JP4952794B2 - 送信装置、受信装置、通信方法、無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は送信装置、受信装置、通信方法、無線通信システムおよび無線通信方法に関し、特に複数の周波数を用いたデータ送受信に対応した送信装置、受信装置、通信方法、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

現在、移動通信システムの分野では、多元接続方式としてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）を採用した通信システムが運用されている。一方で、更に高速な無線通信を実現すべく、次世代移動通信システムの検討が盛んに行われている。例えば、第３世代移動通信システムの仕様策定を行った３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる新たな移動通信システムの仕様が議論されている（例えば、非特許文献１参照）。

次世代移動通信システムでは、多元接続方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）やＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier - Frequency Division Multiple Access）の採用が予定されている。このような移動通信システムでは、移動局から基地局に対する上りリンクのデータ送信について、以下のような伝送制御が行われる。

制御情報以外の送信データがある場合、まず基地局は、周波数領域×時間領域上の無線リソースの一部を上りデータチャネルとして動的に割り当てる。そして、無線リソースの割り当て結果を移動局に対して通知する。移動局は、割り当てられた周波数および時間の範囲内で、制御情報および制御情報以外のデータの双方を送信する。

一方、送信データが制御情報のみの場合、上りデータチャネルの割り当ては行われず、移動局は制御情報の送信のために予め用意されている無線リソースである上り制御チャネルを用いて、基地局に対して制御情報を送信する。なお、上りリンクで送信される制御情報としては、基地局からデータを受信した際の応答であるＡＣＫ（ACKnowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgement）や、下りリンクの通信品質の測定結果を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などがある（例えば、非特許文献２参照）。

ところで、基地局は、移動局との間で使用可能な周波数帯域のうち、上りリンクの通信品質が現在最も良好である周波数帯域を優先して、上りデータチャネルとして割り当てる。そこで、移動局は、上りデータチャネルの割り当てを受けるに先立って、上りリンクの通信品質の測定に使用される広帯域パイロット信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）を、基地局に対して送信する必要がある。ここで、同一の移動局または異なる移動局が、制御情報とＳＲＳとを同時期に送信する場合、どのように両者を多重化するかが問題となる。これに対し、以下のような多重化方法が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。

図２１は、ＳＲＳを含む上り信号の例を示す図である。図２１に示す上り信号は、制御情報としてＡＣＫを送信する場合の例である。ここでは、２つの周波数帯域が用いられて、上り制御チャネルｉおよび上り制御チャネルｊが構成されている。移動局は、上り制御チャネルｉまたは上り制御チャネルｊの一方を用いて制御情報を送信することができる。上り制御チャネル内では、制御情報を示す信号とパイロット信号（ＲＳ：Reference Signal）とが所定の順序で配置される。ただし、単位期間内の一部区間では、全周波数帯域がＳＲＳを送信可能な無線リソースとして予約されている。ＳＲＳを送信する場合、移動局はこの予約された区間を使用する。
3rd Generation Partnership Project, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8)", 3GPP TS36.300, 2007-06, V8.1.0. 3rd Generation Partnership Project, "Physical Channels and Modulation (Release 8)", 3GPP TS36.211, 2007-05, V1.1.0. 3rd Generation Partnership Project, "Multiplexing of Sounding RS and PUCCH", 3GPP TSG-RAN WG1 #49bis R1-072756, 2007-06.

しかし、上記非特許文献３に記載のような時間多重化の方法では、通信品質の測定に使用される広帯域信号を送信する区間は、制御情報の送信に使用することができない。すなわち、広帯域信号と制御情報の信号との多重化を行わない場合と比べて、いずれの上り制御チャネルについても、単位期間内で使用できる無線リソースが減少している。このため、受信装置（上りリンクに着目した場合の上記基地局に相当）における制御情報を示す信号の受信品質の低下や、各制御チャネルに収容できる送信装置（上りリンクに着目した場合の上記移動局に相当）の数の減少といった問題が生じる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、広帯域信号を用いた通信品質の測定を所定の周波数帯域を用いたデータ送受信と同時期に行う場合でも、データ送受信の品質低下を防止できる送信装置、受信装置、通信方法、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような送信装置が提供される。送信装置１は、第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応したものである。送信装置１は、第１の期間の一部区間で、受信装置２による通信品質の測定に使用される信号を、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第１の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信し、第１の期間後の第２の期間の一部区間で、信号を、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第２の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信する送信部１ａを有する。

このような送信装置１によれば、第１の期間の一部区間で、通信品質の測定に使用される信号が、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第１の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信される。また、第１の期間後の第２の期間の一部区間で、通信品質の測定に使用される信号が、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第２の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信される。

また、上記課題を解決するために、図１に示すような受信装置が提供される。受信装置２は、第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置１と通信を行うものである。受信装置２は、第１の期間の一部区間で、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第１の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信された信号と、第１の期間後の第２の期間の一部区間で、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第２の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信された信号とに基づいて、送信装置１との間の通信品質を測定する測定部２ａを有する。

このような受信装置２によれば、第１の期間の一部区間で、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第１の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信された信号と、第１の期間後の第２の期間の一部区間で、データ送信に用いる周波数帯域よりも広く第２の周波数を除いた周波数帯域が用いられて送信された信号とに基づいて、送信装置１との間の通信品質が測定される。

本発明では、通信品質の測定に使用する信号を、第１の期間では第１の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信し、第２の期間では第２の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信することとした。これにより、第１の期間および第２の期間それぞれで、信号の影響を受けない周波数帯域が存在することになり、データ送受信の品質低下を防止することができる。また、第１の期間の信号と第２の期間の信号とを用いることで、広範囲の周波数について品質測定を行うことができる。

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

本実施の形態の概要を示す図である。 本実施の形態のシステム構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る移動局の機能を示すブロック図である。 基地局の機能を示すブロック図である。 フレーム構造を示す図である。 下りリンクのチャネル構成を示す図である。 上りリンクのチャネル構成を示す図である。 第１の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。 第１の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。 第１の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の他の例を示す図である。 第１の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の他の例を示す図である。 ＳＲＳと上りデータとが重複する場合の制御を示すシーケンス図である。 ＳＲＳとＡＣＫとが重複する場合の制御を示すシーケンス図である。 第２の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。 第２の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。 第３の実施の形態に係る移動局の機能を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。 第３の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。 第３の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の他の例を示す図である。 第３の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の他の例を示す図である。 ＳＲＳを含む上り信号の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施の形態の概要について説明し、その後、本実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、本実施の形態の概要を示す図である。図１に示す通信システムは、複数の周波数を用いたデータ送受信に対応した通信システムである。この通信システムは、送信装置１と受信装置２とで構成される。

送信装置１は、受信装置２に対して無線でデータ送信を行う通信装置である。送信装置１は、例えば、携帯電話システムの移動局に相当する。送信装置１は、送信部１ａを有する。送信部１ａは、送信装置１から受信装置２への無線通信の品質測定に使用される信号を、受信装置２に対して送信する。

具体的には、送信部１ａは、データ送信に用いる周波数帯域よりも広い広帯域信号を、第１の期間の一部区間で第１の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信する。また、送信部１ａは、広帯域信号を、第１の期間後の第２の期間の一部区間で、第２の周波数を除いた周波数帯域を用いて送信する。

受信装置２は、送信装置１から無線でデータを受信する通信装置である。受信装置２は、例えば、携帯電話システムの基地局に相当する。受信装置２は、測定部２ａを有する。測定部２ａは、送信装置１から第１の期間で受信した広帯域信号と第２の期間で受信した広帯域信号とに基づいて、送信装置１から受信装置２への無線通信品質を測定する。無線通信品質の測定結果は、例えば、送信装置１に割り当てる周波数帯域を選択する際の指標として用いることができる。

このような通信システムによれば、送信装置１の送信部１ａにより、第１の期間の一部区間では第１の周波数を除いた周波数帯域が用いられ、第２の期間の一部区間では第２の周波数を除いた周波数帯域が用いられて、広帯域信号が送信される。そして、受信装置２の測定部２ａにより、第１の期間に受信した広帯域信号と第２の期間に受信した広帯域信号とに基づいて、送信装置１から受信装置２への無線通信の品質測定が行われる。

一般に、通信品質の測定には、広範囲の周波数に渡る信号が必要となる。しかし、送信装置１と受信装置２との間で使用可能な周波数帯域全体に渡る信号を一度に伝送すると、その区間ではデータ送受信が阻害されてしまう。これに対し、上記の方法では、第１の期間では少なくとも第１の周波数は広帯域信号の影響を受けずに使用でき、第２の期間では少なくとも第２の周波数は広帯域信号の影響を受けずに使用できる。

従って、データ送受信に使用できる区間の減少に起因する通信品質の低下を防止することができる。また、受信装置２は、第１の期間の広帯域信号と第２の期間の広帯域信号とを用いることで、広範囲の周波数について品質測定を行うことができる。

［第１の実施の形態］
以下、第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。本実施の形態に係る移動通信システムは、パケットデータを無線で伝送する通信システムである。図２に示す移動通信システムは、移動局１００，１００ａおよび基地局２００を有する。

移動局１００，１００ａは、例えば、携帯電話機である。移動局１００，１００ａは、いずれかの基地局の電波到達範囲（セル）内に入ると、その基地局との間で無線通信を行うことができる。移動局１００，１００ａは、基地局経由で、図示しないコンピュータや他の移動局との間でパケットデータを送受信する。移動局１００，１００ａが送受信するパケットデータは、例えば、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）データ、電子メールデータ、画像データなどである。

基地局２００は、セル内に存在する移動局を継続的に監視し、必要に応じて他の基地局と有線または無線で通信を行う。基地局２００は、セル内に存在する移動局からの無線通信要求またはセル内に存在する移動局に対する無線通信要求を受けて、各種制御情報やパケットデータの中継を行う。

図３は、第１の実施の形態に係る移動局の機能を示すブロック図である。移動局１００は、送受信アンテナ１１０、データ処理部１２０、パイロット信号処理部１３０、制御情報処理部１４０、リソース選択部１５０、送信部１６０、受信部１７０および下りリンク測定部１８０を有する。

送受信アンテナ１１０は、送信／受信共用のアンテナである。送受信アンテナ１１０は、送信部１６０が出力する上り信号を、基地局２００に対して無線送信する。また、送受信アンテナ１１０は、基地局２００によって無線送信された下り信号を受信し、受信部１７０に対して出力する。

データ処理部１２０は、無線送信するパケットデータを生成し、符号化して出力する。例えば、データ処理部１２０は、移動局１００の利用者の操作入力に応じて、ＶｏＩＰデータ、電子メールデータ、画像データなどを生成する。

パイロット信号処理部１３０は、各種パイロット信号を生成する。パイロット信号の符号パターンは、種類毎に予め定義されている。パイロット信号処理部１３０が生成するパイロット信号には、上りリンクの通信品質の測定に使用されるＳＲＳが含まれる。

制御情報処理部１４０は、無線送信する制御情報を生成し、所定の規則に従って符号化して出力する。制御情報処理部１４０が生成する制御情報としては、例えば、基地局からパケットデータを受信した際の応答であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクの通信品質の測定結果を示すＣＱＩ、上りリンクの無線リソースの割り当て要求などがある。特に、制御情報処理部１４０は、下りリンク測定部１８０から下りリンクの通信品質の測定結果を取得すると、ＣＱＩを生成する。

リソース選択部１５０は、移動局１００が使用可能な上りリンクの無線リソースを管理する。リソース選択部１５０は、基地局２００によって割り当てられた上りリンクの無線リソースを示す制御情報（UL allocation grant情報）を、受信部１７０から随時取得する。また、リソース選択部１５０は、現在の無線リソースの割り当て状況の情報を送信部１６０に提供する。

送信部１６０は、リソース選択部１５０から提供される割り当て状況の情報に基づいて、パケットデータ、パイロット信号、制御情報の送信に用いる無線リソースを特定する。そして、送信部１６０は、パケットデータの信号、パイロット信号、制御情報の信号の変調・多重化を行い、送受信アンテナ１１０に対して出力する。なお、本実施の形態では、多重化方式としてＳＣ−ＦＤＭＡまたはＯＦＤＭＡを用いる。

受信部１７０は、送受信アンテナ１１０から受信信号を取得すると、自局宛ての信号の有無を検査する。自局宛ての受信信号があると、受信部１７０はその信号を復調・復号する。ここで、受信信号にパケットデータが含まれている場合には、内部に取り込まれる。移動局１００では、取り込まれたパケットデータがその種類に応じた方法で再生される。例えば、ＶｏＩＰデータである場合にはスピーカーから音が出力され、電子メールデータや画像データである場合には表示画面にテキストや画像が表示される。

また、受信部１７０は、受信信号にUL allocation grant情報が含まれている場合、リソース選択部１５０にこれを通知する。また、受信部１７０は、受信信号のうち下りリンクの通信品質の測定に用いる信号を、下りリンク測定部１８０に通知する。

下りリンク測定部１８０は、受信部１７０から受け取った信号に基づいて、下りリンクの複数の周波数帯域について通信品質を測定する。そして、下りリンク測定部１８０は、測定結果を制御情報処理部１４０に対して出力する。

なお、移動局１００ａも、移動局１００と同様のモジュール構成によって実現できる。
図４は、基地局の機能を示すブロック図である。基地局２００は、送受信アンテナ２１０、データ処理部２２０、パイロット信号処理部２３０、制御情報処理部２４０、リソース管理部２５０、スケジューリング部２６０、送信部２７０、受信部２８０および上りリンク測定部２９０を有する。

送受信アンテナ２１０は、送信／受信共用のアンテナである。送受信アンテナ２１０は、送信部２７０が出力する下り信号を無線送信する。また、送受信アンテナ２１０は、移動局１００，１００ａによって無線送信された上り信号を受信し、受信部２８０に対して出力する。

データ処理部２２０は、セル内の移動局１００，１００ａに対して無線送信するパケットデータがあると、符号化して出力する。例えば、データ処理部２２０は、移動局１００，１００ａ宛てのＶｏＩＰデータ、電子メールデータ、画像データなどを取得すると、符号化して出力する。

パイロット信号処理部２３０は、移動局１００，１００ａが無線信号からパケットデータを正しく再現するために必要な各種パイロット信号を生成する。パイロット信号の符号パターンは、種類毎に予め定義されている。

制御情報処理部２４０は、無線送信する制御情報を生成し、所定の規則に従って符号化して出力する。制御情報処理部２４０が生成する制御情報としては、例えば、パケットデータの符号化方式やパケットデータの伝送に使用されている無線リソースを示す復調・復号に必要な情報、上りリンクの無線リソースの割り当てを示すUL allocation grant情報などがある。

リソース管理部２５０は、基地局２００とセル内の移動局１００，１００ａとの間の下りリンクおよび上りリンクの無線リソースを管理する。リソース管理部２５０は、現在の無線リソースの割り当て状況の情報を、スケジューリング部２６０および受信部２８０に対して提供する。ここで、リソース管理部２５０は、移動局１００，１００ａに対して上りリンクの無線リソースを割り当てる際に、上りリンク測定部２９０から取得する通信品質の測定結果を参照する。すなわち、リソース管理部２５０は、通信品質が良好な周波数帯域を優先的に割り当てるようにする。

スケジューリング部２６０は、リソース管理部２５０から提供される下りリンクの無線リソースの割り当て状況の情報に基づいて、各移動局宛てのパケットデータ、パイロット信号、制御情報の送信に用いる無線リソースを特定する。なお、本実施の形態では、多重化方式としてＯＦＤＭＡを用いる。

送信部２７０は、スケジューリング部２６０からの指示に基づいて、パケットデータの信号、パイロット信号、制御情報の信号の変調・多重化を行い、送受信アンテナ２１０に対して出力する。

受信部２８０は、送受信アンテナ２１０から受信信号を取得すると、リソース管理部２５０から提供される上りリンクの無線リソースの割り当て状況の情報に基づいて、セル内の移動局１００，１００ａによって送信された信号それぞれを復調・復号する。ここで、受信信号にパケットデータが含まれている場合には、内部に取り込まれる。基地局２００では、取り込まれたパケットデータは宛先のコンピュータや移動局に向けて転送される。

また、受信部２８０は、受信信号に無線リソースの割り当て要求を示す制御情報が含まれている場合、リソース管理部２５０にこれを通知する。また、受信部２８０は、受信信号にＳＲＳが含まれている場合、上りリンク測定部２９０にこれを通知する。

上りリンク測定部２９０は、受信部２８０からＳＲＳを受け取ると、ＳＲＳに基づいて、上りリンクの複数の周波数帯域について通信品質を測定する。そして、上りリンク測定部２９０は、測定結果をリソース管理部２５０に対して出力する。

図５は、フレーム構造を示す図である。図５に示す模式図は、移動局１００，１００ａと基地局２００との間で送受信されるフレームの構造を模式的に表したものである。１つのフレームの時間幅は１０ｍｓ（ミリ秒）である。１つのフレームは複数のサブフレームを有する。１つのサブフレームの時間幅は１ｍｓである。

サブフレームでは、周波数領域×時間領域が細分化されて割り当て管理が行われる。周波数軸方向の割り当ての最小単位はサブキャリアと呼ばれる。時間軸方向の割り当ての最小単位はシンボルと呼ばれる。１サブキャリア・１シンボルで特定される無線リソースの最小単位はリソースエレメントと呼ばれる。なお、サブフレームの１ｍｓの時間幅のうち前半０．５ｍｓおよび後半０．５ｍｓはそれぞれスロットと呼ばれる。すなわち、１サブフレームは２スロットで構成される。

このような無線リソースの一部が、下り／上り制御チャネル、下り／上りデータチャネルとして用いられる。なお、信号送信の際には、各シンボルの先頭にＣＰ（Cyclic Prefix）と呼ばれるガードインターバルが挿入される。ＣＰは、伝搬遅延による信号間の干渉を防止するために設けられる。ＣＰには、時間長の異なる２種類（Short CPおよびLong CP）が用いられる。

図６は、下りリンクのチャネル構成を示す図である。図６に示す模式図は、基地局２００から移動局１００，１００ａに対する下りリンクで送信されるサブフレームの構造を模式的に表したものである。下りリンクでは、各移動局に対する下り制御チャネルおよび下りデータチャネルの無線リソースが割り当てられる。

下り制御チャネルには、サブフレームの先頭から所定のシンボル長の無線リソースが割り当てられる。通常は、サブフレームの先頭から１〜３シンボルが割り当てられている。複数の移動局の下り制御チャネルは、周波数多重されている。移動局１００，１００ａは、周波数多重された複数の下り制御チャネルの中から、自局宛ての下り制御チャネルを検出する。下り制御チャネルは、下りデータチャネルに含まれているデータの符号化方式や下りデータチャネルとして使用している無線リソースを示す情報、UL allocation grant情報などの伝送に用いられる。

下りデータチャネルには、下り制御チャネルに用いられる無線リソース以外の無線リソースの一部が割り当てられる。複数の移動局の下りデータチャネルは周波数多重されており、また、下り制御チャネルと時間多重されている。移動局１００，１００ａは、下り制御チャネルで伝送された制御情報を参照して、自局宛ての下りデータチャネルの無線リソースを特定する。下りデータチャネルとして使用される無線リソースの量は可変である。下りデータチャネルは、パケットデータの伝送に用いられる。

なお、上記の下り制御チャネルはＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）、下りデータチャネルはＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）と表記されることがある。

図７は、上りリンクのチャネル構成を示す図である。図７に示す模式図は、移動局１００，１００ａから基地局２００に対する上りリンクで送信されるサブフレームの構造を模式的に表したものである。上りリンクでは、複数の移動局で共有する下り制御チャネルおよび各移動局が使用する上りデータチャネルの無線リソースが割り当てられる。

上り制御チャネルには、移動局１００，１００ａと基地局２００との間で使用可能な全周波数帯域の両端、すなわち最大周波数と最小周波数、から所定の周波数数帯域の無線リソースが割り当てられる。

ここで、上りリンクでは２つの上り制御チャネルが設けられる。１つ目の上り制御チャネルは、前半スロットの高周波数側の無線リソースと後半スロットの低周波数側の無線リソースとを用いるものである（図７では上り制御チャネルｉと表記）。２つ目の上り制御チャネルは、前半スロットの低周波数側の無線リソースと後半スロットの高周波数側の無線リソースとを用いるものである（図７では上り制御チャネルｊと表記）。

移動局１００，１００ａには、基地局２００によって、２つの上り制御チャネルのいずれか一方が割り当てられる。基地局２００による移動局１００，１００ａへの割り当て管理は、例えば、下りリンクにおける下り制御チャネルの位置を通じて間接的に行われる。すなわち、図６の下り制御チャネルｉに対応する移動局は上り制御チャネルｉを使用し、下り制御チャネルｊに対応する移動局は上り制御チャネルｊを使用し、下り制御チャネルｋに対応する移動局は上り制御チャネルｉを使用する、というように、下り制御チャネルの位置で上り制御チャネルの割り当てが決まるようにする。

上り制御チャネルは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ、無線リソースの割り当て要求などの伝送に用いられる。各上り制御チャネルでは、複数の移動局の制御情報が符号多重されて伝送される。通常、１つの上り制御チャネルは、６つの移動局分の制御情報を伝送することができる。ただし、基地局２００が収容する移動局の数が多い場合には、基地局２００により、上り制御チャネルの周波数帯域がより広く設定される。これにより、移動局の収容数に応じた制御情報が上り制御チャネルで伝送される。

上りデータチャネルには、上り制御チャネルに用いられる周波数帯域以外の周波数帯域の一部が割り当てられる。複数の移動局の上りデータチャネルは周波数多重されている。移動局１００，１００ａは、下り制御チャネルで伝送されたUL allocation grant情報に基づいて、自局が使用できる上りデータチャネルの無線リソースを特定する。上りデータチャネルは、パケットデータの伝送に用いられる。また、上りデータチャネルの一部は、制御情報の伝送に用いられる場合がある。

ここで、移動局１００，１００ａが制御情報を上り制御チャネルと上りデータチャネルのいずれを用いて送信するかは、基地局２００から上りデータチャネルが割り当てられているか否かによって決まる。すなわち、上りデータチャネルが割り当てられている場合には、移動局１００，１００ａは、制御情報をパケットデータと共に上りデータチャネルを用いて送信する。一方、上りデータチャネルが割り当てられていない場合には、移動局１００，１００ａは、制御情報を上り制御チャネルを用いて送信する。

ところで、上りリンクでは、上り制御チャネルの信号および上りデータチャネルの信号に加えて、広帯域信号であるＳＲＳが送信される場合がある。ＳＲＳは、基地局２００の指示に基づいて、移動局１００，１００ａが送信する。以下、上りリンクにおけるＳＲＳと他の信号との多重化について詳細に説明する。

図８は、第１の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。図８は、Short CPのサブフレームにおいて、ＡＣＫを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。Short CPのサブフレームには、１４シンボルが含まれる。前半７シンボルおよび後半７シンボルがそれぞれスロットを構成する。

上り制御チャネルｉの前半および後半の各スロットでは、７シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、３シンボルがＲＳ（パイロット信号）に割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＲＳ，ＲＳ，ＲＳ，ＡＣＫ，ＡＣＫに割り当てられる。なお、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを示す信号は１ビットで足りるため、ＡＣＫが割り当てられたシンボルでは、実際には全て同一の信号が伝送される。

上り制御チャネルｊの前半および後半の各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、７シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、３シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、先頭シンボルをＡＣＫの送信に使用することはできない。

ＳＲＳには、各スロットの先頭シンボルのうち、上り制御チャネルｉの周波数帯域を含まず上り制御チャネルｊの周波数帯域を含む、広帯域の無線リソースが割り当てられる。なお、上り制御チャネルｉの周波数帯域とＳＲＳの送信に用いる周波数帯域とは連続しないようにすることが好ましい。これは、基地局２００が収容する移動局の増加に伴って、上り制御チャネルｉに用いる周波数帯域が拡張される可能性があるからである。

ＳＲＳに割り当てられた無線リソース内では、複数の移動局が送信するＳＲＳを符号多重して伝送することができる。すなわち、移動局１００，１００ａが同一タイミングでＳＲＳを送信することも可能である。なお、移動局１００，１００ａは、ＳＲＳに割り当てられた無線リソースの全周波数について信号を出力するわけではなく、不連続に周波数を選択して信号を出力する。ある周波数について通信品質を測定すると、その近傍の周波数についても通信品質を推測できるからである。

ここで、移動局１００がＳＲＳを送信し、移動局１００と同一セル内の移動局１００ａがＳＲＳを送信しない場合を考える。このとき、ＳＲＳを送信する移動局１００には、基地局２００によって、ＳＲＳの送信に用いる無線リソースが割り当てられると共に、上り制御チャネルとして上り制御チャネルｊが割り当てられる。これを受けて、移動局１００は、各スロットの先頭シンボルで、ＳＲＳを送信する。

また、移動局１００は、同一サブフレームでＳＲＳと共にＡＣＫを送信する場合、上り制御チャネルｊを用いる。このとき、移動局１００は、各スロットの先頭シンボルの使用を避ける。ただし、基地局２００によって上りデータチャネルが割り当てられているときは、移動局１００は、上り制御チャネルｊではなく、上りデータチャネルを用いてＡＣＫを送信する。このときも、移動局１００は、各スロットの先頭シンボルの使用を避ける。

一方、ＳＲＳを送信しない移動局１００ａには、基地局２００によって、上り制御チャネルとして上り制御チャネルｉが割り当てられる。移動局１００ａは、ＡＣＫを送信する場合、上り制御チャネルｉを用いる。このとき、移動局１００ａは、サブフレーム内の全スロットを使用できる。ただし、基地局２００によって上りデータチャネルが割り当てられているときは、移動局１００ａは、上り制御チャネルｉではなく、上りデータチャネルを用いてＡＣＫを送信する。このとき、移動局１００は、各スロットの先頭シンボルの使用を避ける。移動局１００がＳＲＳを送信することは、基地局２００から移動局１００ａに予め通知される。

なお、基地局２００は、ＳＲＳを送信する移動局がセル内にない間は、移動速度が小さい移動局を上り制御チャネルｉに割り当て、移動速度が大きい移動局を上り制御チャネルｊに割り当てる。移動速度が小さい移動局については、通信品質の測定は低頻度でよく、ＳＲＳの送信間隔が長くなるためである。

図９は、第１の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。図９は、Short CPのサブフレームにおいて、ＣＱＩを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。

上り制御チャネルｉの前半および後半の各スロットでは、７シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＣＱＩ，ＣＱＩ，ＲＳ，ＣＱＩ，ＲＳ，ＣＱＩ，ＣＱＩに割り当てられる。なお、ＣＱＩを示す信号は、分割され、複数のシンボルに分散されて伝送される。

上り制御チャネルｊの前半および後半の各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、７シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、先頭シンボルをＣＱＩの送信に使用することはできない。

ここで、図８のＡＣＫの例で述べた通り、ＳＲＳを送信する移動局には上り制御チャネルｊが割り当てられ、ＳＲＳを送信しない移動局には上り制御チャネルｉが割り当てられる。これにより、ＳＲＳを送信しない移動局が上り制御チャネルを用いてＣＱＩを送信する場合、他の移動局がＳＲＳを送信する場合であっても、サブフレーム内の全シンボルを使用することができる。

図１０は、第１の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の他の例を示す図である。図１０は、Long CPのサブフレームにおいて、ＡＣＫを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。Long CPのサブフレームには、１２シンボルが含まれる。前半６シンボルおよび後半６シンボルがそれぞれスロットを構成する。

上り制御チャネルｉの前半および後半の各スロットでは、６シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＲＳ，ＲＳ，ＡＣＫ，ＡＣＫに割り当てられる。なお、ＡＣＫが割り当てられたシンボルでは、実際には全て同一の信号が伝送される。

上り制御チャネルｊの前半および後半の各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、６シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、先頭シンボルをＡＣＫの送信に使用することはできない。

ここで、図８のShort CPの場合の例で述べた通り、ＳＲＳを送信する移動局には上り制御チャネルｊが割り当てられ、ＳＲＳを送信しない移動局には上り制御チャネルｉが割り当てられる。これにより、ＳＲＳを送信しない移動局が上り制御チャネルを用いてＡＣＫを送信する場合、他の移動局がＳＲＳを送信する場合であっても、サブフレーム内の全シンボルを使用することができる。

図１１は、第１の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の他の例を示す図である。図１１は、Long CPのサブフレームにおいて、ＣＱＩを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合のリソース割り当てを示している。

上り制御チャネルｉの前半および後半の各スロットでは、６シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、１シンボルがＲＳに割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＣＱＩ，ＣＱＩ，ＲＳ，ＣＱＩ，ＣＱＩ，ＣＱＩに割り当てられる。なお、ＣＱＩを示す信号は、分割され、複数のシンボルに分散されて伝送される。

上り制御チャネルｊの前半および後半の各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、６シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、１シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、先頭シンボルをＣＱＩの送信に使用することはできない。

ここで、図９のShort CPの場合の例で述べた通り、ＳＲＳを送信する移動局には上り制御チャネルｊが割り当てられ、ＳＲＳを送信しない移動局には上り制御チャネルｉが割り当てられる。これにより、ＳＲＳを送信しない移動局が上り制御チャネルを用いてＣＱＩを送信する場合、他の移動局がＳＲＳを送信する場合であっても、サブフレーム内の全シンボルを使用することができる。

なお、図８〜１１では、上り信号の例として、ＡＣＫを伝送する場合とＣＱＩを伝送する場合とを示したが、他の種類の制御情報も同様の方法で伝送することができる。また、１種類の制御情報だけではなく、複数種類の制御情報を同一サブフレームで伝送することも可能である。例えば、ＡＣＫとＣＱＩとを同一サブフレームで伝送することもできる。

次に、移動局１００，１００ａと基地局２００との間の、無線リソースの割り当て制御の流れについて説明する。以下、ＳＲＳと上りデータチャネルの信号とを多重化する場合、および、ＳＲＳと上り制御チャネルの信号とを多重化する場合の制御の例を示す。

図１２は、ＳＲＳと上りデータとが重複する場合の制御を示すシーケンス図である。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、ここでは、移動局１００から基地局２００への上りリンクに着目するものとする。

［ステップＳ１１］基地局２００は、移動局１００から基地局２００への上りリンクの通信品質の測定が必要であると判断する。すると、基地局２００は、ＳＲＳの送信に用いる無線リソースを移動局１００に割り当てると共に、送信周期を設定する。その後、基地局２００は、下り制御チャネルを用いて割り当て情報を送信する。

［ステップＳ１２］移動局１００は、ステップＳ１１で割り当てられた無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。基地局２００は、移動局１００から受信したＳＲＳに基づいて、上りリンクの通信品質を測定する。

［ステップＳ１３］以降、移動局１００は、ステップＳ１１で設定された送信周期で、ＳＲＳを継続的に送信する。基地局２００は、受信するＳＲＳに基づいて継続的に通信品質を測定する。

［ステップＳ１４］移動局１００は、基地局２００に対するパケットデータの送信要求を検知する。すると、移動局１００は、上り制御チャネルを用いて、無線リソースの割り当て要求を送信する。

［ステップＳ１５］基地局２００は、ステップＳ１４で受信した割り当て要求に基づいて、上りデータチャネルを移動局１００に割り当てる。このとき、基地局２００は、ステップＳ１２，１３の測定結果に基づいて、使用する周波数帯域を選択する。そして、基地局２００は、下り制御チャネルを用いてUL allocation grant情報を送信する。

［ステップＳ１６］移動局１００は、ステップＳ１５で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、パケットデータを送信する。
［ステップＳ１７］基地局２００は、移動局１００からのパケットデータの受信後、新たに上りデータチャネルを移動局１００に割り当てる。そして、基地局２００は、下り制御チャネルを用いてUL allocation grant情報を送信する。以降、移動局１００によるパケットデータの送信と、基地局２００による上りデータチャネルの割り当てとが、伝送すべきパケットデータが尽きるまで繰り返される。

［ステップＳ１８］基地局２００は、上りデータチャネルの割り当て時に、移動局１００によるＳＲＳの送信とパケットデータの送信とが重複すること、すなわち、両者が同一サブフレームで行われることを検知する。すると、基地局２００は、下り制御チャネルを用いて、UL allocation grant情報と共にＳＲＳの送信と重複する旨の通知を送信する。

［ステップＳ１９］移動局１００は、ステップＳ１１で割り当てられた無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。基地局２００は、移動局１００から受信したＳＲＳに基づいて、上りリンクの通信品質を測定する。

［ステップＳ２０］移動局１００は、ステップＳ１８で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、パケットデータを送信する。ただし、ＳＲＳの送信に用いられるシンボルは使用しないようにする。

このようにして、移動局１００は基地局２００からの指示を受けて、ＳＲＳを周期的に送信する。基地局２００は、ＳＲＳに基づいて上りリンクの通信品質を継続的に測定する。その後、基地局２００は、上りデータチャネルの割り当て要求があると、通信品質の測定結果に基づいて、割り当てる周波数帯域を選択する。

ここで、ＳＲＳと上りデータチャネルの信号とを多重化する必要がある場合、移動局１００は、上りデータチャネルとＳＲＳの送信に用いる無線リソースとの重複部分を避けて、パケットデータを送信する。

図１３は、ＳＲＳとＡＣＫとが重複する場合の制御を示すシーケンス図である。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、ここでは、移動局１００から基地局２００への上りリンクに着目するものとする。

［ステップＳ２１］基地局２００は、移動局１００から基地局２００への上りリンクの通信品質の測定が必要であると判断する。すると、基地局２００は、ＳＲＳの送信に用いる無線リソースを移動局１００に割り当てると共に、送信周期を設定する。その後、基地局２００は、下り制御チャネルを用いて割り当て情報を送信する。

［ステップＳ２２］移動局１００は、ステップＳ２１で割り当てられた無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。基地局２００は、移動局１００から受信したＳＲＳに基づいて、上りリンクの通信品質を測定する。

［ステップＳ２３］以降、移動局１００は、ステップＳ２１で設定された送信周期で、ＳＲＳを継続的に送信する。基地局２００は、受信するＳＲＳに基づいて継続的に通信品質を測定する。

［ステップＳ２４］基地局２００は、移動局１００宛てのパケットデータを取得する。すると、基地局２００は、下り制御チャネルを用いて下りデータチャネルの無線リソースを特定する情報などを送信すると共に、下りデータチャネルを用いてパケットデータを送信する。

［ステップＳ２５］移動局１００は、ステップＳ２４でのパケットデータの受信に対する応答として、上り制御チャネルを用いてＡＣＫまたはＮＡＣＫを送信する。具体的には、移動局１００は、パケットデータを正常に復調・復号できた場合には、ＡＣＫを送信する。正常に復調・復号できなかった場合には、ＮＡＣＫを送信する。

［ステップＳ２６］基地局２００は、下り制御チャネルを用いて下りデータチャネルの無線リソースを特定する情報などを送信すると共に、下りデータチャネルを用いてパケットデータを送信する。ここで送信するパケットデータは、ステップＳ２５でＡＣＫを受信した場合には次に送信すべきパケットデータであり、ＮＡＣＫを受信した場合には前回送信したパケットデータの再送である。以降、移動局１００によるＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答と、基地局２００によるパケットデータの送信とが、伝送すべきパケットデータが尽きるまで繰り返される。

［ステップＳ２７］基地局２００は、下りデータチャネルの割り当て時に、移動局１００によるＳＲＳの送信とＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信とが重複すること、すなわち、両者が同一サブフレームで行われることを検知する。すると、基地局２００は、移動局１００とＳＲＳを送信しない他の移動局とに異なる上り制御チャネルを割り当てる。割り当ての変更は、例えば、下り制御チャネルの位置を変更することで行う。そして、基地局２００は、下り制御チャネルを用いて下りデータチャネルの無線リソースを特定する情報などを送信すると共に、下りデータチャネルを用いてパケットデータを送信する。

［ステップＳ２８］移動局１００は、ステップＳ２１で割り当てられた無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。基地局２００は、移動局１００から受信したＳＲＳに基づいて、上りリンクの通信品質を測定する。

［ステップＳ２９］移動局１００は、ステップＳ２７でのパケットデータの受信に対する応答として、上り制御チャネルを用いてＡＣＫまたはＮＡＣＫを送信する。ただし、ＳＲＳの送信に用いられるシンボルは使用しないようにする。

このようにして、移動局１００は基地局２００からの指示を受けて、ＳＲＳを周期的に送信する。基地局２００は、ＳＲＳに基づいて上りリンクの通信品質を継続的に測定する。基地局２００は、移動局１００宛てのパケットデータを取得すると、下りデータチャネルを用いてパケットデータを送信する。移動局１００は、パケットデータを受信すると、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを応答する。

ここで、ＳＲＳとＡＣＫ／ＮＡＣＫの信号とを多重化する必要がある場合、基地局２００は、移動局１００とＳＲＳを送信しない他の移動局とに異なる上り制御チャネルを割り当てる。移動局１００は、上り制御チャネルとＳＲＳの送信に用いる無線リソースとの重複部分を避けて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。

なお、上記ではパケットデータまたは制御情報の送信元とＳＲＳの送信元とが同一移動局である場合について説明したが、両者が異なる移動局である場合も、上記と同様の制御の流れとなる。

このような通信システムを用いることで、ＳＲＳの送信が行われるサブフレームであっても、２つの上り制御チャネルの一方は、ＳＲＳの影響を受けずに使用することができる。従って、通信品質を低下させることなく、ＳＲＳと制御情報の信号とを多重化することができる。また、基地局は、前半スロットで受信するＳＲＳと後半スロットで受信するＳＲＳとの双方を用いることで、広範囲の周波数について品質測定を行うことができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第２の実施の形態に係る通信システムは、組となる２つのＳＲＳの送信間隔を、１スロットではなく１サブフレームとしたものである。

第２の実施の形態に係る通信システムは、図２に示した第１の実施の形態に係る通信システムと同様のシステム構成で実現できる。また、第２の実施の形態に係る移動局および基地局は、図３，４に示した第１の実施の形態に係る移動局１００および基地局２００と同様のモジュール構成で実現できる。ただし、ＳＲＳの送受信のタイミングおよび通信品質の測定のタイミングが、第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態で用いた移動局および基地局の符号をそのまま用いて第２の実施の形態を説明する。

図１４は、第２の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。図１４は、連続する２つのShort CPのサブフレームにおいて、ＡＣＫを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。

上り制御チャネルｉの各スロットでは、７シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、３シンボルがＲＳに割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＲＳ，ＲＳ，ＲＳ，ＡＣＫ，ＡＣＫに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、２つ目のサブフレームの先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、このシンボルをＡＣＫの送信に使用することはできない。

上り制御チャネルｊの各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、７シンボルのうち４シンボルがＡＣＫに割り当てられ、３シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、１つ目のサブフレームの先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、そのシンボルをＡＣＫの送信に使用することはできない。

ＳＲＳには、１つ目のサブフレームの先頭シンボルのうち、上り制御チャネルｉの周波数帯域を含まず上り制御チャネルｊの周波数帯域を含む、広帯域の無線リソースが割り当てられる。また、２つ目のサブフレームの先頭シンボルのうち、上り制御チャネルｉの周波数帯域を含み上り制御チャネルｊの周波数帯域を含まない、広帯域の無線リソースが割り当てられる。

ここで、ＳＲＳを送信する移動局には、１つ目のサブフレームの上り制御チャネルｊと２つ目のサブフレームの上り制御チャネルｉとが割り当てられる。一方、ＳＲＳを送信しない移動局には、１つ目のサブフレームの上り制御チャネルｉと２つ目のサブフレームの上り制御チャネルｊとが割り当てられる。これにより、ＳＲＳを送信しない移動局が上り制御チャネルを用いてＡＣＫを送信する場合、他の移動局がＳＲＳを送信する場合であっても、サブフレーム内の全シンボルを使用することができる。また、基地局２００は、連続する２つのサブフレームの各先頭シンボルで受信するＳＲＳに基づいて、通信品質の測定を行える。

図１５は、第２の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。図１５は、連続する２つのShort CPのサブフレームにおいて、ＣＱＩを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。

上り制御チャネルｉの各スロットでは、７シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。具体的には、先頭から順に、ＣＱＩ，ＣＱＩ，ＲＳ，ＣＱＩ，ＲＳ，ＣＱＩ，ＣＱＩに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、２つ目のサブフレームの先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、このシンボルをＣＱＩの送信に使用することはできない。

上り制御チャネルｊの各スロットでは、上り制御チャネルｉと同様、７シンボルのうち５シンボルがＣＱＩに割り当てられ、２シンボルがＲＳに割り当てられる。ただし、少なくとも１つの移動局がＳＲＳを送信する場合には、１つ目のサブフレームの先頭シンボルはＳＲＳの送信に用いられる。このとき、そのシンボルをＣＱＩの送信に使用することはできない。

ここで、図１４のＡＣＫの例で述べた通り、ＳＲＳを送信する移動局には、１つ目のサブフレームの上り制御チャネルｊと２つ目のサブフレームの上り制御チャネルｉとが割り当てられる。一方、ＳＲＳを送信しない移動局には、１つ目のサブフレームの上り制御チャネルｉと２つ目のサブフレームの上り制御チャネルｊとが割り当てられる。これにより、ＳＲＳを送信しない移動局が上り制御チャネルを用いてＣＱＩを送信する場合、他の移動局がＳＲＳを送信する場合であっても、サブフレーム内の全シンボルを使用することができる。また、基地局２００は、連続する２つのサブフレームの各先頭シンボルで受信するＳＲＳに基づいて、通信品質の測定を行える。

なお、図１４，１５では上り信号の例として、ＡＣＫを伝送する場合とＣＱＩを伝送する場合とを示したが、他の種類の制御情報も同様の方法で伝送することができる。また、１種類の制御情報だけではなく、複数種類の制御情報を同一サブフレームで伝送することも可能である。例えば、ＡＣＫとＣＱＩとを同一サブフレームで伝送することもできる。また、図１４，１５ではShort CPの例を示したが、第１の実施の形態で示したようにLong CPを用いることも可能である。

このような通信システムを用いることで、第１の実施の形態に係る通信システムと同様の効果を得られる。更に、第２の実施の形態に係る通信システムを用いることで、ＳＲＳと時間多重する上り制御チャネルの信号の減少をより抑えることができる。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第３の実施の形態に係る通信システムは、移動局がアンテナダイバーシティ送信を行うもの、すなわち、移動局が複数のアンテナを用いて無線通信するものである。

第３の実施の形態に係る通信システムは、図２に示した第１の実施の形態に係る通信システムと同様のシステム構成で実現できる。ただし、第３の実施の形態に係る移動局および基地局は、アンテナダイバーシティを行う点で第１の実施の形態のものと異なる。以下、第３の実施の形態に係る移動局を移動局１００ｂ、基地局を基地局２００ａとして説明する。

図１６は、第３の実施の形態に係る移動局の機能を示すブロック図である。移動局１００ｂは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂ、データ処理部１２０、パイロット信号処理部１３０、制御情報処理部１４０、リソース選択部１５０ｂ、送信部１６０ｂ、受信部１７０ｂおよび下りリンク測定部１８０を有する。データ処理部１２０、パイロット信号処理部１３０、制御情報処理部１４０および下りリンク測定部１８０の処理機能は、図３に示した第１の実施の形態のものと同様である。

送受信アンテナ１１０，１１０ｂは、送信／受信共用のアンテナである。送受信アンテナ１１０，１１０ｂは、送信部１６０ｂが出力する上り信号を、基地局２００ａに対して無線送信する。また、送受信アンテナ１１０，１１０ｂは、基地局２００ａによって無線送信された下り信号をそれぞれ受信し、受信部１７０ｂに対して出力する。なお、送信の際は、送信部１６０ｂによって送受信アンテナ１１０，１１０ｂの一方が選択される。

リソース選択部１５０ｂは、移動局１００ｂが使用可能な上りリンクの無線リソースを管理する。また、リソース選択部１５０ｂは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂのうち無線送信に用いる送受信アンテナの切り換えを管理する。リソース選択部１５０ｂは、現在の無線リソースの割り当て状況の情報および使用する送受信アンテナの情報を送信部１６０ｂに提供する。

送信部１６０ｂは、リソース選択部１５０ｂから提供される情報に基づいて、パケットデータ、パイロット信号、制御情報の送信に用いる無線リソースを特定する。また、送信部１６０ｂは、リソース選択部１５０ｂから提供される情報に基づいて、各時点で使用する送受信アンテナを選択する。そして、送信部１６０ｂは、信号を変調・多重化し、選択した送受信アンテナに対して出力する。

受信部１７０ｂは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂからそれぞれ受信信号を取得すると、受信品質の高い方の受信信号を選択する。そして、受信部１７０ｂは、選択した受信信号に含まれる自局宛ての信号を復調・復号する。ここで、受信信号にパケットデータが含まれている場合には、内部に取り込まれる。

また、受信部１７０ｂは、受信信号にUL allocation grant情報が含まれている場合、リソース選択部１５０ｂにこれを通知する。また、受信部１７０ｂは、受信信号にアンテナの切り換えを指示する制御情報が含まれている場合、リソース選択部１５０ｂにこれを通知する。また、受信部１７０ｂは、受信信号のうち下りリンクの通信品質の測定に用いる信号を、下りリンク測定部１８０に通知する。

ここで、リソース選択部１５０ｂによるアンテナの切り換え制御の方法としては、開ループ制御と閉ループ制御とが考えられる。開ループ制御では、リソース選択部１５０ｂは、所定のスケジュールに従って送受信アンテナ１１０，１１０ｂを切り換えて使用する。例えば、リソース選択部１５０ｂは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂを周期的に切り換える。

一方、閉ループ制御では、リソース選択部１５０ｂは、基地局２００ａからの指示に基づいて、送受信アンテナ１１０，１１０ｂを切り換えて使用する。基地局２００ａは、例えば、送受信アンテナ１１０，１１０ｂからの受信信号それぞれの通信品質に基づいて、使用するアンテナを指示する。

上記のいずれの制御方法を採用するかは、リソース選択部１５０ｂに予め設定されている。本実施の形態では、閉ループ制御が採用されているものとする。
第３の実施の形態に係る基地局２００ａは、図４に示した第１の実施の形態に係る基地局２００と同様のモジュール構成で実現できる。ただし、通信品質の測定を移動局１００ｂが備える送受信アンテナ１１０，１００ｂ毎に行う点が、基地局２００と異なる。

図１７は、第３の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の例を示す図である。図１７は、Short CPのサブフレームにおいて、ＡＣＫを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。ここで、上側の信号は、送受信アンテナ１１０から基地局２００ａに対して送信される信号であり、下側の信号は、送受信アンテナ１１０ｂから基地局２００ａに対して送信される信号である。なお、図１７では、他の移動局によって送信される信号は記載していない。

ＳＲＳを送信する移動局１００ｂには、前述の第１の実施の形態で述べた通り、上り制御チャネルｊが割り当てられる。ここで、移動局１００ｂでは、無線送信に用いるアンテナとして送受信アンテナ１１０が選択されているとする。すると、移動局１００ｂは、ＡＣＫおよびＲＳの信号を、上り制御チャネルｊを用いて、送受信アンテナ１１０から送信する。また、移動局１００ｂは、各スロットの先頭でＳＲＳを送信する。

ただし、２つのＳＲＳの一方は送受信アンテナ１１０から送信し、他方は送受信アンテナ１１０ｂから送信する。すなわち、移動局１００ｂは、送受信アンテナ１１０を用いてＡＣＫを送信しているときであっても、送受信アンテナ１１０ｂからもＳＲＳを送信するようにする。これにより、基地局２００ａは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂの双方について通信品質を測定することができる。

図１８は、第３の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の例を示す図である。図１８は、Short CPのサブフレームにおいて、ＣＱＩを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合の無線リソースの割り当て例を示している。

移動局１００ｂは、ＣＱＩおよびＲＳの信号を、上り制御チャネルｊを用いて、送受信アンテナ１１０から送信する。また、移動局１００ｂは、各スロットの先頭でＳＲＳを送信する。ただし、２つのＳＲＳの一方は送受信アンテナ１１０から送信し、他方は送受信アンテナ１１０ｂから送信する。すなわち、移動局１００ｂは、送受信アンテナ１１０を用いてＣＱＩを送信しているときであっても、送受信アンテナ１１０ｂからもＳＲＳを送信するようにする。これにより、基地局２００ａは、送受信アンテナ１１０，１１０ｂの双方について通信品質を測定することができる。

ところで、移動局１００ｂに使用させるアンテナを選択するだけであれば、広範囲の周波数について通信品質を測定する必要はない。また、移動局１００ｂが所定時間以内に上りリンクでパケットデータを送信する予定がない場合には、基地局２００ａは、上りデータチャネルとして使用される周波数について通信品質を測定する必要はない。そこで、移動局１００ｂは、上りリンクでパケットデータを送信する予定がない間は、上り制御チャネルの周波数帯域以外の周波数についてＳＲＳの送信を省略する。

図１９は、第３の実施の形態に係るＡＣＫを含む上り信号の他の例を示す図である。図１９は、Short CPのサブフレームにおいてＡＣＫを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合であって、移動局１００ｂによるパケットデータの送信予定がない場合の無線リソースの割り当て例を示している。

移動局１００ｂは、ＡＣＫおよびＲＳの信号を、上り制御チャネルｊを用いて、送受信アンテナ１１０から送信する。また、移動局１００ｂは、各スロットの先頭で、上り制御チャネルｊの周波数帯域のみを用いて、ＳＲＳを送信する。ただし、２つのスロットの一方については送受信アンテナ１１０から送信し、他方については送受信アンテナ１１０ｂから送信する。

これにより、基地局２００ａは、上りデータチャネルとして割り当てる周波数帯域の選択に必要な情報は得られないものの、移動局１００ｂに使用させるアンテナの選択に必要な情報は得ることができる。なお、移動局１００ｂは、上り制御チャネルの周波数帯域以外の周波数についてＳＲＳの送信を省略する場合には、パケットデータの送信予定がない旨を、予め基地局２００ａに対して通知しておく。

図２０は、第３の実施の形態に係るＣＱＩを含む上り信号の他の例を示す図である。図２０は、Short CPのサブフレームにおいてＣＱＩを示す信号とＳＲＳとを多重化する場合であって、移動局１００ｂによるパケットデータの送信予定がない場合の無線リソースの割り当て例を示している。

移動局１００ｂは、ＣＱＩおよびＲＳの信号を、上り制御チャネルｊを用いて、送受信アンテナ１１０から送信する。また、移動局１００ｂは、各スロットの先頭で、上り制御チャネルｊの周波数帯域のみを用いて、ＳＲＳを送信する。ただし、２つのスロットの一方については送受信アンテナ１１０から送信し、他方については送受信アンテナ１１０ｂから送信する。

これにより、基地局２００ａは、上りデータチャネルとして割り当てる周波数帯域の選択に必要な情報は得られないものの、移動局１００ｂに使用させるアンテナの選択に必要な情報は得ることができる。

なお、図１７〜２０では上り信号の例として、ＡＣＫを伝送する場合とＣＱＩを伝送する場合とを示したが、他の種類の制御情報も同様の方法で伝送することができる。また、１種類の制御情報だけではなく、複数種類の制御情報を同一サブフレームで伝送することも可能である。例えば、ＡＣＫとＣＱＩとを同一サブフレームで伝送することもできる。また、図１７〜２０ではShort CPの例を示したが、第１の実施の形態で示したようにLong CPを用いることも可能である。また、第２の実施の形態で示したように、連続する２つのサブフレームの各先頭シンボルでＳＲＳを送信するようにしてもよい。

このような通信システムを用いることで、第１の実施の形態に係る通信システムと同様の効果を得られる。更に、第３の実施の形態に係る通信システムを用いることで、ＳＲＳに基づいて得られる通信品質の測定結果を、アンテナダイバーシティにおけるアンテナ選択にも用いることができる。また、移動局でパケットデータの送信予定がない場合には、ＳＲＳの送信周波数帯域を減少させることで、基地局における通信品質の測定処理を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、スロットの先頭シンボルをＳＲＳの伝送に用いたが、先頭以外の所定のシンボルをＳＲＳの伝送に用いてもよい。また、本実施の形態では、組となる２つのＳＲＳを、連続する２つのスロットまたはサブフレームで伝送するようにしたが、連続しない２つのスロットまたはサブフレームで伝送するようにしてもよい。また、本実施の形態では、２つの上り制御チャネルを、移動局と基地局との間で使用可能な周波数帯域の両端に割り当てたが、両端以外の所定の周波数帯域を用いてもよい。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

１ 送信装置
１ａ 送信部
２ 受信装置
２ａ 測定部

Claims (12)

1. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置において、
   第１の期間の一部区間で、受信装置による通信品質の測定に使用される信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域を用いて送信し、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域を用いて送信する送信部、
   を有することを特徴とする送信装置。
2. 前記送信部は、前記第１の期間および前記第２の期間内で前記信号の送信と前記データ送信との双方を行う場合、前記第１の期間のうち前記信号を送信しない区間で前記第２の周波数を用い、前記第２の期間のうち前記信号を送信しない区間で前記第１の周波数を用いて、前記データ送信を行うことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
3. 前記第１の期間および前記第２の期間は、それぞれ、前記信号を送信する区間を一部に含む第１のサブ期間と前記信号を送信する区間を含まない第２のサブ期間とで構成され、
   前記送信部は、前記第１の期間内で前記信号の送信と前記データ送信との双方を行う場合、前記第１の期間の前記第１のサブ期間のうち前記信号を送信しない区間で前記第２の周波数を用い、前記第１の期間の前記第２のサブ期間で前記第１の周波数を用いて、前記データ送信を行うと共に、前記第２の期間内で前記信号の送信と前記データ送信との双方を行う場合、前記第２の期間の前記第１のサブ期間のうち前記信号を送信しない区間で前記第１の周波数を用い、前記第２の期間の前記第２のサブ期間で前記第２の周波数を用いて、前記データ送信を行う、
   ことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
4. 複数のアンテナを備えており、
   前記送信部は、前記第１の期間内の前記信号と前記第２の期間内の前記信号とを、異なるアンテナを用いて送信する、
   ことを特徴とする請求項１記載の送信装置。
5. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置と通信を行う受信装置において、
   第１の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号と、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号とに基づいて、前記送信装置との間の通信品質を測定する測定部、
   を有することを特徴とする受信装置。
6. 前記第１の期間の前記第１の周波数と前記第２の期間の前記第２の周波数とを、前記第１の期間および前記第２の期間内で前記信号を送信しない他の送信装置による前記データ送信のために割り当てるリソース管理部、
   を更に有することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
7. 前記第１の期間および前記第２の期間は、それぞれ、前記信号を送信する区間を一部に含む第１のサブ期間と前記信号を送信する区間を含まない第２のサブ期間とで構成され、
   前記第１の期間では前記第１のサブ期間の前記第１の周波数と前記第２のサブ期間の前記第２の周波数とを、前記第１の期間内で前記信号を送信しない他の送信装置による前記データ送信のために割り当てると共に、前記第２の期間では前記第１のサブ期間の前記第２の周波数と前記第２のサブ期間の前記第１の周波数とを、前記第２の期間内で前記信号を送信しない他の送信装置による前記データ送信のために割り当てるリソース管理部を更に有する、
   ことを特徴とする請求項５記載の受信装置。
8. 前記測定部は、前記第１の期間内の前記信号と前記第２の期間内の前記信号とが異なるアンテナから送信された信号である場合、前記アンテナ毎に通信品質を測定することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
9. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置の通信方法において、
   第１の期間の一部区間で、受信装置による通信品質の測定に使用される信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域を用いて送信し、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域を用いて送信する、
   ことを特徴とする通信方法。
10. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置と通信を行う受信装置の通信方法において、
    第１の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号と、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号とに基づいて、前記送信装置との間の通信品質を測定する、
    ことを特徴とする通信方法。
11. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応した送信装置と、前記送信装置と通信を行う受信装置と、を有する無線通信システムにおいて、
    前記送信装置は、
    第１の期間の一部区間で、前記受信装置による通信品質の測定に使用される信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域を用いて送信し、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域を用いて送信する送信部、
    を有し、
    前記受信装置は、
    前記第１の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号と、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号とを受信する受信部、
    を有することを特徴とする無線通信システム。
12. 第１の周波数を用いたデータ送信と第２の周波数を用いたデータ送信との双方に対応して送信装置と受信装置との間で通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    第１の期間の一部区間で、前記受信装置による通信品質の測定に使用される信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数帯域を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域を用いて前記送信装置から送信し、
    前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記信号を、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域を用いて前記送信装置から送信し、
    前記第１の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第１の周波数を含まず前記第２の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号と、前記第１の期間後の第２の期間の一部区間で、前記データ送信に用いる周波数帯域よりも広く前記第２の周波数を含まず前記第１の周波数を含む周波数帯域が用いられて送信された前記送信装置からの信号とを、前記受信装置で受信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。

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