JP5061095B2 - 無線通信システム、無線送信装置、および再送方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線送信装置、および再送方法に関する。

近年のインターネットトラフィックの増大とともに、移動体通信における高速パケット伝送技術への要求が高まっており、それを実現する伝送方式の１つとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式の検討が行われている。ＯＦＤＭ方式は、データ列を複数のサブキャリアを用いて並列に伝送し、ＣＰ（Cyclic Prefix）を備えることでマルチパス干渉による特性劣化を低減することができ、誤り訂正符号を適用することによって周波数選択性フェージングへの耐性を備えている。

このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の移動局へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、ＬＲＢ（Localized Resource Block）およびＤＲＢ（Distributed Resource Block）のリソース割当方式を用いることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＬＲＢ方式は、基地局が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて適応的にサブキャリアを割り当てる周波数スケジューリングを行うため、最大限のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができ、効率良く通信を行うことができる。周波数スケジューリングは、通常、コヒーレント帯域幅程度に隣接するサブキャリアをいくつかまとめてブロック化したリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）毎に行われる。よって、周波数ダイバーシチ効果はほとんど得られない。

これに対し、ＤＲＢ方式は、各移動局への送信データを全帯域のサブキャリアに分散させて配置するため、高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、ＤＲＢ方式は、移動局毎の受信品質とは無関係に割り当てられるため、ＬＲＢ方式のような周波数スケジューリグ効果やマルチユーザダイバーシチ効果が得られない。

一方、最近、Synchronous HARQの検討が行われている（例えば、非特許文献２参照）。Synchronous HARQは、初回送信時にのみ制御情報（送信パラメータ）を通知するハイブリッド型のパケット再送制御方法（ＨＡＲＱ）である。Synchronous HARQは、初回送信時にのみ制御情報を通知するので、再送時の制御情報オーバヘッドを削減することができる。

また、非特許文献３には、Synchronous HARQにおいて、再送回数毎に変調方式を切り替える再送制御方法が検討されている。
"Physical Channel Structure and Procedure for EUTRA Downlink", 3GPP RAN WG1 #42 meeting (2005.8) R1-050884 "Downlink Synchronous Hybrid ARQ Scheme", 3GPP RAN WG1 LTE Adhoc meeting (2006.01) R1-060103 "Redundancy Version and Modulation Order for Synchronous HARQ", 3GPP RAN WG1 LTE Adhoc meeting (2006.01) R1-060175

リソース割当方式としてＬＲＢを用いる場合に、Synchronous HARQを適用することを検討する。図１は、かかる場合に発生する課題を説明するための図である。

基地局は、移動局からフィードバックされたＲＢ毎の受信品質に基づいて、初回送信時に周波数スケジューリングを行い、送信データをＬＲＢ方式で周波数リソースに割り当てる。その際、パケット復号に必要な制御情報はＳＣＣＨ（shared control channel：共有制御チャネル）にて通知する。

移動局は、受信されたパケットが誤りだった場合、Ｎａｃｋ信号を基地局へ送信する。

基地局は、移動局からＮａｃｋ信号を受信すると、再送パケットを送信する（２回目の送信）。このとき、制御情報は再送されない。また、初回送信時と同じＲＢを使って送信は行われる。

移動局は、再送されたパケットと、初回受信時のパケットとを合成し復号する。この復号においても受信誤りだった場合には、再度Ｎａｃｋ信号を基地局へ送信する。

基地局は、移動局からのＮａｃｋ信号を受信すると、再度、再送パケットを送信する（３回目の送信）。ここでも、制御情報は再送されず、初回送信時と同じＲＢを使って送信は行われる。

しかしながら、再送を繰り返す間に、移動局の移動や周辺環境の変化によって、チャネル環境が変動する場合がある。このとき、移動局から先にフィードバックされたＲＢ毎の受信品質と、送信２、３回目の受信品質とでは差が生じる。よって、特に送信３回目のパケットに対し、先に報告された受信品質に基づく周波数割当を行ってしまうと、全てのパケットを合成したとしても、十分な合成ゲインが得られないこととなる。

本発明の目的は、再送制御において、受信品質を向上させることができる無線通信システム、無線送信装置、および再送方法を提供することである。

本発明の無線通信システムは、リソース割当方式としてＬＲＢ（Localized Resource Block）方式またはＤＲＢ（Distributed Resource Block）方式を選択する選択手段と、選択されたリソース割当方式に従って、送信データを各周波数リソースに割り当てる割当手段と、を具備し、前記選択手段は、同一の送信データが複数回送信される場合、初回を除くいずれかの送信時において、リソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える構成を採る。

ここで、前記選択手段は、前記無線通信システムにおける無線送信装置または無線受信装置のいずれに搭載されていても良い。

本発明によれば、再送制御において、受信品質を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書では、同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付すこととし、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別することとする。

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図である。ここでは、当該無線送信装置が、移動体通信システムにおける基地局として使用される場合を例にとって説明する。

本実施の形態に係る無線送信装置は、割当リソーステーブル決定部１０１、符号化部１０２−１、１０２−２、再送制御部１０３、変調部１０４−１、１０４−２、多重部１０５、制御情報多重部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、ＣＰ挿入部１０８、無線送信部１０９、およびアンテナ１１０を備え、各部は以下の動作を行う。

符号化部１０２−１は、送信データに対してターボ符号化等の誤り訂正符号化を行い、再送制御部１０３へ出力する。符号化部１０２−２も、制御データに対してターボ符号化等の誤り符号化を行い、変調部１０４−２へ出力する。

再送制御部１０３は、ターボ符号化等が施された後のビットを内部メモリにバッファリングし、移動局からフィードバックされたＡｃｋ／Ｎａｃｋ信号に基づいて、新しいパケットを変調部１０４−１へ出力するか、それとも内部メモリに保存している再送パケットを変調部１０４−１へ出力するか制御する。また、再送回数もカウントし、これを多重部１０５へ通知する。

変調部１０４−１は、再送制御部１０３から出力される、送信サブフレームに多重するシンボルに対してＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の所定の変調処理を施し、多重部１０５へ出力する。変調部１０４−２は、符号化部１０２−２から出力される符号化データに対してＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の変調を行い、制御情報多重部１０６へ出力する。

割当リソーステーブル決定部１０１は、移動局からフィードバックされた移動速度情報を用いて、内部のデータテーブルを参照してリソース割当方法を示す再送割当リソース制御信号を生成し、これを多重部１０５および符号化部１０２−２へ出力する。図３は、データテーブルの一例を示す図である。このテーブルにおいて、各再送回数毎のリソース割
当方式（ＬＲＢ方式、ＤＲＢ方式）と再送割当リソース制御信号との対応関係が予め決められている。そして、例えば、移動速度に基づいて、送信回数１回目、２回目、３回目、４回目のリソース割当方式がＬＲＢ、ＬＲＢ、ＤＲＢ、ＤＲＢと決定された場合（ハッチング部分）、割当リソーステーブル決定部１０１は、再送割当リソース制御信号＃２を出力する。

多重部１０５は、変調部１０４−１から出力される変調データを、複数の周波数リソースに割り当て、送信データの周波数多重を行い、多重信号を制御情報多重部１０６へ出力する。ここで、多重部１０５は、移動局からフィードバックされたＣＱＩ情報を用い、再送割当リソース制御信号によって指示された再送回数毎のリソース割当方式に従い、周波数リソースを割り当てる。

制御情報多重部１０６は、サブフレーム番号をチェックし、先頭サブフレームの場合には、所定の制御情報を多重し、多重信号をＩＦＦＴ部１０７へ出力する。

ＩＦＦＴ部１０７は、多重信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行い、時間領域に変換したＯＦＤＭシンボルを生成し、ＣＰ挿入部１０８へ出力する。

ＣＰ挿入部１０８は、ＩＦＦＴ部１０７から出力されたＯＦＤＭシンボルの後部をＣＰとして複製し、先頭部分に挿入し、得られる信号を無線送信部１０９へ出力する。

無線送信部１０９は、ＣＰ挿入後の信号に対しＤ／Ａ変換や電力増幅等の所定の無線送信処理を行い、無線信号を生成し、アンテナ１１０を介して送信する。

次いで、割当リソーステーブル決定部１０１の動作について、より詳細に説明する。図４は、割当リソーステーブル決定部１０１の基本的な動作を説明するための図である。

移動局からフィードバックされる移動速度に基づいて、チャネル変動の早さを予想することができる。ＬＲＢ方式またはＤＲＢ方式を用いた場合の各帯域の平均伝搬路品質を算出したものが図のグラフである。割当リソーステーブル決定部１０１は、このグラフから、ＬＲＢ方式の帯域の平均伝搬路品質よりも、ＤＲＢ方式の帯域の平均伝搬路品質の方が大きくなる送信回数を特定する。すなわち、周波数スケジューリング効果よりも周波数ダイバーシチ効果が上回る場合の境界線の位置を求める。図４では、中速移動時の境界線が示されている。この境界線より時間的に後ろの送信回数が、リソース割当方式を切り替えるべき送信回数となる。よって、割当リソーステーブル決定部１０１は、図３に示したテーブルに基づいて決定された再送割当リソース制御信号を制御情報として、多重部１０５および符号化部１０２−２へ通知する。

図５は、上記の動作によって、本実施の形態に係る無線送信装置から送信される信号を説明するための図である。ここでは、再送割当リソース制御信号として「２」が選択されたものとする。

送信１回目は、移動局からフィードバックされたＣＱＩを基に、リソース割当形式としてＬＲＢが選択され、ＬＲＢ形式に則って受信品質の最も良いＲＢが送信データに割り当てられる。ここで制御情報としては、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）、符号化率等と共に、再送割当リソース制御信号、ＬＲＢ番号、およびＤＲＢ番号が制御チャネルＳＣＣＨに多重され送信される。ここで、ＬＲＢ番号、ＤＲＢ番号とは、図６に示すように、例えば、ＬＲＢ方式であれば、このリソース割当方式に従う４つのリソース割当方法（ＬＲＢ＃１〜＃４）を互いに識別する番号のことであり、より具体的には、実際に送信データを割り当てるＲＢの位置を示すものである。

送信２回目（再送１回目）は、再送割当リソース制御信号が「２」であるので、多重部１０５は送信１回目と同じリソース割当方式（ＬＲＢ）を用い、送信データを同じＲＢに割り当てる。

送信３回目（再送２回目）は、再送割当リソース制御信号が「２」であるので、多重部１０５は、送信１回目および送信２回目とはリソース割当方式を切り替え、ＤＲＢ方式を用いて送信データのＲＢへの割り当てを行う。

このように、本実施の形態に係る無線送信装置は、送信データの再送制御において、初回送信時はリソース割当方式としてＬＲＢ方式を用い、複数の再送において、再送の途中からリソース割当方式をＤＲＢ方式に切り替えて送信を行う。また、その切替タイミングは、移動局の移動速度に基づいて適応的に変化させる。

次いで、上記の本実施の形態に係る無線送信装置（基地局）に対応する、本実施の形態に係る無線受信装置（移動局）について詳細に説明する。

図７は、本実施の形態に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る無線受信装置は、アンテナ１５１、無線受信部１５２、ＣＰ除去部１５３、ＦＦＴ部１５４、チャネル補償部１５５、制御情報分離部１５６、復調部１５７、復号化部１５８、データ抽出部１５９、復調部１６０、合成部１６１、復号化部１６２、および再送制御部１６３を備え、各部は以下の動作を行う。

無線受信部１５２は、アンテナ１５１を介して受信した信号に対し、ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を行い、得られるベースバンド信号をＣＰ除去部１５３へ出力する。

ＣＰ除去部１５３は、受信信号に付加されているＣＰを除去し、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部１５４へ出力する。

ＦＦＴ部１５４は、ＯＦＤＭシンボル単位で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を行い、受信信号を周波数領域に変換し、この周波数領域信号をチャネル補償部１５５へ出力する。

チャネル補償部１５５は、周波数領域信号の受信パイロットシンボルからチャネル推定を行い、得られるチャネル推定値を用いて受信信号を補償し、補償後の信号を制御情報分離部１５６へ出力する。また、チャネル推定値から移動速度およびＣＱＩを測定し、別途出力する。

制御情報分離部１５６は、補償後の信号から、制御情報が多重されたシンボルを分離して、制御情報がマッピングされているシンボルは復調部１５７へ出力し、その他のシンボルはデータ抽出部１５９へ出力する。

復調部１５７は、制御情報がマッピングされているシンボルに対し、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の所定復調処理を施し、復調信号を復号化部１５８へ出力する。

復号化部１５８は、復調信号に対しターボ復号等の復号処理を施して制御データを得、再送割当リソース制御信号、ＬＲＢ番号、およびＤＲＢ番号をデータ抽出部１５９へ出力する。

データ抽出部１５９は、再送割当リソース制御信号、ＬＲＢ番号、ＤＲＢ番号、および再送回数を用いて、制御情報分離部１５６の出力信号からデータシンボルを抽出し、復調部１６０へ出力する。

復調部１６０は、抽出されたデータシンボルに対し、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の所定の復調処理を施し、復調信号を合成部１６１および再送制御部１６３へ出力する。

合成部１６１は、再送制御部１６３から入力信号が再送パケットであることを通知された場合、バッファリングしていた既受信データと現在受信されたデータとを合成し、合成後の信号を復号化部１６２へ出力する。

復号化部１６２は、合成部１６１から出力される信号に対しターボ復号等の復号処理を施し、受信データを得る。復号後のデータは再送制御部１６３へも出力される。

再送制御部１６３は、復号後のデータに対してＣＲＣチェック等を施して、このパケットが受信誤りか正常受信かを判断する。正常受信の場合には、Ａｃｋ信号を基地局へフィードバックし、受信誤りの場合には、再送要求として、Ｎａｃｋ信号を基地局へフィードバックする。また、再送制御部１６３は、合成部１６１へ既受信データを受け渡す。さらに、再送制御部１６３は、再送回数をカウントし、これをデータ抽出部１５９へ受け渡す。

図８は、上記構成を有する本実施の形態に係る無線受信装置の受信処理および受信性能について説明する図である。なお、再送割当リソース制御信号として「２」が選択されているものとする。

送信１回目は、まず、サブフレームの先頭に配置されている制御チャネルＳＣＣＨを復調し、制御データを得る。そして、制御データに含まれる再送割当リソース制御信号、ＬＲＢ番号、およびＤＲＢ番号を取得し、内部メモリに保持する。ここで、データ抽出部１５９は、再送割当リソース制御信号が「２」であるので、内部テーブル（図３参照）に基づいて、リソース割当方式がＬＲＢであると判断する。そして、別途入力されたＬＲＢ番号から実際にデータが割り当てられているＲＢを特定し、このＲＢから、データシンボルを抽出する。復調部１６０は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等のデータを復調し、ビット毎の尤度を算出する。合成部１６１は、送信１回目なので、合成を行わない。復号化部１６２は、ビット毎の尤度をターボ復号等を用いて誤り訂正復号する。再送制御部１６３は、復号後のデータに対してＣＲＣチェックを実施する。ここでは、パケットが受信誤りであったとする。よって、再送制御部１６３は、再送要求として、Ｎａｃｋ信号を基地局へフィードバックし、ビット毎の尤度をバッファリングする。

送信２回目は、データ抽出部１５９は、再送割当リソース制御信号が「２」であることから、やはり今回のリソース割当方式もＬＲＢであると判断し、別途入力されたＬＲＢ番号に基づいて、データシンボルが多重されているＲＢを判別し、データシンボルを抽出する。そして、送信１回目と同様に復号し、パケット合成する。ここでも、パケットが受信誤りであったとする。よって、再送制御部１６３は、再送要求として、Ｎａｃｋ信号を基地局へフィードバックし、ビット毎の尤度をバッファリングする。

送信３回目は、データ抽出部１５９は、再送割当リソース制御信号が「２」であることから、今回のリソース割当方式がＤＲＢであると判断し、別途入力されたＤＲＢ番号からデータシンボルが多重されているＲＢを判別し、データシンボルを抽出する。そして、送信１、２回目と同様に復号し、パケット合成する。ここでは、パケットが正常受信された
とする。よって、再送制御部１６３は、Ａｃｋ信号を基地局へフィードバックする。

ここで、図８に示すように、送信３回目においては、ＣＱＩによって報告された受信品質とリアルタイムの実際の受信品質との差が大きくなっている。しかし、本実施の形態では、送信１回目、２回目では、リソース割当方式としてＬＲＢ方式が用いられ、再送途中の送信３回目からＤＲＢ方式が用いられる。よって、送信３回目においては周波数ダイバーシチゲインを得ることができ、受信品質が大きく劣化することはない。

このように、本実施の形態に係る無線受信装置は、本実施の形態に係る無線送信装置から送信された信号を受信し、上記動作を行うことにより、受信性能を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、無線送信装置は、予め決められたルールに従い、再送途中においてリソース割当方式をＬＲＢからＤＲＢへ切り替える。よって、伝搬路環境が変動し、送信１回目を基準に行われた周波数割当が再送時において不適当となった場合にも、ＤＲＢ方式を用いることによりダイバーシチ効果を得ることができ、受信品質の劣化を防止することができる。換言すると、本実施の形態は、周波数スケジューリングの効果が低下してきたタイミングにおいて、リソース割当方式をＬＲＢからＤＲＢに切り替えることを特徴とするということができる。

また、本実施の形態によれば、移動局の移動速度に応じて、リソース割当方式を切り替えるタイミング（具体的には送信回数または再送回数）を調整する。よって、チャネル状態が様々に変動する場合でも、これに追従することができ、受信性能の劣化を防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、リソース割当方式の切替タイミングを決定する際に、図３に示すようなテーブルを使用する構成を例にとって説明したが、図９に示すようなテーブルを使用するような構成としても良い。このテーブルは、送信回数毎の変調方式と送信回数毎のリソース割当方式とが対応付けられている。すなわち、図３に示すテーブルに、さらにパラメータとして変調方式が加えられている。これにより、移動局の移動速度が決まれば、送信回数毎のリソース割当方式および変調方式が決まり、これに対応する「再送時のパラメータ制御信号」が選択される。これにより、リソース割当方式の切替と同時に、変調方法も同期して変更することができ、再送パケットの合成ゲインをより得ることができ、周波数ダイバーシチ効果が向上する。

また、リソース割当方式の切替タイミングを決定するテーブルとしては、図１０に示すようなテーブルを使用するような構成としても良い。このテーブルでは、リソース割当方式、変調方式に加え、さらに符号化率が対応付けられている。そして、移動局の移動速度が決まれば、各パラメータに対応する「パケットフォーム通知信号」が選択される。このテーブルに基づいて制御が行われれば、例えば、同じ変調方式においては、符号化率が低いほど少ない再送回数でＤＲＢ方式へ移行することとなる。よって、より周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。すなわち、符号化率が低い場合ほど周波数ダイバーシチ効果をより多く得ることができることを踏まえ、符号化率が低いほどＤＲＢ方式への切替を早くし、受信特性を向上させる。

また、本実施の形態では、送信１回目に、ＬＲＢ番号およびＤＲＢ番号の双方をＳＣＣＨに多重し制御情報として送信する構成を例にとって説明したが、予めＬＲＢ番号とＤＲＢ番号とを１対１対応で設定しておくことにより、無線送信装置がＬＲＢ番号のみを無線受信装置に通知するような構成としても良い。図１１は、ＬＲＢ番号とＤＲＢ番号との対応付けの例を示す図である。これにより、無線送信装置はＬＲＢ番号のみを通知するだけ
で済み、制御情報を削減することができ、無線受信装置は通知されたＬＲＢ番号からＤＲＢ番号を認識することができる。

また、本実施の形態において、ＤＲＢ方式に切替後の再送が複数回ある場合は、次に示すリソース割当方法を適用することができる。

図１２は、ＤＲＢ方式のリソース割当方法の一例を示す図である。このように、ＤＲＢ方式における周波数リソースの割当位置を送信回数毎に変化させる。例えば、送信２回目と送信３回目とでは、異なるＤＲＢ番号に送信データが割り当てられる。これにより、より多くの周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。

図１３は、ＤＲＢ方式のリソース割当方法の他のバリエーションを示す図である。ここでは、ＤＲＢ方式へ切替後の送信２回目においては、ＬＲＢ方式と近い範囲の周波数位置のリソースが割り当てられている。そして、送信回数が多くなればなるほど（経過時間に応じて）、ＤＲＢ方式における周波数リソースの分散具合を大きくしている。これにより、ＬＲＢ方式からＤＲＢ方式への移行を緩やかに行うことができる。

また、本実施の形態では、リソース割当方式の切替のために、送受信間で共通のテーブルを用いる構成を例にとって説明したが、無線送信装置が、リソース割当方式の切替タイミングとなる送信回数（または再送回数）のみを制御情報として無線受信装置に通知するような構成としても良い。

また、本実施の形態では、リソース割当方式の切替タイミングを、移動局の移動速度に応じて決定する構成を例にとって説明したが、リソース割当方式の切替タイミングは、設計段階から固定とするような構成としても良い。

また、本実施の形態では、リソース割当方式の切替タイミングを移動局の移動速度のみに基づいて決定する構成を例にとって説明を行ったが、この切替タイミングを、移動局からフィードバックされるＣＱＩとの時間間隔の空き具合、すなわち、ＣＱＩ受信タイミングからの遅延時間に基づいて決定するような構成としても良い。また、移動局の移動速度に基づいて決定された切替タイミングを、ＣＱＩ受信タイミングからの遅延時間に基づいて補正するような構成としても良い。ＣＱＩ受信タイミングからの遅延時間が大きいということは、平均受信品質に変動が生じている可能性が高いと言えるからである。図１４および図１５は、ＣＱＩの受信タイミングの違いによって平均伝搬路品質が変動することを示した図である。なお、ここでは、移動局が中速で移動している場合を例にとっている。これらの図に示すように、ＣＱＩの受信タイミングから時間間隔が空けば空くほど、平均伝搬路品質は低下する。特に、ＤＲＢ方式よりもＬＲＢ方式においてその特性劣化は顕著である。そこで、本実施の形態のバリエーションとして、ＬＲＢ方式の特性曲線とＤＲＢ方式の特性曲線が交わる時間（平均伝搬路品質の交差位置）、すなわちＬＲＢ方式とＤＲＢ方式の特性が入れ替わる時点を、切替タイミングと設定する。これにより、最適な切替タイミングとなるので、受信性能の劣化を防ぐことができる。なお、この制御は、移動局におけるＢＬＥＲ（アウターループ制御）、すなわち移動局から基地局へ送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を基に行うような構成としても良い。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２でも、本実施の形態に係る無線送信装置が、移動体通信システムにおける基地局として使用される場合を例にとって説明する。

実施の形態１では、基地局は、予め決められたテーブルに従い、再送途中において、リソース割当方式をＬＲＢからＤＲＢへ切り替えていた。実施の形態２では、さらに、リソ
ース割当方式の切替を行うタイミングをリアルタイムに通知し、チャネル環境が変動する場合でもパケット合成ゲインを得る構成を示す。

なお、本実施の形態に係る無線送信装置の基本的構成は、実施の形態１に示した無線送信装置（図２参照）と同様であり、ブロック図等は省略する。差異点は、割当リソーステーブル決定部１０１が、「再送割当リソース制御信号」の代わりに「再割当再送回数」を出力することである。この再割当再送回数は、送信回数が再割当再送回数に該当した場合にリソース割当方式の切替を指示する。

図１６は、本実施の形態に係る無線送信装置から送信される信号を説明するための図である。ここでは、再割当再送回数が「２」に設定されているものとする。

送信１回目は、移動局からフィードバックされたＣＱＩを基に、リソース割当形式としてＬＲＢが選択され、ＬＲＢ形式に則って受信品質の最も良いＲＢが送信データに割り当てられる。ここで制御情報としては、ＭＣＳ、符号化率、ＬＲＢ番号、ＤＲＢ番号と共に、再割当再送回数が制御チャネルＳＣＣＨに多重され送信される。

送信２回目（再送１回目）は、再割当再送回数が「２」であるので、多重部１０５は送信１回目と同じリソース割当方式（ＬＲＢ）を用い、送信１回目と同じ帯域（ＲＢ）に送信データを割り当てる。

送信３回目（再送２回目）は、再割当再送回数が「２」であるので、多重部１０５は、送信１回目および送信２回目とはリソース割当方式を切り替え、かつ、周波数リソースの再割当を行い、送信１、２回目とは異なるＲＢに送信データを割り当てる。使用されたＤＲＢ番号は、ＳＣＣＨを介して基地局に通知される。

このように、本実施の形態に係る無線送信装置は、再送途中において、リソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える。よって、制御情報を削減しつつ、初回送信時の周波数スケジューリング効果が低下してきた場合には、再割当を行うことにより、再送パケットの合成ゲインを大きくし、受信性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態において、再割当が行われる際には、再度ＬＲＢを選択するような構成としても良い。また、再割当が行われる度に、ＬＲＢまたはＤＲＢのいずれに使用するか選択するような構成としても良い。かかる場合、図１１に示すように、ＬＲＢ番号とＤＲＢ番号とを対応付けることによって、ＤＲＢ番号を通知しなくても、移動局は、過去のＬＲＢ番号によって、使用されるＤＲＢ番号を認識することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、本発明に係る無線通信システム、無線送信装置、および再送方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。

例えば、本明細書では、ＯＦＤＭ方式の通信システムにおいて、基地局から移動局への下り回線が行われる場合を想定して種々の説明を行ったが、本発明は、移動局から基地局への上り回線においても同様に適用可能である。かかる場合、上り通信方式としては、ＯＦＤＭ以外にも、ＤＦＴ−ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡ等の通信方式であって、ＬＲＢ方式とＤＲＢ方式のリソース割当方式が用いられている通信方式であれば適用可能である。

また、本明細書では、無線送信装置（基地局）がリソース割当方式の切替タイミングまたは再スケジューリングのタイミングを決定し、初回送信時に通知する構成を例にとった
が、本発明は、無線送信装置が、無線受信装置（移動局）からリソース割当方式の切替要求または再スケジューリング要求を受け取ってから、リソース割当方式の切替または再スケジューリングを行うような構成としても良い。すなわち、移動局において、割当帯域の受信品質が劣化して、ＬＲＢからＤＲＢへリソース割当方式を切替える必要が生じた場合にのみ、上り回線で基地局に切替等を要求するような構成としても良い。これにより、移動局が主導でリソース割当方式の切替等を行うことができるため、チャネル変動が激しい状況下でも、容易にこれに追従することができる。なお、その要求信号（フラグ）としては、上り回線の制御チャネルにさらにビットを附加するのではなく、移動局からのＣＱＩフィードバック信号を代用するようにしても良い。すなわち、移動局からＣＱＩフィードバックがあった場合、これによりリソース割当方式切替等の要求があったと判断し、切替等を行うような構成としても良い。これにより、別途新しい制御情報を送信することなく、切替等を要求することができる。また、そのＣＱＩは、少なくともＤＲＢ用の全帯域の平均的な受信品質情報が含まれていれば良い。例えば、図１７に示すように、通常はＮａｃｋ信号のみをフィードバックするルールとしておき、移動局の受信品質が劣化した場合には、Ｎａｃｋ信号とＣＱＩとをフィードバックすることで、移動局は基地局に対し再スケジューリングを要求する。なお、ＮａｃｋとＣＱＩとは、同じ符号化ブロックにて送信することで、ＣＱＩのみ誤るという状況を回避することができる。

また、本明細書では、Synchronous HARQに着目して説明を行ったが、本発明はこれに限定されず、Asynchronous HARQ、すなわち割当リソース情報以外の制御情報を再送毎に送信するＨＡＲＱに対しても適用可能である。

また、本明細書では、ＳＣＣＨにて制御情報を通知するとしたが、個別制御チャネル等の他の名称の制御チャネルであっても良い。

また、平均伝搬路品質として、伝搬路変動に伴う、フィードバックＣＱＩと実際のＳＩＮＲとのずれ量や、受信特性の劣化量や、所要受信品質に対するマージン量を用いても良い。

また、ＬＲＢは、周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルであり、Localized Channelと呼ばれることもある。一方、ＤＲＢは、周波数ダイバーシチ送信を行うためのチャネルであり、Distributed Channelと呼ばれることもある。

また、ＬＲＢは、通常、サブバンド単位や連続した複数のサブキャリア単位で割り当てられる。一方、ＤＲＢは、通常、ＯＦＤＭシンボルの広帯域に渡る複数の分散されたサブキャリアによって構成されたり、ＦＨ（Frequency Hopping）パターンにより定義される。また、ＤＲＢは、Intra-TTI frequency hoppingと呼ばれることもある。さらに、ＤＲＢは、周波数インタリーブによって分散が実現されることもある。

また、本発明に係る無線送信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。

また、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る再送方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る無線送信装置と同様の機能を実現することができる。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である
ＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。

また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。

さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。

２００６年３月２０日出願の特願２００６−０７６９９４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明に係る無線送信装置および再送方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用することができる。

課題を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の主要な構成を示すブロック図 実施の形態１に係る割当リソーステーブル決定部内部のデータテーブルの一例を示す図 実施の形態１に係る割当リソーステーブル決定部の基本的な動作を説明するための図 実施の形態１に係る無線送信装置から送信される信号を説明するための図 ＬＲＢ番号、ＤＲＢ番号を説明する図 実施の形態１に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図 実施の形態１に係る無線受信装置の受信処理および受信性能について説明する図 リソース割当方式の切替タイミングを決定するテーブルのバリエーションを示す図 リソース割当方式の切替タイミングを決定するテーブルのバリエーションを示す図 ＬＲＢ番号とＤＲＢ番号との対応付けの例を示す図 ＤＲＢ方式のリソース割当方法の一例を示す図 ＤＲＢ方式のリソース割当方法の他のバリエーションを示す図 ＣＱＩの受信タイミングの違いによって平均伝搬路品質が変動することを示した図 ＣＱＩの受信タイミングの違いによって平均伝搬路品質が変動することを示した図 実施の形態２に係る無線送信装置から送信される信号を説明するための図 本発明の他のバリエーションを示す図

Claims (16)

1. リソース割当方式としてＬＲＢ方式またはＤＲＢ方式を選択する選択手段と、
   選択されたリソース割当方式に従って、送信データを各周波数リソースに割り当てる割当手段と、を具備し、
   前記選択手段は、初回送信時はＬＲＢ方式を選択し、同一の送信データが再送される場合、再送回数に応じて、リソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える、
   無線通信システム。
2. リソース割当方式としてＬＲＢ方式またはＤＲＢ方式を選択する選択手段と、
   選択されたリソース割当方式に従って、送信データを各周波数リソースに割り当てる割当手段と、を具備し、
   前記選択手段は、初回送信時はＬＲＢ方式を選択し、同一の送信データが再送される場合、再送回数に応じて、リソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える、
   無線送信装置。
3. 前記選択手段がリソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える際に、同期して前記送信データの変調方式を変更する変調手段、
   をさらに具備する請求項２記載の無線送信装置。
4. 前記割当手段は、ＤＲＢ方式の送信時に、送信回数が大きくなるほど周波数リソースの分散具合を大きくする、
   請求項２記載の無線送信装置。
5. 前記割当手段は、ＤＲＢ方式の送信時に、各送信時によって、送信データを割り当てる周波数リソースを異ならせる、
   請求項２記載の無線送信装置。
6. 前記選択手段は、リソース割当方式のＬＲＢ方式からＤＲＢ方式への切替タイミングを、前記送信データの変調方式および符号化率に基づいて決定する、
   請求項２記載の無線送信装置。
7. 前記選択手段は、変調方式が同一の送信データに対し、符号化率が低いほど早い切替タイミングを設定する、
   請求項６記載の無線送信装置。
8. 前記選択手段は、リソース割当方式のＬＲＢ方式からＤＲＢ方式への切替タイミングを、無線受信装置からのＣＱＩを受信した受信タイミングから、送信データを送信するまでの時間間隔に基づいて決定する、
   請求項２記載の無線送信装置。
9. 前記選択手段は、リソース割当方式のＬＲＢ方式からＤＲＢ方式への切替タイミングを、無線受信装置の移動速度に基づいて決定する、
   請求項２記載の無線送信装置。
10. リソース割当方式のＬＲＢ方式からＤＲＢ方式への切替タイミングを、前記送信データの初回送信時に無線受信装置に通知する通知手段、
    をさらに具備する請求項２記載の無線送信装置。
11. ＬＲＢ方式の複数のリソース割当方法と、ＤＲＢ方式の複数のリソース割当方法と、が互いに１対１に対応付けて記憶された送受信間で共通のテーブルと、
    ＬＲＢ方式の複数の前記リソース割当方法のうち、実際に使用されるリソース割当方法を無線受信装置に通知する通知手段と、
    をさらに具備する請求項２記載の無線送信装置。
12. 前記選択手段は、無線受信装置から切替要求があった場合に、リソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える、
    請求項２記載の無線送信装置。
13. 前記選択手段は、所定タイミングに無線受信装置からＣＱＩのフィードバックがあった場合に、前記切替要求があったと判断する、
    ・ 請求項１２記載の無線送信装置。
14. 請求項２記載の無線送信装置を具備する通信端末装置。
15. 請求項２記載の無線送信装置を具備する基地局装置。
16. 送信データのリソース割当方式として、初回送信時にはＬＲＢ方式を用い、同一の送信データが再送される場合には、再送回数に応じて、当該送信データのリソース割当方式をＬＲＢ方式からＤＲＢ方式へ切り替える、
    再送方法。

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