部207から入力したCQIに基づいてスケジューリングを行う。例えば、スケジューリング部210は、各サブキャリアブロックについて最も受信品質が良好なCQIを送信してきた通信端末装置に割り当てるとともに、送信してきたCQIに応じた符号化率及び変調方式の組み合わせのMCSを選択する。そして、スケジューリング部210は、各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSをスケジューリング情報生成部211及び計算部1701へ出力する。
計算部1701は、CQI抽出部207から入力したCQIとスケジューリング部210から入力したスケジューリング情報とを比較して、比較結果を制御部1702へ出力する。
制御部1702は、衝突測定部208から入力した衝突の測定結果と計算部1701から入力した比較結果に基づいて、通信端末装置1600が次のTTIでCQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する。そして、制御部1702は、制御したサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報生成部211へ出力する。
スケジューリング情報生成部211は、スケジューリング部210から入力した各通信端末装置に割り当てたサブキャリアブロックの情報及びMCSと、制御部1702から入力したサブキャリアブロック数の情報とを含むスケジューリング情報を生成して多重部212へ出力する。
次に、通信端末装置1600及び基地局装置1700の動作について説明する。なお、シグナリング信号のフォーマットは図4と同一であり、CQI報告制御情報のフォーマットは図5と同一であるので、その説明は省略する。
図19は、基地局装置1700及び通信端末装置1600の動作を示す図である。なお、図19において、横軸は時間を示すものであり、通信端末装置1600−1及び通信端末装置1600−2は、図17の通信端末装置1600と同一構成を有する。また、図19では、2つの通信端末装置1600が基地局装置1700と通信する場合について記載しているが、通信端末装置1600の数は任意の数にすることができる。
通信端末装置1600は、上り回線にて図4のシグナリング信号300を送信し、基地局装置200は、下り回線にて図5のCQI報告制御情報400を送信する。これでサブキャリアブロック数を制御する前の初期報告の処理が終了する。なお、他の初期報告の処理は、上記実施の形態1と同一であるので、その説明は省略する。
次に、初期報告後のCQIを送信するサブキャリアブロック数を制御する際の動作について説明する。最初に、衝突が生じない場合の動作について説明する。
初期報告の処理により、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数#401にて、通信端末装置1600−1、1600−2に対して最低1つのサブキャリアブロックのCQIを送信するように指示する。なお、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数#401にて指示するCQIの数は、1つに限らず、任意の数にすることができる。
各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、例えば最も受信
品質が良好なサブキャリアブロックのCQIを1つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1801、ステップST1802)。なお、CQIのフォーマットは、図8と同一であるので、その説明は省略する。
CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを割り当てない。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「1」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「0」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ増やして、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信することが決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「2」である旨のサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報とする。従って、基地局装置1700は、サブキャリアブロックが割り当てられなかった情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「2」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1803、ステップST1804)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位2つのサブキャリアブロックのCQIを2つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1805、ステップST1806)。なお、CQIのフォーマットは、図8と同一であるので、その説明は省略する。
次に、CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを割り当てない。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「2」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「0」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数をさらに1つ増やして、3つのサブキャリアブロックのCQIを送信することが決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「3」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含める。従って、基地局装置1700は、サブキャリアブロックが割り当てられなかった情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「3」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1807、ステップST1808)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位3つのサブキャリアブロックのCQIを3つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1809、ステップST1810)。
次に、CQIを受信した基地局装置1700は、スケジューリング部210におけるスケジューリングの結果、通信端末装置1600−1、1600−2にはサブキャリアブロックを1つ割り当てる。従って、基地局装置1700は、計算部1701にて、受信したCQIのサブキャリアブロック数が「3」、及び実際に割り当てられたサブキャリアブロック数が「1」である比較結果を出力し、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ減らして、2つのサブキャリアブロックのCQIを送信すること
が決定され、スケジューリング情報生成部211にて、CQIを送信するサブキャリアブロック数が「2」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含める。従って、基地局装置1700は、1つのサブキャリアブロックが割り当てられた情報とCQIを報告するサブキャリアブロック数を「2」にするサブキャリアブロック数の情報を含むスケジューリング情報を送信する(ステップST1811、ステップST1812)。
次に、各通信端末装置1600−1、1600−2は、受信品質測定部110にて、各サブキャリアブロックの受信品質を測定し、CQI生成部111にて、CQIを生成する。そして、通信端末装置1600−1、1600−2は、生成したCQIの内、スケジューリング情報にて指示された数の、例えば受信品質が良好な上位2つのサブキャリアブロックのCQIを2つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1813、ステップST1814)。以後、通信端末装置1600−1、1600−2及び基地局装置1700は同様の処理を繰り返すことにより、CQIを送信するサブキャリアブロック数を適応的に制御することができる。なお、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
次に、衝突が生じた場合における動作について、図19を用いて説明する。例えば、ステップST1809及びステップST1810で報告したCQIが、1つのサブキャリアブロックについて重複する場合には、基地局装置1700は、衝突測定部208にて、衝突回数「1」の衝突が生じたことを検出する。そして、基地局装置1700は、制御部1702にて、CQIを報告するサブキャリアブロック数を1つ増加することを決定する。次に、基地局装置1700は、サブキャリアブロック数を1つ増加させて、サブキャリアブロック数が「4」であるサブキャリアブロック数の情報をスケジューリング情報に含めて送信する。次に、通信端末装置1600−1、1600−2は、スケジューリング情報抽出部107にて、スケジューリング情報を抽出し、ソート部112より、CQIを4つ出力する。これにより、各通信端末装置1600−1、1600−2は、CQIを4つ基地局装置1700へ送信する(ステップST1809、ステップST1810)。ここで、CQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する際に、基地局装置1700は、制御部1702にて、衝突回数に加えて、比較回路800における、受信したCQIのサブキャリアブロック数と割り当てたサブキャリアブロック数との比較の結果をさらに考慮して、CQIを報告するサブキャリアブロック数を制御する。なお、基地局装置1700は、衝突回数及び比較回路800における比較結果の両方を考慮する場合に限らず、衝突回数及び比較回路800における比較結果の何れか一方のみを考慮するようにしても良い。また、増やすサブキャリアブロック数及び減らすサブキャリアブロック数は1つに限らず、任意の数のサブキャリアブロックを増やしたり減らしたりすることができる。また、増減させるサブキャリアブロック数を変化させても良い。
このように、本実施の形態5によれば、通信端末装置が報告したCQIのサブキャリアブロック数と実際に割り当てられたサブキャリアブロック数との比較結果、または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
なお、上記本実施の形態2〜実施の形態4において、CQIを送信するサブキャリアブロック数を基地局装置の制御部1702で制御するようにすれば、本実施の形態5を上記本実施の形態2〜実施の形態4に適用することができる。
(実施の形態6)
図20は、本発明の実施の形態6に係る比較回路1900を示す図である。なお、本実施の形態6においては、通信端末装置の構成は図17と同一であり、基地局装置の構成は図18と同一であるので、その説明は省略する。
基地局装置1700は、制御部113にて、図20の比較回路1900を用いて、衝突及び受信したCQIのサブキャリアブロック数に対するスケジューリングにより実際に割り当てたサブキャリアブロック数の比である割り当て率と、しきい値とを比較する。制御部113は、比較の結果、衝突または割り当て率が、しきい値未満である場合には、CQIを報告するサブキャリアブロック数を増やし、衝突または割り当て率がしきい値以上の場合には、CQIを報告するサブキャリアブロック数を減らすようにする。なお、通信端末装置及び基地局装置の動作は、上記実施の形態5と同一であるので、その説明は省略する。
図21は、基地局装置にて測定した各通信端末装置のCQIを送信するサブキャリアブロックの衝突の状況を示す図である。図21より、報告時刻(A)は、同じ数値は同じ時刻であることを示す。また、報告サブキャリアブロック番号(B)は、各通信端末装置が基地局装置に報告したサブキャリアブロック番号であり、図21の場合にはサブキャリアブロックは番号1から番号8まで全部で8個あることを示している。また、任意のサブキャリアブロックのCQI報告数(C)は、任意に選択した1つのサブキャリアブロックにおけるCQIの報告数である。また、任意のサブキャリアブロックの衝突倍率(D)は、(C)と同一の数値になる。また、UE報告の分布(E)は、各サブキャリアブロックについて複数の通信端末装置が同時に報告する分布状況を示す。また、全UEの数(F)は、セル内に存在する通信端末装置の数を示すものであり、図21の場合には通信端末装置の数は16である。UE別累積/瞬時割り当て率(G)は、各通信端末装置の累積割り当て率/瞬時割り当て率を示す。UE別の希望/実際ビットレート(H)は、各通信端末装置の希望ビットレート/実際に割り当てられたビットレートを表す。UE別の報告周波数範囲(I)は、各通信端末装置のCQIの報告周波数範囲を示す。
基地局装置1700の制御部1702は、比較回路1900にて、(D)としきい値とを比較して、(D)がしきい値未満であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を増やすように制御し、(D)がしきい値以上であればCQIを報告するサブキャリアブロック数を減らすように制御する。
このように、本実施の形態6によれば、割り当て率または衝突情報に基づいて、通信端末装置が報告するCQIのサブキャリアブロック数を制御することにより、受信品質の報告の無駄が生じることがなく、上り回線の干渉を抑制することができ、スケジューリングによる最適割り当てが可能であり、リソースの損失を防ぐことができるとともに、スケジューリングによる送信割り当ての公平性を保つことができる。
(実施の形態7)
図22は、本発明の実施の形態7に係る通信端末装置2100の構成を示すブロック図である。
本実施の形態7に係る通信端末装置2100は、図2に示す実施の形態1に係る通信端末装置100において、図22に示すように、ON/OFF制御情報抽出部2101を追加する。なお、図22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。
FFT部104は、GI除去部103から入力した受信信号をFFTして復調部105
とスケジューリング情報抽出部107と衝突情報抽出部109と受信品質測定部110とON/OFF制御情報抽出部2101へ出力する。
ON/OFF制御情報抽出部2101は、FFT部104から入力した受信信号から、CQIの送信と非送信とを切り替えるための情報であるON/OFF制御情報を抽出して制御部113へ出力する。
制御部113は、CQI生成部111から入力したCQIを送信したサブキャリアブロックの数の情報と、衝突情報抽出部109から入力した衝突情報と、スケジューリング情報抽出部107から入力したスケジューリング情報とに基づいて、ソート部112に対してCQIを出力するサブキャリアブロック数を指示する。また、制御部113は、ON/OFF制御情報抽出部2101から、CQIの送信を停止するON/OFF制御情報が入力した場合には、ソート部112に対して、指示したサブキャリアブロック数のCQIの出力を停止するように指示する。また、制御部113は、ON/OFF制御情報抽出部2101から、CQIの送信を再開するON/OFF制御情報が入力した場合には、指示したサブキャリアブロック数のCQIの出力を再開するように指示する。
次に、基地局装置2200の構成について、図23を用いて説明する。図23は、基地局装置2200の構成を示すブロック図である。
本実施の形態7に係る基地局装置2200は、図3に示す実施の形態1に係る基地局装置200において、図23に示すように、端末数監視部2201及びOF/OFF制御情報生成部2202を追加する。なお、図23においては、図3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。
誤り訂正復号部206は、復調部205から入力した受信信号に対して誤り訂正復号してCQI抽出部207及び端末数監視部2201へ出力するとともに、受信信号として出力する。
端末数監視部2201は、誤り訂正復号部206から入力した受信信号より、所定のタイミングにて、現在通信している通信端末装置2100の数を計測する。そして、端末数監視部2201は、計測している通信端末装置2100の数がしきい値未満からしきい値以上になったことを検出した場合には、通信端末装置2100の数がしきい値以上である旨の情報をON/OFF制御情報生成部2202へ出力する。また、端末数監視部2201は、計測している通信端末装置2100の数がしきい値以上からしきい値未満になったことを検出した場合には、通信端末装置2100の数がしきい値未満である旨の情報をON/OFF制御情報生成部2202へ出力する。
ON/OFF制御情報生成部2202は、通信端末装置2100の数がしきい値以上になった情報が端末数監視部2201から入力した場合には、CQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成して多重部212へ出力する。また、ON/OFF制御情報生成部2202は、通信端末装置2100の数がしきい値未満になった情報が端末数監視部2201から入力した場合には、CQIの送信を再開するON/OFF制御情報を生成して多重部212へ出力する。
多重部212は、送信信号とパイロット信号と衝突情報生成部209から入力した衝突情報とスケジューリング情報生成部211から入力したスケジューリング情報とON/OFF制御情報生成部2202から入力したON/OFF制御情報を多重して多重信号を生成し、生成した多重信号を誤り訂正符号化部213へ出力する。
次に、通信端末装置2100及び基地局装置2200の動作について、図24を用いて説明する。図24は、各通信端末装置のCQI送信タイミングを示す図である。なお、通信端末装置2100(UE1〜UE3)は、同一の基地局装置2200と通信している。
基地局装置2200は、端末数監視部2201にて、通信中の通信端末装置の数がしきい値未満からしきい値以上になったことを検出した場合には、ON/OFF制御情報生成部2202にて、時刻t1において、通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)のCQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成する。そして、基地局装置2200は、ON/OFF制御情報を送信する。ON/OFF制御情報を受信した通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)は、ON/OFF制御情報抽出部2101にて、ON/OFF制御情報を抽出し、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t1からCQIの出力を停止するように指示する。これにより、通信端末装置2100(UE2)及び通信端末装置2100(UE3)は、時刻t1からCQIの送信を停止する。一方、通信端末装置2100(UE1)は、ON/OFF制御情報にてCQIの送信停止を指示されていないため、CQIの送信を継続する。
続いて、ON/OFF制御情報生成部2202は、時刻t2において、通信端末装置2100(UE1)のCQIの送信を停止するON/OFF制御情報を生成するとともに、通信端末装置2100(UE2)のCQIの送信を再開するON/OFF制御情報を生成する。そして、基地局装置2200は、ON/OFF制御情報を送信する。ON/OFF制御情報を受信した通信端末装置2100(UE1)及び通信端末装置2100(UE2)は、ON/OFF制御情報抽出部2101にて、ON/OFF制御情報を抽出する。そして、通信端末装置2100(UE1)は、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t2からCQIの出力を停止するように指示する。また、通信端末装置2100(UE2)は、制御部113にて、ソート部112に対して時刻t2からのCQIの出力を再開するように指示する。これにより、時刻t2において、通信端末装置2100(UE1)はCQIの送信を停止し、通信端末装置2100(UE2)はCQIの送信を再開する。一方、通信端末装置2100(UE3)は、ON/OFF制御情報にてCQIの送信再開を指示されていないため、CQIの送信の停止を継続する。以下、時刻t3、t4、t5において、同様の動作を行う。
このように、本実施の形態7によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、通信端末装置の数が多い場合には、所定の数の通信端末装置からのCQIの送信を停止するようにするので、CQIを送信した通信端末装置に対して、割り当てられる確率を高くすることができる。
なお、本実施の形態7において、基地局装置が通信している通信端末装置の数に基づいてON/OFF制御情報を生成したが、これに限らず、セル内のトラフィック状況、通信端末装置間のCQIを送信したサブキャリアブロックの衝突状況、または割り当て率等に基づいてON/OFF制御情報を生成するようにしても良い。
上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置ではソート部112によりCQIを並べ替えるようにしたが、これに限らず、ソート部112を削除して、並べ替えずにCQI生成部111から多重部114へCQIを出力するようにしても良い。この場合、CQI生成部111は、任意の配列のCQIの中で受信品質が良好なものから順番に出力するようにしても良いし、受信品質とは無関係に任意に選択したCQIを順次出力するようにしても良い。また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置が要求するQoSと基地局装置にてリソースを割り当てられた結果のQoSとの比較結果に基づいて、CQIを送信するサブキャリアブロック数を制御するようにしても良い。この場合、通信端末装置が要求したQoSが満足された場合にはサブキャリアブロック数を減ら
し、通信端末装置が要求したQoSが満足されなかった場合にはサブキャリアブロック数を増やす。また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、通信端末装置がCQIを用いて受信品質を報告したが、これに限らず、通信端末装置はCQI以外の任意の手段を用いて受信品質を報告することができる。
また、上記実施の形態1〜実施の形態7において、基地局装置は、通信端末装置が送信したシグナリング信号300に基づいて、初期報告時にCQI報告制御情報400にて通信端末装置に対して指示したが、これに限らず、初期報告後にもシグナリング信号300に基づいて、CQI報告制御情報400にて通信端末装置に対して指示するようにしても良い。この場合、基地局装置が各通信端末装置に対して、CQIを報告する周期、タイムオフセット、周波数範囲を直接指示し、基地局装置が、時間、周波数等の次元で通信端末装置が送信するCQIを分散させることにより、上り回線におけるCQI報告効率を向上させることができるとともに上り回線の干渉低減を図ることができる。また、セル内の通信端末装置の数が多い場合において、基地局装置が全帯域幅を複数の部分に分割するとともに、通信端末装置を複数のグループに分割して、異なるグループの通信端末装置を異なる周波数範囲に予め分配することで、各通信端末装置のCQI送信時の衝突を抑制することができる。
本発明にかかる通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法は、特にマルチキャリア伝送方式において上り回線にて受信品質を報告するのに好適である。
各サブキャリアの通信品質を示す図
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
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に係るシグナリング信号のフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係るCQI報告制御情報のフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係る通信端末装置と基地局装置との間の信号の送受信を示す図
本発明の実施の形態1に係る通信端末装置と基地局装置との動作を示す図
本発明の実施の形態1に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態1に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態1に係るサブキャリアブロックを構成する方法を示す図
本発明の実施の形態1に係るサブキャリアブロックを構成する方法を示す図
本発明の実施の形態1に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態2に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態3に係る瞬時割り当て率及び累積割り当て率を示す図
本発明の実施の形態4に係る各通信端末装置がCQIを報告するサブキャリアブロックを示す図
本発明の実施の形態4に係るCQIのフォーマットを示す図
本発明の実施の形態5に係る通信端末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
本発明の実施の形態5に係る通信端末装置と基地局装置との動作を示す図
本発明の実施の形態6に係る比較回路を示す図
本発明の実施の形態6に係るサブキャリアブロックにおける衝突を示す図
本発明の実施の形態7に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
本発明の実施の形態7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7に係る各通信端末装置のCQI送信タイミングを示す図