JP4185385B2 - 無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法 - Google Patents
無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＨ（Frequency Hopping）方式を採用した無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調方式は、マルチパス干渉に強い高速伝送技術として注目されている。特に、使用するＯＦＤＭサブキャリア（搬送波）周波数を時々刻々と周波数軸上でホッピングさせるＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、周波数ダイバーシチ効果が得られるアクセス方式として検討が重ねられている（例えば、非特許文献１参照）。また、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、セルラ方式の通信システムにおいて使用する場合は、隣接する他セルからの干渉を平均化する効果も期待でき、将来の高速無線伝送技術として注目されている（例えば、非特許文献２参照）。このＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）においても導入が検討されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００３】
具体的な周波数ホッピング（ＦＨ）の手法としては、周波数インターリーブを用いる方法（例えば、非特許文献３参照）、およびＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる方法が考えられている。
【０００４】
ＦＨ−ＯＦＤＭ方式の通信システムでは、各基地局はそれぞれのＦＨパタンに従ってデータを送信する。ＦＨパタンは、搬送波であるサブキャリアが使用する周波数帯域（サブキャリアの中心周波数）の時間的推移を示したパタンであり、各基地局は独自のＦＨパタンが割り当てられている。
【０００５】
図１７は、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式を採用した基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成の一列を示した図である。ここで、横軸は周波数、縦軸は時間、Ｐはパイロット信号がマッピングされているサブキャリア、Ｄはデータがマッピングされているサブキャリアを示している。ここでは、Ｎ個のサブキャリアが１ブロックのデータとして送信され、また、ＦＨの頻度は１ＯＦＤＭシンボルごとである場合を例にとって説明している。
【０００６】
この図より、送信タイミング（ＯＦＤＭシンボル）によって、パイロット信号またはデータの配置される周波数がホッピングしていることがわかる。よって、このＦＨの効果として、広い範囲に渡って周波数を使うため、周波数ダイバーシチ効果が得られること、および他セルからの干渉に対して時間的な平均化効果を得られることが期待される。
【０００７】
【非特許文献１】
"Broadband Wireless Access Solutions based on OFDM Access in IEEE 802.16", p.96 - 103, IEEE Communication Magazine, April, 2002
【非特許文献２】
http://www.flarion.com/technology/tech_intro.html
【非特許文献３】
3GPP TSG RAN WG1 meeting #28bis, R1-02-1222
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＦＨ−ＯＦＤＭ方式において、隣接セルとの境界付近に位置するユーザ（移動局）には、以下の問題点が発生する。
【０００９】
自局が収容されているセルの基地局と、隣接セルの基地局は互いに独立にＦＨを行っている。よって、あるサブキャリアの使用している周波数が、偶然隣接セルと一致してしまうことが起こり得る。このとき、このサブキャリアは隣接セルからの強い干渉を受けることになる。例えば、データの初回送信時に、図１８に示すように、３ＯＦＤＭシンボル目と４ＯＦＤＭシンボル目のデータ伝送時において、データの乗っているサブキャリアの周波数が、隣接セルのＦＨパタン（使用サブキャリア）と重なったとする。このとき、これらのシンボルの受信品質は悪化することが想定される。一方、これら以外のシンボルは、隣接セルの干渉をほとんど受けないため、受信品質は良い。
【００１０】
換言すると、受信側が受信したサブキャリアの中には、隣接セルからの干渉を強く受けたサブキャリアと、隣接セルからの干渉をほとんど受けていないサブキャリアの２種類のサブキャリアが存在するということになる。このとき、例えば、隣接セルからの干渉を強く受けたサブキャリアに重要な送信データがマッピングされた場合、このデータは受信側が受信できないおそれが強い。受信誤り時にデータの再送を行う通信システムであっても、このケースでは、データの再送を繰り返す可能性が高くなるので、通信システム全体のスループットが低下する結果となる。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線送信装置は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当て手段と、前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信手段と、前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定手段と、を具備し、前記割り当て手段は、重要度が異なる複数の送信データのうち重要度が高い送信データを、前記複数の搬送波のうち、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てる構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高い搬送波に重要なデータを割り当てる（マッピングする）ことができるので、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる。
【００１４】
本発明の無線送信装置は、上記の構成において、前記推定手段は、前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報であって前記受信装置から報告される情報に基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、受信信号の受信品質結果に基づいて、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定するので、送信側または受信側が事前に所定の周波数ホッピングのパタンを知っておく必要がない。また、随時、最も大きな干渉を受ける可能性のある搬送波を知ることができるので、高い確率で干渉の影響を軽減することができる。
【００１６】
本発明の無線送信装置は、上記の構成において、前記重要度が高い送信データは、前記送信データがターボ符号化されている場合におけるシステマチックビット、前記送信データが階層構造を有するデータである場合におけるベースレイヤ、または前記送信データを再送する場合における、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波に前回送信時に割り当てられた送信データである構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、ターボ符号化におけるシステマチックビット、またはＭＰＥＧ２データにおける高優先度フレームを、干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てることができるので、重要度の高いデータの受信誤り率を低下させることができる。
【００１８】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備するセルラ方式の基地局装置であって、前記推定手段は、自局の上位局から通知される、自セルの周辺セルがそれぞれ使用している所定の周波数ホッピングのパタンと、前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信電力が得られる周辺セルを示す情報であって前記受信装置から報告される周辺セル情報とに基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、受信装置（例えば、移動局）において、干渉を受ける可能性がある搬送波の推定を行う必要がなくなり、受信装置の回路規模を削減することができ、バッテリの持ちを良くすることができる。
【００２２】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備するセルラ方式の基地局装置であって、前記推定手段は、前記複数の搬送波を受信する受信装置から通知される情報であって、自局の送信タイミングおよび他の基地局装置の送信タイミングに関する情報に基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、互いに非同期の基地局装置間においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
本発明の無線受信装置は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられ、送信データが割り当てられた複数の搬送波を受信する受信手段と、受信した前記複数の搬送波の受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段において所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を生成する情報生成手段と、前記所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を前記複数の搬送波の送信側に報告する報告手段と、を具備する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、無線送信装置は、無線受信装置が生成した、所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を利用することができるようになり、高スループットなデータ伝送が可能となる。
【００２６】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記所定の受信品質が得られなかった搬送波は、前記搬送波のそれぞれの受信品質を前記所定の周波数ホッピングのパタンに従って一定時間に渡って加算し、加算結果が最小の搬送波である構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、瞬時の受信品質でなく、一定期間の受信品質を集計するので、所定の受信品質が得られなかった搬送波の判定精度を向上させることができる。
【００２８】
本発明の無線送信方法は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当てステップと、前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信ステップと、前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定ステップと、を具備し、前記割り当てステップは、重要度が異なる複数の送信データのうち重要度が高い送信データを、前記複数の搬送波のうち、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てるようにした。
【００２９】
この方法によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
セルラ方式等の無線通信システムにおいて、各セルの基地局が使用するＦＨパタンは予め決められている。よって、各基地局は、隣接セルの基地局が使用しているＦＨパタンを一旦取得することができれば、その後、ある瞬間に隣接セルで使用されるキャリア（搬送波）の周波数を知ることが可能である。換言すると、隣接セルで使用されるＦＨパタンがわかれば、自ユーザが隣接セルから干渉を受ける可能性のあるキャリアを推定することができるので、重要度の高いデータは、データ送信時にそのキャリアを避けて送信を行うことが可能である。本発明者は、この点に着目し、本発明をするに至った。
【００３１】
すなわち、本発明の骨子は、無線送信装置（上の例では基地局）が隣接セルの基地局が使用しているＦＨパタンを取得し、自局がデータを送信する際に隣接セルの干渉を受けるキャリアを推定し、このキャリアに重要なデータを割り当てないか、または、このキャリアは使用しないことである。
【００３２】
なお、隣接セルが使用しているＦＨパタンを取得する方法としては、大別して次の２つの方法がある。第１の方法は、無線受信装置（例えば、移動局）が、ある決められたレベル以上の干渉を受けている周波数帯域に関する情報（ＦＨパタン情報）を無線送信装置（ここでは、自セルの基地局）に報告する方法であり、第２の方法は、無線送信装置が、周辺セル情報を使用する方法である。ここで、周辺セル情報とは、具体的には、強い電力で信号が受信され、所定の条件を満たしている周辺セルのＩＤであり、通常はハンドオーバ候補の周辺セルとして扱われる。
【００３３】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、ＦＨ方式を採用した無線送信装置および無線受信装置の一例として、ＦＨ−ＯＦＤＭ通信システムを採用した基地局装置および移動局装置を例にとって説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。なお、ＦＨの方法としては、ＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる場合を例にとって説明する。ＦＨの頻度は、ＯＦＤＭシンボル毎の場合、スロット（またはフレーム）毎の場合、等が考えられるが、ここではＯＦＤＭシンボル毎のＦＨを考える。
【００３５】
基地局装置１００は、スケジューラ１０１、符号化部１０２、送信ＨＡＲＱ部１０３、変調部１０４、制御用データ処理部１０５、符号化部１０６、変調部１０７、多重器１０８、サブキャリアマッピング部１０９、Ｓ／Ｐ変換部１１０、ＩＦＦＴ部１１１、ＧＩ挿入部１１２、無線処理部１１３、送信アンテナ１１４、ＭＣＳ選択部１１５、および分離部１１６を有する。
【００３６】
基地局装置１００のスケジューラ１０１には、各ユーザ（ここでは、ユーザ１、ユーザ２、ユーザ３）に対し送信される送信データが入力される。
【００３７】
スケジューラ１０１は、各ユーザ（各移動局装置）から通知されたＣＱＩを用いて、どのユーザに対しどのタイミングでデータを送信するかをRound Robin法のアルゴリズムに従って決定する。すなわち、送信データのスケジューリングを行う。なお、スケジューリングのアルゴリズムは、ＭａｘＣ／Ｉ等の他の方法でも良い。
【００３８】
ＭＣＳ選択部１１５は、スケジューラ１０１から通知された送信ユーザのＣＱＩに基づいて、送信データに対し使用するＭＣＳパラメータ（符号化方法および変調方式）を選択する。そして、選択された符号化方法（符号化率）は、符号化部１０２に出力され、同様に、選択された変調方式は、変調部１０４に出力される。
【００３９】
符号化部１０２は、スケジューラ１０１から出力された送信データに対し、ＭＣＳ選択部１１５から指示された符号化率を用いて、ターボ符号等の符号化を施す。また、必要に応じ、インターリーブ等の処理も行う。そして、送信ＨＡＲＱ部１０３にこの符号化データを出力する。
【００４０】
送信ＨＡＲＱ部１０３は、送信データのビット列に対し、ＲＭ（Rate Matching）パラメータによって決められる所定のレートマッチングを行い、レートを調整した後の送信ビットを変調部１０４に出力する。このＲＭパラメータは、送信回数によって異なる値をとる場合がある。レートマッチングの具体的な処理は、送信データのパンクチャおよびリピティションである。このとき、送信データは再送要求に備えてバッファに保存される。
【００４１】
変調部１０４は、ＭＣＳ選択部１１５から指示されたＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等の変調方式を用いて、送信ＨＡＲＱ部１０３から出力された送信ビットを変調し、多重器１０８に出力する。
【００４２】
一方、制御用データ処理部１０５は、符号化部１０６および変調部１０７を有し、入力された制御用データ（送信時に使用されるＭＣＳパラメータ、ビット数、再送時のＲＭパラメータ等）に対し、所定の符号化および変調の処理を施し、多重器１０８に出力する。
【００４３】
多重器１０８は、変調部１０４から出力された変調後の信号と、制御用データ処理部１０５から出力された符号化および変調の処理が施された制御信号とを多重（ここでは時間多重）し、分離部１１６に出力する。
【００４４】
分離部１１６は、多重器１０８から出力された信号を、システマチックビット（Ｓビット）を含むシンボルと、それ以外のビットであるパリティビット（Ｐビット）を含むシンボルとに分離し、サブキャリアマッピング部１０９に出力する。
【００４５】
サブキャリアマッピング部１０９は、予め設定されている自局のＦＨパタン、および移動局から報告される干渉ＦＨパタン（移動局に干渉を及ぼすセルで使用されているＦＨパタン）に基づいて、分離部１１６から出力された送信ビットを各サブキャリアに割り当てる（マッピング）。このマッピング処理の詳細については、後述する。また、パイロット信号も全周波数帯域に分散されるように予め決められた場所にマッピングされる。マッピング後のサブキャリア信号は、Ｓ／Ｐ変換部１１０に出力される。
【００４６】
Ｓ／Ｐ変換部１１０は、サブキャリアマッピング部１０９から出力された信号に対し、Ｓ／Ｐ（serial/parallel）変換を施し、ＩＦＦＴ部１１１に出力する。ＩＦＦＴ部１１１は、Ｓ／Ｐ変換後の信号に対し、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を施し、ＧＩ挿入部１１２に出力する。ＧＩ挿入部１１２は、マルチパス耐性を強めるため、ＩＦＦＴ後の信号にＧＩ（Guard Interval）を挿入し、無線処理部１１３に出力する。無線処理部１１３は、ＧＩ挿入部１１２から出力された信号に対し、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、送信アンテナ１１４を介し送信する。
【００４７】
図２は、サブキャリアマッピング部１０９の内部構成を示すブロック図である。サブキャリアマッピング部１０９は、ＦＨパタン比較部１２１、データマッピング部１２２、およびパイロットマッピング部１２３を有する。
【００４８】
ＦＨパタン比較部１２１は、移動局から報告される干渉ＦＨパタンと自局のＦＨパタンとを比較し、両パタンの重なるサブキャリア（干渉サブキャリア）および両パタンの重ならないサブキャリア（非干渉サブキャリア）を特定する。そして、このようなサブキャリアの干渉情報をデータマッピング部１２２に出力する。データマッピング部１２２は、Ｓビットを含むシンボルを非干渉サブキャリアにマッピングし、また、Ｓビットを含まないシンボルをそれ以外のサブキャリアにマッピングし、パイロットマッピング部１２３に出力する。パイロットマッピング部１２３は、パイロット信号を全周波数帯域に分散されるように予め決められた場所にマッピングする。
【００４９】
図３は、上記のサブキャリアマッピング処理の手順を説明したフロー図である。
【００５０】
基地局装置１００の受信部（図示せず）は、自局が収容している移動局装置から送信された干渉ＦＨパタン情報を受信する（ＳＴ１１００）。ＦＨパタン比較部１２１は、この干渉ＦＨパタン情報を予め設定されている自局のＦＨパタンと比較し（ＳＴ１２００）、干渉が起こるサブキャリアを推定する（ＳＴ１３００）。データマッピング部１２２は、この推定結果に基づいて、分離部１１６から出力された送信ビットを、各サブキャリアに割り当てる（ＳＴ１４００）。
【００５１】
図４は、データマッピング部１２２のマッピング処理の手順をより詳細に説明したフロー図である。
【００５２】
データマッピング部１２２は、まず、入力されたサブキャリアのサブキャリア番号ｎが予め設定されているサブキャリアの総数Ｎ以上であるか、すなわちマッピング処理が全サブキャリアについて終了しているか判断する（ＳＴ１４１０）。そして、ｎ＜Ｎの場合、このサブキャリアｎが移動局から報告される干渉ＦＨパタンと重なるか判断する（ＳＴ１４２０）。
【００５３】
ＳＴ１４２０において、干渉ＦＨパタンと重なると判断された場合、次に、Ｓビットを含まないシンボルがあるか否かを判定する（ＳＴ１４３０）。そして、Ｓビットを含まないシンボルがあると判定された場合、分離部１１６から出力される送信ビットのうち、Ｓビットを含まないシンボルをサブキャリアｎにマッピングする（ＳＴ１４４０）。
【００５４】
ＳＴ１４２０において、干渉ＦＨパタンと重ならないと判断された場合、次に、分離部１１６から出力される送信ビットの中にＳビットを含むシンボルが有るか否かを判断する（ＳＴ１４６０）。そして、Ｓビットを含むシンボルが有る場合は、サブキャリアｎにＳビットを含むシンボルをマッピングする（ＳＴ１４７０）。また、ＳＴ１４３０において、Ｓビットを含まないシンボルが無いと判定された場合も、サブキャリアｎにＳビットを含むシンボルをマッピングする（ＳＴ１４７０）。ＳＴ１４６０において、Ｓビットを含むシンボルがないと判定された場合は、上述のＳＴ１４３０に移る。
【００５５】
以上の処理により、サブキャリアｎのマッピングが終了したので、ｎを１インクリメントし（ＳＴ１４５０）、ＳＴ１４１０の処理に戻る。ＳＴ１４１０において、サブキャリア番号ｎがそのユーザが使用するサブキャリアの総数Ｎ以上になるまで以上のマッピング処理は続けられる。
【００５６】
図５(ａ)は、上記のマッピング処理が施されなかった場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図であり、また、図５(ｂ)は、上記のマッピング処理が施された場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図である。
【００５７】
これらの図において、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3は、予め設定されているＦＨパタンによって、データをマッピングすることが予定されているサブキャリアを示しており、また、Ｄ1は、隣接セルの干渉を受ける可能性があると推定されたサブキャリアだとする。図５(ａ)においては、重要なデータであるＳビットがこのＤ1にマッピングされる状況となっているため、受信側はこのＳビットを受信できないおそれが強い。一方、図５(ｂ)においては、ＳビットがこのＤ1にマッピングされずに、隣接セルの干渉を受けないと推定されたサブキャリアＤ2にマッピングされる。よって、かかる場合、受信側の受信品質が良好であることが期待される。
【００５８】
次いで、基地局装置１００の送信信号を受信する移動局装置１５０の構成を、図６に示すブロック図を用いて説明する。移動局装置１５０は、受信アンテナ１５１、無線処理部１５２、ＧＩ除去部１５３、ＦＦＴ部１５４、サブキャリアデマッピング部１５５、チャネル分離部１５６、復調部１５７、復号部１５８、復調部１５９、受信ＨＡＲＱ部１６０、復号部１６１、ＣＩＲ測定部１６２、ＣＱＩ生成部１６３、干渉ＦＨパタン判定部１６４、およびＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５を有する。
【００５９】
この図において、無線処理部１５２は、受信アンテナ１５１を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、得られたベースバンド信号をＧＩ除去部１５３に出力する。ＧＩ除去部１５３は、無線処理部１５２から出力された信号に挿入されているＧＩを除去し、ＦＦＴ部１５４に出力する。ＦＦＴ部１５４は、ＧＩ除去部１５３から出力された信号に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うことにより各サブキャリアから信号を取り出し、サブキャリアデマッピング部１５５に出力する。サブキャリアデマッピング部１５５は、ＦＦＴ部１５４から出力された信号を所定のＦＨパタンに従ってデマッピングし、自局宛ての信号を取り出し、チャネル分離部１５６に出力する。
【００６０】
チャネル分離部１５６は、サブキャリアデマッピング部１５５から出力された信号を、制御信号（制御用データ）、ユーザ信号（ユーザデータ）、およびパイロット信号に分離し、制御信号を復調部１５７に、ユーザ信号を復調部１５９に出力する。また、パイロット信号は、ＣＩＲ測定部１６２および干渉ＦＨパタン判定部１６４に出力される。
【００６１】
復調部１５７は、チャネル分離部１５６から出力された制御信号に所定の復調処理を施し、復号部１５８に出力する。復号部１５８は、この信号に復号処理を施し、制御用データを得る。
【００６２】
復調部１５９は、チャネル分離部１５６から出力されたユーザ信号に所定の復調処理を施し、受信ＨＡＲＱ部１６０に出力する。この復調処理には、パイロット信号を用いて計算したチャネル推定値を用いる。受信ＨＡＲＱ部１６０は、復調部１５９から出力された信号のうち、所定量のビット（ここでは軟判定ビット）を保存し、データの再送時には、保存されている初回送信時の受信ビットを再送時の受信ビットに加算し、受信ビットの合成を行う。復号部１６１は、合成後のビット列に対し、ターボ符号等の所定の復号処理を施し、ユーザデータを得ると同時に、このユーザデータをＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５に出力する。
【００６３】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５は、復号されたユーザデータのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の結果等に基づいて、復号データに誤りが含まれるか否かを判断し、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に対し上り回線で送信する。
【００６４】
一方、ＣＩＲ測定部１６２は、チャネル分離部１５６から出力されたパイロット信号を用いて全サブキャリアの平均受信ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）を計算し、ＣＱＩ生成部１６３に出力する。ＣＱＩ生成部１６３は、このＣＩＲに基づいて、再送時の伝送レート要求であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を生成し、送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に上り回線で送信する。
【００６５】
干渉ＦＨパタン判定部１６４は、チャネル分離部１５６から出力されたパイロット信号を用いて干渉ＦＨパタンの判定を行い、生成された干渉ＦＨパタン情報を、送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に上り回線で送信する。
【００６６】
この干渉ＦＨパタンの判定は、以下のように行われる。図７は、基地局装置１００が送信するサブキャリア信号の構成を示した図である。
【００６７】
この図において、全サブキャリア（全使用周波数帯域）に渡ってランダムに散らばっているパイロットシンボルから、平均化または補間等の処理により、各サブキャリアのＳＩＲが求められる（図中の数値参照）。次に、このＳＩＲを予め報告されている複数存在する各隣接セルのＦＨパタンに沿って加算する。例えば、この図において、隣接セル１のＦＨパタンの加算結果は 4.3となり、隣接セル２のＦＨパタンの加算結果は 25.1となる。そして、各ＦＨパタンの中で、加算後のＳＩＲが最も低いＦＨパタンを、干渉を受けている隣接セル（のＦＨパタン）と判定する。ここでは、隣接セル１が該当することになる。瞬時のＳＩＲ値でなく、一定期間のＳＩＲ値を集計するので、干渉を受けている隣接セルの判定精度が向上する。
【００６８】
このとき、干渉ＦＨパタン判定部１６４は、ＦＨパタン情報として、例えば、ＦＨ系列番号（例えば５）を基地局装置１００に報告する。ここで、ＦＨ系列番号とは、複数存在するＦＨパタンを区別するために、それぞれのＦＨパタンに付けられている連番のことである。
【００６９】
上記の構成により、基地局装置１００は、移動局装置１５０が生成した干渉ＦＨパタン情報を利用することができるようになり、高スループットな伝送が可能となる。また、このＦＨパタン判定方法によれば、基地局装置１００および移動局装置１５０の両方が、隣接セルでどのＦＨパタンが使用されているかを事前に知っておく必要はない。また、随時、最も大きな干渉を受けているＦＨパタンを報告することができるため、高い確率で干渉の影響を軽減することが可能である。
【００７０】
このように、本実施の形態によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高いサブキャリアに重要度の高いデータをマッピングするので、隣接セルからの干渉の影響を軽減し、重要なデータの受信誤り率を低下させることができる。よって、受信側の受信性能および通信システムのスループットを向上させることができる。
【００７１】
なお、ここでは、重要度の高い送信データとして、ターボ符号化が施されている場合のシステマチックビットを例にとって説明したが、ＭＰＥＧ２などの階層構造を持つデータの場合のベースレイヤを重要度の高い送信データとして扱っても良い。動画のコーデックの一形態であるＭＰＥＧ２においては、画像の核となる情報(高優先度情報)であるベースレイヤと、より高品質にするための情報(低優先度情報)であるエンハンスドレイヤの２種類の情報が存在する。受信側は、少なくとも高優先度の情報だけ受信できれば、画質は悪くなるが受信データを動画として再生することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置２００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図１に示した基地局装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態の特徴は、基地局装置２００がＦＨパタン照合部２０１をさらに有し、移動局側が干渉ＦＨパタンの判定を行うことなく、基地局装置２００が、移動局から通知される干渉セル情報と、上位局である制御局から通知される周辺セルＦＨパタン情報とに基づいて干渉ＦＨパタンの判定を行うことである。
【００７４】
基地局装置２００の管理下にある移動局は、隣接した複数の周辺セルから到達するパイロット信号の受信レベルをそれぞれ測定し、自局に干渉を及ぼしているセルを示した情報（干渉セル情報）を基地局装置２００に通知する。この干渉セル情報は、具体的には、受信レベルが強いパイロット信号を送信したセルのＩＤ番号である。例えば、３ＧＰＰに規定されている、移動局のハンドオーバ時に使用されるアクティブセットという情報がこれに相当する。
【００７５】
また、基地局装置２００の上位局である制御局は、基地局装置２００の周辺セルでそれぞれ使用されているＦＨパタンに関する情報（周辺セルＦＨパタン情報）を基地局装置２００に通知する。
【００７６】
基地局装置２００のＦＨパタン照合部２０１には、上記の干渉セル情報および周辺セルＦＨパタン情報が入力される。入力された周辺セルＦＨパタン情報は、ＦＨパタン照合部２０１内のデータテーブルに記憶される。次に、ＦＨパタン照合部２０１は、入力された干渉セル情報に基づいて、この干渉セルが使用しているＦＨパタンを上記のデータテーブルから取得する。そして、次の送信フレームにおいて移動局が干渉を受けると予想されるＦＨパタンを特定し、サブキャリアマッピング部１０９に出力する。以降の処理は、実施の形態１と同様である。
【００７７】
これにより、移動局において干渉ＦＨパタンの判定処理をする必要がなくなるので、移動局の回路規模を削減することができ、バッテリの持ちを良くすることができる。
【００７８】
図９は、基地局装置２００の送信信号を受信する移動局装置２５０の構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、図６に示した移動局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
移動局装置２５０の特徴は、他セル受信電力測定部２５１を有することである。
【００８０】
他セル受信電力測定部２５１は、ＦＦＴ部１５４から出力されるＦＦＴ後の受信信号を用いて、隣接セルの受信電力を測定する。受信電力は、受信信号に埋め込まれた各セル固有のパイロット部を用いて測定される。そして、測定された受信電力が所定の閾値よりも大きなセルを干渉セルと判断し、この判断結果（干渉セル情報）を上り回線で基地局装置２００に報告する。なお、測定された受信電力が最大のセルを干渉セルと判断しても良い。
【００８１】
このように、本実施の形態によれば、移動局装置２５０は、各セル（のＦＨパタン）から受ける干渉を判定する必要がなくなり、受信電力が大きいセルの情報を報告するだけで良い。さらに、この他セルの受信電力を測定する処理は、通常のハンドオーバのために元々必要な処理であるため、移動局側の処理量はほとんど増加しない。
【００８２】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置３００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図８に示した基地局装置２００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態の特徴は、実施の形態２で示した基地局装置２００のＦＨパタン照合部２０１にタイミング情報がさらに入力されることである。
【００８４】
実施の形態１、２は、基地局間で同期がとれているシステム（基地局間同期システム）を前提としていたが、本実施の形態では、基地局間非同期システムに本発明を適用する。
【００８５】
基地局装置３００のＦＨパタン照合部２０１ａに入力されるタイミング情報とは、自局と干渉を及ぼす基地局（干渉局）間の信号送信時のタイミング差を示した情報である。ＦＨパタン照合部２０１ａは、このタイミング情報に基づいて、干渉ＦＨパタンに上記のタイミング差に相当するオフセットをつけて出力する。
【００８６】
図１１は、基地局装置３００の送信信号を受信する移動局装置３５０の構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、図９に示した移動局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８７】
移動局装置３５０の特徴は、ＦＦＴ部１５４の出力を利用するタイミング測定部３５１が設置されていることである。
【００８８】
タイミング測定部３５１は、自局と干渉局のタイミング差を測定する。このタイミング情報は、送信部（図示せず）を介して、基地局装置３００に報告される。このように、移動局装置３５０が基地局装置３００に自局と干渉局のタイミング差を報告することにより、基地局装置３００において、移動局装置３５０が干渉を受けるシンボルを推定することができる。
【００８９】
このように、本実施の形態によれば、非同期システムにおいても、干渉セルのＦＨパタンを考慮して、干渉を受けると思われるシンボルを推定することができ、受信側の受信性能を向上させ、通信システムのスループットを向上させることができる。
【００９０】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る基地局装置４００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図１に示した基地局装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態の特徴は、サブキャリアマッピング部１０９ａに、自局が初回送信時の状態であるか、または再送時の状態であるかを示す再送フラグが入力されることである。再送フラグは、例えば、再送回数に応じて０、１、２、…という値をとる。
【００９２】
実施の形態１の構成によれば、データ送信時に重要とみなされていたデータ（システマチックビット等）は高い受信品質で受信され、重要でないとされていたデータ（パリティビット等）は低い受信品質で受信される。しかし、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）システムにおいては、１回目の送信時に低い受信品質で受信されたデータを、再送時には高い受信品質で受信することが重要になる。従って、本実施の形態では、再送時にマッピングするビットの入れ替えを行う。すなわち、初回送信時に干渉サブキャリアにマッピングされていたデータを、再送時には非干渉サブキャリアにマッピングする。
【００９３】
図１３は、サブキャリアマッピング部１０９ａの内部構成を示すブロック図である。図２に示したサブキャリアマッピング部１０９の構成に加えて、ビット入替え部４２１が追加されている。
【００９４】
ビット入替え部４２１には、ＳビットおよびＰビットに加え、再送フラグが入力される。ビット入替え部４２１は、再送フラグが０のときは、ＳビットおよびＰビットをそのままデータマッピング部１２２に出力する。また、再送フラグが１以上のときは、ＳビットおよびＰビットを入れ替えて出力する。その後の処理は実施の形態１と同様である。
【００９５】
図１４は、上記のマッピング処理が施された場合の初回送信時および再送時の送信信号のデータ構造の一例を示す図である。
【００９６】
この図において、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3は、予め設定されているＦＨパタンによって、データをマッピングすることが予定されているサブキャリアを示している。ここで、初回送信時は、Ｄ1が隣接セルの干渉を受けると推定され、Ｄ2、Ｄ3が隣接セルの干渉を受けないと推定されている。一方、再送時には、Ｄ1、Ｄ3が隣接セルの干渉を受けると推定され、Ｄ2が隣接セルの干渉を受けないと推定されている。Ｄ3の推定結果が変わったのは、初回送信時と再送時では、受信環境が変化する可能性があるからである。
【００９７】
この図において、重要なデータであるＳビットは、初回送信時、Ｄ2にマッピングされ、Ｐ1ビットがＤ1にマッピングされる。受信側はこのＰ1ビットを受信できないおそれが強い。Ｐ1ビットは、本来Ｓビットほど重要ではないが、その受信品質が低過ぎることにより受信パケットが誤る可能性がある。そこで、再送時においては、初回送信時にＤ1にマッピングされたＰ1ビットの重要度が上がり、これを優先的に再送することが望ましい。そこで、Ｐ1ビットがＤ1にマッピングされずに、隣接セルの干渉を受けないと推定されたサブキャリアＤ2にマッピングされる。これにより、初回と再送の２回の送信の中で１回は、Ｓビット、Ｐ1ビット、Ｐ2ビットがそれぞれ隣接セルの干渉を受けずに受信されることが期待され、ＨＡＲＱの再送時の受信品質を向上させることができる。
【００９８】
なお、ビット入替えの動作は、再送フラグが０または偶数のときは、ＳビットおよびＰビットをそのまま出力し、再送フラグが奇数のときは、ＳビットおよびＰビットを入れ替えて出力するという動作でも良い。
【００９９】
また、再送時には、隣接セルの干渉を受けると推定されたサブキャリアに初回送信時にマッピングされたデータ（上記の例では、Ｐ1ビット）のみを再送するようにしても良い。これにより、再送時のデータ伝送量を削減することができると共に、再送時に隣接セルとキャリアが重なる確率を低下させることもできる。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルからの干渉の影響を軽減し、ＨＡＲＱの再送時において受信側の受信性能を向上させることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、常に上記の干渉サブキャリアを送信に使用する例を示したが、一定の確率においてのみ、この干渉サブキャリアを使用するようにしても良い。すなわち、自セルにおいて干渉サブキャリアの使用頻度を軽減させ、周辺セルにおいても干渉サブキャリアの使用頻度を軽減させる方策をとれば、自セルと周辺セルが使用する予定のサブキャリアの周波数が重なっていても、実際に送信するサブキャリアが重なる確率が低下するため、干渉が起こらないことが期待できる。
【０１０２】
図１５は、上記の例を実現する基地局装置２００ｂの構成を示すブロック図である。また、図１６は、基地局装置２００ｂ内のサブキャリアマッピング部１０９ｂの内部構成を示すブロック図である。ここで、図８に示した基地局装置２００および図２に示したサブキャリアマッピング部１０９と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
図１５において、サブキャリアマッピング部１０９ｂには、ＦＨパタンおよび干渉ＦＨパタンの他に、使用確率が入力される。また、多重器１０８の後段には分離部１１６が設けられておらず、多重器１０８から出力される送信ビットは、２本に分離されることなく、サブキャリアマッピング部１０９ｂに入力される。サブキャリアマッピング部１０９ｂに入力された使用確率は、図１６に示したデータマッピング部１２２ｂに入力される。
【０１０４】
ＦＨパタン比較部１２１は、移動局から報告される干渉ＦＨパタンと自局のＦＨパタンの比較により、干渉サブキャリアおよび非干渉サブキャリアを特定し、データマッピング部１２２ｂに出力する。データマッピング部１２２ｂは、入力された使用確率に応じて、干渉サブキャリアの使用の有無を決定し、送信ビットをマッピングしていく。例えば、使用確率が５０％であれば、２回に１回だけ干渉サブキャリアに対し送信ビットのマッピングを行う。なお、非干渉ビットに対しては使用確率を考慮せず、常に送信ビットをマッピングする。これ以降の処理は既述の通りである。
【０１０５】
このように、上記の構成により、一定の確率においてのみ、干渉サブキャリアを使用するようにするので、自セルに干渉を及ぼす隣接セルとの間で、使用サブキャリアが重なる確率を低減することができ、受信側の復号性能を向上させることができる。よって、通信システムのスループットを向上させることができる。
【０１０６】
本発明に係る無線通信システムは、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式に限定されず、一般のＦＨシステムを用いた移動体通信システムにおいても利用可能であり、また、適応変調またはＨＡＲＱを用いない通信システムにおいても適用可能である。
【０１０７】
また、ここでは、データを基地局装置から移動局装置に送信する下り回線において本発明を適用する場合を例にとって説明したが、データを移動局装置から基地局装置に送信する上り回線にも適用可能である。
【０１０８】
なお、ここでは、本発明に係る無線送信装置が、ＦＨ方法として、ＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる場合を例にとって説明したが、周波数インターリーブを用いても良い。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高い搬送波に重要度の高いデータを割り当てることができるので、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、重要なデータの受信誤り率を低下させることができる。よって、受信側の受信性能および通信システムのスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るサブキャリアマッピング処理の手順を説明したフロー図
【図４】本発明の実施の形態１に係るデータマッピング部のマッピング処理の手順をより詳細に説明したフロー図
【図５】 (ａ)本発明の実施の形態１に係るマッピング処理が施されなかった場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図 (ｂ)本発明の実施の形態１に係るマッピング処理が施された場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１に係る基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成を示した図
【図８】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態２に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態４に係るサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態４に係るマッピング処理が施された場合の初回送信時および再送時の送信信号のデータ構造の一例を示す図
【図１５】本発明の実施の形態２のバリエーションの基地局装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態２のバリエーションのサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図１７】ＦＨ−ＯＦＤＭ方式を採用した基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成の一列を示した図
【図１８】隣接セルのサブキャリア信号への影響を示す図
【符号の説明】
１０９ サブキャリアマッピング部
１１３、１５２ 無線処理部
１１５ ＭＣＳ選択部
１２１ ＦＨパタン比較部
１２２ データマッピング部
１６４ 干渉ＦＨパタン判定部
２０１ ＦＨパタン照合部
２５１ 他セル受信電力測定部
３５１ タイミング測定部
４２１ ビット入替え部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＨ（Frequency Hopping）方式を採用した無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調方式は、マルチパス干渉に強い高速伝送技術として注目されている。特に、使用するＯＦＤＭサブキャリア（搬送波）周波数を時々刻々と周波数軸上でホッピングさせるＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、周波数ダイバーシチ効果が得られるアクセス方式として検討が重ねられている（例えば、非特許文献１参照）。また、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、セルラ方式の通信システムにおいて使用する場合は、隣接する他セルからの干渉を平均化する効果も期待でき、将来の高速無線伝送技術として注目されている（例えば、非特許文献２参照）。このＦＨ−ＯＦＤＭ方式は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）においても導入が検討されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００３】
具体的な周波数ホッピング（ＦＨ）の手法としては、周波数インターリーブを用いる方法（例えば、非特許文献３参照）、およびＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる方法が考えられている。
【０００４】
ＦＨ−ＯＦＤＭ方式の通信システムでは、各基地局はそれぞれのＦＨパタンに従ってデータを送信する。ＦＨパタンは、搬送波であるサブキャリアが使用する周波数帯域（サブキャリアの中心周波数）の時間的推移を示したパタンであり、各基地局は独自のＦＨパタンが割り当てられている。
【０００５】
図１７は、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式を採用した基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成の一列を示した図である。ここで、横軸は周波数、縦軸は時間、Ｐはパイロット信号がマッピングされているサブキャリア、Ｄはデータがマッピングされているサブキャリアを示している。ここでは、Ｎ個のサブキャリアが１ブロックのデータとして送信され、また、ＦＨの頻度は１ＯＦＤＭシンボルごとである場合を例にとって説明している。
【０００６】
この図より、送信タイミング（ＯＦＤＭシンボル）によって、パイロット信号またはデータの配置される周波数がホッピングしていることがわかる。よって、このＦＨの効果として、広い範囲に渡って周波数を使うため、周波数ダイバーシチ効果が得られること、および他セルからの干渉に対して時間的な平均化効果を得られることが期待される。
【０００７】
【非特許文献１】
"Broadband Wireless Access Solutions based on OFDM Access in IEEE 802.16", p.96 - 103, IEEE Communication Magazine, April, 2002
【非特許文献２】
http://www.flarion.com/technology/tech_intro.html
【非特許文献３】
3GPP TSG RAN WG1 meeting #28bis, R1-02-1222
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＦＨ−ＯＦＤＭ方式において、隣接セルとの境界付近に位置するユーザ（移動局）には、以下の問題点が発生する。
【０００９】
自局が収容されているセルの基地局と、隣接セルの基地局は互いに独立にＦＨを行っている。よって、あるサブキャリアの使用している周波数が、偶然隣接セルと一致してしまうことが起こり得る。このとき、このサブキャリアは隣接セルからの強い干渉を受けることになる。例えば、データの初回送信時に、図１８に示すように、３ＯＦＤＭシンボル目と４ＯＦＤＭシンボル目のデータ伝送時において、データの乗っているサブキャリアの周波数が、隣接セルのＦＨパタン（使用サブキャリア）と重なったとする。このとき、これらのシンボルの受信品質は悪化することが想定される。一方、これら以外のシンボルは、隣接セルの干渉をほとんど受けないため、受信品質は良い。
【００１０】
換言すると、受信側が受信したサブキャリアの中には、隣接セルからの干渉を強く受けたサブキャリアと、隣接セルからの干渉をほとんど受けていないサブキャリアの２種類のサブキャリアが存在するということになる。このとき、例えば、隣接セルからの干渉を強く受けたサブキャリアに重要な送信データがマッピングされた場合、このデータは受信側が受信できないおそれが強い。受信誤り時にデータの再送を行う通信システムであっても、このケースでは、データの再送を繰り返す可能性が高くなるので、通信システム全体のスループットが低下する結果となる。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる無線送信装置、基地局装置、および無線送信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線送信装置は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当て手段と、前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信手段と、前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定手段と、を具備し、前記割り当て手段は、重要度が異なる複数の送信データのうち重要度が高い送信データを、前記複数の搬送波のうち、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てる構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高い搬送波に重要なデータを割り当てる（マッピングする）ことができるので、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる。
【００１４】
本発明の無線送信装置は、上記の構成において、前記推定手段は、前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報であって前記受信装置から報告される情報に基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、受信信号の受信品質結果に基づいて、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定するので、送信側または受信側が事前に所定の周波数ホッピングのパタンを知っておく必要がない。また、随時、最も大きな干渉を受ける可能性のある搬送波を知ることができるので、高い確率で干渉の影響を軽減することができる。
【００１６】
本発明の無線送信装置は、上記の構成において、前記重要度が高い送信データは、前記送信データがターボ符号化されている場合におけるシステマチックビット、前記送信データが階層構造を有するデータである場合におけるベースレイヤ、または前記送信データを再送する場合における、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波に前回送信時に割り当てられた送信データである構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、ターボ符号化におけるシステマチックビット、またはＭＰＥＧ２データにおける高優先度フレームを、干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てることができるので、重要度の高いデータの受信誤り率を低下させることができる。
【００１８】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備するセルラ方式の基地局装置であって、前記推定手段は、自局の上位局から通知される、自セルの周辺セルがそれぞれ使用している所定の周波数ホッピングのパタンと、前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信電力が得られる周辺セルを示す情報であって前記受信装置から報告される周辺セル情報とに基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、受信装置（例えば、移動局）において、干渉を受ける可能性がある搬送波の推定を行う必要がなくなり、受信装置の回路規模を削減することができ、バッテリの持ちを良くすることができる。
【００２２】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線送信装置を具備するセルラ方式の基地局装置であって、前記推定手段は、前記複数の搬送波を受信する受信装置から通知される情報であって、自局の送信タイミングおよび他の基地局装置の送信タイミングに関する情報に基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、互いに非同期の基地局装置間においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
本発明の無線受信装置は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられ、送信データが割り当てられた複数の搬送波を受信する受信手段と、受信した前記複数の搬送波の受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質測定手段において所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を生成する情報生成手段と、前記所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を前記複数の搬送波の送信側に報告する報告手段と、を具備する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、無線送信装置は、無線受信装置が生成した、所定の受信品質が得られなかった搬送波を示す情報を利用することができるようになり、高スループットなデータ伝送が可能となる。
【００２６】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記所定の受信品質が得られなかった搬送波は、前記搬送波のそれぞれの受信品質を前記所定の周波数ホッピングのパタンに従って一定時間に渡って加算し、加算結果が最小の搬送波である構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、瞬時の受信品質でなく、一定期間の受信品質を集計するので、所定の受信品質が得られなかった搬送波の判定精度を向上させることができる。
【００２８】
本発明の無線送信方法は、所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当てステップと、前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信ステップと、前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定ステップと、を具備し、前記割り当てステップは、重要度が異なる複数の送信データのうち重要度が高い送信データを、前記複数の搬送波のうち、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てるようにした。
【００２９】
この方法によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、受信側の受信性能を向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
セルラ方式等の無線通信システムにおいて、各セルの基地局が使用するＦＨパタンは予め決められている。よって、各基地局は、隣接セルの基地局が使用しているＦＨパタンを一旦取得することができれば、その後、ある瞬間に隣接セルで使用されるキャリア（搬送波）の周波数を知ることが可能である。換言すると、隣接セルで使用されるＦＨパタンがわかれば、自ユーザが隣接セルから干渉を受ける可能性のあるキャリアを推定することができるので、重要度の高いデータは、データ送信時にそのキャリアを避けて送信を行うことが可能である。本発明者は、この点に着目し、本発明をするに至った。
【００３１】
すなわち、本発明の骨子は、無線送信装置（上の例では基地局）が隣接セルの基地局が使用しているＦＨパタンを取得し、自局がデータを送信する際に隣接セルの干渉を受けるキャリアを推定し、このキャリアに重要なデータを割り当てないか、または、このキャリアは使用しないことである。
【００３２】
なお、隣接セルが使用しているＦＨパタンを取得する方法としては、大別して次の２つの方法がある。第１の方法は、無線受信装置（例えば、移動局）が、ある決められたレベル以上の干渉を受けている周波数帯域に関する情報（ＦＨパタン情報）を無線送信装置（ここでは、自セルの基地局）に報告する方法であり、第２の方法は、無線送信装置が、周辺セル情報を使用する方法である。ここで、周辺セル情報とは、具体的には、強い電力で信号が受信され、所定の条件を満たしている周辺セルのＩＤであり、通常はハンドオーバ候補の周辺セルとして扱われる。
【００３３】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、ＦＨ方式を採用した無線送信装置および無線受信装置の一例として、ＦＨ−ＯＦＤＭ通信システムを採用した基地局装置および移動局装置を例にとって説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。なお、ＦＨの方法としては、ＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる場合を例にとって説明する。ＦＨの頻度は、ＯＦＤＭシンボル毎の場合、スロット（またはフレーム）毎の場合、等が考えられるが、ここではＯＦＤＭシンボル毎のＦＨを考える。
【００３５】
基地局装置１００は、スケジューラ１０１、符号化部１０２、送信ＨＡＲＱ部１０３、変調部１０４、制御用データ処理部１０５、符号化部１０６、変調部１０７、多重器１０８、サブキャリアマッピング部１０９、Ｓ／Ｐ変換部１１０、ＩＦＦＴ部１１１、ＧＩ挿入部１１２、無線処理部１１３、送信アンテナ１１４、ＭＣＳ選択部１１５、および分離部１１６を有する。
【００３６】
基地局装置１００のスケジューラ１０１には、各ユーザ（ここでは、ユーザ１、ユーザ２、ユーザ３）に対し送信される送信データが入力される。
【００３７】
スケジューラ１０１は、各ユーザ（各移動局装置）から通知されたＣＱＩを用いて、どのユーザに対しどのタイミングでデータを送信するかをRound Robin法のアルゴリズムに従って決定する。すなわち、送信データのスケジューリングを行う。なお、スケジューリングのアルゴリズムは、ＭａｘＣ／Ｉ等の他の方法でも良い。
【００３８】
ＭＣＳ選択部１１５は、スケジューラ１０１から通知された送信ユーザのＣＱＩに基づいて、送信データに対し使用するＭＣＳパラメータ（符号化方法および変調方式）を選択する。そして、選択された符号化方法（符号化率）は、符号化部１０２に出力され、同様に、選択された変調方式は、変調部１０４に出力される。
【００３９】
符号化部１０２は、スケジューラ１０１から出力された送信データに対し、ＭＣＳ選択部１１５から指示された符号化率を用いて、ターボ符号等の符号化を施す。また、必要に応じ、インターリーブ等の処理も行う。そして、送信ＨＡＲＱ部１０３にこの符号化データを出力する。
【００４０】
送信ＨＡＲＱ部１０３は、送信データのビット列に対し、ＲＭ（Rate Matching）パラメータによって決められる所定のレートマッチングを行い、レートを調整した後の送信ビットを変調部１０４に出力する。このＲＭパラメータは、送信回数によって異なる値をとる場合がある。レートマッチングの具体的な処理は、送信データのパンクチャおよびリピティションである。このとき、送信データは再送要求に備えてバッファに保存される。
【００４１】
変調部１０４は、ＭＣＳ選択部１１５から指示されたＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等の変調方式を用いて、送信ＨＡＲＱ部１０３から出力された送信ビットを変調し、多重器１０８に出力する。
【００４２】
一方、制御用データ処理部１０５は、符号化部１０６および変調部１０７を有し、入力された制御用データ（送信時に使用されるＭＣＳパラメータ、ビット数、再送時のＲＭパラメータ等）に対し、所定の符号化および変調の処理を施し、多重器１０８に出力する。
【００４３】
多重器１０８は、変調部１０４から出力された変調後の信号と、制御用データ処理部１０５から出力された符号化および変調の処理が施された制御信号とを多重（ここでは時間多重）し、分離部１１６に出力する。
【００４４】
分離部１１６は、多重器１０８から出力された信号を、システマチックビット（Ｓビット）を含むシンボルと、それ以外のビットであるパリティビット（Ｐビット）を含むシンボルとに分離し、サブキャリアマッピング部１０９に出力する。
【００４５】
サブキャリアマッピング部１０９は、予め設定されている自局のＦＨパタン、および移動局から報告される干渉ＦＨパタン（移動局に干渉を及ぼすセルで使用されているＦＨパタン）に基づいて、分離部１１６から出力された送信ビットを各サブキャリアに割り当てる（マッピング）。このマッピング処理の詳細については、後述する。また、パイロット信号も全周波数帯域に分散されるように予め決められた場所にマッピングされる。マッピング後のサブキャリア信号は、Ｓ／Ｐ変換部１１０に出力される。
【００４６】
Ｓ／Ｐ変換部１１０は、サブキャリアマッピング部１０９から出力された信号に対し、Ｓ／Ｐ（serial/parallel）変換を施し、ＩＦＦＴ部１１１に出力する。ＩＦＦＴ部１１１は、Ｓ／Ｐ変換後の信号に対し、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を施し、ＧＩ挿入部１１２に出力する。ＧＩ挿入部１１２は、マルチパス耐性を強めるため、ＩＦＦＴ後の信号にＧＩ（Guard Interval）を挿入し、無線処理部１１３に出力する。無線処理部１１３は、ＧＩ挿入部１１２から出力された信号に対し、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、送信アンテナ１１４を介し送信する。
【００４７】
図２は、サブキャリアマッピング部１０９の内部構成を示すブロック図である。サブキャリアマッピング部１０９は、ＦＨパタン比較部１２１、データマッピング部１２２、およびパイロットマッピング部１２３を有する。
【００４８】
ＦＨパタン比較部１２１は、移動局から報告される干渉ＦＨパタンと自局のＦＨパタンとを比較し、両パタンの重なるサブキャリア（干渉サブキャリア）および両パタンの重ならないサブキャリア（非干渉サブキャリア）を特定する。そして、このようなサブキャリアの干渉情報をデータマッピング部１２２に出力する。データマッピング部１２２は、Ｓビットを含むシンボルを非干渉サブキャリアにマッピングし、また、Ｓビットを含まないシンボルをそれ以外のサブキャリアにマッピングし、パイロットマッピング部１２３に出力する。パイロットマッピング部１２３は、パイロット信号を全周波数帯域に分散されるように予め決められた場所にマッピングする。
【００４９】
図３は、上記のサブキャリアマッピング処理の手順を説明したフロー図である。
【００５０】
基地局装置１００の受信部（図示せず）は、自局が収容している移動局装置から送信された干渉ＦＨパタン情報を受信する（ＳＴ１１００）。ＦＨパタン比較部１２１は、この干渉ＦＨパタン情報を予め設定されている自局のＦＨパタンと比較し（ＳＴ１２００）、干渉が起こるサブキャリアを推定する（ＳＴ１３００）。データマッピング部１２２は、この推定結果に基づいて、分離部１１６から出力された送信ビットを、各サブキャリアに割り当てる（ＳＴ１４００）。
【００５１】
図４は、データマッピング部１２２のマッピング処理の手順をより詳細に説明したフロー図である。
【００５２】
データマッピング部１２２は、まず、入力されたサブキャリアのサブキャリア番号ｎが予め設定されているサブキャリアの総数Ｎ以上であるか、すなわちマッピング処理が全サブキャリアについて終了しているか判断する（ＳＴ１４１０）。そして、ｎ＜Ｎの場合、このサブキャリアｎが移動局から報告される干渉ＦＨパタンと重なるか判断する（ＳＴ１４２０）。
【００５３】
ＳＴ１４２０において、干渉ＦＨパタンと重なると判断された場合、次に、Ｓビットを含まないシンボルがあるか否かを判定する（ＳＴ１４３０）。そして、Ｓビットを含まないシンボルがあると判定された場合、分離部１１６から出力される送信ビットのうち、Ｓビットを含まないシンボルをサブキャリアｎにマッピングする（ＳＴ１４４０）。
【００５４】
ＳＴ１４２０において、干渉ＦＨパタンと重ならないと判断された場合、次に、分離部１１６から出力される送信ビットの中にＳビットを含むシンボルが有るか否かを判断する（ＳＴ１４６０）。そして、Ｓビットを含むシンボルが有る場合は、サブキャリアｎにＳビットを含むシンボルをマッピングする（ＳＴ１４７０）。また、ＳＴ１４３０において、Ｓビットを含まないシンボルが無いと判定された場合も、サブキャリアｎにＳビットを含むシンボルをマッピングする（ＳＴ１４７０）。ＳＴ１４６０において、Ｓビットを含むシンボルがないと判定された場合は、上述のＳＴ１４３０に移る。
【００５５】
以上の処理により、サブキャリアｎのマッピングが終了したので、ｎを１インクリメントし（ＳＴ１４５０）、ＳＴ１４１０の処理に戻る。ＳＴ１４１０において、サブキャリア番号ｎがそのユーザが使用するサブキャリアの総数Ｎ以上になるまで以上のマッピング処理は続けられる。
【００５６】
図５(ａ)は、上記のマッピング処理が施されなかった場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図であり、また、図５(ｂ)は、上記のマッピング処理が施された場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図である。
【００５７】
これらの図において、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3は、予め設定されているＦＨパタンによって、データをマッピングすることが予定されているサブキャリアを示しており、また、Ｄ1は、隣接セルの干渉を受ける可能性があると推定されたサブキャリアだとする。図５(ａ)においては、重要なデータであるＳビットがこのＤ1にマッピングされる状況となっているため、受信側はこのＳビットを受信できないおそれが強い。一方、図５(ｂ)においては、ＳビットがこのＤ1にマッピングされずに、隣接セルの干渉を受けないと推定されたサブキャリアＤ2にマッピングされる。よって、かかる場合、受信側の受信品質が良好であることが期待される。
【００５８】
次いで、基地局装置１００の送信信号を受信する移動局装置１５０の構成を、図６に示すブロック図を用いて説明する。移動局装置１５０は、受信アンテナ１５１、無線処理部１５２、ＧＩ除去部１５３、ＦＦＴ部１５４、サブキャリアデマッピング部１５５、チャネル分離部１５６、復調部１５７、復号部１５８、復調部１５９、受信ＨＡＲＱ部１６０、復号部１６１、ＣＩＲ測定部１６２、ＣＱＩ生成部１６３、干渉ＦＨパタン判定部１６４、およびＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５を有する。
【００５９】
この図において、無線処理部１５２は、受信アンテナ１５１を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、得られたベースバンド信号をＧＩ除去部１５３に出力する。ＧＩ除去部１５３は、無線処理部１５２から出力された信号に挿入されているＧＩを除去し、ＦＦＴ部１５４に出力する。ＦＦＴ部１５４は、ＧＩ除去部１５３から出力された信号に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行うことにより各サブキャリアから信号を取り出し、サブキャリアデマッピング部１５５に出力する。サブキャリアデマッピング部１５５は、ＦＦＴ部１５４から出力された信号を所定のＦＨパタンに従ってデマッピングし、自局宛ての信号を取り出し、チャネル分離部１５６に出力する。
【００６０】
チャネル分離部１５６は、サブキャリアデマッピング部１５５から出力された信号を、制御信号（制御用データ）、ユーザ信号（ユーザデータ）、およびパイロット信号に分離し、制御信号を復調部１５７に、ユーザ信号を復調部１５９に出力する。また、パイロット信号は、ＣＩＲ測定部１６２および干渉ＦＨパタン判定部１６４に出力される。
【００６１】
復調部１５７は、チャネル分離部１５６から出力された制御信号に所定の復調処理を施し、復号部１５８に出力する。復号部１５８は、この信号に復号処理を施し、制御用データを得る。
【００６２】
復調部１５９は、チャネル分離部１５６から出力されたユーザ信号に所定の復調処理を施し、受信ＨＡＲＱ部１６０に出力する。この復調処理には、パイロット信号を用いて計算したチャネル推定値を用いる。受信ＨＡＲＱ部１６０は、復調部１５９から出力された信号のうち、所定量のビット（ここでは軟判定ビット）を保存し、データの再送時には、保存されている初回送信時の受信ビットを再送時の受信ビットに加算し、受信ビットの合成を行う。復号部１６１は、合成後のビット列に対し、ターボ符号等の所定の復号処理を施し、ユーザデータを得ると同時に、このユーザデータをＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５に出力する。
【００６３】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部１６５は、復号されたユーザデータのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の結果等に基づいて、復号データに誤りが含まれるか否かを判断し、ＡＣＫ信号またはＮＡＣＫ信号を送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に対し上り回線で送信する。
【００６４】
一方、ＣＩＲ測定部１６２は、チャネル分離部１５６から出力されたパイロット信号を用いて全サブキャリアの平均受信ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）を計算し、ＣＱＩ生成部１６３に出力する。ＣＱＩ生成部１６３は、このＣＩＲに基づいて、再送時の伝送レート要求であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を生成し、送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に上り回線で送信する。
【００６５】
干渉ＦＨパタン判定部１６４は、チャネル分離部１５６から出力されたパイロット信号を用いて干渉ＦＨパタンの判定を行い、生成された干渉ＦＨパタン情報を、送信部（図示せず）を介し、基地局装置１００に上り回線で送信する。
【００６６】
この干渉ＦＨパタンの判定は、以下のように行われる。図７は、基地局装置１００が送信するサブキャリア信号の構成を示した図である。
【００６７】
この図において、全サブキャリア（全使用周波数帯域）に渡ってランダムに散らばっているパイロットシンボルから、平均化または補間等の処理により、各サブキャリアのＳＩＲが求められる（図中の数値参照）。次に、このＳＩＲを予め報告されている複数存在する各隣接セルのＦＨパタンに沿って加算する。例えば、この図において、隣接セル１のＦＨパタンの加算結果は 4.3となり、隣接セル２のＦＨパタンの加算結果は 25.1となる。そして、各ＦＨパタンの中で、加算後のＳＩＲが最も低いＦＨパタンを、干渉を受けている隣接セル（のＦＨパタン）と判定する。ここでは、隣接セル１が該当することになる。瞬時のＳＩＲ値でなく、一定期間のＳＩＲ値を集計するので、干渉を受けている隣接セルの判定精度が向上する。
【００６８】
このとき、干渉ＦＨパタン判定部１６４は、ＦＨパタン情報として、例えば、ＦＨ系列番号（例えば５）を基地局装置１００に報告する。ここで、ＦＨ系列番号とは、複数存在するＦＨパタンを区別するために、それぞれのＦＨパタンに付けられている連番のことである。
【００６９】
上記の構成により、基地局装置１００は、移動局装置１５０が生成した干渉ＦＨパタン情報を利用することができるようになり、高スループットな伝送が可能となる。また、このＦＨパタン判定方法によれば、基地局装置１００および移動局装置１５０の両方が、隣接セルでどのＦＨパタンが使用されているかを事前に知っておく必要はない。また、随時、最も大きな干渉を受けているＦＨパタンを報告することができるため、高い確率で干渉の影響を軽減することが可能である。
【００７０】
このように、本実施の形態によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高いサブキャリアに重要度の高いデータをマッピングするので、隣接セルからの干渉の影響を軽減し、重要なデータの受信誤り率を低下させることができる。よって、受信側の受信性能および通信システムのスループットを向上させることができる。
【００７１】
なお、ここでは、重要度の高い送信データとして、ターボ符号化が施されている場合のシステマチックビットを例にとって説明したが、ＭＰＥＧ２などの階層構造を持つデータの場合のベースレイヤを重要度の高い送信データとして扱っても良い。動画のコーデックの一形態であるＭＰＥＧ２においては、画像の核となる情報(高優先度情報)であるベースレイヤと、より高品質にするための情報(低優先度情報)であるエンハンスドレイヤの２種類の情報が存在する。受信側は、少なくとも高優先度の情報だけ受信できれば、画質は悪くなるが受信データを動画として再生することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置２００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図１に示した基地局装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態の特徴は、基地局装置２００がＦＨパタン照合部２０１をさらに有し、移動局側が干渉ＦＨパタンの判定を行うことなく、基地局装置２００が、移動局から通知される干渉セル情報と、上位局である制御局から通知される周辺セルＦＨパタン情報とに基づいて干渉ＦＨパタンの判定を行うことである。
【００７４】
基地局装置２００の管理下にある移動局は、隣接した複数の周辺セルから到達するパイロット信号の受信レベルをそれぞれ測定し、自局に干渉を及ぼしているセルを示した情報（干渉セル情報）を基地局装置２００に通知する。この干渉セル情報は、具体的には、受信レベルが強いパイロット信号を送信したセルのＩＤ番号である。例えば、３ＧＰＰに規定されている、移動局のハンドオーバ時に使用されるアクティブセットという情報がこれに相当する。
【００７５】
また、基地局装置２００の上位局である制御局は、基地局装置２００の周辺セルでそれぞれ使用されているＦＨパタンに関する情報（周辺セルＦＨパタン情報）を基地局装置２００に通知する。
【００７６】
基地局装置２００のＦＨパタン照合部２０１には、上記の干渉セル情報および周辺セルＦＨパタン情報が入力される。入力された周辺セルＦＨパタン情報は、ＦＨパタン照合部２０１内のデータテーブルに記憶される。次に、ＦＨパタン照合部２０１は、入力された干渉セル情報に基づいて、この干渉セルが使用しているＦＨパタンを上記のデータテーブルから取得する。そして、次の送信フレームにおいて移動局が干渉を受けると予想されるＦＨパタンを特定し、サブキャリアマッピング部１０９に出力する。以降の処理は、実施の形態１と同様である。
【００７７】
これにより、移動局において干渉ＦＨパタンの判定処理をする必要がなくなるので、移動局の回路規模を削減することができ、バッテリの持ちを良くすることができる。
【００７８】
図９は、基地局装置２００の送信信号を受信する移動局装置２５０の構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、図６に示した移動局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
移動局装置２５０の特徴は、他セル受信電力測定部２５１を有することである。
【００８０】
他セル受信電力測定部２５１は、ＦＦＴ部１５４から出力されるＦＦＴ後の受信信号を用いて、隣接セルの受信電力を測定する。受信電力は、受信信号に埋め込まれた各セル固有のパイロット部を用いて測定される。そして、測定された受信電力が所定の閾値よりも大きなセルを干渉セルと判断し、この判断結果（干渉セル情報）を上り回線で基地局装置２００に報告する。なお、測定された受信電力が最大のセルを干渉セルと判断しても良い。
【００８１】
このように、本実施の形態によれば、移動局装置２５０は、各セル（のＦＨパタン）から受ける干渉を判定する必要がなくなり、受信電力が大きいセルの情報を報告するだけで良い。さらに、この他セルの受信電力を測定する処理は、通常のハンドオーバのために元々必要な処理であるため、移動局側の処理量はほとんど増加しない。
【００８２】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置３００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図８に示した基地局装置２００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態の特徴は、実施の形態２で示した基地局装置２００のＦＨパタン照合部２０１にタイミング情報がさらに入力されることである。
【００８４】
実施の形態１、２は、基地局間で同期がとれているシステム（基地局間同期システム）を前提としていたが、本実施の形態では、基地局間非同期システムに本発明を適用する。
【００８５】
基地局装置３００のＦＨパタン照合部２０１ａに入力されるタイミング情報とは、自局と干渉を及ぼす基地局（干渉局）間の信号送信時のタイミング差を示した情報である。ＦＨパタン照合部２０１ａは、このタイミング情報に基づいて、干渉ＦＨパタンに上記のタイミング差に相当するオフセットをつけて出力する。
【００８６】
図１１は、基地局装置３００の送信信号を受信する移動局装置３５０の構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、図９に示した移動局装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８７】
移動局装置３５０の特徴は、ＦＦＴ部１５４の出力を利用するタイミング測定部３５１が設置されていることである。
【００８８】
タイミング測定部３５１は、自局と干渉局のタイミング差を測定する。このタイミング情報は、送信部（図示せず）を介して、基地局装置３００に報告される。このように、移動局装置３５０が基地局装置３００に自局と干渉局のタイミング差を報告することにより、基地局装置３００において、移動局装置３５０が干渉を受けるシンボルを推定することができる。
【００８９】
このように、本実施の形態によれば、非同期システムにおいても、干渉セルのＦＨパタンを考慮して、干渉を受けると思われるシンボルを推定することができ、受信側の受信性能を向上させ、通信システムのスループットを向上させることができる。
【００９０】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る基地局装置４００の構成を示すブロック図である。なお、この基地局装置は、図１に示した基地局装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態の特徴は、サブキャリアマッピング部１０９ａに、自局が初回送信時の状態であるか、または再送時の状態であるかを示す再送フラグが入力されることである。再送フラグは、例えば、再送回数に応じて０、１、２、…という値をとる。
【００９２】
実施の形態１の構成によれば、データ送信時に重要とみなされていたデータ（システマチックビット等）は高い受信品質で受信され、重要でないとされていたデータ（パリティビット等）は低い受信品質で受信される。しかし、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）システムにおいては、１回目の送信時に低い受信品質で受信されたデータを、再送時には高い受信品質で受信することが重要になる。従って、本実施の形態では、再送時にマッピングするビットの入れ替えを行う。すなわち、初回送信時に干渉サブキャリアにマッピングされていたデータを、再送時には非干渉サブキャリアにマッピングする。
【００９３】
図１３は、サブキャリアマッピング部１０９ａの内部構成を示すブロック図である。図２に示したサブキャリアマッピング部１０９の構成に加えて、ビット入替え部４２１が追加されている。
【００９４】
ビット入替え部４２１には、ＳビットおよびＰビットに加え、再送フラグが入力される。ビット入替え部４２１は、再送フラグが０のときは、ＳビットおよびＰビットをそのままデータマッピング部１２２に出力する。また、再送フラグが１以上のときは、ＳビットおよびＰビットを入れ替えて出力する。その後の処理は実施の形態１と同様である。
【００９５】
図１４は、上記のマッピング処理が施された場合の初回送信時および再送時の送信信号のデータ構造の一例を示す図である。
【００９６】
この図において、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3は、予め設定されているＦＨパタンによって、データをマッピングすることが予定されているサブキャリアを示している。ここで、初回送信時は、Ｄ1が隣接セルの干渉を受けると推定され、Ｄ2、Ｄ3が隣接セルの干渉を受けないと推定されている。一方、再送時には、Ｄ1、Ｄ3が隣接セルの干渉を受けると推定され、Ｄ2が隣接セルの干渉を受けないと推定されている。Ｄ3の推定結果が変わったのは、初回送信時と再送時では、受信環境が変化する可能性があるからである。
【００９７】
この図において、重要なデータであるＳビットは、初回送信時、Ｄ2にマッピングされ、Ｐ1ビットがＤ1にマッピングされる。受信側はこのＰ1ビットを受信できないおそれが強い。Ｐ1ビットは、本来Ｓビットほど重要ではないが、その受信品質が低過ぎることにより受信パケットが誤る可能性がある。そこで、再送時においては、初回送信時にＤ1にマッピングされたＰ1ビットの重要度が上がり、これを優先的に再送することが望ましい。そこで、Ｐ1ビットがＤ1にマッピングされずに、隣接セルの干渉を受けないと推定されたサブキャリアＤ2にマッピングされる。これにより、初回と再送の２回の送信の中で１回は、Ｓビット、Ｐ1ビット、Ｐ2ビットがそれぞれ隣接セルの干渉を受けずに受信されることが期待され、ＨＡＲＱの再送時の受信品質を向上させることができる。
【００９８】
なお、ビット入替えの動作は、再送フラグが０または偶数のときは、ＳビットおよびＰビットをそのまま出力し、再送フラグが奇数のときは、ＳビットおよびＰビットを入れ替えて出力するという動作でも良い。
【００９９】
また、再送時には、隣接セルの干渉を受けると推定されたサブキャリアに初回送信時にマッピングされたデータ（上記の例では、Ｐ1ビット）のみを再送するようにしても良い。これにより、再送時のデータ伝送量を削減することができると共に、再送時に隣接セルとキャリアが重なる確率を低下させることもできる。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、隣接セルからの干渉の影響を軽減し、ＨＡＲＱの再送時において受信側の受信性能を向上させることができる。
【０１０１】
なお、ここでは、常に上記の干渉サブキャリアを送信に使用する例を示したが、一定の確率においてのみ、この干渉サブキャリアを使用するようにしても良い。すなわち、自セルにおいて干渉サブキャリアの使用頻度を軽減させ、周辺セルにおいても干渉サブキャリアの使用頻度を軽減させる方策をとれば、自セルと周辺セルが使用する予定のサブキャリアの周波数が重なっていても、実際に送信するサブキャリアが重なる確率が低下するため、干渉が起こらないことが期待できる。
【０１０２】
図１５は、上記の例を実現する基地局装置２００ｂの構成を示すブロック図である。また、図１６は、基地局装置２００ｂ内のサブキャリアマッピング部１０９ｂの内部構成を示すブロック図である。ここで、図８に示した基地局装置２００および図２に示したサブキャリアマッピング部１０９と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
図１５において、サブキャリアマッピング部１０９ｂには、ＦＨパタンおよび干渉ＦＨパタンの他に、使用確率が入力される。また、多重器１０８の後段には分離部１１６が設けられておらず、多重器１０８から出力される送信ビットは、２本に分離されることなく、サブキャリアマッピング部１０９ｂに入力される。サブキャリアマッピング部１０９ｂに入力された使用確率は、図１６に示したデータマッピング部１２２ｂに入力される。
【０１０４】
ＦＨパタン比較部１２１は、移動局から報告される干渉ＦＨパタンと自局のＦＨパタンの比較により、干渉サブキャリアおよび非干渉サブキャリアを特定し、データマッピング部１２２ｂに出力する。データマッピング部１２２ｂは、入力された使用確率に応じて、干渉サブキャリアの使用の有無を決定し、送信ビットをマッピングしていく。例えば、使用確率が５０％であれば、２回に１回だけ干渉サブキャリアに対し送信ビットのマッピングを行う。なお、非干渉ビットに対しては使用確率を考慮せず、常に送信ビットをマッピングする。これ以降の処理は既述の通りである。
【０１０５】
このように、上記の構成により、一定の確率においてのみ、干渉サブキャリアを使用するようにするので、自セルに干渉を及ぼす隣接セルとの間で、使用サブキャリアが重なる確率を低減することができ、受信側の復号性能を向上させることができる。よって、通信システムのスループットを向上させることができる。
【０１０６】
本発明に係る無線通信システムは、ＦＨ−ＯＦＤＭ方式に限定されず、一般のＦＨシステムを用いた移動体通信システムにおいても利用可能であり、また、適応変調またはＨＡＲＱを用いない通信システムにおいても適用可能である。
【０１０７】
また、ここでは、データを基地局装置から移動局装置に送信する下り回線において本発明を適用する場合を例にとって説明したが、データを移動局装置から基地局装置に送信する上り回線にも適用可能である。
【０１０８】
なお、ここでは、本発明に係る無線送信装置が、ＦＨ方法として、ＰＮ系列等のランダムな系列により生成されるＦＨパタンを用いる場合を例にとって説明したが、周波数インターリーブを用いても良い。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＦＨ方式によりデータ通信を行うセルラ方式等の無線通信システムにおいて、より信頼性の高い搬送波に重要度の高いデータを割り当てることができるので、隣接セルが原因で発生する干渉の影響を軽減し、重要なデータの受信誤り率を低下させることができる。よって、受信側の受信性能および通信システムのスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るサブキャリアマッピング処理の手順を説明したフロー図
【図４】本発明の実施の形態１に係るデータマッピング部のマッピング処理の手順をより詳細に説明したフロー図
【図５】 (ａ)本発明の実施の形態１に係るマッピング処理が施されなかった場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図 (ｂ)本発明の実施の形態１に係るマッピング処理が施された場合の送信信号のデータ構造の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態１に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１に係る基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成を示した図
【図８】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態２に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態４に係るサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態４に係るマッピング処理が施された場合の初回送信時および再送時の送信信号のデータ構造の一例を示す図
【図１５】本発明の実施の形態２のバリエーションの基地局装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態２のバリエーションのサブキャリアマッピング部の内部構成を示すブロック図
【図１７】ＦＨ−ＯＦＤＭ方式を採用した基地局装置が送信するサブキャリア信号の構成の一列を示した図
【図１８】隣接セルのサブキャリア信号への影響を示す図
【符号の説明】
１０９ サブキャリアマッピング部
１１３、１５２ 無線処理部
１１５ ＭＣＳ選択部
１２１ ＦＨパタン比較部
１２２ データマッピング部
１６４ 干渉ＦＨパタン判定部
２０１ ＦＨパタン照合部
２５１ 他セル受信電力測定部
３５１ タイミング測定部
４２１ ビット入替え部
Claims (8)
- 所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当て手段と、
前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信手段と、
前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定手段と、を具備し、
前記推定手段は、
前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信品質が得られなかった周波数ホッピングのパタンを示す情報であって前記受信装置から報告される情報と、自局の周波数ホッピングのパタンとに基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する、
ことを特徴とする無線送信装置。 - 前記割り当て手段は、
重要度が異なる複数の送信データのうち重要度が高い送信データを、前記複数の搬送波のうち、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波以外の搬送波に優先的に割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。 - 前記重要度が高い送信データは、
前記送信データがターボ符号化されている場合におけるシステマチックビット、前記送信データが階層構造を有するデータである場合におけるベースレイヤ、または前記送信データを再送する場合における、前記干渉を受ける可能性があると推定された搬送波に前回送信時に割り当てられた送信データである、
ことを特徴とする請求項２記載の無線送信装置。 - 請求項１に記載の無線送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当て手段と、
前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信手段と、
前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定手段と、を具備し、
前記推定手段は、
自局の上位局から通知される、自セルの周辺セルがそれぞれ使用している所定の周波数ホッピングのパタンと、前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信電力が得られる周辺セルを示す情報であって前記受信装置から報告される周辺セル情報とに基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する、
ことを特徴とする基地局装置。 - 前記推定手段は、
前記複数の搬送波を受信する受信装置から通知される情報であって、自局の送信タイミングおよび他の基地局装置の送信タイミングに関する情報に基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する、
ことを特徴とする請求項５記載の基地局装置。 - 所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられ、送信データが割り当てられた複数の搬送波を受信する受信手段と、
受信した前記複数の搬送波の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
前記搬送波のそれぞれの受信品質を前記所定の周波数ホッピングのパタンに従って一定時間に渡って加算し、加算結果が最小の周波数ホッピングのパタンを示す情報を生成する情報生成手段と、
前記情報生成手段で生成された周波数ホッピングのパタンを示す情報を前記複数の搬送波の送信側に報告する報告手段と、
を具備することを特徴とする無線受信装置。 - 所定の周波数ホッピングのパタンに従って周波数が切り替えられた複数の搬送波に送信データを割り当てる割り当てステップと、
前記送信データが割り当てられた複数の搬送波を送信する送信ステップと、
前記複数の搬送波のうち、干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する推定ステップと、を具備し、
前記推定ステップは、
前記複数の搬送波を受信する受信装置において所定の受信品質が得られなかった周波数ホッピングのパタンを示す情報であって前記受信装置から報告される情報と、自局の周波数ホッピングのパタンとに基づいて、前記干渉を受ける可能性がある搬送波を推定する、
ことを特徴とする無線送信方法。
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