JP2012195951A - Communication device and communication system by multicarrier transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一連のサブキャリアによるマルチキャリア伝送方式にて通信装置相互間で情報(データ)の交換を行う通信システムに関し、特にその通信システムに収容される通信装置に関する。 The present invention relates to a communication system for exchanging information (data) between communication apparatuses by a multicarrier transmission system using a series of subcarriers, and more particularly to a communication apparatus accommodated in the communication system.
本発明において論ずる上記の通信システムとして最も好適な一例は移動体通信システムであり、以後の説明はこの移動体通信システムを例にとって行うものとする。したがってこの例に従うと、上記の通信装置は、(i)基地局(あるいはその上位の基地局制御装置)であり、かつまた、(ii)移動局(PDA等の移動端末を含む)である。なお便宜上、後述の説明では、前者(i)を「基地局」と称し、後者(ii)を単に「端末」と称することもある。ただし後述の説明で明らかになるとおり、本発明は上記基地局のみならず上記端末にもほぼ同等に適用可能であり、特に両者を区別する必要はない。 One of the most suitable examples of the communication system discussed in the present invention is a mobile communication system, and the following description will be given by taking this mobile communication system as an example. Therefore, according to this example, the communication device is (i) a base station (or a higher-level base station control device) and (ii) a mobile station (including a mobile terminal such as a PDA). For convenience, in the following description, the former (i) may be referred to as “base station” and the latter (ii) may be simply referred to as “terminal”. However, as will be apparent from the following description, the present invention is applicable not only to the base station but also to the terminal, and it is not necessary to distinguish between the two.
移動体通信システムにおいて、ユーザに所要の伝送速度を確保することは、そのサービスを提供する上で大きな課題である。一方、通常、移動体通信システムが使用する使用周波数帯域は、各システム毎に固定されているため、ユーザ多重等を採用したとしても、その最大伝送速度が制限されてしまっている。このために、所要伝送速度に応じて上記の使用周波数帯域を柔軟に変更する方法が検討されている。 In a mobile communication system, securing a required transmission rate for a user is a big problem in providing the service. On the other hand, since the frequency band used by the mobile communication system is usually fixed for each system, even if user multiplexing is adopted, the maximum transmission rate is limited. For this reason, a method of flexibly changing the above-described use frequency band according to a required transmission rate has been studied.
また、移動体通信システム全体で考えた場合、上記の使用周波数帯域毎にその使用状況が異なり、ときとして該帯域が全く使用されないなどの問題が生じている。このため、周波数の有効利用といった観点からも、使用周波数帯域を可変とすることが検討されている。 Further, when considering the entire mobile communication system, there is a problem in that the use situation differs for each of the above-mentioned use frequency bands, and sometimes the band is not used at all. For this reason, from the viewpoint of effective use of frequency, it has been studied to make the used frequency band variable.
かかる状況のもとで、MC(Multi-Carrier)−CDMA(Code Division Multiple Access)やOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)等のマルチキャリア伝送移動体通信システムにおいて使用周波数帯域を可変にする技術が提案されている。例えば、下記の4つの特許文献1〜4に開示される方法が提案されている。その詳細は後に図を参照して説明するが、それぞれの概要は以下のとおりである。
Under such circumstances, there has been proposed a technique for changing the frequency band used in a multi-carrier transmission mobile communication system such as MC (Multi-Carrier) -CDMA (Code Division Multiple Access) or OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex). ing. For example, methods disclosed in the following four
1)特許文献1に開示する「多元接続方法および装置」は、一連のサブキャリアを分割することによって使用周波数帯域を自在にユーザに割り付けることを特徴とするものである。
1) The “multiple access method and apparatus” disclosed in
2)特許文献2に開示する「移動局、基地局装置および移動体通信網」は、制御信号伝送専用のサブキャリア帯域を通信網内に設定することを特徴とするものである。
2) The “mobile station, base station apparatus and mobile communication network” disclosed in
3)特許文献3に開示する「チャネル割り当て方法」は、基地局と移動局との間の通信距離の長短に応じて、一連のサブキャリアの数を増減することを特徴とするものである。
3) The “channel allocation method” disclosed in
4)特許文献4に開示する「無線送信装置および無線通信方法」は、一連のサブキャリアにおける各サブキャリアの帯域幅を変更することにより、使用周波数帯域の帯域幅を可変にすることを特徴とするものである。なお上述した各特許文献は以下のとおりである。
4) The “radio transmission apparatus and radio communication method” disclosed in
上述した4つの特許文献1〜4に基づく従来技術には以下の問題点がある。
The conventional techniques based on the four
1)特許文献1(特開平9−205411号)では、使用するサブキャリアの情報を伝送していないため、受信側では全てのサブキャリアを受信して復号を行う必要があり非効率である。 1) Since Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-205411) does not transmit information on subcarriers to be used, it is inefficient because the receiving side needs to receive and decode all subcarriers.
2)特許文献2(特開2003−264524号)では、使用するサブキャリアについての情報を伝送しているが、このサブキャリア情報を伝送するための共通制御チャネルを必ず受信して、さらに復調および復号する必要がある。 2) In Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-264524), information about subcarriers to be used is transmitted. However, a common control channel for transmitting the subcarrier information must be received, and further demodulation and Decryption is required.
また、ユーザ多重を行う場合には、その共通制御チャネルで伝送されたデータからユーザが必要とする情報を抽出しなければならない。さらに、その共通制御チャネルに各ユーザ向けの情報が入るため、低速な伝送速度では帯域が足りなくなる恐れがある。さらにまた、すべてのユーザに共通の共通制御チャネルであることから、使用するサブキャリアを変更すると、すべてのユーザに影響が生じてしまう。よって容易にはその共通制御チャネルのサブキャリアを変更することはできない。 In addition, when user multiplexing is performed, information required by the user must be extracted from data transmitted through the common control channel. Furthermore, since information for each user enters the common control channel, there is a possibility that the bandwidth will be insufficient at a low transmission rate. Furthermore, since it is a common control channel common to all users, changing the subcarrier to be used affects all users. Therefore, the subcarrier of the common control channel cannot be changed easily.
3)特許文献3(特開2004−214746号)では、データチャネルの帯域幅は可変にするものの、共通制御チャネルはやはり、すべてのユーザに共通の固定の周波数帯域を使用しており、上記特許文献2と同様の問題がある。
3) In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-214746), although the bandwidth of the data channel is variable, the common control channel still uses a fixed frequency band common to all users. There is a problem similar to
4)特許文献4(特開2002−330467号)においてユーザ多重の利用を考えた場合、多数のユーザの伝送による干渉を低く抑えるためには、ユーザ間でさらにコード多重を実施する必要がある。しかし、このためにユーザ間でサブキャリアの帯域幅が異なってしまうと、コードの直交度が劣化し、結局干渉の原因となってしまう。 4) When considering the use of user multiplexing in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-330467), it is necessary to further perform code multiplexing between users in order to keep interference due to transmission of a large number of users low. However, if the bandwidth of the subcarrier differs among users for this reason, the degree of orthogonality of the code deteriorates and eventually causes interference.
この干渉を防ぐには、あるユーザがサブキャリアの帯域幅を変更した場合には、他のユーザもそれにならってサブキャリアの帯域幅を変更しなければならない。この結果、伝搬状況の悪いユーザに引きずられて絶えずサブキャリアの帯域幅を広くすることとなり、伝送効率を低下させてしまう。よって、サブキャリアの帯域幅を変更することは、ときとして有効な手段とはならないという不都合がある。 In order to prevent this interference, when a user changes the bandwidth of a subcarrier, other users must change the bandwidth of the subcarrier accordingly. As a result, the bandwidth of the subcarrier is continuously widened by being dragged by a user having a poor propagation condition, and the transmission efficiency is lowered. Therefore, there is an inconvenience that changing the bandwidth of the subcarrier is sometimes not an effective means.
したがって本発明は、上記諸問題点に鑑み、通信システムに割り当てられた全周波数帯域内で自在に各ユーザの使用周波数帯域を拡張し縮小しまたは変更することを容易に行うことができ、しかも、その拡張、縮小または変更が他のユーザに影響を及ぼすことがない通信システム(移動体通信システム)、特にそのための通信装置(基地局および/または端末)を提供することを目的とするものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can easily expand, reduce, or change the frequency band used by each user within the entire frequency band assigned to the communication system, An object of the present invention is to provide a communication system (mobile communication system) in which expansion, reduction, or change does not affect other users, particularly a communication apparatus (base station and / or terminal) therefor. .
本発明によれば、後に図を用いて詳しく説明するとおり、当該通信システムに割り当てられた全周波数帯域を分割してなる複数の周波数帯域の中から特定の周波数帯域をまず設定する。そしてその特定の周波数帯域を用いて、残りのいずれの周波数帯域を通信装置相互間で使用すべきかを定めた「使用周波数帯域情報」を、一方の通信装置から他方の通信装置へ伝送する。さらには、その特定の周波数帯域を上述した全周波数帯域の中の「主帯域」として設定する。この主帯域は上記の「使用周波数帯域情報」に加えて「データ情報(ユーザデータ)」をも伝送する。さらにまた、上述した複数の周波数帯域のうち、上記の「主帯域」を除く周波数帯域の中から設定された少なくとも1つの周波数帯域を「拡張帯域」となす。この拡張帯域は、主としてさらなるデータ情報を伝送するために用い、データ量の増大に対処することができる。したがってこの拡張帯域は必要に応じて設定される。しかし上記主帯域は無線回線の確立時には必ず設定されるものであって、しかもこの主帯域によって、上記の「使用周波数帯域情報」のみならず、伝送容量が許容する範囲内で本来の「データ情報」(ユーザデータ)までも伝送する。さらにこの主帯域内に一般の「制御情報」(ユーザ制御情報)まで含めてもよい。これにより上記の諸問題が解決される。 According to the present invention, as will be described in detail later with reference to the drawings, a specific frequency band is first set out of a plurality of frequency bands obtained by dividing the entire frequency band assigned to the communication system. Then, using the specific frequency band, “used frequency band information” that determines which of the remaining frequency bands should be used between the communication apparatuses is transmitted from one communication apparatus to the other communication apparatus. Furthermore, the specific frequency band is set as a “main band” in all the frequency bands described above. This main band transmits "data information (user data)" in addition to the above "used frequency band information". Furthermore, at least one frequency band set from the frequency bands excluding the “main band” among the plurality of frequency bands described above is set as an “extension band”. This extension band is mainly used for transmitting further data information and can cope with an increase in the amount of data. Therefore, this extended band is set as necessary. However, the main band is always set at the time of establishment of the radio line, and not only the above “use frequency band information” but also the original “data information within the range allowed by the transmission capacity by this main band. ”(User data). Further, general “control information” (user control information) may be included in this main band. This solves the above problems.
まず初めに本発明の理解を早めるため上述した従来技術(特許文献1〜4)について図を参照しながら説明する。
First, the prior art (
図34は特許文献1に開示された従来技術の要点を表す図である。本図は、例えば7人のユーザU1〜U7に対する周波数割り当てを示し(上段)、下段にはユーザU1およびU2について、一連のサブキャリアの割り当てを詳細に表す。横軸は周波数である。
FIG. 34 is a diagram showing the main points of the prior art disclosed in
本システムは、送信側で割り当てられた周波数帯域に複数のキャリアを連続的に配置し、ユーザ(U1〜U7)に応じて複数のサブキャリアを分割して連続的に配置することを特徴とする。 This system is characterized in that a plurality of carriers are continuously arranged in a frequency band allocated on the transmission side, and a plurality of subcarriers are divided and continuously arranged according to users (U1 to U7). .
具体的には、例えば1つの通信システムで使用できる全周波数帯域を20MHzとし、そこに250本のサブキャリアを設定する。したがって各サブキャリアの帯域幅は、20[MHz]/250=80[kHz]となる。そしてこの250本のサブキャリアを、複数のユーザ(U1〜U7)間で動的に割り当てて使用する。 Specifically, for example, the total frequency band that can be used in one communication system is 20 MHz, and 250 subcarriers are set therein. Therefore, the bandwidth of each subcarrier is 20 [MHz] / 250 = 80 [kHz]. These 250 subcarriers are dynamically allocated and used among a plurality of users (U1 to U7).
このとき、例えばユーザA(U2)には50本、別なユーザB(U1)には75本というように、動的に割り当てて、使用サブキャリアの本数を可変にする。 At this time, for example, the number of used subcarriers is made variable by dynamically allocating 50 for user A (U2) and 75 for another user B (U1).
これに伴って、使用周波数帯域は、ユーザAについて50×80[kHz]=4[MHz]、ユーザBについて75×80[kHz]=6[MHz]となり、使用周波数帯域はユーザ毎に可変とされる。この場合、割り当てられるサブキャリアは周波数軸上で連続しているものとされている。なお、さらに周波数帯域の分割幅を可変にすることも可能である。 Accordingly, the use frequency band is 50 × 80 [kHz] = 4 [MHz] for user A and 75 × 80 [kHz] = 6 [MHz] for user B, and the use frequency band is variable for each user. Is done. In this case, the assigned subcarriers are assumed to be continuous on the frequency axis. It is also possible to make the frequency band division width variable.
図35は特許文献2に開示された従来技術の要点を表す図である。本図は、周波軸上での共通制御チャネルとデータチャネルの割り当ての様子を表す図である。
FIG. 35 is a diagram showing the main points of the prior art disclosed in
本システムはマルチキャリアCDMAシステムにおいて、制御信号伝送専用のサブキャリアと、データ伝送(データチャネル)専用のサブキャリアとを分離して設定している。その共通制御チャネルは固有の拡散コードにより拡散されている。よって、この共通制御チャネルを受信する場合は、特定のサブキャリアを復調すればよく、その信号処理量を低減することができる。 This system is a multi-carrier CDMA system in which subcarriers dedicated for control signal transmission and subcarriers dedicated for data transmission (data channel) are set separately. The common control channel is spread by a unique spreading code. Therefore, when receiving this common control channel, it is only necessary to demodulate a specific subcarrier, and the amount of signal processing can be reduced.
図36は特許文献3に開示された従来技術の要点を表す図である。本図は、上記図35におけるデータチャネルの周波数帯域を、伝搬距離(基地局との間の通信距離)に応じて可変にすることを示している。ただし、送信電力も変更(大−中−小)する。
FIG. 36 is a diagram showing the main points of the prior art disclosed in
本システムは、1サブキャリア当たりの伝送速度を固定とし、ユーザに割り当てるサブキャリアの本数を可変にすることで可変速度の通信を実現するシステムであって、基地局と端末との間の距離が近い場合には、各サブキャリアの送信電力が小さくなるようにしながら多くのサブキャリアを割り当て、その距離が遠い場合には、各サブキャリアの送信電力が大きくなるようにしながら少ないサブキャリアを割り当てる。 This system is a system that realizes variable speed communication by fixing the transmission rate per subcarrier and changing the number of subcarriers allocated to the user, and the distance between the base station and the terminal is When the distance is close, many subcarriers are allocated while reducing the transmission power of each subcarrier, and when the distance is long, a small number of subcarriers is allocated while increasing the transmission power of each subcarrier.
また、共通制御チャネルに用いるサブキャリアを少数とする一方、データ通信用チャネル(データチャネル)に対しては多数のサブキャリアを割り当てて、両者を周波数軸上で完全に分離して配置する。なお、共通制御チャネル専用のサブキャリアを用いて、データチャネル用に割り当てたサブキャリアの中心サブキャリア番号、および使用するサブキャリアの数を、基地局から移動局に通知する。 Further, while a small number of subcarriers are used for the common control channel, a large number of subcarriers are allocated to the data communication channel (data channel), and the two are completely separated on the frequency axis. Note that the base station notifies the mobile station of the center subcarrier number of the subcarrier allocated for the data channel and the number of subcarriers to be used, using the subcarrier dedicated for the common control channel.
図37は特許文献4に開示された従来技術の要点を表す図である。本図は、伝搬環境の良否に応じて、各サブキャリアの帯域幅を可変にすることを示す。
FIG. 37 is a diagram showing the main points of the prior art disclosed in
本システムは、無線伝送において伝搬環境の状況に応じてサブキャリアの合計本数を一定としつつ、各サブキャリアの帯域幅を変更する。例えば、その伝搬状況が悪くなったときには各サブキャリアの帯域を広くする。これにより、総サブキャリアは変化させることなく伝送を行うことができるので、伝送速度を伝搬環境の如何によらず一定に維持することができる。 This system changes the bandwidth of each subcarrier while keeping the total number of subcarriers constant according to the state of the propagation environment in wireless transmission. For example, when the propagation state becomes worse, the bandwidth of each subcarrier is widened. Thereby, since transmission can be performed without changing the total subcarriers, the transmission rate can be kept constant regardless of the propagation environment.
本発明は、上述の図34〜図37により説明した従来技術(特許文献1〜4)がそれぞれ有する既述の諸問題点を解決するものであり、以下に図を参照しながら詳しく説明する。
The present invention solves the above-mentioned various problems of the prior art (
図1は本発明に基づく通信装置(送信側)の基本構成を示す図であり、
図2は本発明に基づく通信装置(受信側)の基本構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a communication apparatus (transmission side) based on the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a communication apparatus (reception side) based on the present invention.
図1において、参照番号10が通信装置(送信側)を示し、図2において参照番号20が通信装置(受信側)を示し、これらは同じ通信システム(移動体通信システム)内に収容される。なお、既述したとおり通信装置10が基地局で通信装置20が端末でも、あるいはこの逆であってもよく、どちらにも本発明を適用することができるが、より理解しやすいように、以下の説明では特にことわらない限り、送信側の通信装置10を基地局と想定し、受信側の通信装置20を端末と想定する。
In FIG. 1,
まず図1を参照すると、使用周波数帯域選択/設定部15の特に選択機能を用いて、相手方通信装置20との間で使用すべき使用周波数帯域を選択する。この選択に基づく「使用周波数帯域情報」If(frequency)は送信データ生成部11に入力され、ここで、通信装置20に伝送すべき伝送データ(ユーザデータ)Du(user)と一体になった送信データDt(transmission)が生成される。したがって送信データDtには、伝送データDuと使用周波数帯域情報Ifとが含まれるが、実際にはさらにその他の「通信制御情報」Ict(control)も含まれる。この情報Ictは例えば、QAM等の使用する変調方式に関する情報であり、また伝送データDuの1回の伝送データ量に関する情報等である。
First, referring to FIG. 1, the use frequency band to be used with the
上記送信データDtは、変調部12にて所定の変調が加えられてから、次段のマルチキャリア伝送送信処理部13に入力される。この処理部13に対しては、上記使用周波数帯域選択/設定部15の設定機能により、上記の選択された使用周波数帯域において送信処理すべきことを指示する帯域設定指示信号Sb(band)が印加されており、該処理部13は、この信号Sbに基づく周波数帯域にて、マルチキャリア伝送に準拠した信号送信処理を行う。
The transmission data Dt is input to the next-stage multicarrier transmission
さらに無線部14にて、上記処理部13からの送信データ信号Stに対して周波数変換を行い、次段のアンテナATより相手方通信装置(端末)20に向けてこれを送信する。
Further, the
一方図2を参照すると、上記のアンテナAT(図1)からの無線信号はアンテナAT(図2)にて受信され、さらに無線部21にて周波数変換されて受信データ信号Srとなり、マルチキャリア伝送受信処理部22に入力される。この処理部22にて、該受信データ信号Srに対しマルチキャリア伝送に準拠した信号受信処理が行われ、さらに次段の復調部23にて該信号受信処理後の信号を復調する。
On the other hand, referring to FIG. 2, a radio signal from the antenna AT (FIG. 1) is received by the antenna AT (FIG. 2), and is further frequency-converted by the
その復調後の受信データDrは、受信データ復号部24にて復号されて、元の伝送データDuと、先に設定された前述の使用周波数帯域情報Ifとに分離される。またそのデータDrから、前述の通信制御情報Ictも分離される。なお、この情報Ictにより制御される部分は本発明の本質に直接関係しないので省略する。
The demodulated reception data Dr is decoded by the reception
上述のとおり受信データDrより分離して得られた元の使用周波数帯域情報Ifは、使用周波数帯域設定部25に入力される。該設定部25はこの情報Ifを受けて、前述した帯域設定指示信号Sbを再生する。この信号Sbは、前述したマルチキャリア伝送受信処理部22に印加され、この処理部22において、送信側で選択された周波数帯域にてマルチキャリア伝送に準拠した信号受信処理が行われる。なお、無線回線確立の当初には、予め定めた周波数帯域を選択するようにしてもよい。
The original used frequency band information If obtained by separating from the received data Dr as described above is input to the used frequency
本発明は、上述した帯域設定指示信号Sbによって、送信側(10)と受信側(20)とが同じ使用周波数帯域を使用することができる。さらにその信号Sbに基づいてその使用周波数帯域を、送信側(10)および受信側(20)の双方において同時に、拡張したり縮小したりまた変更したりすることができる。かくして前述した本発明の目的を達成することができる。 In the present invention, the transmission side (10) and the reception side (20) can use the same use frequency band by the band setting instruction signal Sb described above. Further, based on the signal Sb, the used frequency band can be expanded, reduced, or changed simultaneously on both the transmitting side (10) and the receiving side (20). Thus, the object of the present invention described above can be achieved.
上述した本発明の基本構成を、前記の従来技術と対比しながらもう少し具体的に説明する。 The basic configuration of the present invention described above will be described more specifically while comparing with the above-described conventional technology.
本発明においては、通信システム全体で使用できる周波数帯域を複数の帯域に分割する。例えば、該通信システム全体の使用周波数帯域を20[MHz]とした場合、一つの帯域を5[MHz]とし、四つに分割する。この一つの帯域5[MHz]を用いて、使用周波数帯域情報を伝送する制御チャネルと、伝送データを伝送する伝送チャネル(データチャネル)の各情報を伝送する。 In the present invention, the frequency band that can be used in the entire communication system is divided into a plurality of bands. For example, when the use frequency band of the entire communication system is set to 20 [MHz], one band is set to 5 [MHz] and is divided into four. Using this one band 5 [MHz], each information of a control channel for transmitting use frequency band information and a transmission channel (data channel) for transmitting transmission data is transmitted.
本発明によれば、前述したように、少なくとも該制御チャネルを伝送するための周波数帯域を「主帯域」とし、さらに拡張された周波数帯域を「拡張帯域」としている。例えばOFDM通信システムで考えると、上記の一つの帯域5[MHz]あたり、100本のサブキャリアを含むものとし、また各該サブキャリアの帯域幅を50[kHz]として、この100本の一連のサブキャリアを用いて、制御チャネルとデータチャネルの各情報を伝送する。両情報の多重方法は、時間多重でも周波数多重でも拡散コード多重でも構わない。 According to the present invention, as described above, at least the frequency band for transmitting the control channel is a “main band”, and the further expanded frequency band is an “extended band”. For example, in the case of an OFDM communication system, one subband 5 [MHz] includes 100 subcarriers, and the bandwidth of each subcarrier is 50 [kHz]. Each information of a control channel and a data channel is transmitted using a carrier. The multiplexing method of both information may be time multiplexing, frequency multiplexing or spreading code multiplexing.
上述のように特許文献3(特開2004−214746号)と異なり、「主帯域」の情報を受信して復号することにより、使用周波数帯域(または使用周波数帯域の数)が分かるため、使用周波数帯域の拡張や縮小や変更が容易に行える。またこれにより特許文献1(特開平9−205411号)や特許文献3(特開2004−214746号)と異なり、受信部の構成も簡易化される。 As described above, unlike Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-214746), since the information on the “main band” is received and decoded, the used frequency band (or the number of used frequency bands) is known. Bandwidth can be easily expanded, reduced or changed. This also simplifies the configuration of the receiving unit, unlike Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-205411) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-214746).
また、一つの周波数帯域当たりのサブキャリアの数を一定とすれば、使用周波数帯域の数が変更されるのに伴ってサブキャリアの数が整数の比で変化する。よって、サブキャリアが動的に変化する特許文献3(特開2004−214746号)と比較すると、受信部の構成が簡易化される。 If the number of subcarriers per frequency band is constant, the number of subcarriers changes at an integer ratio as the number of frequency bands used is changed. Therefore, the configuration of the receiving unit is simplified as compared with Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-214746) in which the subcarrier dynamically changes.
また、事前に使用周波数帯域を基地局から端末に対して指定することにより、上記拡張帯域の変更および追加を容易に行うことができ、また主帯域の変更も行うことができる。 In addition, by designating the use frequency band from the base station to the terminal in advance, the extension band can be easily changed and added, and the main band can also be changed.
さらに、上述のように各サブキャリアの帯域幅を固定とすれば、特許文献4(特開2002−330467号)のように他のユーザに対して影響を与えることなく、使用周波数帯域を変更することができる。以下に本発明に基づく各種実施態様を説明する。
〔実施態様1:使用周波数帯域の設定〕
初めに本実施態様1で開示するいくつかの特徴を掲記すると次のとおりである。この特徴の主要点は既に掲記したとおりであり、次の三点(i)〜(iii)にある。
Furthermore, if the bandwidth of each subcarrier is fixed as described above, the use frequency band is changed without affecting other users as in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-330467). be able to. Various embodiments based on the present invention will be described below.
[Embodiment 1: Setting of use frequency band]
First, some characteristics disclosed in the first embodiment will be described as follows. The main points of this feature are as already described, and are the following three points (i) to (iii).
(i)通信システムに割り当てられた全周波数帯域を分割してなる複数の周波数帯域の中から特定の周波数帯域を設定し、その特定の周波数帯域を用いて、残りのいずれの周波数帯域を通信装置相互(10,20)間で使用すべきかを定めた「使用周波数帯域情報」Ifを伝送することであり、(ii)その特定の周波数帯域を全周波数帯域の中の「主帯域」として設定し、この主帯域は使用周波数帯域情報Ifに加えてデータ情報(Du)をも伝送することであり、(iii)上記の複数の周波数帯域のうち、上記の「主帯域」を除く周波数帯域の中から設定された少なくとも1つの周波数帯域を「拡張帯域」となし、この拡張帯域は主としてさらなるデータ情報(Du)を伝送することである。 (I) A specific frequency band is set from a plurality of frequency bands obtained by dividing the entire frequency band allocated to the communication system, and any remaining frequency band is set as a communication device using the specific frequency band. Transmitting “used frequency band information” If that defines whether or not to use each other (10, 20), and (ii) setting the specific frequency band as the “main band” of all frequency bands. The main band transmits data information (Du) in addition to the used frequency band information If. (Iii) Of the plurality of frequency bands, the frequency band excluding the “main band” The at least one frequency band set from the above is defined as an “extension band”, and this extension band is mainly for transmitting further data information (Du).
そして本実施態様1でさらに開示するいくつかの要点は次の四点(iv)〜(vii)にある。
And some important points further disclosed in the
(iv)上記の「主帯域」は、通信装置相互(10,20)間での無線回線確立時に、固定的に設定するようにし、
(v)通信装置(20)が複数あるとき、上記の複数の周波数帯域の各々にそれぞれ個別に「主帯域」を設定すると共に、これら複数の通信装置(20)の各々に対応させてそれぞれ主帯域を割り付けるようにし、
(vi)2以上の通信装置(20)が、同一の「主帯域」を、時間多重および/または拡散コード多重によって同時に使用するようにし、
(vii)また、データ情報(Du)の所要伝送速度に応じて、拡張帯域の数を増減することである。
(Iv) The above-mentioned “main band” is fixedly set when a wireless line is established between communication devices (10, 20),
(V) When there are a plurality of communication devices (20), a “main band” is individually set for each of the plurality of frequency bands, and each of the plurality of communication devices (20) is associated with each of the main devices. To allocate bandwidth,
(Vi) Two or more communication devices (20) use the same “main band” simultaneously by time multiplexing and / or spreading code multiplexing,
(Vii) Also, the number of extension bands is increased or decreased according to the required transmission rate of the data information (Du).
図3は本発明に基づく通信装置(送信側)10の一具体例を示す図であり、
図4は本発明に基づく通信装置(受信側)20の一具体例を示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。また図3および図4に示す具体例は、本実施態様1のみならず、後述する他の実施態様2〜10においても共通に適用される。
FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the communication device (transmission side) 10 according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the communication device (reception side) 20 according to the present invention. Throughout the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals or symbols. The specific examples shown in FIGS. 3 and 4 are commonly applied not only to the first embodiment but also to
まず図3の通信装置(送信側)10を参照すると、図1に示した構成要素11〜15およびDu,Dt,St,Sbに対応する部分には、これらの参照番号や記号11〜15およびDu,Dt,St,Sbを付して示す。
First, referring to the communication apparatus (transmission side) 10 in FIG. 3, the components corresponding to the
送信データ生成部11は本図の例によれば、データブロック作成部31、符号化部32、伝送データ量算出部33、符号化部34および多重化部(Mux)35から構成される。
The transmission
上記使用周波数帯域選択/設定部15からの使用周波数帯域情報Ifをもとに、まず伝送データ量算出部33により送信データ長を算出し、データブロック作成部31において、伝送データ長毎にデータブロックとしてまとめる。さらにその伝送データ長を用いて、符号化部32にて、伝送データの符号化を行う。
Based on the use frequency band information If from the use frequency band selection /
上記の使用周波数帯域情報Ifは使用する変調方式等を示す通信制御情報Ictと共に、符号化部34にて符号化される。なお、符号化部32および34は1つの符号化部として、DuとIfをまとめて符号化してもよい。
The used frequency band information If is encoded by the
両符号化部32および34からの各符号化出力は多重化部(Mux)35にて多重化されて、既述の送信データDtとなる。このデータDtはさらに前述のとおり変調部12にて変調される。この多重化の方法としては、サブキャリアを分けて使用する周波数多重や、時間多重(例えば図16に示すフレームフォーマットを用いて)や拡散コード多重等がある。また変調部12による変調方式としては、QPSK,16QAM,64QAM等がある。
The encoded outputs from both the
次にマルチキャリア伝送送信処理部13について見ると、本図に示す例では、構成要素36,37,38,39および40から構成される。ただし、OFDMによる通信を前提とした例で示す。その他のMC−CDMAによる通信を前提とした例は図7(図8)に示す。
Next, looking at the multicarrier transmission
分離部(DeMux)36では、「主帯域」に属する情報と、「拡張帯域」に属する情報とに分離する。「主帯域」に属する情報は、シリアル/パラレル変換部(S/P)37にてパラレル信号に変換した後、逆高速フーリエ変換部(IFFT)38においてそのパラレル信号に対し時間−周波数変換を行う。この周波数に変換されたパラレル信号は再びパラレル/シリアル変換部(P/S)39にてシリアル信号に変換される。さらにガードインターバル(GI)挿入部40において、そのシリアル信号に対し、シンボル間干渉を防止するためのガードインターバルGIを挿入する。
The separation unit (DeMux) 36 separates information belonging to “main band” and information belonging to “extended band”. Information belonging to the “main band” is converted into a parallel signal by a serial / parallel converter (S / P) 37, and then subjected to time-frequency conversion on the parallel signal by an inverse fast Fourier transformer (IFFT) 38. . The parallel signal converted to this frequency is converted again into a serial signal by a parallel / serial conversion unit (P / S) 39. Further, a guard interval (GI)
かくして得られた送信データ信号Stは、無線部14に入力される。この無線部14は、本図の例によると、一般的なミキサ41、ローカルオシレータ42、電力増幅器44から構成され(D/Aコンバータやフィルタ等は省略)、アンテナATより該送信データ信号Stを送出する。この場合、加算部43が途中に設けられている。
The transmission data signal St thus obtained is input to the
加算部43は、前述のように分離部(DeMux)36で分離された上記の「拡張帯域」に属する情報に対して、上述した構成要素37,38,39,40,41および42による「主帯域」用の処理と同様の処理を、構成要素37′,38′,39′,40′,41′および42′によって施し「拡張帯域」側の送信データ信号Stを得て、既述の「主帯域」側の送信データ信号Stと一体にする。
As described above, the adding
上記の「拡張帯域」側の送信データは、「拡張帯域」によるデータ伝送を必要とするときだけ生成されるが、その必要があるか否かは、既述の選択/設定部15からの帯域設定指示信号Sbの内部によって決定される。
The transmission data on the “extended band” side is generated only when data transmission by the “extended band” is required. Whether or not the transmission data is necessary depends on the band from the selection /
次に図4を参照すると、図2に示した構成要素21〜25およびSr,Dr,Du,If,Sbに対応する部分には、これらの参照番号や記号21〜25およびSr,Dr,Du,If,Sbを付して示す。
Next, referring to FIG. 4, the portions corresponding to the
無線部21は本図の例によれば、バンドパスフィルタ(BPF)51によりアンテナATからの受信信号のうち不要な帯域の信号を除去し、ミキサ52およびローカルオシレータ53により所要の受信周波数に変換して受信データ信号Srを得る。
According to the example of this figure, the
この受信データ信号Srは、マルチキャリア伝送受信処理部22に入力されて処理される。この処理部22は本図の例によると、図示する構成要素54,55,56,57および58からなる。
The received data signal Sr is input to the multicarrier transmission
まずガードインターバル(GI)除去部54にて、送信側で挿入されたガードインターバルが除去される。GI除去後の信号はさらにシリアル/パラレル変換部(S/P)55にてパラレル信号に変換され、高速フーリエ変換部(FFT)56においてそのパラレル信号に対し周波数−時間変換を行う。この時間変換されたパラレル信号は、再びパラレル/シリアル変換部(P/S)57にてシリアル信号に変換される。
First, the guard interval (GI)
一方アンテナATからの受信信号の中に、「拡張帯域」に属する情報があるときは、ミキサ52′およびローカルオシレータ53′によって該「拡張帯域」情報の信号が抽出され、上述した構成要素55〜57による処理と同様の処理が同様の構成要素S/P55′,FFT56′およびP/S57′によって施され、時間変換されたシリアル信号となる。
On the other hand, when there is information belonging to the “extended band” in the received signal from the antenna AT, the signal of the “extended band” information is extracted by the
上記のパラレル/シリアル変換部57および57′からの各シリアル信号は多重化部(Mux)58にて多重化され、さらに復調部23にて復調される。なお、「主帯域」に属する情報のみしか送信されてこないときは、上記多重化部58は多重化は行わず、単に信号を通過させるのみである。
Each serial signal from the parallel /
多重化部58からの信号は次段の復調部23にて復調された受信データDrとなった後、受信データ復号部24に入力される。この復号部24は本図の例によれば、分離部(DeMux)59、データチャネル復号部60、制御チャネル復号部61および伝送データ量算出部62からなる。
The signal from the multiplexing
上記分離部24は、受信データDrをデータチャネル側データと制御チャネル側データとに分離して、それぞれを復号部60と復号部61とに分配する。復号部60からは、後述する伝送データ量に基づき、元の伝送データDuが再生される。一方、復号部61からは、「使用周波数帯域情報」Ifが再生される。
The
復号部61からの上記情報Ifは、一方において伝送データ量算出部62に入力され、ここでそのIfに基づき受信伝送データのデータ長を算出し、このデータ長に基づいて上記の復号部60による伝送データの復号を行う。
The information If from the
復号部61からの上記情報Ifは、他方において、既述の使用周波数帯域設定部25に与えられ、ここで前述の帯域設定指示信号Sbが生成される。そしてこの信号Sbの内容によって、選択された周波数帯域に対応した設定を、図示する点線の経路にて、それぞれの回路部分(22,58,59)に対して行う。なお、図4の受信データ復号部24の構成は、最初に一つの復号部(復号部60と61の共通化)に受信データDrを入力して復号した後で、分離部59にてデータチャネルと制御チャネルとに分離するようにしてもよい。
On the other hand, the information If from the
上述した図3および図4の構成では、「主帯域」の周波数帯域は固定で、「拡張帯域」の周波数帯域のみが可変である。しかし本発明のある実施態様では「拡張帯域」のみならず「主帯域」の方もその周波数帯域を可変にすることができる。これを実現する構成例を図に示す。 3 and 4 described above, the frequency band of the “main band” is fixed, and only the frequency band of the “extension band” is variable. However, in an embodiment of the present invention, not only the “extension band” but also the “main band” can change the frequency band. A configuration example for realizing this is shown in the figure.
図5は本発明に基づく通信装置(送信側)10の変形例を示す図であり、
図6は本発明に基づく通信制御装置(受信側)20の変形例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the communication device (transmission side) 10 according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the communication control apparatus (reception side) 20 based on the present invention.
これらの図5および図6に示す構成と、前述した図3および図4に示す構成との相違は、図5において、使用周波数帯域選択/設定部15からの帯域設定指示信号Sbによる指示範囲が、「拡張帯域」側(37′〜42′)のみ(図3の場合)ならず、「主帯域」側(37〜42)にも及んでいることである。また図6において、使用周波数帯域設定部25からの帯域設定指示信号Sbによる指示範囲が、「拡張帯域」側(52′〜57′)のみ(図4の場合)ならず、「主帯域」側(52〜57)にも及んでいることである。かくして、「主帯域」の周波数帯域の変更も可能となる。
The difference between the configuration shown in FIGS. 5 and 6 and the configuration shown in FIGS. 3 and 4 is that the range indicated by the band setting instruction signal Sb from the use frequency band selection /
また、上述の具体例の説明はOFDMによる通信を前提として行ったが、この他にもMC−CDMAによる通信を前提とすることも可能である。この後者の場合(MC−CDMAベース)における通信装置の一例についてもここで示しておく。 Moreover, although the description of the above specific example was performed on the premise of communication by OFDM, it is also possible to presuppose communication by MC-CDMA. An example of a communication apparatus in the latter case (MC-CDMA base) is also shown here.
図7は本発明に基づく通信装置(送信側)10の他の変形例を示す図であり、
図8は本発明に基づく通信装置(受信側)20の他の変形例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another modification of the communication device (transmission side) 10 according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another modification of the communication device (reception side) 20 according to the present invention.
例えば前述した図5および図6と、本図7および図8とを比較すると、送信側(10)では、マルチキャリア伝送送信処理部13の構成が異なり、また受信側(20)では、マルチキャリア伝送受信処理部22の構成が異なる。
For example, when FIG. 5 and FIG. 6 described above are compared with FIG. 7 and FIG. 8, the configuration of the multicarrier transmission
すなわち、図7に示す処理部13においては、コピア部(Copier)46と乗算部47とが用いられている点が異なる。また、図8に示す処理部22においては、乗算部65と合成部(Σ)66とが用いられている点が異なる。
That is, the
まず、送信動作について図7を用いて説明する。生成された送信データを変調し、コピア部(Copier)46でサブキャリア数分コピーする。乗算部47にてそのコピーされた信号に拡散コード(C1,C2…Cn)を掛ける。この結果をIFFT部(38,38′)でIFFTを行い時間−周波数変換を行う。続いて、GI挿入部40で、GIを挿入後、周波数変換しアンテナATより送信する。また、使用周波数帯域選択部15で選択した使用周波数帯域を基に、マルチキャリア伝送送信処理部13の設定を変更する。
First, the transmission operation will be described with reference to FIG. The generated transmission data is modulated and copied by the copier unit (Copier) 46 by the number of subcarriers.
次に受信動作について、図8を用いて説明する。まず、受信信号を周波数変換してベースバンド信号を得、GI除去部54で、GIを除去する。続いて、シリアル/パラレル変換し(55,55′)、それぞれに拡散コード(C1,C2…Cn)を乗算部65にて掛け逆拡散する。その結果をFFT部(56,56′)でFFTし、周波数−時間変換を行った後、合成部66にて和をとる。この結果を復調部23で復調する。以後前述と同様に処理し、使用周波数帯域情報Ifを抽出する。そして、その抽出した使用周波数帯域情報Ifを基に、マルチキャリア伝送受信処理部22の設定を変更する。なお、図7と図8において、使用周波数帯域を変更する場合は、周波数拡散のコード数nを可変とすればよい。上記のようにMC−CDMAを用いた場合、OFDMと比較して装置構成を簡易にできる。しかし一方で、FFTおよびIFFTのポイント数を動的に可変する必要が生じるため、制御が煩雑になる。
Next, the reception operation will be described with reference to FIG. First, the received signal is frequency-converted to obtain a baseband signal, and the
以下、周波数帯域の配置構成図を参照しながら、さらに本実施態様1を説明する。 Hereinafter, the first embodiment will be further described with reference to the frequency band arrangement configuration diagram.
OFDM等を用いた使用周波数帯域を変更できる通信システムにおいて、使用周波数帯域情報Ifを特定の周波数帯域で伝送する。そして、特定の周波数帯域を復調および復号することにより、使用帯域情報Ifを得ることができる。この情報Ifにより、拡張された帯域での通信が可能となる。その前提として、本発明では次のように全周波数帯域の分割を行う。 In a communication system that can change a used frequency band using OFDM or the like, the used frequency band information If is transmitted in a specific frequency band. The use band information If can be obtained by demodulating and decoding a specific frequency band. With this information If, communication in the extended band becomes possible. As a premise, in the present invention, the entire frequency band is divided as follows.
図9は通信システム内における周波数分割の様子を示す図である。本図の一連のサブキャリアは、通信システムに割り当てられた全周波数帯域を示す。そしてこの全周波数帯域を、複数の周波数帯域に分割する。本図では4分割の例を示しており、四つの周波数帯域、すなわち「帯域1」、「帯域2」、「帯域3」および「帯域4」に分割する。そしてこれらの「帯域1」〜「帯域4」のいずれかを選択して上記「主帯域」とし、さらにそれ以外の帯域を選択して上記「拡張帯域」とする。
FIG. 9 is a diagram showing a state of frequency division in the communication system. A series of subcarriers in this figure represents the entire frequency band allocated to the communication system. The entire frequency band is divided into a plurality of frequency bands. In the figure, an example of four divisions is shown, and division into four frequency bands, that is, “
図10は「主帯域」と「拡張帯域」とを一つずつ選択した様子を示す図である。「主帯域」として例えば上記帯域1を選択し、また「拡張帯域」として例えば上記帯域2を選択する。前述のとおり、「主帯域」は制御チャネル(CH)とデータチャネル(CH)の伝送に割り当て、「拡張帯域」はさらなるデータチャネルの伝送に割り当てる。ある端末が使用する主帯域は、例えば基地局またはその上位の基地局制御装置が決定する。あるいはこの逆に、端末側から基地局側に対して主帯域を指定してもよい。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state where “main band” and “extended band” are selected one by one. For example, the
上記主帯域は、通信システムとして予め固定としてもよいし、また、通信装置相互(基地局と端末)間での無線確立時に設定し、その通信が完了するまでその設定を固定としてもよい。 The main band may be fixed in advance as a communication system, or may be set when wireless communication is established between communication apparatuses (base station and terminal), and the setting may be fixed until the communication is completed.
さらに通信装置(ユーザ端末)が複数あるときは、ユーザ端末毎に異なる主帯域を設定してもよい。この様子を図で示す。 Furthermore, when there are a plurality of communication devices (user terminals), a different main band may be set for each user terminal. This is illustrated in the figure.
図11は複数ユーザに対する主帯域の割り当て態様の第一例を示す図であり、
図12は複数ユーザに対する主帯域の割り当て態様の第二例を示す図である。なおこの割り当て態様は、拡張帯域に対して適用することができる。
FIG. 11 is a diagram illustrating a first example of an allocation mode of main bands for a plurality of users.
FIG. 12 is a diagram illustrating a second example of an allocation mode of main bands for a plurality of users. This allocation mode can be applied to the extended band.
まず図11を参照すると、複数の周波数帯域、すなわち帯域1〜帯域4の各々にそれぞれ個別に各ユーザU1〜U4の主帯域を割り当てる。ただしこの場合は、ユーザ数が帯域の数によって制限されてしまう。
First, referring to FIG. 11, the main bands of the users U1 to U4 are individually assigned to a plurality of frequency bands, that is, the
そこで図12に示すように、同一の主帯域を複数の通信装置(ユーザ端末)に対して同時に割り当てる。これはユーザ多重によって可能となる。この多重方法としては、時間多重や拡散コード多重があり、あるいはこれらを複合した多重でも構わない。 Therefore, as shown in FIG. 12, the same main band is simultaneously allocated to a plurality of communication devices (user terminals). This is possible by user multiplexing. As this multiplexing method, there are time multiplexing and spreading code multiplexing, or a combination of these.
さらに本実施態様1では、データ情報(伝送データDu)の所要伝送速度に応じて、使用周波数帯域(帯域1〜帯域4)を増減することもできる。
Furthermore, in the first embodiment, the use frequency band (
すなわち、基地局において、通信中である他の端末の通信状況や伝搬環境および使用周波数帯域等を考慮し、他の周波数帯域を使用可能と判断した際には、使用周波数帯域の拡張を行う。なお、拡張に際して、端末間の通信の優先度や、所要伝送速度などの送信データ属性(QoS:Quality of Service)により、優先的に使用周波数の拡張を行ってもよい。 That is, in the base station, the use frequency band is expanded when it is determined that another frequency band can be used in consideration of the communication status, propagation environment, use frequency band, and the like of other terminals that are communicating. Note that the frequency of use may be preferentially extended based on transmission data attributes (QoS: Quality of Service) such as communication priority between terminals and required transmission speed.
このように、使用周波数帯域情報Ifが特定の周波数帯域(主帯域)にて伝送されるので、受信側は、まずその主帯域を受信するだけでよく、他の周波数帯域まで受信して復調および復号する必要はない。また、拡張帯域を用いることにより、伝送速度の一層の高速化が可能となって、周波数利用効率の改善が図れる。
〔実施態様2:主帯域の動的な変更〕
初めに本実施態様2で開示するいくつかの特徴を掲記すると次のとおりである。
In this way, since the used frequency band information If is transmitted in a specific frequency band (main band), the receiving side only needs to receive the main band first, and receive and demodulate to other frequency bands. There is no need to decrypt. Further, by using the extension band, the transmission speed can be further increased, and the frequency utilization efficiency can be improved.
[Embodiment 2: Dynamic change of main band]
First, some characteristics disclosed in the second embodiment will be described as follows.
i)複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)のうち主帯域が占有すべき周波数帯域を、時間経過と共に可変とすることであり、
ii)通信装置(10,20)間での伝搬環境の良否を判定し、上記複数の周波数帯域のうち最も良い伝搬環境の周波数帯域またはこれに準ずる周波数帯域を選択して主帯域として設定することであり、
iii)主帯域の新たな設定に際し、その周波数帯域の変更を事前に相手方通信装置に通知することであり、
iv)通信装置間で、送信したパイロットチャネルまたはパイロット信号に応答して得た伝送品質(CQI)の検出結果を用いて、上述した伝搬環境の良否の判定を行うことであり、
v)その伝搬環境の良否の判定は、上記複数の周波数帯域の全てについて順次または同時に行うことであり、
vi)またその伝搬環境の良否の判定結果を、特定の周波数帯域での制御チャネルにて相手方通信装置に伝送することである。
i) The frequency band that the main band should occupy among a plurality of frequency bands (
ii) Determining whether the propagation environment between the communication devices (10, 20) is good or not, and selecting the frequency band of the best propagation environment among the plurality of frequency bands or a frequency band equivalent thereto to set as the main band. And
iii) Notifying the other communication device in advance of the change of the frequency band when setting the new main band,
iv) using the detection result of the transmission quality (CQI) obtained in response to the transmitted pilot channel or pilot signal between the communication devices, to determine the quality of the propagation environment described above,
v) The determination of the quality of the propagation environment is performed sequentially or simultaneously for all of the plurality of frequency bands.
vi) In addition, the determination result of the quality of the propagation environment is transmitted to the counterpart communication device through a control channel in a specific frequency band.
一般に制御チャネルの伝送特性は、データチャネルと比較してその伝送品質が良くなければならない。まず、データを伝送すべき回線を確実に設定しなければならないからである。すなわち、制御チャネルを含む主帯域は、拡張帯域と比較してその伝送品質が良くなるように、伝搬環境のより良い周波数帯域を選択する必要がある。そこで、伝搬環境の良否に応じて主帯域として設定する周波数帯域を自在に選択とする具体例について説明する。 In general, the transmission quality of the control channel must be better than that of the data channel. First, it is necessary to securely set a line through which data is transmitted. That is, it is necessary to select a frequency band with a better propagation environment so that the main band including the control channel has better transmission quality than the extension band. Therefore, a specific example will be described in which the frequency band set as the main band is freely selected according to the quality of the propagation environment.
図13は主帯域の周波数帯域を動的に変更する一例を示すフローチャートである。なお、基地局と端末との間における基本的な送受信動作は、前述の実施態様1において説明したとおりである。またこの図13において、実線のブロックはそれぞれ基地局の動作を表し、点線のブロックはそれぞれ端末の動作を表している。ただしこの逆であっても構わない(後述する他のフローチャートについても同様)。 FIG. 13 is a flowchart showing an example of dynamically changing the frequency band of the main band. The basic transmission / reception operation between the base station and the terminal is as described in the first embodiment. In FIG. 13, the solid line blocks represent the operation of the base station, and the dotted line blocks represent the operation of the terminal. However, this may be reversed (the same applies to other flowcharts described later).
ステップS11:各周波数帯域でパイロットチャネル信号を送信する。 Step S11: A pilot channel signal is transmitted in each frequency band.
ステップS12:全てのパイロットチャネル信号を受信し、
ステップS13:各SNR等を算出してCQIに変換し、
ステップS14:各CQIを上り制御チャネルで伝送する。
Step S12: receiving all pilot channel signals,
Step S13: Each SNR etc. is calculated and converted into CQI,
Step S14: Each CQI is transmitted on the uplink control channel.
ステップS15:各CQIを受信し、
ステップS16:使用周波数帯域を選択すると共に、帯域の変更タイミングを決定し、
ステップS17:選択した使用周波数帯域と、決定した変更タイミングとを、下り制御チャネルで伝送する。
Step S15: Receiving each CQI,
Step S16: Select a use frequency band, determine a band change timing,
Step S17: The selected use frequency band and the determined change timing are transmitted using the downlink control channel.
ステップS18:上記の使用周波数帯域と、変更タイミングとを受信し、
ステップS19:上記の変更タイミングに合せて、各回路部での設定を変更し、
ステップS20:その変更後の主帯域を用いて、受信動作を開始する。
Step S18: Receiving the above used frequency band and the change timing,
Step S19: In accordance with the above change timing, the setting in each circuit unit is changed,
Step S20: The reception operation is started using the changed main band.
なお上記のSNRは、Signal to Noise Ratio、CQIは、Channel Quality Indicatorである。なおCQIに関する定義は、3GPP(3rd Generation Partnership Project http://www.3gpp.org/)のTS25.212 Release 5等に記述されており、またこれらの仕様は、http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htmに登録されている。
The SNR is a Signal to Noise Ratio, and the CQI is a Channel Quality Indicator. The definition regarding CQI is described in TS25.212
図13に一例を示す上記フローチャートに従って主帯域を時間経過と共に可変にするための処理は、例えば次のような装置構成によって実現することができる。 The process for making the main band variable with time according to the flowchart shown in FIG. 13 as an example can be realized by the following apparatus configuration, for example.
図14Aおよび14Bはパイロット信号の送信側の装置構成例を示す図であり、
図15Aおよび15Bはパイロット信号に対する応答(CQI)情報の返送側の装置構成例を示す図である。
14A and 14B are diagrams illustrating an example of a device configuration on the pilot signal transmission side,
FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating an example of a device configuration on the return side of response (CQI) information to a pilot signal.
図14Aおよび14Bに示す構成は、前述した図3(または図5)の構成と実質的に同じであって、新たに注目すべき要素は、本図左端のパイロット信号Sp(またはパイロットチャネル)と、該パイロット信号Spおよび使用周波数帯域情報Ifを多重化する多重部(Mux)71であり、また、本図の下半分におけるCQI抽出部72である。この下半分の構成は、前述した図4(または図6)の構成と実質的に同じであり、新たに注目すべき構成要素は、本図中央下側のCQI抽出部72である。なお本図の下半分において、図4の中で対応する部分には図4に用いた参照番号52,53,54…に対し100を付加して、152,153,154…のように示す。
The configuration shown in FIGS. 14A and 14B is substantially the same as the configuration shown in FIG. 3 (or FIG. 5), and the elements to be newly noted are the pilot signal Sp (or pilot channel) at the left end of FIG. , A multiplexing unit (Mux) 71 that multiplexes the pilot signal Sp and the used frequency band information If, and a
また図15Aおよび15Bに示す構成は前述した図4(または図6)の構成と同じであって、新たに注目すべき構成要素は、本図上半分におけるSNR測定部75、CQI算出部76であり、さらに折り返しパス77を経由した後の、本図下半分における符号化部78および加算部79である。なお本図の上半分において、図4(受信側)の中で対応する部分には図4に用いた参照番号52,53,54…を用いて示し、また本図の下半分において、図3(送信側)の中で対応する部分には図3に用いた参照番号12,37,38…に対し100を付加して、112,137,138…のように示す。
The configuration shown in FIGS. 15A and 15B is the same as the configuration shown in FIG. 4 (or FIG. 6), and the components to be newly noted are the
上記のパイロット信号Spは、実運用上は、他の送信情報と多重化されて伝送される。この多重化方法には例えば下記の2通りがある。 The pilot signal Sp is transmitted after being multiplexed with other transmission information in actual operation. For example, there are the following two multiplexing methods.
図16はパイロット信号の第1の多重例を示す図であり、
図17はパイロット信号の第2の多重例を示す図である。なお両図中、“P”はパイロット信号Spを表し、“C”は既述の通信制御情報Ictを表し、“D”は既述した伝送データDuを表す。
FIG. 16 is a diagram illustrating a first multiplexing example of pilot signals,
FIG. 17 is a diagram illustrating a second multiplexing example of pilot signals. In both figures, “P” represents the pilot signal Sp, “C” represents the communication control information Ict described above, and “D” represents the transmission data Du described above.
図16はパイロット信号Spを時間方向に多重化していることを示し、一方、図17はパイロット信号Spを時間方向と周波数方向の双方に多重化していることを示す。 FIG. 16 shows that the pilot signal Sp is multiplexed in the time direction, while FIG. 17 shows that the pilot signal Sp is multiplexed in both the time direction and the frequency direction.
図18は、上述した実施態様2における主帯域の動的変更例を分かりやすく示す図である。時間経過は本図の上から下へと向かう。この時間経過と共に、主帯域は、より良好な伝搬環境を追って、例えば「帯域1」→「帯域2」→「帯域1」→「帯域4」のように変遷する。
FIG. 18 is a diagram showing an example of dynamic change of the main band in
かくのごとく、基地局は、運用している周波数帯域すべてにおいて、伝搬環境を測定するための信号(パイロット)を多重化し制御チャネルとして伝送する。なお実運用上は、伝送データDuを含まない場合も想定される。またパイロット信号Spに代えてパイロットチャネルを設けてもよい。 As described above, the base station multiplexes a signal (pilot) for measuring the propagation environment and transmits it as a control channel in all operating frequency bands. In actual operation, it may be assumed that the transmission data Du is not included. A pilot channel may be provided instead of the pilot signal Sp.
端末は、すべての周波数帯域(帯域1〜帯域4)について、パイロットチャネル信号を受信し、例えばSNRやCIR(Carrier to Interference Ratio)等の受信状況や伝搬環境を測定し、その測定値から上記CQIを算出し、上り制御チャネルを用いて、各帯域毎に順次または同時に、基地局に伝送する。なお、上記CIRやSNR等の測定結果をそのまま伝送してもよい。
The terminal receives pilot channel signals for all frequency bands (
上り制御チャネル信号を受信し、CQIを復調および復号した基地局は、複数あるCQIの中から最もよいCQI値の周波数帯域を主帯域とし選択する。この選択結果と、主帯域の変更タイミングとを下り制御チャネルに乗せて端末に伝送する。 The base station that receives the uplink control channel signal and demodulates and decodes the CQI selects the frequency band with the best CQI value from among a plurality of CQIs as the main band. The selection result and the change timing of the main band are transmitted on the downlink control channel to the terminal.
端末はこの下り制御チャネル信号を受信して復調および復号し、使用周波数帯域と変更タイミングの各情報を抽出する。続いて、その変更タイミングに合わせて、使用周波数帯域の変更を行う。なお、変更タイミングは、例えば絶対時間や相対時間あるいはスロット単位によって定めても良い。また、変更タイミングを伝送せず、下り制御チャネル信号の送信から5スロット後などとし、システム固定としてもよい。 The terminal receives this downlink control channel signal, demodulates and decodes it, and extracts information on the used frequency band and change timing. Subsequently, the use frequency band is changed in accordance with the change timing. The change timing may be determined by, for example, absolute time, relative time, or slot unit. Further, the change timing may not be transmitted, and the system may be fixed, for example, 5 slots after transmission of the downlink control channel signal.
上記では、最も伝搬環境の良い周波数帯域を主帯域として選択したが、他の端末の状況によっては一番目に良好な周波数帯域が選択できない場合も考えられる。そのような場合は、それに準ずる二番目に良い周波数帯域を選択してもよい。 In the above description, the frequency band with the best propagation environment is selected as the main band. However, the best frequency band may not be selected depending on the situation of other terminals. In such a case, the second best frequency band corresponding to the above may be selected.
なお、ここでは主帯域の選択を基地局の方が行ったが、端末において同様に最も伝搬環境の良い周波数帯域を選択して、基地局に伝送するようにしてもよい。 Although the base station selects the main band here, the terminal may similarly select the frequency band with the best propagation environment and transmit it to the base station.
端末におけるSNRやCIR等の測定は、上述のように、各周波数帯域に対して同時に測定しても良いし、時間で分けて測定してもよい。また、周波数帯域幅の狭い帯域のものが連続している等の状況下では、伝搬環境が大きく変わることはないのでこのような場合は、一つの周波数帯域のみを測定することとしてもよい。また、その測定値は、一定時間測定した後の平均値としてもよい。 As described above, measurement of SNR, CIR, and the like at the terminal may be performed simultaneously for each frequency band, or may be measured by time. In addition, the propagation environment does not change greatly under the condition that narrow bandwidths are continuous, and in such a case, only one frequency band may be measured. Moreover, the measured value is good also as an average value after measuring for a fixed time.
また、実施態様1では拡張帯域は伝送データDuのみ送信するものとして述べたが、各周波数帯域の伝搬環境を測定するために、伝送データDuに加えパイロットチャネルまたはパイロット信号を送信するようにしてもよい。 In the first embodiment, the extension band is described as transmitting only the transmission data Du. However, in order to measure the propagation environment of each frequency band, a pilot channel or a pilot signal may be transmitted in addition to the transmission data Du. Good.
上記の説明では、基地局から端末への伝送として説明したが、この逆に端末から基地局への伝送としても同様に適用可能である。 In the above description, transmission from the base station to the terminal has been described, but conversely, transmission from the terminal to the base station can be similarly applied.
既に述べたように、一般に制御チャネルの伝送特性はデータチャネルの伝送特性よりもその伝送品質において良好でなければならない。よって、制御チャネルを含む主帯域は、伝搬環境の良い周波数帯域を選択する必要があるが、上述した動作によって、最も良い伝搬環境にある周波数帯域を主帯域として選択することが可能となる。また、伝搬環境が時間経過と共に変動しても、常に最良の伝搬環境にある周波数帯域を、主帯域として選択することが可能となる。 As already mentioned, generally the transmission characteristics of the control channel must be better in its transmission quality than the transmission characteristics of the data channel. Therefore, although the main band including the control channel needs to select a frequency band with a good propagation environment, the frequency band in the best propagation environment can be selected as the main band by the above-described operation. Further, even if the propagation environment fluctuates with the passage of time, the frequency band that is always in the best propagation environment can be selected as the main band.
これにより、制御チャネル情報の伝送誤りは減少するばかりでなく、受信側の装置設定が容易となり、かつ、伝送品質の改善も可能となる。さらに、伝送誤りに起因するデータ再送回数を低減することもできることから、伝送速度を一層高速にすることができる。 Thereby, not only the transmission error of the control channel information is reduced, but the device setting on the receiving side is facilitated, and the transmission quality can be improved. Furthermore, since the number of data retransmissions due to transmission errors can be reduced, the transmission rate can be further increased.
さらに、主帯域の設定が可変であることから、周波数帯域間の利用状況(負荷)の不均衡を避けることができ、周波数利用効率の改善が図れることになる。
〔実施態様3:拡張帯域の動的な変更〕
初めに本実施態様3で開示するいくつかの特徴を掲記すると次のとおりである。
Furthermore, since the setting of the main band is variable, it is possible to avoid an imbalance in the usage situation (load) between the frequency bands, and to improve the frequency utilization efficiency.
[Embodiment 3: Dynamic change of extension band]
First, some characteristics disclosed in the third embodiment are listed as follows.
i)複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)のうち拡張帯域として設定した周波数帯域を、時間経過と共に可変とすることであり、
ii)通信装置(10,20)間での伝搬環境の良否を判定し、上記複数の周波数帯域のうち最も良い伝搬環境の周波数帯域に準ずる周波数帯域を選択して拡張帯域として設定することである。
i) making a frequency band set as an extension band among a plurality of frequency bands (
ii) Determining whether the propagation environment between the communication devices (10, 20) is good or not, selecting a frequency band that conforms to the frequency band of the best propagation environment among the plurality of frequency bands and setting it as an extension band. .
iii)また無線回線確立時に、当該通信装置(10,20)が使用可能な周波数帯域を限定し、その限定された周波数帯域内で主帯域および拡張帯域を動的に割り付けることである。 iii) Further, at the time of establishing the radio line, the frequency band that can be used by the communication device (10, 20) is limited, and the main band and the extension band are dynamically allocated within the limited frequency band.
iv)さらにまた拡張帯域として設定すべき周波数帯域の設定情報を、事前に相手方通信装置に通知して拡張を実行することであり、
v)相手方通信装置から、拡張が可能なまたは変更可能な周波数帯域に関する周波数帯域設定情報を受信して、拡張帯域または主帯域の変更を行うことであり、
vi)さらにその変更のタイミングに関する変更タイミング情報をも受信することである。
iv) Furthermore, it is to notify the counterpart communication device in advance of the setting information of the frequency band that should be set as the extension band, and execute the extension.
v) receiving frequency band setting information related to an expandable or changeable frequency band from the counterpart communication device, and changing the extension band or the main band;
vi) In addition, it also receives change timing information regarding the change timing.
vii)また伝搬環境の良否の判定結果を、特定の周波数帯域での制御チャネルにて相手方通信装置に伝送することであり、
viii)通信装置(10,20)間で、送信したパイロットチャネルまたはパイロット信号に応答して返送された伝送品質(CQI)の検出結果を用いて、伝搬環境の良否の判定を行うことであり、
ix)当該通信装置の使用可能周波数、各周波数帯域での伝搬環境の良否、各周波数帯域の使用状況およびデータ情報(Du)の所要伝送速度、の少なくとも1つに基づいて、拡張帯域の設定または変更の必要性を判断することであり、
x)上記の拡張帯域の新たな設定に際し、その周波数帯域の変更を事前に相手方通信装置に通知することである。
vii) In addition, the determination result of the quality of the propagation environment is transmitted to the counterpart communication device through a control channel in a specific frequency band,
viii) using the detection result of the transmission quality (CQI) returned in response to the transmitted pilot channel or pilot signal between the communication devices (10, 20) to determine whether the propagation environment is good or bad;
ix) setting of the extension band based on at least one of the usable frequency of the communication device, the quality of the propagation environment in each frequency band, the usage status of each frequency band and the required transmission rate of data information (Du), or Is to determine the need for change,
x) When a new setting of the extension band is made, a change in the frequency band is notified to the counterpart communication device in advance.
図19は拡張帯域の導入および変更の第1例を示すフローチャートであり、
図20は拡張帯域の導入および変更の第2例を示すフローチャートであり、
図21は拡張帯域の導入および変更の第3例を示すフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a first example of introduction and change of an extension band,
FIG. 20 is a flowchart showing a second example of introduction and change of an extension band,
FIG. 21 is a flowchart showing a third example of introduction and change of an extension band.
具体的には、図19は端末の使用可能周波数帯域と各周波数帯域のCQIとを用いて拡張帯域を選択する場合の制御フローを示す。また図20はその使用可能周波数帯域と、各周波数帯域の使用状況および伝送データの所要伝送速度とを用いて拡張帯域を選択する場合の制御フローを示す。さらに図21は端末の使用可能周波数帯域、各周波数帯域のCQI、各周波数帯域の使用状況および伝送データの所要伝送速度を用いて、拡張帯域を選択する場合の制御フローを示す。 Specifically, FIG. 19 shows a control flow in the case of selecting an extension band using the usable frequency band of the terminal and the CQI of each frequency band. FIG. 20 shows a control flow in the case of selecting an extension band using the usable frequency band, the usage state of each frequency band and the required transmission rate of transmission data. Further, FIG. 21 shows a control flow when an extension band is selected using the usable frequency band of the terminal, the CQI of each frequency band, the usage status of each frequency band, and the required transmission rate of transmission data.
図19において、
ステップS21:使用可能周波数帯域を送信する。
In FIG.
Step S21: The usable frequency band is transmitted.
ステップS22:その使用可能周波数帯域を受信し、
ステップS23:その使用可能周波数帯域で、パイロットチャネル信号を送信する。
Step S22: receiving the usable frequency band,
Step S23: A pilot channel signal is transmitted in the usable frequency band.
ステップS24:全てのパイロットチャネル信号を受信し、さらに各SNR等を算出すると共にCQIに変換して、
ステップS25:上記の各CQIを上り制御チャネルで伝送する。
Step S24: All pilot channel signals are received, and each SNR and the like are calculated and converted into CQI.
Step S25: Each CQI is transmitted through an uplink control channel.
ステップS26:上記の各CQIを受信し、
ステップS27:そのCQIから拡張の必要の有/無を選択し、拡張周波数帯域を選択すると共にその変更タイミングを決定し、
ステップS28:その拡張周波数帯域と変更タイミングとを、下り制御チャネルで伝送する。
Step S26: Receiving each of the above CQIs,
Step S27: Select the presence / absence of necessity of extension from the CQI, select the extension frequency band and determine the change timing,
Step S28: The extended frequency band and the change timing are transmitted on the downlink control channel.
ステップS29:上記の拡張周波数帯域と変更タイミングとを受信し、
ステップS30:その変更タイミングに合せて各回路部の設定を変更し、
ステップS31:その変更後の拡張帯域にて受信動作を開始する。
Step S29: receiving the above extended frequency band and change timing,
Step S30: Change the setting of each circuit unit in accordance with the change timing,
Step S31: The reception operation is started in the extension band after the change.
次に図20において、
ステップS41:使用可能周波数帯域を送信する。
Next, in FIG.
Step S41: The usable frequency band is transmitted.
ステップS42:上記使用可能周波数帯域を受信し、
ステップS43:各周波数帯域の使用状況と、伝送データDuの所要伝送速度とを確認し、
ステップS44:拡張の必要の有/無を選択し、拡張周波数帯域を選択すると共にその変更タイミングを決定し、
ステップS45:その拡張周波数帯域と変更タイミングとを、下り制御チャネルで伝送する。
Step S42: receiving the usable frequency band,
Step S43: Check the usage status of each frequency band and the required transmission speed of the transmission data Du,
Step S44: Select presence / absence of extension, select an extension frequency band and determine the change timing,
Step S45: The extended frequency band and the change timing are transmitted on the downlink control channel.
ステップS46:上記拡張周波数帯域と変更タイミングとを受信し、
ステップS47:その変更タイミングに合せて各回路部の設定を変更し、
ステップS48:その変更後の拡張帯域にて受信動作を開始する。
Step S46: receiving the extended frequency band and the change timing,
Step S47: Change the setting of each circuit unit in accordance with the change timing,
Step S48: The reception operation is started in the extended band after the change.
さらに図21において、
ステップS51:各使用可能周波数帯域を送信する。
Furthermore, in FIG.
Step S51: Transmit each usable frequency band.
ステップS52:その使用可能周波数帯域を受信し、
ステップS53:その使用可能周波数帯域にてパイロットチャネル信号を送信する。
Step S52: receiving the usable frequency band,
Step S53: A pilot channel signal is transmitted in the usable frequency band.
ステップS54:全てのパイロットチャネル信号を受信した後、各SNR等を算出すると共にCQIに変換し、
ステップS55:上記の各CQIを上り制御チャネルで伝送する。
Step S54: After receiving all the pilot channel signals, calculate each SNR etc. and convert it to CQI,
Step S55: Each CQI is transmitted through an uplink control channel.
ステップS56:上記の各CQIを受信し、
ステップS57:各周波数帯域の使用状況と伝送データDuの所要伝送速度とを確認し、
ステップS58:拡張の必要の有/無を選択し、拡張周波数帯域を選択すると共にその変更タイミングを決定し、
ステップS59:その拡張周波数帯域と変更タイミングとを、下り制御チャネルで伝送する。
Step S56: Each CQI is received,
Step S57: Check the usage status of each frequency band and the required transmission speed of the transmission data Du,
Step S58: Select presence / absence of necessity of extension, select an extension frequency band and determine its change timing,
Step S59: The extension frequency band and the change timing are transmitted on the downlink control channel.
ステップS60:上記の拡張周波数帯域と変更タイミングとを受信し、
ステップS61:その変更タイミングに合せて各回路部の設定を変更し、
ステップS62:その変更後の拡張帯域にて受信動作を開始する。
Step S60: receiving the extended frequency band and the change timing,
Step S61: Change the setting of each circuit unit in accordance with the change timing,
Step S62: The reception operation is started in the extended band after the change.
本実施態様3では拡張帯域の動的な変更について、説明している。一般に回線設定時(無線回線確立時)に、端末から基地局(または、基地局制御装置)に対してその端末が使用可能な周波数帯域を伝送する。これが上述した、端末使用可能周波数帯域である。なお、この使用可能周波数帯域を通知する場合を想定して説明するが、通信システムとして使用可能周波数帯域が予め決まっている等の場合は、通知を行わないことも考えられる。 In the third embodiment, dynamic change of the extension band is described. In general, when a line is set (when a radio line is established), a frequency band that can be used by the terminal is transmitted from the terminal to the base station (or base station controller). This is the terminal usable frequency band described above. In addition, although it demonstrates supposing the case where this usable frequency band is notified, when the frequency band which can be used as a communication system is decided beforehand, it is also considered not to notify.
上記の実施態様2の場合と同様に、基地局はパイロット信号Spを送信し、端末は受信した該パイロット信号Spを基に算出した前述のCQIを基地局に伝送する。次に、基地局は、端末の使用可能周波数帯域や、端末から伝送される各周波数帯域のCQIや、他の端末の利用状況や、伝送するデータDuの所要伝送速度等を考慮し、その端末に対して、周波数帯域の拡張(使用周波数帯域数の変更)を行う必要があるかどうか判断する。 As in the case of the second embodiment, the base station transmits the pilot signal Sp, and the terminal transmits the CQI calculated based on the received pilot signal Sp to the base station. Next, the base station considers the usable frequency band of the terminal, the CQI of each frequency band transmitted from the terminal, the usage status of other terminals, the required transmission rate of data Du to be transmitted, and the like. On the other hand, it is determined whether it is necessary to expand the frequency band (change the number of used frequency bands).
拡張を行う場合は、周波数帯域を選択する。さらに、使用周波数帯域を拡張するときの上記変更タイミングを選択する。そしてこの拡張帯域の選択情報と上記の変更タイミングとを制御チャネルにて伝送する。この制御チャネル信号を受信した端末は、拡張帯域についての情報と変更タイミングとを基に、端末内の各回路部の設定を変更してから、その拡張帯域での受信を開始する。 When expanding, select the frequency band. Further, the above change timing for extending the use frequency band is selected. Then, the extension band selection information and the change timing are transmitted on the control channel. The terminal that has received this control channel signal changes the setting of each circuit unit in the terminal based on the information about the extension band and the change timing, and then starts reception in the extension band.
かかる動作について説明を補足する。ただし前述した図21の制御フローを参照する。まず、端末が基地局またはその上位の基地局制御装置等に対して、その端末が使用可能な周波数帯域を送信する。これを受けた基地局は、使用可能な周波数帯域にてパイロットチャネル信号またはパイロット信号Spを送信する。なお、パイロットチャネル信号を端末共通の共通チャネルにて送信する場合は、使用周波数帯域の選択を必要としない。 A supplementary explanation will be given for this operation. However, the control flow in FIG. 21 described above is referred to. First, a terminal transmits a frequency band that can be used by the terminal to the base station or a base station control apparatus or the like above the base station. Receiving this, the base station transmits a pilot channel signal or pilot signal Sp in a usable frequency band. In addition, when transmitting a pilot channel signal on a common channel common to terminals, it is not necessary to select a use frequency band.
各周波数帯域を介したパイロットチャネル信号を受信した端末は、前述のCIRやSNR等を基に前述のCQIを算出し、このCQI算出値を上り制御チャネルにて基地局に伝送する。これを受けた基地局は、CQIや各周波数帯域の利用状況や伝送データDuの所要伝送速度等のQoSを考慮し、拡張の必要の有/無、拡張する場合の使用周波数帯域を選択すると共にその帯域の変更タイミング等を決定し、下り制御チャネルにて端末に通知する。 The terminal that has received the pilot channel signal through each frequency band calculates the above-mentioned CQI based on the above-mentioned CIR, SNR, etc., and transmits this CQI calculated value to the base station through the uplink control channel. Upon receiving this, the base station considers the QoS such as the CQI, the usage status of each frequency band, and the required transmission rate of the transmission data Du, and selects whether or not the expansion is necessary and the frequency band to be used for the expansion. The band change timing and the like are determined and notified to the terminal through the downlink control channel.
これらの情報を受けた端末は、上記変更タイミングに合わせて、端末の各回路部を設定しまたは再設定し、上記変更タイミング以降はその変更後の拡張帯域にて受信を行う。 The terminal that has received the information sets or resets each circuit unit of the terminal in accordance with the change timing, and performs reception in the extended band after the change after the change timing.
図22は本実施態様3における拡張帯域の動的変更例を分かりやすく示す図である。時間経過は本図の上から下へと向かう。この時間経過と共に、拡張帯域は、最も伝搬環境の良好な周波数帯域に準じて良好な周波数帯域を選択しながら、拡張の必要が生ずる毎に、図に例示する「帯域2」→「帯域2+帯域3+帯域4」のように、設定していく。後者のように、拡張帯域としては複数の帯域を組み合わせて設定することもできる。
FIG. 22 is a diagram showing an example of dynamically changing the extension band in the third embodiment in an easily understandable manner. The passage of time goes from the top to the bottom of the figure. With the passage of time, the extension band selects a good frequency band in accordance with the best frequency band of the propagation environment, and every time expansion is necessary, “
このように、時間的に変動する伝搬環境に対しても、比較的伝搬環境の良好な周波数帯域を拡張帯域として選択していくことができる。これにより、制御チャネル情報の伝送誤りが減少し、受信側の装置設定が容易となり、かつ、伝送品質の改善も可能となる。さらに、データの再送回数を低減することができることから、伝送速度を改善することができる。また、受信側で設定を修正するための処理時間を考慮して、拡張帯域の変更を事前に相手方に通知することにより、装置に対する上記設定の変更が容易となる。
〔実施態様4:主帯域および拡張帯域の動的な変更〕
初めに本実施態様4で開示する特徴を以下に示す。
In this way, a frequency band having a relatively good propagation environment can be selected as an extension band even for a propagation environment that varies with time. As a result, transmission errors in the control channel information are reduced, device settings on the receiving side are facilitated, and transmission quality can be improved. Furthermore, since the number of data retransmissions can be reduced, the transmission rate can be improved. In addition, in consideration of the processing time for correcting the setting on the receiving side, the change of the setting for the apparatus is facilitated by notifying the other party in advance of the change of the extension band.
[Embodiment 4: Dynamic change of main band and extension band]
First, features disclosed in the fourth embodiment will be described below.
i)複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)のうち主帯域が占有すべき周波数帯域と、その複数の周波数帯域のうち拡張帯域が占有すべき周波数帯域の双方を、双方が重なり合うことなく、時間経過と共に可変とすることであり、
ii)また1つの主帯域と、少なくとも1つの拡張帯域とを同時に変更することである。
i) A frequency band that should be occupied by a main band among a plurality of frequency bands (
ii) To change one main band and at least one extension band at the same time.
図23は主帯域と拡張帯域の双方を変更する一例を示すフローチャートである。 FIG. 23 is a flowchart showing an example of changing both the main band and the extension band.
本図において、
ステップS71:使用可能周波数帯域を送信する。
In this figure,
Step S71: The usable frequency band is transmitted.
ステップS72:その使用可能周波数帯域を受信し、
ステップS73:その使用可能周波数帯域を用いてパイロットチャネル信号を送信する。
Step S72: receiving the usable frequency band,
Step S73: A pilot channel signal is transmitted using the usable frequency band.
ステップS74:全てのパイロットチャネル信号を受信し、各SNR等を算出すると共にCQIに変更して、
ステップS75:上記の各CQIを上り制御チャネルで伝送する。
Step S74: Receive all pilot channel signals, calculate each SNR etc. and change to CQI,
Step S75: Each of the above CQIs is transmitted on the uplink control channel.
ステップS76:上記の各CQIを受信し、
ステップS77:主帯域すなわち最も伝搬環境の良い周波数帯域を選択し、
ステップS78:さらに拡張帯域すなわち伝搬環境が2番目に良い周波数帯域を選択し、
ステップS79:上記の拡張周波数帯域とその変更タイミングとを、下り制御チャネルで伝送し、
ステップS80:その変更タイミングを選択する。
Step S76: Receiving each of the above CQIs,
Step S77: Select a main band, that is, a frequency band with the best propagation environment,
Step S78: Further, select an extension band, that is, a frequency band having the second best propagation environment,
Step S79: Transmitting the above extended frequency band and its change timing through a downlink control channel,
Step S80: The change timing is selected.
ステップS81:上記の拡張周波数帯域と変更タイミングとを受信し、
ステップS82:その変更タイミングに合せて、各回路部の設定を変更し、
ステップS83:その変更後の拡張帯域にて受信動作を開始する。
Step S81: receiving the above extended frequency band and the change timing,
Step S82: Change the setting of each circuit unit according to the change timing,
Step S83: The reception operation is started in the extended band after the change.
図23の制御フローについて説明を補足すると、ここでは、伝送データDuの所要伝送速度から、主帯域と拡張帯域とを1つずつ選択するものとする(図24参照)。端末から伝送された各周波数帯域における上記のCQIを基に最も伝搬環境が良い周波数帯域を主帯域として選択する。そしてその次に(二番目に)伝搬環境の良い周波数帯域を拡張帯域として選択する。続いて変更タイミングを選択し、これらを制御チャネルを介して相手方へ伝送する。 To supplement the description of the control flow in FIG. 23, here, one main band and one extension band are selected from the required transmission rate of the transmission data Du (see FIG. 24). Based on the CQI in each frequency band transmitted from the terminal, the frequency band with the best propagation environment is selected as the main band. Then (second) a frequency band with a good propagation environment is selected as the extension band. Subsequently, change timings are selected, and these are transmitted to the other party via the control channel.
使用周波数帯域情報(主帯域と拡張帯域の双方)と変更タイミング情報とを受信した端末は、この変更タイミングに合せて受信側回路部の設定を変更した上で、主帯域と拡張帯域の双方の信号を受信する。 The terminal that has received the used frequency band information (both main band and extension band) and the change timing information changes the settings of the receiving side circuit unit in accordance with the change timing, and then changes both the main band and the extension band. Receive a signal.
図24は本実施態様4における主帯域と拡張帯域の双方の動的変更例を分かりやすく示すフローチャートである。時間経過は図の上から下へと向かう。主帯域は本図に例示するように、「帯域1」→「帯域1」→「帯域3」→「帯域2」と設定されていくのに伴い、拡張帯域は、その主帯域の左右(本図の左側または右側)いずれかに対をなして設定されていく。ただし両帯域は常に対をなしている必要はなく、例えば図中三段目に着目すると、この拡張帯域(帯域4)が存在しない場合もあり、また例えば図中四段目に着目するとこの拡張帯域は、図示する帯域3ではなく、間をおいてその右隣りの帯域4に存在してもよい。
FIG. 24 is a flowchart showing an example of dynamic change of both the main band and the extension band in the fourth embodiment. Time progresses from the top to the bottom of the figure. As illustrated in this figure, as the main band is set as “
以上により、最も良いならびに次に良い伝搬環境となる周波数帯域をそれぞれ主帯域と拡張帯域にすることが可能となる。また、伝搬環境が時間変動しても、最も良いならびに次に良い伝搬環境の周波数帯域をそれぞれ主帯域および拡張帯域として選択することが可能となる。 As described above, the frequency bands that are the best and the next best propagation environment can be set to the main band and the extension band, respectively. Further, even if the propagation environment fluctuates over time, the frequency band of the best and next best propagation environment can be selected as the main band and the extension band, respectively.
これにより、前述の実施態様と同様、制御チャネル情報の伝送誤りは減少し、受信側の装置設定が容易となり、かつ、伝送品質の改善も可能となる。さらに、データの再送回数を低減することもできることから、伝送速度を改善することができる。また、受信側での設定を修正するための処理時間を考慮して、主帯域および拡張帯域の変更を事前に相手方に通知することにより、装置設定の変更が容易となる。
〔実施態様5:伝搬環境により主帯域および拡張帯域を選択〕
初めに本実施態様5で開示する特徴を以下に示す。
As a result, as in the above-described embodiment, transmission errors of control channel information are reduced, device settings on the receiving side are facilitated, and transmission quality can be improved. Furthermore, since the number of times of data retransmission can be reduced, the transmission rate can be improved. In addition, it is easy to change the device setting by notifying the other party in advance of the change of the main band and the extension band in consideration of the processing time for correcting the setting on the receiving side.
[Embodiment 5: Select main band and extension band according to propagation environment]
First, features disclosed in the fifth embodiment will be described below.
i)通信装置(10,20)間での伝搬環境の良否判定を、複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)の各々について個別に行い、その判定結果を各周波数帯域毎に個別に相手方通信装置に伝送することであり、
ii)あるいは通信装置(10,20)間での伝搬環境の良否判定を、複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)の各々について個別に行い、全ての周波数帯域についてのそれぞれの判定結果を多重化してまとめて相手方通信装置に伝送することであり、
iii)上記の判定結果を、主帯域、拡張帯域および伝搬環境の比較的良好な周波数帯域のうちのいずれかを使用して、相手方通信装置に伝送することである。
i) The quality of the propagation environment between the communication devices (10, 20) is individually determined for each of a plurality of frequency bands (
ii) Or the quality of the propagation environment between the communication devices (10, 20) is individually determined for each of a plurality of frequency bands (
iii) The determination result is transmitted to the counterpart communication device using any one of the main band, the extension band, and a relatively good frequency band of the propagation environment.
本実施態様5を実施するためには既述の図15の構成例を利用することができ、または図25の構成例を利用することができる。 In order to implement the fifth embodiment, the configuration example of FIG. 15 described above can be used, or the configuration example of FIG. 25 can be used.
図25はパイロット信号に対する応答(CQI)情報の返送側の装置構成例を示す図である。本図の構成例は、上記図15の構成例と近似しており、その相違点は、図15における下半分では複数の周波数帯域のそれぞれに対応させた個別処理になっているのに対し、図25における下半分では複数の周波数帯域についての各CQIを多重化しまとめて処理する構成となっていることである。つまり図25では一つの制御チャネルで伝送品質(CQI)を相手方に送信するようになっており、このために多重化部(Mux)80が折り返しパス72の出力側に導入される。
FIG. 25 is a diagram showing a device configuration example on the return side of response (CQI) information to a pilot signal. The configuration example of this figure is approximate to the configuration example of FIG. 15 described above, and the difference is that in the lower half of FIG. 15 is an individual process corresponding to each of a plurality of frequency bands, In the lower half of FIG. 25, each CQI for a plurality of frequency bands is multiplexed and processed together. That is, in FIG. 25, transmission quality (CQI) is transmitted to the other party using one control channel, and for this purpose, a multiplexing unit (Mux) 80 is introduced on the output side of the
前述した各実施態様においては、各周波数帯域のCQIを端末から基地局へ伝送する場合に、周波数帯域毎の上り制御チャネルにて伝送してもよいし、また、例えば主帯域での上り制御チャネルにて全ての周波数帯域についての各CQIを伝送するようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, when transmitting the CQI of each frequency band from the terminal to the base station, the CQI may be transmitted on the uplink control channel for each frequency band, and for example, the uplink control channel in the main band The CQIs for all frequency bands may be transmitted at.
周波数帯域毎の上り制御チャネルを用いてCQIを伝送する場合は、図15の構成例を用いる。なお、本構成例では、上り伝送データDuについて記述していないが、このデータDuについては制御チャネルに多重して伝送することも可能である。また、本構成例は、複数の周波数帯域分について同時にパイロットチャネル信号を受信する場合を想定している。 When transmitting CQI using an uplink control channel for each frequency band, the configuration example of FIG. 15 is used. In this configuration example, the uplink transmission data Du is not described, but the data Du can be multiplexed and transmitted on the control channel. In addition, this configuration example assumes a case where pilot channel signals are received simultaneously for a plurality of frequency bands.
図15に示す端末において、各周波数帯域の信号を受信し、それぞれの周波数帯域に対応させて周波数変換を行う。その後GI除去部54でGIを除去し、S/P部55、FFT部56およびP/S部57によって周波数−時間変換を行ったのち、復調部23にて復調する。この信号を用いてSNRやCIR等による伝搬状況の測定をした後、CQI値を算出する。
The terminal shown in FIG. 15 receives a signal in each frequency band and performs frequency conversion in accordance with each frequency band. After that, the
周波数帯域毎に算出された上記のCQI値を、それぞれの周波数帯域の制御チャネルにて伝送する。この際、他の制御チャネル信号も併せて伝送することも可能である。さらにまた、上り伝送データと併せて伝送することも可能である。 The CQI value calculated for each frequency band is transmitted through the control channel of each frequency band. At this time, other control channel signals can be transmitted together. Furthermore, it can be transmitted together with the uplink transmission data.
算出された上記のCQIは、折り返しパス77にて図15の下半分の部分に入り、符号化部78にてこれを符号化し、変調部112にて変調した後、S/P部137、IFFT部138およびP/S部139によって時間−周波数変換を行う。さらにGI挿入部140にてGIを挿入し、対応する周波数帯域にそれぞれ変換してアンテナATより送信する。
The calculated CQI enters the lower half portion of FIG. 15 in the
以上により、前述した実施態様と同様、各周波数帯域のCQI(伝搬状況)を基地局に伝送することが可能となる。また、端末より送られたCQI(伝搬状況)を基に、伝搬環境の良い周波数帯域を主帯域として選択することが可能となる。同様に、伝搬環境の比較的良い周波数帯域を、拡張帯域として選択することが可能となる。このように、前述の実施態様と同様、より良い周波数帯域を選択することにより、伝送特性は改善し、またデータ再送の回数が減少することから、伝送速度の改善も可能となる。 As described above, the CQI (propagation state) of each frequency band can be transmitted to the base station as in the above-described embodiment. Further, based on the CQI (propagation status) sent from the terminal, it is possible to select a frequency band with a good propagation environment as the main band. Similarly, a frequency band having a relatively good propagation environment can be selected as the extension band. As described above, by selecting a better frequency band, the transmission characteristics are improved and the number of data retransmissions is reduced, so that the transmission rate can be improved.
次に特定の周波数帯域の上り制御チャネルを用いてすべてのCQIを伝送する場合については、上記図25の構成例を採用する。上述した周波数帯域毎に上り制御チャネルを用いる場合と同様に、各周波数帯域でのCQIを算出する。これらの算出結果を上記多重化部(Mux)80で一つにまとめた後、符号化部78で符号化する。さらに変調部112で変調した後、S/P部137、IFFT部138およびP/S部139によって時間−周波数変換を行い、GI挿入部140でGIを挿入する。その後回路141,142によって周波数変換しアンテナATから送信する。
Next, in the case of transmitting all CQIs using the uplink control channel of a specific frequency band, the configuration example of FIG. 25 is adopted. Similar to the case of using the uplink control channel for each frequency band described above, the CQI in each frequency band is calculated. These calculation results are combined into one by the multiplexing unit (Mux) 80 and then encoded by the
なお、使用するCQIの伝送に使用する周波数帯域は、比較的伝送環境が良いものとして選択された主帯域でもよいし、あるいは最も伝搬環境のよい(CQIが最も良い)周波数帯域を選択してもよいし、他の周波数帯域を選択してもよい。また、通信システムとして予め設定した周波数帯域を用いてもよい。 The frequency band used for transmitting the CQI to be used may be the main band selected as having a relatively good transmission environment, or the frequency band having the best propagation environment (the best CQI) may be selected. Alternatively, other frequency bands may be selected. Moreover, you may use the frequency band preset as a communication system.
以上により、前述した実施態様と同様、各周波数帯域のCQI(伝搬状況)を基地局に伝送することが可能となる。また、端末より送られたCQI(伝搬状況)を基に、伝搬環境の良い周波数帯域を主帯域として選択することが可能となる。同様に、伝搬環境の良い周波数帯域を拡張帯域として選択することが可能となる。このように、より良い周波数帯域を選択することにより、伝送特性は改善し、またデータの再送回数が減少することから、伝送速度の改善も図ることができる。
〔実施態様6:使用周波数帯域情報の高効率伝送〕
本実施態様6に開示する特徴は、複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)の各々について、(i)周波数帯域識別番号、(ii)主帯域としての使用/未使用、(iii)拡張帯域としての使用/未使用および(iv)現状維持中、の各情報(i〜iv)のうちの少なくとも1つを符号化して相手方通信装置へ伝送することにある。
As described above, the CQI (propagation state) of each frequency band can be transmitted to the base station as in the above-described embodiment. Further, based on the CQI (propagation status) sent from the terminal, it is possible to select a frequency band with a good propagation environment as the main band. Similarly, it is possible to select a frequency band with a good propagation environment as the extension band. Thus, by selecting a better frequency band, the transmission characteristics are improved and the number of data retransmissions is reduced, so that the transmission rate can be improved.
[Embodiment 6: Highly efficient transmission of used frequency band information]
The feature disclosed in the sixth embodiment is that, for each of a plurality of frequency bands (
図26は使用周波数帯域情報の高効率伝送を説明するための表を示す図である。表1は使用周波数帯域−帯域番号の対応の一例を示し、表2および表3は、使用周波数帯域−使用/未使用の設定の仕方について、それぞれ第1例および第2例を示す。 FIG. 26 is a diagram illustrating a table for explaining high-efficiency transmission of used frequency band information. Table 1 shows an example of correspondence between used frequency band and band number, and Tables 2 and 3 show a first example and a second example, respectively, regarding how to set the used frequency band and used / unused.
前述した各実施態様における前記使用周波数帯域情報の伝送において、例えば周波数帯域に番号を割り付けてその番号を伝送することによって、周波数の値そのものを伝送する場合に比較して制御チャネル情報量を削減することができる。上記の表1〜表3を用いて具体例を説明する。なおここでは、通信システム全体で使用できる周波数帯域を800[MHz]〜820[MHz]とし、これを図9のように4つの周波数帯域に分割して使用する例を示す。 In the transmission of the used frequency band information in each of the above-described embodiments, for example, by assigning a number to the frequency band and transmitting the number, the amount of control channel information is reduced as compared with the case of transmitting the frequency value itself. be able to. Specific examples will be described using Tables 1 to 3 above. Here, an example in which the frequency band that can be used in the entire communication system is 800 [MHz] to 820 [MHz] and is divided into four frequency bands as shown in FIG.
まず、表1に示すような各帯域に対してそれぞれ帯域番号(1,2,3,4)を割り付ける。また、どの周波数帯域を主帯域として使用するか、どの周波数帯域を拡張帯域として使用するか(または使用しないのか)を、表2のように設定する。 First, a band number (1, 2, 3, 4) is assigned to each band as shown in Table 1. Further, as shown in Table 2, which frequency band is used as the main band and which frequency band is used as the extension band (or is not used).
このとき例えば、帯域1は「未使用」、帯域2を「主帯域」として使用、帯域3を「拡張帯域」として使用、帯域4は「未使用」とした場合、以下のような制御データ
“yy1100zz”ここでyyとzzは、“01”または“10”
となる。
At this time, for example, when
It becomes.
なおここでは、帯域1、帯域2、帯域3および帯域4の順で上記制御データを作成したが、この順番は、送信側と受信側とで認識可能であれば、どのような順番でも構わない。また帯域の数を任意に増やすことも減らすこともできる。さらに、ここでは4連続した周波数帯域を例として説明したが、途中に未使用帯域を有する不連続な周波数帯域でもよい。
Here, the control data is created in the order of
以上のように、符号化(テーブル化)することにより、例えば帯域の中心周波数の値そのものを伝送する場合に比較して情報量を削減することができる。 As described above, by encoding (table-izing), for example, the amount of information can be reduced as compared with the case of transmitting the value of the center frequency of the band itself.
さらに表3に示すように、使用状況に変更がない場合すなわち「現状維持」の場合の設定を設けてもよい。 Further, as shown in Table 3, a setting may be provided in the case where there is no change in the usage status, that is, in the case of “maintain current status”.
以上のように使用周波数帯域情報を符号化(テーブル化)することにより、制御信号のデータ長を圧縮することができる。よって、伝送データと制御チャネル情報との比率が後者について減少し、よって伝送データの伝送効率が向上する。
〔実施態様7:拡張帯域の連続設定および不連続設定〕
初めに本実施態様7に開示する特徴を掲記すると以下のとおりである。
As described above, the data length of the control signal can be compressed by encoding (tableting) the used frequency band information. Therefore, the ratio between the transmission data and the control channel information is reduced for the latter, thereby improving the transmission efficiency of the transmission data.
[Embodiment 7: Continuous setting and discontinuous setting of extension band]
First, the characteristics disclosed in the seventh embodiment are listed as follows.
i)1つの拡張帯域または2以上の連続する拡張帯域を、周波数軸上で、主帯域に連続した周波数帯域に割り付けることであり、
ii)あるいは上記周波数軸上で、拡張帯域のいずれにも連続しない孤立拡張帯域をさらに含むことであり、
iii)上記の孤立拡張帯域に付随する不使用周波数帯域の部分については無意味信号を挿入して相手方通信装置へ伝送することである。なお本実施態様7を好適に表す図としては、図27と既述の図22とがある。
i) allocating one extension band or two or more consecutive extension bands to a frequency band continuous to the main band on the frequency axis;
ii) or further including an isolated extension band that is not continuous with any of the extension bands on the frequency axis,
iii) For the part of the unused frequency band associated with the isolated extended band, a meaningless signal is inserted and transmitted to the counterpart communication device. In addition, as a figure which represents this
図27は拡張帯域の動的変更例を示す図であり、上記図22が連続した拡張帯域を選択する場合を示すのに対し、図27は不連続な拡張帯域の選択(同図の第四段参照)が行われる場合を示す。なお図27の見方は、上記図22の見方と全く同じである。以下に具体的に説明する。 FIG. 27 is a diagram showing an example of dynamically changing the extension band. FIG. 22 shows a case where continuous extension bands are selected, whereas FIG. The case where the column reference) is performed is shown. 27 is exactly the same as the view of FIG. This will be specifically described below.
まず、拡張帯域が連続の場合について説明すると、既述の図22は拡張帯域が連続的に選択されていることをも表している。ただし一例として、主帯域に対をなして連続する帯域を、拡張帯域として選択している場合を示す。この図22の態様では、拡張帯域が主帯域に連続していることから、不連続の場合(図27)と比較し、信号処理が簡易となる。なお、送信動作および受信動作については、前述した各実施態様で説明したのと同様である。 First, the case where the extension band is continuous will be described. FIG. 22 described above also shows that the extension band is continuously selected. However, as an example, a case is shown in which a continuous band paired with the main band is selected as the extension band. In the mode of FIG. 22, since the extension band is continuous with the main band, signal processing is simplified compared to the case of discontinuity (FIG. 27). The transmission operation and the reception operation are the same as those described in the above embodiments.
一方図27では、上記のとおり拡張帯域が不連続な場合(第四段)も示している。このように、端末の使用可能周波数帯域や、伝搬環境および他の端末との兼ね合いから、拡張帯域を主帯域に対しまたは隣接の拡張帯域に対して不連続に選択することも可能である。 On the other hand, FIG. 27 also shows the case where the extension band is discontinuous as described above (fourth stage). As described above, the extension band can be selected discontinuously with respect to the main band or the adjacent extension band in consideration of the usable frequency band of the terminal, the propagation environment, and the balance with other terminals.
なお、これまでの説明では連続する周波数帯域をまたいだサブキャリア(図22の点線のSC参照)を設定していないが、他の端末の使用状況によっては、2つの周波数帯域をまたいだサブキャリアを設定してその分、伝送情報量を増やすことも可能である。 In the description so far, subcarriers straddling continuous frequency bands (see the dotted SC in FIG. 22) have not been set, but depending on the usage status of other terminals, subcarriers straddling two frequency bands It is also possible to increase the amount of transmission information accordingly.
また、受信側端末において、上記の不連続となっている周波数帯域の信号は、受信しないか、または、当該信号を強制的に無意味信号として処理する。これにより、拡張帯域が不連続であっても、支障なく受信を行うことができる。 In addition, the receiving side terminal does not receive the signal in the discontinuous frequency band, or forcibly processes the signal as a meaningless signal. Thereby, even if the extension band is discontinuous, reception can be performed without any trouble.
以上のように、不連続な拡張帯域を設定することにより、端末の使用可能周波数帯域や、伝搬環境および他の端末の使用状況を考慮して拡張帯域を柔軟に選択できるようになる。またこれにより、周波数利用効率がより一層向上する。
〔実施態様8:各周波数帯域内のサブキャリア数を一定とする〕
本実施態様8に開示する特徴は、複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)のそれぞれの帯域幅を所定の一定値とし、かつ、それぞれの帯域内における一連のサブキャリアの数も所定の一定値とすることである。
As described above, by setting a discontinuous extension band, the extension band can be flexibly selected in consideration of the usable frequency band of the terminal, the propagation environment, and the use status of other terminals. This further improves the frequency utilization efficiency.
[Embodiment 8: The number of subcarriers in each frequency band is constant]
A feature disclosed in the eighth embodiment is that each of a plurality of frequency bands (
図28は帯域拡張パターンの第1例を示す図であり、
図29は帯域拡張パターンの第2例を示す図であり、
図30は帯域拡張パターンの第3例を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing a first example of a bandwidth extension pattern,
FIG. 29 is a diagram showing a second example of the bandwidth extension pattern.
FIG. 30 is a diagram illustrating a third example of the bandwidth extension pattern.
なおこれらの図28〜図30の見方は、前述した図22や図24や図27等の見方とほとんど同じであり、図22、図24、図27等では実際の波形を用いて表しているのに対し、図28〜図30ではそのような実際の波形に代えてサブキャリアのブロックとして表しているだけである。これは本実施態様8の説明をしやすくするためである。すなわち「周波数帯域単位」という概念を視覚的に分かりやすく表したものである。なお、図28〜図30中に記載されている用語は、「処理遅延」を除いて、既に説明済みである。この処理遅延とは、例えば図4を参照すると、使用周波数帯域情報Ifが使用周波数帯域帯域設定部25に入力されてから、帯域設定指示信号Sbが生成されさらに各回路部でのパラメータ設定が完了するまでの処理に要する時間遅延を意味する。
Note that the way of viewing FIGS. 28 to 30 is almost the same as the way of viewing FIG. 22, FIG. 24, FIG. 27, etc., and FIG. 22, FIG. 24, FIG. On the other hand, in FIGS. 28-30, it replaces with such an actual waveform and is only represented as a block of a subcarrier. This is to facilitate explanation of the eighth embodiment. In other words, it expresses the concept of “frequency band unit” visually in an easily understandable manner. The terms described in FIGS. 28 to 30 have already been explained except for “processing delay”. For example, referring to FIG. 4, the processing delay is that the use frequency band information If is input to the use frequency
一般に、マルチキャリア伝送方式(OFDMやMC−CDMA等)のような一連のサブキャリアを用いた通信方式において、帯域幅の変更を行う場合、サブキャリア単位で変更を行うのが普通である。この場合、サブキャリア単位で使用/未使用を設定しなければならない。また、送信処理においても受信処理においても、サブキャリア単位で使用/未使用を意識した信号処理が必要であり、帯域の設定が煩雑かつ複雑となる恐れがある。さらに、ユーザ多重を行うような場合には、ユーザ間で各サブキャリアの使用/未使用を制御する必要が生じ、その結果周波数利用効率の低下をもたらす。 In general, when a bandwidth is changed in a communication method using a series of subcarriers such as a multicarrier transmission method (OFDM, MC-CDMA, etc.), the change is usually performed in units of subcarriers. In this case, use / unuse must be set for each subcarrier. Further, in both the transmission process and the reception process, signal processing in consideration of use / unuse is required in units of subcarriers, and the band setting may be complicated and complicated. Furthermore, when performing user multiplexing, it is necessary to control the use / unuse of each subcarrier between users, resulting in a decrease in frequency utilization efficiency.
そこで本実施態様8では、通信システム全体の使用可能周波数帯域を複数の帯域(帯域1〜帯域4)に分割すると共に、その分割された各周波数帯域における「サブキャリアの数を一定」とした上で、一つまたは複数の周波数帯域を用いて通信装置間での伝送を行う。これにより、周波数利用効率の改善が図れる。
Therefore, in the eighth embodiment, the usable frequency band of the entire communication system is divided into a plurality of bands (
具体的には、例えば一つの周波数帯域を5[MHz]とし、その周波数帯域内のサブキャリアの数を25本とする。このような周波数帯域を複数設定し、周波数帯域単位で上記使用周波数帯域を可変にする。上記図28〜図30には、帯域単位での帯域拡張の具体例を示す。それぞれの図の横軸は帯域幅を示しており、ハッチングを施したブロック一つが一つの周波数帯域を表し、その一つの周波数帯域の中には、複数のサブキャリアが入るものとする。図9と同様に左から帯域1、帯域2、帯域3、帯域4となっていると考えればよい。
Specifically, for example, one frequency band is set to 5 [MHz], and the number of subcarriers in the frequency band is set to 25. A plurality of such frequency bands are set, and the use frequency band is made variable in frequency band units. 28 to 30 show specific examples of band expansion in band units. In each figure, the horizontal axis indicates the bandwidth, and one hatched block represents one frequency band, and a plurality of subcarriers are included in one frequency band. Similar to FIG. 9, it can be considered that
図28では、帯域1を主帯域とした場合を示し、図29では、帯域2を主帯域とした場合を示す。また、図30では、時間経過と共に拡張帯域の設定を変更する例を示し、かつ、その拡張帯域が不連続なものを含む場合(第6段目参照)を示している。なお、送受信の具体的な動作は、前述した実施態様において説明したとおりである。
FIG. 28 shows a case where
以上により、使用周波数帯域を容易に可変にすることができ、かつ、周波数の利用効率を高めることが可能となる。さらにまた、サブキャリア単位で使用周波数帯域を可変にする場合と比較すると、上記の送受信動作が一層簡易となり、かつ、送受信機の構成も簡易なものとなる。
〔実施態様9:各周波数帯域内のサブキャリア数とサブキャリア帯域幅とを共に一定とする〕
本実施態様9に開示する特徴を掲記すると以下のとおりである。
As described above, the used frequency band can be easily changed, and the frequency utilization efficiency can be increased. Furthermore, the transmission / reception operation described above is further simplified and the configuration of the transmitter / receiver is simplified as compared with the case where the use frequency band is variable in units of subcarriers.
[Embodiment 9: The number of subcarriers and the subcarrier bandwidth in each frequency band are both constant]
The features disclosed in the ninth embodiment are as follows.
i)複数の周波数帯域(帯域1〜帯域4)のそれぞれの帯域幅を所定の一定値とし、かつ、それぞれの帯域内における各サブキャリアの帯域幅も所定の一定値とすることであり、
ii)さらには、各サブキャリアの数も所定の一定値とすることである。これにより、周波数帯域単位で主帯域と拡張帯域が容易に設定できる。
i) Each of a plurality of frequency bands (
ii) Furthermore, the number of subcarriers is also set to a predetermined constant value. Thereby, the main band and the extension band can be easily set in frequency band units.
前述の実施態様8においては、帯域当たりのサブキャリアの本数を一定としたが、本実施態様9ではさらに各サブキャリアの帯域幅も一定とする。
In
この結果、帯域相互間の違いはそれぞれの中心周波数の値だけとなる。これにより、ベースバンド信号処理は周波数帯域に関係なく均一化され、実施態様8と比較すると、送受信機の構成がさらに一層簡易なものとなる。
〔実施態様10:所要伝送速度と実伝送速度との差分に基づく帯域の設定〕
本実施態様10に開示する特徴を掲記すると以下のとおりである。
As a result, the difference between the bands is only the value of each center frequency. Thereby, the baseband signal processing is made uniform regardless of the frequency band, and the configuration of the transceiver is further simplified as compared with the eighth embodiment.
[Embodiment 10: Band setting based on difference between required transmission rate and actual transmission rate]
The characteristics disclosed in the tenth embodiment are listed as follows.
i)拡張帯域の要/不要を判断するために、情報の交換に必要と想定される所要伝送速度S1と実際に達成された実伝送速度S2との差分(S1−S2)を算出し、この差分の正負に応じてそれぞれ、拡張帯域が要および不要と判断することであり、
ii)ここに上記の実伝送速度は、使用する周波数帯域の数から算出される送信データ情報の数と、その送信データ情報の送信間隔とから求めることである。
i) In order to determine the necessity / unnecessity of the extension band, a difference (S1-S2) between the required transmission rate S1 assumed to be necessary for information exchange and the actual transmission rate S2 actually achieved is calculated. According to whether the difference is positive or negative, it is determined that the extension band is necessary and unnecessary,
ii) Here, the actual transmission rate is obtained from the number of transmission data information calculated from the number of frequency bands to be used and the transmission interval of the transmission data information.
図31は実施態様10に係る通信装置(送信側)の構成例を示す図であり、
図32は図31の装置における動作例を示すフローチャートである。
FIG. 31 is a diagram illustrating a configuration example of a communication device (transmission side) according to
FIG. 32 is a flowchart showing an operation example in the apparatus of FIG.
まず図31を参照すると、本図は前述した図5(図3も同じ)の構成とほとんど同じであるが、本図の左端に示す周波数帯域選択/設定部85(15の変形)と実伝送速度算出部86が導入された点が異なる。
First, referring to FIG. 31, this figure is almost the same as the configuration of FIG. 5 (same as in FIG. 3), but the frequency band selection / setting unit 85 (deformation of 15) and actual transmission shown at the left end of this figure. The difference is that the
また図32を参照するとその動作は、
ステップS91:所要伝送速度を確認し、
ステップS92:送信データ量を確認し、
ステップS93:実伝送速度を算出する。
Referring to FIG. 32, the operation is as follows.
Step S91: Check the required transmission rate,
Step S92: Confirm the transmission data amount,
Step S93: The actual transmission rate is calculated.
ステップS94:ステップS91とS93の各速度値を基に、使用周波数帯域を拡張する必要があるかないか判定し、その必要があるとする。 Step S94: Based on the speed values in steps S91 and S93, it is determined whether or not the use frequency band needs to be extended, and it is assumed that this is necessary.
ステップS95:拡張周波数帯域を選択し、また変更タイミングを決定し、
ステップS96:その拡張周波数帯域と、その変更タイミングとを、下り制御チャネルにて伝送する。
Step S95: Select an extended frequency band, determine a change timing,
Step S96: The extension frequency band and the change timing are transmitted on the downlink control channel.
ステップS97:その拡張周波数帯域と変更タイミングとを受信し、
ステップS98:その変更タイミングに合せて、各回路部の設定を変更し、
ステップS99:変更後の拡張帯域にて受信を開始する。
Step S97: receiving the extension frequency band and the change timing,
Step S98: Change the setting of each circuit unit in accordance with the change timing,
Step S99: Reception is started in the changed extension band.
さらに具体的に説明すると、前述の実施態様1では、所要伝送速度のみを基に、拡張帯域の使用/未使用および拡張帯域の数を決定したが、本実施態様8では、実際の実伝送速度と、所要伝送速度との差分を考慮して帯域の拡張または縮小を行う。
More specifically, in
再び図31および図32を用いて、具体例を説明する。なお、実施態様1と同じ部分については説明を省略する。
A specific example will be described with reference to FIGS. 31 and 32 again. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as
ある伝送データDuの所要伝送速度Rdが10[Mbps]であるとし、主帯域と拡張帯域とを使用して伝送を行っているものとする。このとき、使用周波数帯域の数から算出した送信データの数とその送信間隔とから、実際の実伝送速度Raを、図31の実伝送速度算出部86により、算出することができる。この実伝送速度Raと所要伝送速度Rdとを、上記の選択/設定部85にて、比較して実伝送速度Raの方が低い場合は、使用周波数帯域を増やす(拡張)。また、例えば、実伝送速度Raが所要伝送速度Rdより大幅に上回り、使用周波数帯域を減らしても所要伝送速度Rdが順守できると判断した場合には、使用周波数帯域を削減(縮小)する。
It is assumed that a required transmission rate Rd of certain transmission data Du is 10 [Mbps], and transmission is performed using the main band and the extension band. At this time, the actual actual transmission rate Ra can be calculated by the actual transmission
以上により、所要伝送速度を満たしつつ、周波数利用効率の向上を図ることができる。なお、上記の方法のほかに、基地局から伝送したデータが端末に伝送できたかどうか(ACK/NACK)を基地局に返送してもらい、それを基に実伝送速度を算出し、使用周波数帯域を可変にするようにしてもよい。また端末において、基地局から伝送されたデータ量を基に伝送速度を算出し、基地局に返送してもらい、その値を基に使用周波数帯域を可変するようにしてもよい。
〔実施態様11:使用周波数帯域の拡大〕
図33は本実施態様11を説明するための図であり、特に注目すべき部分は「制限中の帯域」および「制限解除後の全周波数帯域」である。ここに本実施態様11に開示する特徴は以下に掲記するとおりである。
As described above, it is possible to improve the frequency utilization efficiency while satisfying the required transmission rate. In addition to the above method, whether the data transmitted from the base station has been transmitted to the terminal (ACK / NACK) is returned to the base station, the actual transmission rate is calculated based on this, and the used frequency band May be made variable. In addition, the terminal may calculate the transmission rate based on the amount of data transmitted from the base station, send it back to the base station, and vary the use frequency band based on the value.
[Embodiment 11: Expansion of use frequency band]
FIG. 33 is a diagram for explaining the eleventh embodiment, and particularly notable portions are “the band being restricted” and “the entire frequency band after the restriction is released”. The features disclosed in the
i)一連のサブキャリアによるマルチキャリア伝送方式にて通信装置(10,20)相互間で情報の交換を行う通信システムにおいて、この通信システムに将来割り当てられるべき全周波数帯域(図33の「制限解除後の全周波数帯域」参照)を分割してなる複数の分割周波数帯域(帯域a〜帯域d)のうち、現在はその一部の分割周波数帯域(「帯域a」)のみの使用が許可されている場合(「制限中の帯域」参照)、その使用が許可されている分割周波数帯域「帯域a」をさらに1または複数の周波数帯域に分けて(実施態様1〜10における帯域1〜帯域4のように)運用すると共に、現在制限されている他の分割周波数帯域(帯域bと帯域cと帯域d)の各々についても同様に1または複数の周波数帯域に分けておく。(実施態様1〜10における帯域1〜帯域4のように)。そして将来その制限が解除されたとき、全周波数帯域を分割してなる現在は未使用である複数の分割周波数帯域(帯域b〜帯域d)の各々に対して、前記の現在使用が許可されている分割周波数帯域(帯域a)を1または複数の周波数帯域に分けて運用したのと同様の運用を、即座に適用することであり、
ii)ここに上記の全周波数帯域を分割してなる複数の分割周波数帯域(帯域a〜帯域d)は、相互に一定の帯域幅を有し、かつ、その分割周波数帯域の各々におけるサブキャリアの数および帯域幅は、相互に一定値を有することである。
i) In a communication system for exchanging information between communication devices (10, 20) in a multi-carrier transmission scheme using a series of subcarriers, all frequency bands to be allocated to this communication system in the future ("Release restriction" in FIG. 33) Among a plurality of divided frequency bands (band a to band d) obtained by dividing the entire frequency band later), currently only a part of the divided frequency bands ("band a") is permitted to be used. (Refer to “band in restriction”), the divided frequency band “band a” that is permitted to be used is further divided into one or more frequency bands (
ii) A plurality of divided frequency bands (bands a to d) obtained by dividing the entire frequency band here have a constant bandwidth with each other, and subcarriers in each of the divided frequency bands The number and bandwidth are mutually constant values.
さらに具体的に説明すると、他の通信システムとの兼ね合いから、本通信システム(または基地局)が使用できる周波数帯域が制限されていて、その後、上記他の通信システムの使用周波数が他に移行された等の理由で、その制限が解除されるといったケースがあり得る。 More specifically, the frequency band that can be used by this communication system (or base station) is limited due to the balance with other communication systems, and then the frequency used by the other communication system is shifted to another. There may be cases where the restriction is lifted for some reason.
このようなケースを想定するとき、上記制限中の使用周波数帯域(「制限中の帯域a」)を、前述の実施態様と同様に一つまたは複数の周波数帯域に分けて運用する。そしてこのとき、制限されている周波数帯域(帯域b、帯域c、帯域d)についてもそれぞれ一つまたは複数の周波数帯域に分けておく。なお、使用可能周波数帯域(帯域a)と制限中の各周波数帯域(帯域b〜d)を、同じ帯域幅で分割することが好ましい。図33はこのように同じ帯域幅で分割されているものとする。また図33では、使用周波数帯域が帯域aに制限されていて一つの周波数帯域として運用されており、制限中の周波数帯域を3つの帯域(帯域b〜帯域d)に分割しているがこれらの帯域b〜dは制限によって現在は使用できない。なお、それらの帯域におけるサブキャリア数およびサブキャリア帯域幅は一定であるのが好ましい。 When such a case is assumed, the restricted use frequency band ("restricted band a") is divided into one or a plurality of frequency bands as in the above-described embodiment. At this time, the restricted frequency bands (band b, band c, band d) are also divided into one or a plurality of frequency bands. It should be noted that the usable frequency band (band a) and the restricted frequency bands (bands b to d) are preferably divided by the same bandwidth. It is assumed that FIG. 33 is divided with the same bandwidth in this way. In FIG. 33, the frequency band to be used is limited to the band a and is operated as one frequency band, and the restricted frequency band is divided into three bands (band b to band d). Bands b to d are not currently available due to limitations. Note that the number of subcarriers and the subcarrier bandwidth in these bands are preferably constant.
なお制限中は、周波数帯域を一つ(帯域a)としているため、使用周波数帯域の拡張はできない。本実施態様11によれば上記の制限解除後は、使用周波数帯域が4つ(帯域a〜d)になり、前述した実施態様の運用に即座に移行できる。 During the restriction, the frequency band used is one (band a), so that the usable frequency band cannot be expanded. According to the eleventh embodiment, after the restriction is released, the frequency band to be used becomes four (bands a to d), and it is possible to immediately shift to the operation of the above-described embodiment.
以上のように周波数帯域を設定することにより、現在は使用周波数帯域が制限されているものの、その後制限が解除されたときには、本発明によるシステム運用して即座に移行できる。これは通信システムの柔軟な運用を可能とする。 By setting the frequency band as described above, the use frequency band is currently limited. However, when the restriction is released after that, the system operation according to the present invention can be performed immediately. This allows flexible operation of the communication system.
以上詳述したとおり、本発明によると、容易に使用周波数帯域幅を可変にすることが可能となり、またこれにより、周波数の利用効率を大幅に改善することができる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to easily change the used frequency bandwidth, and it is possible to greatly improve the frequency utilization efficiency.
Claims (13)
前記複数の周波数帯域のうち、前記主帯域を除く周波数帯域の中から設定された少なくとも1つの周波数帯域を拡張帯域となし、該拡張帯域は主としてさらなるデータを伝送し、
前記複数の周波数帯域のうち前記拡張帯域として設定した周波数帯域を可変とする ことを特徴とする通信装置。 A communication apparatus accommodated in a communication system for exchanging information between communication apparatuses using a plurality of bands to which a frequency division multiple access method is applied, wherein the communication apparatus includes a plurality of frequency bands allocated to the communication system. Set a main band, use the main band, transmit the used frequency band information that determines which of the remaining frequency bands should be used between the communication devices, in addition to transmit data information,
Among the plurality of frequency bands, at least one frequency band set from among the frequency bands excluding the main band is an extension band, and the extension band mainly transmits further data,
A communication device, wherein a frequency band set as the extension band among the plurality of frequency bands is variable.
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