(57)【要約】  送信側のスケジューリングに与える影響を極力小さくすると共に、送信側へ通知するＣＱＩ情報の圧縮を効率良く行なう。複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部３０〜３４と、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、前記分割した周波数帯域毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出する受信品質算出部４０と、前記算出した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部１０〜１７と、を備える。
2009020174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、前記分割した周波数帯域毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出する受信品質算出部と、
前記算出した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質に応じて定められることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質を算出する以前の通信状況に応じて定められることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を、通信のアクセス単位を基準として分割することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、
前記グループ毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出する受信品質算出部と、
前記算出した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループまたは情報量が近接するグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項８】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、
前記グループ毎に定められた情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するサブキャリアグルーピング部と、
前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成する受信品質情報生成部と、
前記生成した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうデータ変換部を更に備え、
前記送信部は、前記空間変換後の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
前記データ変換部は、空間変換した信号のうち、特定の低周波数領域の信号のみを出力し、
前記送信部は、前記特定の低周波数領域の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記生成した受信品質情報を、前記分割された各周波数帯域が属するグループに応じて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の通信装置。
【請求項１２】
前記生成した受信品質情報を、同一のグループに属する前記分割された周波数帯域が連続するように並べ替えて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の通信装置。
【請求項１３】
複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、
前記受信した受信品質情報に基づいて、前記分割した周波数帯域のうち、定められた情報量ができるだけ多い周波数帯域に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てることを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、
前記受信した受信品質情報に基づいて、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てると共に、前記サブキャリアグループ単位で適応変調を施すことを特徴とする通信装置。
【請求項１５】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、
前記グループ毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする受信品質情報生成方法。
【請求項１６】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、
前記グループ毎に定められた情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するステップと、
前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする受信品質情報生成方法。
【請求項１７】
前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうステップを更に含むことを特徴とする請求項１６記載の受信品質情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサブキャリアを用いて通信を行なう通信装置および受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成する受信品質情報生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータ通信量の増加に伴い、より高い周波数利用効率を有する移動体通信システムの必要性が高まっており、その実現を目指した様々な技術が提案されている。周波数利用効率を高める可能性を持った技術のひとつにＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）があり、３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）を中心に標準化が進められているＥ―ＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）システムのダウンリンクアクセス方式への採用も決定されている（非特許文献１）。【０００３】
このＯＦＤＭＡシステムは、時間および周波数で分割された各リソースブロックへセル内のユーザがアクセスするシステムであり、伝搬路の状況に応じて、良好な品質が得られるリソースブロックにユーザを割り当てるスケジューリングや、リソースブロック（サブチャネル）毎に変調方式や符号化率、送信電力等の送信パラメータを制御することが可能である。ここで、ユーザのスケジューリングやリソースブロック毎の変調方式・符号化率の制御を適切に行なうためには、受信側における伝搬路状況を送信側において把握しておかなければならない。このため、受信側では受信状況を送信側に通知（フィードバック）する必要が生じる。このような伝搬路状況に関するフィードバック情報は、Ｅ‐ＵＴＲＡシステムではＣＱＩ（Channel Quality Indicator）と呼ばれている。【０００４】
上述のように、変調方式等の適応制御の際には受信側から送信側へＣＱＩをフィードバックする必要があるが、多くのＣＱＩをフィードバックする場合にはアップリンクの周波数利用効率が著しく低下するという問題がある。この問題を解決するひとつの手段として、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）を用いたＣＱＩ圧縮方法がある（非特許文献２）。【０００５】
図１３Ａは、周波数領域で連続的に変動するＣＱＩ（サブキャリア数１０２４）を示す図である。これをＤＣＴ（ポイント数１０２４)処理すると、ＤＣＴ後の信号成分は低周波数領域に集まり、周波数が高い成分は非常に小さい値（ゼロに近い値）となる。図１３Ｂは、ＤＣＴ後の信号成分を示す図である。非特許文献２では、このような性質を利用して、ＤＣＴ後の信号の高周波数成分をフィードバックせず、周波数が低い成分のみをフィードバックすることにより、ＣＱＩのフィードバック量を圧縮する手法を示している。図１３Ｃは、ＣＱＩのフィードバック量の圧縮の概要を示す図である。送信側では、このように圧縮されたＣＱＩを受信後、削除された高い周波数成分のサンプルポイントにゼロを挿入しＩＤＣＴ処理を行なうことにより、削除された高周波数成分の影響をさほど受けることなく受信側において観測されたＣＱＩを再生することができる。
【非特許文献１】３ＧＰＰ，  ＴＲ  ２５．８１４  ｖ０．３．１，  “Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ａｓｐｅｃｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ”
【非特許文献２】３ＧＰＰ，  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ａｄ  ｈｏｃ  ｍｅｅｔｉｎｇ  ｏｎ  ＬＴＥ，  Ｒ１‐０６０２２８，  “Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ＤＬ／ＵＬ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｔｏ  ＣＱＩ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｔｅｘｔ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、周波数領域のＣＱＩをＤＣＴ処理した結果の信号において周波数が高い成分を削除することにより、ＣＱＩのフィードバック量を圧縮することができる。しかしながら、サブキャリア適応変調ＯＦＤＭＡシステムのように、周波数領域を複数のサブチャネルに分割し、サブチャネル内のサブキャリア（グループ）毎に異なる変調を施し、複数のユーザで異なるサブチャネルにアクセスするようなシステムでは、更にＣＱＩのフィードバック量が多くなる。しかも、通信に使用するサブチャネル以外の帯域の情報は有効であるとは言えない。【０００７】
一方で、使用することを希望するサブチャネル内のサブキャリアに関するＣＱＩを通知する方法を採ると、送信側でのスケジューリング（端末に使用するサブチャネルを割り当てる）の都合で、希望するサブチャネルに割り当てられないケースがあり、その場合は、適応変調を行なうことができないという問題が生じる。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、送信側のスケジューリングに与える影響を極力小さくすると共に、送信側へ通知するＣＱＩ情報の圧縮を効率良く行なうことができる通信装置および受信品質情報生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の通信装置は、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、前記分割した周波数帯域毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出する受信品質算出部と、前記算出した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００１０】
このように、分割した周波数帯域毎に定められる情報量に基づいて、受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出するので、受信品質情報の情報量を効率的に削減させることが可能となる。【００１１】
（２）また、本発明の通信装置において、前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質に応じて定められることを特徴としている。【００１２】
このように、情報量が、分割した各周波数帯域内の受信品質に応じて定められるので、受信品質の良い周波数帯域の情報量を多くしたり、受信品質の悪い周波数帯域の情報量を少なくしたりすることができる。これにより、通信に使用すべき周波数帯域の情報量を増やす一方、通信に使用すべきでない周波数帯域の情報量を減らすことが可能となり、周波数利用効率を高めることが可能となる。【００１３】
（３）また、本発明の通信装置において、前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質を算出する以前の通信状況に応じて定められることを特徴としている。【００１４】
この構成により、できるだけ通信に使用すべき周波数帯域に多くの情報量を割り当てることができる。例えば、前フレームで通信に使用していたサブチャネルと、そうでないサブチャネルとに応じて、情報量を定めることが可能となる。【００１５】
（４）また、本発明の通信装置において、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を、通信のアクセス単位を基準として分割することを特徴としている。【００１６】
このように、複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を、通信のアクセス単位を基準として分割するので、例えば、ＯＦＤＭＡ通信システムについて本発明を適用することが可能となる。【００１７】
（５）また、本発明の通信装置は、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、前記グループ毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出する受信品質算出部と、前記算出した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００１８】
この構成により、グループ毎に定められる情報量に基づいて、受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出することが可能となる。【００１９】
（６）また、本発明の通信装置において、前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴としている。【００２０】
このように、分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループに属するようにグルーピングを行なうので、グルーピングされる周波数帯域の連続性を保つことが可能となる。例えば、周波数帯域をサブチャネルとした場合、選択されるサブチャネルの連続性が保たれる。【００２１】
（７）また、本発明の通信装置において、前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループまたは情報量が近接するグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴としている。【００２２】
この構成により、圧縮誤差を小さくすることが可能である。例えば、ＤＣＴを使用して圧縮する場合には、ＤＣＴへの入力での変化が少ないことが重要である。この構成によれば、ＤＣＴへの入力の変化を少なくすることができるため、圧縮誤差を小さくすることが可能となる。【００２３】
（８）また、本発明の通信装置において、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、前記グループ毎に定められた情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するサブキャリアグルーピング部と、前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成する受信品質情報生成部と、前記生成した受信品質情報を、前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴としている。【００２４】
この構成により、グループ毎に異なる情報量で受信品質情報を生成することが可能となる。その結果、受信品質情報を効率的に圧縮することが可能となる。【００２５】
（９）また、本発明の通信装置は、前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうデータ変換部を更に備え、前記送信部は、前記空間変換後の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴としている。【００２６】
このように、生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうので、圧縮率をより高くして、周波数利用効率を高めることが可能となる。【００２７】
（１０）また、本発明の通信装置において、前記データ変換部は、空間変換した信号のうち、特定の低周波数領域の信号のみを出力し、前記送信部は、前記特定の低周波数領域の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴としている。【００２８】
このように、特定の低周波数領域の信号のみを出力するので、受信品質情報を効率的に圧縮することが可能となる。例えば、ＣＱＩ情報のように隣接するサンプル間である程度の相関がある信号を入力した場合、空間変換（ＤＣＴ）を行なうとＤＣＴ出力の低周波数領域に信号電力が集中するといった性質がある。このため、ＤＣＴ出力の低周波数領域の情報のみをＣＱＩ通知に利用することで、ＣＱＩ通知に必要となる情報を圧縮することができる。【００２９】
（１１）また、本発明の通信装置は、前記生成した受信品質情報を、前記分割された各周波数帯域が属するグループに応じて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴としている。【００３０】
このように、生成した受信品質情報を、分割された各周波数帯域が属するグループに応じてデータ変換部に出力するので、実際に通信に使用すべき周波数帯域ほど圧縮誤差を低減することが可能となる。【００３１】
（１２）また、本発明の通信装置は、前記生成した受信品質情報を、同一のグループに属する前記分割された周波数帯域が連続するように並べ替えて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴としている。【００３２】
このように、生成した受信品質情報を、同一のグループに属する分割された周波数帯域が連続するように並べ替えて前記データ変換部に出力するので、周波数軸上で各グループに属する周波数帯域の入力位置を集中させることにより、実際に通信に使用すべき周波数帯域ほど圧縮誤差を低減することが可能となる。【００３３】
（１３）また、本発明の通信装置は、複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、前記受信した受信品質情報に基づいて、前記分割した周波数帯域のうち、定められた情報量ができるだけ多い周波数帯域に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てることを特徴としている。【００３４】
このように、受信した受信品質情報に基づいて、分割した周波数帯域のうち、定められた情報量ができるだけ多い周波数帯域に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てるので、スケジューリングにおいて、受信品質の圧縮に起因する影響を低減することができる。【００３５】
（１４）また、本発明の通信装置は、複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、前記受信した受信品質情報に基づいて、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てると共に、前記サブキャリアグループ単位で適応変調を施すことを特徴としている。【００３６】
このように、受信した受信品質情報に基づいて、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てると共に、サブキャリアグループ単位で適応変調を施すので、スケジューリングにおいて、受信品質の圧縮に起因する影響を低減すると共に、適応変調を行なうことが可能となる。【００３７】
（１５）また、本発明の受信品質情報生成方法は、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、前記グループ毎に定められる情報量に基づいて、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。【００３８】
この構成により、グループ毎に定められる情報量に基づいて、受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出することが可能となる。【００３９】
（１６）また、本発明の受信品質情報生成方法は、複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、前記グループ毎に定められた情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するステップと、前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。【００４０】
この構成により、グループ毎に異なる情報量で受信品質情報を生成することが可能となる。その結果、受信品質情報を効率的に圧縮することが可能となる。【００４１】
（１７）また、本発明の受信品質情報生成方法は、前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうステップを更に含むことを特徴としている。【００４２】
このように、生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうので、圧縮率をより高くして、周波数利用効率を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、分割した周波数帯域毎に定められる情報量に基づいて、受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を算出するので、受信品質情報の情報量を効率的に削減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態で通信に用いるフレームフォーマットを示す図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ａ中に示される適応変調部１０の詳細を示すブロック図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａ中に示される復調部３８の詳細を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。
【図５】平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部の詳細を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。
【図７】サブチャネル番号とサブチャネルにおけるＣＱＩを通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。
【図９】サブチャネル番号と通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施形態におけるサブチャネル番号と通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。
【図１２】第５の実施形態におけるスケジューリングの動作を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】周波数領域で連続的に変動するＣＱＩ（サブキャリア数１０２４）を示す図である。
【図１３Ｂ】ＤＣＴ後の信号成分を示す図である。
【図１３Ｃ】ＣＱＩのフィードバック量の圧縮の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  適応変調部
１１  マッピング部
１２  ＩＦＦＴ部
１３  ＧＩ挿入部
１４  Ｄ／Ａ変換部
１５  無線送信部
１６  アンテナ部
１７  制御部
２０  誤り訂正符号部
２１  データ分離部
２２  パンクチュア部
２３  サブキャリアマッピング部
２４  変調部
３０  アンテナ部
３１  無線受信部
３２  Ａ／Ｄ変換部
３３  ＯＦＤＭ同期部
３４  ＦＦＴ部
３５  サブチャネル抽出部
３６  伝搬路推定部
３７  伝搬路補償部
３８  復調部
３９  制御部
４０、６０、８０、１００  ＣＱＩ推定部
４１  適応復調部
４２  デマッピング部
４３  データ分離部
４４  デパンクチュア部
４５  誤り訂正復号部
５０−１〜５０−２４  平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部
５１  グループ決定部
５２  ＳＩＮＲ決定部
５３  平均ＳＩＮＲ算出部
５４  サブキャリアグルーピング部
５５  ＣＱＩ生成部
６１  データソート部
６２−１〜６２−３  第１〜第３のＤＣＴ部
８１  ＤＣＴ部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、周波数軸方向に複数の通信単位（「周波数サブチャネル」、あるいは単に「サブチャネル」と称す。）を有する通信システムに適応可能な技術である。本明細書では、説明を行なう上で、現在盛んに研究が行なわれているサブキャリア適応変調ＯＦＤＭＡシステムを前提とする。【００４７】
サブチャネル数は、周波数軸方向に１２あるものとし、１サブチャネルあたりのサブキャリア数を６４とする。この場合、全てのサブキャリア数は７６８となる。ここでは、サブキャリア適応変調、すなわち、サブキャリア毎に変調方式、符号化率を変えて通信を行なうシステムを前提としているが、いくつかのサブキャリアをグループ化して変調方式、符号化率を決定するサブキャリアグループ適応変調にも適応可能である。また、セルラシステムを想定し、ここで示すサブキャリア適応変調ＯＦＤＭＡシステムは下りリンク（基地局から移動局への通信）に使用されることを前提とする。【００４８】
図１は、本実施形態で通信に用いるフレームフォーマットを示す図である。図１において、Ｆ１からＦ１２が周波数サブチャネルであり、Ｔ１からＴ９が時間チャネルである。図の格子で示す矩形は１周波数サブチャネル（Ｆ７）と１時間チャネル（Ｔ４）で識別されるが、これが基本的な通信の単位でありリソースブロック（ＲＢ）と称する。１フレームには１２×９＝１０８ＲＢ存在する。時間チャネルは、複数のＯＦＤＭシンボルで構成され、各時間チャネルの先頭には伝搬路推定用信号が割り当てられているものとする。先頭の時間チャネルは制御用の信号が送信されるものとし、そのため通信に使用可能なＲＢ数は９６となる。【００４９】
図２Ａは、本実施形態に係る送信装置の概略構成を示すブロック図である。この送信装置は、図２Ａに示すように、適応変調部１０、マッピング部１１、ＩＦＦＴ部１２、ガードインターバル（ＧＩ）挿入部１３、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部１４、無線送信部１５、アンテナ部１６、および制御部１７から構成されている。本発明の説明を容易にするために、伝搬路推定用信号や制御情報の挿入に必要となる機能ブロックついては省略している。【００５０】
送信されるデータに対し、適応変調部１０において適応変調が施される。但し，ＯＦＤＭＡでは同時に複数の端末と通信を行なうため、１フレーム中で通信する端末に対する送信データそれぞれに対し適応変調が施される。これを示すために図では複数の適応変調部１０を例示している。適応変調されたデータはマッピング部１１により、通信するサブチャネルのサブキャリアにマッピングされる。この適応変調部１０とマッピング部１１は、制御部１７によって制御される。適応変調部１０には符号化率毎に必要となるビット数とサブキャリア毎の変調方式・符号化率が入力される（情報Ａ）。また、マッピング部１１には、各端末が使用するＲＢが入力される（情報Ｂ）。【００５１】
サブキャリア毎に変調されたマッピング部１１からの出力データは、ＩＦＦＴ部１２によりＩＦＦＴ変換が施される。更にＧＩがＧＩ挿入部１３で挿入され、Ｄ／Ａ変換部１４でアナログデータに変換され、無線送信部１５で送信に使用する周波数帯に変換された後、アンテナ部１６から送信される。この送信装置は、本発明における送信部を構成する。【００５２】
図２Ｂは、図２Ａ中に示される適応変調部１０の詳細を示すブロック図である。適応変調部１０は、図２Ｂに示すように、誤り訂正符号部２０、データ分離部２１、パンクチュア部２２、サブキャリアマッピング部２３、変調部２４から構成されている。誤り訂正方法については、一例として符号化率１／２の畳み込み符号を仮定する。【００５３】
入力される端末宛毎の送信データは、誤り訂正符号部２０で畳み込み符号化される。データ分離部２１では、情報Ａに示される符号化率毎に必要となる情報量に分離され、それぞれパンクチュア部２２で符号化率に従ってパンクチュアされる。ここで、「パンクチュア」とは、一部の情報を削除することを意味する。【００５４】
サブキャリアマッピング部２３では、情報Ａを基に、サブキャリア毎に、サブキャリアの符号化率が示すパンクチュア部２２の出力信号から、サブキャリアの変調に必要となるデータを引き出し、割り当てる。変調部２４では、各サブキャリアの変調方式に従って変調を行なう。この機能によりサブキャリア適応変調が実現できる。【００５５】
図３Ａは、本実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。この受信装置は、図３Ａに示すように、アンテナ部３０、無線受信部３１、Ａ／Ｄ変換部３２、ＯＦＤＭ同期部３３、ＦＦＴ部３４、サブチャネル抽出部３５、伝搬路推定部３６、伝搬路補償部３７、復調部３８、制御部３９、およびＣＱＩ（sub-Carrier Quality Information）推定部４０から構成されている。【００５６】
受信されたＯＦＤＭ信号は、アンテナ部３０、無線受信部３１を介し、Ａ／Ｄ変換部３２でディジタル信号に変換される。その後、ＯＦＤＭ同期部３３でＯＦＤＭシンボル同期がなされ、同時にＧＩが除去される。その後、ＦＦＴ部３４で周波数領域に変換される。変換された信号からその端末が受信すべきサブチャネルの信号をサブチャネル抽出部３５で抽出する。信号が伝搬路推定用信号の場合は、伝搬路推定部３６で伝搬路推定が行なわれ、データの場合は、伝搬路補償部３７で伝搬路により受けた歪みを伝搬路推定部の推定値を基に補正する。その後、復調部３８でデータが復調される。制御部３９では、通知された情報により抽出するサブチャネルに関する情報をサブチャネル抽出部３５に通知し、そのサブチャネルにおける各サブキャリアの変調情報を復調部３８に通知する。この受信装置は、本発明における受信部を構成する。【００５７】
図３Ｂは、図３Ａ中に示される復調部３８の詳細を示すブロック図である。復調部３８は、図３Ｂに示すように、適応復調部４１、デマッピング部４２、データ分離部４３、デパンクチュア部４４、および誤り訂正復号部４５から構成されている。【００５８】
入力された受信データは、適応復調部４１で各サブキャリアの変調方式に従って復調される。デマッピング部４２では、復調されたデータを符号化率毎にまとめ、データ分離部４３に入力する。データ分離部４３では、各符号化率に従ってデパンクチュア部４４にデータを入力する。デパンクチュア部４４では、符号化率毎に送信で行なわれたパンクチュアされたデータに対し、ダミーデータを入力する。ダミーデータには復調されるどの信号に対しても影響が出ない値が入力される。例えば、データが１、−１の２通りに復調される場合は０が入力される。そして、誤り訂正復号部４５で復号される。【００５９】
ＣＱＩ推定部４０は、サブキャリア毎のＣＱＩを推定する機能を有するブロックである。サブキャリア適応変調を行なうには、ここで推定されたサブキャリア毎のＣＱＩを送信装置に通知する必要がある。通知を行なう上りリンクの通信方式を特に限定して説明する必要はないので明示しないが、ＣＱＩの情報量は、できるだけ少ない方が上りリンクの通信効率はよくなる。以下の実施形態では、この点に着目し、ＣＱＩの情報量をできる限り小さくしながら、サブキャリア適応変調ＯＦＤＭＡ方式を実現するための方法を示している。【００６０】
本発明において、通知するサブキャリア毎の品質であるＣＱＩのレベル数には制限はないが、最大４ビットで表すものとする。従って完全なＣＱＩを通知するためには、４×７６８＝３０７２ビットの情報量が必要となる。また、圧縮率を（通知する情報量）／３０７２と定義する。この式によれば圧縮率が小さい程、圧縮効率は高いことを意味する。【００６１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、サブチャネル平均のＳＩＮＲ（Signal and Interference and Noise power Ratio）によってサブチャネルのグループ化を行ない、グループ毎にＣＱＩを通知するサンプル間隔と振幅情報を変更する方法について説明する。ここで、「ＣＱＩを通知するサンプル間隔」とは、全てのサブキャリアについてＣＱＩを通知する場合が最大となり、それ以外は数本のサブキャリアをグループ化し、その代表値を通知することを意味する。以下、ＣＱＩの代表値を決定する際グループ化されるサブキャリア数を、「ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数」と表現する。また、サブチャネル内の全サブキャリア数を、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数で除した値が、サブチャネルにおけるＣＱＩを通知するＣＱＩサンプル数になる。【００６２】
サブキャリアをグループ化する際、代表値の決定方法、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を決定する方法はさまざまな組み合わせが考えられる。例えば代表値の決定方法としては、複数の連続するサブキャリアをグループとし、グループ内の平均のＣＱＩを代表値とする方法や、グループ中の最も低いＣＱＩを代表値とする方法が考えられ、全ての実施形態について、何れの方法でも適応することができる。また、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数については、サブキャリア数が多いほどＣＱＩの通信効率は向上するが、適応変調ＯＦＤＭＡシステムの通信効率は下がることになる。また、サブキャリアグループの代表値の決定方法、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は、送受信装置間で既知であるか通知などを行なう事で、双方が知るものとなれば問題ない。【００６３】
本実施形態では、サブチャネルをＳＩＮＲが高い順に３つのグループを形成する。順に、３、３、６のサブチャネルが割り当てられるものとしている。表１は、あるフレームにおける端末のサブチャネルの平均のＳＩＮＲと、サブキャリアのグループ本数、振幅情報を示したものである。【００６４】
【表１】
2009020174.tif 000003
【００６５】
表１に示すようなＳＩＮＲを各サブチャネルが示す場合、グループは、グループ１（９、１０、１１）、グループ２（２、３、１２）、グループ３（１、４、５、６、７、８）に分類される。最もＳＩＮＲが高いグループ１に属する３つのサブチャネルでは、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は１であり、すなわち、全てのサブキャリアのＣＱＩが４ビットで通知され、グループ２に属するサブチャネルのサブキャリアはＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は２であり、グループ化された２本のサブキャリアの代表値が４ビットで通知され、グループ３に属するサブチャネルのサブキャリアはＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が２であり、グループ化された２本のサブキャリアの代表値が３ビットで通知される。【００６６】
その結果、本実施形態で必要となるＣＱＩに通知に関する情報量は、３（サブチャネル）×６４（サブキャリア）×４（ビット）＋３（サブチャネル）×３２（サブキャリア）×４（ビット）＋６（サブチャネル）×３２（サブキャリア）×３（ビット）＝１３４７（ビット）となる。但し、各サブチャネルがどのグループに属しているかという情報が必要となるので２×１２＝２４が増加され、１３７１ビットなる。この方式の場合圧縮率は１３７１／３０７２となり、５０％以上情報を削減できる。【００６７】
また、ＳＩＮＲが極端に低いサブチャネルなどは、全サブキャリアの平均のＣＱＩを代表値として通知することで情報量の削減が可能となると同時に、送信側では通信相手が割り当てることを望まないサブチャネルを特定することが可能になる。【００６８】
本実施形態では、サブチャネルをグループ化する際にＳＩＮＲの高い順番でグループ化する場合を示したが、複数のサブチャネルを使用して通信したい場合などを想定すると、ＳＩＮＲが高いサブチャネルの周波数配置（ここではサブチャネル番号）が連続しない場合があり、システム上好ましくないケースも考えられる。このような場合は以下のような方法も考えられる。以下、本実施形態を例にとって説明する。【００６９】
まず、ＳＩＮＲが最も高いサブチャネル番号を決定し、その両サイドのサブチャネルをグループ１とする。但し、最もＳＩＮＲが高いサブチャネルが帯域の端側にあるときは、反対サイドの２つのサブチャネルを選択するものとする。これでグループ１に属するサブチャネルが決定される。次に、選択されなかったサブチャネルの中でＳＩＮＲが最も高いサブチャネル番号を決定し、その両サイドのサブチャネルをグループ２とする。但し、最もＳＩＮＲが高いサブチャネルが帯域の端側にある場合や、既に選択されたサブチャネルである場合は、反対のサイドの２つのサブチャネルを選択するものとする。【００７０】
反対のサイドを含めても３つのサブチャネルを選択できない場合は、グループ１で選択されなかったサブチャネルの中で２番目にＳＩＮＲが高いサブチャネルを決定し、同様の手順でグループ２を決定する。２番目にＳＩＮＲが高いサブチャネルでも決定できない場合は、決定可能となるまで、最初に選択するサブチャネルを変更し、同様の操作を繰り返す（本実施形態では最大３回でグループ２は決定される）。そして、グループ１、２で選択されなかったサブチャネルはグループ３に属することになる。【００７１】
この手順でグループ化を行なうと、表１のような場合、グループ１（９、１０、１１）、グループ２（１、２、３）、グループ３（４、５、６、７、８、１２）となり、グループ１、２では選択されるサブチャネルの連続性が保たれる。【００７２】
図４は、本実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。但し、ブロックを機能別に明示したものであり、必ずしも各ブロックが実装されることを意味するものではない。ＣＱＩ推定部４０は、図４に示すように、サブチャネルの毎の平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−１２、およびグループ決定部５１から構成されている。平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−１２には、各サブキャリアの信号が入力され、平均のＳＩＮＲが算出される。また、入力されるＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数と振幅の解像度に従ってＣＱＩを算出する。平均のＳＩＮＲは、グループ決定部５１に入力され、各サブチャネルのグループが決定される。グループ決定部５１では、各サブチャネルをＳＩＮＲによりグルーピングし、各サブチャネルのＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数と振幅の解像度（振幅情報の量子化ビット数）を出力して、平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−１２にそれぞれ入力する。この平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−１２は、本発明における受信品質算出部を構成する。【００７３】
図５は、平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１の詳細を示すブロック図である。平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１は、図５に示すように、各サブキャリアのＳＩＮＲを決定するＳＩＮＲ決定部５２、ＳＩＮＲ決定部５２の出力からサブチャネル全体の平均のＳＩＮＲを算出する平均ＳＩＮＲ算出部５３、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数によりサブキャリアのグルーピングを行なうサブキャリアグルーピング部５４、振幅の解像度に従って、グルーピングされたサブキャリアのＳＩＮＲを基に通知するＣＱＩを生成するＣＱＩ生成部５５から構成されている。このような構成で信号を処理することで、サブチャネル毎に異なる情報量で通知するＣＱＩ情報を算出することができる。このＣＱＩ生成部５５は、本発明における受信品質情報生成部を構成する。【００７４】
（第２の実施形態）
本実施形態では、サブチャネル平均のＳＩＮＲによってサブチャネルのグループ化を行ない、グループ毎にＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を変更し、ＣＱＩ情報を空間変換して圧縮する方法について説明する。空間変換方法としては例としてＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）を前提としている。ＤＣＴには、ＣＱＩ情報のように隣接するサンプル間である程度の相関がある信号を入力した場合、ＤＣＴを行なうとＤＣＴ出力の低周波数領域に信号電力が集中するといった性質がある。このため、ＤＣＴ出力の低周波数領域の情報のみをＣＱＩ通知に利用することで、ＣＱＩ通知に必要となる情報を圧縮できるといった特徴がある。当然情報を受け取った側では、ＩＤＣＴ（Inverse DCT）により情報を復元するが、その際情報が通知されてこないＩＤＣＴ入力には０を代入し、ＣＱＩを通知する際に使用されたＤＣＴと同じポイント数のＩＤＣＴを用いることでＣＱＩ情報の復元が可能となる。【００７５】
本実施形態では、送信装置はＭＩＭＯ技術により２つの送信アンテナから異なるデータストリームを送信することができる場合を想定する。従って、受信装置では２４のサブチャネルが存在することになり、便宜上一方のアンテナから送信されるサブチャネルを１から１２、もう一方のアンテナから送信されるサブチャネルを１３から２４で表す。本実施形態では、サブチャネルをＳＩＮＲが高い順に４つのグループを形成する。順に、３、６、１２、３のサブチャネルが割り当てられるものとしている。【００７６】
表２は、あるフレームにおける端末のサブチャネルの平均のＳＩＮＲと、通知するサブキャリアの間隔、振幅情報を示したものである。【００７７】
【表２】
2009020174.tif 000004
【００７８】
表２に示すようなＳＩＮＲを各サブチャネルが示す場合、グループはグループ１（１０、１１、１９）、グループ２（２、３、９、１８、２０、２１）、グループ３（１、４、５、７、８、１２、１４、１６、１７、２２、２３、２４）、グループ４（６、１３、１５）に分類される。また、最後のグループ４は周波数間隔、振幅情報が「−」で示されているが、これは、このサブチャネルのＣＱＩは全く送信しないことを意味する。【００７９】
図６は、本実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。但し、ブロックを機能別に明示したものであり、必ずしも各ブロックが実装されることを意味するものではない。また、図４と同じ機能のブロックには同じ番号を付し説明を省略する。【００８０】
図４に示すＣＱＩ推定部との違いは、平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部がチャネルの数増えたこと（５０−１〜５０−２４）、データソート部６１、第１〜第３のＤＣＴ部６２−１〜６２−３が追加されたことである。また、各サブチャネルの振幅の解像度は同一としているが、異なるように設定することも可能である。但し、ＤＣＴ後のデータに対して圧縮をかけるので圧縮効率には直接的には寄与しない。また、実際通知するＣＱＩ情報は、平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−２４の出力ではなく、ＤＣＴ後のデータである。【００８１】
データソート部６１は、各平均ＳＩＮＲ・ＣＱＩ算出部５０−１〜５０−２４からの出力を、サブチャネルが属するグループによって振り分けて、第１〜第３のＤＣＴ部６２−１〜６２−３にそれぞれ入力する機能を有している。ここで、第１〜第３のＤＣＴ部６２−１〜６２−３は、３つ記載されているが、時分割で使用して１つにすることも可能である。【００８２】
次に、グループ毎にＤＣＴを行ない、圧縮する方法について説明する。グループ１については、サブチャネル１０の６４本のサブキャリアのＣＱＩであるＣＱＩ１０（ｋ）、（１≦ｋ≦６４）サブチャネル１１の６４本のサブキャリアのＣＱＩであるＣＱＩ１１（ｋ）、サブチャネル１９の６４本のサブキャリアのＣＱＩであるＣＱＩ１９（ｋ）の１９２データが１９２ポイントのＤＣＴ演算部に入力され、ＤＣＴ演算が行なわれる。以下同様に、グループ２について、グループ３について同様にＤＣＴ演算が行なわれる。【００８３】
図７は、サブチャネル番号とサブチャネルにおけるＣＱＩを通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。図７において、上段の数字がサブチャネル番号を下段の数字がそのサブチャネルでＣＱＩが通知されるＣＱＩサンプル数を示す。このＣＱＩサンプル数は６４が最大であるため、３２はＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数２本、１６はＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が４本であり、それぞれ、その代表値がＣＱＩ情報として通知されることを意味する。【００８４】
図７において、第１〜第３のＤＣＴ部６２−１〜６２−３へは、１９２サンプルのデータが、グループ１から３について、別々に入力されることを意味している。そして出力はどのグループにおいても、低周波数領域の３２サンプルが使用されることを意味している。上述したように、隣接するＣＱＩ情報にはある程度の相関があるので、ＤＣＴの出力では、信号電力が低周波数領域に集中する。そこで、１９２ポイントあるＤＣＴの出力のうち、低周波数領域の３２ポイントのデータを８ビットで表現し、送信装置に通知するものとする。【００８５】
本実施形態では、回路および処理ができるだけ簡素化できるように、各グループにおけるＣＱＩを通知するサンプル数が一定となるようにグループ化したが、本発明の主旨はそれにとらわれず、サブチャネル内において通知するＣＱＩサンプル数が同じサブチャネルをグループとし、グループ毎にＣＱＩ情報に対して空間変換（ここではＤＣＴ）を行なって情報を圧縮することが重要となる。【００８６】
ここで示した例では、ＤＣＴにより空間変換後、圧縮後に必要となるデータは、３（グループ数）×３２（ＤＣＴ出力サンプル数）×８（ビット）＝７６８ビットとなる。但し、各サブチャネルがどのグループに属するかの情報が必要になるため、２（ビット：グループ数のための情報量）×２４（サブチャネル数）＝４８ビットのデータがさらに必要となり、トータルでは８１６ビットがＣＱＩを通知するための情報量として要求される。【００８７】
一方、圧縮しない場合は３０７２×２（ＭＩＭＯストリーム数）＝６１４４ビットが必要となるため、圧縮率は８１６／６１４４となり、８０％以上の情報量を圧縮することが可能となる。本実施形態では、サブチャネルをグループ化する際ＳＩＮＲの高い順に分類することを示したが、周波数領域で連続するサブチャネルでＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が同じか、あるいは、近接するグループにグループ化をすることも可能である。ＤＣＴを使用して圧縮することを考慮すると、ＤＣＴへの入力での変化が少ないことが重要であるため、圧縮による誤差がより少なくなるといった効果が得られる。【００８８】
また、ここでは各アンテナから送信されるサブチャネルを個別に扱った例を示したが、この場合、マルチユーザＭＩＭＯシステム（同じ周波数帯域の異なるアンテナから送信されるサブチャネルを異なるユーザが使用可能なシステム）では適切に動作するが、同じ周波数帯域のサブチャネルは１ユーザしか使用できないシステムにおいては問題が生じる。このような場合は、サブチャネルのグルーピングを行なう際、同じ帯域のサブチャネルの平均のＳＩＮＲで行なったり、必ず全てのサブチャネルのＣＱＩを通知したりするなど、同じ周波数帯域のサブチャネルのＣＱＩが、通知される場合、通知されない場合が混在しないような工夫をすると通信効率は改善される。【００８９】
すなわち、本実施形態で示した表２を例にとると、チャネル６とチャネル１８のように、一方だけがＣＱＩが通知され、もう一方は通知されないといった状態にならないようにした方がよいということを意味する。同じ周波数帯域のサブチャネルの平均のＳＩＮＲが他のサブチャネルのＳＩＮＲに対して低い場合など、そのようなチャネルは受信機での合成後のＣＱＩを通知する方法も考えられる。これによって、通知するサブチャネル数が実質上削減でき、効率のよいＣＱＩ通知が可能となる。また、この合成のＣＱＩを通知する方法は送信ダイバーシチを考慮する場合に適応することもできる。【００９０】
（第３の実施形態）
本実施形態は、第２の実施形態と同様に、サブチャネル平均のＳＩＮＲによってサブチャネルのグループ化を行ない、グループ毎にＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を変更し、ＣＱＩ情報を空間変換して圧縮する。空間変換方法は、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）を前提としている。上述した第２の実施形態では、グループ化されたサブチャネル毎にＤＣＴ処理を行なっているため、各グループ内における通知するＣＱＩ数を同一とした場合でも、ＤＣＴ処理がグループ数回必要となり、更に各グループ内における通知するＣＱＩ数が異なる場合は、ＤＣＴ処理を違うものにする必要がある。以下、本実施形態の説明では、サブチャネル毎のＳＩＮＲとして第２の実施形態で用いた表２を使用する。【００９１】
図８は、本実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。但し、ブロックを機能別に明示したものであり、必ずしも各ブロックが実装されることを意味するものではない。また、図６と同じ機能のブロックには同じ番号を付し説明を省略する。図８に示すように、機能ブロックとしては図６と違いはないが、データソート部６１によるソートの方法およびグループ決定部５１によるＣＱＩサンプリングあたりのサブキャリア数決定方法が異なる。本実施形態では、ＤＣＴ部８１において、ＤＣＴ処理を一度で行なうためのデータのソート方法を２通り示す。【００９２】
図９は、サブチャネル番号と通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。図９の最上段に示すサブチャネル番号と通知するＣＱＩサンプル数は、表２を基にしたものであり、図７と同じである。図９において、Ｃａｓｅ１は、送信しないサブチャネル以外のＣＱＩ情報を順次ＤＣＴに入力し、ＤＣＴする方法を示している。ＤＣＴのポイントは５７６ポイントになる。一方、Ｃａｓｅ２は、サブチャネル内の通知するＣＱＩサンプル数が多い順番（少ない順番でも可能）にＤＣＴに入力し、ＤＣＴする方法を示している。双方とも出力は６４サンプルを８ビットで表現するものとしている。【００９３】
このようにＤＣＴ処理を１度行なうことで、通知したい全てのサブチャネルのＣＱＩ情報を通知可能となる。通常、ＤＣＴを用いてＣＱＩ情報を空間変換し圧縮して通知する方法は、圧縮により、本来通知したいＣＱＩとは誤差を生じてしまう。しかしながら、本実施形態で示すように、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が異なるサブチャネルの情報を一度に空間変換して圧縮することにより、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が多いサブチャネルの誤差は増加するものの、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が少ないサブチャネルについては、誤差を軽減することが可能となる。すなわち、実際通信に使用したいサブチャネルほど誤差を低減することが可能となる。【００９４】
また、Ｃａｓｅ２に示すように、ＤＣＴに入力する際、各グループに属するサブチャネルの入力位置を集中させることにより、更にＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が少ないサブチャネルの圧縮誤差を少なくすることが可能になる。ここで示した例では、ＤＣＴにより空間変換後、圧縮後に必要となるデータは、６４（ＤＣＴ出力サンプル数）×８（ビット）＝５１２ビットとなる。但し、各サブチャネルがどのグループに属するかの情報が必要になるため、２（ビット：グループ数のための情報量）×２４（サブチャネル数）＝４８ビットのデータがさらに必要となり、トータルでは５６０ビットがＣＱＩを通知するための情報量として要求される。一方、圧縮しない場合は、３０７２×２（ＭＩＭＯストリーム数）＝６１４４ビットが必要となるため、圧縮率は５６０／６１４４となり、９０％以上の情報量を圧縮することが可能となる。【００９５】
（第４の実施形態）
本実施形態では、第３の実施形態と同様に、サブチャネルのグループ化を行ない、グループ毎にＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を変更し、ＣＱＩ情報を空間変換して圧縮する方法について説明する。ここで、サブチャネルのグループ化を行なう際、ＳＩＮＲ基準の他に、現状通信に使われているサブチャネルを考慮する場合の例を示す。空間変換方法としてはこれまでの実施形態と同様に、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform）を前提としている。【００９６】
本実施形態では、「できるだけ通信に使用したいサブチャネル」を決定し、その決定したサブチャネルではＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を少なくし、そのサブチャネルを基準として、ＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数を多くしていく例を示す。ここで「できるだけ通信に使用したいサブチャネル」の定義としては、前フレームで通信に使用していたサブチャネルと、そのサブチャネルを除いてＳＩＮＲが最も高いサブチャネルの２つとする。【００９７】
【表３】
2009020174.tif 000005
【００９８】
表３にサブチャネルのＳＩＮＲとＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数の関係を示す。ＳＩＮＲとサブチャネルの関係は、第１の実施形態で用いた表１と同じである。前フレームで使用していたサブチャネルを２と仮定しているため、サブチャネル２のＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は１となる。また、ＳＩＮＲが最も高いサブチャネルが１０であるため、サブチャネル１０のＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数も１となる。この２つのサブチャネルに隣接するサブチャネル１、３、９、１１のＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は２であり、その他のサブチャネルのＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数は４である。【００９９】
図１０は、本実施形態に係るＣＱＩ推定部の詳細を示すブロック図である。但し、ブロックを機能別に明示したものであり、必ずしも各ブロックが実装されることを意味するものではない。また、図８と同じ機能のブロックには同じ番号を付し説明を省略する。図１０に示すように、機能ブロックとして違いはなく、グループ決定部５１に前フレームでのチャネルの使用状況が入力されている。すなわち、サブチャネルのグルーピングを行なう際、前フレームでのチャネルの使用状況を加味することを意味している。また、データソート部がないが、これは、各サブチャネルで求められたＣＱＩ情報を順番にＤＣＴ部に入力することを意味する。【０１００】
図１１は、本実施形態におけるサブチャネル番号と通知するＣＱＩサンプル数の関係を示す図である。図１１の最上段のサブチャネル番号と通知するサブキャリア数は、表３を基にしたものである。この例ではＤＣＴのポイント数は３３６ポイントとなる。このようにＤＣＴを行なうと、隣接するサブチャネル間で通知するＣＱＩ間隔（サブキャリアグループ数）が急激に変わることがなく、かつ、サブチャネル番号も連続しているので、ＣＱＩの変化が緩やかになり、圧縮誤差も少なくなる。【０１０１】
ここで示した例では、ＤＣＴにより空間変換後、圧縮後に必要となるデータは、３２（ＤＣＴ出力サンプル数）×８（ビット）＝２５６ビットとなる。但し、各サブチャネルがどのグループに属するかの情報が必要になるため、２（ビット：グループ数のための情報量）×１２（サブチャネル数）＝２４ビットのデータがさらに必要となり、トータルでは２８０ビットがＣＱＩを通知するための情報量として要求される。一方、圧縮しない場合は３０７２ビットが必要となるため、圧縮率は２８０／３０７２となり、９０％以上の情報量を圧縮することが可能となる。【０１０２】
（第５の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態から第４の実施形態で示したようなＣＱＩ情報が通知された場合の、送信装置におけるスケジューリング方法と適応変調方法について説明する。説明を簡素化するために１フレームで通信を行なう端末数は、１２（サブチャネル総数と同一）とし、１サブチャネルを１端末が占有するものとする。従って、ここで示すスケジューリングはフレーム中で割り当てるべき１２端末をどのサブチャネルに割り当てるかを示すことになる。また、ＣＱＩの通知は第４の実施形態に従ったフォーマットで通知されるものとしている。従って、サブチャネルはＣＱＩの通知方法に関して、３つのグループに分けられているものとする。【０１０３】
図１２は、スケジューリングの動作を示すフローチャートである。図１２において、Ｓ１００は、フレームで送信する端末を選択し、パラメータｋ、ｍ、ｘを初期化するステップ（ｋ＝０、ｍ＝０、ｘ＝１）であり、Ｓ１０１は、ｘ回目の割り当て作業においてサブチャネルが割り当てられていない端末から１つを選択し、ｋを１インクリメントするステップである。また、Ｓ１０２は、Ｓ１０１で選択された端末のグループｘに属するサブチャネルに空きがあるかをチェックするステップであり、Ｓ１０３は、Ｓ１０２でサブチャネルに空きがあるとされた場合に割り当てを行なうステップである。【０１０４】
Ｓ１０４は、選択された端末を割り当て対象から削除するステップであり、Ｓ１０５は、ｋが割り当てる全端末数（図中ではＮ、本実施形態ではＮ＝１２）と一致しているかを判定するステップである。Ｓ１０６は、割り当てられていない端末が残っていないかを変数ｍによりチェックするステップである。また、Ｓ１０２で選択された端末のグループｘに属するサブチャネルに空きがないと判定された場合は、Ｓ１０７でｍを１インクリメントして、Ｓ１０１に戻る。Ｓ１０５において、ｋが割り当てる全端末数と一致していない場合もＳ１０１に戻る。また、Ｓ１０６でｍ＝０とならない場合は、全ての端末に割り当てを試みた後に、未割り当て端末がまだ残っていることを意味するので、Ｓ１０８でｋ＝Ｎ−ｍ（これにより、ｋが割り当て済みの端末数になる）、ｍ＝０、ｘ＝ｘ＋１としてＳ１０１に戻る。このような動作によりＳ１００で選択された端末全てにサブチャネルを割り当てることが可能となる。【０１０５】
ここで示した方法は、スケジューリングの一例であるが、サブチャネル毎に異なるＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数でＣＱＩが通知された場合に、できるだけＣＱＩ情報の多いサブチャネルに端末を割り当てることが重要なポイントである。【０１０６】
次に、本実施形態で示したスケジューリング方法を具体的に示すため、表４に、あるフレームで送信装置に通知された各端末のＣＱＩとサブチャネルの関係を示す。表４において端末ＡからＨは前フレームで既に通信をしていた場合であり、それぞれのグループ１の先頭に示すサブチャネルで通信されていたこととしている。【０１０７】
【表４】
2009020174.tif 000006
【０１０８】
図１２には示していないが、Ｓ１０１では前フレームで通信を行なっていた端末から優先的に選択するものとし、ＳＩＮＲに大きな差がない限り、Ｓ１０３では前フレームで使用していたサブチャネルを割り当てるものとする。【０１０９】
表４に示される端末を、図１２に示すフローチャートに従って割り当てると、ｘ＝１でのループでは、Ａは２、Ｂは４、Ｃは５、Ｄは７、Ｅは８、Ｆは１０、Ｇは１１、Ｈは１２に、前フレームで通信していた優先権により割り当てられる。この段階でｋ＝８、ｍ＝０となっている。次に、Ｉは４あるいは１０に割り当てを行ないたいが、双方のサブチャネルとも既に使用されているので、Ｓ１０７でｍ＝１とし、Ｓ１０１にもどる。Ｊは６に割り当てられる。残り、Ｋ、Ｌのグループ１に属するサブチャネルに対しては既に割り当てが行なわれており、Ｓ１０５でｋ＝１２となった段階でＳ１０６に移る。この段階で３つの端末に割り当てが行なわれていないので、ｍ＝３となっており、Ｓ１０８に移動する。ステップＳ１０８ではｋ＝９、ｍ＝０、ｘ＝２としてＳ１０１に戻り、いまだ割り当てが行なわれていない端末Ｉ、Ｋ、Ｌの割り当てを試みる。このように順次フローを進めるとｘ＝２のループで、Ｉに３、Ｌに１が割り当てられ、ｘ＝３のループでＪに９が割り当てられる。【０１１０】
このように完全とは言えないまでも、できるだけＣＱＩサンプル情報の多いサブチャネルに端末を割り当てることにより、サブチャネル適応変調の精度が向上し、通信効率は改善される。また、本実施形態では、各端末においてグループ１に属するサブチャネルのＣＱＩ情報は全てのサブキャリアで通知されているので、サブキャリア毎の適応変調が可能となる。従って、図１２に示すフローチャートに従って表４に示す端末に割り当てを行なった場合、端末ＡからＨおよびＪではサブキャリア適応変調が可能となる。一方、グループ２（端末Ｌ、Ｉ）、グループ３（端末Ｊ）に属するサブチャネルでは、それぞれＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数が２本、４本でＣＱＩが通知されている。従ってそのようなサブチャネルが選択された端末に対しては、それぞれのＣＱＩサンプルあたりのサブキャリア数でサブキャリアグループ適応変調を行なうことができ、サブキャリア適応変調ほどではないが通信効率が改善される。【０１１１】
以上、全ての実施形態において、周波数をサブチャネルに分けてＣＱＩの情報量を変更する例を示したが、必ずしもサブチャネルで分ける必要はなく、複数のサブチャネルを組みとして分けることや、サブチャネルとは全く相関なく、周波数領域を分割してＣＱＩ情報量と変更することも可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月7日(2009.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、前記分割した周波数帯域毎に、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報の情報量を定めると共に、前記受信品質情報を算出する受信品質算出部と、
前記算出した受信品質情報を、前記情報量で前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質に応じて定められることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記情報量は、前記分割した各周波数帯域内の受信品質を算出する以前の通信状況に応じて定められることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を、通信のアクセス単位を基準として分割することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、
前記グループ毎に、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報の情報量を定めると共に、前記受信品質情報を算出する受信品質算出部と、
前記算出した受信品質情報を、前記情報量で前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項７】
前記グループ決定部は、前記分割した各周波数帯域のうち、連続する周波数帯域が同じグループまたは情報量が近接するグループに属するように前記グルーピングを行なうことを特徴とする請求項５記載の通信装置。
【請求項８】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信する受信部と、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするグループ決定部と、
前記グループ毎に、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報の情報量を定めると共に、前記情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するサブキャリアグルーピング部と、
前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成する受信品質情報生成部と、
前記生成した受信品質情報を、前記情報量で前記信号の送信元へ送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうデータ変換部を更に備え、
前記送信部は、前記空間変換後の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
前記データ変換部は、空間変換した信号のうち、特定の低周波数領域の信号のみを出力し、
前記送信部は、前記特定の低周波数領域の信号を前記信号の送信元へ送信することを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記生成した受信品質情報を、前記分割された各周波数帯域が属するグループに応じて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の通信装置。
【請求項１２】
前記生成した受信品質情報を、同一のグループに属する前記分割された周波数帯域が連続するように並べ替えて前記データ変換部に出力するデータソート部を更に備えることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の通信装置。
【請求項１３】
複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、
前記受信した受信品質情報に基づいて、前記分割した周波数帯域のうち、定められた情報量ができるだけ多い周波数帯域に、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てることを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
複数のサブキャリアを用いて信号を送信すると共に、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置から受信品質情報を受信する通信装置であって、
前記受信した受信品質情報に基づいて、請求項８から請求項１２のいずれかに記載の通信装置の通信領域を割り当てると共に、前記サブキャリアグループ単位で適応変調を施すことを特徴とする通信装置。
【請求項１５】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、
前記グループ毎に、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報の情報量を定めると共に、前記受信品質情報を算出するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする受信品質情報生成方法。
【請求項１６】
複数のサブキャリアを用いて送信された信号を受信するステップと、
前記複数のサブキャリアに対応する周波数帯域を分割し、分割した各周波数帯域を複数のグループにグルーピングするステップと、
前記グループ毎に、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報の情報量を定めると共に、前記情報量に基づいて、少なくとも１つのサブキャリアからなるサブキャリアグループを生成するステップと、
前記生成されたサブキャリアグループを単位として、前記受信した信号の受信品質を示す受信品質情報を生成するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする受信品質情報生成方法。
【請求項１７】
前記生成した受信品質情報に対して空間変換を行なうステップを更に含むことを特徴とする請求項１６記載の受信品質情報生成方法。
【国際調査報告】
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2009020174.tif 000025
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