JP4921379B2

JP4921379B2 - 受信状態情報通知方法および受信状態情報通知装置

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Publication number: JP4921379B2
Application number: JP2007542711A
Authority: JP
Inventors: 毅小野寺; 秀和坪井; 智造野上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: EP1950897A1; WO2007052571A1; EP1950897A4; JPWO2007052571A1

Description

本発明は、受信信号から受信状態を推定し、その結果を通信相手に通知し、通知された側は、通知された情報を基に変調方式や通信の割り当てを決定する通信システムにおける受信状態情報の通知方法および通知装置に関する。

通信システムにおいて、通信の効率（システムのトータルスループットや伝送速度）を向上させるための方法として、受信状態に応じて変調方式を決定する適応変調や、通信の割り当てを決定する適応スケジューリングなどの方法がある（特許文献１、特許文献２、非特許文献１、非特許文献２参照）。このような方法では、受信信号から受信状態を推定した結果などを送信側に通知する、受信状態情報の通知（フィードバック）が必要である。

図８は、従来の受信状態情報通知装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図８に示す受信状態情報通知装置１００において、受信状態推定部１０１は、受信信号から受信の状態を推定し、受信状態情報を出力する。受信状態情報通知部１０３は、受信状態推定部１０１で推定した受信状態情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する。

図９は、従来の受信状態情報受信装置の一構成例を示す図である。図９に示すように、受信状態情報受信装置１１０において、受信状態情報受信部１１１は、通信相手からの受信状態情報通知信号を受信し、受信状態情報を出力する。

図１０は、従来の受信状態情報通知のための通信のフレームの一構成例を示す図である。尚、フレームとは送受信を行う単位を表すこととし、フレームを構成する要素をサブフレームと呼ぶこととする。図１０に示す受信状態情報通知フレームは、受信状態情報を伝送する通知情報サブフレーム１２１で構成される。

図１１は、従来の受信状態情報通知のためのフレームの他の構成例を示す図である。図１１に示すフレームは、データの通信のためのフレームに、受信状態情報通知サブフレームを時間多重した場合のフレーム構成の例である。図１１に示すフレームは、受信状態推定などのための既知信号を伝送するパイロットサブフレーム１３１と、受信状態情報を伝送する通知情報サブフレーム１３３と、通信データを伝送するデータサブフレーム１３５と、から構成される。
特開平１０−４１８７６号公報特開２００５−２７１０７号公報山村他「適応変調を用いたＯＦＤＭ移動無線伝送システムの一検討」、電子情報通信学会技術研究報告、１９９９年１１月、ＲＣＳ９９−１４６。岸山他「下りリンクＶＳＦ−ＯＦＣＤＭブロードバンド無線アクセスにおける適応変復調・チャネル符号化のスループット特性の実験結果」、電子情報通信学会技術研究報告、２００３年５月、ＲＣＳ２００３−２５。

上記のように、従来の受信状態情報の通知では、受信状態の推定結果をそのまま通知していた。特に、複数の搬送波（サブキャリア）に情報を乗せて通信を行うようなマルチキャリア通信方式において、サブキャリア毎に適応変調や適応スケジューリングなどを行おうとする場合には、サブキャリア毎の受信状態情報を通知する。

しかしながら、受信状態情報をそのまま通知する場合には、（受信状態情報のビット数）×（サブキャリア数）のビット数の情報を通知する必要がある。例えば、受信状態情報が８ビット、サブキャリア数が７６８本のシステムの場合、１回の受信状態情報通知に関して６１４４ビットのビットが必要となる。かかる大きな受信状態情報の通知を行なうと、データの通信に対して大きなオーバヘッドとなり、システムのスループットの低下をひき起こすという問題があった。

また、これらの通知を制御情報のやり取りに利用する制御チャネルなどを用いて実現する場合、限られた制御チャネルの帯域を逼迫してしまう問題があった。さらに送受信に必要な時間が長くなるため、消費電力の増大にもつながってしまう問題があった。

本発明の一観点によれば、受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、最新の受信状態情報である第１の通知情報と、最新の受信状態情報と前回通知した時点での受信状態情報である第２の通知情報と、の２種類の通知情報を組み合わせて受信状態情報の通知を行うことを特徴とする受信状態情報通知方法が提供される。また、受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、最新の受信状態情報である第１の通知情報と、最新の受信状態情報と前回通知した時点での受信状態情報である第２の通知情報と、最新の受信状態情報と直近に通知した第１の通知情報との差分を表す第３の通知情報と、の３種類の通知情報を組み合わせて受信状態情報の通知を行うことを特徴とする受信状態情報通知方法が提供される。

上記方法によれば、受信状態のフィードバックに関連する情報量の増大を抑制することができる。また、２種類以上の情報を適宜組み合わせてフィードバックすることにより、全体としてのフィードバック情報量を抑制することができる。

例えば、初回の受信状態情報通知時、受信状態情報の受信において受信誤りが発生した場合、受信の状態に相関がなくなる程度の長時間、通信が行われなかった後の通信再開時、および前記第１の通知情報が前記第２の通知情報よりも情報量が少ない場合のいずれかにおいては、前記第１の通知情報を通知し、それ以外の場合には前記第２の通知情報を通知することが好ましい。

また、初回の受信状態情報通知時には前記第１の通知情報を通知し、受信状態情報の受信において受信誤りが発生した場合又は受信の状態に相関がなくなる程度の長時間にわたって通信が行われなかった後の通信再開時には前記第１の通知情報又は前記第３の通知情報のうちの情報量の少ない方を通知し、それ以外の場合には前記第１の通知情報、前記第２の通知情報、および前記第３の通知情報のいずれか情報量の少ないものを通知することが好ましい。

受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、受信信号から受信の状態を推定し、第１の通知情報である受信状態情報を出力する受信状態推定部と、該受信状態推定部からの今回の受信状態情報を記憶する受信状態情報記憶部と、前記受信状態推定部からの今回の受信状態情報と、前記受信状態情報記憶部に記憶されていた前回の受信状態情報との差分を計算し、第２の通知情報を生成する第２通知情報生成部と、通知情報の種類を制御する通知制御情報が入力された場合に、それに応じて第１の通知情報によって受信状態情報を通知するように通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し出力する制御部と、前記受信状態推定部からの第１の通知情報である今回の受信状態情報と、第２通知情報生成部で生成された第２の通知情報の２種類の通知情報から、それぞれの情報量および通知指示信号に基づいて１種類を選択し出力する通知情報選択部と、該通知情報選択部で選択された通知情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する受信状態情報通知部とを具備することを特徴とする受信状態情報通知装置が提供される。全情報と前回との差分との２種類を使用することによりフィードバックする情報量の増大を抑制することができる。

また、受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、受信信号から受信の状態を推定し、第１の通知情報である受信状態情報を出力する受信状態推定部と、該受信状態推定部からの今回の受信状態情報を記憶する受信状態情報記憶部と、前記受信状態推定部からの今回の受信状態情報と、前記受信状態情報記憶部に記憶されていた前回の受信状態情報との差分を計算し、第２の通知情報を生成する第２通知情報生成部と、記憶しておいた直近の第１の通知情報を第３通知情報生成部へ出力するとともに、通知情報を選択する通知情報選択部から記憶指示された第１の通知情報を記憶する第１通知情報記憶部と、前記受信状態推定部からの今回の受信状態情報と、前記第１通知情報記憶部に記憶されていた直近の第１の通知情報との差分を計算し、第３の通知情報を生成する第３通知情報生成部と、通知情報の種類を制御する通知制御情報が入力された場合に、それに応じて第１の通知情報または第３の通知情報によって受信状態情報を通知するように前記通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し出力する制御部と、前記通知情報選択部で選択された通知情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する受信状態情報通知部と、を有し、前記通知情報選択部は、前記受信状態推定部からの第１の通知情報である今回の受信状態情報と、第２通知情報生成部で生成された第２の通知情報、第３通知情報生成部で生成された第３の通知情報の３種類のうちから、それぞれの情報量および通知指示信号に基づいて１種類を選択し出力し、第１の通知情報が選択された場合は第１通知情報記憶部に第１の通知情報を出力し記憶するように指示することを特徴とする受信状態情報通知装置が提供される。

全情報と前回との差分と直近全情報との差分との３種類を使用することで、よりきめ細かく受信状態情報を通知することができる。

さらに、受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、通信相手からの受信状態情報通知信号を受信し、受信誤りが発生した場合は受信エラー信号を出力し、誤りなく受信できた場合は受信した通知情報を出力する受信状態情報受信部と、受信状態情報を出力する通知情報展開部と、該通知情報展開部からの今回の受信状態情報を記憶する受信状態情報記憶部と、を有し、前記通知情報展開部は、前記受信状態情報受信部から出力された通知情報が、第１の通知情報である場合は、前記受信状態情報受信部から出力された通知情報を受信状態情報として出力し、第２の通知情報である場合は、前記受信状態情報記憶部に記憶されていた前回の受信状態情報に、前記受信状態情報受信部から出力された通知情報を加算し、受信状態情報として出力することを特徴とする受信状態情報受信装置が提供される。

さらに、受信側が、受信状態から得られる情報を表す受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、受信信号から受信の状態を推定し、第１の通知情報である受信状態情報を出力する受信状態推定部と、該受信状態推定部からの今回の受信状態情報を記憶する受信状態情報記憶部と、前記受信状態推定部からの今回の受信状態情報と、前記受信状態情報記憶部に記憶されていた前回の受信状態情報との差分を計算し、第２の通知情報を生成する第２通知情報生成部と、通知情報の種類を制御する通知制御情報が入力された場合に、それに応じて第１の通知情報によって受信状態情報を通知するように通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し出力する制御部と、前記受信状態推定部により推定された前記第１の通知情報である今回の受信状態情報と、前記第２通知情報生成部により生成された前記第２の通知情報との２種類の通知情報から、それぞれの情報量および通知指示信号に基づいて１種類の通知情報を選択し出力する通知情報選択部と、該通知情報選択部で選択された通知情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する受信状態情報通知部とを具備することを特徴とする受信状態情報通知装置が提供される。これにより、受信状態情報受信装置において、上記通知装置による通知に対応する処理を行なうことができる。

尚、上記技術は、マルチキャリア通信装置に適用するとより効果が高まる。

本発明によれば、受信状態のフィードバック情報量の増大によるオーバヘッドの増加を抑制することができるという利点を有する。さらにフィードバック情報の送受信に必要な時間を短縮することができるため、消費電力抑制の効果も得られる。

本発明の第１実施例による受信状態情報通知装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施例による受信状態情報通知装置の動作の流れを示すフローチャート図である。本実施例による受信状態情報通知装置の動作の流れを示すフローチャート図であり、図２Ａに続く図である。本実施例による受信状態情報通知の一例を示す図である。本発明の第２実施例による受信状態情報受信装置の一構成例を示す図である。本実施例による受信状態情報受信装置の動作フロー図である。本実施例による受信状態情報通知のための通信のフレーム構成の一例を示す図である。本実施例による受信状態情報通知のためのフレーム構成の他の構成例を示す図である。従来の受信状態情報通知装置の一構成例を示す機能ブロック図である。従来の受信状態情報受信装置の一構成例を示す図である。従来の受信状態情報通知のための通信のフレーム構成の一例を示す図である。従来の受信状態情報通知のためのフレーム構成の他の例を示す図である。

符号の説明

Ａ…受信状態情報通知装置
１…受信状態推定部
３…制御部
５…通知情報選択部
７…受信状態情報記憶部
１１…第２通知情報生成部
１５…第１通知情報記憶部
１７…第３通知情報生成部
２１…受信状態情報通知部

本明細書において、受信状態の通知に差分情報を利用する際に、第１の通知情報は全情報ビットをフィードバックするものであり、第２の通知情報は直前の情報（総和）との差分情報をフィードバックするものであり、第３の通知情報は直近の第１の通知情報との差分情報をフィードバックするものである。

以下、本発明の実施の形態による受信状態情報通知技術について図面を参照しながら具体的に説明を行なう。

［実施例１］
図１は、本発明の第１実施例による受信状態情報通知装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図１に示す機能ブロック図は、受信信号から受信状態を推定し、その結果の受信状態から得られる情報を示す受信状態情報を通信相手に通知する通信装置における受信状態情報通知装置の構成を示している。なお、受信状態情報を通信相手に通知する通信装置の構成は、例えば、上記の特許文献１、特許文献２に記載された構成を用いることが可能である。

図１に示すように、本実施例による受信状態情報通知装置Ａにおいて、受信状態推定部１は、受信信号から受信の状態を推定し、受信状態情報を出力する。受信状態情報記憶部７は、記憶しておいた前回の受信状態情報を第２通知情報生成部１１に出力するとともに、受信状態推定部１からの今回の受信状態情報を記憶する。第２通知情報生成部１１は、受信状態推定部１からの今回の受信状態情報と、受信状態情報記憶部７に記憶されていた前回の受信状態情報との差分を計算し、第２の通知情報を生成する。

第１通知情報記憶部１５は、記憶しておいた直近の第１の通知情報を第３通知情報生成部１７へ出力するとともに、通知情報選択部５から記憶の指示がなされた第１の通知情報（第１の通知情報を通知することになった場合のみ記憶指示される）を記憶する。第３通知情報生成部１７は、受信状態推定部からの今回の受信状態情報と、第１通知情報記憶部１５に記憶されていた直近の）第１の通知情報との差分を計算し、第３の通知情報を生成する。

制御部３は、初回の受信状態情報通知時、および受信状態情報受信装置側から受信状態情報通知装置側へのACK/NACK等で判断することができる受信状態情報受信に誤りが発生した場合、および受信の状態に相関がなくなる程度の長時間にわたって通信が行われなかった後の通信再開時、などの状態を表す通知制御情報が、例えば媒体アクセス制御層（ＭＡＣ層）から入力され、それに応じて第１の通知情報または第３の通知情報によって受信状態情報を通知するように通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し出力する。

通知情報選択部５は、受信状態推定部からの今回の受信状態情報（第１の通知情報）と、第２通知情報生成部で生成された第２の通知情報と、第３通知情報生成部で生成された第３の通知情報と、の３種類から、それら３種類それぞれの情報量（ビット数）および通知指示信号に基づいて１種類を選択し出力する。

また、受信状態情報が通知情報として選択された場合は、第１通知情報記憶部１５に今回の受信状態情報を出力し、それを第１の通知情報として記憶するように指示する。

受信状態情報通知部２１は、通知情報選択部５において選択された通知情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する。受信状態情報通知部２１による受信状態情報通知信号の生成はシステムに応じる。

例えば、マルチキャリア通信システムの１つである直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）通信システムにおける前記受信状態情報通知部２１による受信状態情報通知信号の生成および送信の一例を説明する。まず、前記通知情報選択部５において選択された通知情報を誤り訂正符号化し、前記誤り訂正符号化結果を直並列変換してＯＦＤＭの各サブキャリアにデータビットを割り当てて変調を行う。前記変調結果に逆フーリエ変換を施しＯＦＤＭの時間信号を求め、さらにその時間信号にガードインターバルを付加する。前記ガードインターバルが付加されたＯＦＤＭ時間信号をディジタルアナログ変換およびアップコンバートなどを行って無線信号に変換し、アンテナを介して送信する。なお、選択された通知情報の先頭に通知情報の種類を識別する識別情報を付加するのが好ましい。また、通知情報を他のデータに多重して送信しても良い。

尚、受信状態から得られる情報を表す「受信状態情報」としては、以下のパラメータ又はその組み合わせを用いることができる。

パラメータ例
・受信信号電力
・受信電界強度
・雑音電力
・干渉電力
・受信信号ベクトル誤差
・信号電力対雑音電力比(SNR)
・信号電力対干渉電力比(SIR)
・信号電力対干渉電力および雑音電力比(SINR)
・搬送波電力対雑音電力比(CNR)
・搬送波電力対干渉電力比(CIR)
・搬送波電力対干渉電力および雑音電力比(CINR)
・希望信号電力対非希望電力比(DUR)
・遅延プロファイル
・ドップラー周波数
・変調方式
・チャネル符号化率
・誤り訂正方式
・拡散率
・コード多重数
・チャネル品質情報(CQI)
尚、上記各パラメータを、そのパラメータが表す情報に基づいて区分すると、以下のようにまとめることができる。

１）受信信号や不要な信号の大きさを示す情報（信号の大きさを表す情報）
・受信信号電力
・受信電界強度
・雑音電力
・干渉電力
２）受信データの復調に必要な信号と不要な信号（雑音、干渉波など）との比を示す情報（信号のＳ／Ｎに関する情報）
・信号電力対雑音電力比(SNR)
・信号電力対干渉電力比(SIR)
・信号電力対干渉電力および雑音電力比(SINR)
・搬送波電力対雑音電力比(CNR)
・搬送波電力対干渉電力比(CIR)
・搬送波電力対干渉電力および雑音電力比(CINR)
・希望信号電力対非希望電力比(DUR)
尚、「信号」と「搬送波」とはほぼ同義である。「信号電力対ｘｘ比」という表現の方が広い意味で、ディジタル信号伝送において「信号＝搬送波」として表現しなおしたものが「搬送波対ｘｘ比」である。

尚、最後の「希望信号電力対非希望信号電力比」は、その上の６つの表現を統括して言い換えたものである。

３）伝搬路の歪みやその変動の大きさを示す情報（伝搬路情報）
・受信信号ベクトル誤差
・遅延プロファイル
・ドップラー周波数
上記のうち「受信信号ベクトル誤差」は伝搬路の歪みによって信号に生じた振幅・位相の歪みを表すものと言える。また、「遅延プロファイル」は伝搬路の周波数方向の変動の大きさを、「ドップラー周波数」は伝搬路の時間方向の変動の大きさを、それぞれ示す指標である。

４）上記３グループの情報を基準として決定される送信信号の生成のためのパラメータ（送信信号の生成のためのパラメータ）
・変調方式
・チャネル符号化率
・誤り訂正方式
・拡散率
・コード多重数
尚、チャネル品質情報(CQI)は定義がシステムによって変化する場合がある。例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)による第３世代携帯電話方式の規格の中のHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)では、変調方式とトランスポートブロックサイズ（送信データの大きさ）を組み合わせたような形態となる。この場合、４番目のグループに属していると言える。

図２Ａ、図２Ｂは、本実施例による受信状態情報通知装置の動作の流れを示すフローチャート図である。図２Ａ、図２Ｂに示すように、処理を開始すると、ステップＳ１において受信状態情報記憶部、第１通知情報記憶部を初期化する。次いで、ステップＳ２において、受信信号から受信状態を推定する。ステップＳ３において、第１の通知情報による通知指定があるか否かを判断する。通知指示があれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１５に進む。通知指示がなければ（Ｎｏ）、ステップＳ４において初回通知を行なうか否かを決め、初回通知を行なう場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１５に進む。初回通知を行なわない場合には（Ｎｏ）ステップＳ５に進み、前回通知でエラーが検出されたか否かを判定する。ステップＳ５において前回通知でエラーが検出された場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に進む。前回通知でエラーが検出されない場合には（Ｎｏ）、ステップＳ６に進み、第３の通知情報による通知指示があるか否かを判断する。通知指示がある場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１２に進む。通知指示がない場合には（Ｎｏ）ステップＳ７に進み、記憶された受信状態情報と今回の受信状態情報との差分を計算する。次いで、ステップＳ８において、差分値ビット数が受信状態情報ビット数未満であるか否かを判断する。差分値ビット数が受信状態情報ビット数未満でない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１５に進む。差分値ビット数が受信状態情報ビット数未満である場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ９に進み、計算した差分値を第２の通知情報として通知する。次いで、ステップＳ１０において今回の受信状態情報を受信状態情報記憶部に記憶する。次いで、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ５からステップＳ１１に進んだ場合には、ステップＳ１１において第１の通知情報がエラーであるか否かを判定し、エラーである場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１５に進む。エラーでない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１２に進み、記憶された第１の通知情報と今回の受信状態情報の差分を計算し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、ステップＳ１２で計算した差分値ビット数が受信状態情報ビット数よりも小さいか否かを判定する。小さくない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１５に進み、小さい場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において計算した差分値を第３の通知情報として通知し、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１５においては、受信状態情報をそのまま第１の通知情報として通知し、ステップＳ１６において今回の受信状態情報を第１通知情報記憶部に記憶してステップＳ２に戻る。

尚、上記の流れは、第１通知情報として受信状態情報をそのまま通知するシステムを想定している（受信状態情報のビット数と第１の通知情報のビット数が等しい場合）。

尚図２の例における通知情報の種類の選択基準は以下の通りである。

１）通知指示信号による選択指示がある場合は、それに従う。

２）前回の受信状態情報と今回の受信状態情報との差分（第２の通知情報）を計算し、そのビット数が受信状態情報のビット数（第１の通知情報のビット数）よりも少ない場合は第２の通知情報を選択し、それ以外は第１の通知情報を選択する。

３）第１の通知情報以外の通知でエラーが発生した場合は、記憶された第１の通知情報と今回の受信状態情報との差分（第３の通知情報）を計算し、そのビット数が第１の通知情報のビット数よりも少ない場合は第３の通知情報を選択し、それ以外は第１の通知情報を選択する。

図３は、第１実施例による受信状態情報通知の一例を示す図である。図３では、各時刻（通信の発生順に示す）における、受信状態情報、選択された通知情報種類、そのときの通知情報の値と必要ビット数の例を示している。尚、図３の例では、時刻１が初回の受信状態情報通知であり、時刻１１における受信状態情報通知の受信でエラーが発生した場合を仮定している。時刻１における初回の受信状態情報通知では、受信状態情報「１３０」を第１の通知情報で通知する。時刻２〜７、９〜１１、１３〜１５では、それぞれの直前の時刻における受信状態情報と当該時刻の受信状態情報との差分が、第１の通知情報よりもビット数が少ないため、その差分を第２の通知情報で通知する。

時刻８では、直前の時刻７における受信状態情報「８１」と時刻８の受信状態情報「１５７」との差分「＋７６」が、第１の通知情報とビット数が同じになるため、現在の受信状態情報「１５７」を第１の通知情報で通知する。時刻１２では、直前の時刻１１における受信状態情報通知の受信でエラーが発生したため、直近の第１の通知情報である時刻８における第１の通知情報「１５７」と時刻１２の受信状態情報「１５３」との差分を計算する。その差分「−４」が第１の通知情報よりもビット数が少ないため、差分「−４」を第３の通知情報で通知する。尚、もしここで、差分のビット数が第１の通知情報のビット数以上であった場合は、時刻１２の受信状態情報を第１の通知情報で通知する。

以上に説明したように、本実施例においては、前回の受信状態との差分のみを通知することにより、受信状態情報通知に必要な情報量を削減することができる。例えば、受信状態情報が８ビット、サブキャリア数が７６８本のシステムの場合、全て第１の通知情報で通知を行う従来の場合は、１回の受信状態情報通知に６１４４ビット必要となる。一方、本実施例による受信状態情報通知装置では、初回の通知は第１の通知情報を使用するため従来と変わらず６１４４ビット必要となるが、２回目以降は第１の通知情報の半分の４ビットの第２の通知情報を使用して受信エラーなく通知できる場合には、３０７２ビットに削減することができる。さらに受信状態変動が小さく、第２の通知情報を２ビットで通知できる場合は、１５３６ビットに削減することができる。

これに通知情報の種類を識別するための情報１ビットと、第２の通知情報の場合のビット数を通知する情報（この例では第２の通知情報は最大７ビットまでとなるため）３ビットを加えたとしても、従来にくらべて大幅に受信状態情報通知に必要な情報量を削減でき、データの通信に対するオーバヘッド削減によるシステムのスループットが向上するという利点がある。また、制御チャネルを使用して受信状態情報通知を行う場合の、制御チャネル占有帯域の削減することができる。さらに、受信状態情報通知の送受信に必要な時間の短縮により消費電力の削減することができる。

［実施例２］
次に本発明の第２実施例について説明する。図４は本実施例による受信状態情報受信装置Ｂの一構成例を示す図である。図４は、通信相手からの受信状態情報を受信する通信装置における、受信状態情報受信装置の構成を示している。

図４に示す受信状態情報受信部３１は、通信相手からの受信状態情報通知信号を受信する。受信エラーが発生した場合は受信エラー信号を出力し、受信状態情報通知信号を破棄する。受信エラーが発生しなかった場合は、受信状態情報通知信号から通知情報を取得し出力する。

第１通知情報記憶部３５は、受信状態情報受信部から出力された通知情報が第１の通知情報である場合、それを記憶する。

受信状態情報記憶部３７は、記憶している前回の受信状態情報を通知情報展開部３３へ出力するとともに、通知情報展開部３３からの今回の受信状態情報を記憶する。通知情報展開部３３は、受信状態情報受信部３１から出力された通知情報が、第１の通知情報である場合は、受信状態情報受信部３１から出力された通知情報を受信状態情報として出力する。一方、第２の通知情報である場合は、受信状態情報記憶部３７に記憶されていた前回の受信状態情報に、受信状態情報受信部３１から出力された通知情報を加算し、受信状態情報として出力する。また、第３の通知情報である場合は、第１通知情報記憶部３５に記憶されていた直近の第１の通知情報に、受信状態情報受信部３１から出力された通知情報を加算し、受信状態情報として出力する。

受信状態情報受信部３１による受信状態情報通知信号の受信はシステムに応じる。

例えば、ＯＦＤＭ通信システムにおける前記受信状態情報受信部３１による受信状態情報通知信号の受信および通知情報の取得する一例を説明する。まず、通信相手からの受信状態情報通知信号の無線信号をアンテナより受信し、ダウンコンバートおよびアナログディジタル変換などを行って無線信号をベースバンド信号のＯＦＤＭ時間信号へ変換する。前記ＯＦＤＭ時間信号からガードインターバルを除去した後、フーリエ変換を行い、ＯＦＤＭの各サブキャリアの変調信号を取得する。前記取得した各サブキャリアの変調信号を復調し、並直列変換し、誤り訂正復号化を行って、通知情報を取得する。なお、先頭に通知情報の種類を識別する識別情報が付加されている場合は、それをさらに分離する。また、通知情報が他のデータに多重されている場合は、さらにそれを分離する。

図５は、本実施例による受信状態情報受信装置の動作フロー図である。図５に示すように、まず処理を開始すると、ステップＳ２１において、受信状態情報記憶部３７、第１通知情報記憶部３５をリセットする。次いで、ステップＳ２２において、受信状態情報通知信号を受信し、ステップＳ２３において受信エラーであるかどうかを判定する。受信エラーである場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に進み受信エラーを通知しステップＳ２２に戻る。受信エラーでない場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２４において通知情報の種類を判別する。通知情報が第１の通知情報であれば、ステップＳ３０に進み、第１の通知情報を受信状態情報として取得し、ステップＳ３１において、受信した第１の通知情報を第１通知情報記憶部３５に記憶し、ステップＳ３２において、受信した第１の通知情報を受信状態情報記憶部３７に記憶し、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２４において通知情報の種類が第２の通知情報である場合には、ステップＳ２５に進み、受信状態情報記憶部３７に記憶された前回の受信状態情報に第２の通知情報を加算して受信状態情報として取得し、ステップＳ２６において、上記加算結果を受信状態情報記憶部３７に記憶し、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２４において通知情報の種類が第３の通知情報である場合には、ステップＳ２８に進み、第１通知情報記憶部３５に記憶された直近の第１の通知情報に第３の通知情報を加算して受信状態情報として取得し、ステップＳ２９において、上記加算結果を受信状態情報記憶部３７に記憶し、ステップＳ２２に戻る。

図６は、本実施例による受信状態情報通知のための通信のフレーム構成の一例を示す図である。図６に示す受信状態情報通知フレームは、通知情報の種類および第２または第３の通知情報の場合のビット数を識別するための情報を伝送する通知情報識別サブフレーム４１と、第１または第２または第３の通知情報のいずれかを伝送する通知情報サブフレーム４３と、から構成される。

図７は、本実施例による受信状態情報通知のためのフレーム構成の他の構成例を示す図である。図７に示すフレームは、データの通信のためのデータサブフレーム５１に、受信状態情報通知のためのサブフレーム４１・４８を時間多重した場合のフレーム構成例である。図７のフレームは、受信状態推定などのための既知信号を伝送するパイロットサブフレーム４５と、通知情報の種類および第２または第３の通知情報の場合のビット数を識別するための情報を伝送する、通知情報識別サブフレーム４１、第１または第２または第３の通知情報を伝送する、通知情報サブフレーム４８と、通信データを伝送するデータサブフレーム５１とを含んで構成されている。

実施例２においては、実施例１の効果に加えて、受信状態情報通知の受信でエラーが発生した場合でも、直近の正しく受信できた第１の通知情報との差分を表す第３の通知情報を使用することにより、必要な情報量を削減できるという利点がある。

本発明は、通信装置に利用可能である。

Claims

受信側が受信状態情報を送信側へ通知する通信方法であって、
現時点の受信状態情報を表す第１の通知情報であって、当該第１の通知情報のみで現時点の受信状態情報を表す第１の通知情報と、前記現時点の受信状態情報と前回通知時点の受信状態情報との差分を表す第２の通知情報と、前記現時点の受信状態情報と直近に通知した第１の通知情報との差分を表す第３の通知情報とから都度いずれか１つの通知情報を選択して組み合わせて受信状態情報の通知を行い、
前記通知情報の選択は、
初回の受信状態情報通知時には前記第１の通知情報を選択し、
送信側において受信状態情報の受信において受信誤りが発生したことを示す受信エラー信号を受信側が受信した場合には前記第１の通知情報または前記第３の通知情報のいずれかを選択し、
上記以外の場合には、前記第１の通知情報または前記第２の通知情報のいずれかを選択することを特徴とする通信方法。
前記通知情報の選択は、
初回の受信状態情報通知時には前記第１の通知情報を選択し、
送信側において受信状態情報の受信において受信誤りが発生したことを示す受信エラー信号を受信側が受信した場合には前記第１の通知情報または前記第３の通知情報のうちの情報量の小さい方を選択し、
上記以外の場合には、前記第１の通知情報または前記第２の通知情報のうちの情報量の小さい方を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
受信側が受信状態情報を送信側へ通知する通信システムにおいて、
受信信号から受信の状態を推定し、現時点の受信状態情報を出力する受信状態推定部と、
前記現時点の受信状態情報を表す第１の通知情報であって、当該第１の通知情報のみで現時点の受信状態情報を表す第１の通知情報を記憶する受信状態情報記憶部と、
前記現時点の受信状態情報と、前記受信状態情報記憶部に記憶されていた前回通知時点の受信状態情報との差分を計算し、第２の通知情報を生成する第２通知情報生成部と、
記憶しておいた直近に通知した第１の通知情報を第３通知情報生成部へ出力するとともに、通知情報を選択する通知情報選択部から記憶指示された第１の通知情報を記憶する第１通知情報記憶部と、
前記現時点の受信状態情報と、前記第１通知情報記憶部に記憶されていた直近に通知した第１の通知情報との差分を計算し、第３の通知情報を生成する第３通知情報生成部と、
通知情報の種類を制御する通知制御情報が入力され、前記通知制御情報が初回の受信状態情報通知時を表す場合には前記第１の通知情報を選択するように前記通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し、前記通知制御情報が送信側において受信状態情報の受信において受信誤りが発生したことを示す受信エラー信号を受信側が受信したことを表す場合には前記第１の通知情報または前記第３の通知情報のうちの情報量の小さい方を選択するように前記通知情報選択部に指示を行う通知指示信号を生成し出力する制御部と、
前記通知情報選択部で選択された通知情報を通信相手に通知する受信状態情報通知信号を生成する受信状態情報通知部と、を有し、
前記通知情報選択部は、前記通知指示信号が入力された場合は、それに基づいて前記第１の通知情報または前記第３の通知情報のいずれかを選択して出力し、前記通知指示信号が入力されない場合は、前記第１の通知情報または前記第２の通知情報のうちの情報量の小さい方を選択し出力し、前記第１の通知情報が選択された場合は第１通知情報記憶部に該第１の通知情報を出力し記憶するように指示することを特徴とする受信状態情報通知装置。