CN101772933A - 通信装置以及接收质量信息生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通信装置以及接收质量信息生成方法。极力减小对发送侧的调度产生的影响，并且高效地进行向发送侧通知的CQI信息的压缩。具备：接收部(30～34)，其接收采用多个子载波发送来的信号；接收质量算出部(40)，其分割与所述多个子载波对应的频带，并根据按每所述分割后的频带而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和发送部(10～17)，其向所述信号的发送源发送所述算出的接收质量信息。

Description

通信装置以及接收质量信息生成方法
技术领域
本发明涉及采用多个子载波进行通信的通信装置以及生成表示所接收到的信号的接收质量的接收质量信息的接收质量信息生成方法。
背景技术
伴随着近年数据通信量的增加，具有更高频率利用效率的移动通信系统的必要性提高，提出了以其实现为目的的各种技术。作为持有提高频率利用效率的可能性的技术的一种，有OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access，正交频分多址接入)，也决定了采用以3GPP(The3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)为中心正在推进标准化的E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，演进的通用陆地无线接入)系统的下行链路访问方式(非专利文献1)。
该OFDMA系统是小区内的用户访问由时间和频率分割的各资源块的系统，按照传播路径的状况，可以控制向可获得良好质量的资源块分配用户的调度、以及按每资源块(子信道)可控制调制方式以及编码率、发送功率等发送参数。这里，为了适当地进行用户调度以及按每资源块的调制方式和编码率的控制，必须在发送侧掌握接收侧的传播路径状况。因此，在接收侧中产生向发送侧通知(反馈)接收状况的需要。这样的关于传播路径状况的反馈信息在E-UTRA系统中被称为CQI(Channel QualityIndicator，信道质量指示符)。
如上所述，在调制方式等适应控制时，需要从接收侧向发送侧反馈CQI，但在反馈许多CQI的情况下，有上行链路的频率利用效率显著降低的问题。作为解决该问题的一种手段，有采用了DCT(Discrete CosineTransform，离散余弦变换)的CQI压缩方法(非专利文献2)。
图13A是表示在频域连续地变动的CQI(子载波数1024)的图。对其进行DCT(点数1024)处理时，DCT后的信号成分集中在低频域，频率高的成分成为非常小的值(接近零的值)。图13B是表示DCT后的信号成分的图。在非专利文献2中示出了如下的手法，即：利用这样的性质，通过不反馈DCT后的信号的高频成分，仅反馈频率低的成分，对CQI的反馈量进行压缩。图13C是表示CQI反馈量的压缩的概要的图。在发送侧中，接收这样压缩过的CQI后，通过在所删除的高频成分的采样点插入零并进行IDCT处理，能够并不那么受所删除的高频成分的影响地在接收侧再生所观察到的CQI。
【非专利文献1】3GPP，TR 25.814v0.3.1，“Physical Layer Aspects forEvolved UTRA”
【非专利文献2】3GPP，TSG RAN WG1ad hoc meeting on LTE，R1-060228，“Sensitivity of DL/UL Performance to CQI Compression withText Proposal”
如上所述，在对频域的CQI进行DCT处理之后的结果信号中通过删除频率高的成分，可以压缩CQI的反馈量。但是，如子载波自适应调制OFDMA系统那样，在将频域分割为多个子信道，按每子信道内的子载波(组)实施不同的调制，由多个用户访问不同的子信道那样的系统中，CQI的反馈量进一步变多。而且，在通信中使用的子信道以外的频带的信息不能说是有效。
另一方面，若采用通知与希望使用的子信道内的子载波相关的CQI的方法，则由于在发送侧的调度(分配终端所使用的子信道)的情况，具有没有分配给希望的子信道的情况，在那种情况下，产生不能进行自适应调制的问题。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而进行，其目的是提供一种能够尽量减小对发送侧的调度产生的影响并且能够高效地进行向发送侧通知的CQI信息的压缩的通信装置和接收质量信息生成方法。
(1)为了达成上述目的，本发明采取以下那样的方法。即，本发明的通信装置的特征在于具备：接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；接收质量算出部，其分割与所述多个子载波对应的频带，根据按每所述分割后的频带而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和发送部，其向所述信号的发送源发送所述算出的接收质量信息。
这样，根据按每分割后的频带而决定的信息量，算出表示接收到的信号的接收质量的接收质量信息，所以能够有效地削减接收质量信息的信息量。
(2)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，根据所述分割后的各频带内的接收质量来决定所述信息量。
这样，根据分割后的各频带内的接收质量来决定信息量，所以能够增多接收质量好的频带的信息量，或减少接收质量差的频带的信息量。据此，可以增加通信中应该使用的频带的信息量，而减少通信中不应该使用的频带的信息量，可以提高频率利用效率。
(3)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，根据算出所述分割后的各频带内的接收质量之前的通信状况来决定所述信息量。
通过该结构，能够尽可能地对通信中应该使用的频带分配较多的信息量。例如，可以根据在前帧通信中使用过的子信道、和除此之外的子信道来决定信息量。
(4)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，以通信的访问单位为基准来分割与所述多个子载波对应的频带。
这样，以通信的访问单位为基准来分割与多个子载波对应的频带，所以例如，对于OFDMA通信系统可以应用本发明。
(5)此外，本发明的通信装置的特征在于具备：接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；组决定部，其分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分为多个组；接收质量算出部，其根据按每所述组而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和发送部，其向所述信号的发送源发送所述算出的接收质量信息。
通过该结构，可以根据按每组而决定的信息量来算出表示接收到的信号的接收质量的接收质量信息。
(6)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，所述组决定部按照所述分割后的各频带中连续的频带属于相同组的方式进行所述分组。
这样，按照分割后的各频带中连续的频带属于相同组的方式进行分组，所以可以保持被分组的频带的连续性。例如，在将频带作为子信道时，保持了所选择的子信道的连续性。
(7)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，所述组决定部按照所述分割后的各频带中连续的频带属于相同组或信息量接近的组的方式进行所述分组。
通过该结构，可以减小压缩误差。例如，在使用DCT进行压缩的情况下，向DCT的输入的变化较少是重要的。根据该结构，可以减少向DCT的输入的变化，所以可以减小压缩误差。
(8)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于具备：接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；组决定部，其分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分为多个组；子载波分组部，其根据按每所述组而决定的信息量，生成至少由一个子载波构成的子载波组；接收质量信息生成部，其以所述生成的子载波组为单位，生成表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和发送部，其向所述信号的发送源发送所述生成的接收质量信息。
通过该结构，可以根据按每组不同的信息量生成接收质量信息。其结果，能够有效地压缩接收质量信息。
(9)此外，本发明的通信装置的特征在于，还具备对所述生成的接收质量信息进行空间变换的数据变换部，所述发送部向所述信号的发送源发送所述空间变换后的信号。
这样，对所生成的接收质量信息进行空间变换，所以进一步提高压缩率，从而可以提高频率利用效率。
(10)此外，在本发明的通信装置中，其特征在于，所述数据变换部仅输出空间变换后的信号中特定低频域的信号，所述发送部向所述信号的发送源发送所述特定低频域的信号。
这样，仅输出特定低频域的信号，所以可以有效地压缩接收质量信息。例如，在输入如CQI信息那样的在相邻采样间具有某种程度的相关的信号的情况下，若进行空间变换(DCT)，则具有信号功率在DCT输出的低频域集中这样的性质。因此，通过仅将DCT输出的低频域信息利用于CQI通知，可以压缩CQI通知所需的信息。
(11)此外，本发明的通信装置的特征在于，还具备数据分类部，其根据所述分割后的各频带所属的组向所述数据变换部输出所述生成的接收质量信息。
这样，根据分割后的各频带所属的组向数据变换部输出所生成的接收质量信息，所以可以按照实际通信中应该使用的频带减低压缩误差。
(12)此外，本发明的通信装置的特征在于，还具备数据分类部，其将所述生成的接收质量信息按照属于同一组的所述分割后的频带连续的方式进行重排之后，输出到所述数据变换部。
这样，将所生成的接收质量信息按照属于同一组的分割后的频带连续的方式进行重排之后输出到所述数据变换部，所以通过在频率轴上使属于各组的频带的输入位置集中，可以按照实际通信中应该使用的频带减低压缩误差。
(13)此外，本发明的通信装置是一种采用多个子载波来发送信号并且从所述(1)所述的通信装置接收接收质量信息的通信装置，其特征在于，根据所述接收到的接收质量信息，向所述分割后的频带中所决定的信息量尽可能多的频带分配所述(1)所述的通信装置的通信区域。
这样，根据接收到的接收质量信息，向分割后的频带中所决定的信息量尽可能多的频带分配所述(1)所述的通信装置的通信区域，所以在调度中，可以减低接收质量的由压缩引起的影响。
(14)此外，本发明的通信装置是一种采用多个子载波来发送信号并且从所述(8)所述的通信装置接收接收质量信息的通信装置，其特征在于，根据所述接收到的接收质量信息，分配所述(8)所述的通信装置的通信区域，并且按照所述子载波组单位实施自适应调制。
这样，根据接收到的接收质量信息，分配所述(8)所述的通信装置的通信区域，并且按照子载波组单位实施自适应调制，所以在调度中，可以减低接收质量的由压缩引起的影响并且进行自适应调制。
(15)此外，本发明的接收质量信息生成方法的特征在于至少包括以下步骤：接收采用多个子载波发送来的信号的步骤；分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分为多个组的步骤；以及根据按每所述组而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息的步骤。
通过该结构，可以根据按每组而决定的信息量，算出表示接收到的信号的接收质量的接收质量信息。
(16)此外，本发明的接收质量信息生成方法的特征在于至少包括以下步骤：接收采用多个子载波发送来的信号的步骤；分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分为多个组的步骤；根据按每所述组而决定的信息量，生成至少由一个子载波构成的子载波组的步骤；以及以所述生成的子载波组为单位，生成表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息的步骤。
通过该结构，可以根据按每组不同的信息量生成接收质量信息。其结果，可以有效地压缩接收质量信息。
(17)此外，本发明的接收质量信息生成方法的特征在于，还包括对所述生成的接收质量信息进行空间变换的步骤。
这样，对所生成的接收质量信息进行空间变换，所以进一步提高压缩率，从而可以提高频率利用效率。
(发明效果)
根据本发明，因为根据按每分割后的频带而决定的信息量，算出表示接收到的信号的接收质量的接收质量信息，所以可以有效地削减接收质量信息的信息量。
附图说明
图1是表示在本实施方式通信中使用的帧格式的图。
图2A是表示本实施方式的发送装置的概略结构的框图。
图2B是表示图2A中所示的自适应调制部10的详细情况的框图。
图3A是表示本实施方式的接收装置的概略结构的框图。
图3B是表示图3A中所示的解调部38的详细情况的框图。
图4是表示第1实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。
图5是表示平均SINR/CQI算出部的详细情况的框图。
图6是表示第2实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。
图7是表示子信道编号和通知子信道中的CQI的CQI采样数的关系的图。
图8是表示第3实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。
图9是表示子信道编号和通知的CQI采样数的关系的图。
图10是表示第4实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。
图11是表示第4实施方式中的子信道编号和通知的CQI采样数的关系的图。
图12是表示第5实施方式中的调度的动作的流程图。
图13A是表示在频域连续变动的CQI(子载波数1024)的图。
图13B是表示DCT后的信号成分的图。
图13C是表示CQI反馈量的压缩概要的图。
(符号说明)
10    自适应调制部
11    映射部
12    IFFT部
13    GI插入部
14    D/A变换部
15    无线发送部
16    天线部
17    控制部
20    纠错码部
21    数据分离部
22    穿孔部
23    子载波映射部
24    调制部
30    天线部
31    无线接收部
32    A/D变换部
33    OFDM同步部
34    FFT部
35    子信道提取部
36    传播路径推定部
37    传播路径补偿部
38    解调部
39    控制部
40、60、80、100CQI推定部
41    自适应解调部
42    逆映射部
43    数据分离部
44    逆穿孔部
45    纠错解码部
50-1～50-24平均SINR/CQI算出部
51    组决定部
52    SINR决定部
53    平均SINR算出部
54    子载波分组部
55    CQI生成部
61    数据分类部
62-1～62-3第1～第3DCT部
81    DCT部
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。本发明是可以适应于在频率轴方向具有多个通信单位(称为“频率子信道”，或简单地称为“子信道”)的通信系统的技术。在本说明书中，对于进行说明的基础，以当前正在盛行研究的子载波自适应调制OFDMA系统为前提。
设子信道数在频率轴方向为12，每个子信道的子载波数为64。在该情况下，全部子载波数为768。这里，以子载波自适应调制即按每个子载波改变调制方式、编码率来进行通信的系统为前提，但是也可以适应于将几个子载波作为一组来决定调制方式、编码率的子载波组自适应调制。此外，假设蜂窝系统，以这里所示的子载波自适应调制OFDMA系统使用于下行链路(从基站向移动站的通信)为前提。
图1是表示在本实施方式通信中所使用的帧格式的图。在图1中，F1～F 12是频率子信道，T1～T9是时间信道。图中的用方格表示的矩形利用1频率子信道(F7)和1时间信道(T4)来识别，这是基本的通信单位，称为资源块(RB)。在1帧中存在12×9＝108RB。时间信道由多个OFDM符号构成，在各时间信道的开头分配传播路径推定用信号。开头的时间信道发送控制用信号，因此通信中可以使用的RB数成为96。
图2A是表示本实施方式的发送装置的概略结构的框图。如图2A所示，该发送装置由自适应调制部10、映射部11、IFFT部12、保护间隔(guardinterval，GI)插入部13、数字/模拟(D/A)变换部14、无线发送部15、天线部16以及控制部17构成。为了便于本发明的说明，省略传播路径推定用信号、控制信息的插入所需的功能模块。
对于发送来的数据，在自适应调制部10中实施自适应调制。但是，因为在OFDMA中同时与多个终端进行通信，所以在1帧中分别针对对通信的终端的发送数据实施自适应调制。为了表示该情况，在图中例示了多个自适应调制部10。被自适应调制过的数据通过映射部11映射到通信的子信道的子载波。通过控制部17控制该自适应调制部10和映射部11。在自适应调制部10中输入按每编码率所需的比特数和按每子载波的调制方式/编码率(信息A)。此外，在映射部11中输入各终端使用的RB(信息B)。
按每子载波被调制过的来自映射部11的输出数据通过IFFT部12实施IFFT变换。并且，在GI插入部13插入GI，在D/A变换部14变换为模拟数据，在无线发送部15变换为发送所使用的频带之后，从天线部16发送。该发送装置构成本发明中的发送部。
图2B是表示图2A中所示的自适应调制部10的详细情况的框图。如图2B所示，自适应调制部10由纠错码部20、数据分离部21、穿孔(Puncture)部22、子载波映射部23、调制部24构成。针对纠错方法，作为一例假设编码率1/2的卷积码。
输入的按每个终端的发送数据在纠错码部20被卷积编码。在数据分离部21中分离为按每信息A所示的编码率所需的信息量，并分别在穿孔部22根据编码率被穿孔。这里，所谓“穿孔”表示删除一部分信息。
在子载波映射部23中，根据信息A，按每子载波从子载波的编码率所示的穿孔部22的输出信号中抽出子载波的调制所需的数据，进行分配。在调制部24中，根据各子载波的调制方式进行调制。通过该功能，可以实现子载波自适应调制。
图3A是表示本实施方式的接收装置的概略结构的框图。如图3A所示，该接收装置由天线部30、无线接收部31、A/D变换部32、OFDM同步部33、FFT部34、子信道提取部35、传播路径推定部36、传播路径补偿部37、解调部38、控制部39以及CQI(sub-Carrier Quality Information，子载波质量信息)推定部40构成。
所接收的OFDM信号经由天线部30、无线接收部31，在A/D变换部32变换为数字信号。之后，在OFDM同步部33进行OFDM符号同步，同时去除GI。之后，在FFT部34变换为频域。利用子信道提取部35从所变换的信号中提取其终端应该接收的子信道的信号。在信号为传播路径推定用信号的情况下，在传播路径推定部36进行传播路径推定，在信号为数据的情况下，在传播路径补偿部37根据传播路径推定部的推定值补正由传播路径受到的失真。之后，数据在解调部38被解调。在控制部39中，向子信道提取部35通知与通过所通知的信息提取的子信道相关的信息，并向解调部38通知该子信道中的各子载波的调制信息。该接收装置构成本发明中的接收部。
图3B是表示图3A中所示的解调部38的详细情况的框图。如图3B所示，解调部38由自适应解调部41、逆映射部42、数据分离部43、逆穿孔部44以及纠错解码部45构成。
所输入的接收数据在自适应解调部41根据各子载波的调制方式而被解调。在逆映射部42中，按每编码率汇集被解调后的数据，并输入到数据分离部43。在数据分离部43中，根据各编码率向逆穿孔部44输入数据。在逆穿孔部44中，对按每编码率发送来的被穿孔的数据，输入虚拟(dummy)数据。在虚拟数据中输入对于被解调的任何信号都不产生影响的值。例如，在数据被解调为1、-1时输入0。然后，在纠错解码部45被解码。
CQI推定部40是具有按每子载波推定CQI的功能的模块。进行子载波自适应调制需要向发送装置通知在此所推定的按每子载波的CQI。因为不需要对进行通知的上行链路的通信方式进行特别限定来说明，所以不做明示，但是CQI的信息量尽可能少的话，上行链路的通信效率变好。在以下的实施方式中，关注这一点，示出尽可能减少CQI的信息量的同时，用于实现子载波自适应调制OFDMA方式的方法。
在本发明中，不对通知的按每子载波的质量即CQI的等级数进行限制，但设为最大用4比特表示。因此为了通知完全的CQI，需要4×768＝3072比特的信息量。此外，将压缩率定义为(通知的信息量)/3072。根据该式，表示压缩率越小压缩效率越高。
(第1实施方式)
在本实施方式中，说明根据子信道平均SINR(Signal and Interferenceand Noise power Ratio，信扰噪功率比)来进行子信道的分组，按每组改变通知CQI的采样间隔和振幅信息的方法。这里，所谓“通知CQI的采样间隔”，表示对全部子载波通知CQI时为最大，此外将几个子载波分为一组并通知其代表值。以下，将决定CQI的代表值时被分组的子载波数表现为“每CQI采样的子载波数”。此外，子信道内的全子载波数除以每CQI采样的子载波数所得的值成为通知子信道中的CQI的CQI采样数。
将子载波分组时，代表值的决定方法、决定每CQI采样的子载波数的方法可以考虑各种组合。例如作为代表值的决定方法，可以考虑将多个连续的子载波作为一组，将组内的平均CQI作为代表值的方法、或将组中最低的CQI作为代表值的方法，对于全部实施方式，可以应用任何方法。此外，对于每CQI采样的子载波数，子载波数越多CQI的通信效率越高，但是自适应调制OFDMA系统的通信效率下降。此外，对于子载波组的代表值的决定方法、每CQI采样的子载波数，可以在收发装置间既知，也可以进行通知等，只要双方都知道就没有问题。
在本实施方式中，按照SINR的升序形成三组子信道。设依次分配了3、3、6的子信道。表1示出某帧中的终端的子信道的平均SINR、和子载波的组数、振幅信息。
【表1】
  子信道编号   子信道的平均SINR(dB)   每CQI采样的子载波数   振幅信息
  1   9   2   3
  2   13   2   4
  3   12   2   4
  4   10   2   3
  5   11   2   3
  6   5   2   3
  7   7   2   3
  8   9   2   3
  9   13   1   4
  10   15   1   4
  11   14   1   4
  12   11   2   4
在各子信道表示表1所示那样的SINR时，组分类为组1(9、10、11)、组2(2、3、12)、组3(1、4、5、6、7、8)。在属于SINR最高的组1的三个子信道中，每CQI采样的子载波数是1，即，用4比特通知全部子载波的CQI，对于属于组2的子信道的子载波，每CQI采样的子载波数是2，用4比特通知被分组的两个子载波的代表值，对于属于组3的子信道的子载波，每CQI采样的子载波数是2，用3比特通知被分组的两个子载波的代表值。
其结果，在本实施方式所需的CQI中与通知相关的信息量为3(子信道)×64(子载波)×4(比特)+3(子信道)×32(子载波)×4(比特)+6(子信道)×32(子载波)×3(比特)＝1347(比特)。但是，因为需要表示各子信道属于哪个组的信息，所以增加2×12＝24，成为1371比特。在该方式的情况下，压缩率为1371/3072，可以削减50％以上信息。
此外，对于SINR极端低的子信道等，通过将全子载波的平均CQI作为代表值来进行通知，可以削减信息量，同时在发送侧可以确定通信对方不希望分配的子信道。
在本实施方式中，在对子信道进行分组时，示出了按照SINR的升序进行分组的情况，若假设要使用多个子信道来进行通信的情况等，则有SINR高的子信道的频率配置(这里是子信道编号)不连续的情况，也可以考虑系统上不优选的情形。在这种情况下可以考虑如下那样的方法。以下，以本实施方式为例进行说明。
首先，决定SINR最高的子信道编号，将其两边的子信道作为组1。但是，当SINR最高的子信道位于频带的端侧时，选择相反边的两个子信道作为组1。由此决定属于组1的子信道。其次，在未选择的子信道中，决定SINR最高的子信道编号，并将其两边的子信道作为组2。但是，在SINR最高的子信道位于频带的端侧的情况下，或者是已经被选择的子信道的情况下，选择相反边的两个子信道作为组2。
在即使包括相反边也不能选择出三个子信道的情况下，在组1未选择的子信道中决定SINR第二高的子信道，利用同样的程序决定组2。在即使SINR第二高的子信道也不能决定的情况下，直到可以决定为止，变更最初选择的子信道并重复同样的操作(在本实施方式中最大3次就可以决定组2)。然后，使在组1、2未选择的子信道属于组3。
若利用该程序来进行分组，则在表1的情况下，成为组1(9、10、11)、组2(1、2、3)、组3(4、5、6、7、8、12)，保持了在组1、2未选择的子信道的连续性。
图4是表示本实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。其中，将模块按功能不同进行了明示，并不表示一定要安装各模块。如图4所示，CQI推定部40由按每子信道的平均SINR/CQI算出部50-1～50-12、以及组决定部51构成。在平均SINR/CQI算出部50-1～50-12中，输入各子载波的信号，算出平均SINR。此外，根据所输入的每CQI采样的子载波数和振幅的分辨率(resolution)来算出CQI。平均SINR输入组决定部51，决定各子信道的组。在组决定部51中，根据SINR对各子信道进行分组，输出各子信道的每CQI采样的子载波数和振幅的分辨率(振幅信息的量子化比特数)，从而分别输入到平均SINR/CQI算出部50-1～50-12。该平均SINR/CQI算出部50-1～50-12构成本发明中的接收质量算出部。
图5是表示平均SINR/CQI算出部50-1的详细情况的框图。如图5所示，平均SINR/CQI算出部50-1由以下部件构成：决定各子载波的SINR的SINR决定部52；根据SINR决定部52的输出，算出子信道全体的平均SINR的平均SINR算出部53；根据每CQI采样的子载波数，进行子载波的分组的子载波分组部54；按照振幅的分辨率，根据被分组的子载波的SINR，生成要通知的CQI的CQI生成部55。通过以这样的结构来处理信号，可以算出利用按每子信道不同的信息量进行通知的CQI信息。该CQI生成部55构成本发明中的接收质量信息生成部。
(第2实施方式)
在本实施方式中说明以下的方法，即，根据子信道平均SINR来进行子信道的分组，按每组来变更每CQI采样的子载波数。对CQI信息进行空间变换从而压缩的方法。作为空间变换方法，作为一例以DCT(DiscreteCosine Transform)为前提。在DCT中，输入了CQI信息这样的在相邻的采样间具有某种程度的相关的信号的情况下，若进行DCT则具有信号功率集中在DCT输出的低频域这样的性质。因此，通过仅将DCT输出的低频域的信息利用在CQI通知中，具有可以压缩CQI通知所需的信息这样的特征。当然在接收了信息的一侧，通过IDCT(Inverse DCT)来恢复信息，但在那时没有通知信息的IDCT输入中代入0，并采用与通知CQI时所使用的DCT相同点数的IDCT，由此可以恢复CQI信息。
在本实施方式中，假设发送装置可以通过MIMO(多输入多输出)技术从两个发送天线发送不同的数据流的情况。因此，在接收装置中成为存在24个子信道，为了便于说明，用1～12表示从一个天线发送的子信道，用13～24表示从另一个天线发送的子信道。在本实施方式中，按照SINR升序使子信道形成四组。设依次分配3、6、12、3的子信道。
表2示出某帧中的终端的子信道的平均SINR、和通知的子载波的间隔、振幅信息。
【表2】
子信道编号 子信道的平均SINR(dB) 每CQI采样的子载波数 振幅信息
  1   9   4   4
  2   12   2   4
  3   13   2   4
  4   10   4   4
  5   11   4   4
6   5   -   -
  7   7   4   4
  8   9   4   4
  9   13   2   4
  10   15   1   4
子信道编号 子信道的平均SINR(dB) 每CQI采样的子载波数 振幅信息
  11   14   1   4
  12   11   4   4
13 5 - -
  14   7   4   4
  15   6   -   -
  16   8   4   4
  17   10   4   4
  18   13   2   4
  19   14   1   4
  20   12   2   4
  21   13   2   4
  22   11   4   4
  23   10   4   4
  24   8   4   4
组2(2、3、9、18、20、21)、组3(1、4、5、7、8、12、14、16、17、22、23、24)、组4(6、13、15)。此外，最后的组4用“-”表示频率间隔、振幅信息，这意味着该子信道的CQI根本不发送。
图6是表示本实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。其中，将模块按功能不同进行了明示，并不表示一定要安装各模块。此外，对于和图4相同的功能模块赋予相同的编号并省略说明。
与图4所示的CQI推定部不同的是按照信道数增加了平均SINR/CQI算出部(50-1～50-24)并且追加了数据分类部61、第1～第3DCT部62-1～62-3。此外，各子信道的振幅的分辨率设为相同，但是也可以设定为不同。其中，因为对DCT后的数据实施压缩，所以不对压缩效率直接地作出贡献。此外，实际通知的CQI信息不是平均SINR/CQI算出部50-1～50-24的输出而是DCT后的数据。
数据分类部61具有对来自各平均SINR/CQI算出部50-1～50-24的输出根据子信道所属的组来进行分配，并分别输入第1～第3DCT部62-1～62-3的功能。这里，对于第1～第3DCT部62-1～62-3，记载了三个，但是利用时分割进行使用从而也可以为一个。
下面，说明按每组进行DCT并进行压缩的方法。对于组1，子信道10的64个子载波的CQI即CQI10(k)、(1≤k≤64)子信道11的64个子载波的CQI即CQI11(k)、子信道19的64个子载波的CQI即CQI19(k)的192数据输入192点的DCT运算部，进行DCT运算。以下同样，对组2、组3同样地进行DCT运算。
图7是表示子信道编号和通知子信道中的CQI的CQI采样数的关系的图。在图7中，上段的数字表示子信道编号，下段的数字表示在该子信道通知CQI的CQI采样数。该CQI采样数最大为64，所以32意味着每CQI采样的子载波数为2个，16意味着每CQI采样的子载波数为4个，其代表值分别作为CQI信息而被通知。
在图7中意味着向第1～第3DCT部62-1～62-3，针对组1～3分别输入192采样的数据。并且意味着无论在哪一组，输出都使用低频域的32采样。如上述那样，在相邻CQI信息中存在某种程度的相关，所以对于DCT输出，信号功率集中在低频域。因此，用8比特表现有192点的DCT输出中低频域的32点的数据，并通知给发送装置。
在本实施方式中，为了可以尽可能简化电路以及处理，按照通知各组中的CQI的采样数一定的方式进行了分组，但是本发明的主旨不限于此，重要的是将在子信道内通知的CQI采样数相同的子信道分为一组，按每组对CQI信息进行空间变换(这里是DCT)从而对信息进行压缩。
在此所示的例中，通过DCT空间变换后、压缩后所需的数据成为3(组数)×32(DCT输出采样数)×8(比特)＝768比特。但是，因为需要表示各子信道属于哪个组的信息，所以还需要2(比特：组数用的信息量)×24(子信道数)＝48比特的数据，作为用于通知CQI的信息量共计需要816比特。
另一方面，在不压缩时需要3072×2(MIMO流数)＝6144比特，所以压缩率成为816/6144，可以压缩80％以上的信息量。在本实施方式中，在对子信道进行分组时示出了按SINR升序进行分类的情况，但是在频域连续的子信道每CQI采样的子载波数相同，或者可以分到相邻的组。若考虑使用DCT来进行压缩的情况，则在对DCT的输入的变化较少是重要的，所以可获得由压缩引起的误差变得更少这样的効果。
此外，这里示出了个别地使用从各天线发送的子信道的例，但是在该情况下，在多用户MIMO系统(不同的用户可以使用相同频带的从不同天线发送的子信道的系统)中可以适当地动作，但是在相同频带的子信道只能由1用户使用的系统中产生问题。在该情况下，在进行子信道的分组时，利用相同频带的子信道的平均SINR来进行，或者务必通知全部子信道的CQI等，若设法不使通知相同频带的子信道的CQI的情况和不通知的情况混在一起，则可以改善通信效率。
即，若以在本实施方式所示的表2为例，则不成为如信道6和信道18那样的仅一方通知CQI而另一方不通知的状态为好。在相同频带的子信道的平均SINR比其他子信道的SINR低的情况等，可以考虑那样的信道通知在接收机的合成后的CQI的方法。据此，可以实质上削减通知的子信道数，可以进行高效的CQI通知。此外，通知该合成CQI的方法也可以应用于考虑发送多样性的情况。
(第3实施方式)
本实施方式与第2实施方式同样地通过子信道平均SINR来进行子信道的分组，按每组变更每CQI采样的子载波数，对CQI信息进行空间变换从而压缩。空间变换方法以DCT(Discrete Cosine Transform)为前提。在上述第2实施方式中，按分组后的子信道进行DCT处理，所以即使使各组内通知的CQI数相同，也需要组数次的DCT处理，而且在各组内通知的CQI数不同时，需要使DCT处理不同。以下，在在本实施方式的说明中，作为每个子信道的SINR，使用在第2实施方式所用的表2。
图8是表示本实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。其中，将模块按功能不同进行了明示，并不表示一定要安装各模块。此外，对与图6相同功能的模块赋予相同编号并省略说明。如图8所示，作为功能模块与图6没有不同，但是数据分类部61所执行的分类方法以及组决定部51所执行的每CQI采样的子载波数决定方法不同。在本实施方式中示出两种在DCT部81中用于进行一次DCT处理的数据的分类方法。
图9是表示子信道编号和通知的CQI采样数的关系的图。图9的最上段所示的子信道编号和通知的CQI采样数以表2为基础，与图7相同。在图9中，案例1示出将未发送的子信道以外的CQI信息順次输入DCT并进行DCT的方法。DCT的点为576点。另一方面，案例2示出按子信道内通知的CQI采样数多的顺序(也可以是少的顺序)输入DCT并进行DCT的方法。双方的输出都用8比特表现64采样。
这样通过进行一次DCT处理，可以通知全部想要通知的子信道的CQI信息。通常，采用DCT对CQI信息进行空间变换并压缩之后进行通知的方法，通过压缩，与本来想要通知的CQI产生误差。但是，如本实施方式所示那样，对每CQI采样的子载波数不同的子信道的信息进行一次空间变换从而进行压缩，由此每CQI采样的子载波数多的子信道的误差增加，而对于每CQI采样的子载波数少的子信道，可以减轻误差。即，对实际通信中想要使用的子信道来说，可以减低误差。
此外，如案例2所示，输入DCT时，通过使属于各组的子信道的输入位置集中，可以进一步降低每CQI采样的子载波数少的子信道的压缩误差。在此所示的例中，通过DCT空间变换后、压缩后所需的数据成为64(DCT输出采样数)×8(比特)＝512比特。但是，因为需要表示各子信道属于哪个组的信息，所以还需要2(比特：用于组数的信息量)×24(子信道数)＝48比特的数据，作为用于通知CQI的信息量共计需要560比特。另一方面，在不进行压缩时，需要3072×2(MIMO流数)＝6144比特，所以压缩率为560/6144，可以压缩90％以上的信息量。
(第4实施方式)
在本实施方式中说明与第3实施方式同样地进行子信道的分组，按每组变更每CQI采样的子载波数，对CQI信息进行空间变换从而压缩的方法。这里，进行子信道的分组时，除了SINR基准之外，示出考虑了现状通信中所使用的子信道时的例。作为空间变换方法，与这之前的实施方式同样地以DCT(Discrete Cosine Transform)为前提。
在本实施方式中示出如下的例，即：决定“尽可能通信中想要使用的子信道”，在该决定的子信道中减少每CQI采样的子载波数，并以该子信道为基准，增多每CQI采样的子载波数。这里，作为“尽可能通信中想要使用的子信道”的定义，为在前帧通信中使用过的子信道、和除了该子信道之外SINR最高的子信道的两个。
【表3】
  子信道编号   子信道的平均SINR(dB)   每CQI采样的子载波数   振幅信息
  1   9   2   4
  2(上次使用)   13   1   4
  3   12   2   4
  4   10   4   4
5 11 4 4
6 5 4 4
  7   7   4   4
  8   9   4   4
  9   13   2   4
  10   15   1   4
  11   14   2   4
  12   11   4   4
表3示出子信道的SINR与每CQI采样的子载波数的关系。SINR和子信道的关系与在第1实施方式所使用的表1相同。将在前帧使用过的子信道假设为2，所以子信道2的每CQI采样的子载波数为1。此外，SINR最高的子信道为10，所以子信道10的每CQI采样的子载波数也为1。与这两个子信道相邻的子信道1、3、9、11的每CQI采样的子载波数为2，其他的子信道的每CQI采样的子载波数为4。
图10是表示本实施方式的CQI推定部的详细情况的框图。其中，将模块按功能不同进行了明示，并不表示一定要安装各模块。此外，对与图8相同功能的模块赋予相同编号并省略说明。如图10所示，作为功能模块没有不同，而对组决定部51输入在前帧的信道的使用状况。即，意味着在进行子信道的分组时还考虑在前帧的信道的使用状况。此外，没有数据分类部，这意味着依次向DCT部输入在各子信道所求出的CQI信息。
图11是表示本实施方式中的子信道编号与通知的CQI采样数的关系的图。图11的最上段的子信道编号和通知的子载波数以表3为基础。在该例中，DCT的点数为336点。这样进行DCT时，没有在相邻子信道间通知的CQI间隔(子载波组数)急剧变化的情况，并且，子信道编号也是连续的，所以CQI的变化变得缓和，压缩误差也减少。
在此所示的例中，通过DCT空间变换后、压缩后所需的数据为32(DCT输出采样数)×8(比特)＝256比特。但是，因为需要表示各子信道属于哪个组的信息，所以还需要2(比特：用于组数的信息量)×12(子信道数)＝24比特的数据，作为用于通知CQI的信息量共计需要280比特。另一方面，不进行压缩时需要3072比特，所以压缩率为280/3072，可以压缩90％以上的信息量。
(第5实施方式)
在本实施方式中说明在通知了在第1实施方式～第4实施方式所示的CQI信息时的、发送装置中的调度方法和自适应调制方法。为了简化说明，设在1帧进行通信的终端数为12(与子信道总数相同)，1终端占有1子信道。因此，这里所示的调度是指将在帧中要分配的12终端分配给哪个子信道。此外，设以根据第4实施方式的格式进行CQI的通知。因此，与CQI的通知方法相关地将子信道分为三个组。
图12是表示调度动作的流程图。在图12中，S100是选择用帧发送的终端，并对参数k、m、x进行初始化的步骤(k＝0、m＝0、x＝1)，S 101是从在第x次分配作业中未分配子信道的终端中选择一个，并使k增加1的步骤。此外，S102是检测在属于在S101所选择的终端的组x的子信道中有无空闲的步骤，S103是在S102判断为子信道中有空闲时进行分配的步骤。
S104是将所选择的终端从分配对象中删除的步骤，S105是判断k是否与分配的全终端数(在图中为N，在本实施方式中N＝12)一致的步骤。S106是通过变量m检测是否残留有未分配的终端的步骤。此外，在S102判断为属于所选择的终端的组xに的子信道中没有空闲时，在S107使m增加1之后，返回S101。在S105中k与分配的全终端数不一致时也返回S101。此外，在S106中m＝0不成立时，意味着在对全部终端尝试了分配之后还残留有未分配终端，所以在S108使k＝N-m(据此，k成为已分配的终端数)、m＝0、x＝x+1之后返回S101。通过这样的动作，可以对在S100所选择的全部终端分配子信道。
这里所示的方法是调度的一例，但是在按每子信道利用不同的每CQI采样的子载波数通知CQI的情况下，重点是对CQI信息尽可能多的子信道分配终端。
下面，为了具体地表示在本实施方式所示的调度方法，表4示出在某帧对发送装置通知的各终端的CQI和子信道的关系。在表4中，终端A～H是在前帧已经进行了通信的情况，设分别利用组1的开头所示的子信道进行了通信。
【表4】
  终端标识符   组1   组2   组3
  A   2，6   1，3，5，7   4，8，9，10，11，12
  B   4，9   2，3，8，10   1，5，6，7，11，12
  C   5，6   4，7   1，2，3，8，9，10，11，12
  D   7，3   2，4，6，8   1，5，9，10，11，12
  终端标识符   组1   组2   组3
  E   8，10   7，9，11   1，2，3，4，5，6，12
  F   10，1   2，9，11   3，4，5，6，7，8，12
  G   11，5   4，6，10，12   1，2，3，7，8，9
  H   12，8   7，9，11   1，2，3，4，5，6，10
  I   4，10   3，5，9，11   1，2，6，7，8，112
  J   6，11   5，7，10，12   1，2，3，4，8，9
  K   4，11   3，5，10，12   1，2，6，7，8，9
  L   2，10   1，3，9，11   4，5，6，7，8，12
虽然图12中未示出，但是在S101优先从在前帧已进行了通信的终端进行选择，在SINR中没有大的差的情况下，在S103中分配在前帧已经使用过的子信道。
根据图12所示的流程图分配表4所示的终端时，在x＝1的循环中，通过在前帧通信的優先権，A被分配给2，B被分配给4，C被分配给5，D被分配给7，E被分配给8，F被分配给10，G被分配给11，H被分配给12。在该阶段成为k＝8、m＝0。接着，想要将I分配给4或10，但因为双方子信道都已经被使用，所以在S107使m＝1并返回S101。J被分配给6。对于属于剩下的K、L的组1的子信道而言，已经进行了分配，在S105成为k＝12的阶段转移到S106。在该阶段，因为还没有对三个终端进行分配，所以成为m＝3，转移到S 108。在步骤S108中，使k＝9、m＝0、x＝2之后返回S101，尝试还未曾进行分配的终端I、K、L的分配。这样使流程前进时在x＝2的循环，对I分配3，对L分配1，在x＝3的循环，对J分配9。
这样虽然不能说是完美，但尽可能对CQI采样信息多的子信道分配终端，由此子信道自适应调制的精度提高，通信效率被改善。此外，在本实施方式中，在各终端中属于组1的子信道的CQI信息利用全部子载波被通知，所以可以按每子载波进行自适应调制。因此，在按照图12所示的流程图对表4所示的终端进行了分配的情况下，在终端A～H以及J中子载波自适应调制成为可能。另一方面，在属于组2(终端L、I)、组3(终端J)的子信道中，分别利用2个、4个每CQI采样的子载波数通知CQI。因此对于选择了那样的子信道的终端，可以利用各自的每CQI采样的子载波数进行子载波组自适应调制，虽然不能达到子载波自适应调制那种程度但是通信效率被改善。
以上，在全部实施方式中示出了将频率分为子信道从而变更CQI的信息量的例子，但是不一定要按子信道进行区分，也可以将多个子信道作为一组从而进行区分，或完全与子信道无关地对频域进行分割从而改变CQI信息量。

Claims (17)

1.一种通信装置，其特征在于，具备：
接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；
接收质量算出部，其分割与所述多个子载波对应的频带，并根据按每所述分割后的频带而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和
发送部，其向所述信号的发送源发送所述算出的接收质量信息。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
根据所述分割后的各频带内的接收质量来决定所述信息量。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
根据算出所述分割后的各频带内的接收质量之前的通信状况来决定所述信息量。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
以通信的访问单位为基准来分割与所述多个子载波对应的频带。
5.一种通信装置，其特征在于，具备：
接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；
组决定部，其分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分组为多个组；
接收质量算出部，其根据按每所述组而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和
发送部，其向所述信号的发送源发送所述算出的接收质量信息。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，
所述组决定部按照所述分割后的各频带中连续的频带属于相同组的方式进行所述分组。
7.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，
所述组决定部按照所述分割后的各频带中连续的频带属于相同组或信息量接近的组的方式进行所述分组。
8.一种通信装置，其特征在于，具备：
接收部，其接收采用多个子载波发送来的信号；
组决定部，其分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分组为多个组；
子载波分组部，其根据按每所述组而决定的信息量，生成至少由一个子载波构成的子载波组；
接收质量信息生成部，其以所述生成的子载波组为单位，生成表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息；和
发送部，其向所述信号的发送源发送所述生成的接收质量信息。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，
还具备数据变换部，其对所述生成的接收质量信息进行空间变换，
所述发送部向所述信号的发送源发送所述空间变换后的信号。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，
所述数据变换部仅输出空间变换后的信号中特定的低频域信号，
所述发送部向所述信号的发送源发送所述特定的低频域信号。
11.根据权利要求9或10所述的通信装置，其特征在于，
还具备数据分类部，其按照所述分割后的各频带所属的组，向所述数据变换部输出所述生成的接收质量信息。
12.根据权利要求9或10所述的通信装置，其特征在于，
还具备数据分类部，其按照属于同一组的所述分割后的频带连续的方式，将所述生成的接收质量信息进行重排之后，输出给所述数据变换部。
13.一种通信装置，其采用多个子载波来发送信号，并且从权利要求1～权利要求12中任一项所述的通信装置接收接收质量信息，其特征在于，
根据所述接收到的接收质量信息，向所述分割后的频带中所决定的信息量尽可能多的频带分配权利要求1～权利要求12中任一项所述的通信装置的通信区域。
14.一种通信装置，其采用多个子载波来发送信号，并且从权利要求8～权利要求12中任一项所述的通信装置接收接收质量信息，其特征在于，
根据所述接收到的接收质量信息，分配权利要求8～权利要求12中任一项所述的通信装置的通信区域，并且利用所述子载波组单位实施自适应调制。
15.一种接收质量信息生成方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
接收采用多个子载波发送来的信号的步骤；
分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分组为多个组的步骤；和
根据按每所述组而决定的信息量，算出表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息的步骤。
16.一种接收质量信息生成方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
接收采用多个子载波发送来的信号的步骤；
分割与所述多个子载波对应的频带，并将分割后的各频带分组为多个组的步骤；
根据按每所述组而决定的信息量，生成至少由一个子载波构成的子载波组的步骤；和
以所述生成的子载波组为单位，生成表示所述接收到的信号的接收质量的接收质量信息的步骤。
17.根据权利要求16所述的接收质量信息生成方法，其特征在于，
还包括对所述生成的接收质量信息进行空间变换的步骤。
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