收發裝置以及收發方法

2023-08-10 18:10:06 2

專利名稱：收發裝置以及收發方法
技術領域：
本發明涉及一種收發裝置以及收發方法，用於OFDMA(OrthogonalFrequency Division Multiple Access，正交頻分復用接入)方式的通信系統中。
背景技術：
近年來，為了增加通信系統的吞吐量，將數據映射至在頻率軸上相互正交的副載波信號(載波)上，並將這些信號復用(多載波化)後再發送的OFDMA方式的通信系統受到人們的關注。特別是為了進行效率更高的通信，不僅積極研究了對傳播路徑狀況良好的移動站優先進行發送分組的分配(時間性)的調度，而且也對著眼於頻率方向上、對傳播路徑狀況良好的副載波優先進行發送分組的分配的頻率調度技術進行了積極的研究。(例如，參照專利文獻1或者非專利文獻1)。
在該頻率調度技術中，為了進行發送分組的分配，基站在調度時，需要預先掌握本站與移動站之間的傳播路徑的狀態(頻率特徵)。因此，在OFDMA-FDD(Frequency Division Duplex，頻分雙工)系統中，移動站對下行線路的使用頻帶中的傳播路徑狀況進行測量，通過上行線路向基站報告其測量結果，基站根據該信息，進行發送分組的調度。另外，在OFDMA-TDD(TimeDivision Duplex，時分雙工)系統中，對與FDD系統一樣地讓移動站報告有關下行線路的傳播路徑狀況的信息的方法，以及對利用TDD系統的上行線路/下行線路對稱性，根據上行線路的傳播路徑狀況進行下行線路調度的方法，進行了研討。
不過，作為移動站向基站報告下行線路信息的類似技術，有HSDPA(HighSpeed Downlink PacketAccess，高速下行分組接入)方式。在該方式中，基站根據由移動站所報告的下行線路的接收質量信息，決定對該移動站發送的信號的調製方式(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻1日本專利申請特開2002-252619號公開公報(第5-6頁)專利文獻2日本專利申請特開2003-199173號公開公報(第8頁、第5圖)非專利文獻1「「周波數スケジユ一リソゲを用いたMC-CDM方式」信學技報、RCS2002-129、2002年7月、p.61-66(「利用頻率調度的MC-CDM方式」，信學技報，RCS2002-129，2002年7月，第61-66頁)。

發明內容
發明所要解決的技術問題但是，例如如上所示的OFDMA-FDD系統，當移動站利用上行線路向基站通知下行線路的傳播路徑狀況時，表示傳播路徑狀況的信息通過上行線路進行發送，並消耗上行線路的資源。因此存在系統容量下降的問題。這時，基站如果不對上行線路的信號進行解碼，就不能提取其信息，所以會發生處理延遲，而使系統整體的吞吐量下降。
另外，例如如上所示的OFDMA-TDD系統，利用傳播路徑的上行線路/下行線路可逆性時，由於移動站對於能夠調度的頻帶的全部區域，需要發送導頻信號等的一些碼元，因此存在消耗上行線路的資源，系統容量下降的問題。另外，這時也增加了移動站的功率消耗。
另外，在上述專利文獻2中，為了增大上行線路的吞吐量，削減移動站的功率消耗等，由基站就發送數據進行事先通知之後，移動站對基站開始發送有關接收質量的信息，並在從基站接收了發送數據的停止通知的時候，停止信息的發送。但是，由於需要基站對移動站進行發送數據的事先通知，所以消耗了下行線路的資源，並且因此仍然有系統容量下降這樣的問題。
因此，本發明旨在提供能夠防止系統容量下降的、提高系統吞吐量和最小化功率消耗的收發裝置和收發方法。
本發明用於解決該技術問題的方案本發明的接收裝置包括判斷單元，對接收的多載波信號所經由的傳播路徑的狀態進行判斷；確定單元，根據該判斷結果，從所述接收多載波信號的使用頻帶中，確定傳播路徑狀況好於等於規定電平的範圍；通知單元，向發送裝置通知表示該被確定範圍的範圍信息。
根據該結構，由於在使用頻帶中，向發送方通知的只是傳播路徑狀況良好的範圍，所以不僅能夠削減數據量，而且還能夠提高通信系統吞吐量。此外，還能夠減少接收裝置的功率消耗。
本發明的有益效果根據本發明能夠防止系統容量的下降，提高系統吞吐量還能夠控制收發裝置的功率消耗。


圖1是表示實施方式1涉及的移動站的主要結構的方框2A是將由實施方式1涉及的傳播路徑判斷單元選擇出的子帶與下行線路的傳播路徑狀況，同時表示的2B是將實施方式1涉及的由傳播路徑判斷單元選擇處理的子帶與下行線路的傳播路徑狀況，同時表示的3A是表示予帶與副載波信號的關係的信號結構3B是表示子帶與副載波信號的關係的信號結構4是進一步詳細表示1個子帶內的副載波信號的結構的5是表示實施方式1涉及的頻率選擇單元的詳細內部結構的方框6是表示實施方式1涉及的通信系統中的信號序列7是表示實施方式1涉及的基站裝置的主要結構的方框8是將從基站裝置所發送的多載波信號的結構與要接收的多載波信號的結構，同時表示的9是表示實施方式1涉及的用戶選擇單元的內部結構的方框10是表示實施方式1涉及的頻率選擇單元的內部結構的方框11是表示子帶與副載波信號的關係的其它形態的信號結構12是表示基站裝置的接收質量的頻率特徵的13是表示實施方式2涉及的移動站的主要結構的方框14A是將分配了優先順序的子帶與下行線路的傳播路徑狀況，同時表示的14B是將分配了優先順序的子帶與下行線路的傳播路徑狀況，同時表示的15是表示實施方式2涉及的導頻選擇單元選擇的導頻類別的示例16是表示實施方式2涉及的頻率選擇單元的內部結構的方框17是表示實施方式2涉及的用戶選擇單元的內部結構的方框18是表示實施方式2涉及的另一頻率選擇單元的內部結構的方框19是表示解決爭執關係的處理過程的流程20是表示分配子帶的具體示例的21是表示實施方式3涉及的移動站的主要結構的方框22是表示實施方式3涉及的移動判斷單元和數據種類判斷單元的線路停止處理過程的流程23是說明實施方式4涉及的收發方法的概要的24是概略性示意實施方式4涉及的移動站的方框25是概略性示意實施方式4涉及的基站裝置的方框26是表示實施方式4涉及的移動站的OFDMA發送單元內部的主要結構的方框27是表示實施方式4涉及的移動站的OFDMA接收單元內部的主要結構的方框28是表示實施方式4涉及的基站裝置的OFDMA發送單元內部的主要結構的方框29是表示實施方式4涉及的基站裝置的OFDMA接收單元內部的主要結構的方框圖具體實施方式
以下，就本發明的實施方式，參照附圖進行詳細的說明。另外，在這裡，作為收發裝置，以OFDMA-TDD方式的移動通信系統中的基站裝置和移動站為例進行說明。另外，假設該通信系統進行自動重發請求(ARQAutomaticRepeat reQuest)。
(實施方式1)圖1是表示本發明實施方式1涉及的移動站100的主要結構的方框圖。
移動站100具有發送單元110和接收單元120。另外，發送單元110具有導頻選擇單元111、調製單元112、頻率選擇單元113、IFFT單元114、GI插入單元115、RF單元116和發送天線117。另外，接收單元120具有接收天線121、RF單元122、GI刪除單元123、FFT單元124、分離/選擇單元125、傳播路徑估計單元126、傳播路徑補償單元127、解調單元128、解碼單元129、差錯檢測單元130和傳播路徑判斷單元131。
移動站100的各個單元，進行下面的操作。
在接收單元120中，RF單元122對通過接收天線121接收的下行線路的多載波信號實施下變頻等預定的無線接收處理。GI刪除單元123刪除經過無線接收處理的多載波信號中的保護間隔(GI)。FFT單元124對刪除GI後的多載波信號施行快速傅立葉變換(FFT)，並獲得N個信號。分離/選擇單元125從N個信號中將導頻信號和數據信號進行分離，另外，從數據信號中選擇用於移動站的數據，將導頻信號輸出到傳播路徑估計單元126，將用於移動站的數據信號輸出到傳播路徑補償單元127。傳播路徑估計單元126根據被接收信號復用的導頻信號，對於OFDM的使用頻率的全部頻帶，估計接收信號在傳播路徑中受到的傳播路徑的變動，並將所得到的例如信道估計值等的傳播路徑估計信息，輸出到傳播路徑補償單元127和傳播路徑判斷單元131。傳播路徑補償單元127利用該信道估計值，對由分離/選擇單元125輸出的接收信號的傳播路徑進行補償。解調單元128對傳播路徑補償後的接收信號實施解調處理。解碼單元129對解調後的信號進行解碼，而得到接收數據。差錯檢測單元130檢測接收數據中的錯誤，並且為將檢測結果反饋到基站裝置而將ACK/NACK信息輸出到導頻選擇單元111。傳播路徑判斷單元131利用由傳播路徑估計單元126輸出的信道估計值，進行傳播路徑狀況的判斷，並將判斷結果輸出到發送單元110的頻率選擇單元113。
在發送單元110中，導頻選擇單元111從事先所存儲的多種導頻信號的模式(導頻模式)中，選擇對應於由接收單元120的錯誤檢測單元130所輸出的ACK/NACK信息的模式，並生成由該模式形成的導頻信號。調製單元112對該導頻信號實施調製處理。頻率選擇單元113根據接收單元120的傳播路徑判斷單元131的判斷結果，選擇發送信號使用的頻帶，將發送信號映射在各個頻帶內的副載波上。IFFT單元114對分配到各個頻帶的發送信號實施逆快速傅立葉變換(IFFT)，生成多載波信號。GI插入單元115在得到的多載波信號中插入GI。RF單元116對插入GI後的發送多載波信號實施上變頻等的預定的無線發送處理，並通過發送天線117將所述信號作為無線信號進行發送。
具有上述結構的移動站100的特徵特別地是在接收單元120內的傳播路徑判斷單元131和發送單元110內的頻率選擇單元113的操作。下面分別對每個所述操作進行詳細說明。
傳播路徑判斷單元131，根據傳播路徑估計單元126所計算出的信道估計值等的傳播路徑估計信息，對接收多載波信號的使用頻帶全部區域內的傳播路徑狀況，即對OFDM使用頻帶全部區域的傳播路徑狀況進行判斷。然後，從傳播路徑估計單元131 OFDM使用頻帶中，確定出傳播路徑狀況最好的頻率範圍。
具體來說，OFDM的使用頻帶，被分割成包含更小的規定帶寬的多個頻帶(子帶)，在各個子帶中附加了相互能夠識別的信息(例如，識別號碼)。傳播路徑判斷單元131通過比較每個子帶的傳播路徑狀況，選擇最佳傳播路徑狀況的子帶(在本實施方式中的1個子帶)，來確定傳播路徑狀況良好的頻率範圍。
圖2A和圖2B是將由傳播路徑判斷單元131選擇的子帶與下行線路傳播路徑狀況同時表示的圖。另外，圖2A表示用戶#1的情況，圖2B表示用戶#2的情況。還有，為了更易於理解，不用信道估計值，而用移動站的接收信號的接收電平來表示傳播路徑狀況。
如圖2A、圖2B所示，由於頻率選擇性衰落等的影響，用戶#1和用戶#2具有的移動站100接收的多載波信號的傳播路徑狀況(接收電平)，根據頻率有很大的差異。因此，傳播路徑判斷單元131在每個子帶上對傳播路徑狀況進行比較，選擇傳播路徑狀況最好的子帶。如圖的例子中，用戶#1的狀況下，選擇頻率為f8～f9的子帶，用戶#2的狀況下，選擇頻率為f7～f8的子帶。若基站裝置通過這些子帶對各個用戶(用於所擁有的移動站100)進行下行線路通信的話，基本不受頻率選擇性衰落等的影響。所以傳播路徑狀況的變動也小，而用戶方的接收狀態將會變好。傳播路徑判斷單元131在判斷結束之後，將判斷結果(子帶的選擇信息)通知到發送單元110的頻率選擇單元113。
為了向基站裝置通知從傳播路徑判斷單元131得到的子帶選擇信息，頻率選擇單元113通過由傳播路徑判斷單元131選擇的子帶發送確定的通知信號。基站裝置接收由各個移動站發送來的通知信號，通過識別該通知信號使用的子帶，來掌握各個移動站的傳播路徑狀況良好的子帶。
再者，在本實施方式中，由於實施自動重發請求，頻率選擇單元113將ACK/NACK信號作為上述的通知信號來使用。即ACK/NACK信號擔負著二項職責一是在自動重發請求中，向基站裝置通知是否重發；二是向基站裝置通知傳播路徑狀況良好的子帶。在本實施方式中，因為只向基站裝置通知傳播路徑狀況最好的一個子帶，所以通知信號只要一個即可。由此，同樣的只發送一個ACK/NACK信號，也能夠通知選擇的子帶。
圖3A和圖3B的每一個是表示子帶與副載波信號的關係的信號結構圖。另外，在這裡表示用戶數為2的情況，圖3A是用戶#1的信號結構圖，圖3B是用戶#2的信號結構圖。
如上所述，各個子帶具有預定的帶寬，其中能夠配置多個副載波(在圖中的示例中有4個副載波)。圖3A表示用戶#1選擇了子帶#2的狀態。
因此，用戶#1利用子帶#2內的副載波(這裡，副載波號碼為#4和#6的副載波)發送ACK/NACK信號。另一方面，因為圖3B的用戶#2選擇了子帶#1，所以用子帶#1內的副載波(這裡，為副載波#1、#3)發送ACK/NACK信號。
另外，ACK/NACK信號由多個副載波(例如，圖3A中副載波#4、#6)發送。據此，基站裝置通過合成由各個移動站所發送的多個ACK/NACK信號，就能夠判斷ACK/NACK。因此，能夠進行ACK/NACK的高精度判斷。
此外，ACK/NACK信號由導頻(已知)信號的導頻模式進行識別。即，在ACK信號和NACK信號中，使用相互不同的導頻模式，據此，基站裝置能夠對ACK/NACK進行識別。
圖4是進一步詳細表示一個子帶內的副載波信號結構的圖。另外，圖4上部表示用戶#1的情況、圖4中部表示用戶#2的情況、圖4下部表示用戶#3的情況。
在本實施方式涉及的通信系統中，各個副載波被固定地分配給各個用戶。具體來說，對用戶#1一直分配副載波編號為#0、#3、#6的副載波(參照圖4上部)，對用戶#2一直分配副載波編號為#2、#5的副載波(參照圖4中部)，對用戶#3一直分配副載波編號為#1、#4的副載波(參照圖4下部)。通過採用這樣的信號結構，即使多個用戶使用相同的子帶，也能夠將多個信號復用在同一副載波中，而不會相互幹擾。
另外，基站裝置如果事先知道如何對各個用戶分配副載波，那麼只要通過調查各個副載波的使用狀況，該基站裝置就能夠識別二個信息，即哪個用戶發送來了通知信號，以及該用戶選擇了哪個子帶。
另外，在移動站100需要在上行線路發送數據的情況，在作為上述通知信號的ACK/NACK信號之後接著發送該數據。據此，ACK/NACK信號的導頻序列也實現作為發送數據的導頻的職責。因此，可以實現更高效率的數據傳送。
圖5是表示頻率選擇單元113的詳細內部結構的方框圖。
頻率選擇單元113具有切換要使用的子帶的開關107、S/P變換單元108(108-1、108-2、…、108-n)，以及切換要使用的副載波的開關109(109-1、109-2、…、109-n)。
開關107根據傳播路徑判斷單元131的判斷結果(子帶信息)，選擇ACK/NACK信號應該使用的子帶。具體來說，將由調製單元112輸出來的ACK/NACK信息，經由對應於選擇的子帶而切換到的輸出端子來輸出。
S/P變換單元108與各個子帶對應的被設置，其對由開關107輸出的每個子帶的ACK/NACK信號實施S/P變換，分割成多個副載波信號，並將所述多個副載波信號輸出到與各個S/P變換單元108對應設置的各個開關109。
開關109選擇各個子帶內對各個用戶分配的副載波。具體來說，開關109經由對應於所選擇的副載波而切換到的輸出端子來輸出由S/P變換單元108所輸出的ACK/NACK信號。由各個輸出端子輸出的ACK/NACK信號，被輸入到IFFT單元114。
以上是關於本實施方式涉及的移動站100的說明。下面是關於具有移動站100和容納了移動站100的基站裝置150的通信系統的說明圖6是表示本實施方式涉及的通信系統的信號序列的圖。
基站裝置150對移動站100發送數據(ST1010)。移動站100接收該信號，如前所述地通過進行傳播路徑變動估計等來判斷傳播路徑的狀態(ST1020)。然後，移動站100選擇傳播路徑狀況良好的子帶(ST1030)，通過使用該子帶發送ACK/NACK信號(ST1040)，由此向基站裝置150通知已選擇的子帶。基站裝置150，根據由來自各個移動站的ACK/NACK信號通知的子帶信息，決定對各個移動站分配的子帶，同時也進行時間軸方向的調度，以決定最後的發送調度表(ST1050)。然後，按照該調度表，基站裝置150進行數據的發送(ST1060)。移動站100對於由基站裝置150進行頻率調度並發送來的數據，實施預定的無線接收處理，以得到發往移動站100的數據(ST1070)。另外，移動站100所進行的無線接收處理，只限於對事先向基站裝置150發出通知的子帶(在被通知的子帶的全部範圍內進行)。
這個通信系統是上行線路與下行線路不對稱(上行線路和下行線路的副載波數不同)的系統。通過採用這樣的結構，在上行線路中，因為減少了副載波的數量，因此可以降低PAPR(Peak Average Power Ratio，最高平均功率)，即，能夠最小化峰值，還能夠降低載波之間的幹擾。因此，在減少移動站100的功率消耗的同時，能夠改善接收性能。
另外，由於移動站100不從基站裝置150接收到信號就不能進行上述傳播路徑的判斷，所以假設基站裝置150定期地發送一些無用信號、導頻信號或者各個移動站為確立與基站裝置150通信所必需的同期信號。這樣，即使是移動站100先發送數據，移動站100也能夠進行上述傳播路徑的判斷。另外，基站裝置150也可以利用事先決定的子帶進行首次的數據發送而不用發送無用信號。
下面，關於本實施方式涉及的基站裝置150，進行解說。
圖7是表示基站裝置150的主要結構的方框圖。另外，在這裡以用戶數為2的情況為例進行說明。
基站裝置150具有發送單元160和接收單元170。另外，發送單元160具有緩衝器161(161-1、161-2)、編碼單元162(162-1、162-2)、調製單元163(163-1、163-2)、頻率選擇單元164、復用單元165、IFFT單元166、GI添加單元167、RF單元168、發送天線169、以及調製單元159。另外，接收單元170具有接收天線171、RF單元172、GI刪除單元173、FFT單元174、用戶選擇單元175以及判斷單元176(176-1、176-2)。
基站裝置150的各個單元進行以下的操作。
在接收單元170中，RF單元172對通過接收天線171接收的無線多載波信號實施下變頻等預定的無線接收處理。GI刪除單元173從接收的多載波信號中刪除GI。FFT單元174對刪除GI後的接收的多載波信號實施快速傅立葉變換，得到N個信號。用戶選擇單元175從FFT單元174輸出的信號中按照每個用戶進行選擇，通過判斷該信號是否包含了ACK/NACK信號，來識別使用的頻帶(使用的子帶)，輸出使用子帶的信息。判斷單元176對於接收信號，根據預定的導頻模式進行相關計算或者模式匹配，判斷各個用戶是否需要數據的重發，並將判斷結果輸出到各個緩衝器161。
在發送單元160中，緩衝器161暫時保存要發送的數據#1和數據#2，在第一次發送時迅速地將這些數據輸出到編碼單元162，同時有來自接收單元170的判斷單元176的重新發送的指示時，讀出並輸出要重新發送的數據對象。編碼單元162，對暫時保存在緩衝器161中的發送數據進行編碼。調製單元163對編碼後的數據實施預定的調製處理。頻率選擇單元164根據用戶選擇單元175所通知的用戶選擇信息，選擇發送多載波信號所使用的頻帶，並向各個頻帶分配發送信號。復用單元165將由調製單元159輸出的調製後的導頻信號復用在分配給各個頻帶的發送信號。IFFT單元166對進行了復用的導頻信號執行逆快速傅立葉變換。GI添加單元167在逆快速傅立葉變換後的信號中插入GI。RF單元168對插入了GI的信號實施上變頻等預定的無線發送處理，並通過發送天線169發送該結果。
圖8是將由基站裝置150所發送的多載波信號的結構與基站裝置150接收的多載波信號的結構共同表示的圖。即，該圖表示了上行線路與下行線路兩者的多載波信號的關係。
本實施方式涉及的通信系統採用TDD方式，所以上行線路和下行線路的信號在時間軸方向被復用(基站裝置和移動站分別以不同的時間發送上行線路信號和下行線路信號)。另外，本實施方式涉及的通信系統，因為採用了OFDM方式，發往多個用戶(移動站)的信號在頻率軸方向被復用(在頻率軸上相互正交的副載波上映射發往各個用戶的數據)。
基站裝置150通過由移動站100通知的傳播路徑狀況良好的子帶，對發往用戶的數據進行發送。即，如圖所示，用戶的上行線路信號及與其對應的下行線路信號使用相同的頻帶(子帶)。
另外，這裡雖然是以在接收到下行線路的多載波信號之後，立即發送上行線路的多載波信號的情況為例進行說明的，但是下行線路的多載波信號的發送定時並不局限於此，例如，基站裝置150可以在接收了上行線路的多載波信號後，經過預定的時間經過之後再發送下行線路的多載波信號。
圖9和圖10是分別表示實現上述操作的接收單元170內的用戶選擇單元175和發送單元160內的頻率選擇單元164的內部結構的方框圖。
圖9的用戶選擇單元175具有開關181(181-1、181-2、…、181-n)、P/S變換單元182(182-1、182-2、…、182-2n)，以及按每個用戶提供的檢測單元183(183-1、183-2)。
開關181將由FFT單元174分離的各個副載波信號按每個用戶進行分離。具體來說，因為基站裝置150事先知道有可能分配給各個用戶的副載波，所以集中(選擇)每個用戶的各個副載波信號，使這些信號連接到按照各個用戶設置的各個P/S變換單元182。例如，開關181-1集中發往用戶#1的副載波信號，將其輸出到P/S變換單元182-1，且集中發往用戶#2的副載波信號，將其輸出到P/S變換單元182-2。
P/S變換單元182對於來自開關181的按每個用戶集中並輸出的信號，實施P/S變換，並將結果信號作為一個序列信號輸出到檢測單元183。這裡，對於每個用戶存在多個P/S變換單元182，並且針對用戶#1的信號輸出到檢測單元183-1，針對用戶#2的信號將輸出到檢測單元183-2。
檢測單元183按每個用戶檢測各個子帶所包含的ACK/NACK信號，並且檢測實際上用於ACK和NACK信號發送的子帶。然後，檢測單元183將ACK/NACK信號輸出到判斷單元176，同時將子帶的檢測結果(使用的子帶的位置信息)輸出到發送單元160的頻率選擇單元164。
判斷單元176對於各個用戶，通過相關計算、模式匹配等，對接收信號是ACK信號還是NACK信號進行判斷。
圖10的頻率選擇單元164具有開關151(151-1、151-2)、調節單元152、以及S/P變換單元153(153-1、153-2、…、153-n)。
開關151按照來自用戶選擇單元175的使用子帶信息，對由調製單元163輸出到用戶的調製信號進行切換，並將調製信號與適當的子帶相連接。
調節單元152基本上是通過各個開關將發往各個用戶的數據輸出至選擇出的子帶，但是在同一子帶上，多個用戶的請求重疊時，則進行調整以避免重疊。另外，由於在實施方式2中需要進行更複雜的調整的事例中，對調整處理進行說明，因此在此省略該調整處理。
S/P變換單元153為了將由調節單元152輸出的信號多載波化，而執行S/P變換，並將結果輸出到復用單元165。
以上，是對基站裝置150進行的說明。
正如上述說明的那樣，根據本實施方式，移動站100的傳播路徑判斷單元131，判斷接收的多載波信號經由的傳播路徑的狀況，在OFDM的使用頻帶內確定傳播路徑狀態良好的頻率範圍。具體來說，因為OFDM的使用頻帶被分割成由發送方以及接收方的雙方已知的預定帶寬構成的多個頻帶(子帶)，所以傳播路徑判斷單元131從OFDM的使用頻帶中，選擇傳播路徑狀況等於或好於規定電平的子帶。然後，移動站100隻將該傳播路徑判斷單元131選擇的子帶通知給作為發送方的基站裝置150。因此，通知傳播路徑狀況良好的頻率範圍時，所需要的信號只包含用來識別被選擇的子帶的信息，所以能夠削減數據量，亦能夠提高通信系統的吞吐量。另外，通過這種方法，上行線路的數據量也被消減，所以能夠最小化移動站100的功率消耗。此外，該特徵不限於自動重發請求。
另外，在上述的結構中，各個子帶的帶寬大於或等於規定值，以便可以在1個子帶內配置多個副載波。另外，也是在一個子帶內，為了使1個子帶內的衰落大致相同，帶寬基於頻率選擇性衰落的特徵而小於或等於規定值。因此，在傳播路徑狀況被判定為良好的子帶內，不管使用哪個副載波進行數據發送，接收方的接收性能都會得到提高。不過該特徵不限於自動重發請求。
再者，在上述的結構中，在移動站100的頻率選擇單元113將傳播路徑狀況良好的子帶通知到基站裝置150時，通過由傳播路徑判斷單元131選擇的子帶發送通知信號。因此，基站裝置150隻需確認移動站100使用的子帶(對於通知信號不執行解碼等的處理)，就能夠識別傳播路徑狀況良好的頻率範圍。另外，由於基站裝置150不進行解碼等的處理，而不會發生處理延遲。不過該特徵不限於自動重發請求。
另外，在上述的結構中，移動站100的傳播路徑判斷單元131，將上述通知信號視為自動重發請求控制中的ACK/NACK信號。由於ACK/NACK信號原本就是自動重發請求控制所必需的信號，所以將該信號作為上述的通知信號能夠進一步削減上行線路的數據量。
另外，在上述的結構中，由移動站100發送的ACK/NACK信號中，由於相互使用不同的導頻模式，所以ACK以及NACK可以被識別。
自動重發請求控制是實現接收差錯較小的高質量分組通信所必需的技術。但是，伴隨著分組通信的高速和高質量化，為了不產生不必要的重發等，對於通過反方向的信道發送的ACK/NACK信號，也要求高質量化。
因此，以往對於ACK/NACK信號，應用了卷積編碼與Turbo編碼這樣的糾錯編碼技術。但是，一般來說，糾錯編碼以及解碼需要的處理量較大(糾錯能力強的Turbo編碼的解碼處理中，所需的處理量特別龐大)，從而在接收方就會發生大量的處理延遲的問題。另外，由於處理的延遲，通信系統整體的吞吐量降低，接收裝置的電路規模也會增大。
但是，在本實施方式中，對於ACK/NACK信號，只使用相互不同的導頻模式，不使用糾錯編碼。這是因為在本實施方式中，ACK/NACK信號是通過傳播路徑狀況良好的頻帶被發送的，所以接收方就認為可以無差錯地接收這些信號。因此，即使不使用數據量過度增大的高級的糾錯編碼，也能夠提高ACK/NACK信號的可靠性，所以能夠削減上行線路的數據量。另外，基站裝置150的判斷單元176的ACK/NACK判斷處理可以通過導頻模式的相關處理、模式匹配等來進行。即，基站裝置150不需要解調處理以及糾錯等解碼處理。因此，能夠減小處理延遲，且能夠提高通信系統的吞吐量。另外，也將減小基站裝置150的電路規模。
另外，在上述的結構中，發送單元110在通知了傳播路徑狀況良好的子帶之後，接收單元120以後的接收處理限定在該子帶中。因此，在減小接收處理的同時可以減少功率消耗。
另外，在本實施方式中，雖然以傳播路徑判斷單元131從OFDM的使用頻帶中，選擇傳播路徑狀況最好的1個子帶的情況為例進行說明，但是傳播路徑判斷單元131也可以確定傳播路徑狀況等於或好於規定電平的頻率範圍。也即，此時傳播路徑判斷單元131向基站裝置150通知傳播路徑狀況等於或好於規定電平的多個子帶。然後，基站裝置150從被通知的多個子帶中，選擇實際供移動站100使用的子帶。
另外，在本實施方式中，在選擇傳播路徑狀況良好的子帶時，雖然是以進行傳播路徑變動的估計的情況為例進行的說明，但是也可以通過測定包含了下行線路信號中的用於其他用戶的數據的全體頻帶數據區域的接收功率來選擇接收功率高的子帶，以替代傳播路徑變動的估計。另外，也可以利用SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)、SIR(Signal-to-Interference Ratio，信幹比)等的接收質量，來替代接收電平。
還有，在本實施方式中，雖然對當移動站100接收由基站裝置150發送的被頻率調度的數據時，限定以事先通知的子帶進行無線接收處理的情況為例進行了說明，但是基站裝置150可以在數據發送之前，通過用戶的專用信道，將實際分配給移動站的下行線路通知給移動站。據此，移動站100隻需在基站裝置150通知的限定子帶上進行無線接收處理，能夠進一步減少要經過處理的子帶的數量。所以，能夠減小處理延遲，且能夠削減功率消耗。再者，此時專用信道也可以使用按每個用戶事先設定的副載波。據此，副載波成為用戶特定的副載波，所以在用戶之間信號相互正交，從而能夠可靠地將用戶復用。另外，在下行線路的分配中，發生爭執的情況也一樣，基站裝置150通過控制信道，將解決該爭執關係後最終分配的子帶通知給移動站100，這樣移動站100的處理量就被減輕。該方法在將本實施方式涉及的通信系統用於現有系統(例如，第3代的移動通信系統)時特別有效。
另外，在本實施方式中，因為以TDD方式的通信系統為例，上行線路與下行線路使用同樣的頻帶。通過在下行線路中選擇傳播路徑狀況良好的子帶，經由相同的子帶在上行線路中發送通知信號，便可以將選擇的子帶通知給基站裝置。不過，即使在上行線路與下行線路使用不同頻帶的通信系統中，只要事先設定好下行線路的子帶#1與上行線路的子帶#10相對應，即上行線路的子帶與下行線路的子帶之間的對應關係，就可以應用本發明。也就是說，在下行線路中選擇傳播路徑狀況良好的子帶，通過與該子帶對應的上行線路的子帶發送通知信號，便可以將選擇的子帶通知給基站裝置。
另外，在本實施方式中，以各個子帶中配置了多個副載波的情況，也就是將連續位置的多個副載波進行分組作為1個子帶為例進行了說明(參照圖3)，但子帶的設定方法並不限於此。例如，圖11是表示子帶與副載波信號關係的其它形態的信號結構圖。圖11下方的信號圖是為了容易理解，而將圖11上方表示的各個副載波信號按每個子帶劃分的示意圖。另外，在這些圖中，SB是子帶的簡稱。在該例中，將相隔預定頻率的多個副載波進行分組作為1個子帶。具體來說，副載波#1、#4、#7形成子帶#1；副載波#2、#5、#8形成子帶#2；副載波#3、#6、#9形成子帶#3。然後，移動站100例如求出子帶#1所包含的各個副載波的接收功率的平均值，將該平均值與在其它子帶上同樣求出的平均值進行比較，由此來選擇傳播路徑狀況良好的子帶。通過採用這樣的信號結構，可以在以頻率軸來表示周期性衰落特徵的傳播路徑環境中，確定傳播路徑狀況良好的頻率範圍，進行頻率調度。
另外，在本實施方式中，以通過導頻信號的導頻模式來識別ACK/NACK信號的情況為例進行了說明，但是也可以根據ACK/NACK信號的接收功率進行識別。
另外，在本實施方式中，以通過導頻信號的導頻模式來區別ACK/NACK信號的情況為例進行了說明，但是也可以通過其它的方法來區別ACK/NACK信號。例如，也可以設置數據生成單元以替代導頻選擇單元111，ACK/NACK分別設成0和1，通過譬如BPSK(Binary Phase Shift Keying，二進位移項鍵控技術)的抗錯能力強的調製方式進行調製，再進行發送。據此，接收方即使不進行糾錯，也能夠識別ACK/NACK。
另外，在本實施方式中，由於發送方使用傳播路徑狀況良好的子帶發送數據，因此提高了接收方的接收性能。據此，例如，在如HSDPA方式那樣的在接收方向發送方請求實施發送信號的MCS(Modulation and CodingScheme，調製和編碼方式)的通信系統中，能夠選擇傳送率更高(耐差錯性要弱)的MCS。
另外，當通信系統中容納的用戶數較少時，可以使ACK/NACK信號的導頻碼元重複。據此，能夠提高接收方的接收性能。另外，由於這樣能夠提高ACK/NACK信號的可靠性，所以能夠提高通信系統的吞吐量。另外，基站裝置按照用戶數設定重複的次數，並對移動站進行指示。
另外，導頻碼元的重複可以通過多個子帶進行發送。據此，能夠向多個發送方通知傳播路徑狀況良好的子帶。
另外，還可以通過編碼復用等的方法，在各個子帶上復用發往多個用戶的信號。據此，能夠增加可以容納的用戶數。另外，即使同一子帶上集中了多個用戶時，也能夠容納並且互不幹擾。
另外，對於上行線路發送的數據，可以對優先程度高的用戶分配低頻帶，對相對的優先程度低的用戶分配高頻帶。圖12是表示基站裝置中，接收質量(這裡是SIR)的頻率特性的圖。如圖所示，當在上行線路上適用OFDM方式時，由於各個移動站的取樣不穩定所引起的ICI(Inter-Carrier-Interference，載波間幹擾)的影響，基站裝置的接收SIR隨著頻率變高而有變差的趨勢。據此，通過對優先程度高的用戶分配低頻帶(例如，低中間頻率的載波)，對相對來說優先程度低的用戶分配高頻帶，便可以提高通信系統整體的吞吐量。
(實施方式2)圖13是表示本發明實施方式2涉及的移動站200的主要結構的方框圖。另外，移動站200與圖1所示的移動站100具有相同的基本結構，並且在相同的結構要素上標註相同的符號以省略其說明。
本實施方式涉及的移動站200的特點是，接收單元220的傳播路徑判斷單元23從傳播路徑狀況良好的子帶起按照降序賦予優先順序，向發送單元210的導頻選擇單元211以及頻率選擇單元213雙方輸出該優先順序信息。導頻選擇單元211以及頻率選擇單元213用規定的方法將上述信息通知給基站裝置。
在各個用戶具有的移動站200中，傳播路徑估計單元126對使用的OFDM下行線路頻帶的全部區域，計算信道估計值等，得到傳播路徑變動的信息。傳播路徑判斷單元231根據該信息，從傳播路徑狀況良好(或者接收電平或SNR較高的)的子帶起，按照降序對子帶賦予優先順序。該優先順序分配到規定數目(規定級別)為止。然後傳播路徑判斷單元231將包含了該優先順序的子帶信息通知到導頻選擇單元211以及頻率選擇單元213。
圖14A以及圖14B是將由傳播路徑判斷單元231賦予優先順序的子帶與下行線路的傳播路徑狀況同時表示的圖。另外，圖14A表示用戶#1的情況，圖14B是表示用戶#2的情況。另外，為了易於理解，不用信道估計值，而是用移動站的接收信號的接收電平來表示傳播路徑狀況。
圖14A表示的用戶#1的情況，由於頻率f8～f9的子帶的接收電平最高，所以首先選擇該子帶，並且賦予其的優先順序為1級。其次，由於頻率f6～f7的子帶的接收電平次高，所以選擇該子帶，並且賦予其的優先順序為2級。如果規定的優先順序數目只有2級，那麼就結束優先順序賦予的處理。圖14B表示的用戶#2的情況也是如此，按照頻率f7～f8、f6～f7的順序，對子帶賦予優先順序。
導頻選擇單元211根據下列雙方的信息，即由差錯檢測單元130所輸出的ACK/NACK信息，與由傳播路徑判斷單元231所輸出的被賦予優先順序的各個用戶的子帶信息，從多個導頻模式中選擇特定的對應的導頻模式。即，利用多種導頻模式，向要被發送的ACK/NACK信號給出有關優先順序的信息。圖15是表示導頻選擇單元211選擇的導頻模式的示例圖。
如圖所示，導頻信號由2位的導頻模式構成，最初的1位為識別ACK/NACK信號的位，其次的1位為表示優先順序的位。根據該導頻模式，可以表示ACK/NACK信息以及優先順序信息雙方的信息。另外，該圖表示的是規定的優先順序到2級為止的示例。
圖16是表示實現上述操作的頻率選擇單元213的內部結構的方框圖。
頻率選擇單元213具有與圖5所示的頻率選擇單元113相同的基本結構，所不同的是，來自調製單元212的多個ACK/NACK信號輸入到開關207。雖然由調製單元212輸入的多個ACK/NACK信號分別被賦予優先順序，但是頻率選擇單元213並不考慮優先順序，僅僅是切換到對應的子帶的輸出端子，並分別連接各自的信號。
以上是關於移動站200的說明。下面，是關於接收由移動站200所發送的多載波信號的基站裝置250的說明。
另外，基站裝置250的基本結構由於與實施方式1中的圖7所表示的基地裝置150相同，則省略對其基本結構的說明。
圖17是表示基站裝置250內的用戶選擇單元175a的內部結構的方框圖。另外，該用戶選擇單元175a的基本結構，也與圖9所表示的用戶選擇單元175相同，僅就其不同點，進行說明。
檢測單元283(283-1、283-2)檢測移動站200使用的多個子帶，將每個子帶所接收的ACK/NACK信號輸出給判斷單元176，同時將這些子帶的位置信息輸出給頻率選擇單元164a。此時，由於ACK/NACK信號中也被賦予了優先順序信息，因此，測定單元283通過相關計算、模式匹配等，進一步提取出優先順序信息，也將該信息輸出給頻率選擇單元164a。
圖18是表示基站裝置250內的頻率選擇單元164a的內部結構的方框圖。另外，由於該頻率選擇單元164a的基本結構也與圖10所示的頻率選擇單元164相同，僅就其不同點進行說明。
調節單元255根據由用戶選擇單元175a所輸出的各個用戶的子帶的位置信息以及優先順序信息，調節並決定發往各用戶的調製信號該分配給哪個子帶，並將分配信息輸出給開關151。開關151根據由調節單元255輸出的子帶分配的信息，將由調製單元163輸出的發往各用戶的調製信號進行切換，並輸出結果信號給開關256。開關256將通過開關151輸入的發往各用戶的數據與適當的子帶相連接。
下面，就調節單元255的分配子帶的調節方法進行詳細的說明。
調節單元255首先判斷各用戶的第1優先順序的子帶是否與其它用戶有爭執。然後，當某用戶的第1優先順序的子帶與其它用戶的第1優先順序的子帶爭執時，調節單元255按照下面的過程消除這些用戶的爭執關係。
圖19是表示爭執關係的消除處理過程的流程圖。另外，這裡為了簡化說明，認為用戶#1與用戶#2之間產生上述的爭執關係。另外，圖中用戶#1簡稱為U1；用戶#2簡稱為U2；第1優先順序的子帶簡稱為SB1；第2優先順序的子帶簡稱為SB2。
調節單元255首先判斷用戶#1的第2優先順序的子帶與其它用戶的(第2優先順序的子帶)是否發生了爭執(ST2010)。當沒有發生爭執關係時，確認該第2優先順序的子帶是否已經被其它用戶使用(被分配)(ST2020)。當已經被其它用戶使用時，對用戶#1分配第1優先順序的子帶，對用戶#2分配第2優先順序的子帶(ST2030)。在ST2020中，當用戶#1的第2優先順序的子帶還沒有被使用時，調節單元225對用戶#1分配第2優先順序的子帶，對用戶#2分配第1優先順序的子帶(ST2040)。另外，在ST2010中，當在用戶#1的第2優先順序的子帶上發生了爭執關係時，對用戶#1分配第1優先順序的子帶，對用戶#2分配第2優先順序的子帶(ST2050)。
此外，即使根據上述處理，也沒有消除第1優先順序的子帶的爭執關係時，例如，在ST2050中，當應該分配給用戶#2的第2優先順序的子帶已經分配給其它用戶時，就將ST2010中的第2優先順序更改為第3優先順序並重新進行之後的處理。
歸納上述的調節方法的要點，調節單元255當在第n優先順序的子帶上發生了爭執關係時，確認用於用戶的(第n+1優先順序)是否存在無法將該(第n+1優先順序)分配給該用戶的不方便因素。然後，當一個用戶的第n+1優先順序的子帶上存在不方便因素時，則優先將第n優先順序的子帶分配給存在該不方便因素的用戶。下面就採用該過程的理由進行說明。
圖20是表示按照上述流程進行的子帶分配的具體示例圖。
例如，用戶#2的第1優先順序的子帶「7」，由於沒有與其它用戶爭執，所以對用戶#2直接分配子帶「7」。此時，用戶#1的第2優先順序的子帶「7」，由於已被用戶#2決定使用，所以就從用戶#1的優先順序列表中被刪除。
另一方面，用戶#1以及用戶#3的第1優先順序的子帶發生爭執。因此就不能這樣進行分配，而要著眼於第2優先順序的子帶。用戶#1的第2優先順序的子帶「7」如上所述，已經不能使用。也就是說，用戶#1的第2優先順序的子帶，存在無法用於分配子帶的不方便因素。因此，就讓用戶#1使用第1優先順序的子帶「5」。這樣，由於用戶#3的第1優先順序的子帶「5」正在使用，因此對用戶#3分配第2優先順序的子帶「6」。
假如，對用戶#3分配了第1優先順序的子帶「5」的話，那麼向用戶#1分配的子帶是對用戶#1來說第3優先順序的子帶，是不理想的狀態。根據上述分配方法，就能夠迴避出現這種分配的狀況。這就是進行上述分配方法的理由。
基站裝置250內的調節單元255根據上述方法，能夠進行子帶分配的調節。
移動站200對所有的賦予了優先順序且通知了的子帶進行接收處理，而只對發往移動站200的數據進行解調。據此，即使在下行線路發生了爭執關係，即使沒有來自基站裝置250的關於分配信息的通知，移動站200也能夠接收發往該移動站200的數據。
這樣，根據本實施方式，由於移動站對下行線路中傳播路徑狀況良好的多個子帶分配優先順序，並將所述子帶通知給基站裝置，所以基站裝置可以考慮多個用戶的狀況(在多個用戶之間進行調整)，來進行頻率調度。這樣，能夠提高通信系統的吞吐量。
另外，在本實施方式中，雖然是以按照傳播路徑狀況的良好次序向子帶賦予預定級別的優先順序的情況為例進行的說明，不過例如，接收單元220的傳播路徑判斷單元231，可以首先選擇傳播路徑狀況等於或好於規定電平的多個子帶，其次，對這些所有的子帶賦予優先順序。通過該方法，也能夠削減上行線路的數據量。
另外，雖然在本實施方式中，以在分配優先順序時考慮各個子帶的傳播路徑狀況的情況為例進行的說明，不過也可以將子帶內的傳播路徑變動的激烈程度考慮在內。也就是說，通過信道估計值的分散等，掌握子帶內的傳播路徑變動的激烈程度，降低分散大的子帶被賦予的優先順序。
再者，雖然在本實施方式中，以移動站200根據導頻模式的不同區別優先順序信息後對基站裝置進行通知的情況為例進行的說明，不過移動站200也可以通過對ACK/NACK信號的發送功率加以區別，來區別和發送優先順序信息。據此，就可以將多個發送的導頻信號的導頻模式設成同樣的，且在基站裝置一方可以合成碼元，而提高ACK/NACK信號的依賴性。據此，多個移動站在選擇相同的子帶時，通過根據優先順序分配下行線路的子帶，對多個移動站可以保證高質量的通信，能夠提高通信系統的吞吐量。
另外，在上述示例中，移動站200也可以以相同的發送功率來發送ACK和NACK信號。即，雖然移動站一方不向基站裝置一方通知優先順序信息，但是在基站裝置一方可以對由移動站發送來的多個ACK/NACK信號的接收電平進行比較，從接收電平高的子帶開始以降序賦予優先順序。據此，即使以下行線路的傳播路徑狀況為標準選擇的子帶的傳播路徑狀況隨時間的經過，在上行線路通信的時候發生了變動，也會因為直接考慮了上行線路的傳播路徑的變動來賦予優先順序，而可以進行更準確的頻率調度。
(實施方式3)圖21是表示本發明實施方式3涉及的移動站300的主要結構的方框圖。另外，該移動站300具有與圖1所示的移動站100相同的基本結構，對相同的結構要素標註相同的符號，且省略其說明。
本實施方式涉及的移動站300的特點是，還具有移動判斷單元301以及數據類別判斷單元302，並且當移動站300不處於移動狀態時，或者接收的數據屬於確定的數據類別時，使不需要運作的某一規定電路停止。
移動判斷單元301從由傳播路徑估計單元126輸出的信道估計值來測定都卜勒頻率，並根據該測定，判斷移動站裝置300是否處於移動狀態。然後，當判斷出移動站300不處於移動狀態時，移動判斷部分301將控制信號(停止信號)C31輸出到傳播路徑判斷單元131，使傳播路徑判斷單元131停止一定的時間。另外，移動狀態的判斷也可以利用GPS(Global Positioning System，全球定位系統)信號。
在移動通信系統中，作為傳播路徑狀況發生變化的主要原因，最大的原因是移動站自身的移動。據此，在本實施方式中，當移動判斷單元301判斷移動站不處於移動狀態時，在推測在比較短的時間中變化不大的情況下，讓不需要運作的規定電路，即傳播路徑判斷單元131停止一定的時間。據此，能夠使移動站300的功率消耗降低。
另外，移動判斷單元301在輸出停止的控制信號C31，且經過了規定時間後，輸出開始運作的控制信號C31，使傳播路徑判斷單元131重新開始運作。並且，在經過規定時間之前，檢測出移動站300處於移動狀態時，移動站301也輸出開始運作的控制信號C31，使傳播路徑判斷單元131的運作重新開始。
數據類別判斷單元302判斷由解碼單元129輸出的接收數據，即語音數據、流(streaming)數據、分組數據等的類別。然後，當接收的數據屬於確定的數據類別時，數據類別判斷單元302將控制信號(停止信號)C32輸出到發送單元110，使ACK/NACK信號的發送停止一定的時間。
移動站300如上所述，向基站裝置通知傳播路徑狀況良好的子帶。因此，在一定的時間內，對於基站裝置所發送的數據，移動站300錯誤接收到的概率較低。一方面，作為接收數據的類別，有語音數據、用於視頻流分配的流數據、類似電子郵件的分組數據等。這裡，語音數據、流數據等數據的特點為，實時性強、基本上是從基站裝置連續地發送數據，以及可以容許稍微的接收差錯。另一方面，分組數的特點為實時性弱、容許一定程度的發送延遲，間歇性地發送。
因此，在本實施方式中，當接收的數據是由基站裝置連續地發送來的數據時，在假設在向基站裝置通知了傳播路徑狀況良好的子帶後短時間內，移動站300錯誤接收從基站裝置發送的數據的概率較低的情況下，使ACK/NACK信號的發送，即自動重發請求控制停止一定的時間。據此，可以達到使移動站300的功率消耗降低的目的。
另外，在接收數據為容許有稍微的接收差錯的數據時，也可以讓自動重發請求控制停止。在這樣的情況下，使自動重發請求控制停止一段規定的時間或者直到數據類別發生變化為止。
另外，在基站裝置發送數據的同時也通知該數據的類別的情況下，即使不設置數據類別判斷單元302，也能夠進行上述的操作。
圖22是表示移動判斷單元301以及數據類別判斷單元302的電路停止處理過程的流程圖。
首先，移動判斷單元301測定移動站300的移動狀態(ST3010)。然後，移動判斷單元301判斷移動站300是處於移動中還是處於靜止中(ST3020)。當判斷移動站300為正在移動的情況下，進行在實施方式1以及2中已經說明的常規處理(ST3030)。另一方面，在判斷移動站300為靜止的情況下，移動判斷單元301讓傳播路徑判斷單元131停止(ST3040)。此時，隨著傳播路徑判斷單元131的停止，頻率選擇單元113則保持開關的狀態(維持現狀)。
其次，數據類別判斷單元302判斷接收數據的QoS(Quality of Service，服務質量)，即數據類別(ST3050)。然後，當接收數據為語音數據、流數據等時(ST3060)，數據類型判斷單元302停止ACK/NACK信號的發送(ST3070)。隨後，處理流程返回ST3010，移動判斷單元301再次監視(測量)移動狀態。另一方面，在ST3060中，當接收數據不是語音數據等時，處理流程直接返回ST3010。
這樣，根據本實施方式，當移動站300不處於移動狀態時，或者接收數據是被連續發送的數據時，由於讓不需要運作的規定的一部分電路停止，所以能夠達到使移動站300的功率消耗降低的目的。
(實施方式4)圖23是本發明的實施方式4涉及的收發方法的概要的說明圖。這裡是以進行下行線路頻率調度，並且頻率調度的更新周期，即，對各個用戶變更各個子帶的分配的周期與上行線路ACK/NACK信號的發送周期不同的通信系統為例進行的說明。
在該通信系統中，本實施方式涉及的移動站只有在更新下行線路的頻率調度時(區間P2)，通過上述實施方式1所示的方法進行上行線路的ACK/NACK的發送。另一方面，在頻率調度更新時間時隙以外的時間時隙(上行線路時隙)中(區間P1、P3)，1個用戶佔有並使用通過上次頻率調度所分配的子帶。
具體來說，區間P1採用常規的上行線路時隙結構，這裡，用戶#1、用戶#2、…、用戶#N在區間P1中連續使用分別通過頻率調度分配的子帶#1、子帶#2、…、子帶#N。例如，在時間時隙t1、t2中，用戶#1、用戶#2、…、用戶#N分別使用子帶#1、子帶#2、…、子帶#N進行上行線路信號的發送。
接著，頻率調度的更新定時，具體來說時間時隙t11在移動站以及基站裝置是已知的，所以在該時隙中，各個用戶(移動站)如實施方式1所示的那樣，利用ACK/NACK信號向基站裝置通知傳播路徑狀況良好的子帶。基站裝置對各用戶的ACK/NACK信號使用的子帶進行識別，根據該子帶信息進行頻率調度，即，對各個用戶進行子帶分配。也就是說，在區間P2中，適用實施方式1所示的收發方法。例如，對傳播路徑狀況的判斷，可以用整個區間P1的傳播路徑估計值等的平均值，也可以用區間P1內的特定區間的傳播路徑估計值來進行。
在區間P3中，各個用戶按照區間P2內決定的子帶分配進行通信。這裡表示了向用戶#1分配子帶#N，向用戶#2分配子帶#1、向用戶#N分配子帶#2的示例。
圖24以及圖25分別是概略性地表示實現上述操作的本實施方式涉及的移動站400以及基站裝置450的方框圖。另外，移動站400以及基站裝置450都採用相同的結構。
具體來說，在移動站400中，對進行一般的OFDMA收發的OFDMA收發單元411、423與實施方式1所示的收發單元110、120，按照頻率調度的更新周期進行切換。在基站裝置450中，對進行一般的OFDMA收發的OFDMA收發單元461、473與實施方式1所示的收發單元160、170，按照頻率調度的更新周期進行切換。收發單元110、120、160、170不具有與OFDMA收發單元411、423、461、473共享的RF單元、天線等，所以在附圖中表示成收發單元110a、120a、160a、170a。
另外，上述的切換操作，在移動站400中通過控制單元401控制開關412、422，在基站裝置450中通過控制單元451控制開關462、472來進行。不過省略有關RF單元413、421、463、471以及天線402、452的說明。另外，為了便於說明，輸入信號與輸出信號在圖中未示出。
圖26以及圖27是表示上述移動站400的OFDMA發送單元411以及OFDMA接收單元423內部的主要結構的方框圖。此外，圖28以及圖29是表示上述基站裝置450的OFDMA發送單元461以及OFDMA接收單元473內部的主要結構的方框圖。另外，這些裝置具有與實施方式1所示的發送單元110、160，接收單元120、170相同的基本結構(參照圖1、圖7)。在相同的結構上標註相同的符號，且省略其說明。另外，也省略作為一般結構的編碼單元、解調單元、解碼單元的說明。
下面，對有關上述移動站400的控制單元401以及基站裝置450的控制單元451的操作進行更詳細的說明。另外，控制單元401、控制單元451的基本操作是相同的。
頻率調度更新之後，OFDMA發送單元411、OFDMA接收單元423保持經更新處理後的各用戶的子帶的分配。具體來說，通過OFDMA發送單元411的頻率選擇單元113、OFDMA接收單元423的分離/選擇單元125、OFDMA發送單元461的頻率選擇單元164、OFDMA接收單元473的用戶選擇單元175保持子帶的分配。另外，頻率調度更新周期就移動站400以及基站裝置450而言是雙方已知的並已事先決定的值，是根據幀數確定的。
控制單元401以及控制單元451按照內部計數器切換各個開關。以控制單元401為例進行說明。具體來說，控制單元401每1個無線幀就使幀數測量計數器增加1，如果計數器值與頻率調度更新周期相等，就將開關切換控制信號C41輸出到開關412、422，分別讓發送單元110a與RF單元413連接，接收單元120a與RF單元421連接。此時，幀數測量計數器被清零。另一方面，當計數器值與頻率調度更新周期不同時，控制單元401通過開關切換控制信號C41，讓OFDMA發送單元411與RF單元413連接，OFDMA接收單元423與RF單元421連接。
這樣，根據本實施方式，在下行線路的頻率調度更新周期與上行線路的ACK/NACK發送周期不同的系統中，只在下行線路的頻率調度更新時，通過實施方式1所示的方法，進行上行線路的ACK/NACK發送。因此，能夠削減用於頻率調度的反饋信息量，並且能夠降低ACK/NACK發送的差錯率。
另外，在本實施方式涉及的移動站400中，作為與OFDMA發送單元411成對的發送單元，雖然是以使用與實施方式1所示的發送單元110類似的結構的發送單元110a的情況為例來說明的，不過也可以使用與本實施方式2所示的發送單元210類似的結構。同樣，在本實施方式涉及的移動站400中，作為與OFDMA接收單元423成對的接收單元，雖然是以使用與實施方式1所示的接收單元120類似的結構的接收單元120a的情況為例來說明的，不過也可以使用與實施方式2所示的接收單元220類似的結構，或者是與實施方式3記載的接收單元320類似的結構。
另外，在本實施方式中，雖然以1個用戶使用1個子帶進行通信的情況為例進行說明的，不過1個用戶也可以使用多個子帶，例如用戶#1可以使用子帶#1以及子帶#2進行通信。
以上，是關於本發明的各個實施方式的說明。
本發明涉及的收發裝置不受上述實施方式1～4的限制，能夠進行各種變化來施行。例如可以適當地組合實施方式1～4來施行。
另外，本發明涉及的收發裝置也適用於ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line，非對稱數字用戶線路)等的有線通信系統，由此可以提供一種頻率調度效率好的有線通信系統。
另外，雖然在此以TDD方式的通信系統為例進行的說明，但是本發明不受其限制，例如，也可以是FDD方式的通信系統。
另外，在此，雖然以用硬體構成本發明的情形為例進行了說明，但是本發明也能夠通過軟體來實現。例如，通過程式語言，對本發明涉及的接收方法或者發送方法的算法進行記述，並在內存中保存該程序並通過信息處理裝置來實行，從而能夠實現與本發明的接收裝置或者發送裝置相同的功能。
另外，用於說明上述各實施方式的各個功能塊典型的可以以集成電路組成的LSI來實現的。也可以將這些功能塊單獨地做成一個個晶片，或者部分或全部地包含在一個晶片上。
另外，這裡雖然使用LSI，但根據集成度的不同，也可以適用被稱為IC、特級LSI、超LSI的晶片。
並且，集成電路的技術並不局限於LSI，也可以使用專用電路或者是通用處理器來實現。製造LSI後，也可以利用FPGA(Field Programmable GateArray，現場可編程門陣列)，或能夠重建LSI內部的線路單元的連接或設定的可再配置處理器(Reconfigurable processor)。
再有，如果依據半導體技術的進步或者是派生的其他技術，出現可以替換LSI的集成電路技術的話，當然也可以用該技術使功能塊集成化。也有可能應用生物技術等。
本發明接收裝置的第一種形態採用的結構包括判斷單元，對接收的多載波信號所經由的傳播路徑的狀態進行判斷；確定單元，根據該判斷結果，從上述接收的多載波信號的使用頻帶中，確定傳播路徑狀況好於或等於規定電平的範圍；以及通知單元，向發送裝置通知表示該確定範圍的範圍信息。
根據該結構，由於在使用頻帶中，只向發送方通知傳播路徑狀況良好的範圍，所以不僅能夠削減數據量，而且還能夠提高通信系統的吞吐量。此外能夠控制接收裝置的功率消耗。
本發明接收裝置的第二種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述接收的多載波信號使用的頻帶被分割成發送裝置以及接收裝置雙方已知的多個頻帶；上述確定單元具有選擇單元，其在上述多個頻帶內選擇傳播路徑狀況好於或等於規定電平的頻帶；所述通知單元通過所述選擇單元選擇的頻帶發送通知信號，並向發送裝置通知所述範圍信息。
根據該結構，接收裝置選擇傳播路徑狀況好於或等於規定電平的子帶，通過選擇的子帶將通知信號發送到發送方。據此，發送方只是對通知信號所使用的子帶進行確認(對通知信號即使不執行解碼等處理也可以)，就能夠識別傳播路徑狀況良好的頻率領域。另外，因為不進行解碼等的處理，所以處理延遲也不會發生。
本發明接收裝置的第三種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述通知信號包括用於自動重發請求控制的ACK信號或NACK信號。
根據該結構，通過將ACK/NACK信號用做通知信號，能夠進一步削減數據量。另外，ACK/NACK信號因為是經由傳播路徑狀況良好的區域被發送的，所以能夠實現高質量的傳送。
本發明接收裝置的第四種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述ACK信號以及NACK信號根據導頻模式或者發送功率的不同來進行區別。
根據該結構，導頻模式的ACK/NACK判斷處理能夠通過相關處理、模式匹配等進行。即，不需要進行解調處理以及糾錯等的解碼處理。據此，不僅能夠降低處理的延遲，還能夠提高通信系統的吞吐量。
本發明接收裝置的第五種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述接收裝置根據所述接收的多載波信號的接收質量，設定發送信號的調製方式，其中，所述通知信號通過具有比基於上述接收質量所設定的調製方式要高的傳送率的調製方式進行調製。
根據該結構，由於發送方是使用傳播路徑狀況良好的子帶來發送數據，因而接收方的接收性能也隨之提高，例如，在HSDPA方式中，能夠選擇更高傳送率的MCS。
本發明接收裝置的第六種形態在上述結構中還包括產生單元，產生有關由上述選擇單元所選擇的頻帶的附加信息；其中，所述選擇單元選擇多個包含於上述傳播路徑狀況好於或等於規定電平範圍中的頻帶；所述產生單元根據傳播路徑狀態對由上述選擇單元所選擇的多個頻帶分配優先順序，並將該順序包含在附加信息中；所述通知單元除所述範圍信息外還向發送裝置通知所述附加信息。
根據該結構，移動站對下行線路中傳播路徑狀況良好的多個子帶賦予優先順序，並將所述子帶通知給基站，因而基站裝置能夠考慮多個用戶的狀況(在多個用戶之間進行調整)，來進行頻率調度。據此，能夠提高通信系統的吞吐量。
本發明接收裝置的第七種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述通知單元按照由所述產生單元分配的優先順序來改變所述通知信號的導頻模式或者發送功率，並向發送裝置通知所述附加信息。
根據該結構，不進行解調處理或者解碼處理就可以判別通知信號的內容。據此，不僅能夠降低處理的延遲，而且能夠提高通信系統的吞吐量。
本發明接收裝置的第八種形態採用在上述結構中的一種結構，其中通知了所述範圍信息後，在由所述確定單元所確定的範圍內，進行所述接收的多載波信號的接收處理。
根據該結構，減少接收處理的同時，能夠降低功率消耗。
本發明接收裝置的第九種形態採用在上述結構中的一種結構，還包括識別單元，對映射在所述接收的多載波信號上的數據類別進行識別；控制單元，當識別出的數據類別對應於由發送裝置連續發送的數據時，或者對應於被允許有規定範圍內的接收差錯的數據時，該控制單元讓一部分電路停止規定的時間。
本發明接收裝置的第十種形態採用在上述結構中的一種結構，還包括判斷單元，判斷所述接收裝置是否處於靜止狀態；控制單元，當判斷出所述接收裝置處於靜止狀態時，讓一部分電路停止規定的時間。
根據這些結構，由於讓不需要運作的部分電路停止，所以能夠降低功率消耗。
本發明接收裝置的第十一種形態採用在上述結構中的一種結構，還包括取得單元，取得所述接收裝置所屬的通信系統內的通信終端數其中，當取得處理的通信終端數少於或等於規定值時，所述通知單元重複上述通知信號。
本發明接收裝置的第十二種形態採用在上述結構中的一種結構，其中接收裝置作為通信系統的通信終端使用，其中所述取得單元由所述通信系統的基站通知所述通信終端數。
本發明接收裝置的第十三種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述判斷單元對上述接收的多載波信號進行傳播路徑的變動估計和接收質量的測量中的任意一種處理，來判斷所述接收的多載波信號的傳播路徑狀況。
本發明接收裝置的第十四種形態採用在上述結構中的一種結構，其中所述頻帶中所包含的多個副載波信號，事先被分配給所述接收裝置以及其它接收裝置。
本發明接收裝置的第十五種形態採用在上述結構中的一種結構，其中上述通知信號被碼分復用。
本發明發送裝置的第一種形態採用的結構包括取得單元，從接收裝置取得表示多個頻帶內的傳播路徑狀況好於或等於規定電平的頻帶的頻帶信息，所述多個頻帶是發送多載波信號使用的頻帶分割而成的並且是發送裝置以及接收裝置雙方已知的；以及發送單元，經由上述頻帶信息所指示的頻帶將信號發往接收裝置。
本發明發送裝置的第二種形態採用的結構包括在上述結構中，上述取得單元包括識別單元，對來自上述接收裝置的信號所經由的頻帶進行識別；判定單元，判定所識別的頻帶是上述傳播路徑狀態好於或等於規定電平的頻帶。
本發明發送裝置的第三種形態採用在上述結構中的一種結構，其中發送裝置作為容納多個通信終端的通信系統的基站來使用，上述取得單元，除了上述頻帶信息，還從各個通信終端取得上述頻帶的傳播路徑狀態的優先順序；上述發送單元，根據上述頻帶信息以及上述頻帶的傳播路徑狀態的優先順序，決定分配給發往各通信終端的信號的頻帶。
本發明發送裝置的第四種形態採用在上述結構中的一種結構，其中上述發送單元在對各個通信終端發送信號之前，向上述各個通信終端通知通過頻率調度所決定的頻帶。
本發明發送裝置的第五種形態採用在上述結構中的一種結構，其中上述發送單元通過由頻率調度決定的頻帶，發送通知信號。
本發明發送裝置的第六種形態採用在上述結構中的一種結構，其中上述發送單元將載波中心頻率的較低的頻帶分配給優先順序高的通信終端。
本發明發送裝置的第七種形態採用上述結構中的一種結構，上述發送單元按照容納的通信終端數，向各個通信終端指示上述頻帶信息的重複次數。
本發明接收方法的第一種形態包括以下步驟判斷接收的多載波信號所經由的傳播路徑的狀態；根據該判斷結果，從上述接收的多載波信號的使用頻域中，確定傳播路徑狀態好於或等於規定電平的範圍；向發送裝置通知表示該確定範圍的範圍信息。
本發明發送方法的第一種形態包括以下步驟將發送多載波信號的使用頻域分割成發送裝置以及接收裝置雙方已知的多個頻帶；從接收裝置中取得表示上述多個頻帶內的傳播路徑狀態好於或等於規定電平的頻帶的頻帶信息；經由上述頻帶信息所指示的頻帶將信號發送至上述接收裝置。
本說明書基於2004年1月29日申請的日本專利申請第2004-021198號以及2005年1月26日申請的日本專利申請第2005-018149號。其內容通過引用併入本文。
工業實用性本發明涉及的收發裝置具有提高系統吞吐量的效果，在OFDMA方式的通信系統中用作收發裝置等是有優勢的。
權利要求
1.一種接收裝置，包括判斷單元，對接收的多載波信號所經由的傳播路徑的狀況進行判斷；確定單元，根據該判斷結果，從上述接收的多載波信號的使用頻帶中，確定傳播路徑狀況好於或等於規定電平的範圍；以及通知單元，向發送裝置通知表示該確定範圍的範圍信息。
2.如權利要求1所述的接收裝置，其中，上述接收的多載波信號使用的頻帶被分割成發送裝置和接收裝置雙方已知的多個頻帶；上述確定單元具有選擇單元，其在上述多個頻帶內選擇傳播路徑狀況好於或等於規定電平的頻帶；上述通知單元通過上述選擇單元選擇的頻帶發送通知信號，並向發送裝置通知上述範圍信息。
3.如權利要求2所述的接收裝置，其中，上述通知信號包括用於自動重發請求控制的ACK信號或NACK信號。
4.如權利要求3所述的接收裝置，其中，上述ACK信號和NACK信號通過導頻模式或者發送功率的不同來進行區分。
5.如權利要求2所述的接收裝置，其中所述接收裝置根據上述接收的多載波信號的接收質量，來設定發送信號的調製方式；和上述通知信號通過具有比基於上述接收質量所設定的調製方式要高的傳送率的調製方式來進行調製。
6.如權利要求2所述的接收裝置，還包括產生單元，產生有關由上述選擇單元所選擇的頻帶的附加信息；其中，上述選擇單元選擇多個包含於上述傳播路徑狀況好於或等於規定電平的範圍中的頻帶；上述產生單元根據傳播路徑狀態，對由上述選擇單元所選擇的多個頻帶分配優先順序，並將該順序包含在附加信息中；上述通知單元除上述範圍信息外還向發送裝置通知上述附加信息。
7.如權利要求6所述的接收裝置，其中，上述通知單元按照由上述產生單元分配的優先順序來改變上述通知信號的導頻模式或者發送功率，並向發送裝置通知上述附加信息。
8.如權利要求1所述的接收裝置，其中，通知了上述範圍信息之後，在由上述確定單元所確定的範圍內，進行上述接收的多載波信號的接收處理。
9.如權利請求1所述的接收裝置，包括識別單元，對映射在上述接收的多載波信號上的數據類別進行識別；控制單元，當識別出的數據類別對應於由發送裝置連續發送的數據時，或者對應於被允許有規定範圍內的接收差錯的數據時，該控制單元讓一部分電路停止規定的時間。
10.如權利要求1所述的接收裝置，包括判斷單元，判斷所述接收裝置是否處於靜止狀態；控制單元，當判斷出所述接收裝置處於靜止狀態時，讓一部分電路停止規定的時間。
11.如權利要求2所述的接收裝置，還包括取得單元，取得所述接收裝置所屬的通信系統內的通信終端數；其中，當取得的通信終端數少於或等於規定值時，上述通知單元重複上述通知信號。
12.權利要求1所述的接收裝置，其中，上述判斷單元對上述接收的多載波信號進行傳播路徑的變動估計和接收質量的測量中的任意一種處理，來判斷上述接收的多載波信號的傳播路徑狀況。
13.權利要求2所述的接收裝置，其中，上述頻帶中所包含的多個副載波信號，事先被分配給所述接收裝置和其它接收裝置。
14.如權利要求2所述的接收裝置，其中，上述通知信號被碼分復用。
15.一種發送裝置，包括取得單元，從接收裝置取得表示多個頻帶內傳播路徑狀況好於或等於規定電平的頻帶的頻帶信息，所述多個頻帶是發送多載波信號使用的頻帶分割而成的並且是發送裝置以及接收裝置雙方已知的；以及發送單元，經由上述頻帶信息所指示的頻帶將信號發往上述接收裝置。
16.如權利要求15所述的發送裝置，其中，上述取得單元包括識別單元，對來自上述接收裝置的信號所經由的頻帶進行識別；以及判定單元，判定所識別的頻帶是上述傳播路徑狀況好於或等於規定電平的頻帶。
17.一種通信終端裝置，具備權利要求1所述的接收裝置。
18.一種通信終端裝置，具備權利要求15所述的發送裝置。
19.如權利要求17所述的發送裝置，其中，上述通知單元當分配給各個通信終端的頻帶被更新時，進行上述通知。
20.一種基站裝置，具備權利要求1所述的接收裝置。
21.一種基站裝置，具備權利要求15所述的發送裝置。
22.如權利要求21所述的基站裝置，其中，上述取得單元除了上述頻帶信息，還從各個通信終端取得上述頻帶的傳播路徑狀況的優先順序；上述發送單元根據上述頻帶信息以及上述頻帶的傳播路徑狀況的優先順序，決定分配給發往各個通信終端的信號的頻帶。
23.如權利要求22所述的基站裝置，其中，上述發送單元在對各個通信終端發送信號之前，向上述各個通信終端通知所決定的頻帶。
24.如權利要求23所述的基站裝置，其中，上述發送單元經由所決定的頻帶，發送通知信號。
25.如權利要求22所述的基站裝置，其中，上述發送單元將載波的中心頻率較低的頻帶分配給優先順序高的通信終端。
26.如權利要求22所述的基站裝置，其中，上述發送單元按照容納的通信終端數，向各個通信終端指示上述頻帶信息的重複次數。
27.如權利要求21所述的基站裝置，其中，上述取得單元在更新分配給各個通信終端的頻帶時，進行上述取得處理。
28.一種接收方法，包括以下步驟判斷接收的多載波信號所經由的傳播路徑的狀況；根據該判斷結果，從上述接收的多載波信號的使用頻域中，確定傳播路徑狀況好於或等於規定電平的範圍；以及向發送裝置通知表示該確定範圍的範圍信息。
29.一種發送方法，包括以下步驟將發送多載波信號的使用頻域分割成發送裝置和接收裝置雙方已知的多個頻帶；從接收裝置中取得表示上述多個頻帶內的傳播路徑狀態好於或等於規定電平的頻帶的頻帶信息；以及經由上述頻帶信息所指示的頻帶將信號發送至上述接收裝置。
全文摘要
一種能夠防止系統容量下降、提高系統吞吐量、抑制裝置功率消耗的收發裝置。在該裝置中，傳播路徑判斷單元(131)根據在傳播路徑估計單元(126)中計算出的信道估計值等的傳播路徑估計信息，對接收的多載波信號的使用頻帶的所有範圍內的傳播路徑狀況進行判斷，並從OFDM的使用頻帶中，確定傳播路徑狀況良好的頻率範圍。具體來說，使用頻帶被分割為由更小的規定頻寬構成的多個頻帶(子帶)。傳播路徑判斷單元(131)通過選擇傳播路徑狀況良好的子帶，確定傳播路徑狀況良好的頻率範圍。發送單元(110)向基站通知該子帶信息。
文檔編號H04B7/26GK1914838SQ200580003689
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月27日 優先權日2004年1月29日
發明者松元淳志, 二木貞樹, 西尾昭彥, 今村大地 申請人:松下電器產業株式會社