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技術 通信装置および無線通信方法

出願人 KDDI株式会社
発明者 ブルジョアトマス橋本典征末柄恭宏
出願日 2016年3月15日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2016-051048
公開日 2017年9月21日 (2年5ヶ月経過) 公開番号 2017-168972
状態 特許登録済
技術分野 時分割方式以外の多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード 低信頼性 タイプ通信 ナノセル IDFT回路 モード設定要求 エッジ側 スモールセル 低スループット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月21日)のものです。
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図面 (8)

課題

多様化したトラフィックに柔軟に対応する。

解決手段

通信装置は、直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、サブキャリアグループ特徴付けパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備える。

概要

背景

近年、IoT(Internet of things)に代表されるように様々なものがネットワークに接続されるようになってきた。冷蔵庫洗濯機などの家電に搭載される各種センサは、家電の状態を監視し、ネットワークを介してデータをサーバ等に報告する。この場合、スループットはそれほど必要ないが、信頼性の高い通信が要求される。医療の分野では患者に取り付けられたセンサにより患者の状態をリアルタイムで把握するような試みもある。ネットワークを介して遠隔操作可能なロボットも登場している。これらの場合、レイテンシが低く信頼性の非常に高い通信が要求される。

一方、PCからのインターネット閲覧携帯端末のデータ/音声通信コンテンツストリーミング配信などの従来型の接続もある。これらの場合、一般にスループットの高い通信が要求される。このように、ネットワークを介したトラフィック多様化しており、合わせて通信に対する要求も多様化している。非特許文献1には、マシンタイプ通信や低遅延通信をサポートするためのOFDMベースの技術が開示されている。

概要

多様化したトラフィックに柔軟に対応する。通信装置は、直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、サブキャリアグループ特徴付けパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、サブキャリアグループ特徴付けパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、前記選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備えることを特徴とする通信装置。

請求項2

前記通信装置の状況に関する情報を取得する取得部をさらに備え、前記選択部は、前記取得部によって取得された情報に基づいて伝送モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。

請求項3

前記通信装置の状況に関する情報は、前記通信装置が行う無線通信の通信環境に関する情報を含むことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。

請求項4

前記通信環境に関する情報は、前記通信装置が行う無線通信に係る干渉度合いを含むことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。

請求項5

前記通信装置の状況に関する情報は、前記データの送信または受信について要求されるサービス品質を含むことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項6

伝送モードのIDと該伝送モードのパラメータとを対応付けて保持する保持部をさらに備え、前記通信部は、前記保持部を参照し、前記選択部によって選択された伝送モードのIDに対応するパラメータを取得し、取得されたパラメータを使用してデータを送信または受信することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項7

サブキャリアのグループは、前記通信部において1つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタに対応することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項8

パラメータはサブキャリア間隔を含み、前記複数の伝送モードは、第1伝送モードと、前記第1伝送モードよりもサブキャリア間隔が広い第2伝送モードと、を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項9

パラメータは対応するサブキャリアのグループにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報を含み、前記複数の伝送モードは、第1伝送モードと、第2伝送モードと、を含み、前記第1伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループに含まれる全てのサブキャリアがデータ伝送に使用され、前記第2伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループのうちエッジに対応するサブキャリアはデータ伝送に使用されないことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項10

パラメータは対応するサブキャリアのグループにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報を含み、前記複数の伝送モードは、第1伝送モードと、第2伝送モードと、を含み、前記第1伝送モードにおいては対応するサブキャリアのグループに含まれる全てのサブキャリアがデータ伝送に使用され、前記第2伝送モードにおいてはデータ伝送のために使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとが交互に配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項11

パラメータは対応するサブキャリアのグループに含まれるサブキャリア数を含み、前記複数の伝送モードは、第1伝送モードと、前記第1伝送モードよりもサブキャリア数が多い第2伝送モードと、を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。

請求項12

パラメータは、前記フィルタのフィルタ特性を決めるフィルタ係数を含み、前記フィルタ係数は、サブキャリアのグループに含まれるサブキャリア数または前記データの送信または受信について要求されるサービス品質もしくはその両方に基づいて設定されることを特徴とする請求項7に記載の通信装置。

請求項13

直交周波数分割多重方式を使用する無線通信方法であって、サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択することと、前記選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信することと、を含むことを特徴とする無線通信方法。

請求項14

直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置に、サブキャリアのグループを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する機能と、前記選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する機能と、を実現させるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は、通信装置および無線通信方法に関する。

背景技術

0002

近年、IoT(Internet of things)に代表されるように様々なものがネットワークに接続されるようになってきた。冷蔵庫洗濯機などの家電に搭載される各種センサは、家電の状態を監視し、ネットワークを介してデータをサーバ等に報告する。この場合、スループットはそれほど必要ないが、信頼性の高い通信が要求される。医療の分野では患者に取り付けられたセンサにより患者の状態をリアルタイムで把握するような試みもある。ネットワークを介して遠隔操作可能なロボットも登場している。これらの場合、レイテンシが低く信頼性の非常に高い通信が要求される。

0003

一方、PCからのインターネット閲覧携帯端末のデータ/音声通信コンテンツストリーミング配信などの従来型の接続もある。これらの場合、一般にスループットの高い通信が要求される。このように、ネットワークを介したトラフィック多様化しており、合わせて通信に対する要求も多様化している。非特許文献1には、マシンタイプ通信や低遅延通信をサポートするためのOFDMベースの技術が開示されている。

先行技術

0004

Wild, T.; Schaich, F.; Yejian Chen, "5G air interface design based on Universal Filtered (UF-)OFDM," Digital Signal Processing (DSP), 2014 19th International Conference on , vol., no., pp.699,704, 20-23 Aug. 2014

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、現在、非特許文献1の想定を超えてトラフィックは多様化している。非特許文献1に記載されるような硬直的な方式は、例えばストリーミング配信と医療用途通信とを同時に扱うのには不向きである。

0006

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多様化したトラフィックに柔軟に対応することができる技術の提供にある。

課題を解決するための手段

0007

本発明のある態様は、通信装置に関する。この通信装置は、直交周波数分割多重方式を使用して無線通信を行う通信装置であって、サブキャリアグループ特徴付けパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する選択部と、選択部によって選択された伝送モードを使用してデータを送信または受信する通信部と、を備える。

0008

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムコンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

発明の効果

0009

本発明によれば、多様化したトラフィックに柔軟に対応することができる。

図面の簡単な説明

0010

実施の形態に係る通信システムの模式図である。
図1の第1基地局のハードウェア構成例を示す図である。
図1の第1基地局の機能および構成を示すブロック図である。
図3コードブック保持部の一例を示すデータ構造図である。
図5(a)〜(d)は、例示的な伝送モードの説明図である。
図3ベースバンド処理部の機能および構成を示すブロック図である。
図1の通信システムにおける下りリンクに係る一連の処理の流れを示すチャートである。

実施例

0011

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

0012

図1は、実施の形態に係る通信システム100の模式図である。通信システム100は、それぞれが無線通信装置として動作する2つの基地局102、104と5つのユーザ端末106、108、110、112、114とを含む。基地局とユーザ端末とは直交周波数分割多重方式(orthogonal frequency-division multiplexing、以下OFDMと称す)の送受信機ベースとした送受信機を使用して無線通信を行う。第1基地局102と第2基地局104とは隣接して配置されている。第1基地局102の通信可能な第1範囲(第1セルと称す)102aには3つのユーザ端末106、108、110が存在し、そのそれぞれは第1基地局102と無線リンク確立している。第2基地局104の通信可能な第2範囲(第2セルと称す)104aには2つのユーザ端末112、114が存在し、そのそれぞれは第2基地局104と無線リンクを確立している。

0013

第1基地局102は3つのユーザ端末106、108、110のそれぞれに第1基地局102との通信のための無線リソース割り当てる。第2基地局104についても同様である。無線リソースは使用可能な期間または使用可能な周波数帯もしくはその両方により特定される。本実施の形態では、無線リソースとしてUniversal−Filtered OFDM(例えば、非特許文献1参照)における少なくともひとつのサブバンド(subband)が採用される。UF−OFDMはフィルタリング技術を使用したマルチキャリア伝送方式のひとつであり、サブバンドのひとつひとつはUF−OFDMにおけるフィルタのひとつひとつに対応する。サブバンドは複数のサブキャリアを含むのでサブキャリアのグループである。複数のサブバンドがあるユーザに無線リソースとして割り当てられる場合、そのような複数のサブバンドもまたサブキャリアのグループである。なお、無線リソースとしてOFDMにおける他のタイプのサブキャリアのグループが採用される場合にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できる。あるいはまた、SC−FDMADFT−S OFDM)にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できる。

0014

上りリンク(Uplink)、下りリンク(Downlink)のいずれにおいても、理想的な状況では干渉は発生しない。しかしながら、現実には同期タイミングのずれやユーザ端末の移動により干渉が生じうる。例えば、ある期間において第1ユーザ端末106にサブバンド1が割り当てられ、同じ期間において第2ユーザ端末108にサブバンド2が割り当てられ、公称ではサブバンド1とサブバンド2とは隣り合うものの重なり合わない場合を考える。第1ユーザ端末106のローカル発振器精度誤差の理由で悪化すると、サブバンド1とサブバンド2とに重なりが生じる可能性があり、第1ユーザ端末106の上りリンクと第2ユーザ端末108の上りリンクとの間で干渉が発生しうる。また、第3ユーザ端末110が比較的高速で移動している場合、第3ユーザ端末110に割り当てられたサブバンド3のなかのサブキャリアはドップラー効果により広がる。したがって、サブバンド3のなかの隣り合うサブキャリア間の重なり(=干渉)が強まりうる。

0015

また、第1基地局102と第2基地局104との距離が比較的近い場合、セル間の干渉も生じうる。セル間の干渉は、例えば、第2セル104aの第4ユーザ端末112から第1基地局102に届く信号による上りリンクの干渉や、第2基地局104から第1セル102aの第1ユーザ端末106等に届く信号による下りリンクの干渉を含む。マイクロセルナノセルピコセルフェムトセルなどのスモールセルにおいてセル間の干渉は顕著となりうる。

0016

本実施の形態に係る通信システム100では、異なる複数の伝送モードが設定され、無線リンクごとに状況に応じて伝送モードが選択され使用される。伝送モードはスループット(throughput)の高低および干渉に対する堅牢性(robustness)により特徴付けられる。ある伝送モードはスループットに優れる一方堅牢性は低く、また別の伝送モードは堅牢性は高いがスループットが低い。第1基地局102や第2基地局104は無線リンクにおける干渉の程度や通信の属性(堅牢性が優先されるか、スループットが優先されるか)を取得し、取得された情報に基づいて伝送モードを決定する。これにより、基地局やユーザ端末の状況に対して最適化された通信が可能となる。

0017

図2は、図1の第1基地局102のハードウェア構成例を示す図である。第1基地局102は、一例において、図2に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、CPU201、ROM202、RAM203、外部記憶装置204、及び通信装置205を有する。第1基地局102では、例えばROM202、RAM203及び外部記憶装置204のいずれかに記録された、第1基地局102の各機能を実現するためのプログラムがCPU201により実行される。そして、第1基地局102は、例えばCPU201により通信装置205を制御して、第1基地局102とユーザ端末106、108、110との間の通信を行う。

0018

なお、図2では、第1基地局102は、1つの通信装置205を有するとしているが、例えば複数の周波数帯域のそれぞれに対応する複数の通信装置を有していてもよい。また、第1基地局102は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよいし、その全機能をコンピュータとプログラムにより実行してもよい。

0019

図3は、図1の第1基地局102の機能および構成を示すブロック図である。第1基地局102は、状況取得部302と、モード選択部304と、モード送信部306と、パラメータ決定部308と、ベースバンド処理部310と、送受信部312と、増幅部314と、アンテナ316と、コードブック保持部318と、を備える。

0020

図4は、コードブック保持部318の一例を示すデータ構造図である。コードブック保持部318は、サブバンドを特徴付けるパラメータの違いにより互いに区別される複数の伝送モードの情報を保持する。コードブック保持部318は、伝送モードを特定するモードIDと、該伝送モードのパラメータすなわち(i)サブキャリアのマッピング情報、(ii)サブキャリア間隔、(iii)フィルタ特性を決めるフィルタ係数および(iv)サブバンドサイズと、を対応付けて保持する。サブキャリアのマッピング情報は、サブバンドにおいてデータ伝送に使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとを特定する情報である。サブバンドサイズはサブバンドに含まれるサブキャリアの数であってもよい。

0021

図5(a)〜(d)は、例示的な伝送モードの説明図である。図5(a)は図4のTM1に対応する。図5(a)には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた4つのサブバンド502、504、506、508が示される。TM1のサブキャリア数は16、サブキャリア間隔は15kHzなので、各サブバンドは16個のサブキャリア510を有し、各サブバンドの幅は240kHzとなる。TM1では各サブバンドの全てのサブキャリアがデータ伝送のために使用される。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図5(a)において符号512、514で示される。その結果、サブバンド内の隣接するサブキャリア間の干渉が強まる。

0022

図5(b)は図4のTM2に対応する。図5(b)には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた4つのサブバンド516、518、520、522が示される。TM2のサブキャリア数は8(バンドエッジでは4)、サブキャリア間隔はTM1よりも広い30kHzなので、中の2つのサブバンド518、520のそれぞれは8個のサブキャリア524を有し、サブバンドの幅は240kHzとなる。バンドエッジとなる左右2つのサブバンド516、522のそれぞれは4個のサブキャリア524を有し、サブバンドの幅は120kHzとなる。TM2では各サブバンドの全てのサブキャリアがデータ伝送のために使用される。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図5(b)において符号526、528で示される。その結果、サブバンド内の隣接するサブキャリア間に干渉が生じるが、その程度は図5(a)の場合よりも小さい。サブキャリア間隔がより広いからである。

0023

また、同期タイミングのずれにより、他のユーザ端末に割り当てられた隣のサブバンド530の周波数軸上での位置がずれることがある。これに対して、バンドエッジのサブバンド522のサイズは中のサブバンド520のサイズよりも小さいので、そのようなずれが生じても干渉を抑えるかなくすことができる。

0024

なお、図5(b)に示されるTM2が使用される場合、バンドエッジのサブバンド516、522のサブキャリア数とそうでないサブバンド518、520のサブキャリア数とが異なるため、それらに応じて各サブキャリアの電力密度を一定にするためのフィルタ選択が行われる。また、サブキャリア数が異なるとフィルタ特性も変わるので、サービス要件に応じた隣接チャネルもしくは隣接バンドへの帯域外輻射干渉抑圧)を満たすためのフィルタ選択が行われる。フィルタ選択は、サブバンド当たりのサブキャリア数またはデータの送受信について要求されるサービス品質もしくはその両方に基づいて、フィルタ係数を適切に設定することを含む。

0025

図5(c)は図4のTM3に対応する。図5(c)には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた4つのサブバンド532、534、536、538が示される。TM3のサブキャリア数は16、サブキャリア間隔は15kHzなので、各サブバンドは16個のサブキャリア540を有し、各サブバンドの幅は240kHzとなる。TM3ではバンドエッジとなる左右2つのサブバンド532、538のそれぞれのエッジ側の半分のサブキャリアはデータ伝送のために使用されない。これは、図5(c)において左側のバンドエッジのサブバンド532の左半分のサブキャリア542にはデータが割り当てられないことを意味する。右側のバンドエッジのサブバンド538の右半分のサブキャリア544にもデータは割り当てられない。これにより、図5(b)の場合と同様に他のユーザ端末に割り当てられた隣のサブバンド546の周波数軸上での位置がずれたとしても、そのようなずれによる干渉を抑えるかなくすことができる。

0026

図5(d)は図4のTM4に対応する。図5(d)には、上りリンクまたは下りリンクにおいて所定のユーザ端末に割り当てられた4つのサブバンド550、552、554、556が示される。TM4のサブキャリア数は16、サブキャリア間隔は15kHzなので、各サブバンドは16個のサブキャリア558を有し、各サブバンドの幅は240kHzとなる。TM4ではサブキャリアはひとつおきに使用される。すなわち、データ伝送のために使用されるサブキャリアとそうでないサブキャリアとが交互に並べられる。ユーザ端末が移動する場合、その速さに応じてドップラー効果によりサブキャリアが広がる。これは図5(d)において符号560、562で示される。その結果、サブバンド内のデータ伝送に使用されるサブキャリアとその隣のデータ伝送に使用されるサブキャリアとの間に干渉が生じる。しかしながら、それらの間にはデータ伝送に使用されないサブキャリアがあるので、干渉の程度は図5(a)の場合よりも小さい。

0027

TM1〜TM4をスループットと堅牢性とに関して比較すると、スループットはTM1が最も高く、TM3、TM4、TM2の順となる。TM1は同期ずれ、ドップラー効果のどちらに対しても比較的弱い。TM2は、同期ずれ、ドップラー効果のどちらに対しても比較的強い。TM3は同期ずれには強いがドップラー効果には弱く、TM4はドップラー効果には強いが同期ずれには弱い。TM3、TM4に共通して言えることは、本来使用可能なサブキャリアのうちの一部のみを使用していることである。

0028

図3戻り、状況取得部302は、第1基地局102とユーザ端末との間の無線通信の通信環境に関する情報と、該無線通信を介したデータの送信または受信について要求されるサービス品質(quality of service)と、を取得する。通信環境に関する情報は、例えば、上りリンクのある伝送モードにおけるチャネル品質および受信干渉電力(received interference power)の測定結果を含む。上りリンクの受信干渉電力は上りリンクにおける干渉の度合いを表す。また、通信環境に関する情報は、下りリンクのある伝送モードにおけるCQI(channel quality indicator)と受信干渉電力とを含む。状況取得部302はこれらの情報の測定をユーザ端末に要求し、ユーザ端末は測定結果を第1基地局102に報告する。

0029

サービス品質は例えばQCI(quality of service class identifier)と要求されるスループットとを含む。QCIはアプリケーション層と下位層との間で交換されるトラフィックのタイプを示す。異なるQCIのトラフィックは下位層によって異なる態様(例えば、スケジューリングにおける異なる優先度や異なる信頼性、遅延に対する異なる要求など)で処理される。上位層は、QCIを設定することで、あるデータが特別なサービス品質レベルで処理されることを要求する。高いサービス品質レベル(=高い信頼性)で処理されるべきデータは例えば以下のものである。
(1)ミッションクリティカルなマシンタイプ通信、例えば医療やマシン/ロボットの遠隔操作。
(2)全ユーザに報知すべき緊急事態、例えば津波などの災害テロに関する警報。
QCIは上記の通りアプリケーション層と下位層との間で定義されるパラメータであるが、状況取得部302は、伝送対象のデータのQCIを伝送モード選択のために取得する。なお、状況取得部302はユーザ端末からユーザ端末の移動速度の測定値を取得してもよい。

0030

モード選択部304は、無線リンクごとに、状況取得部302によって取得された情報に基づいて複数の伝送モードのなかから使用されるべき伝送モードを選択する。伝送モードの選択の条件は、通信環境に関する条件と、サービス品質に関する条件と、を含む。通信環境に関する条件は、通信環境が悪いほど堅牢性のより高い(スループットのより低い)伝送モードが選択されるよう設定される。サービス品質に関する条件は、QCIにより要求される信頼性が高いほど堅牢性のより高い(スループットのより低い)伝送モードが選択されるように設定される。また、サービス品質に関する条件は、要求されるスループットが高いほど堅牢性のより低い(スループットのより高い)伝送モードが選択されるように設定される。

0031

図4図5(a)〜(d)に示されるTM1〜TM4を例として説明する。下りリンクのTM1におけるCQIがしきい値以上の場合はTM1が選択され、しきい値を下回るとTM2〜TM4のうちCQIが最良のものが選択されてもよい。下りリンクのTM1における受信干渉電力がしきい値以下の場合はTM1が選択され、しきい値を上回るとTM2〜TM4のうち受信干渉電力が最低のものが選択されてもよい。ここで、干渉の原因が同期の悪化にある場合はTM3が選択され、ユーザ端末の高速移動にある場合はTM4が選択され、その両方にある場合はTM2が選択される蓋然性が高い。モード選択部304は、取得されたユーザ端末の移動速度のしきい値判定により、ユーザ端末が高速移動しているか否かを判定してもよい。

0032

取得されたQCIが高信頼性に対応する所定の値または値のグループに属する場合はTM2が選択され、それ以外の場合はTM1が選択されてもよい。要求されるスループットがしきい値以上の場合はTM1が選択され、それ以外の場合はTM2が選択されてもよい。

0033

条件の任意の組み合わせも可能であり、条件の間に優先度が設定されてもよい。例えば、受信干渉電力による判定ではTM2〜TM4のいずれかを使用すべきであるところ、要求されるスループットがしきい値以上の場合にはTM1が選択されてもよい。また通信環境に関する条件にしたがうとTM1が使用されるべきであるところ、QCIにより高い信頼性が要求される場合はTM2が選択されてもよい。

0034

パラメータ決定部308は、モード選択部304によって選択された伝送モード(以下、選択伝送モードと称す)のパラメータを決定する。パラメータ決定部308は、コードブック保持部318を参照し、選択伝送モードを特定するモードIDに対応するパラメータ、すなわち(i)サブキャリアのマッピング情報、(ii)サブキャリア間隔、(iii)フィルタ係数および(iv)サブバンドサイズを決定する。

0035

ベースバンド処理部310は、送信対象のデータである送信データを取得する。ベースバンド処理部310は、取得された送信データに対して、離散フーリエ変換(DFT)処理、IDFT処理、フィルタリング処理を行い、送受信部312にベースバンド信号として転送する。ベースバンド処理部310は、パラメータ決定部308によって決定されたパラメータに基づいてフィルタリング処理を構成する。ベースバンド処理部310のフィルタリング処理は、パラメータ決定部308によって決定されたパラメータを使用する点を除いて、例えば非特許文献1に記載される技術を使用して構成されてもよい。

0036

図6は、図3のベースバンド処理部310の機能および構成を示すブロック図である。ベースバンド処理部310は、第1〜第MのIDFT回路(Mは2以上の自然数)と、第1〜第Mフィルタと、加算部606と、を含む。第1のIDFT回路602は、送信データのシンボルのうちの一部を受け、IDFT処理により時系列信号に変換する。第1フィルタ604は、第1のIDFT回路602から出力される時系列信号に対してフィルタリング処理を行う。第2〜第MのIDFT回路、第2〜第Mフィルタについても同様である。加算部606は、第1〜第Mフィルタの出力信号を加算し、ベースバンド信号として送受信部312に出力する。送受信部312の前段並列に設けられた第1〜第Mフィルタのそれぞれはサブバンドに対応する。図6の例では合計M個のサブバンドが存在することとなる。

0037

図3に戻り、送受信部312は、ベースバンド信号から無線周波数信号への変換処理を行う。送受信部312は、ベースバンド処理部310から出力されたベースバンド信号を所望の無線周波数帯に変換する。増幅部314は、送受信部312によって出力された無線周波数信号を増幅してアンテナ316により送信する。

0038

ベースバンド処理部310、送受信部312、増幅部314、アンテナ316は合わせてデータの送受信を行う通信部として機能する。上記では通信部の送信処理を説明したが、受信処理は基本的に送信処理の逆を行うよう構成されてもよい。すなわち、アンテナ316で受信された無線周波数信号が増幅部314で増幅され、送受信部312で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号に対して、ベースバンド処理部310でDFT処理や、誤り訂正復号などがなされる。

0039

モード送信部306は、選択伝送モードを特定するモードIDを含むモード設定要求信号を生成し、ユーザ端末に送信する。ユーザ端末の通信部は第1基地局102の通信部と同様の構成を有する。ユーザ端末は、コードブック保持部318と同様の情報を保持するユーザ端末のコードブック保持部を有する。モード設定要求信号を受信したユーザ端末は、自己のコードブック保持部を参照して選択伝送モードに対応するパラメータを決定し、決定されたパラメータを使用してフィルタリング処理の設定を行う。これにより、第1基地局102とユーザ端末との間で同じ伝送モードを使用した通信が可能となる。

0040

以上の構成による無線通信システム10の動作を説明する。
図7は、通信システム100における下りリンクに係る一連の処理の流れを示すチャートである。第1基地局102は、各伝送モードにおけるCQIや受信干渉電力の測定をユーザ端末に要求する(S702)。ユーザ端末は、ステップS702の要求に応じてCQI/受信干渉電力を測定し、測定結果を第1基地局102に報告する(S704)。第1基地局102は、取得した測定結果および送信データに対して要求されるサービス品質に基づいて、使用する伝送モードを選択する(S706)。第1基地局102は、選択された伝送モードのモードIDをユーザ端末に通知する(S708)。第1基地局102およびユーザ端末のそれぞれで、選択された伝送モードに対応するパラメータが決定される(S710、S712)。第1基地局102およびユーザ端末は選択された伝送モードでデータをやりとりする(S714)。上りリンクの場合はステップS702およびS704の代わりに第1基地局102において上りリンクのチャネル品質および受信干渉電力の測定が行われる。

0041

本実施の形態に係る通信システム100によると、基地局やユーザ端末の状況に応じて伝送モードを選択することができる。したがって、通信環境が悪い場合には高信頼性(低スループット)の伝送モードを使用したりスループットが重視されるアプリケーションには高スループット(=低信頼性)の伝送モードを使用したりすることで、状況に応じた柔軟な対応が可能となる。

0042

また、本実施の形態に係る通信システム100では同じコードブックを第1基地局102とユーザ端末との間で共有することにより、伝送モードの通知は伝送モードの各パラメータの値そのものではなく伝送モードのモードIDにより行われる。これにより通信量を低減できる。

0043

以上、実施の形態に係る通信システム100の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素や各処理の組み合わ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。

0044

実施の形態では、第1基地局102が伝送モードを選択する場合について説明したが、これに限られず、ユーザ端末が伝送モードを選択してもよい。

0045

実施の形態において、ユーザ端末が第1基地局102からの要求に応じてTM3またはTM4における下りリンクの受信干渉電力を測定する場合、データ伝送に使用されないサブキャリアを使用して受信干渉電力を測定してもよい。上りリンクについても同様である。この場合、受信干渉電力の測定がスループットに与える影響を低減または除去できる。

0046

実施の形態ではUF−OFDMのフィルタ構成として図6に示される構成が採用される場合について説明したが、これに限られず、より一般には1つ以上のサブキャリアのベースバンド信号、もしくはそれらを束ねた信号に対して設けられたフィルタが使用されてもよい。例えば、フィルタの配置、数、対応するサブキャリア数が図6のものとは異なるフィルタ構成が使用されてもよい。

0047

102 第1基地局、 104 第2基地局、 106 第1ユーザ端末、 108 第2ユーザ端末、 110 第3ユーザ端末、 112 第4ユーザ端末、 114 第5ユーザ端末。

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