(57)【要約】【課題】ひとつのフレームあたりに端末装置に割り当てたバースト数が、データ通信に必要とされるバースト数よりも大きい場合であっても、バーストを有効に利用したい。【解決手段】制御部３０は、受信装置宛のデータ、ひとつのフレームのうちの受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得する。制御部３０は、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、取得したデータを格納する。制御部３０は、第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納する。ベースバンド処理部２４、変復調部２２、ＲＦ部２０は、データが格納されたチャネルを送信する。【選択図】図５
2009094789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信装置宛のデータを取得する取得部と、
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、前記受信装置に割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、前記取得部において取得したデータを格納する生成部と、
前記生成部においてデータが格納されたチャネルを送信する送信部とを備え、
前記取得部は、ひとつのフレームのうち、前記受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、前記受信装置に割り当てられたチャネルのうち、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得し、
前記生成部は、前記取得部において取得した第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記送信部は、データの再送制御を実行しており、
前記生成部は、受信装置宛のデータのうち、再送制御の対象となるデータ以外のデータの少なくとも一部を複製することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
複数のチャネルのそれぞれに対する伝搬環境を測定する測定部をさらに備え、
前記生成部は、前記測定部において測定した結果をもとに、複製の対象となるデータを決定することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信部は、第１値と第２値とを前記受信装置へ送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の送信装置。
【請求項５】
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルにて、送信装置からのデータを受信する受信部と、
前記受信部において受信したデータを処理する処理部とを備え、
前記受信部は、ひとつのフレームにおいて、割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、割り当てられたチャネルのうち、有効なデータが含まれたチャネルの数である第２値を取得する手段と、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、第１値と第２値との差異に対応したチャネルに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信する手段を含むことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
受信装置宛のデータを取得するステップと、
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、前記受信装置に割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、取得したデータを格納するステップと、
データが格納されたチャネルを送信するステップとを備え、
前記取得するステップは、ひとつのフレームのうち、前記受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、前記受信装置に割り当てられたチャネルのうち、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得し、
前記格納するステップは、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納することを特徴とする送信方法。
【請求項７】
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルにて、送信装置からのデータを受信するステップと、
受信したデータを処理するステップとを備え、
前記受信するステップは、ひとつのフレームにおいて、割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、割り当てられたチャネルのうち、有効なデータが含まれたチャネルの数である第２値を取得した後に、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、第１値と第２値との差異に対応したチャネルに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信することを特徴とする受信方法。
【請求項８】
受信装置宛のデータを取得するステップと、
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、前記受信装置に割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、取得したデータを格納するステップと、
データが格納されたチャネルを送信するステップとを備え、
前記取得するステップは、ひとつのフレームのうち、前記受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、前記受信装置に割り当てられたチャネルのうち、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得し、
前記格納するステップは、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納することをコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項９】
複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルにて、送信装置からのデータを受信するステップと、
受信したデータを処理するステップとを備え、
前記受信するステップは、ひとつのフレームにおいて、割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、割り当てられたチャネルのうち、有効なデータが含まれたチャネルの数である第２値を取得した後に、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、第１値と第２値との差異に対応したチャネルに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信することをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信技術および受信技術に関し、特に割り当てられたチャネルにおいて通信する送信方法および送信装置ならびに受信方法および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、基地局装置が複数の端末装置を接続する場合がある。基地局装置が複数の端末装置する際の形態のひとつが、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）である。ＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、複数のタイムスロットによってフレームが形成されており、さらに複数のフレームが連続して配置される。また、ひとつのフレームに含まれた複数のタイムスロットの一部が上り回線のために使用され、残りのタイムスロットが下り回線のために使用される。このようなＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、例えば、ひとつのフレームのうちの上り回線のために使用されるタイムスロットの数と、下り回線のために使用されるタイムスロットの数とが、トラヒック量に応じて設定される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１８６５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、無線通信において、限りある周波数資源の有効利用が望まれている。特に、通信速度の高速化に伴い、その要請はさらに高まっている。この要請に応えるための技術のひとつが、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式であり、これは、前述のＴＤＭＡ／ＴＤＤと組合せ可能である。ＯＦＤＭＡとは、ＯＦＤＭを利用しながら複数の端末装置を周波数多重する技術である。そのため、ＯＦＤＭＡとＴＤＭＡとの組合せ（以下、このような組合せも単に「ＯＦＤＭＡ」といい、通常のＯＦＤＭＡと区別せずに使用する）では、周波数軸方向に規定された複数のサブチャネルと、時間軸方向に規定された複数のタイムスロットとが存在する。また、通信には、サブチャネルとタイムスロットとの組合せ（以下、「バースト」という）が使用される。
【０００４】
このようなＯＦＤＭＡにおいて、基地局装置は、データを通信するためのバーストを定期的に各端末装置に割り当てる。このようなバーストの割当は、「回線交換方式」と呼ばれ、音声通話のごとく、伝送遅延を小さくすべき通信に適している。一方、データ通信のごとく、伝送遅延の小ささは要求されないが、トラヒック量が大きく変動する場合もある。後者の場合、回線交換方式ではなく、トラヒック量に応じて、端末装置に割り当てられるバースト数をフレーム単位で変更する「ランダムアクセス方式」が適している。このようなランダムアクセス方式において、ひとつのフレームあたりに端末装置に割り当てたバースト数が、データ通信に必要とされるバースト数よりも大きい場合がある。そのような場合、アイドルバーストが送信される。しかしながら、そのようなバーストをより有効に使用することが望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ひとつのフレームあたりに端末装置に割り当てたバースト数が、データ通信に必要とされるバースト数よりも大きい場合であっても、バーストを有効に利用する通信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の送信装置は、受信装置宛のデータを取得する取得部と、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、受信装置に割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、取得部において取得したデータを格納する生成部と、生成部においてデータが格納されたチャネルを送信する送信部とを備える。取得部は、ひとつのフレームのうち、受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、受信装置に割り当てられたチャネルのうち、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得し、生成部は、取得部において取得した第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納する。
【０００７】
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルにて、送信装置からのデータを受信する受信部と、受信部において受信したデータを処理する処理部とを備える。受信部は、ひとつのフレームにおいて、割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、割り当てられたチャネルのうち、有効なデータが含まれたチャネルの数である第２値を取得する手段と、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、第１値と第２値との差異に対応したチャネルに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信する手段を含む。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、受信装置宛のデータを取得するステップと、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、受信装置に割り当てられた少なくともひとつのチャネルに、取得したデータを格納するステップと、データが格納されたチャネルを送信するステップとを備える。取得するステップは、ひとつのフレームのうち、受信装置に割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、受信装置に割り当てられたチャネルのうち、受信装置宛のデータが含まれるべきチャネルの数である第２値を取得し、格納するステップは、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、データの少なくとも一部を複製した後に、データが含まれていないチャネルに、複製したデータを格納する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、割り当てられた少なくともひとつのチャネルにて、送信装置からのデータを受信するステップと、受信したデータを処理するステップとを備える。受信するステップは、ひとつのフレームにおいて、割り当てられたチャネルの数である第１値を取得するとともに、割り当てられたチャネルのうち、有効なデータが含まれたチャネルの数である第２値を取得した後に、取得した第１値が第２値よりも大きい場合、第１値と第２値との差異に対応したチャネルに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信する。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ひとつのフレームあたりに端末装置に割り当てたバースト数が、データ通信に必要とされるバースト数よりも大きい場合であっても、バーストを有効に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と、少なくともひとつの端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムでは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって、各フレームが形成され、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって、各タイムスロットが形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、周波数分割多重としてＯＦＤＭＡが使用されている。基地局装置は、各タイムスロットに含まれた複数のサブチャネルのそれぞれを端末装置に割り当てることによって、複数の端末装置との通信を実行する（以下、タイムスロットとサブチャネルによって特定される単位を「バースト」という）。ここで、複数の端末装置との通信において対象とされるデータには、複数の種類が存在する。また、種類に応じて要求される通信速度や遅延時間が異なる。例えば、音声通信の場合、データ通信と比較して一般的に短い遅延時間が要求される。また、データ通信においては、データの内容に応じて通信速度が異なる。
【００１３】
そのため、短い遅延時間が要求される場合、回線交換方式のごとく、定期的にバーストを割り当てることが好ましい。例えば、基地局装置が、各端末装置に対して、フレーム周期にてバーストを定期的に割り当てる。一方、短い遅延時間を要求しない端末装置に対して回線交換方式を適用すると、無駄な割当が発生するとともに、データ量の変動に追従できない。そのため、データ通信の場合では、ランダムアクセス方式のごとく、基地局装置が、各端末装置に対して、タイムスロットを任意に割り当てる。ここで、基地局装置は、複数のサブチャネルのうちの一部において、回線交換方式を実行し、残りにおいてランダムアクセス方式を実行する。ランダムアクセス方式では、端末装置毎にフレーム単位にバーストの割当を通知するための通知信号が生成され、基地局装置は、定期的に通知信号を送信する。端末装置は、通知信号を受信すると、通知信号の内容を確認することによって、自らに割り当てられたバーストを認識する。しかしながら、データ量は変動するので、割り当てられたバーストよりもデータ量が少なくなることもありえ、割り当てられたバーストが余ってしまうことがある。基地局装置あるいは端末装置の送信機能（以下、「送信装置」と総称する）は、余剰のバーストをアイドルバーストとして送信する。バーストの利用効率を高めるためにも、余剰のバーストは有効に使用されるべきである。
【００１４】
これに対応するために、実施例に係る送信装置は、次の処理を実行する。送信装置は、ひとつのフレームあたりに割り当てられたバースト数（以下、「第１値」という）を取得するとともに、データを送信するために必要とされるバースト数（以下、「第２値」という）も取得する。第１値が第２値よりも大きい場合、つまり余剰のバーストが存在する場合、送信装置は、バーストに格納すべきデータを複製して、複製したデータを余剰のバーストに格納する。その結果、少なくともふたつのバーストに同一のデータが配置されている場合があり、同一のデータを使用することによって、受信装置での受信特性が向上される。また、受信特性が向上することによって、再送制御における再送回数が低減されるので、バーストの利用効率が向上する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、第３端末装置１２ｃを含む。
【００１６】
基地局装置１０は、一端に無線ネットワークを介して端末装置１２を接続し、他端に図示しない有線ネットワークを接続する。また、端末装置１２は、無線ネットワークを介して基地局装置１０に接続する。基地局装置１０は、複数のタイムスロットと、複数のサブチャネルを有しているので、複数のタイムスロットによってＴＤＭＡを実行しつつ、複数のサブチャネルによってＯＦＤＭＡを実行する。前述のごとく、タイムスロットとサブチャネルとを組み合わせた単位がバーストとして規定されており、基地局装置１０は、複数の端末装置１２のそれぞれに対してバーストを割り当てることによって、複数の端末装置１２との通信を実行する。具体的には、基地局装置１０は、複数のサブチャネルのうちのいずれかを制御チャネルに規定する。基地局装置１０は、制御チャネルにおいて、ＢＣＣＨのような報知信号を定期的に送信する。
【００１７】
端末装置１２は、ＢＣＣＨを受信することによって基地局装置１０の存在を認識するとともに、基地局装置１０に対してレンジングを要求する。また、基地局装置１０は、当該レンジングに応答する。レンジングとは、端末装置１２の周波数オフセットおよびタイミングオフセットを補正するための処理であるが、レンジングには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。その後、端末装置１２は、基地局装置１０に対してバースト割当の要求信号を送信し、基地局装置１０は、受信した要求信号に応答して、端末装置１２にバーストを割り当てる。ここで、通信システム１００における割当規則は２種類存在し、それらは、回線交換方式とランダムアクセス方式である。詳細は後述するが、基地局装置１０は、一部のサブチャネルにおいて回線交換方式を実行しながら、残りのサブチャネルにおいてランダムアクセス方式を実行する。
【００１８】
また、基地局装置１０は、端末装置１２に割り当てたバーストに関する情報を送信し、端末装置１２は、割り当てられたバーストを使用しながら、基地局装置１０との通信を実行する。その結果、端末装置１２から送信されたデータは、基地局装置１０を介して、有線ネットワークに出力され、最終的に有線ネットワークに接続された図示しない通信装置に受信される。また、通信装置から端末装置１２への方向にもデータは伝送される。ここで、ランダムアクセス方式を実行している端末装置１２に対して、基地局装置１０は、フレーム単位に割り当てたバーストに関する情報をＡＳＣＨに含めながら定期的に通知する。これらの詳細は、後述する。
【００１９】
図２（ａ）−（ｃ）は、通信システム１００におけるフレーム構成を示す。図の横方向が時間軸に相当する。フレームは、８つのタイムスロットによって形成されている。また、８つのタイムスロットは、４つの上りタイムスロットと４つの下りタイムスロットから構成されている。ここでは、４つの上りタイムスロットを「第１上りタイムロット」から「第４上りタイムスロット」として示し、４つの下りタイムスロットを「第１下りタイムスロット」から「第４下りタイムスロット」として示す。また、図示したフレームは、連続して繰り返される。なお、フレームの構成は、図２（ａ）に限定されないが、ここでは、説明を明瞭にするために、フレームの構成を図２（ａ）として説明する。また、説明を簡潔にするために、上りタイムスロットと下りタイムスロットのいずれかについてのみ説明を行う場合もあるが、他方のタイムスロットも同様の説明が有効である。
【００２０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のうちのひとつのタイムスロットの構成を示す。図の縦方向が周波数軸に相当する。図示のごとく、ひとつのタイムスロットは、「第１サブチャネル」から「第１６サブチャネル」までの「１６」個のサブチャネルによって形成される。また、これらの複数のサブチャネルは、周波数分割多重されている。各タイムスロットが図２（ｂ）のように構成されているので、タイムスロットとサブチャネルとの組合せによって、前述のバーストが特定される。また、図２（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルに対応したフレーム構成が図２（ａ）であるとしてもよい。
【００２１】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルの構成を示す。図２（ａ）や図２（ｂ）と同様に、図の横方向が時間軸に相当し、図の縦方向が周波数軸に相当する。また、周波数軸に対して、「１」から「２９」の番号を付与しているが、これらは、サブキャリアの番号を示す。このように、サブチャネルは、マルチキャリア信号によって構成されており、特にＯＦＤＭ信号によって構成されている。図中の「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、既知の値によって構成される。また、「ＴＳ」中に制御信号が含まれてもよいものとする。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。「ＰＳ」は、パイロットシンボルに相当し、既知の値によって構成される。「ＤＳ」は、データシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」は、ガードタイムに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。
【００２２】
図３は、通信システム１００におけるサブチャネルの配置を示す。図３では、横軸に周波数軸が示されており、図２（ｂ）に示したタイムスロットに対するスペクトルが示される。ひとつのタイムスロットには、前述のごとく、第１サブチャネルから第１６サブチャネルの１６個のサブチャネルが周波数分割多重されている。各サブチャネルは、マルチキャリア信号、ここでは、ＯＦＤＭ信号によって構成されている。
【００２３】
図４は、通信システム１００におけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。これは、前述の回線交換方式を実行する場合のシーケンス図に相当する。基地局装置１０は、端末装置１２の端末番号を格納し、ページングエリアに属する他の基地局装置と一斉にＰＣＨを送信する（Ｓ１００）。基地局装置１０は、予め定められたタイミングにてＢＣＣＨを送信する（Ｓ１０２）。ＰＣＨを受信した端末装置１２は、ＰＣＨに自己の端末番号が含まれていると、ＢＣＣＨをもとに基地局装置１０を特定した後に、ＴＣＣＨに送信元識別情報を格納し、基地局装置１０へ送信して、初回の初期レンジングを要求する（Ｓ１０４）。ＴＣＣＨは、初期レンジングを要求するために規定された信号であり、複数種類の波形パターンとして規定されている。基地局装置１０は、受信したＴＣＣＨより端末装置１２の送信元識別情報ＵＩＤを分離し、端末装置１２を空いているＴＣＨに割り当てる。基地局装置１０は、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納して端末装置１２へ送信し、２回目の初期レンジングを行うＴＣＨを端末装置１２に通知する（Ｓ１０６）。端末装置１２は、送信元識別情報をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて、基地局装置１０へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する（Ｓ１０８）。
【００２４】
基地局装置１０は、端末装置１２に割り当てたＴＣＨを用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、端末装置１２へ送信し、送信出力などの補正を要求する（Ｓ１１０）。端末装置１２は、受信したＲＣＨより基地局装置１０から要求された補正値を抽出し、送信出力などを補正する。以下では、以上のような処理を「レンジング処理」と総称する。次に、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて基地局装置１０に無線リソース割当を要求する（Ｓ１１２）。基地局装置１０は、端末装置１２からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理などを行ってから、端末装置１２に空いているＴＣＨを割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、端末装置１２へ送信する（Ｓ１１４）。ここまでのステップによりＴＣＨの同期が確立するため、これ以降、基地局装置１０と端末装置１２は同期を確立したＴＣＨを用いて、データを送受信する（Ｓ１１６）。
【００２５】
図５は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、ＲＦ部２０、変復調部２２、ベースバンド処理部２４、ＩＦ部２６、制御部３０を含む。ここでは、下り回線、つまり基地局装置１０から図示しない端末装置１２へ向かう回線を中心に説明する。
【００２６】
ＲＦ部２０は、受信処理として、図示しない端末装置１２から受信した無線周波数のマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。ここで、マルチキャリア信号は、図３のごとく形成されており、また、図２（ａ）の上りタイムスロットに相当する。さらに、ＲＦ部２０は、ベースバンドのマルチキャリア信号を変復調部２２に出力する。一般的に、ベースバンドのマルチキャリア信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＲＦ部２０には、ＡＧＣやＡ／Ｄ変換部も含まれる。
【００２７】
ＲＦ部２０は、送信処理として、変復調部２２から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のマルチキャリア信号を生成する。さらに、ＲＦ部２０は、無線周波数のマルチキャリア信号を送信する。なお、ＲＦ部２０は、受信したマルチキャリア信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、マルチキャリア信号を送信する。つまり、図２（ａ）のごとく、ＴＤＤが使用されているものとする。また、ＲＦ部２０には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２８】
変復調部２２は、受信処理として、ＲＦ部２０から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して、ＦＦＴを実行することによって、時間領域から周波数領域への変換を実行する。周波数領域に変換したマルチキャリア信号は、図２（ｂ）や（ｃ）のごとく、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した成分を有する。なお、変復調部２２は、タイミング同期、つまりＦＦＴのウインドウの設定を実行し、ガードインターバルの削除も実行する。タイミング同期等には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。また、変復調部２２は、周波数領域に変換したマルチキャリア信号を復調する。なお、復調のために伝送路特性が推定されるが、伝送路特性は、サブキャリア単位に推定される。変復調部２２は、復調した結果をベースバンド処理部２４に出力する。
【００２９】
変復調部２２は、送信処理として、ベースバンド処理部２４から受けつけたマルチキャリア信号に対して、変調を実行する。また、変復調部２２は、変調したマルチキャリア信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって、周波数領域から時間領域への変換を実行する。変復調部２２は、時間領域に変換したマルチキャリア信号をベースバンドのマルチキャリア信号としてＲＦ部２０に出力する。なお、変復調部２２は、ガードインターバルの付加も実行するが、ここでは説明を省略する。
【００３０】
ベースバンド処理部２４は、受信処理として、変復調部２２から復調結果を受けつけ、復調結果を端末装置１２単位に分離する。つまり、復調結果は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されている。そのため、ひとつのサブチャネルがひとつの端末装置１２に割り当てられている場合、復調結果には、複数の端末装置１２からの信号が含まれている。ベースバンド処理部２４は、このような復調結果を端末装置１２単位に分離する。ベースバンド処理部２４は、分離した復調結果に対して、送信元の端末装置１２を識別するための情報と宛先を識別するための情報とを付加して、ＩＦ部２６に出力する。
【００３１】
ベースバンド処理部２４は、送信処理として、ＩＦ部２６から、複数の端末装置１２へのデータを受けつけ、データをサブチャネルに割り当て、複数のサブチャネルからマルチキャリア信号を形成する。つまり、ベースバンド処理部２４は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されるマルチキャリア信号を形成する。なお、データが割り当てられるべきサブチャネルは、図２（ｃ）のごとく予め決められており、それに関する指示は、制御部３０から受けつけるものとする。ベースバンド処理部２４は、マルチキャリア信号を変復調部２２に出力する。
【００３２】
ＩＦ部２６は、受信処理として、ベースバンド処理部２４から受けつけた復調結果を図示しない有線ネットワークに出力する。復調結果の宛先は、復調結果に付加された情報であって、かつ宛先を識別するための情報をもとに設定される。ここで、宛先を識別するための情報は、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスによって示される。また、ＩＦ部２６は、送信処理として、図示しない有線ネットワークから複数の端末装置１２に対するデータを入力する。制御部３０は、入力したデータをベースバンド処理部２４に出力する。
【００３３】
制御部３０は、端末装置１２に対するバーストの割当、基地局装置１０全体のタイミング制御等を実行する。バーストの割当は、サブチャネルとタイムスロットとの組合せを割り当てることに相当する。前述のごとく、制御部３０は、バーストの割当として、回線交換方式とランダムアクセス方式とを実行する。制御部３０は、複数のサブチャネルのうちの所定のサブチャネルにおいて、回線交換方式を実行する。つまり、当該チャネルにおいて、制御部３０は、定期的にバーストを端末装置１２に割り当てる。例えば、各フレームに含まれた「第３上りタイムスロット」と「第３下りタイムスロット」、つまりフレーム周期のタイムスロットに含まれたバーストが、第１端末装置１２ａに割り当てられる。なお、バーストの割当は、定期的になるようになされればよく、フレーム周期だけに限らず、フレーム周期よりも長い周期にてなされてもよく、フレーム周期よりも短い周期にてなされてもよい。
【００３４】
また、制御部３０は、回線交換方式の対象となるサブチャネル以外のサブチャネルにおいて、ランダムアクセス方式を実行する。つまり、当該サブチャネルにおいては、複数のバーストのそれぞれに対する端末装置１２の割当がフレーム単位に変更される。例えば、制御部３０は、端末装置１２との通信量を反映させながら、バーストの割当を決定する。制御部３０は、端末装置１２毎にＡＳＣＨを割り当て、当該ＡＳＣＨの中に、割り当てたバーストに関する情報を含める。ＡＳＣＨの割当は、ＳＣＣＨを送信する際に通知している。つまり、ＡＳＣＨは、回線交換方式におけるＴＣＨのごとく、定期的にバーストに割り当てられる。
【００３５】
制御部３０における動作をより詳細に説明するが、ここでは、特に本実施例と関連の深いものとして、（１）新規接続時の動作、（２）ランダムアクセス方式での基本動作、（３）ランダムアクセス方式でのデータ複製動作を順に説明する。
【００３６】
（１）新規接続時の動作
制御部３０は、レンジング処理の終了後、ＲＦ部２０からＩＦ部２６を介して、図示しない端末装置１２であって、かつ接続していない端末装置１２から、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨを受信する。制御部３０は、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨをもとに、当該端末装置１２に対して、バーストを割り当てる。その際、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨには、回線交換方式による割当を希望するか、あるいはランダムアクセス方式による割当を希望するかが示された情報が含まれており、制御部３０は、その情報をもとに、回線交換方式による割当あるいはランダムアクセス方式による割当を決定する。制御部３０は、回線交換方式を実行する場合、端末装置１２に対してＴＣＨ、つまりデータを含めるべきバーストを直接割り当てる。
【００３７】
一方、制御部３０は、ランダムアクセス方式を実行する場合、端末装置１２に対してＡＳＣＨ、つまりデータを含めるバーストの配置に関する情報が含まれたバーストを直接割り当てる。そのため、ランダムアクセス方式の際のデータを含めるべきバースト（以下、「ＥＳＣＨ」という）は、ＡＳＣＨを介して、端末装置１２に間接的に割り当てられる。制御部３０は、回線交換方式でのＴＣＨの割当の結果あるいはランダムアクセス方式でのＡＳＣＨの割当の結果を無線リソース割当ＳＣＣＨとして、ＩＦ部２６からＲＦ部２０より図示しない端末装置１２へ送信する。図示しない端末装置１２は、無線リソース割当ＳＣＣＨの内容をもとに通信を実行する。
【００３８】
（２）ランダムアクセス方式での基本動作
制御部３０は、フレーム単位に、各端末装置１２に割り当てるＥＳＣＨを決定する。ＥＳＣＨの割当は、上りＥＳＣＨと下りＥＳＣＨのそれぞれに対してなされる。ここで、制御部３０は、図示しない上位のアプリケーションレイヤからの要求に応じるように、ひとつのフレームあたりに割り当てるべきＥＳＣＨの数を決定する。あるいは、制御部３０は、ラウンド・ロビン形式にてバースト割当を実行してもよい。バーストの割当には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３９】
図６は、制御部３０において決定されるＥＳＣＨの配置を示す。図６の横軸は時間を示しており、図２（ａ）に示された上りタイムスロットあるいは下りタイムスロットのいずれかに相当する。また、図６の縦軸は周波数を示しており、図２（ｂ）に示されたサブチャネルに相当する。ここでは、ひとつの端末装置１２に対して、ＥＳＣＨ１からＥＳＣＨ９までの９つのＥＳＣＨが割り当てられている。また、第３サブチャネルの第３タイムスロットに配置されたバーストに、ＡＳＣＨが割り当てられている。なお、ＡＳＣＨには、次のフレームに関する情報が含まれる。図５に戻る。
【００４０】
下り回線の場合、制御部３０は、割当の結果をＡＳＣＨに含める。つまり、制御部３０は、上位レイヤより、端末装置１２宛のデータを取得する。また、制御部３０は、ＥＳＣＨの割当を実行することによって、ひとつのフレームのうち、端末装置１２に割り当てられたＥＳＣＨの数である第１値を取得するとともに、端末装置１２宛のデータが含まれるべきＥＳＣＨの数である第２値を取得する。また、制御部３０は、割当の結果とともに、第１値と第２値とをＡＳＣＨに含める。上り回線の場合、図示しない端末装置１２は、下りのＥＳＣＨの受信結果を上りのＡＳＣＨに含める。なお、下りのＡＳＣＨにも、上りのＥＳＣＨの受信結果が含められてもよい。
【００４１】
さらに、制御部３０は、ＡＳＣＨに含まれた内容にしたがって、ＥＳＣＨを配置する。制御部３０は、端末装置１２に割り当てられた少なくともひとつのＥＳＣＨに、取得したデータを格納する。制御部３０は、ベースバンド処理部２４、変復調部２２、ＲＦ部２０を介して、ＡＳＣＨを送信するとともに、データが格納されたＥＳＣＨを送信する。なお、上り回線においても、端末装置１２は、下りのＡＳＣＨに含まれた内容にしたがって、ＥＳＣＨを配置する。
【００４２】
（３）ランダムアクセス方式でのデータ複製動作
制御部３０は、第１値が第２値よりも大きい場合、つまり格納すべきデータのないＥＳＣＨが存在する場合、データを複製した後に、データが含まれていないＥＳＣＨに、複製したデータを格納する。図７は、制御部３０において実行されるデータの格納の概要を示す。ここでは、図６の場合と同様に、ひとつのフレームあたりに９つのＥＳＣＨが配置されているとする。また、図示しない端末装置１２へ送信すべきデータは、５つあるとする。ここで、データが５つあるとは、全データをＥＳＣＨのサイズに応じて分割した場合に、５つのＥＳＣＨを占有することに相当する。なお、５つのデータのうちのひとつは、再送データであるとする。再送データについては、後述する。
【００４３】
制御部３０は、再送データが前方になるように、データをＥＳＣＨに格納する。図７では、ＥＳＣＨ１に再送データが格納され、ＥＳＣＨ２からＥＳＣＨ５にデータが格納される。そのため、この段階においては、ＥＳＣＨ６からＥＳＣＨ９には、データが格納されておらず、前述の格納すべきデータのないＥＳＣＨに相当する。制御部３０は、ＥＳＣＨ１からＥＳＣＨ５に格納したデータのうち、再送データ以外のデータ、つまりＥＳＣＨ２からＥＳＣＨ５に格納したデータを複製して、ＥＳＣＨ６からＥＳＣＨ９に格納する。例えば、ＥＳＣＨ２に格納されたデータは、複製された後に、ＥＳＣＨ６にも格納される。これは、制御部３０が、端末装置１２宛のデータのうち、再送制御の対象となるデータ以外のデータを複製するともいえる。なお、複製の対象となるデータの数が、格納すべきデータのないＥＳＣＨの数よりも多い場合、データのうちの一部を複製すればよい。図７の場合において、ＥＳＣＨ８とＥＳＣＨ９だけが、データを格納していない場合、制御部３０は、ＥＳＣＨ２とＥＳＣＨ３に格納されたデータを複製した後に、ＥＳＣＨ８とＥＳＣＨ９に格納する。
【００４４】
前述のごとく、変復調部２２、ベースバンド処理部２４は、データの再送制御を実行している。再送制御の種類は、ＡＲＱとＨＡＲＱとに分類され、ＡＲＱは、シーケンシャル転送とランダム転送に分類される。また、シーケンシャル転送は、ストップ・アンド・ウエイト・ＡＲＱ、ゴー・バック・Ｎ・ＡＲＱを含み、ランダム転送は、選択再送ＡＲＱに相当する。ここで、本実施例と組み合わせた場合に効果の大きいＨＡＲＱを説明する。ＨＡＲＱは、ＦＥＣと再送制御を組み合わせることでパケット誤り訂正率を向上させた再送方式である。ここでは、ＨＡＲＱとして、ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）ＨＡＲＱを使用する。ＩＲ  ＨＡＲＱとは、パンクチャードパターンを利用して誤り訂正率を向上する方式である。誤り訂正に失敗した場合、送信側は、初回のパンクチャー部分のみのデータを送信する。このとき送信データ量が減少するため、変調方式を下げて送信する。受信側は、パンクチャーを初回送信データで補完することで、誤り訂正率を向上させることができる。
【００４５】
図８（ａ）−（ｉ）は、制御部３０において制御されるＨＡＲＱの概要を示す。図８（ａ）は、基地局装置１０から初回に送信されるユーザデータを示す。ここでは、ユーザデータを「Ａ０」から「Ａ８」とする。図８（ｂ）は、ＦＥＣ符号化の結果を示す。ここでは、符号化率Ｒ＝１／２の畳み込み符号化が実行されることによって、「Ｘ０」、「Ｙ０」から「Ｘ８」、「Ｙ８」の符号化データが生成される。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の符号化データに対して、パンクチャード符号化がなされた結果を示す。図８（ｄ）は、基地局装置１０からの送信データを示す。図示のごとく、図８（ｃ）のパンクチャード符号化がなされた結果がシリアルに並べられている。図８（ｅ）は、端末装置１２において受信された結果に対して、パンクチャード復号を実行した結果を示す。ここで、パンクチャード復号を実行した結果に誤りがなければ、端末装置１２は、ビタビ復号を実行することによって、ユーザデータを再生する。一方、パンクチャード復号を実行した結果に誤りがあれば、端末装置１２は、基地局装置１０に対してＮＡＣＫを送信する。
【００４６】
図８（ｆ）は、図８（ｃ）に対応したパンクチャードパターンのパンクチャー部分のデータを示す。基地局装置１０は、端末装置１２からのＮＡＣＫを受信したときに、パンクチャード部分のデータを抽出する。図８（ｇ）は、基地局装置１０からの再送の際の送信データを示す。図示のごとく、図８（ｆ）に示されたパンクチャード部分のデータが送信される。図８（ｈ）は、端末装置１２において受信されたパンクチャード部分のデータを示す。図８（ｉ）は、ＩＲ法により、パンクチャーが補間された結果を示す。端末装置１２は、図８（ｉ）に示された結果に対して、復号を実行し、ユーザデータを再生する。なお、基地局装置１０は、パンクチャードパターン送信後にＮＡＣＫを受信すれば、パンクチャード符号化したデータを再送する。また、基地局装置１０は、端末装置１２から、ＮＡＣＫもＡＣＫも受信できなければ、パンクチャード符号化したデータを再送する。
【００４７】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４８】
図１に示した端末装置１２は、図５に示した基地局装置１０と同様に構成される。なお、端末装置１２と基地局装置１０との機能の違いは、レンジング処理、チャネルの割当、ＡＳＣＨの生成等に存在するが、それらは既に説明したので、ここでは説明を省略する。また、図５の説明に対応して、ランダムアクセス方式の際の受信動作を中心に説明する。端末装置１２は、複数のチャネルによって形成されたフレームのうち、所定のバーストに割り当てられたＡＳＣＨを定期的に受信する。端末装置１２は、ＡＳＣＨのに内容を確認することによって、次のフレームにおいて割り当てられたＥＳＣＨのバースト位置を把握する。端末装置１２は、割り当てられたＥＳＣＨにてデータを受信するとともに、データを送信する。また、前述のごとく、端末装置１２は、データの受信結果、例えば、ＡＣＫをＡＳＣＨに含めて送信する。
【００４９】
また、端末装置１２は、ＡＳＣＨから、第１値および第２値を取得する。取得した第１値が第２値よりも大きい場合、端末装置１２は、第１値と第２値との差異に対応したＥＳＣＨに含まれたデータであって、かつ有効なデータの少なくとも一部が複製されたデータも受信する。ここで、第１値と第２値との差異に対応したＥＳＣＨとは、データが本来格納されないＥＳＣＨであり、図７のＥＳＣＨ６からＥＳＣＨ９に相当する。また、有効なデータとは、前述の再送制御の対象となるデータ以外のデータに相当する。端末装置１２は、受信したデータを処理するが、図８（ｈ）−（ｉ）に示すようなＨＡＲＱを実行してもよい。
【００５０】
なお、これまでの説明は、基地局装置１０が、ＥＳＣＨにてデータを送信し、端末装置１２が、ＥＳＣＨにてデータを受信する場合、つまり下り回線でのデータ伝送を対象としていた。しかしながら、上り回線でのデータ伝送に、本実施例を適用してもよく、その場合、これまでの基地局装置１０についての説明が端末装置１２に適用され、端末装置１２についての説明が基地局装置１０に適用される。しかしながら、レンジング処理、チャネルの割当、ＡＳＣＨの生成等は、これまでの説明のままである。
【００５１】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図９は、基地局装置１０による送信手順を示すフローチャートである。制御部３０は、ひとつのフレームあたりに割り当てられたＥＳＣＨ数、有効なデータ数を取得する（Ｓ１０）。割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数に等しければ（Ｓ１２のＹ）、制御部３０は、データをＥＳＣＨに割り当てる（Ｓ１４）。一方、割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数に等しくなく（Ｓ１２のＮ）、つまり割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数よりも多ければ、制御部３０は、データをＥＳＣＨに割り当てた（Ｓ１６）後、余ったＥＳＣＨにもデータをコピーして割り当てる（Ｓ１８）。その後、制御部３０は、割り当てられたＥＳＣＨ数および有効なデータ数をＡＳＣＨに含めながら、ベースバンド処理部２４、変復調部２２、ＲＦ部２０を介して、ＡＳＣＨおよびＥＳＣＨを送信する（Ｓ２０）。
【００５２】
図１０は、端末装置１２による受信手順を示すフローチャートである。端末装置１２は、ＡＳＣＨを受信する（Ｓ５０）。端末装置１２は、ＡＳＣＨから、割り当てられたＥＳＣＨ数、有効なデータ数を取得する（Ｓ５２）。割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数に等しければ（Ｓ５４のＹ）、端末装置１２は、各ＥＳＣＨに含まれたデータを処理する（Ｓ５６）。一方、一方、割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数に等しくなく（Ｓ５４のＮ）、つまり割り当てられたＥＳＣＨ数がデータ数よりも多ければ、端末装置１２は、重複したデータを利用しながら、各データを処理する（Ｓ５８）。
【００５３】
本発明の実施例によれば、第１値が第２値よりも大きい場合、データを複製した後に、データが含まれていないＥＳＣＨに、複製したデータを格納するので、ひとつのフレームあたりに端末装置に割り当てたＥＳＣＨ数が、データ通信に必要とされるＥＳＣＨ数よりも大きい場合であっても、ＥＳＣＨを有効に利用できる。また、複製したデータをＥＳＣＨに格納するので、重複したデータを受信処理に利用させることができる。また、重複したデータを送信するので、ＨＡＲＱの復号処理を実行させることができる。また、ひとつのデータに誤りが生じた場合でも、フレーム内でＨＡＲＱの復号処理が実行されるので、再送を省略できる。
【００５４】
また、再送が省略されるので、処理遅延を短縮できる。また、再送が省略されるので、伝送効率の低下を抑制できる。また、再送制御の対象となるデータ以外のデータを複製するので、ダイバーシチ効果を増加できる。また、再送制御の対象となるデータ以外のデータを複製するので、当該データの再送を省略できる。また、ＡＳＣＨに第１値と第２値を含めるので、受信装置に複製を示唆できる。また、複製したデータを通知しないので、バーストの利用効率を向上できる。
【００５５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
本発明の実施例において、制御部３０は、再送制御の対象となるデータ以外のデータを複製している。しかしながらこれに限らず例えば、制御部３０は、別のデータを複製してもよい。ＲＦ部２０は、複数のバーストのそれぞれに対する伝搬環境を測定する。ここで、測定する項目は、例えば、各バーストでの干渉電力である。制御部３０は、測定した結果をもとに、複製の対象となるデータを決定する。具体的には、制御部３０は、ひとつのフレームあたりに複数のＥＳＣＨを端末装置１２に割り当てるとき、干渉電力の高いバーストに配置したデータを優先的に複製する。つまり、誤りの生じる可能性が高いデータを優先的に複製する。その際、制御部３０は、複製したデータを特定するための情報を送信する。例えば、その情報がＡＳＣＨに含まれてもよいし、データを識別するための情報がＥＳＣＨに含まれてもよい。本変形例によれば、フレーム単位にデータが誤る確率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２（ａ）】図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。
【図２（ｂ）】図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。
【図２（ｃ）】図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。
【図３】図１の通信システムにおけるサブチャネルの配置を示す図である。
【図４】図１の通信システムにおけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。
【図５】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図６】図５の制御部において決定されるＥＳＣＨの配置を示す図である。
【図７】図５の制御部において実行されるデータの格納の概要を示す図である。
【図８】図８（ａ）−（ｉ）は、図５の制御部において制御されるＨＡＲＱの概要を示す図である。
【図９】図５の基地局装置による送信手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の端末装置による受信手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  基地局装置、  １２  端末装置、  ２０  ＲＦ部、  ２２  変復調部、  ２４  ベースバンド処理部、  ２６  ＩＦ部、  ３０  制御部、  １００  通信システム。
【図１】
2009094789.tif 000003
【図２（ａ）】
2009094789.tif 000004
【図２（ｂ）】
2009094789.tif 000005
【図２（ｃ）】
2009094789.tif 000006
【図３】
2009094789.tif 000007
【図４】
2009094789.tif 000008
【図５】
2009094789.tif 000009
【図６】
2009094789.tif 000010
【図７】
2009094789.tif 000011
【図８】
2009094789.tif 000012
【図９】
2009094789.tif 000013
【図１０】
2009094789.tif 000014