JP4930006B2 - 移動通信装置、移動通信システム及びそれに用いる消費電力削減方法 - Google Patents

Description

本発明は移動通信装置、移動通信システム及びそれに用いる消費電力削減方法に関し、特に３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた移動通信方式に関する。

現在、第三世代移動通信システムの次の通信方式として、３ＧＰＰにおいて、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いた移動通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

この次世代通信方式では、端末送信側において、基地局からのスケジューリングによって大量のデータを高速に通信できることを目的の１つとしており、回路が複雑化、高速化することが予想される。また、高速データ通信が可能になることによって、上位レイヤに搭載されるアプリケーションもますます高度化、複雑化し、消費電力の増大が予想される。

“Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ） ９ ＵＬ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ”［３ＧＰＰ ＴＲ２５．８１４ Ｖ７．１．０（２００６−０９），ｐｐ７１−９３］

上述した従来の移動通信方式では、回路の複雑化や高速化、アプリケーションの高度化や複雑化が予想され、消費電力の増大が予想されるため、特にバッテリで動作する端末においては、さらなる消費電力の削減が求められる。また、昨今の地球環境問題からも、端末の省電力化は必須である。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、サブキャリアマッピング部の動作率を制御することができ、端末の消費電力を削減することができる移動通信装置、移動通信システム及びそれに用いる消費電力削減方法を提供することにある。

本発明による移動通信装置は、少なくとも基地局からのスケジューリングの制御によって送信するデータ量を可変して送信する移動通信装置であって、
送信回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
前記送信回路は、入力される信号に対してＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）をかけることで周波数領域の信号に変換するＤＦＴ回路と、前記ＤＦＴ回路で周波数領域の信号に変換された信号に対してサブキャリアマッピングを行うサブキャリアマッピング回路と、前記サブキャリアマッピング回路でサブキャリアマッピングされた信号に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行うＩＦＦＴ回路とを含み、
前記スケジューリングの制御によって前記サブキャリアマッピング回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用い、
前記サブキャリアマッピング回路は、全サブキャリアのうち集中的に前記サブキャリアを配置するＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇと、前記サブキャリアを一定間隔で分配して配置するＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇとのいずれかにてサブキャリアマッピングを行い、
前記サブキャリアマッピング回路は、前記スケジューリングの制御によってどのサブキャリアに配置して前記ＩＦＦＴ回路でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、前記ＤＦＴ回路から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する際に、“０”を挿入する位置についてシリアル／パラレル変換の動作を行わずに“０”出力固定としている。

本発明による移動通信システムは、上記の移動通信装置を具備している。

本発明による消費電力削減方法は、少なくとも基地局からのスケジューリングの制御によって送信するデータ量を可変して送信する移動通信装置に用いる消費電力削減方法であって、
前記移動通信装置の送信回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
前記送信回路は、入力される信号に対してＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）をかけることで周波数領域の信号に変換するＤＦＴ回路と、前記ＤＦＴ回路で周波数領域の信号に変換された信号に対してサブキャリアマッピングを行うサブキャリアマッピング回路と、前記サブキャリアマッピング回路でサブキャリアマッピングされた信号に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行うＩＦＦＴ回路とを含み、
前記スケジューリングの制御によって前記サブキャリアマッピング回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
前記移動通信装置にＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用い、
前記サブキャリアマッピング回路が、全サブキャリアのうち集中的に前記サブキャリアを配置するＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇと、前記サブキャリアを一定間隔で分配して配置するＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇとのいずれかにてサブキャリアマッピングを行い、
前記サブキャリアマッピング回路において、前記スケジューリングの制御によってどのサブキャリアに配置して前記ＩＦＦＴ回路でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、前記ＤＦＴ回路から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する際に、“０”を挿入する位置についてシリアル／パラレル変換の動作を行わずに“０”出力固定としている。

すなわち、本発明の移動通信装置は、３ＧＰＰ（３ ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた移動通信システムの送受信状況、要求される送信データ量等を基地局側がスケジューリングすることによって、装置の使用する周波数帯域幅が可変する移動通信システムにおいて、送信回路の動作を制御することによって、装置の消費電力を削減することを特徴としている。

３ＧＰＰで提案されている次世代通信方式では、基地局からのスケジューリング等の制御によって送信するデータ量を可変して送信することが可能な移動通信システムとなっている。

より具体的に説明すると、本発明の移動通信装置では、スケジュール部からどのサブキャリアに配置してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、サブキャリアマッピング部が、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する。

そこで、スケジュール部からの指示で“０”を挿入する位置が判明した時点で、サブキャリアマッピング部は、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換回路において、“０”出力する部分についてはＳ／Ｐ変換の動作をせず、“０”出力固定とする。これによって、ＩＦＦＴ部の入力端は、サブキャリアマッピング部から信号がこない部分については、“０”データが入力されるようになる。

よって、本発明の移動通信装置では、スケジューリング等の情報を基に、端末送信側のサブキャリアマッピング回路の動作率を制御し、不必要な回路の動作を止める（素子の電源断、クロック供給断等）ことによって、回路の消費電力を削減することが可能となる。

つまり、本発明の移動通信装置では、次世代の移動通信システムとして検討されているＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いた次世代通信方式において、端末送信側の回路の動作率を下げることによって、省電力化を行うことを可能としている。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、サブキャリアマッピング部の動作率を制御することができ、端末の消費電力を削減することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による移動通信装置は、上位レイヤ部１１と、ＴＸ部（送信部）１２と、ＲＦ部（無線部）１８と、ＲＸ部（受信部）１９と、スケジュール部２０と、アンテナ２１とから構成されている。

ＴＸ部１２は、シンボルマッピング部１３と、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１４と、サブキャリアマッピング部１５と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１６と、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入部１７とを備えている。

シンボルマッピング部１３は上位レイヤ部１１からの信号あるいは制御信号を符号化、変調する。ＤＦＴ部１４はシンボルマッピング部１３で符号化、変調された信号にＤＦＴをかけることで周波数領域の信号に変換する。

サブキャリアマッピング部１５はＤＦＴ部１４で周波数領域の信号に変換された信号に対してサブキャリアマッピングを行い、ＩＦＦＴ部１６はＩＦＦＴを行い、ＣＰ挿入部１７はＣＰを挿入する。このＣＰ挿入部１７でＣＰが挿入された信号は、ＲＦ部１８で高周波増幅、アンテナ２１から電波として送出される。

一方、アンテナ２１で受信された電波はＲＸ部１９で検波、復調される。ＲＸ部１９は検波、復調したデータ、制御信号を上位レイヤ部１１へ送るとともに、スケジュール部２０に受信品質や制御信号等を通知する。スケジュール部２０は、上位レイヤ部１１から送信信号のデータ量やＲＸ部１９から受取る上り制御情報によって、優先度を含む信号種別情報を取得し、送信パターンを判定し、その判定結果をシンボルマッピング部１３、ＤＦＴ部１４、サブキャリアマッピング部１５に通知する。

図２は本発明の一実施例におけるサブキャリアの配置例を示す図である。これら図１及び図２を参照して本発明の一実施例による移動通信装置について説明する。

サブキャリアマッピング部１５では、スケジュール部２０からどのサブキャリアに配置してＩＦＦＴ部１６でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、ＤＦＴ部１４から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する。
例えば、３ＧＰＰでは、図２（ａ）に示すＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ３１や図２（ｂ）に示すＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ３２が提案されている。

Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ３１は、全サブキャリアのうち、集中的にサブキャリアを配置する方法で、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ３２は、一定間隔で分配して配置する方法である。ここで、配置されないサブキャリア位置には“０”を挿入することになっている。

そこで、スケジュール部２０からの指示で“０”を挿入する位置が判明した時点で、サブキャリアマッピング部１５は、図示せぬＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換回路において、“０”出力する部分についてはＳ／Ｐ変換の動作をせず、“０”出力固定とする。これによって、ＩＦＦＴ部１６の入力端は、サブキャリアマッピング部１５から信号がこない部分については、“０”データが入力されるようになる。

このように、本実施例では、送信パターンの割り当てによって、サブキャリアマッピング部の動作率を制御することができ、移動通信装置の消費電力を削減することができる。

図３は本発明の他の実施例によるサブキャリア信号の送出例を示す図である。図３において、（ａ）はＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇの場合のサブキャリア信号の送出例を示し、（ｂ）はＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇの場合のサブキャリア信号の送出例を示している。

本発明の他の実施例による移動通信装置では、シリアルに信号処理を実施してＤＦＴ後の信号に対してサブキャリアマッピング部４１でサブキャリアマッピングを実施し、ＩＦＦＴ部４２に入力する場合、スケジュール部４３からどのサブキャリアに配置するのかを示す情報が入力されると、サブキャリアマッピング部４１はシリアルにサブキャリア信号を伝送する中で、“０”が挿入される時間帯がある。

サブキャリアマッピング部１５はこの時間で不必要な回路の動作を止めることによって、回路の動作率を下げることができる。

本発明の一実施例による移動通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例におけるサブキャリアの配置例を示す図である。 本発明の他の実施例によるサブキャリア信号の送出例を示す図である。

符号の説明

１１ 上位レイヤ部
１２ ＴＸ部
１３ シンボルマッピング部
１４ ＤＦＴ部
１５，４１ サブキャリアマッピング部
１６，４２ ＩＦＦＴ部
１７ ＣＰ挿入部
１８ ＲＦ部
１９ ＲＸ部
２０，４３ スケジュール部
２１ アンテナ
３１ Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ
３２ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇ

Claims (3)

1. 少なくとも基地局からのスケジューリングの制御によって送信するデータ量を可変して送信する移動通信装置であって、
   送信回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
   前記送信回路は、入力される信号に対してＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）をかけることで周波数領域の信号に変換するＤＦＴ回路と、前記ＤＦＴ回路で周波数領域の信号に変換された信号に対してサブキャリアマッピングを行うサブキャリアマッピング回路と、前記サブキャリアマッピング回路でサブキャリアマッピングされた信号に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行うＩＦＦＴ回路とを含み、
   前記スケジューリングの制御によって前記サブキャリアマッピング回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
   ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用い、
   前記サブキャリアマッピング回路は、全サブキャリアのうち集中的に前記サブキャリアを配置するＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇと、前記サブキャリアを一定間隔で分配して配置するＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇとのいずれかにてサブキャリアマッピングを行い、
   前記サブキャリアマッピング回路は、前記スケジューリングの制御によってどのサブキャリアに配置して前記ＩＦＦＴ回路でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、前記ＤＦＴ回路から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する際に、“０”を挿入する位置についてシリアル／パラレル変換の動作を行わずに“０”出力固定とすることを特徴とする移動通信装置。
2. 請求項１に記載の移動通信装置を含むことを特徴とする移動通信システム。
3. 少なくとも基地局からのスケジューリングの制御によって送信するデータ量を可変して送信する移動通信装置に用いる消費電力削減方法であって、
   前記移動通信装置の送信回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
   前記送信回路は、入力される信号に対してＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）をかけることで周波数領域の信号に変換するＤＦＴ回路と、前記ＤＦＴ回路で周波数領域の信号に変換された信号に対してサブキャリアマッピングを行うサブキャリアマッピング回路と、前記サブキャリアマッピング回路でサブキャリアマッピングされた信号に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行うＩＦＦＴ回路とを含み、
   前記スケジューリングの制御によって前記サブキャリアマッピング回路の動作率を制御して不必要な回路の動作を止め、
   前記移動通信装置にＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用い、
   前記サブキャリアマッピング回路が、全サブキャリアのうち集中的に前記サブキャリアを配置するＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｍａｐｐｉｎｇと、前記サブキャリアを一定間隔で分配して配置するＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐｐｉｎｇとのいずれかにてサブキャリアマッピングを行い、
   前記サブキャリアマッピング回路において、前記スケジューリングの制御によってどのサブキャリアに配置して前記ＩＦＦＴ回路でＩＦＦＴするのかを示す指示を受けると、前記ＤＦＴ回路から出力された信号を指示されたサブキャリアの位置に配置する際に、“０”を挿入する位置についてシリアル／パラレル変換の動作を行わずに“０”出力固定とすることを特徴とする消費電力削減方法。

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