JP5310694B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信装置及び無線通信方法に関するものである。

セルラ移動通信システムでは、各基地局がカバーする通信エリアとしてのセルが隣接或いは部分的に重複するように配置されている。各基地局は、対応する各セル内に位置する複数の移動局と無線通信することにより各移動局を移動通信システムに接続する。このようなセルラ移動通信システムでは、セル端付近に位置する移動局におけるスループットの向上が重要な課題となる。セル端付近では、そのセルをカバーする基地局からの受信電力が減衰し、かつ、周辺の他のセルに配置されている基地局からの信号により干渉を受けやすいため、誤り率特性が悪くなるのが一般的である。

このような問題点の解決手法として、セル端付近の移動局への送信信号については、他の移動局への送信信号よりデータの冗長度を増やすという手法がある。セル端付近の移動局宛ての送信信号には、同じ内容の情報を繰り返し挿入したデータを送信する手法である。しかしながら、この手法では、送信フレームが肥大化してしまい、送信フレームのオーバヘッドが増加することになる。また、送信フレーム長を固定としたとしても実質的なデータ伝送量は低下することになる。

別の手法として、セル端付近の移動局への送信データには他の移動局への送信データより冗長度の高い誤り訂正符号化を施すという手法がある。この手法については、基地局近辺の移動局への送信データに対しては符号化率３分の１（１／３）のターボ符号化を用い、セル端付近の移動局への送信データに対しては１／５、１／９のような符号化率１／３以下の低レートターボ符号化を施すことが提案されている（非特許文献１参照）。これにより、劣悪な伝搬環境にあるセル端付近に位置する移動局への通信であっても、冗長度を増した低レートのターボ符号化を用いることにより、誤り率特性の低下及びスループットの低下を防ぐことができると期待されている。

3rd Generation Partnership Project, "Lower rate extension of channel coding to the rate <1/3", 3GPP TSG RAN WG1 meeting #42bis (R1-051082), 2005-10, Agenda Item 8.7.

しかしながら、上述の従来技術では、セル端付近に位置する移動局へ送信するデータチャネルについてはスループット低下を改善することができるが、制御チャネルの伝送に関し問題が残る。以下、この問題点について図１４、１５及び１６を用いて説明する。図１４は、従来のセルラ移動通信システムで用いられるフレームフォーマットを示す図である。図１５は、従来技術におけるセル位置に応じた符号化切替え手法を示す図である。図１６は、従来技術における送受信状況を示す図である。

基地局と移動局との間の通信には、図１４に示すようなフレームフォーマットが用いられている。当該無線フレームは、パイロットチャネル（ＰＩＣＨ）、制御チャネル（ＣＣＨ）、データチャネル（ＤＣＨ）により構成される。上述の従来技術で提案されている符
号化切替え手法は、当該無線フレームのうちのデータチャネルを対象にした技術である。制御チャネルについては各移動局に対して共通に符号化率１／３の畳み込み符号化が用いられるのが一般的である。

図１５は、セル５１０をカバーする基地局５００がその基地局５００の近辺に位置する移動局５０１及びセル端付近に位置する移動局５０２と通信している場合の例を示している。従来技術では、基地局５００の近辺に位置する移動局５０１に対しての信号のうちデータチャネルには１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の変調方式及び符号
化率１／３のターボ符号化が用いられ、制御チャネルにはＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の変調方式及び符号化率１／３の畳み込み符号化が用いられる。基地局５
００近辺では、制御チャネルの伝送がデータチャネルの伝送よりもトータルとして誤り率特性が良くなるように設計されている。

一方、セル端付近に位置する移動端末５０２に対する通信に関しては、データチャネルにはＱＰＳＫの変調方式及び符号化率１／３以下の低レートターボ符号化が用いられるように変更され、制御チャネルにはそのままＱＰＳＫの変調方式及び符号化率１／３の畳み込み符号化が用いられる。すなわち、セル端付近の移動局については制御チャネルよりもデータチャネルのほうがより冗長度の大きいコーディングが用いられているため、セル端付近では、データチャネルの誤り率特性よりも制御チャネルの誤り率特性のほうが低下するという現象が起こり得る。

従来技術では、制御チャネルにはデータチャネルに配置されるユーザデータを正しく復調及び復号するための制御情報が含められているため、図１６に示すように制御チャネルに誤りが発生していることを移動局５０２が検知した場合には、移動局５０２は基地局５００に再送を促す。従って、従来技術では、制御チャネルに誤りが頻発すると再送が繰り返されることとなり、システム全体としての伝送効率の低下を引き起こすこととなる。

このような問題点を解決するには、制御チャネルに用いる符号化の冗長度をデータチャネルの冗長度よりも大きくすることが考えられる。しかしこの方法では、制御チャネルは一般的に全移動局に共通のフォーマットが用いられることから、制御チャネルの冗長度を上げ制御チャネルのサイズが大きくなると送信フレーム全体のサイズが肥大化することになる。また、送信フレーム長を固定したとしても、制御チャネルのオーバヘッド増加により実質的なデータ伝送量は低下することになる。よって、このような手法では送信フレームのオーバヘッドが増加することになる。

本発明の目的は、無線フレームのオーバヘッドを増やすことなく、スループットを向上させる無線通信装置及び無線通信方法を提供することである。

本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明は、制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信装置において、他の無線通信装置へ送信する送信無線フレームに関し、通信制御に用いられる制御情報の一部を第２制御情報としてデータチャネルに配置する構成手段を備える無線通信装置についてのものである。

ここで、通信制御に用いられる制御情報には、例えば、当該送信する無線フレームについての変調方式、符号化率等の情報、送信先の他の無線通信装置が本装置へ送信する無線フレームについて利用されるべきＣＱＩ（Channel Quality Information）、変調方式、
符号化率等の情報がある。本発明では、これら制御情報のうちの一部が第２制御情報としてデータチャネルに配置された無線フレームが送信される。

従って、本発明によれば、当該送信無線フレームを受信した無線通信装置において、受信した制御チャネルに誤りが発生した場合でも、再送要求することなく、誤りが発生していなければ利用されたであろう制御情報を推定し、その推定された制御情報を用いることによりユーザデータを復調及び復号することができる。

これにより、本発明によれば、無線フレームのオーバヘッドを増加させることなく、セル端付近などのようにチャネル状態が悪い移動局に対して通信を行う場合であっても、制御チャネルのみの誤り発生による再送を低減することができ、スループットを向上させることができる。

また、本発明に係る無線通信装置は、前記送信無線フレームに関するデータチャネルの冗長度を送信先の無線通信装置との間のチャネル状態情報に基づき決定するレート決定手段を更に備え、上記構成手段が、当該決定されたデータチャネルの冗長度が制御チャネルの冗長度よりも高くなった場合に、上記第２制御情報をデータチャネルに配置するようにしてもよい。

本発明では、送信無線フレームのデータチャネルの冗長度が送信先の無線通信装置との間のチャネル状態情報に基づき変更される。そして、変更された結果、データチャネルの冗長度が制御チャネルの冗長度よりも高くなった場合に、第２制御情報がデータチャネルに配置される。

従って、本発明では、例えば、通信相手となる他の無線通信装置との間のチャネル状態が悪くデータチャネルの冗長度が上げられた場合に、第２制御情報がデータチャネルに配置され、そうでない場合に、第２制御情報が従来どおり制御チャネルに配置される。

これにより、再送を低減させスループットを向上させながらも、チャネル状態に応じて適切な無線フレームを用いることができ、余計な無線フレームのオーバヘッドを軽減することができる。

また、本発明に係る無線通信装置は、上記構成手段が、上記第２制御情報を制御チャネル及びデータチャネルに重複して配置するようにしてもよい。

また、本発明に係る無線通信装置は、上記構成手段が、上記制御情報のうち、当該送信無線フレームを受信した無線通信装置での復調処理及び復号処理に用いられる情報を第１制御情報として制御チャネルに配置し、その他の情報を第２制御情報とするようにしてもよい。

本発明では、当該送信無線フレームを受信した無線通信装置において推定しやすい情報が制御チャネルに配置され、その他の推定し難い情報がデータチャネルに配置される。

従って、本発明によれば、受信側の無線通信装置において、制御チャネルにのみ誤りが発生した場合には、推定される制御情報によりデータチャネルに配置されるデータの復調及び復号が可能となるため、再送の発生をより低減することができる。

また、本発明に係る無線通信装置は、上記構成手段が、当該送信無線フレームに関し、上記制御情報のうち受信無線フレームに関する制御情報を上記第２制御情報とするようにしてもよい。

ここで、上記制御情報のうちの上記他の無線通信装置から受信する無線フレームのため
の制御情報とは、例えば、ＣＱＩであり、自装置が他の無線通信装置へ指示する変調方式などである。これらの情報は、当該無線フレームを受信した無線通信装置において推定しにくい情報であり、データチャネルに配置される。

これにより、本発明によれば、制御チャネルに誤りが発生した場合においても、他の無線通信装置は、データチャネルに配置される第２制御情報を用いて送信無線フレームを生成することが可能となるため、再送の発生を低減させることができる。

また、本発明は、制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いて通信する無線通信装置において、受信された制御チャネルに配置されているデータの誤りを検出する誤り検出手段と、受信された制御チャネルに配置されるべき制御情報を推定する推定手段と、上記誤り検出手段により誤りが検出された場合に、上記推定手段により推定された制御情報を用いて、受信されたデータチャネルに配置されているデータを復調及び復号する復調復号手段とを備える無線通信装置についてのものでもある。

この本発明に係る無線通信装置は、上述の無線通信装置で送信された無線フレームを受信した側の無線通信装置の構成を特定するものである。すなわち、制御チャネルに配置されているデータに誤りが発生した場合には、この制御チャネルに配置されたデータを用いることができないため、推定手段により推定された制御情報により受信されたデータチャネルに配置されているデータが復調及び復号されるというものである。

また、本発明に係る無線通信装置は、上記復調復号手段により復調及び復号されたデータに含まれる制御情報を抽出し、その制御情報を用いて、送信すべき無線フレームに関し制御チャネルに配置されるデータ及びデータチャネルに配置されるデータをそれぞれ生成する生成手段を更に備えるようにしてもよい。

本発明によれば、制御チャネルに誤りが発生した場合においても、データチャネル中の制御情報を用いて送信無線フレームを生成することが可能となるため、再送の発生を低減させることができる。

なお、本発明は、以上の何れかの機能を実現させるプログラムであってもよい。また、本発明は、そのようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であってもよい。

本発明によれば、無線フレームのオーバヘッドを増やすことなく、スループットを向上させる無線通信装置及び無線通信方法を実現することができる。

本実施形態におけるフレームフォーマットの例１を示す図である。 本実施形態におけるフレームフォーマットの例２を示す図である。 本実施形態における送受信状況を示す図である。 第一実施形態におけるフレームフォーマットを示す図である。 第一実施形態における基地局の装置構成を示す図である。 ＭＣＳテーブルの例を示す図である。 第一実施形態における移動局の装置構成を示す図である。 第一実施形態における移動局の受信動作例を示す図である。 第二実施形態におけるフレームフォーマット（インバンドしない場合）を示す図である。 第二実施形態におけるフレームフォーマット（インバンドする場合）を示す図である。 第二実施形態における基地局の装置構成を示す図である。 第二実施形態における移動局の装置構成を示す図である。 第二実施形態における移動局５０１及び５０２の受信動作例を示すフローチャートである。 従来のフレームフォーマットを示す図である。 従来のセル位置に応じた符号化切り替え手法を示す図である。 従来技術における送受信状況を示す図である。

［発明の実施形態の概要］
本発明の実施形態を説明するにあたって、まず本発明の実施形態の概要について図１及び２を用いて説明する。図１及び２は、本発明の実施形態で用いる送信フレームフォーマットの例を示す図である。本実施形態では、図１４に示すフレームフォーマットにおける制御チャネルに配置される制御情報を２つの部分（制御情報パート１と制御情報パート２と）に分け、そのうちの制御情報パート２をデータチャネルに配置するというものである。

制御情報の分け方としては、送信の度に変更され、受信側装置において容易に推定することができないような情報を制御情報パート２に含め、それ以外の受信側装置で容易に推定することができるような情報を制御情報パート１に含める方法がある。具体的には、例えば、変調方式、符号化率等の情報が制御情報パート１に含められ、チャネル状態を示すＣＱＩ（Channel Quality Information）情報等の情報が制御情報パート２に含められる
方法が考えられる。これは、変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、
１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）のようにある程度システムで対応する
変調方式が固定され、変更されるとしてもその固定された範囲に収まるデータであるため、受信側装置で推定しやすいデータであると考えられ、一方、ＣＱＩのような情報が時々刻々と変化しその変化の幅も未定のデータであるため、受信側装置で容易に推定できるデータではないと考えられるからである。

上述のように分けられた制御情報パート１及び制御情報パート２は、図１及び２に示すように配置する例が考えられる。図１は、制御情報パート２を制御チャネルとデータチャネルとに重複して配置する例を示す。図２は、制御チャネルに制御情報パート１のみを含め、制御情報パート２をデータチャネルに配置する例を示している。図２に示す例では、制御チャネルの長さは図１４に示す従来の制御チャネルの長さより短いものとなる。

図３は、上述のようなフレームフォーマットを用いた本実施形態における送受信状況を示す図である。図１６に示す従来技術の場合の送受信状況では、制御情報に誤りが発生した場合、受信側装置はユーザデータの復号を行わず、送信側装置に再送を要求していたところ、図３に示す本実施形態の送受信状況では、例え制御情報に誤りが発生した場合であっても、制御情報パート１の推定を行うことにより、ユーザデータを正しく復調、復号する可能性が向上する。

但し、基地局の近辺に移動局が位置する場合等、制御チャネルの方がデータチャネルよりも誤り率特性が良好となる環境においては、制御チャネルの一部をデータチャネルに配置するメリットがないため、図１４に示す従来のメッセージフォーマットを用いるべきである。本実施形態では、データチャネルと制御チャネルで用いられる各符号化率に応じて、フレームフォーマットが切り替えられる。具体的には、データチャネルの符号化率が制御チャネルの符号化率よりも冗長度が高ければ、制御情報パート２をデータチャネルに配置し、データチャネルの符号化率が制御チャネルの符号化率よりも冗長度が低ければ、従
来のフレームフォーマットを用いる。以下の説明では、制御情報パート２をデータチャネルに配置することを「インバンドする」とも表記する。
［第一実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態における無線通信システムについて説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔システム構成〕
第一実施形態における無線通信システムは、図１５に示すように基地局装置（以降、基地局と表記する）５００、移動局装置（以降、移動局と表記する）５０１及び５０２により構成されるものとする。図１５に示す構成は、説明の便宜のために採用した一例に過ぎず、基地局及び移動局がそれぞれ複数存在するようにし、図示されていない制御装置等を更に有するようにしてもよい。以下、図１５に示すように、セル５１０をカバーする基地局５００がその基地局５００の近辺に位置する移動局５０１及びセル端付近に位置する移動局５０２とそれぞれ通信する場合の例に沿って説明する。
〔フレームフォーマット〕
第一実施形態における無線通信システムで用いるフレームフォーマットについて図４を用いて説明する。図４は、第一実施形態におけるフレームフォーマットを示す図であり、基地局５００から移動局５０１若しくは５０２に送信されるフレーム（下りリンクのフレーム）のフォーマットを示す。第一実施形態におけるフレームフォーマットは、発明の実施形態の概要の項で述べた図１に示す例に相当するものであり、制御情報パート２を重複して制御チャネル（ＣＣＨ）とデータチャネル（ＤＣＨ）に配置する構成を持つものである。

本実施形態では、下り制御情報を制御情報パート１（ＰＡＲＴ１）とし、上り制御情報を制御情報パート２（ＰＡＲＴ２）として制御情報を分ける。下り制御情報には、当該フレームで送信されるデータに関する、変調方式、符号化率及びデータ長等が含まれる。一方、上り制御情報には、基地局が推定したＣＱＩ、基地局が移動局に対して指示する変調方式及び符号化率、移動局から基地局への送信メッセージの巡回冗長検査（以降、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）と表記する）結果が含まれる。

制御情報パート２として分けられた上り制御情報はデータチャネルにも配置されることとなる。データチャネルには、更に、インバンド情報（ＩＮ−ＢＡＮＤ）が配置されている。データチャネルにこのインバンド情報を配置させた理由は、制御チャネルのサイズを変えないようにするためである。データチャネルのサイズは、下り制御情報に含まれるデータ長によって判断可能であるため、このようにインバンド情報を配置しても問題ない。

インバンド情報は、制御情報パート２がデータチャネルに配置されているか否か（インバンドの有無）を示す有無情報及びデータチャネル中の制御情報パート２が配置されている位置を示す配置情報を含む。当該有無情報フィールドには、例えば数値で表される識別情報が設定されるようにしてもよく、「０」であれば制御情報パート２が存在しないことを示し、「１」であれば制御情報パート２が存在することを示すものとしてもよい。当該配置情報フィールドには、例えばデータチャネルの先頭からのオフセットアドレスが設定されるようにしてもよい。

なお、本発明は、制御情報パート１及び制御情報パート２に含めるデータを上述のデータに限定するものではなく、これらデータ構成はシステムに応じて変わるものである。例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムでは、拡散率、コード多重
数等が下り制御情報として含まれうるし、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）システムでは、アンテナ本数等が下り制御情報として含まれうるし、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システムでは、ガードインターバル長等が下り制御情報
に含まれうる。また、上り制御情報としては、送信側装置で各受信機装置からの信号の受信タイミングを計り、それに応じて受信側装置の送信タイミングを指示するようなシステムの場合にはこれを実現するためのタイミング調整通知ビットのような情報が含まれうる。
〔基地局〕
以下、第一実施形態における基地局５００の装置構成について図５を用いて説明する。図５は、第一実施形態における基地局５００の送信機能に関連する装置構成を示すブロック図である。本実施形態における基地局５００は、送信機能として、パイロット生成部１０１、制御情報パート１生成部１０２、制御情報パート２生成部１０３、データ生成部１０４、データ構成部１０５、変調部１０６、制御情報構成部１０７、変調部１０８、多重部１０９、送信部１１０、送信アンテナ１１５、受信アンテナ１２０、受信部１２１、上り送信フレーム復号部１２２、レート決定部１２３、チャネル推定部１２４、ＣＱＩ情報生成部１２５などを有する。このうち、受信アンテナ１２０、受信部１２１及び上り送信フレーム復号部１２２は、受信機能を担うためのものでもあるが、ここでは上記送信機能を担う機能部で利用されるための情報を取得する機能部として取り上げている。

受信部１２１は、受信アンテナ１２０で受信された移動局からの信号を受けると、当該受信信号を周波数変換、アナログ／デジタル変換、復調などの処理を施す。受信部１２１は、これら所定の処理が施された信号を上り送信フレーム復号部１２２に送る。また、受信部１２１は、受信信号のうちのパイロット信号をチャネル推定部１２４に送る。

チャネル推定部１２４は、受信部１２１から渡されるパイロット信号と既知のパイロット信号とを比較することにより、送信元となる移動局から基地局への上りリンクに関するチャネル推定値を求める。このチャネル推定値は、例えば最小二乗法演算により求められるようにしてもよい。本発明はこのチャネル推定手法を限定するものではない。このチャネル推定値は、上り送信フレーム復号部１２２及びＣＱＩ情報生成部１２５へ渡される。

上り送信フレーム復号部１２２は、受信部１２１から受けた信号をチャネル推定部１２４から受けたチャネル推定値を用いて復調及び復号し、当該信号の送信元となる移動局により送られたＣＱＩをその復号された信号から取得する。取得されたＣＱＩはレート決定部１２３に渡される。

ＣＱＩ情報生成部１２５は、チャネル推定部１２４から渡されるチャネル推定値等に基づいて上りリンクに関するＣＱＩを生成する。このＣＱＩの生成については、例えば、ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）について、各シンボルの希望電力（Ｓ）及び干渉雑音電力（Ｉ）によりＳをＩで除算することにより求められるようにしてもよい。各シンボルの希望電力は、例えばチャネル推定値の絶対値を２乗することで求められ、干渉雑音電力は、例えば受信信号とパイロット信号の相関を取ることにより求められる。なお、本発明は、これらＣＱＩの算出手法を限定するものではない。ＣＱＩ情報生成部１２５により生成された上りリンクに関するＣＱＩは、レート決定部１２３へ渡される。

レート決定部１２３は、上り送信フレーム復号部１２２から渡されるＣＱＩ、すなわち、移動局において生成された下りリンクに関するＣＱＩと、ＣＱＩ情報生成部１２５から渡されるＣＱＩ、すなわち、基地局において生成された上りリンクに関するＣＱＩとを受け、それらのＣＱＩに基づき、所定の符号化率及び変調方式を決定する。レート決定部１２３は、例えば、下りリンクに関するＣＱＩに含まれるＳＩＮＲに基づいて、送信されるデータチャネルの符号化率及び変調方式を決定し、上りリンクに関するＣＱＩに含まれるＳＩＮＲに基づいて、上り制御情報に含める符号化率及び変調方式を決定する。

レート決定部１２３は、図６に示すようなＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）テーブルを予め保持し、このＭＣＳテーブルを参照することでデータチャネルの符号化率及び変調方式を決定する。図６はＭＣＳテーブルの例を示しており、このＭＣＳテーブルはＳＩＮＲとＭＣＳとを対応付けたものとなっている。これは、各移動局から送られてくるＣＱＩがＳＩＮＲである場合のテーブル例である。ＭＣＳフィールドには、変調方式と符号化率との組み合わせに係る識別番号が設定される。

レート決定部１２３は、上り送信フレーム復号部１２２からＣＱＩとしてＳＩＮＲが送られてくると、ＭＣＳテーブルを参照し、このＳＩＮＲに対応するＭＣＳを決定する。例えば、ＳＩＮＲが３．５デシベル（ｄＢ）であった場合には、レート決定部１２３はＭＣＳ＝２を選択する。これにより、データチャネルの変調方式がＱＰＳＫであり、符号化率が３／４であると決定される。決定されたデータチャネルの変調方式及び符号化率は、データ構成部１０５及び制御情報パート１生成部１０２に送られる。

レート決定部１２３は、同様に、ＣＱＩ情報生成部１２５から渡される上りリンクに関するＣＱＩに基づき、ＭＣＳテーブルを参照して、移動局へ指示すべき変調方式及び符号化率を決定する。決定された変調方式及び符号化率は、ＣＱＩ情報生成部１２５から渡されたＣＱＩと共に制御情報パート２生成部１０３に渡される。なお、本実施形態では、ＣＱＩに含まれるＳＩＮＲに基づいて変調方式等を決定する例を示したが、それ以外のＣＱＩにより決定するようにしてもよい。

パイロット生成部１０１、制御情報パート１生成部１０２、制御情報パート２生成部１０３及びデータ生成部１０４は、本実施形態で用いるフレームフォーマットに対応するように設けられており、それぞれ担当するデータを生成する。具体的には、制御情報パート１生成部１０２は、レート決定部１２３から渡された下りリンクに関する変調方式及び復号方式に基づいて下り制御情報を生成する。制御情報パート２生成部１０３は、レート決定部１２３から渡された上りリンクに関する変調方式及び復号方式、ＣＱＩ情報生成部１２５から渡された上りリンクに関するＣＱＩに基づいて上り制御情報を生成する。ここで、制御情報パート２生成部１０３により生成される上り制御情報に含められるＣＱＩは、ＣＱＩ情報生成部１２５により生成された上りリンクに関するＣＱＩが含められる。なお、この上り制御情報に含められるＣＱＩは、上り送信フレーム復号部１２２が抽出する移動局により生成されたものを含むようにしてもよい。

パイロット生成部１０１で生成されたパイロットデータは多重部１０９に渡され、制御情報パート１生成部１０２で生成された制御情報パート１（下り制御情報）は制御情報構成部１０７に渡され、制御情報パート２生成部１０３で生成された制御情報パート２（上り制御情報）は制御情報構成部１０７及びデータ構成部１０５にそれぞれ渡され、データ生成部１０４で生成されたユーザデータはデータ構成部１０５に渡される。

制御情報構成部１０７は、制御情報パート１及び制御情報パート２を併せ、図４に示すフレームフォーマット中の制御チャネルに配置する制御情報データを生成する。制御情報構成部１０７は、この制御情報データを所定の符号化率で符号化する。この制御情報構成部１０７で施される符号化率及び符号化方式には、システムで固定された符号化率及び符号化方式が用いられ、例えば符号化率１／３の畳み込み符号化が用いられる。符号化された制御情報データは、変調部１０８により所定の変調処理が施され、多重部１０９に渡される。変調部１０８で施される変調方式についても、システムで固定された方式が用いられ、例えばＱＰＳＫが用いられる。なお、このような制御チャネルに関する符号化率、符号化方式及び変調方式は、システムで固定された方式が用いられるが、これらは調整可能にテーブル等に保持されるようにしてもよい。また、本発明は、このような制御チャネルに関する符号化率、符号化方式及び変調方式を限定するものではない。

データ構成部１０５は、図４に示すフレームフォーマット中のデータチャネルに配置するデータを生成する。このとき、データ構成部１０５は、レート決定部１２３から受けたデータチャネルの符号化率とシステムで固定された制御チャネルの符号化率とを比較し、制御情報パート２生成部１０３から受けた制御情報パート２をデータチャネルに配置するか否かを決定する。具体的には、データ構成部１０５は、データチャネルの符号化率が制御チャネルの符号化率よりも小さい場合には、制御情報パート２をデータチャネル中の所定の位置に配置し、それ以外の場合には、制御情報パート２をデータチャネル中に配置しない。

データ構成部１０５は、制御情報パート２をデータチャネル中に配置する場合には、有無情報フィールドに「有り」を設定し配置情報フィールドに制御情報パート２の位置を設定したインバンド情報をデータチャネルに配置するデータの先頭に付加する。データ構成部１０５は、制御情報パート２をデータチャネル中に配置しない場合には、有無情報フィールドに「無し」を設定し配置情報フィールドを初期化したインバンド情報を付加する。このように生成されたデータは、レート決定部１２３から渡される符号化率により符号化され、変調部１０６に渡される。データ構成部１０５で施される符号化方式は、システムで固定された方式が用いられ、通常、ターボ符号化が用いられる。符号化されたデータは、変調部１０６によりレート決定部１２３で決定された変調方式により変調され、多重部１０９に渡される。

多重部１０９は、それぞれ変調されたパイロット信号、制御情報信号、データ信号をそれぞれ多重化し、送信部１１０に渡される。送信部１１０に渡された多重化信号は、デジタル／アナログ変換、周波数変換などの処理が施され、送信アンテナ１１５から送出される。
〔移動局〕
以下、第一実施形態における移動局５０１及び５０２の装置構成について図７を用いて説明する。図７は、第一実施形態における移動局５０１及び５０２の受信機能に関連する装置構成を示すブロック図である。なお、移動局５０１及び５０２はそれぞれ同じ装置であるため、以下の説明は移動局５０１について行うものとする。本実施形態における移動局５０１は、受信機能として、受信アンテナ１３０、分離部１３２、復調部１３３、データ復号部１３４、誤り検出部１３５、復調部１３６、制御情報復号部１３７、制御情報選択部１３８、誤り検出部１３９、チャネル推定部１４１、制御情報推定部１４２、ＣＱＩ情報生成部１４３、上り送信フレーム生成部１４８、送信部１４９、送信アンテナ１５０などを有する。このうち、送信アンテナ１５０、送信部１４９及び上り送信フレーム生成部１４８は、送信機能を担うためのものでもあるが、ここでは基地局５００へＣＱＩを通知するための機能部として取り上げている。

受信部１３１は、受信アンテナ１３０で受信された基地局５００からの信号を受けると、当該受信信号を周波数変換、アナログ／デジタル変換などの処理を施す。これら所定の処理が施された信号は、分離部１３２によりパイロット信号、制御情報信号、データ信号に分離される。当該パイロット信号はチャネル推定部１４１へ渡され、当該制御情報信号は復調部１３６へ渡され、当該データ信号は復調部１３３へ渡される。

チャネル推定部１４１は、分離部１３２から渡されるパイロット信号と既知のパイロット信号とを比較することにより、基地局５００から移動局５０１への下りリンクに関するチャネル推定値を求める。本発明はこのチャネル推定手法を限定するものではないため、例えば最小二乗法演算により求めるようにしてもよい。このチャネル推定値は、復調部１３３及び１３６、ＣＱＩ情報生成部１４３へ渡される。

ＣＱＩ情報生成部１４３は、チャネル推定部１４１から渡されるチャネル推定値等に基づいてＣＱＩを生成する。このＣＱＩ情報生成部１４３による生成手法は、基地局装置におけるＣＱＩ情報生成部１２５と同様であるため、ここでは説明を省略する。

復調部１３６は、チャネル推定部１４１から渡されたチャネル推定値に基づき、分離部１３２から渡される制御情報信号を復調する。更に、復調部１３６は、当該制御情報信号に関し基地局５００により施された変調方式（ＱＰＳＫ）に対応する復調方式により当該制御情報信号を復調する。この復調方式は、対応する変調方式が基地局５００においてシステム固定の方式として保持されているように、システムで固定された方式が利用される。復調された制御情報信号は、制御情報復号部１３７に渡される。

制御情報復号部１３７は、当該制御情報信号に関し基地局５００により施された符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）に対応する復号化方式により、復調部１３６から渡された制御情報信号を復号する。この復号化方式は、対応する符号化率及び符号化方式が基地局５００においてシステム固定の方式として保持されているように、システムで固定された方式が利用される。復号された制御情報データは誤り検出部１３９及び制御情報選択部１３８に送られる。

誤り検出部１３９は、制御チャネルに配置されるＣＲＣを検査することで誤り検出を行う。誤り検出部１３９は、検出結果を制御情報選択部１３８に送る。

制御情報選択部１３８は、誤り検出部１３９から送られる検出結果に応じてデータチャネルの復調に用いられる制御情報を選択する。制御情報選択部１３８は、当該検出結果が誤りなし（正常）を示す場合には、制御情報復号部１３７から送られてくる制御情報データのうちの制御情報パート１及び制御情報パート２をそれぞれ取得する。制御情報パート１のうち変調方式については復調部１３３に渡され、符号化率についてはデータ復号部１３４に渡される。制御情報パート２はそのままデータ復号部１３４に渡される。一方、当該検出結果が誤り発生を示す場合には、制御情報選択部１３８は、制御情報推定部１４２で推定された制御情報パート１を復調部１３３及びデータ復号部１３４へそれぞれ送り、かつ、誤りの発生をデータ復号部１３４に通知する。

制御情報推定部１４２は、ＣＱＩ情報生成部１４３からのＣＱＩに含まれるＳＩＮＲに基づき、制御情報パート１を推定する。制御情報パート１は、上述したように基地局５００において移動局５０１からフィードバックされたＳＩＮＲに基づいて生成された情報であるため、移動局５０１においても生成が可能である。すなわち、制御情報推定部１４２は、図６に示すようなＭＣＳテーブルを予め保持し、このＭＣＳテーブルを参照することで符号化率及び変調方式を決定する。この決定された符号化率及び変調方式を用いることにより制御情報パート１とする。このように推定された制御情報パート１は制御情報選択部１３８に送られる。

復調部１３３は、分離部１３２から渡されるデータ信号をチャネル推定部１４１から渡されるチャネル推定値に基づき復調する。更に、復調部１３３は、この復調されたデータ信号を制御情報選択部１３８から受けた変調方式に対応する復調方式により復調する。復調されたデータはデータ復号部１３４に送られる。

データ復号部１３４は、復調されたデータを制御情報選択部１３８から受けた符号化率及び符号化方式に基づき復号する。復号されたデータは誤り検出部１３５に渡される。また、データ復号部１３４は、復号されたデータの先頭に配置されているインバンド情報を抽出する。データ復号部１３４は、このインバンド情報の有無情報フィールドに「有り」を示す情報が設定されている場合には、同位置情報フィールドに設定されている位置（ア
ドレス）情報に基づき、当該復号されたデータから制御情報パート２を抽出する。データ復号部１３４は、誤り検出部１３５から通知された誤り検出結果に基づき、当該検出結果が誤りなし（正常）であった場合には、復号されたユーザデータを他の機能部（図示せず）に出力し、制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る。

なお、この制御情報パート２については、インバンド情報の有無情報フィールドに「無し」を示す情報が設定されている場合には、制御情報選択部１３８から受けた制御情報パート２が上り送信フレーム生成部１４８に送られるようにしてもよいし、インバンド情報の有無情報フィールドに「有り」を示す情報が設定されている場合には、データ復号部１３４により抽出された制御情報パート２が送られるようにしてもよい。

誤り検出部１３５は、復号されたデータに関しＣＲＣを検査することで誤り検出をする。この誤り検出結果は、データ復号部１３４にフィードバックされる。

上り送信フレーム生成部１４８は、データ復号部１３４から受けた制御情報パート２及びＣＱＩ情報生成部１４３から受けたＣＱＩ情報を制御情報とし、他の機能部（図示せず）から受けたユーザデータとから送信フレームを生成する。このとき、上り送信フレーム生成部１４８は、制御情報を所定の符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）で符号化し、システム固定の変調方式（ＱＰＳＫ）で変調する。また、ユーザデータは、データ復号部１３４から受けた制御情報パート２に含まれる符号化率で所定の符号化が施され、同制御情報パート２に含まれる変調方式で変調される。このように生成された上り送信フレームは、デジタル／アナログ変換、周波数変換などの処理が施され、送信アンテナ１５０から送出される。
〈動作例〉
以下、第一実施形態における基地局５００及び移動局５０１及び５０２の動作について説明する。まず、第一実施形態における基地局５００の送信動作について図５を用いて説明する。

基地局５００は、移動局５０１へのデータを送信する際には、制御情報パート２をインバンドしないで当該データを送信する。これは、データ構成部１０５において、レート決定部１２３により決定される送信無線フレームに関するデータチャネルの符号化率がシステムで固定された制御チャネルの符号化率より小さくならないことから制御情報パート２をデータチャネル中に配置しないと決定されるからである。

一方、基地局５００は、移動局５０２へのデータを送信する際には、制御情報パート２をインバンドして当該データを送信する。この場合は、移動局５０２から通知されるＣＱＩの値が劣悪であり、レート決定部１２３により決定されるデータチャネルの符号化率がシステムで固定された制御チャネルの符号化率よりも小さくなる。これにより、データ構成部１０５は制御情報パート２をデータチャネル中に配置する。

次に、第一実施形態における移動局５０１及び５０２の受信動作について図８を用いて説明する。図８は、第一実施形態における移動局５０１及び５０２の受信動作例を示すフローチャートである。

分離部１３２は、受信部１３１から受信信号を受けると、この受信信号をパイロット信号、制御情報信号、データ信号に分離させる。チャネル推定部１４１は、この分離されたパイロット信号から基地局と移動局との間のチャネルの推定を行う（Ｓ８０１）。推定されたチャネル推定値は、制御情報信号に関する復調部１３６に送られ、復調部１３６により制御情報信号が当該チャネル推定値に基づき復調される。更に、復調部１３６は、基地局５００で施された変調方式（ＱＰＳＫ）に対応する復調方式によりこの制御情報信号を
復調する（Ｓ８０２）。また更に、制御情報復号部１３７がこの復調された制御情報データを基地局５００で施された符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）に対応する復号方式により復号する（Ｓ８０２）。

復号された制御情報データは誤り検出部１３９に送られ、誤り検出部１３９によりＣＲＣ検査される。その結果誤りなしと判定された場合（Ｓ８０３；ＹＥＳ）、制御情報選択部１３８は、制御情報データに含まれる制御情報パート１を復調部１３３及びデータ復号部１３４に渡す。復調部１３３は、分離部１３２からのデータ信号をチャネル推定部１４１からのチャネル推定値により復調し、更に、制御情報選択部１３８から受けた制御情報パート１に含まれる変調方式に対応する復調方式により復調する（Ｓ８０４）。なお、このとき、制御情報選択部１３８は、制御情報パート２が制御チャネルに配置されている場合には、その制御情報パート２を抽出し、データ復号部１３４に渡す。

一方、誤り検出部１３９により誤り有りと判定された場合（Ｓ８０３；ＮＯ）、制御情報推定部１４２は、ＣＱＩ情報生成部１４３からのＣＱＩ（ＳＩＮＲ）により変調方式及び符号化率を推定する（Ｓ８０５）。この制御情報推定部１４２による推定方法は、基地局５００のレート決定部１２３の変調方式及び符号化率の決定方法と同様である。この推定された変調方式は復調部１３３に送られ、符号化率はデータ復号部１３４に送られる。これにより、制御チャネルに誤りが発生した場合には、復調部１３３は、制御情報推定部１４２により推定された変調方式によりデータを復調する（Ｓ８０６）。

データ復号部１３４は、制御チャネルに誤りが発生した場合には、制御情報推定部１４２により推定された符号化率に応じて所定の復号を行い、制御チャネルに誤りが発生しなかった場合には、制御チャネルの制御情報パート１に設定されていた符号化率に応じて所定の復号を行う（Ｓ８０７）。復号されたＣＲＣが誤り検出部１３５により検査されることにより、データチャネルに配置されたデータに誤りが発生しているか否かがチェックされる。そこで、データに誤りがあると判断された場合には（Ｓ８０８；ＮＯ）、再送要求がされる。

データ復号部１３４は、制御情報選択部１３８から通知されている制御チャネルに誤りが発生しているか否かの情報により、誤りがない場合には（Ｓ８０９；ＹＥＳ）、制御チャネル内の制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る。一方、誤りがある場合で（Ｓ８０９；ＮＯ）かつインバンドされている場合には（Ｓ８１０；ＹＥＳ）、データ復号部１３４は、データチャネル内にインバンドされた制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る（Ｓ８１１）。なお、制御チャネルに誤りが発生している場合で（Ｓ８０９；ＮＯ）かつインバンドされていない場合（Ｓ８１０；ＮＯ）には、再送要求がされる。
〈実施形態の作用効果〉
第一実施形態における無線通信システムでは、本来制御チャネルで伝送されるべき制御情報が、下り制御情報からなる制御情報パート１と上り制御情報からなる制御情報パート２とに分けられ、当該制御情報パート２が重複して制御チャネルとデータチャネルに配置されたフレームフォーマットが用いられる。

基地局５００では、データ構成部１０５が、レート決定部１２３により決定されるデータチャネルの符号化率とシステムで固定された制御チャネルの符号化率とを比較し、制御情報パート２をデータチャネルにインバンドするか否かを決定する。レート決定部１２３では、送信先となる移動局とのチャネル状態（ＣＱＩ）に応じてデータチャネルの符号化率等が決定される。そして、移動局５０１のように基地局５００の近辺に位置しチャネル状態が良好な移動局に対して送信する場合には、制御情報パート２をインバンドしない無線フレームフォーマットが用いられる。一方、移動局５０２のようにセル端付近に位置し
チャネル状態が劣悪な移動局に対して送信する場合には、制御情報パート２をインバンドした無線フレームフォーマットが用いられる。

このように、本実施形態では、送信先となる移動局とのチャネル状態に応じて、当該チャネル状態が良好の場合（データチャネルの符号化率が制御チャネルの符号化率より小さくならない場合）にインバンドされず、当該チャネル状態が悪い場合（データチャネルの符号化率が制御チャネルの符号化率より小さくなる場合）にインバンドされるように決定される。

このようなフレームフォーマットを用いることにより、本実施形態によれば、制御チャネルのサイズを大きくする必要がなく、送信フレームのオーバヘッドが極端に増加することもない。

移動局では、制御チャネル中の制御情報信号がシステム固定の復調方式、符号化率及び復号方式により復調及び復号される。復調及び復号された制御情報データは、誤り検出部１３９によりＣＲＣ検査され、当該制御情報データに誤りがあるか否かがチェックされる。ここで、誤りがあると判定された場合、制御情報データを使うことができないため、制御情報推定部１４２がＣＱＩ情報生成部１４３により生成されたＣＱＩに基づき変調方式及び符号化率を推定する。以降、データチャネル中のデータは、制御チャネルに誤りがない場合には制御チャネル中の制御情報により復調及び復号され、制御チャネルに誤りがある場合には制御情報推定部１４２により推定された変調方式、符号化率及び復号方式により復調及び復号される。

このように、本実施形態では、制御チャネル中のデータに誤りが発生した場合であっても、当該制御チャネル中に配置されているべき制御情報がその生成元となる基地局５００の生成方法と同様の方法により推定され、その推定された制御情報が用いられてデータチャネルが復調及び復号される。

従って、本来、制御チャネルに誤りが生じた場合には再送を促すしかなかったものが、本実施形態によれば、同等の制御情報によりデータチャネルを復調及び復号することができ、再送を促す必要がなくなる。これにより、セル端付近に位置する移動局との通信において制御チャネルに誤りが頻発する場合であっても、再送が繰り返されることでシステム全体としての伝送効率の低下を引き起こすような現象を回避することができる。

また、移動局では、制御チャネルに誤りが発生しており制御情報パート２がデータチャネルにインバンドされている場合には、データチャネル内の制御情報パート２により上り送信フレームが生成される。

このように、本実施形態では、本来、制御情報に含まれる上り制御情報が制御チャネルに誤りが発生することにより取得することができない場合であっても、当該情報がデータチャネルにインバンドされていることから、そのインバンドされた上り制御情報を用いて上り送信のためのフレームが生成される。

従って、このような構成によっても、再送を要求する頻度を減少させることができ、ひいては、システム全体としてのスループットを向上させることができる。
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る無線通信システムについて以下に説明する。先に説明した第一実施形態に係る無線通信システムは、発明の実施形態の概要の項で述べた図１に示す例に相当するフレームフォーマット、すなわち、制御情報パート２を重複して制御チャネル（ＣＣＨ）とデータチャネル（ＤＣＨ）に配置する構成を持つフレームフォーマットを
用いたものであった。第二実施形態における無線通信システムは、発明の実施形態の概要の項で述べた図２に示す例に相当するフレームフォーマットを用いるものである。以下、第二実施形態における無線通信システムを構成する基地局５００、移動局５０１及び５０２に関し、第一実施形態とは異なる機能部を中心に説明するものとする。以下に説明する第二実施形態の構成は例示であり、本発明は以下の構成に限定されるものではない。なお、システム構成については第一実施形態の場合と同様であるため説明を省略する。
〔フレームフォーマット〕
第二実施形態における無線通信システムで用いるフレームフォーマットについて図９及び１０を用いて説明する。図９及び１０は、第二実施形態におけるフレームフォーマットを示す図であり、基地局５００から移動局５０１若しくは５０２に送信されるフレーム（下りリンクのフレーム）のフォーマットを示す。第二実施形態におけるフレームフォーマットは、発明の実施形態の概要の項で述べた図２に示す例に相当するものであり、制御情報パート２をデータチャネル（ＤＣＨ）にのみ配置する構成を持つものである。図９は、インバンドしない場合のフレームフォーマットを示し、図１０は、インバンドする場合のフレームフォーマットを示す。

第二実施形態における制御情報の分け方については第一実施形態と同様とする。すなわち、下り制御情報を制御情報パート１（ＰＡＲＴ１）とし、上り制御情報を制御情報パート２（ＰＡＲＴ２）とする。また、上り制御情報に含まれる詳細情報及び下り制御情報に含まれる詳細情報についても第一実施形態と変わるところはない。

第二実施形態におけるフレームフォーマットでは、ヘッダチャネル（ＨＣＨ）が付加されている。ヘッダチャネルはインバンド情報とＣＲＣとを含んでいる。インバンド情報は、制御情報パート２がデータチャネルに含められているか否かを示す有無情報及びデータチャネル中の制御情報パート２が配置されている位置を示す配置情報を含む。有無情報フィールドには、インバンドされる場合には「有り」を示す識別情報が設定され、インバンドされない場合には「無し」を示す識別情報が設定される。配置情報フィールドには、インバンドされる場合のデータチャネル中の制御情報パート２に関し、その位置を示す情報が設定される。ＣＲＣには、ヘッダチャネルに含められるデータに関するＣＲＣビットが設定される。

図９に示すインバンドされない場合のフレームフォーマットでは、制御情報パート１及び制御情報パート２が共に制御チャネルに配置され、データチャネルにはユーザデータのみが配置される。一方、図１０に示すインバンドされた場合のフレームフォーマットでは、制御情報パート１が制御チャネルに配置され、制御情報パート２がデータチャネルに配置される。この場合のデータチャネルにはユーザデータと制御情報パート２とがそれぞれ配置される。
〔基地局〕
以下、第二実施形態における基地局５００の装置構成について図１１を用いて説明する。図１１は、第二実施形態における基地局５００の送信機能に関連する装置構成を示すブロック図である。第二実施形態における基地局５００は、送信機能として、第一実施形態の構成に加えて、ヘッダ生成部１７１及び変調部１７２を有する。それ以外の機能部としては、データ構成部１０５及び多重部１０９に関する機能が変わるためこれらについてのみ説明し、残りの機能部は第一実施形態と同様であるため説明を省略する。

データ構成部１０５は、図９又は１０に示すフレームフォーマット中のデータチャネルに配置するデータを生成する。このとき、データ構成部１０５は、レート決定部１２３から受けたデータチャネルの符号化率とシステムで固定された制御チャネルの符号化率とを比較し、制御情報パート２生成部１０３から受けた制御情報パート２をインバンドするか否かを決定する。具体的には、データ構成部１０５は、データチャネルの符号化率が制御
チャネルの符号化率よりも小さい場合には、制御情報パート２をデータチャネル中の所定の位置に配置し、それ以外の場合には、制御情報パート２をデータチャネル中に配置しない。データ構成部１０５は、制御情報パート２をインバンドする場合には、インバンドする旨及び制御情報パート２の位置（オフセットアドレス等）をヘッダ生成部１７１に通知する。

ヘッダ生成部１７１は、データ構成部１０５からの通知に基づき、ヘッダチャネルに配置するインバンド情報データ及びＣＲＣデータを生成する。ヘッダ生成部１７１は、インバンド情報データについては、データ構成部１０５から通知されたインバンドの有無を有無情報フィールドに設定し、同様に通知された制御情報パート２の位置を配置情報フィールドに設定することで生成する。そして、ヘッダ生成部１７１は、生成されたインバンド情報データに基づきＣＲＣビットを生成する。

ヘッダ生成部１７１は、このように生成されたデータを所定の符号化率で符号化する。このヘッダ生成部１７１で施される符号化率及び符号化方式には、システムで固定された符号化率及び符号化方式が用いられ、例えば符号化率１／３の畳み込み符号化が用いられる。符号化されたデータは、変調部１７２により所定の変調処理が施され、多重部１０９に渡される。変調部１７２で施される変調方式についても、システムで固定された方式が用いられ、例えばＱＰＳＫが用いられる。なお、このようなヘッダチャネルに関する符号化率、符号化方式及び変調方式は、システムで固定された方式が用いられるが、これらは調整可能にテーブル等に保持されるようにしてもよい。また、本発明は、このようなヘッダチャネルに関する符号化率、符号化方式及び変調方式を限定するものではない。

多重部１０９は、それぞれ変調されたパイロット信号、制御情報信号、データ信号及びヘッダ信号をそれぞれ多重化し、送信部１１０に渡す。送信部１１０に渡された多重化信号は、デジタル／アナログ変換、周波数変換などの処理が施され、送信アンテナ１１５から送出される。
〔移動局〕
以下、第二実施形態における移動局５０１及び５０２の装置構成について図１２を用いて説明する。図１２は、第二実施形態における移動局５０１及び５０２の受信機能に関連する装置構成を示すブロック図である。なお、移動局５０１及び５０２はそれぞれ同じ装置であるため、以下の説明は移動局５０１について行うものとする。第二実施形態における移動局５０１は、受信機能として、第一実施形態の構成に加えて、復調部１８１及びヘッダ復号部１８２を有する。それ以外の機能部としては、分離部１３２、制御情報選択部１３８及びデータ復号部１３４に関する機能が変わるためこれについてのみ説明し、残りの機能部は第一実施形態と同様であるため説明を省略する。

分離部１３２は、受信部１３１から受信信号を受けると、まず、ヘッダ信号、パイロット信号を分離する。分離されたパイロット信号はチャネル推定部１４１に渡される。ヘッダ信号は復調部１８１に渡される。分離部１３２は、ヘッダ復号部１８２から復号されたデータを受けると、そのデータ中のインバンド情報を参照し、インバンドの有無を判断する。具体的には、分離部１３２は、インバンド情報中の有無情報フィールドに「有り」を示す識別情報が設定されている場合にはインバンド有りと判断し、更に、位置情報フィールドに設定されている制御情報パート２の位置情報を取得する。逆に、分離部１３２は、インバンド情報中の有無情報フィールドに「無し」を示す識別情報が設定されている場合にはインバンド無しと判断する。

第二実施形態ではインバンド有無によって制御チャネル及びデータチャネルのサイズが変わってくるため（図９及び１０参照）、分離部１３２は、このインバンド有無の判断結果に応じて、制御チャネルとデータチャネルを分離する。分離された制御情報信号は、イ
ンバンド情報とともに復調部１３６に送られる。同様に、分離されたデータ信号は、インバンド情報とともに復調部１３３に送られる。

復調部１８１は、チャネル推定部１４１から渡されたチャネル推定値に基づき、分離部１３２から渡されるヘッダ信号を復調する。更に、復調部１８１は、基地局５００により施された変調方式（ＱＰＳＫ）に対応する復調方式により当該ヘッダ信号を復調する。この復調方式は、対応する変調方式が基地局５００においてシステム固定の方式として保持されているように、システムで固定された方式が利用される。復調されたヘッダ信号は、ヘッダ復号部１８２に渡される。

ヘッダ復号部１８２は、当該ヘッダ信号に関し基地局５００により施された符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）に対応する復号化方式により、復調部１８１から渡されたヘッダ信号を復号する。この復号化方式は、対応する符号化率及び符号化方式が基地局５００においてシステム固定の方式として保持されているように、システムで固定された方式が利用される。復号されたデータ、すなわちインバンド情報とＣＲＣは分離部１３２に送られる。

分離部１３２から復調部１３６及び制御情報復号部１３７を経由してインバンド情報を受けた制御情報選択部１３８は、このインバンド情報と誤り検出部１３９から送られる検出結果とに応じてデータチャネルの復調に用いられる制御情報を選択する。制御情報選択部１３８は、当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「有り」が設定されており、かつ当該検出結果が誤りなし（正常）を示す場合には、制御情報復号部１３７から送られてくる制御情報パート１のうち変調方式を復調部１３３に送り、符号化率をデータ復号部１３４に送る。制御情報選択部１３８は、当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「無し」が設定されており、かつ当該検出結果が誤りなし（正常）を示す場合には、制御情報復号部１３７から送られてくる制御情報データのうちの制御情報パート１及び制御情報パート２をそれぞれ取得する。制御情報パート１のうち変調方式については復調部１３３に送られ、符号化率についてはデータ復号部１３４に送られ、制御情報パート２はそのままデータ復号部１３４に送られる。また、当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「有り」が設定されており、かつ当該検出結果が誤り発生を示す場合には、制御情報選択部１３８は、制御情報推定部１４２で推定された制御情報パート１を復調部１３３及びデータ復号部１３４へそれぞれ送る。当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「無し」が設定されており、かつ当該検出結果が誤り発生を示す場合には、制御情報選択部１３８は、再送要求処理（図示せず）を依頼する。

データ復号部１３４は、復調されたデータを制御情報選択部１３８から受けた符号化率及び符号化方式に基づき復号する。復号されたデータは誤り検出部１３５に渡される。また、データ復号部１３４は、分離部１３２から復調部１３３を経由して渡されたインバンド情報に基づいて、復号されたデータから制御情報パート２を抽出する。具体的には、データ復号部１３４は、当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「有り」を示す識別情報が設定されている場合には、同位置情報フィールドに設定されている位置（アドレス）情報に基づき、当該復号されたデータから制御情報パート２を抽出する。データ復号部１３４は、誤り検出部１３５から通知された誤り検出結果に基づき、当該検出結果が誤りなし（正常）であった場合には、復号されたユーザデータを他の機能部（図示せず）に出力し、制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る。また、データ復号部１３４は、当該インバンド情報中の有無情報フィールドに「無し」を示す識別情報が設定されており、かつ誤り検出部１３５から通知された誤り検出結果が誤りなし（正常）であった場合には、復号されたユーザデータを他の機能部（図示せず）に出力し、制御情報選択部１３８から送られてくる制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る。
〈動作例〉
以下、第二実施形態における基地局５００及び移動局５０１及び５０２の動作について説明する。まず、第二実施形態における基地局５００の送信動作について図１１を用いて説明する。

基地局５００は、移動局５０１へのデータを送信する際には、制御情報パート２をインバンドしないで当該データを送信する。これは、データ構成部１０５において、レート決定部１２３により決定される送信無線フレームに関するデータチャネルの符号化率がシステムで固定された制御チャネルの符号化率より小さくならないことから制御情報パート２をデータチャネル中に配置しないと決定されるからである。この場合には、ヘッダ生成部１７１で生成されるインバンド情報には、有無情報フィールドに「無し」を示す情報が設定される。

一方、基地局５００は、移動局５０２へのデータを送信する際には、制御情報パート２をインバンドして当該データを送信する。この場合は、移動局５０２から通知されるＣＱＩの値が劣悪であり、レート決定部１２３により決定されるデータチャネルの符号化率がシステムで固定された制御チャネルの符号化率よりも低くなる。これにより、データ構成部１０５は制御情報パート２をデータチャネル中に配置する。この場合には、ヘッダ生成部１７１で生成されるインバンド情報には、有無情報フィールドに「有り」を示す情報が設定され、位置情報フィールドにデータチャネル内の制御情報パート２の位置情報が設定される。

次に、第二実施形態における移動局５０１及び５０２の受信動作について図１２及び１３を用いて説明する。図１３は、第二実施形態における移動局５０１及び５０２の受信動作例を示すフローチャートである。

分離部１３２は、受信部１３１から受信信号を受けると、この受信信号からパイロット信号及びヘッダ信号を分離させる。チャネル推定部１４１は、この分離されたパイロット信号から基地局と移動局との間のチャネルの推定を行う（Ｓ１３０１）。推定されたチャネル推定値は、ヘッダ信号に関する復調部１８１に送られ、復調部１８１によりヘッダ信号が当該チャネル推定値に基づき復調される。更に、復調部１８１は、基地局５００で施された変調方式（ＱＰＳＫ）に対応する復調方式によりこのヘッダ信号を復調する（Ｓ１３０２）。また更に、ヘッダ復号部１８２がこの復調されたヘッダデータを基地局５００で施された符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）に対応する復号方式により復号する（Ｓ１３０２）。

分離部１３２は、この復号されたヘッダチャネルに配置されるＣＲＣを検査し、ヘッダチャネルに誤りが発生しているか否かを判断する。ここで、ヘッダチャネルに誤りがある場合には（Ｓ１３０３；ＮＯ）、処理が終了される。一方、ヘッダチャネルに誤りがない場合には（Ｓ１３０３；ＹＥＳ）、分離部１３２は、ヘッダ復号部１８２から渡されたインバンド情報に基づき、制御情報パート２がインバンドされているか否かを把握し、制御信号及びデータ信号を受信信号から分離する。

復調部１３６は、分離された制御信号を当該チャネル推定値に基づき復調する。更に、復調部１３６は、基地局５００で施された変調方式（ＱＰＳＫ）に対応する復調方式によりこの制御情報信号を復調する（Ｓ１３０４）。また更に、制御情報復号部１３７がこの復調された制御情報データを基地局５００で施された符号化率（１／３）及び符号化方式（畳み込み符号化）に対応する復号方式により復号する（Ｓ１３０４）。

復号された制御情報データは誤り検出部１３９に送られ、誤り検出部１３９によりＣＲＣ検査される。その結果誤りなしと判定された場合（Ｓ１３０５；ＹＥＳ）、制御情報選
択部１３８は、制御情報データに含まれる制御情報パート１を復調部１３３及びデータ復号部１３４に渡す。復調部１３３は、分離部１３２からのデータ信号をチャネル推定部１４１からのチャネル推定値により復調し、更に、制御情報選択部１３８から受けた制御情報パート１に含まれる変調方式に対応する復調方式により復調する（Ｓ１３０６）。なお、このとき、制御情報選択部１３８は、制御情報パート２が制御チャネルにある場合には、その制御情報パート２を抽出し、データ復号部１３４に渡す。

一方、誤り検出部１３９により誤り有りと判定された場合（Ｓ１３０５；ＮＯ）、制御情報推定部１４２は、ＣＱＩ情報生成部１４３からのＣＱＩ（ＳＩＮＲ）により変調方式及び符号化率を推定する（Ｓ１３０７）。この制御情報推定部１４２による推定方法は、基地局５００のレート決定部１２３の変調方式及び符号化率の決定方法と同様である。この推定された変調方式は復調部１３３に送られ、符号化率はデータ復号部１３４に送られる。これにより、制御チャネルに誤りが発生した場合には、復調部１３３は、制御情報推定部１４２により推定された変調方式によりデータを復調する（Ｓ１３０８）。

データ復号部１３４は、制御チャネルに誤りが発生した場合には、制御情報推定部１４２により推定された符号化率に応じて所定の復号を行い、制御チャネルに誤りが発生しなかった場合には、制御チャネルの制御情報パート１に設定されていた符号化率に応じて所定の復号を行う（Ｓ１３０９）。復号されたＣＲＣが誤り検出部１３５により検査されることにより、データチャネルに配置されたデータに誤りが発生しているか否かがチェックされる。そこで、データに誤りがあると判断された場合には（Ｓ１３１０；ＮＯ）、再送要求がされる。

データ復号部１３４は、制御情報選択部１３８から通知されている制御チャネルに誤りが発生しているか否かの情報により、誤りがない場合には（Ｓ１３１１；ＹＥＳ）、制御チャネル内の制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る。一方、誤りがある場合で（Ｓ１３１１；ＮＯ）かつインバンドされている場合には（Ｓ１３１２；ＹＥＳ）、データ復号部１３４は、データチャネル内にインバンドされた制御情報パート２を上り送信フレーム生成部１４８に送る（Ｓ１３１３）。なお、制御チャネルに誤りが発生している場合で（Ｓ１３１１；ＮＯ）かつインバンドされていない場合（Ｓ１３１２；ＮＯ）には、再送要求がされる。
〈実施形態の作用効果〉
第二実施形態における無線通信システムでは、インバンドされる場合には、当該制御情報パート２がデータチャネルにのみ配置されるフレームフォーマットが用いられる。これに応じて、第二実施形態におけるフレームではインバンド情報を含むヘッダチャネルが付加される。これは、このフレームフォーマットでは制御チャネルのサイズがインバンドされる場合とインバンドされない場合とで可変となるからである。

これにより、当該フレームを受信した移動局は、このヘッダチャネルのインバンド情報を参照すれば、インバンドの有無を判断することが可能となる。また、付加されたインバンド情報には、所詮、有無情報及び位置情報が含まれるに過ぎないため、送信フレームのオーバヘッドが極端に増加することもない。

更に、インバンドする必要があるようなチャネル状態が悪い移動局への送信時には、上り制御情報がデータチャネルに配置されるため、制御チャネルのサイズを小さくすることができる。これにより、本実施形態によれば、送信フレームのオーバヘッドを軽減することができる。

[その他]
本実施形態は次の発明を開示する。各項に開示される発明は、必要に応じて可能な限り
組み合わせることができる。

（付記１）
制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信装置において、
送信無線フレームに関し、通信制御に用いられる制御情報の一部を第２制御情報として前記データチャネルに配置する構成手段、
を備える無線通信装置。（１）

（付記２）
前記送信無線フレームに関するデータチャネルの冗長度を送信相手の無線通信装置との間のチャネル状態情報に基づき決定するレート決定手段を更に備え、
前記構成手段は、前記決定されたデータチャネルの冗長度が前記制御チャネルの冗長度よりも高くなった場合に、前記第２制御情報を前記データチャネルに配置する、
付記１に記載の無線通信装置。（２）

（付記３）
前記構成手段は、前記第２制御情報を前記制御チャネル及び前記データチャネルに重複して配置する付記１又は２に記載の無線通信装置。（３）

（付記４）
前記構成手段は、前記送信無線フレームを受信した無線通信装置での復調処理及び復号処理に用いられる情報を第１制御情報として前記制御チャネルに配置し、その他の情報を前記第２制御情報とする付記１から３のいずれか１つに記載の無線通信装置。（４）

（付記５）
前記構成手段は、前記送信無線フレームに関し、前記制御情報のうち、受信無線フレームに関する制御情報を前記第２制御情報とする付記１から３のいずれか１つに記載の無線通信装置。（５）

（付記６）
受信された制御チャネルに配置されているデータの誤りを検出する誤り検出手段と、
前記受信された制御チャネルに配置されるべき制御情報を推定する推定手段と、
前記誤り検出手段により誤りが検出された場合に、前記推定手段により推定された制御情報を用いて、受信されたデータチャネルに配置されているデータを復調及び復号する復調復号手段と、
を更に備える付記１から５のいずれか１つに記載の無線通信装置。

（付記７）
前記復調復号手段により復調及び復号されたデータに含まれる制御情報を抽出し、その制御情報を用いて、送信すべき前記制御チャネル及び前記データチャネルを生成する生成手段を更に備える付記６に記載の無線通信装置。

（付記８）
制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いて通信する無線通信装置において、
受信された制御チャネルに配置されているデータの誤りを検出する誤り検出手段と、
前記受信された制御チャネルに配置されるべき制御情報を推定する推定手段と、
前記誤り検出手段により誤りが検出された場合に、前記推定手段により推定された制御情報を用いて、受信されたデータチャネルに配置されているデータを復調及び復号する復
調復号手段と、
を備える無線通信装置。（６）

（付記９）
前記復調復号手段により復調及び復号されたデータに含まれる制御情報を抽出し、その制御情報を用いて、送信無線フレームに関する制御チャネル及びデータチャネルに配置されるデータをそれぞれ生成する生成手段を更に備える付記８に記載の無線通信装置。（７）

（付記１０）
制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いた無線通信方法において、
送信無線フレームに関し、通信制御に用いられる制御情報の一部を第２制御情報として前記データチャネルに配置する構成ステップ、
を備える無線通信方法。（８）

（付記１１）
前記送信無線フレームに関するデータチャネルの冗長度を送信相手の無線通信装置との間のチャネル状態情報に基づき決定するレート決定ステップを更に備え、
前記構成ステップは、前記決定されたデータチャネルの冗長度が前記制御チャネルの冗長度よりも高くなった場合に、前記第２制御情報を前記データチャネルに配置する、
付記１０に記載の無線通信方法。（９）

（付記１２）
前記構成ステップは、前記第２制御情報を前記制御チャネル及び前記データチャネルに重複して配置する付記１０に記載の無線通信方法。

（付記１３）
前記構成ステップは、前記制御情報のうち、前記送信無線フレームを受信した無線通信装置での復調処理及び復号処理に用いられる情報を第１制御情報として前記制御チャネルに配置し、その他の情報を前記第２制御情報とする付記１０に記載の無線通信方法。

（付記１４）
前記構成ステップは、前記送信無線フレームに関し、前記制御情報のうち受信無線フレームに関する制御情報を前記第２制御情報とする付記１０に記載の無線通信方法。

（付記１５）
受信された制御チャネルに配置されているデータの誤りを検出する誤り検出ステップと、
前記受信された制御チャネルに配置されるべき制御情報を推定する推定ステップと、
前記誤り検出手段により誤りが検出された場合に、前記推定手段により推定された制御情報を用いて、受信されたデータチャネルに配置されているデータを復調及び復号する復調復号ステップと、
を更に備える付記１０に記載の無線通信方法。

（付記１６）
制御チャネル及びデータチャネルを含む無線フレームを用いた無線通信方法において、
受信された制御チャネルに配置されているデータの誤りを検出する誤り検出ステップと、
前記受信された制御チャネルに配置されるべき制御情報を推定する推定ステップと、
前記誤り検出手段により誤りが検出された場合に、前記推定手段により推定された制御
情報を用いて、受信されたデータチャネルに配置されているデータを復調及び復号する復調復号ステップと、
を更に備える無線通信方法。（１０）

（付記１７）
前記復調復号ステップにより復調及び復号されたデータに含まれる制御情報を抽出し、その制御情報を用いて、送信無線フレームに関し制御チャネル及びデータチャネルに配置されるデータをそれぞれ生成する生成ステップを更に備える付記１５又は１６に記載の無線通信方法。

１０１ パイロット生成部
１０２ 制御情報パート１生成部
１０３ 制御情報パート２生成部
１０４ データ生成部
１０５ データ構成部
１０６、１０８、１７２ 変調部
１０７ 制御情報構成部
１０９ 多重部
１１０ 送信部
１１５ 送信アンテナ
１２０ 受信アンテナ
１２１ 受信部
１２２ 上り送信フレーム復号部
１２３ レート決定部
１３０ 受信アンテナ
１３２ 分離部
１３３、１３６、１８１ 復調部
１３４ データ復号部
１３５ 誤り検出部
１３７ 制御情報復号部
１３８ 制御情報選択部
１３９ 誤り検出部
１４１、１２４ チャネル推定部
１４２ 制御情報推定部
１４３、１２５ ＣＱＩ情報生成部
１４８ 上り送信フレーム生成部
１４９ 送信部
１５０ 送信アンテナ
１７１ ヘッダ生成部
１８２ ヘッダ復号部

Claims (5)

1. 送信装置と受信装置とが、制御情報及びデータを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記送信装置は、
   前記受信装置において容易に推定することができる情報である第１の制御情報を生成する第１の生成手段と、
   前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる情報であって、前記受信装置において容易に推定することができない情報である第２の制御情報を生成する第２の生成手段と、
   送信無線フレームに関し、前記第１の制御情報と前記第２の制御情報とが前記制御情報に配置され、前記第２の制御情報が重複して前記データの間に配置されるよう多重する多重手段と、
   前記多重手段により多重された信号を送信する送信手段と、を備え、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から送信された、前記第２の制御情報が前記データの間に配置された前記信号を受信する受信手段を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる制御情報は、受信信号の誤り検出に応じた情報であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 送信装置と受信装置とが、制御情報及びデータを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信方法において、
   前記送信装置が、
   前記受信装置において容易に推定することができる情報である第１の制御情報を生成し、
   前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる情報であって、前記受信装置において容易に推定することができない情報である第２の制御情報を生成し、
   送信無線フレームに関し、前記第１の制御情報と前記第２の制御情報とが前記制御情報に配置され、前記第２の制御情報が重複して前記データの間に配置されるよう多重し、
   前記多重された信号を送信し、
   前記受信装置が、
   前記送信装置から送信された、前記第２の制御情報が前記データの間に配置された前記信号を受信する、
   ことを特徴とする無線通信方法。
4. 送信装置と受信装置とが、制御情報及びデータを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記送信装置は、
   制御チャネル及びデータチャネルのいずれにも配置可能な、前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる制御情報を生成する生成手段と、
   前記制御情報が前記制御チャネルに配置されるように多重し、重複して前記制御情報が前記データチャネルに配置されるよう多重する多重手段と、
   前記多重手段により多重された信号を送信する送信手段と、を備え、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から送信された、前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる制御情報を受信する受信手段を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. 送信装置と受信装置とが、制御情報及びデータを含む無線フレームを用いて通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記送信装置は、
   制御チャネル及びデータチャネルのいずれにも配置可能な、前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる制御情報を生成する生成手段と、
   前記制御情報が前記制御チャネルに配置されるように多重し、重複して前記制御情報が前記データチャネルにおいてデータ間に配置されるよう多重する多重手段と、
   前記多重手段により多重された信号を送信する送信手段と、を備え、
   前記受信装置は、
   前記送信装置から送信された、前記受信装置から前記送信装置への方向の通信の制御に用いられる制御情報を受信する受信手段を備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。

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