JP5320293B2 - 基地局装置、端末装置および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に、受信信号から各チャネルの受信品質を測定し、その結果を基地局装置へ報告する通信システムと、その通信システムにおける基地局装置および端末装置に関する。

通信の効率（システムのトータルスループットや、受信エラーの発生を勘案した実質的な伝送速度）を改善する方法として、受信信号電力やＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio：受信信号電力対干渉および雑音電力比）等の伝搬路状態及び受信品質を示す指標を基に、変調方式や、チャネル符号化率、誤り訂正符号化方式、拡散率、コード多重数、送信電力等の通信パラメータを、適応的に選択する方式が提案されている（下記非特許文献１参照）。特に、変調方式やチャネル符号化率などの変調パラメータを適応的に選択する方式は、適応変調方式と呼ばれている。

また、基地局装置と複数の端末装置とから構成され、基地局装置から端末装置への通信（下りリンク）においてマルチキャリア通信を用いる通信システムでは、下りリンク信号の各端末装置における各チャネルの受信品質に応じて、チャネルを各端末装置に割り当てるスケジューリングを行い、さらに下りリンクに対して、１つのサブキャリアまたは幾つかのサブキャリアからなるチャネル毎に、適応変調を行う方式が検討されている（下記非特許文献２、非特許文献３参照）。

尚、端末装置の受信品質に基づいたスケジューリングや適応変調方式を採用した通信システムでは、チャネルの割り当てや変調パラメータを決定するために、通信に使用するチャネルの受信信号電力やＳＩＮＲ等の伝搬路状態および受信品質を示す指標を通信相手に通知する必要がある。

上記のような通信システムでは、各端末装置が各チャネルに関する受信品質を表すチャネル品質情報を、端末装置から基地局装置への通信（上りリンク）の制御チャネル等を用いて、基地局装置へ通知する必要がある。このため、上りリンクで伝送するチャネル品質情報の情報量が、端末装置数およびチャネル数に比例して膨大になるという問題があった。

上記の問題を改善するために、上りリンクで伝送するチャネル品質情報の情報量の削減を目的として、基地局が、各端末装置に対して通信用として割り当てた全チャネルのうち、受信品質の良好なチャネルを、受信品質の良好な方から所定の数だけ選び、それら一部のチャネルの受信品質だけを基地局装置へ通知する方法が提案されている（下記特許文献１、特許文献２、非特許文献３、非特許文献４参照）。
特開２００４−２０８２３４号公報 特開２００６−５０５４５号公報 岸山他「下りリンクＶＳＦ−ＯＦＣＤＭブロードバンド無線アクセスにおける適応変復調・チャネル符号化のスループット特性の実験結果」、電子情報通信学会技術研究報告、２００３年５月、ＲＣＳ２００３−２５ 前原他「サブキャリア適応変調を用いたＯＦＤＭ／ＴＤＤ伝送方式の検討」、２００１年電子情報通信学会総合大会、２００１年３月、Ｂ−５−１００、ｐ．４９８ 「ＣＱＩ ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」、３ＧＰＰ、ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃４２ｂｉｓ、Ｒ１−０５１０４５、２００５年１０月 「Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＤＬ／ＵＬ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｏ ＣＱＩ−Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｔｅｘｔ Ｐｒｏｐｏｓａｌ」、３ＧＰＰ、ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ１ ａｄ ｈｏｃ ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ ＬＴＥ、Ｒ１−０６０２２８、２００６年１月

しかしながら、全チャネルの中から一部のチャネルを選択し、それら一部のチャネルに関するチャネル品質情報を基地局装置へ通知する上記従来技術では、選択したチャネルを示すためにチャネル番号などのチャネル識別情報を通知する必要があるが、上記所定の数が大きくなると、チャネル識別情報の情報量が大きくなってしまうという問題点があった。

本発明の目的は、全チャネルの中から一部のチャネルを選択し、それらのチャネルに関するチャネル品質情報を基地局装置へ通知する際の通知情報量を削減する技術を提供することである。

本発明の一観点によれば、基地局装置から端末装置への下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記端末装置は前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知し、前記基地局装置は前記端末装置から通知された前記通知情報に基づいて、前記下りリンクのチャネルに対する端末装置への割り当てを決定する通信システムであって、前記選択したチャネルの数に応じて、前記チャネル識別情報の表現形式を切り替えることを特徴とする通信システムが提供される。前記通知情報は，前記選択したチャネルにおける受信品質に関するチャネル品質情報をさらに含むことが好ましい。

前記チャネル識別情報は、前記選択したチャネルの数に応じて、前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えることが好ましい。

また、前記チャネル識別情報は、前記下りリンクのチャネルの数に応じて、前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えることが好ましい。

前記チャネル識別情報の表現形式を、前記第１の表現形式によるチャネル識別情報と前記第２の表現形式によるチャネル識別情報とのうち、情報量の小さい方を選択することにより切り替えることが好ましい。

前記チャネル識別情報の表現形式として、前記選択したチャネル数に個々のチャネルの識別番号を表現するために必要なビット数を乗じた値が、前記下りリンクのチャネル数と比較して小さい場合には、前記第１の表現形式を選択し、前記下りリンクのチャネル数と比較して大きい場合には、前記第２の表現形式を選択し、前記下りリンクのチャネル数と等しい場合には、前記第１の表現形式と前記第２の表現形式とのうちいずれか一方を選択することが好ましい。上記構成により、全チャネルの中から一部のチャネルを選択し、それらのチャネルに関するチャネル品質情報を基地局装置へ通知する際の通知情報量を削減することができる。

また、基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置であって、前記選択したチャネルの数に応じて表現形式を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成部を有することを特徴とする端末装置が提供される。

さらに、基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置であって、前記下りリンクのチャネルの数に応じて表現形式を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成部を有することを特徴とする端末装置が提供される。

また、端末装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行う基地局装置であって、選択チャネル数を示す選択チャネル数情報を生成する下りリンク制御情報生成部と、端末装置に前記選択チャネル数情報を送信する無線送信部と、前記端末装置から、前記複数の下りリンクのチャネルの中から前記選択チャネル数分の選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を受信する無線受信部と、前記選択チャネル数に基づいて、前記チャネル識別情報から前記選択したチャネルを特定する選択チャネル特定部と、少なくとも前記選択したチャネルに基づいて、前記下りリンクのチャネルに対する端末装置への割り当てを決定するスケジューラ部と、を有することを特徴とする基地局装置が提供される。

本発明の他の観点によれば、基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置における通信方法であって、前記選択したチャネルの数に応じて表現形式を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成ステップを有することを特徴とする端末装置における通信方法が提供される。

また、端末装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行う基地局装置における通信方法であって、選択チャネル数を示す選択チャネル数情報を生成する下りリンク制御情報生成ステップと、端末装置に前記選択チャネル数情報を送信する無線送信ステップと、前記端末装置から、前記複数の下りリンクのチャネルの中から前記選択チャネル数分の選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を受信する無線受信ステップと、前記選択チャネル数に基づいて、前記チャネル識別情報から前記選択したチャネルを特定する選択チャネル特定ステップと、少なくとも前記選択したチャネルに基づいて、前記下りリンクのチャネルに対する端末装置への割り当てを決定するスケジューラステップと、を有することを特徴とする基地局装置における通信方法が提供される。本発明は、上記のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良いし、このプログラムを記憶するコンピュータ読みとり可能な記録媒体であっても良い。プログラムは、伝送媒体により取得したものであっても良い。

本発明によれば、端末装置が基地局装置へ、全チャネルの中から一部のチャネルを選択し、それらのチャネルに関するチャネル品質情報を通知する際に、選択したチャネルを識別するためのチャネル識別情報を、選択したチャネルの数に応じて表現形式を切り替えて通知するようにすることで、通知情報量を削減することができる。

本実施の形態による下りリンクのサブフレーム構成の一例を示す図である。 本実施の形態による基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態による端末装置３００の一構成例を示す機能ブロック図である。 端末装置における通知情報生成部の一構成例を示す機能ブロック図である。 通知情報生成部（および受信品質測定部）における受信品質情報生成の動作の一例を示すフローチャート図である。 下りリンクの総チャネル数Ｎが１６であり、受信品質測定結果を１６段階（４ビット）で表す場合の、各チャネルの受信品質測定結果の一例を示した図である。 図６の例に示した各チャネルの受信品質測定結果に基づいて生成した、本実施の形態における通知情報の一例を示した図である。 図６の例に示した各チャネルの受信品質測定結果に基づいて生成した、本実施の形態における通知情報の一例を示した図である。 端末装置においてチャネル識別情報の表現形式を決定あるいは変更する際の、端末装置における処理の一例を示す図である

符号の説明

３００…端末装置、３０８…受信品質測定部、３０９…通知情報生成部、３１４…制御情報取得部、３４１…選択チャネル決定部、３４２…チャネル品質情報生成部、３４３…チャネル識別情報生成部、３４４…多重部。

以下に、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplex、以下「ＯＦＤＭ」と記す。）を用いた多元接続方式である直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access、以下「ＯＦＤＭＡ」と記す。）システムを採用し、少なくとも１つのサブキャリアからなるチャネル毎に適応変調およびスケジューリング（チャネルの割り当て）を行うセルラーシステムに本発明を適用した実施の形態について説明を行う。

尚、以下の各実施の形態における説明では、チャネル品質情報としてパイロットシンボルに基づき算出した指標、例えば、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio：受信信号電力対干渉および雑音電力比）を例示的に用いて説明する。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態による通信技術について図面を参照しながら説明を行う。図１は、本実施の形態による下りリンクのサブフレーム構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態において、チャネルとは、１つあるいは複数のサブキャリアを意味している。また、ここで、サブフレームは、送信単位を意味するものとし、これを１回のスケジューリング処理においてチャネルの割り当てを行う範囲とする。また、サブフレームを時間軸方向に所定の時間長ＴＴＩ（Transmission Time Interval）でＴ個（Ｔは自然数）に分割し、１チャネルにおける１ＴＴＩ内をスケジューリングの単位（以下では「リソースブロック」と称する。）とする。各端末装置は、下りリンクのチャネル（総チャネル数をＮ個とする。）の中から受信品質の良好な方からＭ個（Ｍ＜Ｎ）のチャネルを選択し、それら選択した各チャネルの受信品質測定結果を表すチャネル品質情報と、選択したチャネルを示すチャネル識別情報と、からなる通知情報を基地局装置へ報告する。基地局装置は、リソースブロック単位で各端末装置への下りリンクデータをスケジューリングし、適応変調する場合について説明する。尚、本発明の適用範囲は、図１に示すサブフレーム構成に限定されるものではなく、複数のチャネルを用いて通信を行うシステムにおいて、各端末装置における各チャネルの受信品質が異なる可能性があるシステムに対して、本発明は適用可能である。

尚、図１についてさらに説明すると、横軸に周波数を、縦軸に時間をとっている。

図１の右上に、サブフレーム中で、最初に送信されるリソースブロックのうちの１つの詳細な構成を示す。１つのチャネル（図１右上）は、１０のサブキャリアに分割されており、１つのＴＴＩは１０のＯＦＤＭシンボルに分割されている。このリソースブロックにおける第１番目のＯＦＤＭシンボルには、周波数が最小と最大のサブキャリアにパイロットシンボルが配置され、その他にも２つのパイロットシンボルが等間隔に配置される。第２番目のＯＦＤＭシンボルにはＯＦＤＭシンボルの周波数が小さい方から第１、４、７、１０番目のサブキャリアに制御シンボルが配置される。第３番目以降のＯＦＤＭシンボルには、データシンボルが配置される。ただし、第５番目のＯＦＤＭシンボルの周波数が小さい方から第２、５、８番目のサブキャリアにはパイロットシンボルが配置され、第９番目のＯＦＤＭシンボルの第３、６、９番目のサブキャリアにはパイロットシンボルが配置されている。

また、図１の右下に、第２番目以降に送信されるリソースブロックの詳細を示す。このリソースブロックは、上述の右上のリソースブロックと同じ構成を有している。

図２は、本実施の形態による基地局装置２００の一構成例を示す機能ブロック図である。図３は、本実施の形態による端末装置３００の一構成例を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、基地局装置２００は、送信バッファ部２０１、符号化部２０２、マッピング部２０３、周波数時間変換部２０４、ＧＩ（Guard Interval：ガード期間）挿入部２０５、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）変換部２０６、無線送信部２０７、アンテナ部２０８、無線受信部２０９、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換部２１０、デマッピング部２１１、復号化部２１２、スケジューリング部２１４、下りリンク制御情報生成部２１５、パイロット生成部２１６、通知情報記憶部２１３、を有する。

図３に示すように、端末装置３００は、アンテナ部３０１、無線受信部３０２、Ａ／Ｄ変換部３０３、ＧＩ除去部３０４、時間周波数変換部３０５、デマッピング部３０６、復号化部３０７、受信品質測定部３０８、通知情報生成部３０９、符号化部３１０、マッピング部３１１、Ｄ／Ａ変換部３１２、無線送信部３１３、制御情報取得部３１４、を有する。

まず、基地局装置２００が下りリンク信号を送信して、この下りリンク信号を端末装置３００が受信する手順について図２および図３を参照しながら説明する。

基地局装置２００での動作について図２を参照して説明する。送信バッファ部２０１は、入力された送信データを送信先の端末装置毎にバッファに蓄積し、符号化部２０２からの要求に応じて蓄積した送信データを符号化部２０２へ出力する。

スケジューリング部２１４は、通知情報記憶部２１３に記憶された各端末装置から通知されたチャネル品質情報およびチャネル識別情報に基づいて特定された選択チャネルを示す情報を読み出す。そして、それらの情報に基づいて、各チャネルの各リソースブロックに端末装置を割り当て（スケジューリングし）、それぞれのリソースブロックで使用する変調パラメータを選択し、このスケジューリング結果（スケジューリング情報）と変調パラメータ選択結果（変調パラメータ情報）とを出力する。

尚、スケジューリングは、さらに送信バッファ部２０１からの送信データ量情報に基づいて行われても良い。下りリンク制御情報生成部２１５は、スケジューリング部２１４からのスケジューリング情報と変調パラメータ情報とを含む下りリンク制御情報を生成し出力する。

また、端末装置において通知情報を生成するチャネルの個数（選択チャネル数）Ｍを、配下の端末装置数や各端末装置宛の下りリンク送信データ量などに基づいて基地局装置が決定するようなシステムの場合、下りリンク制御情報生成部２１５において端末装置へ選択チャネル数Ｍを通知する情報も下りリンク制御情報に挿入する。

尚、選択チャネル数Ｍは、全端末装置において共通に決定されるようにしても良いし、端末装置毎に異なる値に決定されるようにしても良い。

符号化部２０２は、スケジューリング部２１４から通知される下りリンクへの各端末装置の割り当て情報（スケジューリング情報）に従って送信バッファ部２０１から各端末装置宛の必要量の送信データを読み出し、さらに、スケジューリング部２１４から通知される変調パラメータ情報およびスケジューリング情報に従って、各端末装置宛の送信データに対して誤り訂正符号化処理を行い、データ系列を生成し出力する。パイロット生成部２１６は、端末装置における受信品質測定のために送信信号へ挿入する、パロット系列を生成し出力する。

マッピング部２０３は、データ系列の各ビットをスケジューリング部２１４から通知される変調パラメータ情報およびスケジューリング情報に基づいたサブキャリア上の変調シンボルへマッピングし、下りリンク制御情報およびパイロット生成部２１６で生成されたパイロット系列を所定のサブキャリア上の所定の変調シンボルへマッピングを行い、出力する。

例えば、図１の例において、データ系列は、図中のデータシンボルへスケジューリング情報に基づいてマッピングされ、パイロット系列は図中の所定のパイロットシンボルへ、下りリンク制御情報は図中の所定の下りリンク制御情報シンボルへ、それぞれマッピングされる。

周波数時間変換部２０４は、マッピング部２０３から出力された変調シンボル系列を周波数時間変換処理、例えば高速逆フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ）して、時間軸のＯＦＤＭ信号に変換し、変換された信号をＧＩ挿入部２０５へ出力する。ＧＩ挿入部２０５は、周波数時間変換部２０４で生成されたＯＦＤＭ信号にガード期間ＧＩを付加する。Ｄ／Ａ変換部２０６は、ガード期間ＧＩを付加された信号をアナログ信号に変換する。無線送信部２０７は、このアナログ信号をアップコンバートして、アンテナ部２０８より端末装置３００に送信する。

次に、端末装置３００での動作について図３を参照しながら説明する。基地局装置２００から送信された信号を、アンテナ部３０１を経て無線受信部３０２が受信する。Ａ／Ｄ変換部３０３は、無線受信部３０２が受信してダウンコンバートしたアナログ信号を、デジタル信号に変換する。ＧＩ除去部３０４は、このデジタル信号からガード期間ＧＩを除去し、ガード期間ＧＩを除去した信号を時間周波数変換部３０５に出力する。

時間周波数変換部３０５は、ＧＩ除去部３０４から出力されたＯＦＤＭ信号を時間周波数変換、例えば高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）することにより、変調シンボル系列に変換する。

デマッピング部３０６は、時間周波数変換部３０５から出力された変調シンボル系列から、まずパイロットシンボルを分離し受信品質測定部３０８に出力する。次に、下りリンク制御情報をデマッピングし制御情報取得部３１４に出力する。さらに、制御情報取得部３１４からのスケジューリング情報および変調パラメータ情報に従ってデータ系列をデマッピングし復号化部３０７に出力する。尚、パイロットシンボルに基づいて変調シンボル系列に対して伝搬路補償を行っても良い。

復号化部３０７は、制御情報取得部３１４から出力されたスケジューリング情報および変調パラメータ情報に従い、デマッピング部３０６から出力されたデータ系列に対して誤り訂正復号化処理を行い、受信データを出力する。

制御情報取得部３１４は、デマッピング部３０６から入力された下りリンク制御情報からスケジューリング情報（端末装置３００宛の送信データに割り当てられたリソースブロックに関する情報）および変調パラメータ情報（割り当てられたリソースブロックの変調パラメータに関する情報）を抽出し、デマッピング部３０６および復号化部３０７へ出力する。尚、下りリンク制御情報が基地局装置２００において予め誤り訂正符号化されている場合は、誤り訂正復号化すれば良い。また、選択チャネル数Ｍを、配下の端末装置数や各端末装置宛の下りリンク送信データ量などに基づいて基地局装置が決定するようなシステムの場合には、下りリンク制御情報に挿入された選択チャネル数Ｍの情報を抽出し、通知情報生成部３０９へ出力する。さらに、選択チャネル数Ｍを、下りリンクの送信データ量や受信品質などに基づいて端末装置が決定するようなシステムの場合は、選択チャネル数Ｍを決定し、通知情報生成部３０９へ出力する。

次に、端末装置３００が報告情報を基地局装置２００にフィードバックする手順を図２および図３を参照しながら説明する。

端末装置３００での動作について図３を用いて説明する。受信品質測定部３０８は、デマッピング部３０６から出力されたパイロットシンボルを用いて、各チャネルにおける受信品質を測定し、この受信品質測定結果を通知情報生成部３０９に出力する。尚、本実施の形態では、パイロットシンボルを用いて受信品質を測定する場合を例にして説明するが、データシンボルを用いた受信品質測定や、受信データの誤り訂正復号判定結果を用いた受信品質測定を行う場合にも本発明は適用できることは勿論である。

通知情報生成部３０９は、受信品質測定部３０８から出力された各チャネルにおける受信品質測定結果と、予め定められた所定の選択チャネル数Ｍまたは制御情報取得部３１４から出力された選択チャネル数Ｍと、に基づいて、チャネル品質情報を通知するチャネルをＭ個選択し、その選択したＭ個のチャネルの受信品質測定結果を表すチャネル品質情報と、選択したＭ個のチャネルを示すチャネル識別情報と、を生成し出力する。尚、通知情報生成部３０９の詳細については後述する。符号化部３１０は、基地局装置への送信データを誤り訂正符号化し、データ系列を出力する。

マッピング部３１１は、通知情報生成部３０９が生成した通知情報と、符号化部３１０が出力したデータ系列と、を変調シンボルにマッピングし出力する。尚、通知情報は、基地局装置への送信データとは別に基地局装置へ通知しても良い。Ｄ／Ａ変換部３１２は、マッピング部３１１から出力された信号をアナログ信号に変換する。この変換されたアナログ信号を、無線送信部３１３は、アップコンバートし、アンテナ部３０１から基地局装置２００に送信する。

基地局装置２００での動作について図２を参照しながら説明する。端末装置３００から送信された信号を、アンテナ部２０８を経て無線受信部２０９が受信する。この受信したアナログ信号を、無線受信部２０９がダウンコンバートした後に、Ａ／Ｄ変換部２１０はデジタル信号に変換しデマッピング部２１１へ出力する。

デマッピング部２１１は、Ａ／Ｄ変換部２１０から送られたデジタル信号（変調シンボル）をデマッピングし、通知情報とデータ系列とを分離し、通知情報を通知情報記憶部２１３へ、データ系列を復号化部２１２へ、それぞれ出力する。

復号化部２１２は、デマッピング部２１１で取り出されたデータ系列を誤り訂正復号化し、受信データを取り出す。通知情報記憶部２１３は、デマッピング部２１１が分離した各端末装置から通知された通知情報の中のチャネル識別情報に基づいて端末装置が選択したチャネルを特定し（選択チャネル特定部）、特定したチャネルと、通知情報の中のチャネル識別情報以外の情報と、を端末装置毎に記憶し、スケジューリング部２１４へ出力する。ここで、通知情報記憶部２１３は、選択チャネル数Ｍと下りリンクのチャネル数Ｎとに基づいてチャネルを特定する。尚、チャネルを特定するためのアルゴリズムは、後述するアルゴリズム（端末装置３００における通知情報生成部３０９内での、チャネル識別情報の表現形式の選択方法と同様のアルゴリズム）を用いることができる。

図４は、端末装置３００における通知情報生成部３０９の一構成例を示す機能ブロック図である。受信品質測定部３０８から出力された各チャネルの受信品質測定結果が、選択チャネル決定部３４１およびチャネル品質情報生成部３４２へ入力される。また、予め定められた選択チャネル数Ｍ、または、制御情報取得部３１４から出力された選択チャネル数Ｍが、選択チャネル決定部３４１およびチャネル識別情報生成部３４３へ入力される。

選択チャネル決定部３４１は、各チャネルの受信品質測定結果に基づいて、受信品質測定結果の良好な順にＭ個のチャネルを選択チャネルとして選択し、選択結果を出力する。

チャネル品質情報生成部３４２は、選択チャネル決定部３４１から出力された選択結果に基づいて、Ｍ個の選択チャネルに関する受信品質測定結果を表すチャネル品質情報を生成し出力する。

チャネル識別情報生成部３４３は、選択チャネルそれぞれを示すＭ個の識別番号（チャネル番号）で表現する第１の表現形式と、全てのチャネルについて選択チャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列によって表現する第２の表現形式とから、選択チャネル数Ｍに基づいて一方を選択して、選択した表現形式を用いて選択チャネル決定部３４１から出力された選択結果に基づいてチャネル識別情報を生成し出力する。多重部３４４は、チャネル品質情報生成部３４２から出力されたチャネル品質情報と、チャネル識別情報生成部３４３から出力されたチャネル識別情報とを合わせて通知情報を生成し、出力する。

図５は、通知情報生成部３０９（および受信品質測定部３０８）における通知情報生成の動作の一例を示すフローチャート図である。図５は、総チャネル数がＮであり、全チャネルのうち受信品質の良い方からＭ個のチャネルを選択チャネルとして選択する場合の例を示している。尚、ここで、ＮおよびＭは、Ｎ＞Ｍを満たす自然数である。

以下、図５を参照して通知情報生成動作の詳細について説明する。処理が開始されると、まず、デマッピング部３０６から出力されたパイロットシンボルを用いて、各チャネルにおける受信品質を測定し出力する（Ｓ５０１）。予め定めた選択チャネル数Ｍ、または制御情報取得部３１４が出力した選択チャネル数Ｍを取得し（Ｓ５０２）、各チャネルを受信品質測定結果の良好な順に順位付けし（Ｓ５０３）、上位Ｍ個のチャネルを選択チャネルとして選択する（Ｓ５０４）。

（選択チャネル数Ｍ）×（チャネル番号を表現するために必要なビット数＝log₂Ｎを下回らない最小の整数）と、総チャネル数Ｎとを比較し（Ｓ５０５）、両者が等しいか総チャネル数Ｎの方が大きい場合（Ｓ５０５でＹｅｓ）、Ｍ個の選択チャネルそれぞれのチャネル番号を集めて表現する第１の表現形式を用いてチャネル識別情報を生成し（Ｓ５０６）、総チャネル数Ｎの方が小さい場合（Ｓ５０５でＮｏ）、全てのチャネルそれぞれに１ビットずつ対応して、対応するチャネルが選択チャネルに含まれる場合は「１」、含まれない場合は「０」としたＮビットのビット列で表現する第２の表現形式を用いてチャネル識別情報を生成し（Ｓ５０７）、Ｍ個の選択チャネルそれぞれに関する受信品質測定結果を表すチャネル品質情報を生成し（Ｓ５０８）、チャネル識別情報とチャネル品質情報とを合わせて通知情報を生成する（Ｓ５０９）。

尚、手順Ｓ５０５の比較において、（選択チャネル数Ｍ）×（チャネル番号を表現するために必要なビット数）と総チャネル数とが等しい場合は、Ｙｅｓ（Ｓ５０６への分岐）を選択する場合の例を示したが、Ｎｏ（Ｓ５０７への分岐）を選択しても良い。

また、手順Ｓ５０７において、第２の表現形式として選択チャネルに含まれる場合を「１」、含まれない場合を「０」として説明したが、その逆に定義しておいても良い。

図６は、下りリンクの総チャネル数Ｎが１６であり、受信品質測定結果を１６段階（４ビット）で表す場合の、各チャネルの受信品質測定結果の一例を示した図である。このとき、各チャネルの識別番号（チャネル番号）は４ビット（log₂16）で表現される。

また、図７および図８は、図６の例に示した各チャネルの受信品質測定結果に基づいて生成した、本実施の形態における通知情報の一例を示した図である。

図７は、図６の各チャネルの受信品質測定結果から３つのチャネルを選択チャネルとして選択する場合（Ｍ＝３）の通知情報の一例である。図７の例の場合、選択チャネルとして、受信品質測定結果が良好な方から３つのチャネル、すなわちチャネル番号６と１０と１５のチャネルが選択され、（選択チャネル数Ｍ＝３）×（チャネル番号を表現するために必要なビット数＝４）＝１２が総チャネル数Ｎ＝１６よりも小さいため、チャネル識別情報は第１の表現形式を用いて、３つの選択チャネルのチャネル番号「６」、「１０」、「１５」をそれぞれ４ビット、計１２ビットで表現する。

また、チャネル品質情報は、各選択チャネルの受信品質測定結果をそのまま各４ビットで表す場合の例を示している。図７の例では、通知情報は、チャネル識別情報１２ビット、チャネル品質情報１２ビットの計２４ビットで構成されている。尚、図７の例においてチャネル識別情報を第２の表現形式で生成した場合、４ビット多い１６ビット、通知情報は計２８ビットとなってしまう。

図８は、図６の各チャネルの受信品質測定結果から６つのチャネルを選択チャネルとして選択する場合（Ｍ＝６）の通知情報の一例である。図８の例の場合、選択チャネルとして、受信品質測定結果が良好な方から６つのチャネル、すなわちチャネル番号５、６、７、９、１０および１５のチャネルが選択され、（選択チャネル数Ｍ＝６）×（チャネル番号を表現するために必要なビット数＝４）＝２４が総チャネル数Ｎ＝１６よりも大きいため、チャネル識別情報は第２の表現形式を用いて、１６個のチャネルそれぞれに対応する１６ビットのビット列のうち６つの選択チャネルに対応するビットを「１」とした１６ビットで表現する。また、チャネル品質情報は各選択チャネルの受信品質測定結果をそのまま各４ビットで表す場合の例を示している。図８の例では、通知情報は、チャネル識別情報１６ビット、チャネル品質情報２４ビットの計４０ビットで構成されている。尚、図８の例においてチャネル識別情報を第１の表現形式で生成した場合、８ビット多い２４ビット、通知情報は計４８ビットとなってしまう。

このように、本実施の形態によれば、端末装置３００から基地局装置２００へ、下りリンクの全チャネルの中から一部のチャネルＭ個を選択し、それらＭ個のチャネルに関するチャネル品質情報を通知する際に、選択したチャネルを示すために必要となるチャネル識別情報を、選択チャネルそれぞれを示すＭ個の識別番号（チャネル番号）で表現する第１の表現形式と、全てのチャネルについて選択チャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列によって表現する第２の表現形式とから、選択チャネル数Ｍに基づいて一方を選択する。

これにより、選択チャネル数Ｍに応じて、必要な情報量が小さくなる方の表現形式によってチャネル識別情報を生成することが可能となるため、端末装置から基地局装置への通知情報量を削減することが可能となる。

［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、下りリンクのチャネル数Ｎは固定であるものとし、端末装置が選択するチャネル数Ｍを基地局装置から端末装置に通知し、Ｍによって選択したチャネルの識別情報の表現形式を変更する場合について説明した。

本実施の形態では、チャネル識別情報の表現形式を変更するタイミングに関する他の一例を、下りリンクのチャネル数Ｎが可変である場合について示す。

図９は、端末装置においてチャネル識別情報の表現形式を決定あるいは変更する際の、端末装置における処理の一例を示す図である。まず、基地局装置２００から端末装置Ａ３００に、端末装置Ａ３００が使用可能な下りリンクのチャネル数Ｎを通知する（ステップＳ９０１）。さらに、基地局装置２００から端末装置Ａ３００に、端末装置Ａ３００が選択するチャネル数Ｍを通知する（ステップＳ９０２）。端末装置Ａ３００は、ＮとＭとに基づいてチャネル識別情報の表現形式を決定する（ステップＳ９０３）。尚、決定の方法に関しては、第１の実施の形態で説明した方法と同様の方法を用いることができる。

基地局装置２００がパイロットシンボルを送信する（ステップＳ９０４）と、端末装置Ａ３００は、パイロットシンボルから受信品質を測定し（ステップＳ９０５）、測定した受信品質に基づいてチャネルを選択し（ステップＳ９０６）、ステップ９０３で決定した表現方法に基づいてチャネル識別情報を生成する（ステップＳ９０７）。その後、端末装置Ａ３００は、生成したチャネル識別情報を基地局装置２００に通知する（ステップＳ９０８）。

基地局装置２００から端末装置Ａ３００に対して、Ｎの通知あるいはＭの通知がない場合（あるいは、ＮとＭに変更がない場合）は、ステップＳ９０４からステップＳ９０８の処理を繰り返し行う。一方、処理の途中で下りリンクのチャネル数Ｎが再度通知された場合、あるいは、選択するチャネル数Ｍが再度通知された場合は、端末装置Ａ３００はチャネル識別情報の表現形式を再度決定した後、ステップＳ９０４からステップＳ９０８の処理を繰り返し行う。

このように、本実施の形態によれば、基地局装置は、端末装置が使用可能な下りリンクのチャネル数Ｎ、および、選択するチャネル数Ｍを端末装置に通知すると、端末装置はＮとＭとに基づいて、選択したチャネルを示すために必要となるチャネル識別情報を、選択チャネルそれぞれを示すＭ個の識別番号（チャネル番号）で表現する第１の表現形式と、Ｎ個のチャネルについて選択チャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列によって表現する第２の表現形式とから、一方を選択（決定）する。

これにより、下りリンクのチャネル数Ｎあるいは選択チャネル数Ｍに応じて、必要な情報量が小さくなる方の表現形式によってチャネル識別情報を生成することが可能となるため、端末装置から基地局装置への通知情報量を削減することが可能となる。

以上のように、上記各実施の形態では、
１）伝送システム：マルチキャリア伝送システム（特にＯＦＤＭ伝送システム）
２）チャネル構成：少なくとも１つのサブキャリアを備える。

３）受信品質情報および適応変調の単位：チャネル毎
４）適応スケジューリング（チャネルの割り当て）：チャネル毎またはチャネルをさらに時間方向に分割したリソースブロック毎
としたセルラーシステムにおいて、受信品質としてパイロットシンボルに基づき算出したＳＩＮＲを用いた例により本発明を説明した。

しかしながら、本発明の適用できる、変調方式、チャネル構成、受信品質情報および適応変調の単位、適応スケジューリング（チャネルの割り当て）、及び、受信品質は、上記のものに限定されるものではない。

例えば、伝送システムとして拡散技術を用いたＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi Carrier-Code Division Multiple Access）システムを、適応変調および適応スケジューリングの単位は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）などのＳＤＭＡ（Space Division Multiple Access：空間分割多元接続）において送信アンテナあるいは固有モードが示す複数のチャネル、ＣＤＭＡにおける複数のコードチャネル、あるいはこれらの組み合わせとしてのチャネルなど、複数のチャネルを用いて通信を行なう他のシステムであっても、チャネル毎に受信品質が異なる可能性があるシステムにおいて、本発明を適用することができる。

また、受信品質情報としては、
ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＳＮＲ、ＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio：受信信号電力対干渉電力比）、ＣＮＲ（Carrier to Noise power Ratio：搬送波電力対雑音電力比）、ＣＩＲ（Carrier to Interference power Ratio：搬送波電力対干渉電力比）、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise power Ratio：搬送波電力対干渉電力および雑音電力比）、など受信信号電力や搬送波電力に関連して受信品質を示す指標、
変調方式とチャネル符号化率の組み合わせであるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）や伝送レートなどの変調パラメータ等の伝搬路状態に応じて選択された変調パラメータなどの伝送速度にかかわる指標、
であればそれ以外の限定はされない。

また、チャネル品質情報および適応変調の単位は、チャネル内の１以上のサブキャリアからなるサブキャリアグループ毎としても良い。

また、上記の各実施の形態では、端末装置から基地局装置に、選択したチャネルを示すチャネル識別情報と、選択したそれぞれのチャネルにおける受信品質を示すチャネル品質情報とを通知する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限るものではない。例えば、端末装置がＮ個の下りリンクチャネルの中からＭ個のチャネルを選択し、Ｍ個のチャネルを示すチャネル識別情報とＭ個のチャネルにおける平均受信品質を示す平均チャネル品質情報とを通知するようなシステム、あるいは、Ｎ個の下りリンクチャネルの中からＭ個のチャネルを選択し、Ｍ個のチャネルを示すチャネル識別情報とＭ個のチャネルにおける受信品質をＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換した結果を示すＤＣＴチャネル品質情報とを通知するようなシステム、あるいは、端末装置がＮ個の下りリンクチャネルの中からＭ個の劣悪なチャネルを選択し、Ｍ個のチャネルを示すチャネル識別情報のみを通知するシステムなど、Ｎ個のチャネルの中からＭ個のチャネルを選択し、Ｍ個のチャネルを示すチャネル識別情報を通信相手に通知するその他のシステムにも適用可能である。

また、上記の各実施の形態では、基地局装置と端末装置とから構成されるＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）を採用する通信システムであり、下りリンクの通信においてＯＦＤＭの適応変調システムを想定し、上りリンクの通信ではＯＦＤＭと適応変調は行わないシステムを想定しているが、これに限定されるものではない。

さらに、本発明は、複数の通信装置のいずれかがスケジューリング機能と適応変調を実施し、他の通信装置が通知情報送信機能を実施することができる関係にある通信装置同士へ適用することができる。

尚、２つの通信装置間で、通知情報を通知する側（通知情報送信機能を有する側）を端末装置、通知された通知情報に基づいて各端末装置への送信データを各チャネルに割り当て適応変調を行う側（スケジューリング機能を行う側）を基地局装置として説明したが、一つの通信装置が両方の機能を有する場合もあり得る。

本明細書において、端末装置という用語は、通信相手の通信装置と無線通信を行う装置であり、無線機、携帯端末装置、携帯電話等を含むものとして用いた。

本発明は、通信装置に利用可能である。

Claims (13)

1. 基地局装置から端末装置への下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記端末装置は前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する通信システムであって、
   前記チャネル識別情報は、前記選択したチャネルの数に応じて、
   前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
   前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えることを特徴とする通信システム。
2. 基地局装置から端末装置への下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記端末装置は前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する通信システムであって、
   前記チャネル識別情報は、前記下りリンクのチャネルの数に応じて、
   前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
   前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と
   を切り替えることを特徴とする通信システム。
3. 前記通知情報は、前記選択したチャネルにおける受信品質に関するチャネル品質情報をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記チャネル識別情報の表現形式を、
   前記第１の表現形式によるチャネル識別情報と前記第２の表現形式によるチャネル識別情報とのうち、情報量の小さい方を選択することにより切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
5. 前記チャネル識別情報の表現形式として、
   前記選択したチャネル数に個々のチャネルの識別番号を表現するために必要なビット数を乗じた値が、
   前記下りリンクのチャネル数と比較して小さい場合には前記第１の表現形式を選択し、
   前記下りリンクのチャネル数と比較して大きい場合には前記第２の表現形式を選択し、
   前記下りリンクのチャネル数と等しい場合には前記第１の表現形式と前記第２の表現形式とのうちいずれか一方を選択することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
6. 基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置であって、
   前記選択したチャネルの数に応じて、
   前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
   前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成部を有することを特徴とする端末装置。
7. 基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置であって、
   前記下りリンクのチャネルの数に応じて、
   前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
   前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成部を有することを特徴とする端末装置。
8. 前記端末装置は、
   さらに、前記選択したチャネルにおける受信品質に関するチャネル品質情報を生成するチャネル品質情報生成部を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の端末装置。
9. 前記チャネル識別情報生成部は、
   前記第１の表現形式によるチャネル識別情報と前記第２の表現形式によるチャネル識別情報を、情報量の小さい方を選択することにより切り替えることを特徴とする請求項６又は７に記載の端末装置。
10. 前記チャネル識別情報生成部は、
    前記選択したチャネル数に個々のチャネルの識別番号を表現するために必要なビット数を乗じた値が、
    前記下りリンクのチャネル数と比較して小さい場合には前記第１の表現形式を選択し、
    前記下りリンクのチャネル数と比較して大きい場合には前記第２の表現形式を選択し、
    前記下りリンクのチャネル数と等しい場合には前記第１の表現形式と前記第２の表現形式のうちのいずれか一方を選択してチャネル識別情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の端末装置。
11. 基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置における通信方法であって、
    前記選択したチャネルの数に応じて、
    前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
    前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成ステップを有することを特徴とする端末装置における通信方法。
12. 基地局装置と下りリンクにおいて複数のチャネルを介して通信を行い、前記複数の下りリンクのチャネルの中から１以上のチャネルを選択し、少なくとも前記選択したチャネルを特定するためのチャネル識別情報を含む通知情報を前記基地局装置へ通知する端末装置における通信方法であって、
    前記下りリンクのチャネルの数に応じて、
    前記選択したチャネルそれぞれの識別番号で構成される第１の表現形式と、
    前記下りリンクのチャネルそれぞれについて前記選択したチャネルに含まれるか否かを二値で表したビット列により構成される第２の表現形式と、を切り替えて、前記チャネル識別情報を生成するチャネル識別情報生成ステップを有することを特徴とする端末装置における通信方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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