WO2006106675A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2006106675A1
WO2006106675A1 PCT/JP2006/306301 JP2006306301W WO2006106675A1 WO 2006106675 A1 WO2006106675 A1 WO 2006106675A1 JP 2006306301 W JP2006306301 W JP 2006306301W WO 2006106675 A1 WO2006106675 A1 WO 2006106675A1
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wireless communication
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frequency
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Mamoru Sawahashi
Kenichi Higuchi
Hiroyuki Atarashi
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Ntt Docomo, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to a technical field of wireless communication, and more particularly to a wireless communication apparatus and a wireless communication method for controlling an automatic retransmission request (ARQ: Automatic R mark eat Request).
  • ARQ Automatic R mark eat Request
  • IMT-2000 International Mobile Telecommunications_2000
  • IMT-2000 International Mobile Telecommunications_2000
  • W-CDMA wideband code division multiple access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • AMC adaptive modulation and channel coding
  • ARQ automatic packet retransmission request
  • Non-Patent Document 2 ARQ is described in Non-Patent Document 2, for example.
  • This technique is described in Non-Patent Document 3, in which the frequency band is divided into a plurality of bands (frequency blocks) and the modulation method is determined for each frequency block.
  • Special Reference 1 T.Ue, S.Aampei, N.Morinaga and K.Hamaguchi, Symbol Rate and Modulation Levele Controlled Adaptive Modulation / TDMA / TDD System for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission ", IEEE Trans.VT , pp.1134-1147, vol.4 7, No.4, Nov.l998
  • Patent Document 2 S. Lin, Costello, Jr. and M. Miller, Automatic-Repeat-Request Error Control Schemes ", IEEE Communication Magazine, vol.12, No.12, p.5-17, Dec.198 4
  • Non-Patent Document 3 P.Chow, J. ioffi, J. Bingham, "A Practical Discrete Multitone Transceiver Loading Algorithm for Data Transmission over Spectrally shaped Chan nel ⁇ , IEEE Trans. Commun. vol.43, No.2 / 3/4, February / March / April 1995
  • FIG. 1 schematically shows the reception level of a signal affected by frequency selective fading.
  • Fig. 1 (A) if the frequency band used for wireless transmission is relatively narrow, the reception level within that band can be treated as being constant.
  • Fig. 1 (B) when it becomes a wide band, the frequency dependence of the reception level becomes significant, and it is reasonable to approximate it with a constant value. Bandwidth is relative.
  • the bandwidth used in the current system of about 5 MHz belongs to the narrowband, and the bandwidth planned for the next generation system such as 100 MHz belongs to the wideband.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • the modulation scheme and coding rate are determined based on the reception quality (SIR). It becomes difficult to decide.
  • SIR reception quality
  • the entire frequency band is divided into a plurality of frequency band bands (frequency blocks), and the modulation method is changed for each frequency block. ing.
  • the frequency band is divided into four frequency blocks, and modulation schemes such as QPSK, 16QAM, and 64QAM are set for each frequency block.
  • ARQ automatic repeat request
  • error correction coding that transmits redundant bits of information and compensates for errors based on this information on the receiving side is an indispensable technique for compensating errors in the radio section.
  • error correction coding the frequency diversity effect is obtained and the characteristics are improved by controlling the entire band.
  • ARQ adaptive modulation and demodulation coding
  • ARQ is a frequency block It is considered that the characteristics are better when the control is divided into two.
  • the division of the frequency block has a problem that each control signal is required for the frequency block. Therefore, further radio communication efficiency is required for future communication systems, and it is desired to further improve the efficiency of use in the frequency band.
  • a general problem of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method that improve the frequency use efficiency in wireless transmission.
  • a specific subject of the present invention is a method of performing frequency modulation of units of adaptive modulation / demodulation coding, ARQ, and channel coding in consideration of the above characteristics and tradeoffs of increase in control signal, and It is an object of the present invention to provide a radio communication apparatus and a radio communication method capable of increasing the frequency utilization efficiency with a relatively small increase in control signals by using a method that is not performed.
  • a wireless communication device that performs at least automatic retransmission request control and performs wireless communication with frames occupying a plurality of predetermined frequency bands.
  • This device receives means for receiving feedback information for each of a plurality of frequency bands from the communication partner side, and in which frequency band of the plurality of frequency bands the retransmission packet indicated by the feedback information is retransmitted.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the state of frequency selective fading.
  • FIG. 2 is a diagram showing how a modulation scheme is changed for each of a plurality of frequency blocks.
  • FIG. 3 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a chart illustrating a modulation scheme determined for each frequency block.
  • FIG. 5 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 A flow chart for creating a control signal that defines the correspondence between retransmission packets and frequency blocks.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a part of processing performed in an MCS determination unit.
  • FIG. 8 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram regarding the operation of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 A chart comparing each embodiment from the viewpoint of a processing unit.
  • 302 packet generation unit 304 channel encoding unit; 306 serial-parallel conversion unit; 308-1 to N data modulation unit; 310 control unit; 312 retransmission control unit;
  • 502 packet generation unit 504 channel encoding unit; 506 serial-parallel conversion unit; 507-1 to N switch; 508—:! To N data modulation unit; 510 control unit; 512 retransmission control unit;
  • N packet generation unit 1002-1 to N packet generation unit; 1004—:! To N channel coding unit; 108—:! To N data modulation unit; 1010 block allocation unit; 1012 control unit
  • a radio communication apparatus that performs radio communication in a frame that occupies a plurality of predetermined frequency bands (frequency blocks) is used, and based on feedback information for each frequency block, It is determined in which frequency block of the plurality of frequency blocks the retransmission packet indicated by the feedback information is to be retransmitted, and the retransmission packet is transmitted on one or more determined frequency blocks. This makes it possible to use broadband frequency resources efficiently.
  • the feedback information includes quality information indicating received signal quality on the communication partner side and packet identification information specifying a retransmission packet.
  • a frequency band for retransmitting a retransmission packet is determined based on quality information indicating received signal quality on the communication partner side.
  • a modulation scheme and a coding rate when transmitting a packet are determined for each of a plurality of frequency bands. Since AMC and ARQ are controlled for each frequency block, the frequency utilization efficiency can be further improved.
  • a retransmission packet is transmitted in one or more of a plurality of frequency bands, and a new packet is transmitted in one or more of a plurality of frequency bands. The frequency utilization efficiency can be improved by reducing unused frequency blocks in one frame.
  • error correction code processing is performed for each frame.
  • the frequency diversity effect can be increased and the error correction capability can be improved.
  • error correction coding processing is performed on the entire packet other than the retransmission packet in the frame. As a result, the error correction capability can be improved.
  • processing related to adaptive modulation coding (AMC), error correction coding (FEC), and automatic repeat request (ARQ) is performed, and processing power S related to one or more of AMC, FEC and ARQ, multiple For each of the frequency blocks.
  • the entire frequency band (band occupied by the system) used for wireless transmission contains multiple frequency blocks, which are distinguished as necessary.
  • processing related to AMC is performed for each frequency block.
  • ARQ processing is performed for each frequency block.
  • processing related to AMC and ARQ is performed for each frequency block.
  • processing for all AMC, FEC, and ARQ is performed for each frequency block.
  • a chart comparing each example from the perspective of processing units is shown in Figure 11.
  • FIG. 3 shows a partial block diagram of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a packet generation unit 302, a channel encoding unit 304, a serial-parallel conversion unit 306, several (N) frequency block data modulation units 308-1 to 308-N, and a control unit 310.
  • the control unit 310 includes a retransmission control unit 312 and an MCS determination unit 314.
  • the packet generation unit 302 creates a retransmission packet or a new packet from the data sequence input thereto in accordance with a control signal from the control unit 310.
  • a retransmitted packet is a packet that has been transmitted before the transmitter's power and has a packet number specified by the receiver.
  • a new packet is a packet whose transmitter power has not yet been transmitted. Modulation method Depending on the, the number of transmitted bits (ie, the number of bits in one packet) is different, so the control signal contains information on the modulation scheme.
  • Channel encoding section 304 encodes a packet to be transmitted in accordance with a control signal from control section 310 (information indicating an encoding rate included therein).
  • Channel coding section 304 performs forward error correction (FEC) coding on a frame-by-frame basis (performed over the entire frequency band).
  • FEC forward error correction
  • the serial-parallel converter 306 converts the serial signal sequence input thereto into several (N) frequency block parallel signal sequences and outputs them.
  • N data modulation sections 308-1 to 308-N modulate a signal to be transmitted for each frequency block in accordance with a control signal from control section 310.
  • the control signal includes information that distinguishes the modulation method. Any suitable modulation scheme such as QPSK: 16QAM, 64QAM may be used
  • Control unit 310 outputs a control signal for controlling the operation of each element in the transmitter.
  • the retransmission control unit 312 determines whether or not retransmission to the communication partner is necessary based on the feedback information.
  • the feedback information includes information such as received signal quality (received SIR) for each frequency block on the communication partner side, necessity of retransmission, identification information of packets that require retransmission (for example, packet number), error correction coding information, etc. .
  • the necessity of retransmission can be determined, for example, by a signal indicating an acknowledgment (ACK) or a negative response (NACK).
  • MCS determination section 314 determines a modulation scheme for retransmission or new packet transmission for each frequency block.
  • One sign rate is determined per frame (over the entire frequency band). The frequency band used for the entire frame is divided into multiple frequency blocks.
  • An appropriate modulation method is performed by referring to a predetermined correspondence, for example.
  • a correspondence may be configured as follows, for example:
  • SIR represents the received signal quality (received SIR) measured at the communication partner, and S, ..., S
  • Figure 4 shows an example of the modulation method defined in this way.
  • the transmitter in FIG. 3 receives feedback information from the communication partner, and determines the necessity of retransmission, the modulation method, and the like.
  • the transmitter determines whether retransmission is necessary based on a signal indicating ACK or NACK for each packet.
  • the retransmission is performed when a NACK is notified from the communication partner, and when the ACK is notified, the control unit operates to transmit a new packet.
  • This determination is a determination of whether or not to retransmit the entire frame (that is, the retransmission unit is not per frequency block).
  • the transmitter determines an appropriate modulation method for each frequency block based on the received SIR, and determines one coding rate for the entire frequency band.
  • a packet to be transmitted is prepared, and the packet is encoded, parallelized to each of a plurality of frequency blocks, independently modulated for each frequency block, and not transmitted. Wirelessly transmitted via the illustrated element.
  • Radio transmission is performed by a multicarrier scheme such as an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the radio parameters (modulation method, coding rate, etc.) for retransmitting the packet may be the same as those for the previous transmission, or may be set again by the control unit 310.
  • the coding rate can be changed for each frequency block.
  • processing related to adaptive modulation and coding is performed for each frequency block.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • FEC error correction coding
  • FIG. 5 shows a partial block diagram of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows a packet generator 502, a channel encoder 504, a serial-parallel converter 506, several frequency block (N) switches 507-1 to ⁇ , and N data modulators 508—:! N and control unit 510 are drawn.
  • Control unit 510 includes retransmission control unit 512 and MCS determination unit 514. Duplicate descriptions of the elements already described are omitted.
  • Packet generation section 502 creates a retransmission packet or a new packet from the data sequence input thereto in accordance with a control signal from control section 510.
  • Channel coding section 504 codes a packet to be transmitted according to the coding rate included in the control signal from control section 510.
  • Channel coding section 504 performs error correction coding (FE C) coding over the entire frequency band.
  • FE C error correction coding
  • the serial-parallel converter 506 converts the serial signal sequence input thereto into several (N) frequency block parallel signal sequences and outputs them.
  • the switches 507-1 to N are connected to the data modulation unit in the subsequent stage and the control unit
  • AMC modulation method
  • Control unit 510 outputs a control signal for controlling the operation of each element in the transmitter.
  • the retransmission control unit 512 determines whether or not retransmission to the communication partner is necessary based on the feedback information.
  • the feedback blueprint includes the received signal quality (for example, received SIR) on the communication partner side, the necessity of retransmission for each frequency block, and identification information (for example, packet number) of the packet that requires retransmission for each frequency block. Etc. are included.
  • the necessity of retransmission can be determined, for example, by a signal indicating an acknowledgment (ACK) or a negative acknowledgment (NACK).
  • the retransmission control unit 512 determines the power of transmitting the retransmission packet at which frequency block.
  • MCS determination section 514 determines a modulation scheme for retransmission or new packet transmission for each frequency block.
  • An appropriate modulation method and coding rate are determined by referring to a predetermined correspondence relationship, for example. In this embodiment, every frame (all frequencies One modulation scheme and one coding rate are determined adaptively, and the packet to be retransmitted is determined for each frequency block.
  • the transmitter receives feedback information from the communication partner, and determines the necessity of retransmission, the modulation method, and the like.
  • the transmitter determines the necessity of retransmission for each frequency block based on a signal representing ACK or NACK for each packet. Retransmission is performed when NACK is notified from the communication partner, and when ACK is notified, the control unit operates to transmit a new packet.
  • the transmitter determines one appropriate modulation scheme and coding rate for the entire frequency band based on the received SIR. Based on the determined and discriminated contents, a packet to be transmitted is prepared, the packet is encoded, parallelized to each of a plurality of frequency blocks, and used for retransmission of the packet.
  • the data is modulated by the data modulation unit and wirelessly transmitted via elements not shown.
  • the switches related to the frequency block used for retransmission packets are closed, and the other switches are opened.
  • Radio transmission is performed by a multicarrier system such as the OFDM system.
  • the radio parameters (modulation method, coding rate, etc.) for retransmitting the packet may be the same as those for the previous transmission, or may be set again by control unit 510.
  • the frequency block for retransmitting the packet may be the same as or different from the frequency block for the previous transmission.
  • FIG. 6 shows a part of the process performed by retransmission control section 512 that creates a control signal that defines the correspondence between packets to be transmitted and frequency blocks.
  • the flow begins at step 602.
  • step 602 it is assumed that a frequency block that needs to be retransmitted has already been determined based on the feedback information. For example, among the packets transmitted in five frequency blocks B, B, B, B, B, frequency blocks B, B, B, B
  • the parameter k is an integer value between 1 and K.
  • step 606 a frequency block to be used when retransmitting the packet is determined.
  • the Another decision is to retransmit the packet on the frequency block that shows the best received signal quality among the five frequency blocks. For example, if the received signal quality of the second frequency block B out of 5 frequency blocks is the best,
  • step 608 the parameter k for distinguishing packets is increased and updated.
  • Step 610 it is determined whether or not the parameter k has reached the upper limit value K. If it has not reached the upper limit, the flow returns to step 606 and the same process is repeated for packets transmitted in another frequency block. If the parameter k exceeds the upper limit K, the flow proceeds to step 612.
  • step 612 a control signal is created so that each packet is retransmitted at the determined frequency block.
  • This control signal determines the correspondence between the retransmitted packet and the frequency block, and controls the open / close state of the switches 507-:!-N.
  • the switches related to the frequency block used for the retransmission bucket are closed, and the others are opened. Thereafter, the flow proceeds to step 614 and ends.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a part of the processing performed in MCS determination section 514. Flow begins at step 702. As in the case of FIG. 6, in step 702, it is assumed that, among the plurality of frequency blocks, the frequency block that needs to be retransmitted has already been determined based on the feedback information. For example, five frequency block B signals
  • a parameter n for distinguishing a plurality of frequency blocks is set to an initial value.
  • the parameter n is an integer value between 1 and N.
  • step 706 it is determined whether or not the packet transmitted in the frequency block specified by the parameter n is a retransmission packet. If it is not a retransmission packet, the flow proceeds to step 708, and if it is a retransmission packet, the flow proceeds to step 710.
  • step 708 a modulation scheme and a coding rate for transmitting a new packet are determined. This determination is made based on past received signal quality and the like.
  • a modulation scheme and a coding rate for transmitting a retransmission packet are determined.
  • the radio parameters such as the modulation method may be determined again as in the new packet.
  • the radio parameter of the retransmission packet may be a radio parameter used before.
  • the radio parameter may be determined from another viewpoint. For example, a total of 100 bits including information A expressed in 50 bits and redundant information B expressed in 50 bits are transmitted, and 50 bits of redundant information (which may be the same as B) are transmitted during retransmission. , And can be different, even if only sent).
  • the initial coding rate is 1/2, but when the retransmitted information is taken into account, the coding rate becomes 1/3, and the received information correction capability can be improved. .
  • step 712 the parameter n for distinguishing packets is incremented and updated.
  • step 714 it is determined whether or not the parameter n has reached the upper limit value N. If it has not reached the upper limit, the flow returns to step 706 and the same process is repeated for another frequency block. If parameter n exceeds the upper limit N, the flow proceeds to step 716 and ends.
  • ARQ automatic retransmission request
  • FIG. 8 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows the A group of processing elements, including a channel encoder, a serial-to-parallel converter, and N data modulators similar to those shown, are depicted so that there are N sets.
  • N switches 802-1 to N controlled by the control unit 510 are also drawn. Since the individual elements are the same as those already described in FIG. 5, duplicate description is omitted.
  • control signals given to the switches 507-1-N in FIG. 5 of the second embodiment change the open / close state of the switches 507-1-N according to the correspondence between the retransmitted packets and the frequency blocks. Control.
  • the switch relating to the frequency block used for the retransmitted packet is closed, and the others are open.
  • Example 3 described below frequency blocks that are not used for retransmission packets are used for transmission of new packets.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an operation relating to the present embodiment. For simplicity, it is assumed that a packet is transmitted with five frequency blocks B, B, B, B, and B. Channel mark
  • Encoding is performed for each frame over the entire frequency band. For the five packets sent for each frequency block in the first frame, the packets sent in frequency blocks B and B
  • a NACK signal is reported for the packet, and the packet transmitted in these two frequency blocks is retransmitted.
  • Retransmission shall be performed in the Nth frame.
  • two of the five frequency blocks in the Nth frame are used for retransmission, and three are unused.
  • a new packet is transmitted using these three frequency blocks.
  • it is assumed that the retransmission packet is transmitted in the same frequency block as before. Therefore, retransmission packets are transmitted in frequency blocks B and B, and new buckets are transmitted in other frequency blocks B, B, and B.
  • a retransmitted packet is transmitted on frequency block B in frame # 2N, and on other frequency blocks.
  • Channel coding is performed for the entire new packet, and in the example shown, it is performed for all four frequency blocks.
  • the retransmission control unit 512 in the control unit 510 can determine the correspondence between the retransmission packet and the frequency block according to the flow described in FIG.
  • the packet may be retransmitted with the frequency block having the worst received signal quality. In this way, resources superior to new packets can be preferentially allocated over retransmission packets.
  • the retransmission packet may be transmitted in a frequency block having a quality equal to or higher than the difference between the reception quality value necessary for receiving without error and the reception quality value (reception SIR) reported from the communication partner. For example, if the reception level required for error-free reception is 10 dB and the received SIR of a NACK reported packet is 6 dB, the frequency band reported with a quality value of 4 dB or more is used for retransmission. . In this way, frequency block allocation can be determined based on the minimum required reception level, and retransmission efficiency can be improved.
  • the power for which processing related to ARQ is performed for each frequency block In this embodiment, processing for both AMC and ARQ is performed for each frequency block.
  • the transmitter configuration is almost the same as that shown in Fig. 5.
  • the feedback information input to the control unit 510 includes received SIR for each frequency block (received signal quality at the communication partner side), necessity of retransmission packet for each frequency block, frequency when retransmission is required. Includes packet number etc. for every several blocks. Channel coding is performed over the entire frame (all frequency blocks).
  • the modulation scheme since the modulation scheme is determined for each frequency block, the modulation schemes performed by the data modulation sections 508- :! to N are not necessarily the same, but are determined separately from each other. According to the present embodiment, the modulation scheme and the retransmission unit are determined for each frequency block, so that it is possible to transmit the retransmission packet with more appropriate radio parameters.
  • the power related to processing for ARQ is performed for each frequency block.
  • processing for both AMC and ARQ is performed for each frequency block.
  • the equipment configuration of the transmitter is almost the same as that shown in Fig. 8.
  • the modulation scheme performed by the data modulator 508-1:!-NN is not necessarily the same. They are determined separately from each other.
  • a frame in which retransmission packets and new packets are mixed is created, and the unit of code key is dynamically changed. By changing, it is possible to further improve the efficiency of packet transmission.
  • FIG. 10 is a partial block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • N frequency block
  • FIG. 10 several frequency block (N) packet generation units 1002-1 to N, channel encoding units 1004-1 to N and data modulation units 1008 to 1 to N, a block allocation unit 1010, The control unit 1012 is depicted.
  • processing for each frequency block is performed for all of AMC, FEC and ARQ. Accordingly, the reception SIR and retransmission request signal included in the feedback information are also obtained for each frequency block.
  • a packet to be transmitted is created, encoded, and modulated for each frequency block. Each modulated packet is transmitted in one of multiple frequency bands.
  • the correspondence between the modulated packet and the frequency band is adjusted by the block allocation unit 1010 under the control of the control unit 1012.
  • processing for each frequency block is performed for all of AMC, FEC, and ARQ, so that the transmission efficiency can be expected to be improved most.
  • FIG. 11 shows a chart comparing the methods of Example 1 to Example 6.
  • AMC is performed for each frequency block, and FEC and ARQ are performed for each frame. The entire frequency band used in one frame is divided into multiple frequency blocks.
  • AMC and FEC are performed for each frame, and ARQ is performed for each frequency block.
  • AMC is performed for each frame, FEC is performed for the whole new packet in the frame, and ARQ is performed for each frequency block.
  • Example 4 AMC and ARQ are performed for each frequency block, and FEC is performed for each frame.
  • AMC is performed for each frequency block, FEC is performed for the entire new packet in the frame, and ARQ is performed for each frequency block.

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Abstract

 無線通信装置は、少なくとも自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占めるフレームで無線通信を行う。本装置は、複数の周波数帯域の各々についてのフィードバック情報を通信相手側から受信する手段と、フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数帯域で再送するかを決定する手段と、決定された1以上の周波数帯域で再送パケットを送信する手段とを備える。

Description

明 細 書
無線通信装置及び無線通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に自動再送要求 (ARQ: Automatic R 印 eat Request)の制御を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。
背景技術
[0002] IMT-2000(International Mobile Telecommunications_2000)に代表されるような第 3世代の通信方式では特に下りリンクの高速大容量ィ匕が求められ、一例として 5MHz の周波数帯域を用いて 2Mbpsの情報伝送レートが実現されている。している。 IMT 2000では、シングルキャリア方式の広帯域の符号分割多重アクセス (W-CDMA: Wideband-CDMA)方式が採用されている。また、高速ダウンリンクパケットアクセス( HSDPA : High Speed Downlink Packet Access)と呼ばれる方式が使用されること もある。 HSDPAは、適応変復調及び符号化(AMC:Adaptive Modulation and cha nnel Coding)方式や、 MACレイヤでのパケットの自動再送要求(ARQ)方式等を採 用することで、伝送レートの高速化や高品質化を図っている。 AMCについては、例 えば非特許文献 1に記載されている。また、 ARQについては、例えば非特許文献 2 に記載されている。周波数帯域を複数の帯域 (周波数ブロック)に分け、周波数プロ ック毎に変調方式を決定する技術にっレ、ては、非特許文献 3に記載されてレ、る。 特午文献 1 : T.Ue,S.Aampei,N.Morinaga and K.Hamaguchi, Symbol Rate and Modulation Leveleト Controlled Adaptive Modulation/TDMA/TDD System for High-Bit-Rate Wireless Data Transmission", IEEE Trans. VT, pp.1134-1147,vol.4 7,No.4,Nov. l998
特許文献 2 : S.Lin,Costello,Jr.and M.Miller, Automatic-Repeat-Request Error Control Schemes", IEEE Communication Magazine, vol.12, No.12, p.5-17, Dec.198 4
非特許文献 3 : P.Chow,J.し ioffi,J.Bingham,"A Practical Discrete Multitone Transc eiver Loading Algorithm for Data Transmission over Spectrally shaped Chan nel〃,IEEE Trans. Commun. vol.43, No.2/3/4, February/March/April 1995
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] この種の技術分野では、無線伝送の更なる高速化及び大容量ィヒが求められており 、将来的なシステムでは、現在のシステムで使用されているものよりも更に広い周波 数帯域を利用する必要がある。しかしながら、無線伝送に使用される周波数帯域が 広くなると、マルチパスフェージングに起因する周波数選択性フェージングの影響も 大きくなる。図 1は、周波数選択性フェージングの影響を受けた信号の受信レベルを 模式的に示す。図 1 (A)に示されているように、無線伝送に使用される周波数帯域が 比較的狭帯域であれば、その帯域内での受信レベルは一定であるものとして取り扱 うことができる。し力 ながら、図 1 (B)に示されているように、それが広帯域になると、 受信レベルの周波数依存性が顕著になり、それを一定値で近似することは妥当でな レ、。帯域の広狭は相対的なものであり、ここでは、 5MHz程度の現行システムで使用 されている帯域は狭帯域に属し、 100MHzのような次世代のシステムで使用予定の 帯域は広帯域に属する。上記の適応変調符号化 (AMC)では、受信品質 (SIR)に 基づいて変調方式及び符号化率を決定するので、受信品質評価の基礎である受信 レベルが大きく変動すると、適切な変調方式等を決定することが困難になる。この問 題に対処するため、非特許文献 3記載発明では、図 2に示されるように、周波数帯域 全体を複数の周波数帯域帯域 (周波数ブロック)に分割し、周波数ブロック毎に変調 方式を変更している。図 2では、周波数帯域を 4つの周波数ブロックに分割し、周波 数ブロック毎に QPSK, 16QAM, 64QAM等の変調方式を設定している。
[0004] し力 ながら,将来の無線通信システムでは,音声も含めたすべてのデータをパケ ットで伝送するパケット伝送が適すると考えられる。このようなパケット伝送においては ,無線区間で生じる誤りを補償する方法として, 自動再送要求 (ARQ)が適している。 また,無線区間における誤りを補償する方法として,情報の冗長ビットを送信し,受信 側でこれらの情報に基づき誤りを補償する誤り訂正符号化も必須の技術である。ここ で,誤り訂正符号化は,全帯域に対して制御することにより,周波数ダイバーシチ効 果が得られ,特性が改善する。一方で,適応変復調符号化, ARQは周波数ブロック に分割して制御した方が,特性が優れると考えられる。また周波数ブロックの分割は ,それぞれの制御信号が周波数ブロックに必要であるという問題点もある。従って、 将来的な通信システムに対しては、更なる無線伝送の効率化が求められ、周波数帯 域の利用効率を更に向上させることが望まれてレ、る。
[0005] 本発明の一般的な課題は、無線伝送における周波数利用効率を従来より向上させ 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。
[0006] 本発明の具体的な課題は,上記の特性,および制御信号の増大のトレードオフを 考慮し,適応変復調符号化, ARQ,チャネル符号化の単位を周波数ブロック化を行 う方法,および行わない方法を併用することにより,制御信号の増大が比較的小さく ,かつ周波数利用効率を増大することが可能な無線通信装置及び無線通信方法を 提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明では、少なくとも自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を 占めるフレームで無線通信を行う無線通信装置が使用される。本装置は、複数の周 波数帯域の各々についてのフィードバック情報を通信相手側から受信する手段と、フ イードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数帯域 で再送するかを決定する手段と、決定された 1以上の周波数帯域で再送パケットを送 信する手段とを備える。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、無線伝送における周波数利用効率を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]周波数選択性フェージングの様子を模式的に示す図である。
[図 2]複数の周波数ブロック毎に変調方式を変更する様子を示す図である。
[図 3]本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。
[図 4]周波数ブロック毎に決定された変調方式を例示する図表である。
[図 5]本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。
[図 6]再送パケットと周波数ブロックとの対応関係を定める制御信号を作成するフロー チャートを示す。 [図 7]MCS決定部で行われる処理の一部を示すフローチャートである。
[図 8]本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。
[図 9]実施例 3の動作に関する説明図である。
[図 10]本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。
[図 11]各実施例を処理単位の観点から対比する図表を示す。
符号の説明
[0010] 302 パケット生成部; 304 チャネル符号化部; 306 直並列変換部; 308— 1〜N データ変調部; 310 制御部; 312 再送制御部; 314 MCS決定部;
502 パケット生成部; 504 チャネル符号化部; 506 直並列変換部; 507— 1〜N スィッチ; 508— :!〜 N データ変調部; 510 制御部; 512 再送制御部 ; 514 MCS決定部;
802— 1〜N スィッチ;
1002 - 1~N パケット生成部; 1004— :!〜 N チャネル符号化部; 108— :!〜 N データ変調部; 1010 ブロック割当部; 1012 制御部
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明の一態様によれば、所定の複数の周波数帯域 (周波数ブロック)を占めるフ レームで無線通信を行う無線通信装置にぉレ、て、周波数ブロック毎のフィードバック 情報に基づいて、フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数ブロックの うちのどの周波数ブロックで再送するかが決定され、決定された 1以上の周波数プロ ックで再送パケットが送信される。これにより、広帯域の周波数リソースを効率的に使 用すること力 Sできる。
[0012] 本発明の一態様によれば、前記フィードバック情報に、通信相手側の受信信号品 質を示す品質情報と、再送パケットを特定するパケット識別情報とが含まれる。
[0013] 本発明の一態様によれば、通信相手側の受信信号品質を示す品質情報に基づい て、再送パケットを再送する周波数帯域が決定される。
[0014] 本発明の一態様によれば、パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が、複 数の周波数帯域の各々について決定される。 AMC及び ARQの制御が周波数プロ ック毎に行われるので、更に周波数利用効率を向上させることができる。 [0015] 本発明の一態様によれば、複数の周波数帯域の 1以上で再送パケットが送信され 、複数の周波数帯域の 1以上で新たなパケットが送信される。 1つのフレーム内の不 使用の周波数ブロックを減らすことで、周波数利用効率を向上させることができる。
[0016] 本発明の一態様によれば、誤り訂正符号ィ匕の処理がフレーム毎に行われる。周波 数帯域全体にわたって符号化を行うことで、周波数ダイバーシチ効果を大きくし、誤 り訂正能力を向上させることができる。
[0017] 本発明の一態様によれば、誤り訂正符号化の処理が、フレーム中の再送パケット以 外のパケット全体に関して行われる。これにより、誤り訂正能力の向上を図ることがで きる。
[0018] 以下、本発明による送信機の様々な実施例が説明される。説明される実施例では、 適応変調符号化 (AMC)、誤り訂正符号化 (FEC)及び自動再送要求 (ARQ)に関 する処理がなされ、 AMC, FEC及び ARQの 1以上に関する処理力 S、複数の周波数 ブロックの各々についてなされる。無線伝送に使用される周波数帯域全体 (システム の占める帯域)は複数の周波数ブロックを含み、必要に応じてそれらが区別される。 概して、実施例 1では AMCに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例 2, 3では ARQに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例 4, 5では AMC及 び ARQに関する処理が周波数ブロック毎になされる。実施例 6では AMC, FEC及 び ARQ総てに関する処理が周波数ブロック毎になされる。各実施例を処理単位の 観点から対比した図表は、図 11に示される。
実施例 1
[0019] 図 3は、本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図を示す。図 3には、パ ケット生成部 302、チャネル符号化部 304、直並列変換部 306、周波数ブロック数個 (N個)のデータ変調部 308— 1〜N及び制御部 310が描かれている。制御部 310は 、再送制御部 312と、 MCS決定部 314とを有する。
[0020] パケット生成部 302は、制御部 310からの制御信号に従って、再送パケット又は新 規パケットを、そこに入力されたデータ系列から作成する。再送パケットとは、送信機 力 以前に送信済みのパケットであり、受信機側から指定されたパケット番号を有す る。新規パケットとは、送信機力 は未だ送信されていないパケットである。変調方式 に依存して、送信ビット数 (即ち、 1パケットのビット数)は異なるので、制御信号は変 調方式に関する情報を含む。
[0021] チャネル符号化部 304は、制御部 310からの制御信号(に含まれる符号化率を示 す情報)に従って、送信するパケットを符号化する。チャネル符号化部 304は、誤り訂 正符号化(FEC : Forward Error Correction)符号化を、フレーム毎に行う(周波数 帯域全体にわたって行う)。
[0022] 直並列変換部 306は、そこに入力された直列的な信号系列を、周波数ブロック数 個(N個)の並列的な信号系列に変換し、それらを出力する。
[0023] N個のデータ変調部 308— 1〜Nは、制御部 310からの制御信号に従って、送信 する信号を周波数ブロック毎に変調する。制御信号は、変調方式を区別する情報を 含む。 QPSK:、 16QAM、 64QAMのような適切ないかなる変調方式がされてもよい
[0024] 制御部 310は、送信機内の各要素の動作を制御する制御信号を出力する。再送 制御部 312は、通信相手側に対する再送の要否を、フィードバック情報に基づいて 判断する。フィードバック情報は、通信相手側での周波数ブロック毎の受信信号品質 (受信 SIR)、再送の要否、再送を要するパケットの識別情報 (例えば、パケット番号) 、誤り訂正符号化情報等の情報を含む。再送の要否は、例えば、肯定応答 (ACK) 又は否定応答(NACK)を表す信号で判別できる。 MCS決定部 314は、受信 SIRに 基づいて、再送又は新規パケットを送信する際の変調方式を周波数ブロック毎に決 定する。符号ィ匕率はフレーム毎に(周波数帯域全体にわたって) 1つ決定される。 1フ レーム全体で使用される周波数帯域は、複数の周波数ブロックに分けられている。
[0025] 適切な変調方式は、例えば、予め定められている対応関係を参照することによって 行われる。そのような対応関係は、例えば次のように構成されてもよい:
SIRく S ならば、 Mod (l)が採用される;
S ≤SIRく Sならば、 Mod (2)が採用される;
1 2
S ≤SIRく Sならば、 Mod (3)が採用される;
2 3
S ≤SIR ならば、 Mod (S)が採用される; ただし、 SIRは通信相手側で測定された受信信号品質 (受信 SIR)を表し、 S,…, S
1 は所定の信号品質を表し(Sく · · ·く S )、Mod (l) , ···, Mod (S)の各々は、 BPS
S 1 S- 1
K, QPSK, 16QAM, 64QAMのような変調方式を表す。図 4は、このようにして定 められた変調方式の一例を示す。
[0026] 図 3の送信機は、通信相手からフィードバック情報を受信し、再送の要否及び変調 方式等を決定する。送信機は、パケット毎の ACK又は NACKを表す信号に基づい て、再送の要否を判断する。再送は、通信相手から NACKが通知された場合に行わ れ、 ACKが通知された場合は、制御部は新規パケットを送信するよう動作する。この 判断は、フレーム全体を再送するか否かの判断である(即ち、再送単位は周波数ブ ロック毎ではなレ、。)。送信機は、受信 SIRに基づいて、適切な変調方式を周波数ブ ロック毎に決定し、符号化率を周波数帯域全体に対して 1つ決定する。決定及び判 別された内容に基づいて、送信するパケットが用意され、そのパケットは、符号化され 、複数の周波数ブロックの各々に合わせて並列化され、各周波数ブロック毎に独立 に変調され、不図示の要素を介して無線送信される。無線送信は、例えば直交周波 数分割多重化(OFDM)方式のようなマルチキャリア方式で行われる。なお、パケット を再送する際の無線パラメータ (変調方式、符号化率等)は、以前に送信された際の 無線パラメータと同じでもよいし、改めて制御部 310で設定し直してもよい。又、符号 化率も周波数ブロック毎に変更することも可能である。
[0027] 本実施例によれば、適応変調符号化 (AMC)に関する処理が、周波数ブロック毎 に行われる。周波数帯域を複数のブロックに分けることで、受信 SIRの変動を小さく することができ、適切な無線パラメータを設定することができる。 AMCを周波数ブロッ ク毎に行うことに起因して、変調方式を指定する制御信号も周波数ブロック毎に必要 になるので、制御信号が増えることが予想される。し力 ながら、変調方式の種類は 高々数十個程度に過ぎないので(2〜3ビットで区別できるので)、制御情報量の増 加はそれほど多くなレ、。また、誤り訂正符号化(FEC)は、フレームの周波数帯域全 体にわたって行っているので、周波数ダイバーシチ効果が大きぐ誤り訂正能力を高 く維持できる。
実施例 2 [0028] 図 5は、本発明の一実施例による送信装置の部分ブロック図を示す。図 5には、パ ケット生成部 502、チャネル符号化部 504、直並列変換部 506、周波数ブロック数個 (N個)のスィッチ 507— 1〜Ν、 N個のデータ変調部 508— :!〜 N及び制御部 510が 描かれている。制御部 510は、再送制御部 512と、 MCS決定部 514とを有する。説 明済みの要素に関する重複的な説明は省略される。
[0029] パケット生成部 502は、制御部 510からの制御信号に従って、再送パケット又は新 規パケットを、そこに入力されたデータ系列から作成する。
[0030] チャネル符号化部 504は、制御部 510からの制御信号に含まれる符号化率に従つ て、送信するパケットを符号化する。チャネル符号化部 504は、誤り訂正符号化 (FE C)符号化を、周波数帯域全体にわたって行う。
[0031] 直並列変換部 506は、そこに入力された直列的な信号系列を、周波数ブロック数 個(N個)の並列的な信号系列に変換し、それらを出力する。
[0032] スィッチ 507— 1〜Nは、そこに入力された信号を後段のデータ変調部に、制御部
501からの制御信号に従って接続する。
[0033] N個のデータ変調部 508— :!〜 Nは、制御部 510からの制御信号に従って、送信 する信号を変調する。 QPSK、 16QAM、 64QAMのような適切ないかなる変調方式 力 Sされてもよい。但し、本実施例では、 N個のデータ変調部 508— 1〜Nは総て同一 の変調方式で信号を変調する(AMCはフレーム毎に行われる。 )。
[0034] 制御部 510は、送信機内の各要素の動作を制御する制御信号を出力する。再送 制御部 512は、通信相手側に対する再送の要否を、フィードバック情報に基づいて 判断する。フィードバッグ青報には、通信相手側での受信信号品質 (例えば、受信 SI R)、周波数ブロック毎の再送の要否、周波数ブロック毎の再送を要するパケットの識 別情報 (例えば、パケット番号)等の情報が含まれる。再送の要否は、例えば、肯定 応答 (ACK)又は否定応答(NACK)を表す信号で判別できる。再送制御部 512は 、どの周波数ブロックで再送パケットを送信する力 決定する。 MCS決定部 514は、 受信 SIRに基づいて、再送又は新規パケットを送信する際の変調方式を周波数プロ ック毎に決定する。適切な変調方式及び符号化率は、例えば、予め定められている 対応関係を参照することによって行われる。本実施例では、フレーム毎に (周波数全 域にわたって) 1つの変調方式及び 1つの符号化率が適応的に決定され、再送する パケットが周波数ブロック毎に決定される。
[0035] 送信機は、通信相手からフィードバック情報を受信し、再送の要否及び変調方式等 を決定する。送信機は、パケット毎の ACK又は NACKを表す信号に基づいて、再送 の要否を周波数ブロック毎に判断する。再送は、通信相手から NACKが通知された 場合に行われ、 ACKが通知された場合は、制御部は新規パケットを送信するよう動 作する。送信機は、受信 SIRに基づいて、適切な変調方式及び符号化率を周波数 帯域全体に対して 1つ決定する。決定及び判別された内容に基づいて、送信するパ ケットが用意され、そのパケットは、符号化され、複数の周波数ブロックの各々に合わ せて並列化され、パケットの再送に使用される周波数ブロックに関するデータ変調部 で変調され、不図示の要素を介して無線送信される。再送パケットに使用される周波 数ブロックに関するスィッチは閉じられ、それ以外のスィッチは開放される。無線送信 は、例えば OFDM方式のようなマルチキャリア方式で行われる。なお、パケットを再 送する際の無線パラメータ(変調方式、符号化率等)は、以前に送信された際の無線 パラメータと同じでもよいし、改めて制御部 510で設定し直してもよい。更に、パケット を再送する際の周波数ブロックも、以前に送信された際の周波数ブロックと同一でも ょレヽし、相違していてもよい。
[0036] 図 6は、再送制御部 512で行われる処理の内、送信するパケットと周波数ブロックと の対応関係を定める制御信号を作成する部分を示す。フローはステップ 602から始 まる。ステップ 602では、フィードバック情報に基づいて、複数の周波数ブロックのうち 、再送を要する周波数ブロックが既に判別済みであるものとする。例えば、 5つの周 波数ブロック B , B , B , B , Bで送信したパケットの内、周波数ブロック B, B, B
1 2 3 4 5 3 4 5 で送信されたパケットについて、 NACK信号が報告され、これら 3つのパケットが再 送されるものとする。再送するパケット総数は Kで示され(1≤K≤周波数ブロック数 N )、この例では、 Κ= 3, Ν = 5である。本実施例では、 K≥lの場合に再送が行われ、 新規パケットの送信の場合には Κ = 0である。
[0037] ステップ 604では、再送を要するパケットをそれぞれ区別するパラメータ kが初期値 に設定される(k= l)。パラメータ kは、 1以上 K以下の整数値である。 目下の例では、 k= lのパケットは周波数ブロック Bで送信されたものであり、 k= 2, 3のパケットは周
3
波数ブロック B で送信されたものである。
4, 5
[0038] ステップ 606では、パケットを再送する際に使用する周波数ブロックが決定される。
最も簡易な決定法は、以前に使用した周波数ブロックと同じ周波数ブロックでパケット を再送することである。即ち、 k= lのパケットを周波数ブロック Bで再送することであ
3
る。別の決定法は、 5つの周波数ブロックのうち、最良の受信信号品質を示す周波数 ブロックでパケットを再送することである。例えば、 5つの周波数ブロックのうち、 2番目 の周波数ブロック Bの受信信号品質が最良であったとすると、以前に周波数ブロック
2
Bで送信されたパケット(k= l)力 S、周波数ブロック Bで再送される。このようにすると
3 2
、再送パケットが確実に通信相手に届くことが期待できる。
[0039] ステップ 608では、パケットを区別するパラメータ kが増やされ、更新される。
[0040] ステップ 610では、パラメータ kが上限値 Kに達したか否かが判別される。それが上 限値に達していなければ、フローはステップ 606に戻り、別の周波数ブロックで送信 されたパケットについて同様の処理が繰り返される。パラメータ kが上限値 Kを上回る 場合は、フローはステップ 612に進む。
[0041] ステップ 612では、決定された周波数ブロックで各パケットが再送されるように、制 御信号が作成される。この制御信号は、再送パケットと周波数ブロックとの対応関係 を定め、スィッチ 507— :!〜 Nの開閉状態等を制御する。本実施例では、再送バケツ トに使用される周波数ブロックに関するスィッチは閉じられ、それ以外は開放される。 以後、フローは、ステップ 614に進み、終了する。
[0042] 図 7は、 MCS決定部 514で行われる処理の一部を示すフローチャートである。フロ 一はステップ 702から始まる。図 6の場合と同様に、ステップ 702では、フィードバック 情報に基づいて、複数の周波数ブロックのうち、再送を要する周波数ブロックが既に 判別済みであるものとする。例えば、 5つの周波数ブロック B 信
1, B
2, B
3, B , Bで送 4 5 したパケットの内、周波数ブロック B , B , Bで送信されたパケットについて、 NACK
3 4 5
信号が得られ、これら 3つの周波数ブロックで送信されたパケットが再送されるものと する。
[0043] ステップ 704では、複数の周波数ブロックを区別するパラメータ nが初期値に設定さ れる(n= l)。ノ ラメータ nは、 1以上 N以下の整数値である。 Nは周波数ブロックの総 数である(目下の例では、 N = 5である。)。
[0044] ステップ 706では、パラメータ nで指定される周波数ブロックで伝送されるパケットが 、再送パケットであるか否かが判別される。再送パケットでなければ、フローはステツ プ 708に進み、再送パケットであればフローはステップ 710に進む。
[0045] ステップ 708では、新規パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が決定さ れる。この決定は、過去の受信信号品質等に基づいて行われる。
[0046] ステップ 710では、再送パケットを送信する際の変調方式及び符号化率が決定さ れる。再送パケットについても、新規パケット同様に、変調方式等の無線パラメータを 改めて決定してもよい。或いは、無線パラメータを簡易に決定する観点からは、再送 パケットの無線パラメータは、以前に使用された無線パラメータとしてもよい。更には、 別の観点から無線パラメータが決定されてもよい。例えば、 50ビットで表現される情 報 Aと 50ビットで表現される冗長的な情報 Bとを含む計 100ビットが送信され、再送時 に 50ビットの冗長的な情報 (Bと同一でもよレ、し、相違してもよレ、)のみが送信されて もよレ、。この場合、受信側では、当初の符号化率は 1/2であるが、再送された情報 を加味すると、符号化率は 1/3になり、受信情報の訂正能力を向上させることができ る。
[0047] ステップ 712では、パケットを区別するパラメータ nが増やされ、更新される。
[0048] ステップ 714では、パラメータ nが上限値 Nに達したか否かが判別される。それが上 限値に達していなければ、フローはステップ 706に戻り、別の周波数ブロックについ て同様の処理が繰り返される。パラメータ nが上限値 Nを上回る場合は、フローはステ ップ 716に進み、終了する。
[0049] 本実施例によれば、自動再送要求 (ARQ)の処理が周波数ブロック毎に行われ、 周波数ブロック毎にパケットが再送される。これにより、特性の劣化した周波数領域に 関するパケットのみを再送の対象にすることができ、再送効率を向上させることができ る。
実施例 3
[0050] 図 8は、本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。図 8には、図 5に 示されるものと同様なチャネル符号化部、直並列変換部及び N個のデータ変調部を 含む一群の処理要素が、 N組存在するように描かれている。また、図 8には、制御部 510により制御される N個のスィッチ 802— 1〜Nも描かれている。個々の要素につ いては、図 5に説明済みのものと同様であるため、重複的な説明は省略される。
[0051] 上述したように、実施例 2の図 5のスィッチ 507— 1〜Nに与えられる制御信号は、 再送パケットと周波数ブロックとの対応関係に従って、スィッチ 507— 1〜Nの開閉状 態を制御する。実施例 2では、再送パケットに使用される周波数ブロックに関するスィ ツチは閉じられ、それ以外は開放されていた。以下に説明される実施例 3では、再送 パケットに使用されない周波数ブロックが、新規パケットの送信に使用される。
[0052] 図 9は、本実施例に関する動作を説明するための説明図である。簡単のため、 5つ の周波数ブロック B, B, B, B, Bでパケットが送信されるものとする。チャネル符
1 2 3 4 5
号化は、全周波数帯域にわたってフレーム毎に行われる。第 1のフレームで周波数 ブロック毎に送信された 5つのパケットに関し、周波数ブロック B , Bで送信されたパ
2 3
ケットについて NACK信号が報告され、これら 2つの周波数ブロックで伝送されたパ ケットが再送されるものとする。再送は、 N番目のフレームで行われるものとする。この 場合に、実施例 2の手法では、 N番目のフレーム中の 5つの周波数ブロックの内の 2 つが再送に使用され、 3つが未使用になっていた。本実施例では、この 3つの周波数 ブロックを使用して、新規パケットが送信される。簡単のため、図示の例では、再送パ ケットは以前と同じ周波数ブロックで送信されるものとしている。従って、周波数ブロッ ク B , Bで再送パケットが送信され、他の周波数ブロック B , B , B にて新規バケツ
2 3 1 4 5
トが送信される。チャネル符号化は、新規パケット全体について行われ、図示の例で は 3つの周波数ブロックにわたって行われる。 N番目のフレームに関し、周波数ブロッ ク Bで送信されたパケットについて NACK信号が報告されたとすると、 2N番目のフ
5
レーム # 2N中の周波数ブロック Bで再送パケットが送信され、他の周波数ブロックで
5
は、 4つの新規パケットが送信される。チャネル符号化は、新規パケット全体について 行われ、図示の例では、 4つの周波数ブロックの全域で行われる。フレーム # N及び フレーム 2Nに示されるようなフレーム構成でパケットを伝送するには、スィッチ 802— 1〜Nを適切に切り換えることで行われる。 [0053] 本実施例でも、制御部 510中の再送制御部 512は、再送パケットと周波数ブロック との対応関係を、図 6で説明済みのフローに従って決定することができる。更に本実 施例では、図 6のステップ 606において、最悪の受信信号品質の周波数ブロックで、 パケットが再送されるようにしてもよい。このようにすると、再送パケットよりも新規パケ ットに優れたリソースを優先的に割り当てることができる。或いは、誤り無く受信するの に必要な受信品質値と、通信相手から報告された受信品質値 (受信 SIR)との差分 以上の品質を有する周波数ブロックで、再送パケットを送信してもよい。例えば、誤り 無く受信するのに要する受信レベルが 10dBであり、 NACKの報告されたパケットの 受信 SIRが 6dBであったとすると、 4dB以上の品質値と共に報告された周波数帯域 が、再送に使用される。このようにすると、最低限必要な受信レベルに基づいて、周 波数ブロックの割当を決定することができ、再送効率を向上させることができる。
実施例 4
[0054] 実施例 2では、 ARQに関する処理が周波数ブロック毎に行われていた力 本実施 例では、 AMC及び ARQの双方に関する処理が、周波数ブロック毎に行われる。送 信機の装置構成は、図 5に示されるものと概ね同じである。本実施例では、制御部 51 0に入力されるフィードバック情報は、周波数ブロック毎の受信 SIR (通信相手側での 受信信号品質)、周波数ブロック毎の再送パケットの要否、再送を要する場合の周波 数ブロック毎のパケット番号等を含む。チャネル符号化は、フレーム全体 (全周波数 ブロック)にわたつて行われる。本実施例では、変調方式が周波数ブロック毎に決定 されるので、データ変調部 508— :!〜 Nで行われる変調方式は、必ずしも同一ではな ぐそれらは互いに別々に決定される。本実施例によれば、変調方式も再送単位も周 波数ブロック毎に決定されるので、再送パケットを更に適切な無線パラメータで伝送 すること力 Sできる。
実施例 5
[0055] 実施例 3では、 ARQに関する処理が周波数ブロック毎に行われていた力 本実施 例では、 AMC及び ARQの双方に関する処理が、周波数ブロック毎に行われる。送 信機の装置構成は、図 8に示されるものと概ね同じである。但し、実施例 4の場合と同 様に、データ変調部 508— 1:!〜 NNで行われる変調方式は、必ずしも同一ではなく 、それらは互いに別々に決定される。本実施例によれば、変調方式も再送単位も周 波数ブロック毎に決定されることに加えて、再送パケットと新規パケットとが混在したフ レームを作成し、符号ィ匕の単位を動的に変更することで、パケット伝送の更なる効率 ィ匕を図ることができる。
実施例 6
[0056] 図 10は、本発明の一実施例による送信機の部分ブロック図である。図 10には、周 波数ブロック数個(N個)のパケット生成部 1002— 1〜N、チャネル符号化部 1004— 1〜N及びデータ変調部 1008— 1〜Nと、ブロック割当部 1010と、制御部 1012とが 描かれている。説明済みの要素と同様の要素については、重複的な説明は省略され る。図示されているように、本実施例では、 AMC、 FEC及び ARQの総てについて、 周波数ブロック毎の処理がなされる。従って、フィードバック情報に含まれる受信 SIR 及び再送要求信号も、周波数ブロック毎に得られる。送信するパケットは、周波数ブ ロック毎に、作成され、符号化され、変調される。変調されたパケットの各々は、複数 の周波数帯域の何れかで送信される。変調後のパケットと周波数帯域との対応関係 は、制御部 1012による制御の下に、ブロック割当部 1010で調整される。本実施例 によれば、 AMC、 FEC及び ARQの総てについて、周波数ブロック毎の処理がなさ れるので、伝送効率を最も向上させることが期待できる。
[0057] 図 11は、実施例 1乃至実施例 6の各手法を対比する図表を示す。図示されるように 、実施例 1では、 AMCは周波数ブロック毎に行われ、 FEC及び ARQはフレーム毎 に行われる。 1つのフレームで使用される全周波数帯域は、複数の周波数ブロックに 分けられる。実施例 2では、 AMC及び FECはフレーム毎に行われ、 ARQは周波数 ブロック毎に行われる。実施例 3では、 AMCはフレーム毎に行われ、 FECはフレー ム中の新規パケット全体について行われ、 ARQは周波数ブロック毎に行われる。実 施例 4では、 AMC及び ARQは周波数ブロック毎に行われ、 FECはフレーム毎に行 われる。実施例 5では、 AMCは周波数ブロック毎に行われ、 FECはフレーム中の新 規パケット全体につレ、て行われ、 ARQは周波数ブロック毎に行われる。
[0058] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけでは なぐ本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。説明の便宜上、 本発明が幾つかの実施例に分けて説明されてきたが、各実施例の区分けは本発明 に本質的ではなぐ 1以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。
本国際出願は 2005年 4月 1日に出願された日本国特許出願第 2005-106912号に基 づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占めるフレー ムで無線通信を行う無線通信装置であって、
複数の周波数帯域の各々につレ、てのフィードバック情報を通信相手側から受信す る手段と、
フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数 帯域で再送するかを決定する手段と、
決定された 1以上の周波数帯域で再送パケットを送信する手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
[2] 前記フィードバッグ青報に、通信相手側の受信信号品質を示す品質情報と、再送 パケットを特定するパケット識別情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[3] 通信相手側の受信信号品質を示す品質情報に基づいて、再送パケットを再送する 周波数帯域が決定される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[4] パケットを送信する際の変調方式及び符号化率を、複数の周波数帯域の各々につ いて決定する手段を備える
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[5] 複数の周波数帯域の 1以上で再送パケットが送信され、複数の周波数帯域の 1以 上で新たなパケットが送信される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[6] 誤り訂正符号化の処理がフレーム毎に行われる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[7] 誤り訂正符号化の処理が、フレーム中の再送パケット以外のパケット全体に関して 行われる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。
[8] 適応変調符号化及び自動再送要求の制御を行い、所定の複数の周波数帯域を占 めるフレームで無線通信を行う無線通信方法であって、 複数の周波数帯域の各々につレ、てのフィードバック情報を通信相手側から受信し フィードバック情報の示す再送パケットを、複数の周波数帯域のうちのどの周波数 帯域で再送するかを決定し、
フィードバック情報に基づいて、再送パケット用の変調方式及び符号化率を決定し
決定された 1以上の周波数帯域並びに決定された変調方式及び符号化率で、再 送パケットを送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
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