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WO2010131354A1 - 変調方式切り替え方法及び送信局と受信局 - Google Patents

変調方式切り替え方法及び送信局と受信局 Download PDF

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WO2010131354A1
WO2010131354A1 PCT/JP2009/059056 JP2009059056W WO2010131354A1 WO 2010131354 A1 WO2010131354 A1 WO 2010131354A1 JP 2009059056 W JP2009059056 W JP 2009059056W WO 2010131354 A1 WO2010131354 A1 WO 2010131354A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
cqi
channel quality
receiving station
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/059056
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大介 実川
ジャンミン ウー
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社 filed Critical 富士通株式会社
Priority to PCT/JP2009/059056 priority Critical patent/WO2010131354A1/ja
Priority to JP2011513190A priority patent/JP5206871B2/ja
Publication of WO2010131354A1 publication Critical patent/WO2010131354A1/ja
Priority to US13/293,792 priority patent/US20120058730A1/en

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    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
    • H04L1/0019—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy in which mode-switching is based on a statistical approach
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
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    • H04W28/22—Negotiating communication rate
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management

Definitions

  • the present invention relates to a modulation method switching method for switching a data signal modulation method based on channel quality information, a transmitting station, and a receiving station.
  • HSPA High Speed Packet Access
  • LTE Long Term Evolution
  • AMC Adaptive modulation and coding scheme
  • the AMC method is a MCS (Modulation and Coding scheme) of data signals according to the quality of the radio channel, that is, control for switching a modulation method in a broad sense, specifically, control for switching a combination of a modulation method and a coding rate. Do. As a result, it is possible to apply a highly efficient MCS while maintaining the reception quality at a required level, thereby improving the data transmission efficiency.
  • MCS Modulation and Coding scheme
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of a conventional transmitting station.
  • the reception RF unit 11 receives the signal fed back from the reception station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the control signal decoding unit 12.
  • the control signal decoding unit 12 performs a decoding process of the control signal, extracts channel quality information (CQI) indicating the quality of the radio channel, and supplies the channel quality information (CQI) to the CQI fine adjustment unit 13.
  • CQI channel quality information
  • the CQI is calculated based on the received SINR (Signal-to-Interference and Noise power Ratio) measured at the receiving station, and when receiving a data signal in a transmission format corresponding to the CQI, the BLER (BLOCK The error rate is calculated to be 10%.
  • the modulation scheme, the coding rate, and the number of information bits transmitted in one modulation symbol are 16 types of CQI (CQI). index).
  • CQI FB the CQI fed back from the receiving station.
  • the CQI fine adjustment unit 13 finely adjusts the CQI FB based on the unique judgment of the transmitting station, and outputs CQI ADJ .
  • CQI FB is first converted into SINR, and then SINR is averaged in the time direction, and adjusted according to the difference between the target BLER and the actual BLER. Finally, SINR is converted to CQI ADJ .
  • the MCS selection unit 14 selects the MCS of the data signal, that is, a combination of the modulation scheme and the coding rate, based on the CQI ADJ .
  • the MCS of the data signal that is, a combination of the modulation scheme and the coding rate, based on the CQI ADJ .
  • 29 types of MCS are defined and selected as follows.
  • the MCS selection unit 14 refers to the CQI table shown in FIG. 3 and obtains the modulation scheme (Modulation) and the number of information bits (Efficiency) transmitted in one modulation symbol from the CQI ADJ . Further, a resource block (RB) as a frequency resource used for data signal transmission is determined by a scheduler (not shown).
  • the MCS selection unit 14 calculates a provisional value of the number of information bits TBS (Transport Block Size) transmitted in a subframe, which is a data transmission time unit, using the number of RBs and the number of information bits (Efficiency). .
  • TBS Transport Block Size
  • TBS candidates In LTE, as shown in the TBS table of FIG. 4, 0 to 26 TBS candidates (I TBS ) are defined for 1 to 110 RB numbers (N PRB ).
  • the MCS selection unit 14 determines the value closest to the TBS provisional value in the number of RBs as the final TBS, and obtains the TBS index (I TBS ) corresponding to the final TBS.
  • the modulation level (Q m ) and TBS index (I TBS ) of the modulation scheme are associated with 29 types of MCS.
  • the MCS selection unit 14 refers to the MCS table of FIG. 5 and obtains a 5-bit MCS (I MCS index) from the modulation level (Q m ) and the TBS index (I TBS ) of the modulation scheme.
  • the MCS selection unit 14 supplies the 5-bit MCS to the error correction coding unit 15, the data modulation unit 16, and the control signal generation unit 17.
  • the error correction coding unit 15 performs error correction coding on the data signal (information bits) so that the coding rate becomes a value indicated by MCS.
  • the data modulation unit 16 performs data modulation using a modulation method indicated by MCS.
  • the control signal generation unit 17 performs encoding, data modulation, and the like on the control information including MCS to generate a control signal.
  • the pilot signal generator 18 generates a pilot signal necessary for demodulating data signals and control signals and measuring CQI at the receiving station.
  • the channel multiplexer 19 multiplexes the data signal, the control signal, and the pilot signal to generate a transmission format signal of a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like).
  • the transmission RF unit 20 performs conversion from baseband to radio frequency by performing D / A conversion and orthogonal modulation, and transmits a radio frequency signal.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of an example of a conventional receiving station.
  • the reception RF unit 21 receives a signal transmitted from the transmission station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the channel separation unit 22.
  • the channel separation unit 22 performs reception processing (for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing) for a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like), and converts the received signal into a data signal, a control signal, and a pilot signal. To separate.
  • reception processing for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access scheme
  • the channel estimation unit 23 estimates channel state information (CSI: Channel State Information) of the radio channel represented by a complex number by calculating a correlation value between the received pilot signal from the channel separation unit 22 and a known pilot signal. .
  • CSI Channel State Information
  • the CQI calculation unit 24 calculates CQI based on the received SINR estimated using CSI. Specifically, as described above, BLER is calculated to be 10% when a data signal having a transmission format corresponding to CQI is received.
  • the control signal decoding unit 25 performs channel compensation on the reception control signal from the channel separation unit 22 using the CSI from the CQI calculation unit 24, further performs data demodulation and error correction decoding, and performs control information (MCS). Restore).
  • MCS control information
  • the channel compensation unit 26 performs channel compensation on the received data signal from the channel separation unit 22 using the CSI from the channel estimation unit 23.
  • the data demodulator 27 performs data demodulation using the modulation scheme indicated by MCS from the control signal decoder 25.
  • the error correction decoding unit 28 performs error correction decoding on the demodulated data from the data demodulation unit 27 at the coding rate indicated by the MCS from the control signal decoding unit 25 to restore and output information bits.
  • the control signal generation unit 29 performs encoding, data modulation, and the like on the control information such as CQI FB that is CQI from the CQI calculation unit 24 to generate a control signal.
  • the transmission RF unit 30 performs D / A conversion and orthogonal modulation of the control signal, performs conversion from the baseband to the radio frequency, and transmits the radio frequency signal to the transmission station.
  • the radio base station corrects the feedback report received from the mobile station according to the elapsed time from the report and performs a transmission allocation control based on the corrected feedback report value, and the base station communicates with the mobile station.
  • a technology has been proposed that measures the quality of the channel, sets the resource allocation of multiple types of control signals within the control resource based on the measured channel quality, and notifies the mobile station of the set resource allocation (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
  • the control information transmitted from the transmitting station using the control signal is composed of elements such as MCS. Since such control information is defined for each user, as the number of control bits per user and the number of users increase, the radio resources that can be used for data signal transmission decrease and the data signal transmission efficiency decreases. There was a problem.
  • one of the purposes has been made in view of the above points, and is to provide a modulation method switching method capable of improving the transmission efficiency of data signals.
  • Modulation method of a wireless communication system that determines and switches a modulation method for modulating a data signal based on channel quality information fed back from the receiving station, and notifies the receiving station of switching information on the modulation method of the data signal from the transmitting station
  • the transmitting station generates difference information between the channel quality information used for determining the modulation scheme and the channel quality information fed back from the receiving station, and notifies the receiving station as control information
  • the receiving station obtains switching information from the difference information notified as the control information and the past channel quality information of the own station, and demodulates the data signal.
  • the transmission efficiency of the data signal can be improved.
  • FIG. 6 shows a configuration diagram of a first embodiment of a transmitting station (here, a wireless transmitting station is taken as an example).
  • the channel quality information receiving unit M1 receives the channel quality information fed back from the receiving station.
  • the modulation scheme switching unit M2 determines and switches the modulation scheme of the data signal based on the channel quality information received by the channel quality information receiving unit M1.
  • the modulation unit M3 modulates the data signal supplied by the modulation method switched by the modulation method switching unit M2.
  • the control information generation unit M4 generates difference information between the channel quality information used for determining the modulation scheme by the modulation scheme switching unit M2 and the channel quality information fed back from the receiving station received by the channel quality information receiving unit M1, This difference information is supplied as control information to the multiplex transmitter M5.
  • the multiplex transmission unit M5 multiplexes the control information from the control information generation unit M4 with the modulated data signal and the pilot signal from the modulation unit M3, and transmits the multiplexed information to the receiving station (here, a radio receiving station is taken as an example).
  • FIG. 7 shows a configuration diagram of the first embodiment of the receiving station.
  • the reception separation unit M6 receives a signal obtained by multiplexing control information and a modulated data signal from a transmission station, and separates the signal into control information, a modulated data signal, and a pilot signal.
  • the channel quality information transmission unit M7 generates channel quality information of the received radio channel based on the pilot signal separated by the reception separation unit M6 and transmits it to the transmission station.
  • the switching information acquisition unit M8 obtains switching information from the difference information notified as control information and the past channel quality information of the own station.
  • the demodulation unit M9 demodulates the modulated data signal separated by the reception separation unit M6 according to the modulation scheme indicated by the switching information obtained by the switching information acquisition unit M8.
  • difference information having a smaller number of bits than the switching information is transmitted from the transmitting station to the receiving station, so that the transmission efficiency of the data signal can be improved.
  • the transmitting station corresponds to, for example, a radio base station
  • the receiving station corresponds to, for example, a mobile station.
  • FIG. 8 shows a configuration diagram of the second embodiment of the transmitting station.
  • the reception RF unit 41 receives a signal fed back from the reception station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the control signal decoding unit 42.
  • the control signal decoding unit 42 performs a control signal decoding process to extract channel quality information (CQI) representing the quality of the radio channel.
  • CQI channel quality information
  • the CQI is calculated based on the received SINR measured at the receiving station, and is calculated so that the BLER becomes 10% when a data signal having a transmission format corresponding to the CQI is received.
  • the modulation scheme, the coding rate, and the number of information bits transmitted in one modulation symbol correspond to 16 types of CQI. It is attached.
  • CQI 1
  • the modulation scheme is QPSK
  • the control signal decoding unit 42 supplies the CQI FB fed back from the receiving station to the CQI fine adjustment unit 43 and the CQI difference calculation unit 47.
  • the CQI fine adjustment unit 43 finely adjusts the CQI FB based on the transmission station's unique determination, and outputs CQI ADJ .
  • CQI FB is first converted into SINR, and then SINR is averaged in the time direction, and adjusted according to the difference between the target BLER and the actual BLER. Finally, SINR is converted to CQI ADJ .
  • the MCS selection unit 44 selects the MCS of the data signal, that is, a modulation scheme in a broad sense, specifically, a combination of a modulation scheme and a coding rate.
  • a modulation scheme in a broad sense, specifically, a combination of a modulation scheme and a coding rate.
  • 29 types of MCS are defined and selected as follows.
  • the MCS selection unit 44 refers to the CQI table shown in FIG. 3 and obtains the modulation scheme (Modulation) and the number of information bits (Efficiency) transmitted in one modulation symbol from the CQI ADJ . Further, a resource block (RB) as a frequency resource used for data signal transmission is determined by a scheduler (not shown).
  • the MCS selection unit 44 calculates a provisional value of the number of information bits TBS transmitted in a subframe, which is a data transmission time unit, using the number of RBs and the number of information bits.
  • a TBS candidate for each RB number (N PRB ) 1 to 110 is defined.
  • the MCS selection unit 44 determines the value closest to the TBS provisional value in the number of RBs as the final TBS, and obtains the TBS index (I TBS ) corresponding to the final TBS.
  • the modulation level (Q m ) and TBS index (I TBS ) of the modulation scheme are associated with 29 types of MCS.
  • the MCS selection unit 44 refers to the MCS table of FIG. 5 and obtains a 5-bit MCS index (I MCS ) from the modulation level (Q m ) and the TBS index (I TBS ) of the modulation scheme.
  • the MCS selection unit 44 supplies the MCS index (I MCS ) to the error correction coding unit 45 and the data modulation unit 46 as MCS.
  • the error correction coding unit 45 performs error correction coding on the data signal (information bits) so that the coding rate becomes a value indicated by MCS.
  • the data modulation unit 46 performs data modulation using the modulation method indicated by MCS.
  • the CQI difference calculation unit 47 obtains a difference between the CQI ADJ finely adjusted by the CQI fine adjustment unit 43 and the CQI FB fed back most recently, and calculates information CQI DIFF representing this difference.
  • the difference between the CQI ADJ and the CQI FB is related to the time variation of the radio channel, it can be said that the difference is sufficiently small compared to the domain of all CQIs.
  • the CQI difference calculation unit 47 obtains a 3-bit CQI DIFF by referring to the difference CQI table of FIG. 10 as the difference between the CQI ADJ and the CQI FB, and supplies it to the control signal generation unit 48.
  • CQI DIFF may be notified to the receiving station with 3 bits of control bits. Can be reduced.
  • the control signal generation unit 48 performs encoding, data modulation, and the like on the control information such as CQI DIFF to generate a control signal.
  • the pilot signal generator 49 generates a pilot signal necessary for demodulating data signals and control signals and measuring CQI at the receiving station.
  • the channel multiplexer 50 multiplexes the data signal, the control signal, and the pilot signal to generate a signal of a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like).
  • the transmission RF unit 51 performs conversion from baseband to radio frequency by performing D / A conversion and orthogonal modulation, and transmits a radio frequency signal.
  • FIG. 9 shows a configuration diagram of the second embodiment of the receiving station.
  • the reception RF unit 61 receives a signal transmitted from the transmission station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the channel separation unit 62.
  • the channel separation unit 62 performs reception processing (for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing) for a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like), and converts the received signal into a data signal, a control signal, and a pilot signal. To separate.
  • reception processing for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access scheme
  • the channel estimation unit 63 estimates channel state information (CSI) of a radio channel represented by a complex number by calculating a correlation value between a received pilot signal from the channel separation unit 62 and a known pilot signal.
  • CSI channel state information
  • the CQI calculator 64 calculates CQI based on the received SINR estimated using CSI. Specifically, as described above, BLER is calculated to be 10% when a data signal having a transmission format corresponding to CQI is received.
  • the control signal decoding unit 65 restores the control signal (including CQI DIFF ) and supplies the CQI DIFF to the CQI restoration unit 66.
  • the CQI calculated by the CQI calculation unit 64 is supplied to the control signal generation unit 72 as a CQI FB fed back to the transmission station and is stored in the CQI FB buffer unit 67.
  • the CQI restoration unit 66 obtains a difference (CQI ADJ ⁇ CQI FB ) between CQI ADJ and CQI FB by referring to the difference CQI table of FIG. 10 using CQI DIFF supplied from the control signal decoding unit 65.
  • the CQI restoration unit 66 extracts the CQI FB at the same timing as the CQI FB used when calculating the CQI DIFF at the transmitting station from the CQI FB buffer unit 67, and adds the difference (CQI ADJ -CQI FB ) to the CQI FB.
  • ADJ is obtained and supplied to the MCS selector 68.
  • the MCS selection unit 68 obtains MCS from the CQI ADJ according to the same rules as the MCS selection unit 44 in the transmission station, and supplies the MCS to the data demodulation unit 70 and the error correction decoding unit 71.
  • the total processing delay T PROC in the calculation unit 47, the control signal generation unit 48, the channel multiplexing unit 50, and the transmission RF unit 51 is known in the CQI restoration unit 66, and the CQI restoration unit 66 calculates the past CQI FB by T PROC.
  • the timing is taken out from the CQI FB buffer 67 and adjusted. Note that the propagation delay in the radio channel is sufficiently small as compared to the transmission time unit of one packet, and thus need not be considered.
  • the channel compensation unit 69 performs channel compensation on the received data signal from the channel separation unit 62 using the CSI from the channel estimation unit 63.
  • the data demodulator 70 performs data demodulation using the modulation method indicated by MCS from the MCS selector 68.
  • the error correction decoding unit 71 performs error correction decoding on the demodulated data from the data demodulation unit 70 at the coding rate indicated by the MCS from the MCS selection unit 68 to restore and output information bits.
  • the control signal generation unit 72 performs encoding, data modulation, and the like on the control information such as CQI FB from the CQI calculation unit 64 to generate a control signal.
  • the transmission RF unit 73 performs D / A conversion and orthogonal modulation of the control signal, performs conversion from the baseband to the radio frequency, and transmits the radio frequency signal to the transmission station.
  • the receiving station can know the MCS without any problem and can decode the data signal.
  • the overhead by a control signal can be reduced, the reduction
  • CQI may be defined for each frequency subband.
  • a third embodiment suitable for such a system will be described.
  • the transmitting station corresponds to, for example, a radio base station
  • the receiving station corresponds to, for example, a mobile station.
  • FIG. 11 shows a configuration diagram of the third embodiment of the transmitting station.
  • the reception RF unit 41 receives a signal fed back from the reception station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the control signal decoding unit 42.
  • the control signal decoding unit 42 performs a control signal decoding process to extract channel quality information (CQI) representing the quality of the radio channel.
  • CQI channel quality information
  • the system band is divided into a plurality of frequency subbands, and K (K is an integer of 2 or more) frequency subbands (each frequency subband is J (J is an integer of 1 or more) resource blocks RB). .., CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K. Then, CQI of all frequency subbands or CQIs of several frequency subbands having good channel quality among CQIs of all frequency subbands are fed back to the transmitting station by one transmission from the receiving station. .
  • Each CQI is calculated based on the received SINR measured at the receiving station, and it is second that the BLER is calculated to be 10% when a data signal having a transmission format corresponding to the CQI is received. This is the same as the embodiment.
  • the control signal decoding unit 42 supplies the CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K fed back from the receiving station to the CQI FB buffer unit 81 and the CQI fine adjustment unit 82.
  • the CQI FB buffer unit 81 stores the latest CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K for all frequency subbands.
  • the CQI fine adjustment unit 82 performs the same fine adjustment as in the second embodiment for each frequency subband, and supplies the resulting CQI ADJ, 1 ,..., CQI ADJ, K to the CQI ADJ averaging unit 84.
  • the resource allocation candidate generation unit 83 generates M (M is a positive integer) resource allocation candidates which are frequency subband candidate patterns allocated for the next data transmission.
  • the CQI ADJ averaging unit 84 for each of the M resource allocation candidates, all or part of the CQI values (CQI ADJ, 1 ,..., CQI ADJ, K corresponding to frequency subbands allocated for data transmission) ) And CQI ADJ_AVE, 1 ,..., CQI ADJ_AVE, M are output as a result.
  • an averaging method for example, there is a method in which a CQI value is converted into a SINR value, averaged in the state of the SINR value, and converted into a CQI value again.
  • the resource allocation candidate selection unit 85 selects one of the M resource allocation candidates, and outputs the resource allocation information RA corresponding to the selected resource allocation candidate and the averaged CQI value CQI ADJ_AVE_SEL .
  • a selection method that is, a scheduling algorithm, for example, there is a method of selecting a resource allocation candidate having the highest averaged CQI value.
  • the MCS selection unit 86 selects an MCS based on the CQI ADJ_AVE_SEL from the resource allocation candidate selection unit 85 and supplies the selected MCS to the error correction encoding unit 45 and the data modulation unit 46.
  • the selection method is the same as in the second embodiment.
  • the error correction coding unit 45 performs error correction coding on the data signal so that the coding rate becomes a value indicated by MCS.
  • the data modulation unit 46 performs data modulation using the modulation method indicated by MCS.
  • the CQI FB averaging unit 87 extracts the CQI value of the frequency subband corresponding to the resource allocation information RA from the CQI FB buffer unit 81, and outputs CQI FB_AVE that is the result of averaging them.
  • the CQI difference calculation unit 88 is CQI ADJ_AVE_SEL finely adjusted by the CQI fine adjustment unit 82, averaged and selected between frequency subbands and supplied from the resource allocation candidate selection unit 85, and fed back from the reception side between the frequency subbands Based on the difference (CQI ADJ_AVE_SEL ⁇ CQI FB_AVE ) from the CQI FB_AVE supplied from the CQI FB averaging unit 87 averaged in step, information CQI DIFF representing the difference is calculated. For example, the CQI difference calculation unit 88 obtains a 3-bit CQI DIFF by referring to the difference CQI table of FIG. 10 and supplies it to the control signal generation unit 89 as in the second embodiment.
  • the control signal generation unit 89 performs encoding, data modulation, and the like on the control information including the resource allocation information RA and CQI DIFF to generate a control signal.
  • the pilot signal generator 49 generates a pilot signal necessary for demodulating data signals and control signals and measuring CQI at the receiving station.
  • the channel multiplexing unit 90 multiplexes the data signal, the control signal, and the pilot signal to generate a signal of a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like).
  • the data signal is multiplexed on the frequency subband corresponding to the resource allocation information RA.
  • the transmission RF unit 51 performs conversion from baseband to radio frequency by performing D / A conversion and orthogonal modulation, and transmits a radio frequency signal.
  • the CQI DIFF is notified to the receiving station as control information together with the resource allocation information RA. Also in this embodiment, the CQI DIFF may be notified to the receiving station by using 3 control bits, so that the control bits can be reduced.
  • FIG. 12 shows a configuration diagram of a third embodiment of the receiving station.
  • the reception RF unit 61 receives a signal transmitted from the transmission station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the channel separation unit 91.
  • the channel separation unit 91 performs reception processing (for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing) for a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like), and the received signal is a data signal, control signal, pilot signal To separate.
  • the data signal is extracted from the frequency subband indicated by the resource allocation information RA from the control signal decoding unit 93.
  • the channel estimation unit 63 estimates the channel state information (CSI) of the radio channel represented by a complex number by calculating the correlation value between the received pilot signal from the channel separation unit 91 and the known pilot signal.
  • CSI channel state information
  • the CQI calculation unit 92 calculates CQI (CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K ) for each frequency subband based on the received SINR estimated using CSI. Specifically, as in the second embodiment, when a data signal having a transmission format corresponding to CQI is received, the BLER is calculated to be 10%.
  • the control signal decoding unit 93 performs channel compensation on the reception control signal from the channel separation unit 91 using the CSI from the channel estimation unit 63, further performs data demodulation and error correction decoding, and performs control information (RA, CQI DIFF and the like), CQI DIFF is supplied to the CQI recovery unit 94, and resource allocation information RA is supplied to the channel separation unit 91 and the CQI FB averaging unit 96.
  • control information RA, CQI DIFF and the like
  • CQI DIFF is supplied to the CQI recovery unit 94
  • resource allocation information RA is supplied to the channel separation unit 91 and the CQI FB averaging unit 96.
  • the CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K for each frequency subband calculated by the CQI calculating unit 92 are supplied to the control signal generating unit 72 and fed back to the CQI FB buffer unit 95 for feedback to the transmitting station. .
  • CQI restoring section 94, CQI FB, 1 used when the CQI DIFF is generated by the transmission station supplied from the control signal decoding unit 93, ..., CQI FB, CQI FB, 1 of the same timing as K, ... , CQI FB, K are extracted from the CQI FB buffer unit 95.
  • the CQI restoration unit 94 extracts the past CQI FB from the CQI FB buffer unit 95 by the total processing delay T PROC at the receiving station and the transmitting station, and performs timing adjustment.
  • the CQI FB averaging unit 96 averages the CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K extracted from the buffer unit 95 among the frequency subbands corresponding to the resource allocation information RA from the control signal decoding unit 93 to obtain the CQI FB_AVE is output.
  • the CQI restoration unit 94 obtains (CQI ADJ_AVE_SEL ⁇ CQI FB_AVE ) by referring to the differential CQI table of FIG. 10 using the CQI DIFF supplied from the control signal decoding unit 93. Next, the CQI restoration unit 94 adds CQI FB_AVE obtained from the CQI FB averaging unit 96 to (CQI ADJ_AVE_SEL ⁇ CQI FB_AVE ) to obtain CQI ADJ_AVE_SEL .
  • the MCS selection unit 97 obtains the MCS from the CQI ADJ_AVE_SEL according to the same rules as the MCS selection unit 86 in the transmission station.
  • the channel compensation unit 69 performs channel compensation on the received data signal from the channel separation unit 91 using the CSI from the channel estimation unit 63.
  • the data demodulator 70 performs data demodulation using the modulation method indicated by MCS from the MCS selector 97.
  • the error correction decoding unit 71 performs error correction decoding on the demodulated data from the data demodulation unit 70 at the coding rate indicated by the MCS from the MCS selection unit 97 to restore and output information bits.
  • the control signal generation unit 72 generates control signals by performing coding, data modulation, and the like on the control information such as CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K for each frequency subband from the CQI calculation unit 92. To do.
  • the transmission RF unit 73 performs D / A conversion and orthogonal modulation of the control signal, performs conversion from the baseband to the radio frequency, and transmits the radio frequency signal to the transmission station.
  • the receiving station can know the MCS without any problem and can decode the data signal.
  • a fourth embodiment of a digital communication system in which the AMC scheme is applied to the downlink of the LTE system will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • a radio base station corresponds to a transmitting station
  • a mobile station corresponds to a receiving station.
  • FIG. 13 shows a configuration diagram of the fourth embodiment of the transmitting station.
  • the reception RF unit 41 receives a signal fed back from the reception station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the control signal decoding unit 101.
  • the uplink scheduler 100 gives the receiving station permission to transmit uplink data in consideration of the quality of the radio channel and the transmission request from the receiving station.
  • the control signal decoding unit 101 decodes the signal received from the receiving station and extracts uplink control information (UCI) including CQI.
  • UCI uplink control information
  • uplink control information UCI is transmitted using any physical channel of an uplink shared channel (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) and an uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel). That is, if uplink data transmission permission is granted, uplink control information UCI is mapped to uplink shared channel PUSCH with CRC bits for error detection added to uplink data. If transmission of uplink data is not permitted, the uplink control information UCI is mapped to the uplink control channel PUCCH without adding a CRC bit for error detection.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • Control signal decoding unit 101 based on transmission permission given to time T 1 from the past up scheduler 100, and decodes the uplink shared channel PUSCH or uplink control channel PUCCH, extracts the CQI FB from the uplink control information UCI.
  • the time T 1 is the control signal generation unit 102, the channel multiplexing unit 50, the transmission RF unit 51, the reception RF unit 41, the reception RF unit 61, the channel separation unit 62, and the control signal decoding unit of the reception station.
  • 104 the total of processing delays in the control signal generation unit 103 and the transmission RF unit 73, and T 1 is known in the control signal decoding unit 101.
  • the control signal decoding unit 101 does not output the CQI FB if it detects an error in the CQI FB uplink shared channel PUSCH, which does not detect errors in the CQI FB uplink shared channel PUSCH, or, uplink control channel PUCCH
  • the CQI FB is supplied to the CQI fine adjustment unit 43 and the CQI difference calculation unit 47.
  • the CQI fine adjustment unit 43 finely adjusts the CQI FB based on the transmission station's unique determination, and outputs CQI ADJ , as in the second embodiment.
  • the MCS selection unit 44 selects the MCS of the data signal, that is, the combination of the modulation scheme and the coding rate, based on the CQI ADJ , and controls the error correction coding unit 45, the data modulation unit 46, and the control.
  • the signal is supplied to the signal generator 102.
  • the error correction coding unit 45 performs error correction coding on the data signal so that the coding rate becomes a value indicated by MCS.
  • the data modulation unit 46 performs data modulation using the modulation method indicated by MCS.
  • the CQI difference calculation unit 47 obtains a difference between the CQI ADJ finely adjusted by the CQI fine adjustment unit 43 and the CQI FB fed back most recently, and a 3-bit representing this difference.
  • Information CQI DIFF is calculated and supplied to the control signal generator 102.
  • the control signal generation unit 102 generates a control signal by performing coding, data modulation, and the like on information related to transmission permission of uplink data and control information such as MCS or CQI DIFF .
  • the reliability of CQI DIFF depends on the reliability of CQI FB .
  • an error of the CQI FB can be detected using the CRC bit.
  • the control signal decoding unit 101 detects an error in the CQI FB , the transmitting station controls the uplink scheduler 100 so as not to transmit downlink data to the mobile station, so that the misregistration of MCS between the transmitting station and the receiving station Can be prevented.
  • the control signal generation unit 102 selects either CQI FB or MCS control information and generates a control signal. Note that the control signal generation unit 102 can know from the transmission permission given by the uplink scheduler 100 in the time T 1 in the past when the CQI DIFF is notified to the receiving station and when the MCS itself is notified to the receiving station. By doing so, there is no MCS recognition deviation between the transmitting station and the receiving station.
  • the pilot signal generator 49 generates a pilot signal necessary for demodulating data signals and control signals and measuring CQI at the receiving station.
  • the channel multiplexer 50 multiplexes the data signal, the control signal, and the pilot signal to generate a signal of a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like).
  • the transmission RF unit 51 performs conversion from baseband to radio frequency by performing D / A conversion and orthogonal modulation, and transmits a radio frequency signal.
  • FIG. 14 shows a configuration diagram of a fourth embodiment of the receiving station. 14, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.
  • the reception RF unit 61 receives a signal transmitted from the transmission station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the channel separation unit 62.
  • the channel separation unit 62 performs reception processing (for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing) for a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like), and converts the received signal into a data signal, a control signal, and a pilot signal. To separate.
  • reception processing for example, in the case of OFDMA, FFT timing detection, GI removal, FFT processing
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access scheme
  • the channel estimation unit 63 estimates the channel state information (CSI) of the radio channel represented by a complex number by calculating the correlation value between the received pilot signal from the channel separation unit 62 and the known pilot signal.
  • CSI channel state information
  • the CQI calculation unit 64 calculates the CQI based on the received SINR estimated using the CSI.
  • the CQI calculated by the CQI calculation unit 64 is supplied to the control signal generation unit 103 as a CQI FB fed back to the transmission station and is stored in the CQI FB buffer unit 67.
  • the control signal decoding unit 104 performs channel compensation on the reception control signal from the channel separation unit 62 using the CSI from the channel estimation unit 63, further performs data demodulation and error correction decoding, and restores control information. .
  • the control signal decoding unit 104 extracts information relating to transmission permission of uplink data from the restored control information and supplies the information to the control signal generation unit 103. Further, by referring to the information (held in the control signal decoding unit 104) with respect to time T 2 past transmission permission, and extracts either the CQI DIFF and MCS from the restored control information. Time T 2 information on past transmission permission is extracted CQI DIFF If the transmission permission, MCS is extracted if transmission inhibit.
  • T 2 is the reception RF unit 61, the channel separation unit 62, the control signal generation unit 103, the transmission RF unit 73, the reception RF unit 41, the control signal decoding unit 101, and the uplink scheduler 100 of the transmission station.
  • Control signal generator 102, channel multiplexer 50, and transmission RF unit 51, and T 2 is known by control signal decoder 104.
  • the MCS is obtained in the same manner as in the second embodiment. That is, the CQI restoration unit 66 obtains a difference (CQI ADJ ⁇ CQI FB ) between CQI ADJ and CQI FB by referring to the difference CQI table of FIG. 10 using CQI DIFF supplied from the control signal decoding unit 65.
  • the CQI restoration unit 66 extracts the CQI FB at the same timing as the CQI FB used when calculating the CQI DIFF at the transmitting station from the CQI FB buffer unit 67, and adds the difference (CQI ADJ -CQI FB ) to the CQI FB. ADJ is obtained and supplied to the MCS selection unit 105. Similar to the second embodiment, the CQI restoration unit 66 extracts the past CQI FB from the CQI FB buffer unit 67 by the total processing delay T PROC at the receiving station and the transmitting station, and performs timing adjustment.
  • control signal decoding unit 104 When the MCS is extracted by the control signal decoding unit 104, the control signal decoding unit 104 supplies the extracted MCS to the MCS selection unit 105.
  • the MCS selection unit 105 obtains the MCS from the CQI ADJ according to the same rule as the MCS selection unit 44 in the transmission station. Further, MCS selecting section 105, information about the time T 2 past transmission permission supplied from the control signal decoding unit 104 selects the MCS obtained from CQI ADJ from CQI restoring section 66 if transmission permission, transmission not If permitted, the control signal decoding unit 104 selects the extracted MCS, and supplies the selected MCS to the data demodulation unit 70 and the error correction decoding unit 71.
  • the channel compensation unit 69 performs channel compensation on the received data signal from the channel separation unit 62 using the CSI from the channel estimation unit 63.
  • the data demodulator 70 performs data demodulation using the modulation method indicated by MCS from the MCS selector 105.
  • the error correction decoding unit 71 performs error correction decoding on the demodulated data from the data demodulation unit 70 at the coding rate indicated by the MCS from the MCS selection unit 105 to restore and output information bits.
  • the control signal generation unit 103 selects PUSCH if transmission is permitted and PUCCH if transmission is not permitted based on information related to transmission permission of uplink data extracted and supplied by the control signal decoding unit 104, and CQI calculation unit 64
  • the control information such as CQI FB is encoded, data modulated and the like to generate a control signal.
  • the transmission RF unit 73 performs D / A conversion and orthogonal modulation of the control signal, performs conversion from the baseband to the radio frequency, and transmits the radio frequency signal to the transmission station.
  • the receiving station can know the MCS without any problem and can decode the data signal even if the control bits are reduced.
  • the transmitting station corresponds to, for example, a radio base station
  • the receiving station corresponds to, for example, a mobile station.
  • FIG. 15 shows a configuration diagram of the fifth embodiment of the transmitting station.
  • the reception RF unit 41 receives a signal fed back from the reception station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the control signal decoding unit 101.
  • the uplink scheduler 100 gives the receiving station permission to transmit uplink data in consideration of the quality of the radio channel and the transmission request from the receiving station.
  • the control signal decoding unit 101 decodes a signal received from the receiving station and extracts uplink control information (UCI) including CQI.
  • UCI uplink control information
  • CQI is defined for each of K frequency subbands (each frequency subband has J resource blocks RB), and each CQI is defined as CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K. I will call it. Then, CQI of all frequency subbands or CQIs of several frequency subbands having good channel quality among CQIs of all frequency subbands are fed back to the transmitting station by one transmission from the receiving station. .
  • Each CQI is calculated based on the received SINR measured at the receiving station, and it is second that the BLER is calculated to be 10% when a data signal having a transmission format corresponding to the CQI is received. This is the same as the embodiment.
  • Control signal decoding unit 101 based on transmission permission given to time T 1 from the past up scheduler 100, and decodes the uplink shared channel PUSCH or uplink control channel PUCCH, extracts the CQI FB from the uplink control information UCI.
  • the control signal decoding unit 101 detects an error in the CQI FB of the uplink shared channel PUSCH, the control signal decoding unit 101 does not output the CQI FB .
  • the control signal decoding unit 101 supplies CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K fed back from the receiving station to the CQI FB buffer unit 81 and the CQI fine adjustment unit 82 in other cases.
  • the CQI FB buffer unit 81 stores the latest CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K for all frequency subbands.
  • the CQI fine adjustment unit 82 performs the same fine adjustment as in the second embodiment for each frequency subband, and supplies the resulting CQI ADJ, 1 ,..., CQI ADJ, K to the CQI ADJ averaging unit 84.
  • the resource allocation candidate generation unit 83 generates M resource allocation candidates that are frequency subband candidate patterns allocated for the next data transmission.
  • the CQI ADJ averaging unit 84 for each of the M resource allocation candidates, all or part of the CQI values (CQI ADJ, 1 ,..., CQI ADJ, K corresponding to frequency subbands allocated for data transmission) ) And CQI ADJ_AVE, 1 ,..., CQI ADJ_AVE, M are output as a result.
  • an averaging method for example, there is a method in which a CQI value is converted into a SINR value, averaged in the state of the SINR value, and converted into a CQI value again.
  • the resource allocation candidate selection unit 85 selects one of the M resource allocation candidates, and outputs the resource allocation information RA corresponding to the selected resource allocation candidate and the averaged CQI value CQI ADJ_AVE_SEL .
  • a selection method that is, a scheduling algorithm, for example, there is a method of selecting a resource allocation candidate having the highest averaged CQI value.
  • the MCS selection unit 86 selects an MCS based on the CQI ADJ_AVE_SEL from the resource allocation candidate selection unit 85 and supplies the selected MCS to the error correction encoding unit 45, the data modulation unit 46, and the control signal generation unit 102.
  • the selection method is the same as in the second embodiment.
  • the error correction coding unit 45 performs error correction coding on the data signal so that the coding rate becomes a value indicated by MCS.
  • the data modulation unit 46 performs data modulation using the modulation method indicated by MCS.
  • the CQI FB averaging unit 87 extracts the CQI value of the frequency subband corresponding to the resource allocation information RA from the CQI FB buffer unit 81, and outputs CQI FB_AVE that is the result of averaging them.
  • CQI difference calculation unit 88 the difference (CQI of the CQI ADJ_AVE_SEL, averaged between fine-tuned frequency subbands CQI fine adjustment unit 82, the averaged CQI FB_AVE between the fed back frequency subband from the reception side ADJ_AVE_SEL ⁇ CQI FB_AVE ), information CQI DIFF representing the difference is calculated.
  • the CQI difference calculation unit 88 obtains a 3-bit CQI DIFF by referring to the difference CQI table of FIG. 10 and supplies the same to the control signal generation unit 102 as in the second embodiment.
  • the control signal generation unit 102 generates a control signal by performing coding, data modulation, and the like on information related to transmission permission of uplink data and control information such as MCS or CQI DIFF .
  • the reliability of CQI DIFF depends on the reliability of CQI FB .
  • an error of the CQI FB can be detected using the CRC bit.
  • the control signal decoding unit 101 detects an error in the CQI FB , the transmitting station controls the uplink scheduler 100 so as not to transmit downlink data to the mobile station, so that the misregistration of MCS between the transmitting station and the receiving station Can be prevented.
  • the control signal generation unit 102 selects either CQI FB or MCS control information and generates a control signal. Note that the control signal generation unit 102 can know from the transmission permission given by the uplink scheduler 100 in the time T 1 in the past when the CQI DIFF is notified to the receiving station and when the MCS itself is notified to the receiving station. By doing so, there is no MCS recognition deviation between the transmitting station and the receiving station.
  • the pilot signal generator 49 generates a pilot signal necessary for demodulating data signals and control signals and measuring CQI at the receiving station.
  • the channel multiplexer 90 multiplexes the data signal, control signal, and pilot signal to generate a signal of a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like).
  • the data signal is multiplexed on the frequency subband corresponding to the resource allocation information RA.
  • the transmission RF unit 51 performs conversion from baseband to radio frequency by performing D / A conversion and orthogonal modulation, and transmits a radio frequency signal.
  • the CQI DIFF is notified to the receiving station as control information together with the resource allocation information RA. Also in this embodiment, the CQI DIFF may be notified to the receiving station by using 3 control bits, so that the control bits can be reduced.
  • FIG. 16 shows a configuration diagram of a fifth embodiment of the receiving station.
  • the reception RF unit 61 receives a signal transmitted from the transmission station, converts the radio frequency into a baseband, performs orthogonal demodulation and A / D conversion, and supplies the result to the channel separation unit 91.
  • the channel separation unit 91 performs reception processing for a predetermined radio access scheme (OFDMA or the like) to separate the received signal into a data signal, a control signal, and a pilot signal.
  • the data signal is extracted from the frequency subband indicated by the resource allocation information RA from the control signal decoding unit 104.
  • the channel estimation unit 63 estimates the channel state information (CSI) of the radio channel represented by a complex number by calculating the correlation value between the received pilot signal from the channel separation unit 91 and the known pilot signal.
  • CSI channel state information
  • the CQI calculation unit 92 calculates CQI (CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K ) for each frequency subband based on the received SINR estimated using CSI. Specifically, as in the second embodiment, when a data signal having a transmission format corresponding to CQI is received, the BLER is calculated to be 10%.
  • the control signal decoding unit 104 performs channel compensation on the reception control signal from the channel separation unit 91 using the CSI from the channel estimation unit 63, and further performs data demodulation and error correction decoding. As a result, the control signal decoding unit 104 restores control information (RA, CQI DIFF , information related to transmission permission of uplink data, etc.), supplies the CQI DIFF to the CQI restoration unit 94, and supplies the resource allocation information RA to the channel separation unit 91. , CQI FB averaging unit 96. Further, the control signal decoding unit 104 extracts information relating to transmission permission of uplink data and supplies the information to the control signal generation unit 103.
  • control information (RA, CQI DIFF , information related to transmission permission of uplink data, etc.)
  • CQI restoration unit 94 supplies the resource allocation information RA to the channel separation unit 91.
  • CQI FB averaging unit 96.
  • the control signal decoding unit 104 extracts information relating to transmission
  • Time T 2 information on past transmission permission is extracted CQI DIFF If the transmission permission, MCS is extracted if transmission inhibit.
  • the CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K for each frequency subband calculated by the CQI calculation unit 92 are supplied to the control signal generation unit 103 and fed back to the CQI FB buffer unit 95 for feedback to the transmitting station. .
  • CQI restoring section 94, CQI FB, 1 used when the CQI DIFF is generated by the transmission station supplied from the control signal decoding unit 93, ..., CQI FB, CQI FB, 1 of the same timing as K, ... , CQI FB, K are extracted from the CQI FB buffer unit 95.
  • the CQI restoration unit 94 extracts the past CQI FB from the CQI FB buffer unit 95 by the total processing delay T PROC at the receiving station and the transmitting station, and performs timing adjustment.
  • the CQI FB averaging unit 96 averages the CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K extracted from the buffer unit 95 among the frequency subbands corresponding to the resource allocation information RA from the control signal decoding unit 104 to obtain the CQI.
  • FB_AVE is output.
  • the CQI restoration unit 94 obtains (CQI ADJ_AVE_SEL -CQI FB_AVE ) by referring to the differential CQI table of FIG. 10 using the CQI DIFF supplied from the control signal decoding unit 104. Next, the CQI restoration unit 94 adds CQI FB_AVE obtained from the CQI FB averaging unit 96 to (CQI ADJ_AVE_SEL ⁇ CQI FB_AVE ) to obtain CQI ADJ_AVE_SEL .
  • control signal decoding unit 104 When the MCS is extracted by the control signal decoding unit 104, the control signal decoding unit 104 supplies the extracted MCS to the MCS selection unit 105.
  • the MCS selection unit 105 obtains the MCS from the CQI ADJ_AVE_SEL according to the same rule as the MCS selection unit 86 in the transmission station. Further, MCS selecting section 105, information about the time T 2 past transmission permission supplied from the control signal decoding unit 104 selects the MCS obtained from CQI ADJ from CQI restoring section 94 if transmission permission, transmission not If permitted, the control signal decoding unit 104 selects the extracted MCS, and supplies the selected MCS to the data demodulation unit 70 and the error correction decoding unit 71.
  • the channel compensation unit 69 performs channel compensation on the received data signal from the channel separation unit 91 using the CSI from the channel estimation unit 63.
  • the data demodulator 70 performs data demodulation using the modulation method indicated by MCS from the MCS selector 105.
  • the error correction decoding unit 71 performs error correction decoding on the demodulated data from the data demodulation unit 70 at the coding rate indicated by the MCS from the MCS selection unit 105 to restore and output information bits.
  • the control signal generation unit 103 selects PUSCH if transmission is permitted and PUCCH if transmission is not permitted, based on information regarding transmission permission of uplink data extracted and supplied by the control signal decoding unit 104.
  • the control signal generation unit 103 generates control signals by performing coding, data modulation, etc. on control information such as CQI FB, 1 ,..., CQI FB, K, etc. for each frequency subband from the CQI calculation unit 92. To do.
  • the transmission RF unit 73 performs D / A conversion and orthogonal modulation of the control signal, performs conversion from the baseband to the radio frequency, and transmits the radio frequency signal to the transmission station.
  • the receiving station can know the MCS without any problem and can decode the data signal even if the control bits are reduced.
  • control bits can be reduced, the transmission efficiency of the data signal can be improved.

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Abstract

　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報に基づいてデータ信号を変調する変調方式を決定して切り替え、前記データ信号の変調方式の切り替え情報を送信局から前記受信局に通知する無線通信システムの変調方式切り替え方法であって、前記送信局は、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、前記受信局は、前記制御情報として通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から切り替え情報を得てデータ信号の復調を行う。

Description

変調方式切り替え方法及び送信局と受信局
　本発明は、チャネル品質情報に基づいてデータ信号の変調方式を切り替える変調方式切り替え方法及び送信局と受信局に関する。
　近年、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ａｃｃｅｓｓ）又はＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等のデジタル通信システムが開発されている。上記のＨＳＰＡやＬＴＥでは、高効率かつ高信頼性のデータ伝送を実現するため、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｄｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ）等の技術が採用されている。
　ＡＭＣ方式は、無線チャネルの品質に応じてデータ信号のＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｄｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ）、つまり、広い意味での変調方式を切り替える制御、詳細に言えば変調方式と符号化率の組み合わせを切り替える制御を行う。それにより、受信品質を所要のレベルに保ったまま、高効率のＭＣＳを適用でき、データの伝送効率を高めることができる。
　ＡＭＣ方式を用いた従来のデジタル通信システムの構成について、図１及び図２を用いて説明する。
　図１は従来の送信局の一例の構成図を示す。受信ＲＦ部１１は、受信局からフィードバックされた信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行って制御信号復号部１２に供給する。
　制御信号復号部１２は、制御信号の復号処理を行って、無線チャネルの品質を表すチャネル品質情報（ＣＱＩ）を抽出しＣＱＩ微調整部１３に供給する。ここで、ＣＱＩは、受信局で測定された受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｏｉｓｅ　ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ）に基づいて算出されており、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲ（ＢＬｏｃｋ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）が１０％になるように算出されている。
　例えば、ＬＴＥでは、図３のＣＱＩテーブルに示すように、変調方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、符号化率（Ｃｏｄｉｎｇ　ｒａｔｅ）、１変調シンボルで伝送される情報ビット数（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が、１６種類のＣＱＩ（ＣＱＩ　ｉｎｄｅｘ）に対応付けられている。以降、受信局からフィードバックされたＣＱＩをＣＱＩＦＢと呼ぶ。
　ＣＱＩ微調整部１３では、送信局独自の判断でＣＱＩＦＢが微調整され、ＣＱＩＡＤＪが出力される。具体的には、まずＣＱＩＦＢをＳＩＮＲに変換し、次にＳＩＮＲを時間方向で平均化し、目標とするＢＬＥＲと実際のＢＬＥＲとの差に応じて調整する。最後にＳＩＮＲをＣＱＩＡＤＪに変換する。
　ＭＣＳ選択部１４は、ＣＱＩＡＤＪに基づいて、データ信号のＭＣＳつまり変調方式と符号化率の組み合わせを選択する。例えば、ＬＴＥでは２９種類のＭＣＳが定義され、以下のように選択される。
　ＭＣＳ選択部１４は図３に示すＣＱＩテーブルを参照してＣＱＩＡＤＪから変調方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と１変調シンボルで伝送される情報ビット数（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を得る。また、図示しないスケジューラにより、データ信号の送信に用いる周波数リソースとしてのリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｂｌｏｃｋ：ＲＢ）が決定される。
　次に、ＭＣＳ選択部１４はデータ伝送の時間単位であるサブフレーム内で伝送される情報ビット数ＴＢＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｂｌｏｃｋ　Ｓｉｚｅ）の暫定値を、ＲＢ数と情報ビット数（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を用いて算出する。
　また、ＬＴＥでは、一部分を図４のＴＢＳテーブルに示すように、１～１１０のＲＢ数（ＮＰＲＢ）に対する０～２６のＴＢＳの候補（ＩＴＢＳ）が定義されている。ＭＣＳ選択部１４は当該ＲＢ数の中でＴＢＳの暫定値に最も近い値が最終的なＴＢＳに決定され、最終的なＴＢＳに対応するＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）を得る。
　また、ＬＴＥでは、図５のＭＣＳテーブルに示すように、変調方式の変調多値数（Ｑｍ）、ＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）が、２９種類のＭＣＳに対応付けられている。ＭＣＳ選択部１４は図５のＭＣＳテーブルを参照して、変調方式の変調多値数（Ｑｍ）とＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）から５ビットのＭＣＳ（ＩＭＣＳ　ｉｎｄｅｘ）を得る。ＭＣＳ選択部１４はこの５ビットのＭＣＳを誤り訂正符号化部１５，データ変調部１６，制御信号生成部１７に供給する。
　誤り訂正符号化部１５は、符号化率がＭＣＳで示された値になるように、データ信号（情報ビット）に対する誤り訂正符号化を行う。データ変調部１６はＭＣＳで示された変調方式でデータ変調を行う。
　制御信号生成部１７は、ＭＣＳを含む制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。パイロット信号生成部１８は、受信局におけるデータ信号や制御信号の復調及びＣＱＩの測定に必要なパイロット信号を生成する。チャネル多重部１９は、データ信号、制御信号、パイロット信号を多重して、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）の送信形式の信号を生成する。送信ＲＦ部２０は、Ｄ／Ａ変換及び直交変調を行うことによりベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信する。
　図２は従来の受信局の一例の構成図を示す。受信ＲＦ部２１は、送信局から送信された信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行ってチャネル分離部２２に供給する。
　チャネル分離部２２は、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）に対する受信処理（例えばＯＦＤＭＡの場合は、ＦＦＴタイミング検出、ＧＩ除去、ＦＦＴ処理）を行って、受信信号をデータ信号、制御信号、パイロット信号に分離する。
　チャネル推定部２３は、チャネル分離部２２からの受信パイロット信号と既知のパイロット信号の相関値を計算することにより、複素数で表される無線チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を推定する。
　ＣＱＩ算出部２４は、ＣＳＩを用いて推定した受信ＳＩＮＲに基づいて、ＣＱＩを算出する。具体的には、前述した通り、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出する。
　制御信号復号部２５は、チャネル分離部２２からの受信制御信号に対して、ＣＱＩ算出部２４からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行い、更にデータ復調、誤り訂正復号を行い、制御情報（ＭＣＳを含む）を復元する。
　チャネル補償部２６は、チャネル分離部２２からの受信データ信号に対して、チャネル推定部２３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行う。データ復調部２７は、制御信号復号部２５からのＭＣＳで示された変調方式でデータ復調を行う。誤り訂正復号部２８は、制御信号復号部２５からのＭＣＳで示された符号化率でデータ復調部２７からの復調されたデータに対し誤り訂正復号を行って情報ビットを復元して出力する。
　制御信号生成部２９は、ＣＱＩ算出部２４からのＣＱＩであるＣＱＩＦＢ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。送信ＲＦ部３０は、制御信号のＤ／Ａ変換及び直交変調を行って、ベースバンドから無線周波数への変換を行い、無線周波数の信号を送信局に向けて送信する。
　なお、無線基地局は移動局から受信したフィードバック報告を報告からの経過時間に応じて補正し、補正されたフィードバック報告値に基づいて送信割当制御を行う技術や、基地局が移動局との間の伝搬路品質を測定し、測定された伝搬路品質に基づいて制御リソース内での複数種類の制御信号のリソース配分を設定し、設定されたリソース配分を移動局へ通知する技術が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００７－２８８６７６号公報 特開２００８－２３６０１８号公報
　送信局から制御信号を用いて伝送される制御情報は、ＭＣＳ等の要素で構成される。このような制御情報はユーザ毎に定義されるので、ユーザ当りの制御ビット数やユーザ数が増えるに従って、データ信号の伝送に使用可能な無線リソースが減少し、データ信号の伝送効率が低下するという問題があった。
　そこで、目的の一つは、上記の点に鑑みなされたものであり、データ信号の伝送効率を向上できる変調方式切り替え方法を提供することである。
　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報に基づいてデータ信号を変調する変調方式を決定して切り替え、前記データ信号の変調方式の切り替え情報を送信局から前記受信局に通知する無線通信システムの変調方式切り替え方法であって、前記送信局は、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、前記受信局は、前記制御情報として通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から切り替え情報を得てデータ信号の復調を行う。
　本実施形態によれば、データ信号の伝送効率を向上することができる。
従来の送信局の一例の構成図である。 従来の受信局の一例の構成図である。 ＣＱＩテーブルを示す図である。 ＴＢＳテーブルを示す図である。 ＭＣＳテーブルを示す図である。 送信局の第１実施形態の構成図である。 受信局の第１実施形態の構成図である。 送信局の第２実施形態の構成図である。 受信局の第２実施形態の構成図である。 差分ＣＱＩテーブルを示す図である。 送信局の第３実施形態の構成図である。 受信局の第３実施形態の構成図である。 送信局の第４実施形態の構成図である。 受信局の第４実施形態の構成図である。 送信局の第５実施形態の構成図である。 受信局の第５実施形態の構成図である。
　以下、図面に基づいて実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　ＡＭＣ方式を用いた無線通信システムの第１実施形態の構成について、図６及び図７を用いて説明する。
　図６は送信局（ここでは無線送信局を例に挙げる）の第１実施形態の構成図を示す。図６において、チャネル品質情報受信部Ｍ１は受信局からフィードバックされたチャネル品質情報を受信する。変調方式切り替え部Ｍ２は、チャネル品質情報受信部Ｍ１で受信したチャネル品質情報に基づいてデータ信号の変調方式を決定して切り替える。変調部Ｍ３は、変調方式切り替え部Ｍ２で切り替えられた変調方式で供給されるデータ信号の変調を行う。
　制御情報生成部Ｍ４は、変調方式切り替え部Ｍ２で変調方式の決定に用いたチャネル品質情報とチャネル品質情報受信部Ｍ１で受信した受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し、この差分情報を制御情報として多重送信部Ｍ５に供給する。多重送信部Ｍ５は、制御情報生成部Ｍ４からの制御情報を変調部Ｍ３からの変調データ信号及びパイロット信号と多重して受信局（ここでは無線受信局を例に挙げる）に送信する。
　図７は受信局の第１実施形態の構成図を示す。図７において、受信分離部Ｍ６は、送信局からの制御情報と変調データ信号が多重された信号を受信して、制御情報と変調データ信号とパイロット信号に分離する。チャネル品質情報送信部Ｍ７は、受信分離部Ｍ６で分離されたパイロット信号を基に受信した無線チャネルのチャネル品質情報を生成して送信局に送信する。
　切り替え情報取得部Ｍ８は、制御情報として通知された差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から切り替え情報を得る。復調部Ｍ９は、切り替え情報取得部Ｍ８で得た切り替え情報の指示する変調方式に応じて、受信分離部Ｍ６で分離された変調データ信号の復調を行う。
　この実施形態では、変調方式の切り替え情報の代りに、切り替え情報よりもビット数の少ない差分情報を送信局から受信局に送信するため、データ信号の伝送効率を向上することができる。
　＜第２実施形態＞
　ＡＭＣ方式を用いたデジタル通信システムの第２実施形態の構成について、図８及び図９を用いて説明する。ここで、送信局は例えば無線基地局に対応し、受信局は例えば移動局に対応する。
　＜送信局の第２実施形態＞
　図８は送信局の第２実施形態の構成図を示す。図８において、受信ＲＦ部４１は、受信局からフィードバックされた信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行って制御信号復号部４２に供給する。
　制御信号復号部４２は、制御信号の復号処理を行って、無線チャネルの品質を表すチャネル品質情報（ＣＱＩ）を抽出する。ＣＱＩは、受信局で測定された受信ＳＩＮＲに基づいて算出されており、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出されている。
　例えば、ＬＴＥでは、図３のＣＱＩテーブルに示すように、変調方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、符号化率（Ｃｏｄｉｎｇ　ｒａｔｅ）、１変調シンボルで伝送される情報ビット数（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が、１６種類のＣＱＩに対応付けられている。例えばＣＱＩ＝１では、変調方式がＱＰＳＫ、符号化率が０．０７６１７（=７８／１０２４）、１変調シンボルで伝送される情報ビット数が０．１５２３（＝０．０７６１７×２）である。制御信号復号部４２は、受信局からフィードバックされたＣＱＩＦＢをＣＱＩ微調整部４３，ＣＱＩ差分算出部４７に供給する。
　ＣＱＩ微調整部４３は、送信局独自の判断でＣＱＩＦＢを微調整して、ＣＱＩＡＤＪを出力する。具体的には、まずＣＱＩＦＢをＳＩＮＲに変換し、次にＳＩＮＲを時間方向で平均化し、目標とするＢＬＥＲと実際のＢＬＥＲとの差に応じて調整する。最後にＳＩＮＲをＣＱＩＡＤＪに変換する。
　ＭＣＳ選択部４４は、ＣＱＩＡＤＪに基づいて、データ信号のＭＣＳ、つまり、広い意味での変調方式、詳細に言えば変調方式と符号化率の組み合わせを選択する。例えば、ＬＴＥでは２９種類のＭＣＳが定義され、以下のように選択される。
　ＭＣＳ選択部４４は図３に示すＣＱＩテーブルを参照してＣＱＩＡＤＪから変調方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と１変調シンボルで伝送される情報ビット数（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を得る。また、図示しないスケジューラにより、データ信号の送信に用いる周波数リソースとしてのリソースブロック（ＲＢ）が決定される。
　次に、ＭＣＳ選択部４４はデータ伝送の時間単位であるサブフレーム内で伝送される情報ビット数ＴＢＳの暫定値を、ＲＢ数と情報ビット数を用いて算出する。
　また、ＬＴＥでは、一部分を図４のＴＢＳテーブルに示すように、１～１１０の各ＲＢ数（ＮＰＲＢ）に対するＴＢＳの候補が定義されている。ＭＣＳ選択部４４は当該ＲＢ数の中でＴＢＳの暫定値に最も近い値が最終的なＴＢＳに決定され、最終的なＴＢＳに対応するＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）を得る。
　また、ＬＴＥでは、図５のＭＣＳテーブルに示すように、変調方式の変調多値数（Ｑｍ）、ＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）が、２９種類のＭＣＳに対応付けられている。ＭＣＳ選択部４４は図５のＭＣＳテーブルを参照して、変調方式の変調多値数（Ｑｍ）とＴＢＳインデックス（ＩＴＢＳ）から５ビットのＭＣＳインデックス（ＩＭＣＳ）を得る。ＭＣＳ選択部４４はこのＭＣＳインデックス（ＩＭＣＳ）をＭＣＳとして誤り訂正符号化部４５，データ変調部４６に供給する。
　誤り訂正符号化部４５は、符号化率がＭＣＳで示された値になるように、データ信号（情報ビット）に対する誤り訂正符号化を行う。データ変調部４６はＭＣＳで示された変調方式でデータ変調を行う。
　ＣＱＩ差分算出部４７は、ＣＱＩ微調整部４３で微調整された後のＣＱＩＡＤＪと、直近にフィードバックされたＣＱＩＦＢとの差分を求め、この差分を表す情報ＣＱＩＤＩＦＦを算出する。ここで、ＣＱＩＡＤＪとＣＱＩＦＢとの差分は、無線チャネルの時間変動と関係があるため、全ＣＱＩの定義域と比べて、当該差分は十分小さいといえる。
　従ってＬＴＥの場合は、全１６種類のＣＱＩに対して、例えば図１０の差分ＣＱＩテーブルに示すように８種類（３ビット）のＣＱＩＤＩＦＦを定義する。ここでは、ＣＱＩＤＩＦＦ＝０が差分＝－４に対応し、ＣＱＩＤＩＦＦ＝４が差分＝０に対応し、ＣＱＩＤＩＦＦ＝７が差分＝３に対応している。ＣＱＩ差分算出部４７はＣＱＩＡＤＪとＣＱＩＦＢとの差分で図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照して３ビットのＣＱＩＤＩＦＦを求め、制御信号生成部４８に供給する。
　従来は、２９種類のＭＣＳそのものを５ビットの制御ビットで受信局に通知しているが、本実施形態では、ＣＱＩＤＩＦＦを３ビットの制御ビットで受信局に通知すればよいので、制御ビットを削減できる。
　制御信号生成部４８は、ＣＱＩＤＩＦＦ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。パイロット信号生成部４９は、受信局におけるデータ信号や制御信号の復調及びＣＱＩの測定に必要なパイロット信号を生成する。チャネル多重部５０は、データ信号、制御信号、パイロット信号を多重して、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）の信号を生成する。送信ＲＦ部５１は、Ｄ／Ａ変換及び直交変調を行うことによりベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信する。
　＜受信局の第２実施形態＞
　図９は受信局の第２実施形態の構成図を示す。図９において、受信ＲＦ部６１は、送信局から送信された信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行ってチャネル分離部６２に供給する。
　チャネル分離部６２は、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）に対する受信処理（例えばＯＦＤＭＡの場合は、ＦＦＴタイミング検出、ＧＩ除去、ＦＦＴ処理）を行って、受信信号をデータ信号、制御信号、パイロット信号に分離する。
　チャネル推定部６３は、チャネル分離部６２からの受信パイロット信号と既知のパイロット信号の相関値を計算することにより、複素数で表される無線チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を推定する。
　ＣＱＩ算出部６４は、ＣＳＩを用いて推定した受信ＳＩＮＲに基づいて、ＣＱＩを算出する。具体的には、前述した通り、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出する。
　制御信号復号部６５は、制御信号（ＣＱＩＤＩＦＦを含む）を復元し、ＣＱＩＤＩＦＦをＣＱＩ復元部６６に供給する。
　一方、ＣＱＩ算出部６４で算出したＣＱＩは送信局にフィードバックするＣＱＩＦＢとして制御信号生成部７２に供給されると共にＣＱＩＦＢバッファ部６７に蓄積される。ＣＱＩ復元部６６は、制御信号復号部６５から供給されるＣＱＩＤＩＦＦを用いて図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照しＣＱＩＡＤＪとＣＱＩＦＢとの差分（ＣＱＩＡＤＪ－ＣＱＩＦＢ）を求める。
　ＣＱＩ復元部６６は送信局でＣＱＩＤＩＦＦを算出する際に用いられたＣＱＩＦＢと同じタイミングのＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部６７から取り出して、差分（ＣＱＩＡＤＪ－ＣＱＩＦＢ）と加算することによりＣＱＩＡＤＪを求め、ＭＣＳ選択部６８に供給する。ＭＣＳ選択部６８は、送信局におけるＭＣＳ選択部４４と同じ規則により、ＣＱＩＡＤＪからＭＣＳを得てデータ復調部７０及び誤り訂正復号部７１に供給する。
　ところで、受信局の制御信号生成部７２，送信ＲＦ部７３，受信ＲＦ部６１，チャネル分離部６２，制御信号復号部６５、及び、送信局の受信ＲＦ部４１，制御信号復号部４２，ＣＱＩ差分算出部４７，制御信号生成部４８，チャネル多重部５０，送信ＲＦ部５１での処理遅延の総和ＴＰＲＯＣはＣＱＩ復元部６６において既知であり、ＣＱＩ復元部６６はＴＰＲＯＣだけ過去のＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部６７から取り出してタイミング合わせを行う。なお、無線チャネルでの伝搬遅延は１パケットの送信時間単位に比して十分小さいため、考慮する必要はない。
　チャネル補償部６９は、チャネル分離部６２からの受信データ信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行う。データ復調部７０は、ＭＣＳ選択部６８からのＭＣＳで示された変調方式でデータ復調を行う。誤り訂正復号部７１は、ＭＣＳ選択部６８からのＭＣＳで示された符号化率でデータ復調部７０からの復調されたデータに対し誤り訂正復号を行って情報ビットを復元して出力する。
　制御信号生成部７２は、ＣＱＩ算出部６４からのＣＱＩＦＢ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。送信ＲＦ部７３は、制御信号のＤ／Ａ変換及び直交変調を行って、ベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信局に向けて送信する。
　このようにして、制御ビットを５ビットから３ビットに削減しても、受信局は問題なくＭＣＳを知ることができ、データ信号を復号することができる。これにより、制御信号によるオーバーヘッドを削減して、データ信号の伝送に使用可能な無線リソースの減少を抑え、データ信号の伝送効率の低下を抑制することができる。
　＜第３実施形態＞
　ＬＴＥのように周波数スケジューリング方式が適用されるシステムでは、周波数サブバンド毎にＣＱＩが定義される場合がある。そのようなシステムに適した第３実施形態について説明する。
　ＡＭＣ方式を用いたデジタル通信システムの第３実施形態の構成について、図１１及び図１２を用いて説明する。ここで、送信局は例えば無線基地局に対応し、受信局は例えば移動局に対応する。
　＜送信局の第３実施形態＞
　図１１は送信局の第３実施形態の構成図を示す。図１１において、図８と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部４１は、受信局からフィードバックされた信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行って制御信号復号部４２に供給する。
　制御信号復号部４２は、制御信号の復号処理を行って、無線チャネルの品質を表すチャネル品質情報（ＣＱＩ）を抽出する。
　ここでは、システムの帯域が複数の周波数サブバンドに分割され、Ｋ（Ｋは２以上の整数）個の周波数サブバンド（各周波数サブバンドはＪ（Ｊは１以上の整数）個のリソースブロックＲＢを有する）それぞれに対してＣＱＩが定義されており、各ＣＱＩをＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋと呼ぶことにする。そして、受信局からの１回の送信により、全周波数サブバンドのＣＱＩ、又は、全周波数サブバンドのＣＱＩの中でチャネル品質が良好ないくつかの周波数サブバンドのＣＱＩが送信局にフィードバックされる。
　各ＣＱＩは、受信局で測定された受信ＳＩＮＲに基づいて算出されており、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出されていることは第２実施形態と同様である。
　制御信号復号部４２は、受信局からフィードバックされたＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，ＫをＣＱＩＦＢバッファ部８１，ＣＱＩ微調整部８２に供給する。ＣＱＩＦＢバッファ部８１は、全周波数サブバンド分の最新のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋが蓄積されている。ＣＱＩ微調整部８２は、周波数サブバンド毎に第２実施形態と同様の微調整を行い、その結果としてのＣＱＩＡＤＪ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ，ＫをＣＱＩＡＤＪ平均化部８４に供給する。
　リソース割当候補生成部８３は、次回のデータ送信用に割り当てられる周波数サブバンドの候補パターンであるリソース割当候補をＭ（Ｍは正の整数）個生成する。ＣＱＩＡＤＪ平均化部８４は、Ｍ個のリソース割当候補それぞれについて、データ送信用に割り当てられる周波数サブバンドに対応するＣＱＩ値（ＣＱＩＡＤＪ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ，Ｋの中の全部又は一部）を平均化し、その結果としてＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ，Ｍを出力する。平均化の方法は、例えばＣＱＩ値をＳＩＮＲ値に変換し、ＳＩＮＲ値の状態で平均化し、再びＣＱＩ値に変換する方法等がある。
　リソース割当候補選択部８５は、Ｍ個のリソース割当候補の中から１個を選択し、その選択されたリソース割当候補に対応するリソース割当情報ＲＡと平均化されたＣＱＩ値ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬを出力する。選択の方法、つまりスケジューリングアルゴリズムとしては、例えば平均化されたＣＱＩ値が最も高いリソース割当候補を選択する方法等がある。
　ＭＣＳ選択部８６は、リソース割当候補選択部８５からのＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬに基づいてＭＣＳを選択して誤り訂正符号化部４５，データ変調部４６に供給する。選択の方法は第２実施形態と同様である。
　誤り訂正符号化部４５は、符号化率がＭＣＳで示された値になるように、データ信号に対する誤り訂正符号化を行う。データ変調部４６はＭＣＳで示された変調方式でデータ変調を行う。
　ＣＱＩＦＢ平均化部８７は、リソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンドのＣＱＩ値をＣＱＩＦＢバッファ部８１から取り出し、それらを平均化した結果であるＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを出力する。
　ＣＱＩ差分算出部８８は、ＣＱＩ微調整部８２で微調整され周波数サブバンド間で平均化され選択されてリソース割当候補選択部８５から供給されるＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬと、受信側からフィードバックされ周波数サブバンド間で平均化されたＣＱＩＦＢ平均化部８７から供給されるＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥとの差分（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）に基づいて、差分を表す情報ＣＱＩＤＩＦＦを算出する。例えば、ＣＱＩ差分算出部８８は第２実施形態と同様に、図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照して３ビットのＣＱＩＤＩＦＦを求め、制御信号生成部８９に供給する。
　制御信号生成部８９は、リソース割当情報ＲＡ及びＣＱＩＤＩＦＦを含む制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。パイロット信号生成部４９は、受信局におけるデータ信号や制御信号の復調及びＣＱＩの測定に必要なパイロット信号を生成する。
　チャネル多重部９０は、データ信号、制御信号、パイロット信号を多重して、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）の信号を生成する。なお、データ信号はリソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンドに多重される。送信ＲＦ部５１は、Ｄ／Ａ変換及び直交変調を行うことによりベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信する。
　本実施形態では、ＣＱＩＤＩＦＦはリソース割当情報ＲＡと共に制御情報として受信局に通知される。本実施形態でも、ＣＱＩＤＩＦＦを３ビットの制御ビットで受信局に通知すればよいので、制御ビットを削減できる。
　＜受信局の第３実施形態＞
　図１２は受信局の第３実施形態の構成図を示す。図１２において、図９と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部６１は、送信局から送信された信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行ってチャネル分離部９１に供給する。
　チャネル分離部９１は、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）に対する受信処理（例えばＯＦＤＭＡの場合は、ＦＦＴタイミング検出、ＧＩ除去、ＦＦＴ処理）を行って、受信信号をデータ信号、制御信号、パイロット信号に分離する。なお、データ信号は制御信号復号部９３からのリソース割当情報ＲＡが示す周波数サブバンドから取り出される。
　チャネル推定部６３は、チャネル分離部９１からの受信パイロット信号と既知のパイロット信号の相関値を計算することにより、複素数で表される無線チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を推定する。
　ＣＱＩ算出部９２は、ＣＳＩを用いて推定した受信ＳＩＮＲに基づいて、周波数サブバンド毎にＣＱＩ（ＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋ）を算出する。具体的には、第２実施形態と同様に、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出する。
　制御信号復号部９３は、チャネル分離部９１からの受信制御信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行い、更にデータ復調、誤り訂正復号を行い、制御情報（ＲＡ，ＣＱＩＤＩＦＦ等）を復元し、ＣＱＩＤＩＦＦをＣＱＩ復元部９４に供給し、リソース割当情報ＲＡをチャネル分離部９１，ＣＱＩＦＢ平均化部９６に供給する。
　ＣＱＩ算出部９２で算出した周波数サブバンド毎のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋは送信局にフィードバックするため制御信号生成部７２に供給されると共にＣＱＩＦＢバッファ部９５に蓄積されている。
　ＣＱＩ復元部９４は、制御信号復号部９３から供給されるＣＱＩＤＩＦＦが送信局で生成された際に用いられたＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋと同じタイミングのＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，ＫをＣＱＩＦＢバッファ部９５から取り出す。
　なお、ＣＱＩ復元部９４は第２実施形態と同様に、受信局及び送信局における処理遅延の総和ＴＰＲＯＣだけ過去のＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部９５から取り出してタイミング合わせを行う。
　ＣＱＩＦＢ平均化部９６は、バッファ部９５から取り出したＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋを制御信号復号部９３からのリソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンド間で平均化して、ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを出力する。
　ＣＱＩ復元部９４は、制御信号復号部９３から供給されるＣＱＩＤＩＦＦを用いて図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照して（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）を求める。次に、ＣＱＩ復元部９４はＣＱＩＦＢ平均化部９６から得られたＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）と加算することにより、ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬを得る。
　ＭＣＳ選択部９７は、送信局におけるＭＣＳ選択部８６と同じ規則により、ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬからＭＣＳを得る。
　チャネル補償部６９は、チャネル分離部９１からの受信データ信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行う。データ復調部７０は、ＭＣＳ選択部９７からのＭＣＳで示された変調方式でデータ復調を行う。誤り訂正復号部７１は、ＭＣＳ選択部９７からのＭＣＳで示された符号化率でデータ復調部７０からの復調されたデータに対し誤り訂正復号を行って情報ビットを復元して出力する。
　制御信号生成部７２は、ＣＱＩ算出部９２からの周波数サブバンド毎のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。送信ＲＦ部７３は、制御信号のＤ／Ａ変換及び直交変調を行って、ベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信局に向けて送信する。
　このようにして、制御ビットを５ビットから３ビットに削減しても、受信局は問題なくＭＣＳを知ることができ、データ信号を復号することができる。
　＜第４実施形態＞
　ＬＴＥシステムの下りリンクにＡＭＣ方式を適用したデジタル通信システムの第４実施形態について、図１３及び図１４を用いて説明する。ここで、デジタル通信システムでは無線基地局が送信局に対応し、移動局が受信局に対応する。
　＜送信局の第４実施形態＞
　図１３は送信局の第４実施形態の構成図を示す。図１３において、図８と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部４１は、受信局からフィードバックされた信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行って制御信号復号部１０１に供給する。
　上りスケジューラ１００は、無線チャネルの品質や受信局からの送信要求等を考慮して、受信局に対して上りデータの送信許可を与える。制御信号復号部１０１は、受信局から受信した信号を復号して、ＣＱＩを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Ｕｐｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を抽出する。
　ＬＴＥでは、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｕｐｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ）のいずれかの物理チャネルを用いて上り制御情報ＵＣＩを伝送している。即ち、上りデータの送信許可があれば、上り制御情報ＵＣＩは上りデータと共に、誤り検出用のＣＲＣビットを付加して上り共有チャネルＰＵＳＣＨにマッピングされる。上りデータの送信許可がなければ、上り制御情報ＵＣＩは誤り検出用のＣＲＣビットを付加することなく上り制御チャネルＰＵＣＣＨにマッピングされる。
　制御信号復号部１０１は、上りスケジューラ１００から時間Ｔ１過去に与えられた送信許可に基づいて、上り共有チャネルＰＵＳＣＨあるいは上り制御チャネルＰＵＣＣＨを復号して、上り制御情報ＵＣＩからＣＱＩＦＢを抽出する。なお、時間Ｔ１は、送信局の制御信号生成部１０２，チャネル多重部５０，送信ＲＦ部５１，受信ＲＦ部４１、及び、受信局の受信ＲＦ部６１，チャネル分離部６２，制御信号復号部１０４，制御信号生成部１０３，送信ＲＦ部７３での処理遅延の総和であり、Ｔ１は制御信号復号部１０１において既知である。
　ところで、制御信号復号部１０１は上り共有チャネルＰＵＳＣＨのＣＱＩＦＢの誤りを検出した場合は当該ＣＱＩＦＢを出力しないが、上り共有チャネルＰＵＳＣＨのＣＱＩＦＢの誤りを検出しない場合、又は、上り制御チャネルＰＵＣＣＨのＣＱＩＦＢを得た場合は、ＣＱＩＦＢをＣＱＩ微調整部４３，ＣＱＩ差分算出部４７に供給する。
　ＣＱＩ微調整部４３は、第２実施形態と同様に送信局独自の判断でＣＱＩＦＢを微調整して、ＣＱＩＡＤＪを出力する。
　ＭＣＳ選択部４４は、第２実施形態と同様にＣＱＩＡＤＪに基づいて、データ信号のＭＣＳ、つまり変調方式と符号化率の組み合わせを選択して誤り訂正符号化部４５，データ変調部４６，制御信号生成部１０２に供給する。
　誤り訂正符号化部４５は、符号化率がＭＣＳで示された値になるように、データ信号に対する誤り訂正符号化を行う。データ変調部４６はＭＣＳで示された変調方式でデータ変調を行う。
　ＣＱＩ差分算出部４７は、第２実施形態と同様にＣＱＩ微調整部４３で微調整された後のＣＱＩＡＤＪと、直近にフィードバックされたＣＱＩＦＢとの差分を求め、この差分を表す３ビットの情報ＣＱＩＤＩＦＦを算出して、制御信号生成部１０２に供給する。
　制御信号生成部１０２は、上りデータの送信許可に関する情報、ＭＣＳ又はＣＱＩＤＩＦＦ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。ここで、ＣＱＩＤＩＦＦの信頼性はＣＱＩＦＢの信頼性に依存している。ＣＱＩＦＢを上り共有チャネルＰＵＳＣＨで送信局に伝送する場合は、ＣＲＣビットを用いてＣＱＩＦＢの誤りを検出できる。送信局は制御信号復号部１０１でＣＱＩＦＢの誤りを検出した場合に、移動局に下りデータを送信しないよう上りスケジューラ１００により制御を行うことで、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じないようにできる。
　ＣＱＩＦＢを上り制御チャネルＰＵＣＣＨで送信局に伝送する場合は、ＣＱＩＦＢの誤りを検出できないため、送信局でＣＱＩＦＢが誤判定されると、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じる。
　従って、ＰＵＳＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが算出される場合はＣＱＩＤＩＦＦを受信局に通知し、ＰＵＣＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが算出される場合はＭＣＳそのものを受信局に通知するように、制御信号生成部１０２はＣＱＩＦＢとＭＣＳの制御情報のいずれかを選択して制御信号を生成する。なお、制御信号生成部１０２は上りスケジューラ１００から時間Ｔ１過去に与えられた送信許可から、ＣＱＩＤＩＦＦを受信局に通知する場合と、ＭＣＳそのものを受信局に通知する場合を知ることができる。このようにすることで、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じることはない。
　パイロット信号生成部４９は、受信局におけるデータ信号や制御信号の復調及びＣＱＩの測定に必要なパイロット信号を生成する。チャネル多重部５０は、データ信号、制御信号、パイロット信号を多重して、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）の信号を生成する。送信ＲＦ部５１は、Ｄ／Ａ変換及び直交変調を行うことによりベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信する。
　＜受信局の第４実施形態＞
　図１４は受信局の第４実施形態の構成図を示す。図１４において、図９と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部６１は、送信局から送信された信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行ってチャネル分離部６２に供給する。
　チャネル分離部６２は、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）に対する受信処理（例えばＯＦＤＭＡの場合は、ＦＦＴタイミング検出、ＧＩ除去、ＦＦＴ処理）を行って、受信信号をデータ信号、制御信号、パイロット信号に分離する。
　チャネル推定部６３は、チャネル分離部６２からの受信パイロット信号と既知のパイロット信号の相関値を計算することにより、複素数で表される無線チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を推定する。
　ＣＱＩ算出部６４は、第２実施形態と同様に、ＣＳＩを用いて推定した受信ＳＩＮＲに基づいて、ＣＱＩを算出する。ＣＱＩ算出部６４で算出したＣＱＩは送信局にフィードバックするＣＱＩＦＢとして制御信号生成部１０３に供給されると共にＣＱＩＦＢバッファ部６７に蓄積される。
　制御信号復号部１０４は、チャネル分離部６２からの受信制御信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行い、更にデータ復調、誤り訂正復号を行い、制御情報を復元する。制御信号復号部１０４は、復元した制御情報から上りデータの送信許可に関する情報を抽出して制御信号生成部１０３に供給する。また、時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報（制御信号復号部１０４内に保持されている）を参照することにより、復元した制御情報からＣＱＩＤＩＦＦとＭＣＳのいずれかを抽出する。時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報が送信許可であればＣＱＩＤＩＦＦが抽出され、送信不許可であればＭＣＳが抽出される。
　なお、時間Ｔ２は、受信局の受信ＲＦ部６１，チャネル分離部６２，制御信号生成部１０３，送信ＲＦ部７３、及び、送信局の受信ＲＦ部４１，制御信号復号部１０１，上りスケジューラ１００，制御信号生成部１０２，チャネル多重部５０，送信ＲＦ部５１での処理遅延の総和であり、Ｔ２は制御信号復号部１０４において既知である。
　制御信号復号部１０４でＣＱＩＤＩＦＦが抽出された場合は、第２実施形態と同様にしてＭＣＳを求める。つまり、ＣＱＩ復元部６６は、制御信号復号部６５から供給されるＣＱＩＤＩＦＦを用いて図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照しＣＱＩＡＤＪとＣＱＩＦＢとの差分（ＣＱＩＡＤＪ－ＣＱＩＦＢ）を求める。
　ＣＱＩ復元部６６は送信局でＣＱＩＤＩＦＦを算出する際に用いられたＣＱＩＦＢと同じタイミングのＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部６７から取り出して、差分（ＣＱＩＡＤＪ－ＣＱＩＦＢ）と加算することによりＣＱＩＡＤＪを求め、ＭＣＳ選択部１０５に供給する。なお、ＣＱＩ復元部６６は第２実施形態と同様に、受信局及び送信局における処理遅延の総和ＴＰＲＯＣだけ過去のＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部６７から取り出してタイミング合わせを行う。
　制御信号復号部１０４でＭＣＳが抽出された場合は、制御信号復号部１０４は抽出したＭＣＳをＭＣＳ選択部１０５に供給する。
　ＭＣＳ選択部１０５は、送信局におけるＭＣＳ選択部４４と同じ規則により、ＣＱＩＡＤＪからＭＣＳを得る。また、ＭＣＳ選択部１０５は、制御信号復号部１０４から供給される時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報が、送信許可ならばＣＱＩ復元部６６からのＣＱＩＡＤＪより得たＭＣＳを選択し、送信不許可ならば制御信号復号部１０４が抽出したＭＣＳを選択し、選択したＭＣＳをデータ復調部７０及び誤り訂正復号部７１に供給する。
　チャネル補償部６９は、チャネル分離部６２からの受信データ信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行う。データ復調部７０は、ＭＣＳ選択部１０５からのＭＣＳで示された変調方式でデータ復調を行う。誤り訂正復号部７１は、ＭＣＳ選択部１０５からのＭＣＳで示された符号化率でデータ復調部７０からの復調されたデータに対し誤り訂正復号を行って情報ビットを復元して出力する。
　制御信号生成部１０３は、制御信号復号部１０４が抽出して供給する上りデータの送信許可に関する情報に基づいて、送信許可ならばＰＵＳＣＨ、送信不許可ならばＰＵＣＣＨを選択して、ＣＱＩ算出部６４からのＣＱＩＦＢ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。送信ＲＦ部７３は、制御信号のＤ／Ａ変換及び直交変調を行って、ベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信局に向けて送信する。
　このようにして、ＰＵＳＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが生成される場合は、制御ビットを削減しても受信局は問題なくＭＣＳを知ることができ、データ信号を復号できる。
　＜第５実施形態＞
　次に周波数サブバンド毎にＣＱＩが定義され、かつ、上り制御情報ＵＣＩが上り共有チャネルＰＵＳＣＨ又は上り制御チャネルＰＵＣＣＨで伝送される場合の第５実施形態について説明する。
　ＡＭＣ方式を用いたデジタル通信システムの第３実施形態の構成について、図１５及び図１６を用いて説明する。ここで、送信局は例えば無線基地局に対応し、受信局は例えば移動局に対応する。
　＜送信局の第５実施形態＞
　図１５は送信局の第５実施形態の構成図を示す。図１５において、図１１又は図１３と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部４１は、受信局からフィードバックされた信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行って制御信号復号部１０１に供給する。
　上りスケジューラ１００は、無線チャネルの品質や受信局からの送信要求等を考慮して、受信局に対して上りデータの送信許可を与える。制御信号復号部１０１は、受信局から受信した信号を復号して、ＣＱＩを含む上り制御情報（ＵＣＩ）を抽出する。
　ここでは、Ｋ個の周波数サブバンド（各周波数サブバンドはＪ個のリソースブロックＲＢを有する）それぞれに対してＣＱＩが定義されており、各ＣＱＩをＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋと呼ぶことにする。そして、受信局からの１回の送信により、全周波数サブバンドのＣＱＩ、又は、全周波数サブバンドのＣＱＩの中でチャネル品質が良好ないくつかの周波数サブバンドのＣＱＩが送信局にフィードバックされる。
　各ＣＱＩは、受信局で測定された受信ＳＩＮＲに基づいて算出されており、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出されていることは第２実施形態と同様である。
　制御信号復号部１０１は、上りスケジューラ１００から時間Ｔ１過去に与えられた送信許可に基づいて、上り共有チャネルＰＵＳＣＨあるいは上り制御チャネルＰＵＣＣＨを復号して、上り制御情報ＵＣＩからＣＱＩＦＢを抽出する。
　ところで、制御信号復号部１０１は上り共有チャネルＰＵＳＣＨのＣＱＩＦＢの誤りを検出した場合は当該ＣＱＩＦＢを出力しない。しかし、制御信号復号部１０１はその他の場合は受信局からフィードバックされたＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，ＫをＣＱＩＦＢバッファ部８１，ＣＱＩ微調整部８２に供給する。ＣＱＩＦＢバッファ部８１は、全周波数サブバンド分の最新のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋが蓄積されている。ＣＱＩ微調整部８２は、周波数サブバンド毎に第２実施形態と同様の微調整を行い、その結果としてのＣＱＩＡＤＪ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ，ＫをＣＱＩＡＤＪ平均化部８４に供給する。
　リソース割当候補生成部８３は、次回のデータ送信用に割り当てられる周波数サブバンドの候補パターンであるリソース割当候補をＭ個生成する。ＣＱＩＡＤＪ平均化部８４は、Ｍ個のリソース割当候補それぞれについて、データ送信用に割り当てられる周波数サブバンドに対応するＣＱＩ値（ＣＱＩＡＤＪ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ，Ｋの中の全部又は一部）を平均化し、その結果としてＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ，１，…，ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ，Ｍを出力する。平均化の方法は、例えばＣＱＩ値をＳＩＮＲ値に変換し、ＳＩＮＲ値の状態で平均化し、再びＣＱＩ値に変換する方法等がある。
　リソース割当候補選択部８５は、Ｍ個のリソース割当候補の中から１個を選択し、その選択されたリソース割当候補に対応するリソース割当情報ＲＡと平均化されたＣＱＩ値ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬを出力する。選択の方法、つまりスケジューリングアルゴリズムとしては、例えば平均化されたＣＱＩ値が最も高いリソース割当候補を選択する方法等がある。
　ＭＣＳ選択部８６は、リソース割当候補選択部８５からのＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬに基づいてＭＣＳを選択して誤り訂正符号化部４５，データ変調部４６，制御信号生成部１０２に供給する。選択の方法は第２実施形態と同様である。
　誤り訂正符号化部４５は、符号化率がＭＣＳで示された値になるように、データ信号に対する誤り訂正符号化を行う。データ変調部４６はＭＣＳで示された変調方式でデータ変調を行う。
　ＣＱＩＦＢ平均化部８７は、リソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンドのＣＱＩ値をＣＱＩＦＢバッファ部８１から取り出し、それらを平均化した結果であるＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを出力する。
　ＣＱＩ差分算出部８８は、ＣＱＩ微調整部８２で微調整され周波数サブバンド間で平均化されたＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬと、受信側からフィードバックされ周波数サブバンド間で平均化されたＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥとの差分（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）に基づいて、差分を表す情報ＣＱＩＤＩＦＦを算出する。例えば、ＣＱＩ差分算出部８８は第２実施形態と同様に、図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照して３ビットのＣＱＩＤＩＦＦを求め、制御信号生成部１０２に供給する。
　制御信号生成部１０２は、上りデータの送信許可に関する情報、ＭＣＳ又はＣＱＩＤＩＦＦ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。ここで、ＣＱＩＤＩＦＦの信頼性はＣＱＩＦＢの信頼性に依存している。ＣＱＩＦＢを上り共有チャネルＰＵＳＣＨで送信局に伝送する場合は、ＣＲＣビットを用いてＣＱＩＦＢの誤りを検出できる。送信局は制御信号復号部１０１でＣＱＩＦＢの誤りを検出した場合に、移動局に下りデータを送信しないよう上りスケジューラ１００により制御を行うことで、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じないようにできる。
　ＣＱＩＦＢを上り制御チャネルＰＵＣＣＨで送信局に伝送する場合は、ＣＱＩＦＢの誤りを検出できないため、送信局でＣＱＩＦＢが誤判定されると、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じる。
　従って、ＰＵＳＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが算出される場合はＣＱＩＤＩＦＦを受信局に通知し、ＰＵＣＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが算出される場合はＭＣＳそのものを受信局に通知するように、制御信号生成部１０２はＣＱＩＦＢとＭＣＳの制御情報のいずれかを選択して制御信号を生成する。なお、制御信号生成部１０２は上りスケジューラ１００から時間Ｔ１過去に与えられた送信許可から、ＣＱＩＤＩＦＦを受信局に通知する場合と、ＭＣＳそのものを受信局に通知する場合を知ることができる。このようにすることで、送信局と受信局の間でＭＣＳの認識ずれが生じることはない。
　パイロット信号生成部４９は、受信局におけるデータ信号や制御信号の復調及びＣＱＩの測定に必要なパイロット信号を生成する。チャネル多重部９０は、データ信号、制御信号、パイロット信号を多重して、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）の信号を生成する。なお、データ信号はリソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンドに多重される。送信ＲＦ部５１は、Ｄ／Ａ変換及び直交変調を行うことによりベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信する。
　本実施形態では、ＣＱＩＤＩＦＦはリソース割当情報ＲＡと共に制御情報として受信局に通知される。本実施形態でも、ＣＱＩＤＩＦＦを３ビットの制御ビットで受信局に通知すればよいので、制御ビットを削減できる。
　＜受信局の第５実施形態＞
　図１６は受信局の第５実施形態の構成図を示す。図１６において、図１２又は図１４と同一部分には同一符号を付す。受信ＲＦ部６１は、送信局から送信された信号を受信して、無線周波数からベースバンドに変換し、直交復調及びＡ／Ｄ変換を行ってチャネル分離部９１に供給する。
　チャネル分離部９１は、所定の無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡ等）に対する受信処理を行って、受信信号をデータ信号、制御信号、パイロット信号に分離する。なお、データ信号は制御信号復号部１０４からのリソース割当情報ＲＡが示す周波数サブバンドから取り出される。
　チャネル推定部６３は、チャネル分離部９１からの受信パイロット信号と既知のパイロット信号の相関値を計算することにより、複素数で表される無線チャネルのチャネル状態情報（ＣＳＩ）を推定する。
　ＣＱＩ算出部９２は、ＣＳＩを用いて推定した受信ＳＩＮＲに基づいて、周波数サブバンド毎にＣＱＩ（ＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋ）を算出する。具体的には、第２実施形態と同様に、ＣＱＩに対応する送信フォーマットのデータ信号を受信した際にＢＬＥＲが１０％になるように算出する。
　制御信号復号部１０４は、チャネル分離部９１からの受信制御信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行い、更にデータ復調、誤り訂正復号を行う。これにより、制御信号復号部１０４は制御情報（ＲＡ，ＣＱＩＤＩＦＦ，上りデータの送信許可に関する情報等）を復元し、ＣＱＩＤＩＦＦをＣＱＩ復元部９４に供給し、リソース割当情報ＲＡをチャネル分離部９１，ＣＱＩＦＢ平均化部９６に供給する。また、制御信号復号部１０４は上りデータの送信許可に関する情報を抽出して制御信号生成部１０３に供給する。また、時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報（制御信号復号部１０４内に保持されている）を参照することにより、復元した制御情報からＣＱＩＤＩＦＦとＭＣＳのいずれかを抽出する。時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報が送信許可であればＣＱＩＤＩＦＦが抽出され、送信不許可であればＭＣＳが抽出される。
　ＣＱＩ算出部９２で算出した周波数サブバンド毎のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋは送信局にフィードバックするため制御信号生成部１０３に供給されると共にＣＱＩＦＢバッファ部９５に蓄積されている。
　ＣＱＩ復元部９４は、制御信号復号部９３から供給されるＣＱＩＤＩＦＦが送信局で生成された際に用いられたＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋと同じタイミングのＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，ＫをＣＱＩＦＢバッファ部９５から取り出す。
　なお、ＣＱＩ復元部９４は第２実施形態と同様に、受信局及び送信局における処理遅延の総和ＴＰＲＯＣだけ過去のＣＱＩＦＢをＣＱＩＦＢバッファ部９５から取り出してタイミング合わせを行う。
　ＣＱＩＦＢ平均化部９６は、バッファ部９５から取り出したＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋを制御信号復号部１０４からのリソース割当情報ＲＡに対応した周波数サブバンド間で平均化して、ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを出力する。
　ＣＱＩ復元部９４は、制御信号復号部１０４から供給されるＣＱＩＤＩＦＦを用いて図１０の差分ＣＱＩテーブルを参照して（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）を求める。次に、ＣＱＩ復元部９４はＣＱＩＦＢ平均化部９６から得られたＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥを（ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬ－ＣＱＩＦＢ＿ＡＶＥ）と加算することにより、ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬを得る。
　制御信号復号部１０４でＭＣＳが抽出された場合は、制御信号復号部１０４は抽出したＭＣＳをＭＣＳ選択部１０５に供給する。
　ＭＣＳ選択部１０５は、送信局におけるＭＣＳ選択部８６と同じ規則により、ＣＱＩＡＤＪ＿ＡＶＥ＿ＳＥＬからＭＣＳを得る。また、ＭＣＳ選択部１０５は、制御信号復号部１０４から供給される時間Ｔ２過去の送信許可に関する情報が、送信許可ならばＣＱＩ復元部９４からのＣＱＩＡＤＪより得たＭＣＳを選択し、送信不許可ならば制御信号復号部１０４が抽出したＭＣＳを選択し、選択したＭＣＳをデータ復調部７０及び誤り訂正復号部７１に供給する。
　チャネル補償部６９は、チャネル分離部９１からの受信データ信号に対して、チャネル推定部６３からのＣＳＩを用いてチャネル補償を行う。データ復調部７０は、ＭＣＳ選択部１０５からのＭＣＳで示された変調方式でデータ復調を行う。誤り訂正復号部７１は、ＭＣＳ選択部１０５からのＭＣＳで示された符号化率でデータ復調部７０からの復調されたデータに対し誤り訂正復号を行って情報ビットを復元して出力する。
　制御信号生成部１０３は、制御信号復号部１０４が抽出して供給する上りデータの送信許可に関する情報に基づいて、送信許可ならばＰＵＳＣＨ、送信不許可ならばＰＵＣＣＨを選択する。制御信号生成部１０３は、ＣＱＩ算出部９２からの周波数サブバンド毎のＣＱＩＦＢ，１，…，ＣＱＩＦＢ，Ｋ等の制御情報に対して、符号化、データ変調等を行って制御信号を生成する。送信ＲＦ部７３は、制御信号のＤ／Ａ変換及び直交変調を行って、ベースバンドから無線周波数への変換を行って、無線周波数の信号を送信局に向けて送信する。
　このようにして、ＰＵＳＣＨで伝送されたＣＱＩＦＢに基づいてＣＱＩＤＩＦＦが生成される場合は、制御ビットを削減しても受信局は問題なくＭＣＳを知ることができ、データ信号を復号できる。
　このように、各実施形態によれば、制御ビットを削減できるため、データ信号の伝送効率を向上することができる。
　４１　受信ＲＦ部
　４２　制御信号復号部
　４３　ＣＱＩ微調整部
　４４　ＭＣＳ選択部
　４５　誤り訂正符号化部
　４６　データ変調部
　４７　ＣＱＩ差分算出部
　４８，８９，１０２，　制御信号生成部
　４９　パイロット信号生成部
　５０，９０　チャネル多重部
　５１　送信ＲＦ部
　６１　受信ＲＦ部
　６２，９１　チャネル分離部
　６３　チャネル推定部
　６４　ＣＱＩ算出部
　６５，９３，１０４　制御信号復号部
　６６，９６　ＣＱＩ復元部
　６７　ＣＱＩＦＢバッファ部
　６８，９７，１０５　ＭＣＳ選択部
　６９　チャネル補償部
　７０　データ復調部
　７１　誤り訂正復号部
　７２，１０３　制御信号生成部
　７３　送信ＲＦ部
　８１　ＣＱＩＦＢバッファ部
　８３　リソース割当候補生成部
　８４，９６　ＣＱＩＡＤＪ平均化部
　８５　リソース割当候補選択部
　８８　ＣＱＩ差分算出部
　１００　上りスケジューラ

Claims (9)

  1. 　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報に基づいてデータ信号を変調する変調方式を決定して切り替え、前記データ信号の変調方式の切り替え情報を送信局から前記受信局に通知する無線通信システムの変調方式切り替え方法であって、
    　前記送信局は、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、
    　前記受信局は、前記制御情報として通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から切り替え情報を得てデータ信号の復調を行う、
    ことを特徴とする変調方式切り替え方法。
  2. 　請求項１記載の変調方式切り替え方法において、
    　前記送信局は、前記受信局が誤り検出符号を付加してチャネル品質情報をフィードバックした場合に、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、前記受信局が誤り検出符号を付加せずチャネル品質情報をフィードバックした場合に、前記切り替え情報を制御情報として前記受信局に通知し、
    　前記受信局は、前記制御情報として差分情報を通知された場合に、通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から前記切り替え情報を得、前記制御情報として切り替え情報を通知された場合に、通知された前記切り替え情報を抽出する
    ことを特徴とする変調方式切り替え方法。
  3. 　請求項１又は２記載の変調方式切り替え方法において、
    　前記チャネル品質情報は周波数サブバンド毎に定義され、
    　前記送信局は、前記受信局からフィードバックされた周波数サブバンド毎のチャネル品質情報をデータ送信用に割り当てられた周波数サブバンド間で平均化し、
    　前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされ平均化したチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、
    　前記受信局は、前記制御情報として通知された前記差分情報と過去の周波数サブバンド毎のチャネル品質情報のうちデータ送信用に割り当てられた周波数サブバンドのチャネル品質情報の平均値から前記切り替え情報を得る
    ことを特徴とする変調方式切り替え方法。
  4. 　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報に基づいてデータ信号の変調方式を決定して切り替え、前記データ信号の変調方式の切り替え情報を送信局から前記受信局に通知する無線通信システムの送信局であって、
    　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報を受信するチャネル品質情報受信手段と、
    　前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記チャネル品質情報受信手段で受信したチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知する制御情報生成手段と、
    を有することを特徴とする送信局。
  5. 　受信局からフィードバックされるチャネル品質情報に基づいてデータ信号の変調方式を決定して切り替え、前記データ信号の変調方式の切り替え情報を送信局から前記受信局に通知する無線通信システムの受信局であって、
    　受信した無線チャネルのチャネル品質情報を生成して前記送信局に送信するチャネル品質情報送信手段と、
    　前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を制御情報として前記送信局から通知され、前記制御情報として通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から前記切り替え情報を得る切り替え情報取得手段と、
    を有することを特徴とする受信局。
  6. 　請求項４記載の送信局において、
    　前記制御情報生成手段は、前記受信局が誤り検出符号を付加してチャネル品質情報をフィードバックした場合に、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされたチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知し、前記受信局が誤り検出符号を付加せずチャネル品質情報をフィードバックした場合に、前記切り替え情報を制御情報として前記受信局に通知する、
    ことを特徴とする送信局。
  7. 　請求項５記載の受信局において、
    　前記切り替え情報取得手段は、前記制御情報として前記差分情報を通知された場合に、通知された前記差分情報と自局の過去のチャネル品質情報から前記切り替え情報を得、前記制御情報として前記切り替え情報を通知された場合に、通知された前記切り替え情報を抽出する
    ことを特徴とする受信局。
  8. 　請求項４又は６記載の送信局において、
    　前記チャネル品質情報は周波数サブバンド毎に定義され、
    　前記制御情報生成手段は、前記受信局からフィードバックされた周波数サブバンド毎のチャネル品質情報をデータ送信用に割り当てられた周波数サブバンド間で平均化し、前記変調方式の決定に用いたチャネル品質情報と前記受信局からフィードバックされ平均化したチャネル品質情報との差分情報を生成し制御情報として前記受信局に通知する
    ことを特徴とする送信局。
  9. 　請求項５又は７記載の受信局において、
    　前記チャネル品質情報送信手段は、受信した無線チャネルの周波数サブバンド毎のチャネル品質情報を生成して前記送信局に送信し、
    　前記切り替え情報取得手段は、前記制御情報として通知された前記差分情報と過去の周波数サブバンド毎のチャネル品質情報のうちデータ送信用に割り当てられた周波数サブバンドのチャネル品質情報の平均値から前記切り替え情報を得る
    ことを特徴とする受信局。
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