JP5142379B2 - 移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法 - Google Patents

移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動体通信等に用いられる移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法に関する。
携帯電話等の移動体通信用の無線通信システムでは、種々の多重化技術によって、伝送レートを向上させることが検討されている。最近の移動体通信用の無線通信システムでは、例えば無線ＬＡＮやデジタル地上波放送などでも用いられているＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などの周波数多重方式が検討されている。周波数多重方式を採用することにより、フェージング等による伝送品質の劣化を抑制し、無線伝送の高速化、高品質化を図ることが可能となる。また、ＯＦＤＭ等の周波数多重方式においては、フェージング耐性を向上させるために、周波数ホッピング（ＦＨ：Frequency Hopping）が採用されることがある。周波数ホッピングは、複数の周波数帯域の中で使用する周波数帯域を時間毎に変化させることにより、特定の周波数帯域のみが使用されることを防ぎ、周波数選択性フェージングによる性能劣化を抑制する技術である。
例えば、特許文献１には、時間領域のレピティション（Repetition）（Time spreading方式ともいう）及び周波数ホッピングを行うBluetooth（登録商標）等の無線通信システムにおいて、再送パケットの周波数ホッピング周期をシフトすることにより、同一無線通信システムを利用する他の機器との干渉を軽減する方法が提案されている。
図１９に、上記特許文献１に記載された従来技術の動作例を示す。図１９（ａ）は初回送信時の周波数ホッピングパターンを示しており、上段が所望信号を、下段が干渉信号（自装置において干渉となる他装置向けの信号）をそれぞれ示している。なお、この例では時間領域のレピティション数（ＲＰＦ：Repetition Factor）を２としている。図１９（ａ）において、所望信号として、例えばパケット（１）に着目すると、周波数帯域ｆ１に配置された第一のパケットと、ｆ２に配置された第二のパケットの双方が、干渉信号と同じ時間・周波数帯域に配置されていることがわかる。パケット（４）についても同様である。このような状態においては、所望信号が干渉信号から大きな干渉を受けるため、受信側で復調困難となる。
そこで、特許文献１の従来技術では、図１９（ｂ）に示す通り、再送パケットについては周波数ホッピングの周期をシフトする。図１９（ｂ）における干渉を見ると、所望信号のパケット（１）の第一パケット、パケット（３）の第二パケット、パケット（４）の第一パケット、パケット（６）の第二パケットが、それぞれ干渉信号から干渉を受けている。しかしながら、各パケットにおいて、レピティションされたパケット両方が干渉を受けているわけではないので、干渉を受けていないパケットを復調することで受信データを得ることが可能となる。
周波数ホッピングは、次世代移動通信規格である3GPP Long Term Evolution（以下、ＬＴＥと称する）の上り回線（Uplink）においても、適用が検討されている。ＬＴＥの上り回線のフレームフォーマットでは、時間軸方向に見た場合、１スロット（slot）が７個の送信シンボルから構成され、さらに２つのスロットによって１サブフレーム（subframe）が構成される。また、各スロット（７シンボル）の中央部にパイロット信号となる参照信号が１つだけ配置される。
このようなＬＴＥの上り回線では、周波数ホッピングとして、スロット単位及びサブフレーム単位の周波数ホッピングの適用が検討されている。一般に、周波数ホッピングを適用することによって、周波数インタリーブ効果が得られ、スループットが改善すると言われている。
特開２００６−３３３３５８号公報
しかしながら、ＬＴＥの上り回線において周波数ホッピングを適用する場合、ホッピングの最小単位がスロットであり、１つの送信単位すなわち１サブフレーム中に２スロットしかない状態でのホッピング動作となる。また、上記特許文献１の従来技術のような時間領域のレピティションを行っていない。このため、周波数選択性フェージングによって一部の周波数帯域の受信環境（伝搬路状況）が悪い状態のときなどに、周波数ホッピングによって時間軸上で異なる周波数帯域にスロットを割り当てると、復調困難となる確率が高まる場合がある。したがって、このような状況で画一的に周波数ホッピングを適用すると、再送の有無や符号化率などの各種条件によっては、受信性能が劣化する場合が生じうる。このことは、１送信単位内でのホッピング最小単位数が少ない他の通信フォーマットにおいても同様である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、１送信単位内でのホッピング最小単位数が少ない通信フォーマットにおいても、各種条件に応じて適切に周波数ホッピングを適用でき、受信性能を改善することが可能な移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、第１に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの移動局装置であって、基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、前記制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部と、前記マッピングされた送信データを前記基地局装置へ送信する送信部とを備え、前記周波数帯域マッピング部は、前記第１のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行う移動局装置を提供する。
これにより、初回送信となる第１のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用せず、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。またこの場合、チャネル推定精度を改善でき、受信性能を向上できる。再送となる第２のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングとサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を適用することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。またこの場合、再送シンボルを用いて再送合成処理を行うことにより、高い受信性能を得られる。以上により、総合的に高いスループットを得ることが可能になる。
また、本発明は、第２に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの移動局装置であって、基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、前記制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部と、前記マッピングされた送信データを前記基地局装置へ送信する送信部とを備え、前記周波数帯域マッピング部は、前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行う移動局装置を提供する。
これにより、初回送信となる第１のサブフレームにおいては、送信データの符号化率に応じて、符号化率が所定の閾値より大きい場合にサブフレーム内の周波数ホッピングを適用せず、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。一方、符号化率が所定の閾値以下の場合には、誤り訂正能力が高いため、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用することで、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。再送となる第２のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングとサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を適用することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。以上により、総合的により高いスループットを得ることが可能になる。
また、本発明は、第３に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用する無線通信システムの移動局装置であって、基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、前記制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部と、前記マッピングされた送信データを前記基地局装置へ送信する送信部とを備え、前記周波数帯域マッピング部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行う移動局装置を提供する。
これにより、ドップラー周波数が小さい低速移動環境の場合、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用することで、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。また、ドップラー周波数が大きい高速移動環境の場合、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用不可として、サブフレーム内のスロット間の位相変動による復調エラーを抑制できる。これにより、良好なスループットを得る可能性を高めることが可能になる。
また、本発明は、第４に、上記第１または第２の移動局装置であって、前記周波数帯域マッピング部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うものを含む。
本発明は、第５に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの基地局装置であって、移動局装置から伝送される信号を受信する受信部と、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部と、前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得部と、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信部とを備え、前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データの再送回数に基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを同一の周波数帯域に配置し、再送となる前記第２サブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２サブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置を提供する。
これにより、初回送信となる第１のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用せず、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。またこの場合、チャネル推定精度を改善でき、受信性能を向上できる。再送となる第２のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングとサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を適用することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。またこの場合、再送シンボルを用いて再送合成処理を行うことにより、高い受信性能を得られる。以上により、総合的に高いスループットを得ることが可能になる。
また、本発明は、第６に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの基地局装置であって、移動局装置から伝送される信号を受信する受信部と、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部と、前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得部と、前記送信データの符号化率を判定する符号化率判定部と、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信部とを備え、前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データの再送回数と符号化率とに基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、再送となる前記第２サブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置を提供する。
これにより、初回送信となる第１のサブフレームにおいては、送信データの符号化率に応じて、符号化率が所定の閾値より大きい場合にサブフレーム内の周波数ホッピングを適用せず、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。一方、符号化率が所定の閾値以下の場合には、誤り訂正能力が高いため、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用することで、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。再送となる第２のサブフレームにおいては、サブフレーム内の周波数ホッピングとサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を適用することで、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域にマッピングされる確率を小さくできる。以上により、総合的により高いスループットを得ることが可能になる。
また、本発明は、第７に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用する無線通信システムの基地局装置であって、移動局装置から伝送される信号を受信する受信部と、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部と、前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定部と、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信部とを備え、前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置を提供する。
これにより、ドップラー周波数が小さい低速移動環境の場合、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用することで、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。また、ドップラー周波数が大きい高速移動環境の場合、サブフレーム内の周波数ホッピングを適用不可として、サブフレーム内のスロット間の位相変動による復調エラーを抑制できる。これにより、良好なスループットを得る可能性を高めることが可能になる。
また、本発明は、第８に、上記第５または第６の基地局装置であって、前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定部を備え、前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定するものを含む。
本発明は、第９に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムにおける通信制御方法であって、移動局装置から基地局装置へ伝送される信号を受信する受信ステップと、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定ステップと、前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得ステップと、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信ステップとを有し、前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データの再送回数に基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを同一の周波数帯域に配置し、再送となる前記第２サブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２サブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法を提供する。
また、本発明は、第１０に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムにおける通信制御方法であって、移動局装置から基地局装置へ伝送される信号を受信する受信ステップと、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定ステップと、前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得ステップと、前記送信データの符号化率を判定する符号化率判定ステップと、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信ステップとを有し、前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データの再送回数と符号化率とに基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、再送となる前記第２サブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法を提供する。
また、本発明は、第１１に、時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用する無線通信システムにおける通信制御方法であって、移動局装置から基地局装置へ伝送される信号を受信する受信ステップと、前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定ステップと、前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定ステップと、前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信ステップとを有し、前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、前記サブフレームの第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法を提供する。
また、本発明は、第１２に、上記第９または第１０の通信制御方法であって、前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定ステップを有し、前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定するものを含む。
本発明によれば、１送信単位内でのホッピング最小単位数が少ない通信フォーマットにおいても、各種条件に応じて適切に周波数ホッピングを適用でき、受信性能を改善することが可能な移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法を提供できる。
本実施形態では、携帯電話等の移動体通信用の無線通信システムに用いられる移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの構成例を一例として示して詳細に説明する。ここでは、無線通信システムの一例として、ＬＴＥにおいて検討されている移動局から基地局への上り回線（Uplink）の通信に適用する例を示す。
まず、本実施形態における周波数ホッピングの適用例、及び周波数ホッピングの効果について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの通信フォーマットを示す図であり、ＬＴＥの上り回線のフレームフォーマットを示したものである。ＬＴＥの上り回線のフレームフォーマットでは、時間軸方向に見た場合、１スロット（＝０．５ｍｓｅｃ）が７個の送信シンボルから構成され、さらに２つのスロットによって１サブフレーム（＝１．０ｍｓｅｃ）が構成される。また、各スロット（７シンボル）の中央部にパイロット信号となる参照信号が１つだけ配置され、他の送信シンボルがデータシンボルとなっている。ここで、１サブフレームが符号化単位であり、１送信単位となっている。ＬＴＥでは、送信シンボルはLong Block：ＬＢとも呼ばれ、参照信号はDemodulation Reference Signal：ＤＭＲＳと呼ばれている。
また、図２は、ＬＴＥの上り回線における送信データの周波数軸上での配置例を示す図である。ＬＴＥの上り回線では、変調方式にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている。このため、周波数方向に見た場合、上り回線の送信データは、図２に示すように各ユーザの送信データを周波数分割多重した形になる。ここで、各ユーザに割り当てる帯域幅は、各ユーザの所要伝送レート等により、任意に変更することができる。
このようなＬＴＥの上り回線において、本実施形態で適用する周波数ホッピングの例を示す。図３は、本実施形態における周波数ホッピングの適用例をいくつか示したものであり、（ａ）〜（ｄ）にそれぞれの場合を示してある。図３において、横軸が時間、縦軸が周波数である。
図３（ａ）は周波数ホッピングを適用しなかった場合の例である。この場合、送信信号は常に特定の周波数帯域（図示例ではｆ２）にマッピング（割り当て）され続ける。すなわち、各サブフレームの第一スロットと第二スロットは同一の周波数帯域にマッピングされる。以後、この場合を「FHなし」と呼ぶ。
図３（ｂ）はスロット単位で周波数ホッピングを行った例である。この場合、各サブフレームの第一スロットと第二スロットは異なる周波数帯域にマッピングされる。図示例では、第一スロットはｆ３に、第二スロットはｆ２にそれぞれマッピングされる。ただし、この場合はサブフレーム単位でマッピング位置を変えることはしない。その結果、各スロットはｆ３とｆ２に交互にマッピングされることになる。以後、このマッピング方法によるサブフレーム内のスロット単位の周波数ホッピングを「Intra-FH」（Intra Frequency Hopping）（イントラ周波数ホッピング）と呼ぶ。
図３（ｃ）はサブフレーム単位で周波数ホッピングを行った例である。この場合、各サブフレームの第一スロットと第二スロットは同じ周波数帯域にマッピングされるが、次サブフレームで異なる周波数帯域にマッピングされる。図示例では、サブフレーム毎にｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ１と順に異なる周波数帯域にマッピングされる。以後、このマッピング方法によるサブフレーム間の周波数ホッピングを「Inter-FH」（Inter Frequency Hopping）（インター周波数ホッピング）と呼ぶ。
図３（ｄ）は前記Inter-FHとIntra-FHを組み合わせた例である。この場合、各サブフレームの第一スロットと第二スロットが異なる周波数帯域にマッピングされるとともに、サブフレーム毎に異なる周波数帯域にマッピングされる。図示例では、最初のサブフレームの第一スロットはｆ２に、第二スロットはｆ１にそれぞれマッピングされ、次のサブフレームは第一スロットがｆ３、第二スロットがｆ２、その次のサブフレームは第一スロットがｆ４、第二スロットがｆ３と、順にスロット毎に異なる周波数帯域にマッピングされる。この場合、スロット単位及びサブフレーム単位でマッピング位置が変更されるため、最もランダム性が高い配置となる。以後、このマッピング方法によるイントラ周波数ホッピング及びインター周波数ホッピングを組み合わせたスロット単位及びサブフレーム単位の周波数ホッピングを「Inter/Intra-FH」（Inter and Intra Frequency Hopping）（インター／イントラ周波数ホッピング）と呼ぶ。
次に、ＬＴＥの上り回線における周波数ホッピングの有効性について考察する。上記のようなＬＴＥの上り回線のフレームフォーマットでは、環境によって周波数ホッピングの効果が異なる条件として、（１）符号化率による受信性能の違い、（２）再送の有無（再送回数）、（３）移動局の移動速度の大小、などが考えられる。
（１）符号化率
図４は、周波数帯域ｆ２が周波数選択性フェージングの影響を受けている場合に周波数ホッピングを適用した例を示した図である。ここで、簡単のために各スロットは周波数帯域ｆ１及びｆ２のみにマッピングされるものとすると、マッピングパターンは、図４に示す４つのパターンが考えられる。このうち、パターン１及びパターン２はIntra-FHを行ったもの、パターン３及びパターン４はIntra-FHを行っていないものと見なすことができる。
図５は、図４の例において符号化率毎に受信性能を表したものである。パターン１及びパターン２は１サブフレームのうち半分のスロットが周波数選択性フェージングの影響により劣悪な受信環境となっている。このような状態の場合、符号化率Ｒが高い場合（例えばＲ＝３／４など）、誤り訂正困難となり、復調できない状態となる。一方、符号化率が低い場合（例えばＲ＝１／３など）、誤り訂正能力が高いため、パターン３ほどではないが復調が可能となる。
また、パターン３は両スロットとも受信環境が良いため、符号化率によらず、受信信号の復調が可能となる。一方、パターン４は両スロットとも受信環境が悪いため、符号化率によらず、復調困難となる。
以上から、符号化率の大小による周波数ホッピングの有効性については、下記のことが言える。
・符号化率が低い場合は、パターン４のような事態を避けるためにも、Intra-FHを行ったほうがよい。
・符号化率が高い場合、誤り訂正能力が低いので、パターン１やパターン２は復調できない。Intra-FHを行うと、いずれかのスロットがｆ２にマッピングされる確率が高くなるため、Intra-FHを行わないほうがよい。
（２）再送
図６は、再送時の周波数ホッピングの適用例を示す図であり、Inter/Intra-FH及びFHなしの場合を示している。ここで、受信環境の条件は上記（１）と同様、周波数帯域ｆ２が周波数選択性フェージングの影響を受けているものとする。
まず、Inter/Intra-FHを適用した場合では、初回送信時に第二スロットがｆ２にマッピングされてしまっているが、再送１回目の再送シンボルはｆ２を回避してマッピングされている。ＬＴＥでは、再送制御としてチェイス合成（Chase Combining）及びＩＲ（Incremental Redundancy）方式が採用されているため、初回送信シンボルと再送シンボルを受信側で合成することで、高い誤り訂正能力を得ることが可能となる。この場合、初回送信及び再送１回目の計４スロットのうち、ｆ２にマッピングされるスロットは１つだけなので、受信側での復調が可能となる。
一方、FHなしの場合は、最悪の場合、図６のように常にｆ２にマッピングされ続けることになる。このため、再送利得が得られず、チェイス合成やＩＲをもってしても復調することが困難となる。
以上から、再送時の周波数ホッピングの有効性については、下記のことが言える。
・Inter/Intra-FHを適用した場合、再送シンボルが初回送信と異なる周波数帯域にマッピングされるので、周波数インタリーブ効果によって高い再送利得が得られる。
・FHなしの場合、最悪の場合、常に受信状態が悪い周波数帯域にマッピングされることになるため、再送利得が得られにくい。
（３）移動速度
移動局が高速移動すると、ドップラー周波数が発生するため、１サブフレーム中に大きな位相回転が発生する。ここで、簡単のため、移動局の進行方向上に基地局が設置されている場合を考える。移動局の移動速度をｖ[m/sec]、光速をｃ[m/sec]とし、送信信号のキャリア周波数をｆｃ[Hz]とすると、ドップラー周波数ｆd,vは下記の数１で表される。
Figure 0005142379
移動通信システムにおいては、移動局側にＡＦＣ（Automatic Frequency Control）機能が実装されているため、実際には基地局と移動局の発振器に周波数誤差がないにもかかわらず、移動局側で上記ドップラー周波数ｆd,v分の周波数オフセットを発振器に加えてしまう。さらに移動局側は、このｆd,vの周波数オフセットが加わった発振器を用いて上り信号を送信する。当然ながら、上り伝播路中にさらにｆd,vのドップラー周波数が発生するため、基地局が受信する上り信号は、合計２ｆd,vのドップラー周波数が加わった状態となる。ただし、ここでは簡単のため、上りと下りのキャリア周波数は同じとみなしている。
一例として、移動局の移動速度を３[km/h]、キャリア周波数を２[GHz]、光速を３×１０8[m/sec]とすると、基地局の受信信号に加わるドップラー周波数ｆdb,3は下記の数２で求められる。
Figure 0005142379
この場合、１サブフレームの両端で下記の数３で表される位相回転θ3が発生することになる。
Figure 0005142379
同様に、移動速度が１２０[km/h]の場合は、ドップラー周波数ｆdb,120及び位相回転θ120は下記の数４、数５で求められる。
Figure 0005142379
Figure 0005142379
移動速度が３[km/h]の場合、１サブフレーム内でわずか４[deg]の位相回転しか発生しないので、特段の処理は不要である。しかし、１２０[km/h]の場合は１６０[deg]の位相回転が発生するため、受信側（基地局側）で位相回転を補正する必要がある。この位相補正手段としては、図１に示したフレームフォーマットにおいて、１サブフレーム中の２つの参照信号におけるチャネル推定値を求め、それぞれのチャネル推定値を線形補間する手法が挙げられる。ただし、この手法は２つの参照信号が同一周波数帯域にマッピングされていることが条件となる。換言すると、移動局が高速移動している場合はIntra-FHを行わず、２つのスロットを同一周波数帯域にマッピングする必要がある。
以上から、移動速度に関する周波数ホッピングの有効性については、下記のことが言える。
・低速移動環境の場合、ドップラー周波数による位相変動は無視できるため、Intra-FHが適用可能となる。
・高速移動環境の場合、１サブフレーム内で大きな位相変動が発生するため、２つの参照信号から位相変動を求めなければならない。すなわち、Intra-FHが適用不可となる。
本実施形態では、上記の周波数ホッピングの有効性についての考察に基づき、各種条件に応じて周波数ホッピングの適用可否を決定する。
（第１の実施形態）
図７は、第１の実施形態における周波数ホッピングの適用例を示す図であり、送信回数毎の各スロット及び各サブフレームのマッピングパターンの例を示したものである。
第１の実施形態では、再送の有無に応じて、周波数ホッピングの適用を変更する。具体的には、初回送信時にはIntra-FHを適用せず、２スロットの送信データを同一の周波数帯域にマッピングする。そして、再送時（再送１回目以降）の再送シンボルに対してのみ、Inter/Intra-FHを適用し、送信データをスロット毎に異なる周波数帯域にマッピングする。これにより、スループット特性の改善を図る。第１の実施形態における周波数ホッピングの効果の詳細は後述する。
第１の実施形態に係る無線通信装置の構成及び動作について説明する。まず、基地局装置における受信機について説明する。図８は第１の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図である。
基地局装置の受信部は、アンテナ３１、ＲＦ部３２、ＦＦＴ部３３、チャネル分離部３４、チャネル推定部３５、周波数領域等化部３６、ＩＤＦＴ部３７、誤り訂正復号化部３８、受信データ抽出部３９、上り回線品質測定部４０、スケジューラ４１、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部４２、再送回数カウンタ４３、ＦＨパターン決定部４４、制御チャネル送信部４５を有して構成される。
ここで、ＲＦ部３２等は、移動局装置から伝送される信号を受信する受信部の機能を実現する。再送回数カウンタ４３は、送信データの再送回数を取得する再送回数取得部の機能を実現する。ＦＨパターン決定部４４は、移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部の機能を実現する。制御チャネル送信部４５は、周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、移動局装置へ送信する制御チャネル送信部の機能を実現する。
まず、アンテナ３１より受信した高周波信号の受信信号について、ＲＦ部３２にてベースバンド信号に変換した後、ＦＦＴ部３３にて高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって時間領域信号を周波数領域信号に変換する。次に、チャネル分離部３４にて受信信号をデータシンボル、参照信号、上り回線品質測定用チャネルの３種類に分類する。ここで、データシンボルはPhysical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨとも呼ばれ、上り回線品質測定用チャネルはSounding RSとも呼ばれる。上り回線品質測定用チャネルは、基地局から移動局へ定期的に送信されるものである。
これらの信号のうち、データシンボルについては周波数領域等化部３６へ直接入力する。参照信号については、チャネル推定部３５にて受信側で予め用意されているリファレンス用参照信号と相関演算を行うことによりチャネル推定値を得て、周波数領域等化部３６へ入力する。そして、周波数領域等化部３６では、チャネル推定値から得られた振幅・位相変動情報を元にデータシンボルの補正処理を行う。その後、ＩＤＦＴ部３７にて離散逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）によって時間領域信号に変換し、誤り訂正復号化部３８にて誤り訂正復号化処理を行い、受信データ抽出部３９にて所望の受信データ系列を得る。
また、上り回線品質測定用チャネルについては、上り回線品質測定部４０において、複数に分割された周波数領域の単位であるリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）毎に、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などによる受信品質やドップラー周波数ｆd を測定し、測定結果をスケジューラ４１に通知する。上り回線品質の測定結果は、受信品質テーブル等として格納しておく。なお、ここでは図示しないが、受信品質としては、上り回線品質測定用チャネルで測定するＣＱＩではなく、移動局からＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）にて報告されるDownlink CQIを用いてもよい。スケジューラ４１は、これらの受信品質やドップラー周波数の情報、図示しない上位レイヤから指定される割り当て要求情報を元に、変調方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）やマッピング情報（Resource Allocation）を決定する。
また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部４２は、誤り訂正復号化部３８による誤り訂正結果に応じて、ＡＣＫ（Acknowledgment）またはＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）の応答信号を生成する。ここで、誤り訂正後のデータシンボルを正常に復号できた場合はＡＣＫ、正常に復号できなかった場合はＮＡＣＫを生成する。再送回数カウンタ４３は、データシンボルのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を元に、上り信号の再送回数をカウントする。すなわち、ＡＣＫの場合は次サブフレームのデータシンボルは初回送信となるため、再送回数カウンタのカウンタ値を０にリセットする。一方、ＮＡＣＫの場合は次サブフレームのデータシンボルは再送シンボルとなるため、再送回数カウンタのカウンタ値を１つインクリメントする。そして、再送回数カウンタ４３は、図示しない上位レイヤから指定される割り当て要求情報を元に、カウンタ値をＦＨパターン決定部４４に出力する。
上記スケジューラ４１による変調方式やマッピング情報の決定と並行して、ＦＨパターン決定部４４において周波数ホッピングのマッピングパターンを示すＦＨパターンを決定する。この際、ＦＨパターン決定部４４は、基地局にあらかじめ固有に割り当てられているセル環境情報と再送回数カウンタ４３のカウンタ値とに基づき、ＦＨパターンを決定し、ＦＨパターン情報を生成する。再送回数カウンタ４３が０の場合、ＦＨパターン決定部４４はIntra-FHを行わない旨を決定し、このIntra-FHなしを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する（ここでは、FH Pattern＝０とする）。再送回数カウンタ４３が０でない場合は、Inter/Intra-FHを行うために、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、Inter/Intra-FHの周波数ホッピングを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する。
そして、制御チャネル送信部４５において、上記の変調方式情報（ＭＣＳ情報）、マッピング情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＦＨパターン情報を含む下り制御チャネルの生成、変調を行い、図示しない送信ＲＦ部を経て通信相手局の移動局装置へ下り制御チャネルを送信して通知する。この下り制御チャネルは、Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨとも呼ばれる。
続いて、移動局装置における送信機について説明する。図９は第１の実施形態に係る移動局装置の送信部の構成を示すブロック図である。
移動局装置の送信部は、制御チャネル受信部１１、送信データ生成部１２、誤り訂正符号化部１３、送信データバッファ１４、一次変調部１５、ＤＦＴ部１６、参照信号決定部１７、参照信号生成部１８、時間・周波数領域マッピング部１９、ＩＦＦＴ部２０、ＣＰ付加部２１、Time Windowing部２２、ＲＦ部２３、アンテナ２４を有して構成される。
ここで、制御チャネル受信部１１は、基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部の機能を実現する。時間・周波数領域マッピング部１９は、制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部の機能を実現する。また、ＲＦ部２３等は、マッピングされた送信データを基地局装置へ送信する送信部の機能を実現する。
まず、制御チャネル受信部１１にて、図示しない受信ＲＦ部を経て基地局装置からの下り制御チャネルを受信して復調する。下り制御チャネルのうち、ＭＣＳ情報は送信データ生成部１２に入力し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は送信データ生成部１２及び送信データバッファ１４に入力する。また、マッピング情報は参照信号決定部１７及び時間・周波数領域マッピング部１９に入力し、ＦＨパターン情報は時間・周波数領域マッピング部１９に入力する。
送信データ生成部１２は、ＭＣＳ情報に基づき、上り送信信号の送信データを生成する。そして、誤り訂正符号化部１３にてＭＣＳに応じた符号化率で誤り訂正符号化処理を行い、一次変調部１５にてＭＣＳに応じた変調度により一次変調処理（ＱＰＳＫ等）を行った後、ＤＦＴ部１６にて離散フーリエ変換（ＤＦＴ）により時間領域の変調信号を周波数領域に変換し、時間・周波数領域マッピング部１９に入力する。誤り訂正符号化部１３による誤り訂正符号化処理後の符号化データは、送信データバッファ１４にも出力して保持しておく。送信データバッファ１４は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づき、ＮＡＣＫが入力された場合は再送のための再送シンボルを一次変調部１５に出力する。
上記送信データの処理と並行して、参照信号決定部１７においてマッピング情報から参照信号（ＤＭＲＳ）の系列長及びその内容を決定し、参照信号生成部１８において参照信号を表すデータ系列であるＤＭＲＳ系列を生成した後、時間・周波数領域マッピング部１９に入力する。
次に、時間・周波数領域マッピング部１９では、ＦＨパターン情報により指定されたマッピングパターンに基づき、送信信号のデータシンボル及び参照信号をマッピングする。その後、ＩＦＦＴ部２０にて送信シンボル毎に高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって送信シンボルを時間領域信号に変換する。そして、ＣＰ付加部２１にてＣＰ（Cyclic Prefix）を付加し、Time Windowing部２２にてTime Windowing処理を行い、ＲＦ部２３にてベースバンド信号を高周波信号に変換した後、この高周波信号の送信信号をアンテナ２４より通信相手局の基地局装置へ送信する。
次に、第１の実施形態に係る無線通信装置の動作を手順に沿って説明する。図１０は第１の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャート、図１１は第１の実施形態における移動局装置の送信部の処理手順を示すフローチャートである。
基地局装置では、まずアンテナ３１、ＲＦ部３２にて移動局装置からの上り信号の受信処理を行い（ステップＳ１１）、ＦＦＴ部３３にて時間領域から周波数領域への変換を行い（ステップＳ１２）、チャネル分離部３４にて受信信号をデータシンボル、参照信号、上り回線品質測定用チャネルの３つに分離してチャネル種別を判定する（ステップＳ１３）。
ここで、参照信号（ＤＭＲＳ）については、チャネル推定部３５にてチャネル推定値を算出し（ステップＳ１４）、周波数領域等化部３６にて周波数領域等化処理を行う（ステップＳ１５）。また、ステップＳ１３において、データシンボル（ＰＵＳＣＨ）については、ステップＳ１５に進んで周波数領域等化部３６にて周波数領域等化処理を行う。その後、ＩＤＦＴ部３７及び誤り訂正復号化部３８にて復調処理、誤り訂正復号化処理を行い（ステップＳ１６）、復号データのＣＲＣ検査結果が正常か否か（ＯＫ／ＮＧ）を判定する（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７において、復号結果が正常の場合は、受信データ抽出部３９にて復号された受信データ系列を抽出し（ステップＳ１８）、これと共に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部４２にてＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＡＣＫを生成して（ステップＳ１９）、再送回数カウンタ４３のカウンタ値を０にリセットする（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１７において、復号結果が異常の場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部４２にてＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報としてＮＡＣＫを生成して（ステップＳ２１）、再送回数カウンタ４３のカウンタ値を１つインクリメントする（ステップＳ２２）。
また、ステップＳ１３において、上り回線品質測定用チャネル（Sounding RS）については、上り回線品質測定部４０にて上り回線の周波数帯域毎の受信品質を測定し（ステップＳ２３）、スケジューラ４１にて受信品質に基づいてＭＣＳやマッピング情報を決定する（ステップＳ２４）。
さらに、上記と並行して、ＦＨパターン決定部４４において、再送回数カウンタ４３のカウンタ値が０か否かを判定する（ステップＳ２５）。ここで、再送回数カウンタ４３が０の場合、すなわち初回送信の場合は、Intra-FHを行わない旨を決定し、ＦＨパターンの値としてFH Pattern＝０を設定する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２５において、再送回数カウンタ４３が０でない場合、すなわち再送時の場合は、Inter/Intra-FHを行う旨を決定して、セル環境情報を抽出し（ステップＳ２７）、セル環境情報に基づいてＦＨパターンを決定する（ステップＳ２８）。
そして、制御チャネル送信部４５において、上記生成したＭＣＳ情報、マッピング情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＦＨパターン情報を含む下り制御チャネルの生成、変調を行い、移動局装置へ送信して通知する（ステップＳ２９）。ここで、マッピング情報及びＦＨパターン情報はスケジューリング情報とも呼ぶ。
一方、移動局装置では、まず制御チャネル受信部１１にて基地局装置からの下り制御チャネルを受信して復調し（ステップＳ３１）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＭＣＳ情報、スケジューリング情報をそれぞれ抽出して、チャネル種別を判定する（ステップＳ３２）。ここで、ＭＣＳ情報については、後述するステップＳ３５での誤り訂正符号化処理、及びステップＳ３７での一次変調処理において用いるために、送信データ生成部１２を経て誤り訂正符号化部１３、一次変調部１５に出力する。
また、ステップＳ３２において、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報については、さらにＡＣＫかＮＡＣＫかを判定する（ステップＳ３３）。ここで、ＡＣＫを受信した場合は、送信データ生成部１２から新規送信データを抽出し（ステップＳ３４）、誤り訂正符号化部１３にてＭＣＳの符号化率に基づき誤り訂正符号化処理を行った後（ステップＳ３５）、送信データバッファ１４に符号化データを待避させ（ステップＳ３６）、一次変調部１５に出力する。一方、ＮＡＣＫを受信した場合は、送信データバッファ１４から再送データを抽出し（ステップＳ３７）、一次変調部１５に出力する。そして、一次変調部１５にてＭＣＳの変調度に基づき一次変調処理を行い（ステップＳ３８）、ＤＦＴ部１６にて周波数領域から時間領域への変換を行い（ステップＳ３９）、時間・周波数領域マッピング部１９に出力する。
また、ステップＳ３２において、スケジューリング情報については、さらにマッピング情報かＦＨパターン情報かの情報種別の判定を行う（ステップＳ４０）。ここで、マッピング情報については、後述するステップＳ４２での時間・周波数領域マッピング処理に用いるために、時間・周波数領域マッピング部１９に出力するとともに、参照信号決定部１７に出力する。そして、参照信号決定部１７にてマッピング情報から参照信号の系列長及びその内容を決定し、参照信号生成部１８にて参照信号を生成して（ステップＳ４１）、時間・周波数領域マッピング部１９に出力する。また、ステップＳ４０において、ＦＨパターン情報については、時間・周波数領域マッピング部１９に出力する。
次に、時間・周波数領域マッピング部１９において、マッピング情報とＦＨパターン情報に基づき、送信信号のデータシンボル及び参照信号をマッピングする（ステップＳ４２）。そして、ＩＦＦＴ部２０にて送信シンボル毎に周波数領域から時間領域へ変換し（ステップＳ４３）、ＣＰ付加部２１にてＣＰを付加するとともに、Time Windowing部２２にてTime Windowing処理を行い（ステップＳ４４）、ＲＦ部２３、アンテナ２４より基地局装置へ上り信号の送信信号を送信する（ステップＳ４５）。
次に、上述した第１の実施形態の適用基準を用いた周波数ホッピングによる効果について、それぞれの場合の確率を算出した結果を以下に示す。
図１２は、各周波数ホッピング方式においてスロットが任意の周波数帯域ｆx に配置される確率を示す図である。図１２では、初回送信時の２スロット、再送１回目（送信２回）における計４スロット、再送２回目（送信３回）における計６スロットについて、FHなし、Intra-FH、Inter-FH、Inter/Intra-FH、第１の実施形態の方式のそれぞれの周波数ホッピングを適用した場合における、周波数帯域ｆx に配置される確率を式にて示してある。ここで、周波数帯域の数をＮとし、Ｎのうち周波数選択性フェージングの影響を受けている周波数帯域をｆx 、ｆx に配置されるスロット数をｎx としている。
図１３は、図１２において、図４に示した例（Ｎ＝４、ｘ＝２）とした場合の各確率を算出した具体例を示す図である。なお、図１２及び図１３において、スロット配置はランダムに選択するものとする。
図１３の結果から、周波数ホッピングの効果として以下のことがわかる。
・初回送信時は、Intra-FHを行わない場合（FHなし、Inter-FH、第１の実施形態の各ケース）が、周波数選択性フェージングの影響を受けているｆ2 を選択する確率が低い。すなわち、n2 ＝０となる確率が高い。なお、実際にはIntra-FHなしだと同一帯域に２つの参照信号が配置されるため、チャネル推定精度が高くなり、同じｎx ＝０の場合でもより高い受信性能が得られる。初回送信の受信性能はスループットに与える影響が大きいため、特に信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise Power Ratio）が高い環境において高いスループットが期待できる。
・再送１回目は、FHなし、Inter/Intra-FH、及び第１の実施形態の場合が、n2 ＝０ないし１となる確率が高い。なお、ここでは再送により計４スロットが送信されているため、受信側でチェイス合成処理もしくはＩＲ処理等の再送合成処理を行うことで、n2 ＝１の場合でも高い受信性能が得られる。
・再送２回目でも同様に、FHなし、Inter/Intra-FH、及び第１の実施形態の場合が、n2 ≦２となる確率が高い。しかしながら、FHなしはn2 ＝６となる確率も高いため、必ずしも受信性能が良いとは言えない。結果的に、ＳＮＲが低く、再送が発生しやすい環境では、Inter/Intra-FH及び第１の実施形態の方式を適用した場合において良好なスループットが期待できる。
以上のことから、第１の実施形態の周波数ホッピング適用方式によって、データシンボルの各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域にマッピングされる確率を小さくでき、総合的に高いスループットが得られることがわかる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、符号化率に応じて、周波数ホッピングの適用を変更する。具体的には、初回送信時において、符号化率が所定値以下の場合はIntra-FHを行い、符号化率が所定値より大きい場合はIntra-FHを行わないようにする。これにより、スループット特性の改善を図る。
第１の実施形態では、初回送信時にIntra-FHを行わないようにしていたが、データシンボルの符号化率が低い状態であれば、図１２の初回送信時においてｎx ＝１となっても復調可能である。すなわち、符号化率が低い場合は誤り訂正能力が高いので、２つのスロットのうちの一方が周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域にマッピングされても、誤り訂正処理によって復調できる。逆に、２つのスロット共に周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域にマッピングされる、ｎx ＝２の状態を回避する（ｎx ＝２となる確率を小さくする）ために、初回送信時からIntra-FHを行った方がよい。
第２の実施形態に係る無線通信装置の構成及び動作について説明する。ここでは、基地局装置における受信機の動作についてのみ説明する。移動局装置における送信機については、図９及び図１１に示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
図１４は第２の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の基地局装置の受信部は、図８に示した第１の実施形態の構成に加えて、符号率比較部５１を備え、ＦＨパターン決定部５２の動作が異なっている。その他は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。ここで、符号率比較部５１は、送信データの符号化率を判定する符号化率判定部の機能を実現する。
符号率比較部５１は、スケジューラ４１が決定したＭＣＳ情報を入力し、ＭＣＳ情報に含まれる符号化率情報を用いて、符号化率Ｒと所定の判定閾値ＴR とを比較し、閾値ＴR 以下かどうかを判定する。ＦＨパターン決定部５２は、セル環境情報及び再送回数カウンタ４３のカウンタ値に加えて、ＭＣＳ情報も参照し、これらの情報に基づいてＦＨパターンを決定する。ここで、再送回数カウンタ４３が０の場合、ＦＨパターン決定部４４は符号率比較部５１による判定結果に基づき、符号化率Ｒが閾値ＴR 以下の場合は、Intra-FHが可能と判断する。そして、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、Intra-FHの周波数ホッピングを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する。一方、符号化率Ｒが閾値ＴR より大きい場合は、Intra-FHを行わない旨を決定し、Intra-FHなしを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する（ここでは、FH Pattern＝０とする）。また、再送回数カウンタ４３が０でない場合は、Inter/Intra-FHを行うために、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、Inter/Intra-FHの周波数ホッピングを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する。
図１５は第２の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャートである。図１５において、ステップＳ１１〜Ｓ２５、Ｓ２９の手順については、図１０に示した第１の実施系態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
ステップＳ２５において、再送回数カウンタ４３が０の場合、すなわち初回送信の場合は、続いて符号率比較部５１において、ステップＳ２４で決定したＭＣＳ情報を参照し、符号化率Ｒが閾値ＴR 以下か否かを判定する（ステップＳ５１）。ここで、符号化率Ｒが閾値ＴR より大きい場合は、ＦＨパターン決定部５２はIntra-FHを行わない旨を決定し、ＦＨパターンの値としてFH Pattern＝０を設定する（ステップＳ５２）。一方、ステップＳ５１において、符号化率Ｒが閾値ＴR 以下の場合は、ＦＨパターン決定部５２はIntra-FHを適用可能と判断し、セル環境情報を抽出し（ステップＳ５３）、セル環境情報に基づいてＦＨパターンを決定する（ステップＳ５４）。また、ステップＳ２５において、再送回数カウンタ４３が０でない場合、すなわち再送時の場合は、Inter/Intra-FHを行う旨を決定して、セル環境情報を抽出し（ステップＳ５３）、セル環境情報に基づいてＦＨパターンを決定する（ステップＳ５４）。
そして、制御チャネル送信部４５において、生成したＭＣＳ情報、マッピング情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＦＨパターン情報を含む下り制御チャネルの生成、変調を行い、移動局装置へ送信して通知する（ステップＳ２９）。
第２の実施形態では、符号化率が小さい場合、初回送信時においてもIntra-FHを行うことによって、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。これにより、さらに良好なスループットを得る可能性を高めることができる。
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、移動局の移動速度に応じて、周波数ホッピングの適用を変更する。具体的には、移動局の移動速度をドップラー周波数によって測定し、ドップラー周波数が所定値以下の場合はIntra-FHを行い、ドップラー周波数が所定値より大きい場合はIntra-FHを行わないようにする。これにより、スループット特性の改善を図る。
高速移動環境の場合は、Intra-FHを適用しないようにして、ドップラー周波数による位相変動を補正するために、２つのスロットを同一周波数帯域にマッピングさせ、参照信号のチャネル推定値の線形補間を可能にする。一方、低速移動環境の場合は、ドップラー周波数による位相変動は無視できるため、２つのスロット共に周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域にマッピングされることを避けるために、Intra-FHを行った方がよい。
第３の実施形態に係る無線通信装置の構成及び動作について説明する。ここでは、基地局装置における受信機の動作についてのみ説明する。移動局装置における送信機については、図９及び図１１に示した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
図１６は第３の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図である。第３の実施形態の基地局装置の受信部は、図８に示した第１の実施形態の構成に加えて、ドップラー周波数比較部６１を備え、ＦＨパターン決定部６２の動作が異なっている。その他は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。ここで、ドップラー周波数比較部６１は、送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定部の機能を実現する。
ドップラー周波数比較部６１は、上り回線品質測定部４０で測定された上り回線品質測定結果のうち、ドップラー周波数ｆd の測定結果を抽出し、ドップラー周波数ｆd と所定の判定閾値Ｔfdとを比較し、閾値Ｔfd以下かどうかを判定する。ＦＨパターン決定部６２は、セル環境情報と共に、ドップラー周波数ｆd を参照し、これらの情報に基づいてＦＨパターンを決定する。ここで、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfd以下の場合は、Intra-FHが可能と判断する。そして、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、Intra-FHの周波数ホッピングを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する。一方、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfdより大きい場合は、Intra-FHを行わない旨を決定し、Intra-FHなしを指示する周波数ホッピング情報としてのＦＨパターン情報を移動局側へ通知する（ここでは、FH Pattern＝０とする）。
図１７は第３の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャートである。図１７において、ステップＳ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２９の手順については、図１０に示した第１の実施系態と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第３の実施形態では、再送カウンタに関する処理であるステップＳ２０、Ｓ２２、Ｓ２５は省いてある。
ステップＳ２３において、上り回線品質測定部４０により上り回線の周波数帯域毎の受信品質を測定した後、ドップラー周波数比較部６１により、上り回線品質の測定結果を格納した受信品質テーブルを参照してドップラー周波数ｆd を抽出する（ステップＳ６１）。そして、ドップラー周波数比較部６１にてドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfd以下か否かを判定する（ステップＳ６２）。ここで、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfdより大きい場合は、ＦＨパターン決定部６２はIntra-FHを適用不可と判断し、ＦＨパターンの値としてFH Pattern＝０を設定する（ステップＳ６３）。一方、ステップＳ６２において、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfd以下の場合は、ＦＨパターン決定部６２はIntra-FHを適用可能と判断し、セル環境情報を抽出し（ステップＳ６４）、セル環境情報に基づいてＦＨパターンを決定する（ステップＳ６５）。
なお、上述した第１及び第２の実施形態では、初回送信時にIntra-FH適用可否を判断する機能を提案したが、第３の実施形態では、再送回数に関わらず、ドップラー周波数が閾値より大きければ常にIntra-FHを適用不可とする。この場合はInter-FHについては適用してもよい。
第３の実施形態では、ドップラー周波数が小さい低速移動環境の場合、Intra-FHを行うことによって、周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域に２つのスロットが連続してマッピングされることを避けることができる。また、ドップラー周波数が大きい高速移動環境の場合、Intra-FHの適用を不可として、サブフレーム内のスロット間の位相変動による復調エラーを抑制できる。これにより、良好なスループットを得る可能性を高めることができる。
（第４の実施形態）
第４の実施形態として、第２及び第３の実施形態を複合的に用いた例を示す。図１８は第４の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図である。第４の実施形態の基地局装置の受信部は、図８に示した第１の実施形態の構成に加えて、符号率比較部５１とドップラー周波数比較部６１とを備え、ＦＨパターン決定部７１の動作が異なっている。その他は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
ＦＨパターン決定部７１は、ドップラー周波数比較部６１におけるドップラー周波数ｆd の比較結果と、再送回数カウンタ４３のカウンタ値と、符号率比較部５１における符号化率Ｒの比較結果とに基づき、ＦＨパターンを決定する。ここで、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfd以下の低速移動環境の場合は、Intra-FHを適用可能と判断する。一方、ドップラー周波数ｆd が閾値Ｔfdより大きい高速移動環境の場合は、再送回数に関わらず、Intra-FHを適用不可と判断する。Intra-FHの適用不可の場合、FHなし（FH Pattern＝０）とするか、Inter-FHのみを適用可能としてセル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、移動局側へ通知する。
また、再送回数カウンタ４３のカウンタ値を参照し、カウンタ値が０の場合（初回送信時）は、さらに符号化率Ｒを参照し、符号化率Ｒが閾値ＴR 以下の場合は、Intra-FHを適用可能と判断する。そして、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、移動局側へ通知する。一方、符号化率Ｒが閾値ＴR より大きい場合は、初回送信時のIntra-FHを適用不可と判断し、移動局側へ通知する。
また、再送回数カウンタ４３が０でない場合（再送時）は、Inter/Intra-FHの適用を決定し、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定し、移動局側へ通知する。なお、Inter-FHのみを適用可能な場合に、再送時のInter-FHの適用を決定し、セル環境情報を元にＦＨパターンを決定してもよい。
第４の実施形態によれば、第２及び第３の実施形態を組み合わせることにより、より広範な環境に適応でき、各環境において良好なスループットを得る可能性を高めることができる。
上述したように、実施形態では、再送回数、符号化率、移動速度などの各種条件における複数パターンの周波数ホッピングによる効果を勘案して、条件ごとに周波数ホッピングの適用の可否を判断し、好適な条件のみに周波数ホッピングを適用するように、適切なＦＨパターンの組み合わせを用いるようにしている。これによって、各スロットが周波数選択性フェージングの影響を受ける周波数帯域にマッピングされる確率を下げることができるとともに、受信性能を改善することができる。したがって、本実施形態によって総合的に高いスループットを得ることができる。
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
本発明は、１送信単位内でのホッピング最小単位数が少ない通信フォーマットにおいても、各種条件に応じて適切に周波数ホッピングを適用でき、受信性能を改善することが可能となる効果を有し、移動体通信等に用いられる移動局装置及び基地局装置、並びに無線通信システムの通信制御方法等として有用である。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの通信フォーマットを示す図 ＬＴＥの上り回線における送信データの周波数軸上での配置例を示す図 本実施形態における周波数ホッピングの適用例を示す図 周波数帯域ｆ２が周波数選択性フェージングの影響を受けている場合に周波数ホッピングを適用した例を示した図 図４の例において符号化率毎に受信性能を表した図 再送時の周波数ホッピングの適用例を示す図 第１の実施形態における周波数ホッピングの適用例を示す図 第１の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図 第１の実施形態に係る移動局装置の送信部の構成を示すブロック図 第１の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャート 第１の実施形態における移動局装置の送信部の処理手順を示すフローチャート 各周波数ホッピング方式においてスロットが任意の周波数帯域ｆx に配置される確率を示す図 図１２において、図４に示した例（Ｎ＝４、ｘ＝２）とした場合の各確率を算出した具体例を示す図 第２の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図 第２の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャート 第３の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図 第３の実施形態における基地局装置の受信部の処理手順を示すフローチャート 第４の実施形態に係る基地局装置の受信部の構成を示すブロック図 従来技術の動作例を示す図
符号の説明
１１ 制御チャネル受信部
１２ 送信データ生成部
１３ 誤り訂正符号化部
１４ 送信バッファ
１５ 一次変調部
１６ ＤＦＴ部
１７ 参照信号決定部
１８ 参照信号生成部
１９ 時間・周波数領域マッピング部
２０ ＩＦＦＴ部
２１ ＣＰ付加部
２２ Time Windowing部
２３、３２ ＲＦ部
２４、３１ アンテナ
３３ ＦＦＴ部
３４ チャネル分離部
３５ チャネル推定部
３６ 周波数領域等化部
３７ ＩＤＦＴ部
３８ 誤り訂正復号化部
３９ 受信データ抽出部
４０ 上り回線品質測定部
４１ スケジューラ
４２ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部
４３ 再送回数カウンタ
４４、５２、６２、７１ ＦＨパターン決定部
４５ 制御チャネル送信部
５１ 符号化率比較部
６１ ドップラー周波数比較部

Claims (9)

  1. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの移動局装置であって、
    基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、
    前記制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部と、
    前記マッピングされた送信データを前記基地局装置へ送信する送信部とを備え、
    前記周波数帯域マッピング部は、前記第１のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行う移動局装置。
  2. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの移動局装置であって、
    基地局装置から通知される制御チャネルを受信する制御チャネル受信部と、
    前記制御チャネルに含まれる周波数ホッピング情報に基づき、送信データの周波数帯域のマッピングを行う周波数帯域マッピング部と、
    前記マッピングされた送信データを前記基地局装置へ送信する送信部とを備え、
    前記周波数帯域マッピング部は、前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行う移動局装置。
  3. 請求項１または２に記載の移動局装置であって、
    前記周波数帯域マッピング部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行う移動局装置。
  4. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの基地局装置であって、
    移動局装置から伝送される信号を受信する受信部と、
    前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部と、
    前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得部と、
    前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信部とを備え、
    前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データの再送回数に基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを同一の周波数帯域に配置し、再送となる前記第２サブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２サブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置。
  5. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムの基地局装置であって、
    移動局装置から伝送される信号を受信する受信部と、
    前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部と、
    前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得部と、
    前記送信データの符号化率を判定する符号化率判定部と、
    前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信部とを備え、
    前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データの再送回数と符号化率とに基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、再送となる前記第２サブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置。
  6. 請求項４または５に記載の基地局装置であって、
    前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定部を備え、
    前記周波数ホッピングパターン決定部は、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定する基地局装置。
  7. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    移動局装置から基地局装置へ伝送される信号を受信する受信ステップと、
    前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定ステップと、
    前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得ステップと、
    前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信ステップとを有し、
    前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データの再送回数に基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを同一の周波数帯域に配置し、再送となる前記第２サブフレームについて、第１スロット及び第２スロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２サブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法。
  8. 時間的に連続配置された第１のスロット及び第２のスロットを有するサブフレーム単位で送信を行い、前記スロット単位または前記サブフレーム単位で異なる周波数帯域に配置する周波数ホッピングが可能な通信フォーマットを使用し、第１のサブフレームで送信される信号に誤りが検出されたときに、以降の第２のサブフレームにおいて前記第１のサブフレームの再送を行う無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    移動局装置から基地局装置へ伝送される信号を受信する受信ステップと、
    前記移動局装置から伝送される送信データに関する周波数ホッピングの適用を判断し、周波数ホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定ステップと、
    前記送信データの再送回数を取得する再送回数取得ステップと、
    前記送信データの符号化率を判定する符号化率判定ステップと、
    前記周波数ホッピングパターンを指示する周波数ホッピング情報を含む制御チャネルを生成し、前記移動局装置へ送信する制御チャネル送信ステップとを有し、
    前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データの再送回数と符号化率とに基づき、初回送信となる前記第１のサブフレームについて、前記送信データの符号化率が所定の閾値より大きい場合に第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記符号化率が所定の閾値以下の場合に第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行い、再送となる前記第２サブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングと、前記第１のサブフレームと前記第２のサブフレームとを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム間の周波数ホッピングとの少なくとも一方を行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法。
  9. 請求項７または８に記載の通信制御方法であって、
    前記送信データのドップラー周波数を判定するドップラー周波数判定ステップを有し、
    前記周波数ホッピングパターン決定ステップにおいて、前記送信データのドップラー周波数が所定の閾値より大きい場合に、前記第１のサブフレーム及び前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを同一の周波数帯域に配置し、前記ドップラー周波数が所定の閾値以下の場合に、少なくとも前記第２のサブフレームについて、第１のスロット及び第２のスロットを互いに異なる周波数帯域に配置するサブフレーム内の周波数ホッピングを行うための周波数ホッピングパターンを決定する通信制御方法。
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