JP2005323074A - 通信システムおよび基地局装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 上り回線のデータ送信のための制御信号の量の増加を極力抑え、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる通信システムおよび基地局装置を提供すること。
【解決手段】 ACK信号グルーピング部108が、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、ビット操作で足し込むことにより1つにまとめた信号を生成し、また、NACK信号グルーピング部112が、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、ビット操作で足し込むことにより1つにまとめた信号を生成する。そして、ACK信号付加部110及びNACK信号付加部114の各々は、ACK信号グルーピング部108が生成した信号に対して、ACKの情報を付加した信号を生成し、また、NACK信号グルーピング部112が生成した信号に対して、NACKの情報を付加した信号を生成する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、通信システムおよび基地局装置に関し、特に、上り回線のデータ送信のための基地局装置から通信端末装置に対する制御信号の量の増加を極力抑え、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる通信システムおよび基地局装置に関する。
HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)の導入により、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式における下り回線の高速化が進められている。このHSDPAを採用するWCDMA方式の無線通信システムにおいては、高品質伝送を実現するために、誤りを訂正する誤り制御技術が用いられる。この誤り制御技術の一つとしてハイブリッドARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest)がある。
このハイブリッドARQは、送信側と受信側とを双方向の伝送路によって結び、まず送信側が情報ビットに誤り検出符号化を施して生成した符号語を含むパケットを受信側に送り、受信側において誤りの検出を行う。受信側は、受信データに誤りが検出されない場合には正しく受信した旨の受信確認信号(Positive Acknowledgment:以下、「ACK信号」という)を送信側に返送し、受信データに誤りが検出された場合には再送要求信号(Negative Acknowledgment:以下、「NACK信号」という)を送信側に返送する。送信側は、NACK信号を受け取ると同一のパケットを再送する。送信側は、ACK信号を受け取るまで同一のパケットの再送を繰り返す。
一方、下り回線の高速化に伴い、アップリンクエンハンスメント(Uplink Enhancement)と呼ばれる、上り回線を高速化するための様々な技術の検討が進められており、この上り回線においても、ハイブリッドARQが提案されている(非特許文献1参照)。
WCDMA方式の上り回線のハイブリッドARQにおいても、上記説明どおりの手順が行われる。具体的には、通信端末装置が、基地局装置に対してパケットを送信し、基地局装置は、そのパケットを受信して誤り検出を行う。そして、受信データに誤りが検出されない場合には、基地局装置は、通信端末装置に対してACK信号を返送し、また、受信データに誤りが検出された場合には、NACK信号を返送する。
このとき基地局装置は、図12に示すように、収容する複数の通信端末装置(UE1〜UEn)に対して、各々異なるチャネル(A−DPDCH_UE1〜n)、すなわち、各々の通信端末装置で異なる拡散符号を用いた拡散をして、ACK信号またはNACK信号を返送する。そして、通信端末装置は、NACK信号を受け取ると同一のパケットを再送し、ACK信号を受け取るまで同一のパケットの再送を繰り返すことで、高品質伝送を実現することができる。なお、基地局装置が、各々の通信端末装置で異なる周波数帯域を用いて、ACK信号またはNACK信号を返送することもできる。
Uplink Enhancementに関する標準化文献 3GPP RAN1 TR25.896
しかしながら、上記WCDMA方式の上り回線のハイブリッドARQにおいては、基地局装置は、収容する複数の通信端末装置の各々に対して、各々異なるチャネルを用いてACK信号およびNACK信号という制御信号を返送するので、制御信号の量が増加することにより、データ信号を送信できる量が減少してしまう問題がある。なお、この問題は、例えば、基地局装置が通信端末装置の送信レートを制御する際に使用する制御信号などについても当てはまる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、上り回線のデータ送信のための基地局装置から通信端末装置に対する制御信号の量の増加を極力抑え、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる通信システムおよび基地局装置を提供することを目的とする。
本発明の通信システムは、基地局装置と、前記基地局装置からの制御信号の制御内容に基づいて、前記基地局装置に対して送信データを送信する複数の通信端末装置とを具備する通信システムであって、前記基地局装置は、所定期間ごとに、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報を前記制御内容ごとに1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、生成した前記信号に前記制御内容を付加して制御内容付加信号を生成する付加手段と、生成した前記制御内容付加信号を各々時間をずらして送信する送信手段と、を具備し、前記通信端末装置は、前記端末識別情報に基づいて、前記制御内容付加信号が自機宛てであるか、および、前記制御内容付加信号の制御内容を判定する判定手段と、前記判定の結果に基づいて、前記基地局装置に対する送信データの送信を制御する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の通信システムは、基地局装置と、前記基地局装置からの制御信号の制御内容に基づいて、前記基地局装置に対して送信データを送信する複数の通信端末装置とを具備する通信システムであって、前記基地局装置は、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報に、前記制御内容を付加して制御内容付加端末情報を生成する付加手段と、所定期間ごとに、前記制御内容付加端末情報を1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成した信号を送信する送信手段と、を具備し、前記通信端末装置は、前記端末識別情報に基づいて、前記通信端末装置の送信手段により送信された信号の制御内容、および、送信された前記信号が自機宛てであるかを判定する判定手段と、前記判定の結果に基づいて、前記基地局装置に対する送信データの送信を制御する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明の基地局装置は、通信端末装置に対して送信する制御信号の制御内容に基づいて、前記通信端末装置のデータ送信を制御する基地局装置であって、所定期間ごとに、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報を前記制御内容ごとに1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、生成した前記信号に前記制御内容を付加して制御内容付加信号を生成する付加手段と、生成した前記制御内容付加信号を、各々時間をずらして送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の基地局装置は、通信端末装置に対して送信する制御信号の制御内容に基づいて、前記通信端末装置のデータ送信を制御する基地局装置であって、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報に、前記制御内容を付加して制御内容付加端末情報を生成する付加手段と、所定期間ごとに、前記制御内容付加端末情報を1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成した信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、基地局装置は、所定期間ごとに、制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報と、制御内容とを1つにまとめた信号を生成し、生成した信号を、通信端末装置に対して送信して、通信端末装置の基地局装置に対する送信データの送信を制御するので、上り回線のデータ送信のための制御信号の量の増加を極力抑え、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる通信システムおよび基地局装置を提供することができる。
本発明の骨子は、基地局装置は、所定期間ごとに、制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報と、制御内容とを1つにまとめた信号を生成し、生成した信号を、通信端末装置に対して送信して、通信端末装置の基地局装置に対する送信データの送信を制御することである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る通信システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、この通信システムでは、基地局装置100と、その基地局装置100が収容する通信端末装置200−1〜3との間で無線通信を行うようにされている。なお、図1には、便宜上3つの通信端末装置が基地局装置100に収容されている状態を示す。
図2は、この基地局装置100の構成を示すブロック図である。基地局装置100の各構成部分の作用について、図2を参照して説明する。
受信無線部102は、アンテナ101に受信された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、逆拡散部103に出力する。
逆拡散部103は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して逆拡散処理を行い、通信端末装置から送信されたパケット信号を取り出して復調部104に出力する。
復調部104は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、逆拡散部103から出力されたパケット信号に対して復調処理を行い、復調信号をチャネルデコーディング部105に出力する。
チャネルデコーディング部105は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調部104から出力された復調信号に対して誤り訂正復号等の復号処理を行い、受信パケットデータを取り出し、誤り検出部106に出力する。
誤り検出部106は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、チャネルデコーディング部105から出力された受信パケットデータに対して誤り検出を行う。そして、誤りが検出されなかった場合には、誤り検出部106は、受信パケットデータを上位局に出力するとともに、正しく復調できた旨を示すACK信号をACK/NACK信号判定部107に出力する。一方、誤りが検出された場合には、誤り検出部106は、正しく復調できなかった旨を示すNACK信号をACK/NACK信号判定部107に出力する。
ACK/NACK信号判定部107は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、誤り検出部106からACK信号を受け取った場合には、ACK信号グルーピング部108に対して、誤り検出部106にて誤り検出されたパケットデータを送信した通信端末装置のID情報(UE_ID情報)を出力する。一方、誤り検出部106からNACK信号を受け取った場合には、NACK信号グルーピング部112に対して、誤り検出部106にて誤り検出されたパケットデータを送信した通信端末装置のID情報(UE_ID情報)を出力する。なお、UE_ID情報は、一般的に、上位層の無線ネットワークコントローラ(RNC)により、通信中の通信端末装置の各々に対して固有に割り当てられるものである。
ACK信号グルーピング部108は、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループUE_ID情報を生成して、コーディング部109に出力する。
コーディング部109は、グループUE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号化処理によって得られた信号をACK信号付加部110に出力する。
ACK信号付加部110では、ACK信号を示す予め決められたビット列(例えば、1111など)に対して、コーディング部1101が、誤り訂正符号等の符号処理を行う。そして、XOR部1102は、コーディング部1101での符号処理によって得られた信号と、上記グループUE_ID情報との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたACKグループUE_ID情報を変調部111に出力する。
NACK信号グルーピング部112は、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループUE_ID情報を生成して、コーディング部113に出力する。
コーディング部113は、グループUE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号化処理によって得られた信号をNACK信号付加部114に出力する。
NACK信号付加部114では、NACK信号を示す予め決められたビット列(例えば、0000など)に対して、コーディング部1141が、誤り訂正符号等の符号処理を行う。そして、XOR部1142は、コーディング部1141での符号処理によって得られた信号と、上記グループUE_ID情報との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたNACKグループUE_ID情報を変調部111に出力する。
変調部111は、ACK信号付加部110からのACKグループUE_ID情報およびNACK信号付加部114からのNACKグループUE_ID情報の各々に対して変調処理を行い、各々の変調信号を時間的にずらして拡散部115に出力する。
拡散部115は、変調部111の出力信号に対して拡散処理を行って送信無線部116に出力する。
送信無線部116は、拡散部115の出力信号を無線周波数にアップコンバートしてアンテナ101から無線送信する。
図3は、上記変調部111から出力される変調信号の出力状況のイメージ図である。図3に示すように、ACK信号グルーピング部108およびNACK信号グルーピング部112に設定されている所定の期間t1にて、1つにまとめられたグループUE_ID情報をもとに生成されるACKグループUE_ID情報_t1およびNACKグループUE_ID情報_t1は、変調部111により時間的にずらして拡散部115に出力されている。これは、所定の期間t1の後にくる所定の期間t2、t3、…でも同様である。
このように、ACKグループUE_ID情報_tNおよびNACKグループUE_ID情報_tNは、時間的にずれて出力されるので、ACKおよびNACKの各々に対してチャネルを用意することは不要であり、1つのチャネルでACKおよびNACKを送信することができる。
図4は、通信端末装置200の構成を示すブロック図である。通信端末装置200の各構成部分の作用について、図4を参照して説明する。
受信無線部202は、アンテナ201に受信された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、逆拡散部203に出力する。
逆拡散部203は、受信ベースバンド信号に対して逆拡散処理を行い、基地局装置100から送信された信号を取り出して復調部204に出力する。
復調部204は、逆拡散部203の出力信号に対して復調処理を行い、復調信号をUE_ID乗算部205に出力する。
UE_ID乗算部205では、自機のUE_ID情報に対して、コーディング部2051が、基地局装置100のコーディング部109およびコーディング部113にて行われた符号処理と同様の処理を行う。そして、乗算部2052は、コーディング部2051での符号処理によって得られた信号と、復調部204からの出力信号とを乗算し、これによって得られた信号をデコーディング部206に出力する。
デコーディング部206は、UE_ID乗算部205からの出力信号に対して、基地局装置100のコーディング部1101およびコーディング部1141での符号処理に対応する復号処理を行い、これによって得られた信号をACK/NACK信号判定部207に出力する。
ACK/NACK信号判定部207は、デコーディング部206からの出力信号に基づいて、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたか否かを判定する。具体的には、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達された場合には、乗算部2052にて掛け合わされる2つの信号の相関がもっとも大きくなるので、デコーディング部206からの出力信号の電力のピークにおける電力の絶対値が所定のしきい値より大きい場合には、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたと判定する。さらに、ACK/NACK信号判定部207は、デコーディング部206からの出力信号の電力のピークにおける電力値が、例えば、正の値であるときには自機宛てのACK信号が送達されたと判定し、一方、負の値であるときには自機宛てのNACK信号が送達されたと判定する。そして、ACK/NACK信号判定部207は、判定結果をパケット送信制御部208に出力する。
パケット送信制御部208は、通信端末装置200が上りのパケット通信を始めるときに、まずパケット送信命令信号をパケット生成部209に出力する。また、パケット送信制御部208は、ACK/NACK信号判定部207からの判定結果が、自機宛てのACK信号が送達されたことを示す場合には、パケット生成部209に対して次パケット送信命令信号を出力する。一方、パケット送信制御部208は、ACK/NACK信号判定部207からの判定結果が、自機宛てのNACK信号が送達されたことを示す場合には、パケット生成部209に対してパケット再送命令信号を出力する。
パケット生成部209は、一連の送信データからパケットを生成する。そして、パケット生成部209は、パケット送信制御部208からパケット送信命令信号を受け取ったときには、最初のパケットを保持しつつ、そのパケットのコピーをチャネルコーディング部210に出力する。また、パケット生成部209は、パケット送信制御部208から次パケット送信命令信号を受け取ったときには、既にコピーを出力するとともに保持しておいたパケットを消去し、かつ、次のパケットを保持しつつ、そのコピーをチャネルコーディング部210に出力する。また、パケット生成部209は、パケット送信制御部208からパケット再送命令信号を受け取ったときには、保持しておいたパケットの保持を継続しつつ、そのコピーを再度チャネルコーディング部210に出力する。
チャネルコーディング部210は、パケット生成部209からのパケットデータに対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、変調部211に出力する。
変調部211は、チャネルコーディング部210の出力信号に対して変調処理を行い、変調信号を拡散部212に出力する。
拡散部212は、変調部211の出力信号に対して拡散処理を行って送信無線部213に出力する。
送信無線部213は、拡散部212の出力信号を無線周波数にアップコンバートしてアンテナ201から無線送信する。
なお、上記説明においては、RNCから通信中の各通信端末装置に対して固有に割り当てられるUE_ID情報をそのまま使用したが、図5に示すように、UE_ID情報を直交コードに変換したUE_ID_OR情報の利用が可能である。この場合には、基地局装置および通信端末装置の双方で、相互に直交するコード(以下、「直交コード」という)のセットを持ち、UE_ID情報と直交コード、すなわちUE_ID_OR情報とを結びつける共通のロジックを、基地局装置および通信端末装置の双方が持っている必要がある。
このように、本実施の形態によれば、基地局装置100においては、ACK信号グルーピング部108が、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめた信号を生成し、また、NACK信号グルーピング部112が、所定の期間にACK/NACK信号判定部107から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめた信号を生成する。そして、ACK信号付加部110およびNACK信号付加部114の各々は、ACK信号グルーピング部108が生成した信号に対して、ACKの情報を付加した信号を生成し、また、NACK信号グルーピング部112が生成した信号に対して、NACKの情報を付加した信号を生成する。さらに、このACK又はNACKの情報を付加した信号を時間的にずらして通信端末装置200に対して送信する。
換言すれば、基地局装置は、所定期間ごとに、制御信号(ACK信号又はNACK信号)の送り先である通信端末装置200を識別する端末識別情報(UE_ID情報)を制御内容(ACK又はNACK)ごとに1つにまとめた信号(グループUE_ID情報)を生成し、この1つにまとめた信号の各々に制御内容(ACK又はNACK)を付加して制御内容を付加した信号(ACKグループUE_ID情報又はNACKグループUE_ID情報)を生成し、生成した制御内容を付加した信号を、各々時間をずらして通信端末装置200に対して送信する。
一方、通信端末装置200においては、デコーディング部206は、UE_ID乗算部205からの出力信号に対して、基地局装置100のコーディング部1101およびコーディング部1141での符号処理に対応する復号処理を行い、これによって得られた信号に基づいて、ACK/NACK信号判定部207は、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたか否かを判定する。そして、この判定結果に基づいて、パケット送信制御部208は、基地局装置100に対するパケット送信の送信制御を行う。
換言すれば、通信端末装置は、基地局装置から送信された信号の制御内容(ACK又はNACK)、および、自機の端末識別情報(UE_ID情報)に基づいて基地局装置から送信された信号が自機宛てであるかを判定し、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対する送信データの送信を制御する。
こうすることで、通信端末装置の各々に対して、制御信号を各々送信する必要がなくなるので、この制御信号を送信するためのチャネルを1つにすることができる。また、複数の通信端末装置に対する制御信号を1つにまとめるので、上り回線のハイブリッドARQにおける制御信号の量の増加を抑えることができるため、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる。
なお、上記説明では、基地局装置から通信端末装置に対する制御信号の送信方法について、制御信号を送信する通信端末装置を識別するための端末識別情報を、制御信号の内容ごとに1つの信号にまとめて、その信号に制御信号の内容を付加して送信するものとし、その制御信号をハイブリッドARQのACKおよびNACKとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、上記送信方法は、通信端末装置の送信レートなどを制御するためのスケジューリング情報の送信においても利用可能であり、この場合の通信システムにおける基地局装置および通信端末装置の各構成部分の作用について、図6および図7を参照して説明する。
図6は、この基地局装置300の構成を示すブロック図である。
スケジューリング部301は、例えば基地局装置300のセル内におけるRoT(Rise over Thermal noise)などに基づいて、そのセル内に収容する通信端末装置の送信レートを制御するためのスケジューリングを行う。具体的には、スケジューリング部301は、ある通信端末装置の送信レートをアップする場合には、アップ信号グルーピング部302に対して、その通信端末装置を識別するためのUE_ID情報を出力する。同様に、スケジューリング部301は、ある通信端末装置のレートダウンをする場合には、そのUE_ID情報をダウン信号グルーピング部303に出力する。同様に、スケジューリング部301は、ある通信端末装置のレートキープをする場合には、そのUE_ID情報をキープ信号グルーピング部304に出力する。
アップ信号グルーピング部302は、所定の期間にスケジューリング部301から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループUE_ID情報を生成して、コーディング部305に出力する。
コーディング部305は、グループUE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号化処理によって得られた信号をレートアップ信号付加部306に出力する。
レートアップ信号付加部306では、レートアップ信号を示す予め決められたビット列に対して、コーディング部3061が、誤り訂正符号等の符号処理を行う。そして、XOR部3062は、コーディング部3061での符号処理によって得られた信号と、上記グループUE_ID情報との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたレートアップグループUE_ID情報を変調部311に出力する。
また、ダウン信号グルーピング部303は、所定の期間にスケジューリング部301から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループUE_ID情報を生成して、コーディング部307に出力する。
コーディング部307は、グループUE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号化処理によって得られた信号をレートダウン信号付加部308に出力する。
レートダウン信号付加部308では、レートダウン信号を示す予め決められたビット列に対して、コーディング部3081が、誤り訂正符号等の符号処理を行う。そして、XOR部3082は、コーディング部3081での符号処理によって得られた信号と、上記グループUE_ID情報との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたレートダウングループUE_ID情報を変調部311に出力する。
また、キープ信号グルーピング部304は、所定の期間にスケジューリング部301から受け取ったすべてのUE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループUE_ID情報を生成して、コーディング部309に出力する。
コーディング部309は、グループUE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号化処理によって得られた信号をレートキープ信号付加部310に出力する。
レートキープ信号付加部310では、レートキープ信号を示す予め決められたビット列に対して、コーディング部3101が、誤り訂正符号等の符号処理を行う。そして、XOR部3102は、コーディング部3101での符号処理によって得られた信号と、上記グループUE_ID情報との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたレートキープグループUE_ID情報を変調部311に出力する。
変調部311は、レートアップ信号付加部306からのレートアップグループUE_ID情報、レートダウン信号付加部308からのレートダウングループUE_ID情報、およびレートキープ信号付加部310からのレートキープグループUE_ID情報の各々に対して変調処理を行い、各々の変調信号を時間的にずらして拡散部312に出力する。
拡散部312は、変調部311の出力信号に対して拡散処理を行って送信無線部313に出力する。
送信無線部313は、拡散部312の出力信号を無線周波数にアップコンバートしてアンテナ314から無線送信する。
図7は、この通信端末装置400の構成を示すブロック図である。
受信無線部402は、アンテナ401に受信された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、逆拡散部403に出力する。
逆拡散部403は、受信ベースバンド信号に対して逆拡散処理を行い、基地局装置300から送信された信号を取り出して復調部404に出力する。
復調部404は、逆拡散部403の出力信号に対して復調処理を行い、復調信号をUE_ID乗算部405に出力する。
UE_ID乗算部405では、自機のUE_ID情報に対して、コーディング部4051が、基地局装置300のコーディング部305、コーディング部307およびコーディング部309にて行われた符号処理と同様の処理を行う。そして、乗算部4052は、コーディング部4051での符号処理によって得られた信号と、復調部404からの出力信号とを乗算し、これによって得られた信号をデコーディング部406に出力する。
デコーディング部406は、UE_ID乗算部405からの出力信号に対して、基地局装置300のコーディング部3061、コーディング部3081およびコーディング部3101での符号処理に対応する復号処理を行い、これによって得られた信号をスケジューリング情報判定部407に出力する。
スケジューリング情報判定部407は、デコーディング部406からの出力信号に基づいて、自機宛てのスケジューリング信号(この場合は、レートアップ、レートダウン、レートキープ)が送達されたか否かを判定する。具体的には、自機宛てのスケジューリング信号が送達された場合には、乗算部4052にて掛け合わされる2つの信号の相関がもっとも大きくなるので、デコーディング部406からの出力信号の電力のピークにおける電力の絶対値が所定のしきい値より大きい場合には、自機宛てのスケジューリング信号が送達されたと判定する。そして、スケジューリング情報判定部407は、さらに、デコーディング部406からの出力信号に対して、デコードを施すことにより、自機宛てのスケジューリング信号の内容がレートアップ、レートダウン、レートキープであるかを判定する。
制御部408は、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対するデータ送信の送信レートを制御する。
以上のように、本実施の形態によれば、基地局装置は、所定期間ごとに、制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報を制御内容ごとに1つにまとめた信号を生成し、この1つにまとめた信号の各々に制御内容を付加して制御内容を付加した信号を生成し、生成した制御内容を付加した信号を、各々時間をずらして通信端末装置に対して送信する。一方、通信端末装置は、基地局装置から送信された信号の制御内容、および、自機の端末識別情報に基づいて基地局装置から送信された信号が自機宛てであるかを判定し、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対するデータ送信を制御する。
こうすることで、通信端末装置の各々に対して、制御信号を各々送信する必要がなくなるので、この制御信号を送信するためのチャネルを1つにすることができる。また、複数の通信端末装置に対する制御信号を1つにまとめるので、上り回線のデータ送信のための制御信号の量の増加を抑えることができるため、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態に係る通信システムは、その基本構成を実施の形態1の通信システムと同様とし、基地局装置600と、その基地局装置600が収容する通信端末装置700とを備える。
図8は、この基地局装置600の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1の基地局装置100と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
誤り検出部601は、チャネルデコーディング部105から出力された受信パケットデータに対して誤り検出を行う。そして、誤りが検出されなかった場合には、誤り検出部601は、受信パケットデータを上位局に出力するとともに、正しく復調できた旨を示すACK信号をUE_ID付加部602に出力する。一方、誤りが検出された場合には、誤り検出部601は、正しく復調できなかった旨を示すNACK信号をUE_ID付加部602に出力する。なお、ここでいうACK信号は、例えば、1111などのようなACK信号を示す予め決められたビット列であり、また、NACK信号は、例えば、0000などのようなNACK信号を示す予め決められたビット列である。
UE_ID付加部602では、XOR部6021は、誤り検出部601から出力されるACK信号またはNACK信号と、自機のID情報(UE_ID情報)との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたACK/UE_ID情報またはNACK/UE_ID情報をグルーピング部603に出力する。なお、XOR部6021は、排他的論理和(XOR)でなく、論理積(×)を取ってもよい。
グルーピング部603は、所定の期間にUE_ID付加部602から受け取ったすべてのACK/UE_ID情報およびNACK/UE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループ/UE_ID情報を生成して、チャネルコーディング部604に出力する。
チャネルコーディング部604は、グルーピング部603からのグループ/UE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号処理によって得られた信号を変調部605に出力する。
変調部605は、チャネルコーディング部604からの出力信号に対して変調処理を行い、変調信号を拡散部115に出力する。
拡散部115は、変調部605の出力信号に対して拡散処理を行って送信無線部116に出力する。
図9は、通信端末装置700の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態1の通信端末装置200と同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。
UE_ID乗算部701では、乗算部7011は、自機のUE_ID情報と、復調部204からの出力信号とを乗算し、これによって得られた信号をACK/NACK信号判定部702に出力する。なお、乗算部7011は、排他的論理和(XOR)を取っても、論理積(×)を取ってもよい。
ACK/NACK信号判定部702は、UE_ID乗算部701からの出力信号に基づいて、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたか否かを判定する。具体的には、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達された場合には、乗算部7011にて掛け合わされる2つの信号の相関がもっとも大きくなるので、UE_ID乗算部701からの出力信号の電力のピークにおける電力の絶対値が所定のしきい値より大きい場合には、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたと判定する。さらに、ACK/NACK信号判定部702は、UE_ID乗算部701からの出力信号の電力のピークにおける電力値が、例えば、正の値であるときには自機宛てのACK信号が送達されたと判定し、一方、負の値であるときには自機宛てのNACK信号が送達されたと判定する。そして、ACK/NACK信号判定部702は、判定結果をパケット送信制御部208に出力する。
このように、本実施の形態によれば、基地局装置600においては、UE_ID付加部602が、誤り検出部601から出力されるACK信号またはNACK信号と、自機のID情報(UE_ID情報)との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたACK/UE_ID情報またはNACK/UE_ID情報を生成する。グルーピング部603は、所定の期間にUE_ID付加部602から受け取ったすべてのACK/UE_ID情報およびNACK/UE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめた信号を生成する。そして、この1つにまとめた信号を通信端末装置700に対して送信する。
換言すれば、基地局装置は、制御信号(ACK信号又はNACK信号)の送り先である通信端末装置700を識別する端末識別情報(UE_ID情報)に、制御内容(ACK又はNACK)を付加した信号を生成し、所定期間ごとに、生成したこの信号を1つにまとめて信号を生成し、さらに、この信号を通信端末装置700に対して送信する。
一方、通信端末装置700においては、UE_ID乗算部701は、自機のUE_ID情報と、復調部204からの出力信号とを乗算し、これによって得られた信号に基づいて、ACK/NACK信号判定部702は、自機宛てのACK信号又はNACK信号が送達されたか否かを判定する。そして、この判定結果に基づいて、パケット送信制御部208は、基地局装置600に対するパケット送信の送信制御を行う。
換言すれば、通信端末装置は、自機の端末識別情報(UE_ID情報)に基づいて、基地局装置から送信された信号の制御内容(ACK又はNACK)、および、基地局装置から送信された信号が自機宛てであるかを判定し、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対する送信データの送信を制御する。
こうすることで、通信端末装置の各々に対して、制御信号を各々送信する必要がなくなるので、この制御信号を送信するためのチャネルを1つにすることができる。また、複数の通信端末装置に対する制御信号を1つにまとめるので、上り回線のハイブリッドARQにおける制御信号の量の増加を抑えることができるため、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる。
なお、上記説明では、基地局装置から通信端末装置に対する制御信号の送信方法について、制御信号を送信する通信端末装置を識別するための端末識別情報に制御信号の内容を付加した信号を1つの信号にまとめて送信するものとし、その制御信号をハイブリッドARQのACKおよびNACKとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、上記送信方法は、通信端末装置の送信レートなどを制御するためのスケジューリング情報の送信においても利用可能であり、この場合の通信システムにおける基地局装置および通信端末装置の各構成部分の作用について、図10および図11を参照して説明する。
図10は、この基地局装置800の構成を示すブロック図である。
スケジューリング部801は、例えば基地局装置800のセル内におけるRoT(Rise over Thermal noise)などに基づいて、そのセル内に収容する通信端末装置の送信レートを制御するためのスケジューリングを行う。具体的には、スケジューリング部801は、ある通信端末装置の送信レートをアップ(ダウン、キープ)する場合には、レートアップ(レートダウン、レートキープ)信号をUE_ID付加部802に出力する。なお、ここでいうレートアップ信号は、例えば、11などのようなレートアップ信号を示す予め決められたビット列であり、レートダウン信号は、例えば、00などのようなレートアップ信号を示す予め決められたビット列であり、また、レートキープ信号は、例えば、01などのようなレートキープ信号を示す予め決められたビット列である。
UE_ID付加部802では、XOR部8021は、スケジューリング部801から出力されるレートアップ信号、レートダウン信号、またはレートキープ信号と、自機のID情報(UE_ID情報)との排他的論理和(XOR)を取り、これによって得られたレートアップ/UE_ID情報、レートダウン/UE_ID情報、またはレートキープ/UE_ID情報を、グルーピング部803に出力する。なお、XOR部8021は、排他的論理和(XOR)でなく、論理積(×)を取ってもよい。
グルーピング部803は、所定の期間にUE_ID付加部802から受け取ったすべてのレートアップ/UE_ID情報、レートダウン/UE_ID情報、およびレートキープ/UE_ID情報を、論理和(OR)又は和(+)などのビット操作で足し込むことにより1つにまとめ、グループ/UE_ID情報を生成して、チャネルコーディング部804に出力する。
チャネルコーディング部804は、グルーピング部803からのグループ/UE_ID情報に対して誤り訂正符号等の符号処理を行い、符号処理によって得られた信号を変調部805に出力する。
変調部805は、チャネルコーディング部804からの出力信号に対して変調処理を行い、変調信号を拡散部806に出力する。
拡散部806は、変調部805の出力信号に対して拡散処理を行って送信無線部807に出力する。
送信無線部807は、拡散部806の出力信号を無線周波数にアップコンバートしてアンテナ808から無線送信する。
図11は、通信端末装置900の構成を示すブロック図である。
受信無線部902は、アンテナ901に受信された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、逆拡散部903に出力する。
逆拡散部903は、受信ベースバンド信号に対して逆拡散処理を行い、基地局装置800から送信された信号を取り出して復調部904に出力する。
復調部904は、逆拡散部903の出力信号に対して復調処理を行い、復調信号をUE_ID乗算部905に出力する。
UE_ID乗算部905では、乗算部9051は、自機のUE_ID情報と、復調部904からの出力信号とを乗算し、これによって得られた信号をスケジューリング情報判定部906に出力する。なお、乗算部9051は、排他的論理和(XOR)を取っても、論理積(×)を取ってもよい。
スケジューリング情報判定部906は、UE_ID乗算部905からの出力信号に基づいて、自機宛てのスケジューリング信号(この場合は、レートアップ、レートダウン、レートキープ)が送達されたか否かを判定する。具体的には、自機宛てのスケジューリング信号が送達された場合には、乗算部9051にて掛け合わされる2つの信号の相関がもっとも大きくなるので、UE_ID乗算部905からの出力信号の電力のピークにおける電力の絶対値が所定のしきい値より大きい場合には、自機宛てのスケジューリング信号が送達されたと判定する。そして、スケジューリング情報判定部906は、さらに、UE_ID乗算部905からの出力信号に対して、デコードを施すことにより、自機宛てのスケジューリング信号の内容がレートアップ、レートダウン、レートキープであるかを判定する。
制御部907は、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対するデータ送信の送信レートを制御する。
以上のように、本実施の形態によれば、基地局装置は、制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報に、制御内容を付加した信号を生成し、所定期間ごとに生成したこの信号を1つにまとめて信号を生成し、さらに、この信号を通信端末装置に対して送信する。一方、通信端末装置は、自機の端末識別情報に基づいて、基地局装置から送信された信号の制御内容、および、基地局装置から送信された信号が自機宛てであるかを判定し、この判定の結果に基づいて、基地局装置に対するデータ送信を制御する。
こうすることで、通信端末装置の各々に対して、制御信号を各々送信する必要がなくなるので、この制御信号を送信するためのチャネルを1つにすることができる。また、複数の通信端末装置に対する制御信号を1つにまとめるので、上り回線のデータ送信のための制御信号の量の増加を抑えることができるため、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる。
本発明は、上り回線のデータ送信のための基地局装置から通信端末装置に対する制御信号の量の増加を極力抑え、制御信号以外のデータ信号の送信可能量を確保することができる通信システムおよび基地局装置として有用である。
本発明の実施の形態1の通信システムの全体構成を示すブロック図 実施の形態1の基地局装置の構成を示すブロック図 変調信号の出力状況のイメージ図 実施の形態1の通信端末装置の構成を示すブロック図 直交コードに変換する流れを示した図 実施の形態1の基地局装置の他の構成を示すブロック図 実施の形態1の通信端末装置の他の構成を示すブロック図 実施の形態2の基地局装置の構成を示すブロック図 実施の形態2の通信端末装置の構成を示すブロック図 実施の形態2の基地局装置の他の構成を示すブロック図 実施の形態2の通信端末装置の他の構成を示すブロック図 従来の基地局装置が通信端末装置に向けて制御信号を送信している状況を説明するための図
符号の説明
100、300、600、800 基地局装置
101、201、314、401、808、901 アンテナ
102、202、402、902 受信無線部
103、203、403、903 逆拡散部
104、204、404、904 復調部
105 チャネルデコーディング部
106、601 誤り検出部
107 ACK/NACK信号判定部
108 ACK信号グルーピング部
109、113、305、307、309、1101、1141、2051、3061、3081、3101、4051 コーディング部
110 ACK信号付加部
111、211、311、605、805 変調部
112 NACK信号グルーピング部
114 NACK信号付加部
115、212、312、806 拡散部
116、213、313、807 送信無線部
200、400、700、900 通信端末装置
205、405、701、905 UE_ID乗算部
206、406 デコーディング部
207、702 ACK/NACK信号判定部
208 パケット送信制御部
209 パケット生成部
210、604、804 チャネルコーディング部
301、801 スケジューリング部
302 アップ信号グルーピング部
303 ダウン信号グルーピング部
304 キープ信号グルーピング部
306 レートアップ信号付加部
308 レートダウン信号付加部
310 レートキープ信号付加部
407、906 スケジューリング情報判定部
408、907 制御部
602、802 UE_ID付加部
603、803 グルーピング部
1102、1142、3062、3082、3102、6021、8021 XOR部
2052、4052、7011、9051 乗算部

Claims (9)

  1. 基地局装置と、前記基地局装置からの制御信号の制御内容に基づいて、前記基地局装置に対して送信データを送信する複数の通信端末装置とを具備する通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    所定期間ごとに、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報を前記制御内容ごとに1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、
    生成した前記信号に前記制御内容を付加して制御内容付加信号を生成する付加手段と、
    生成した前記制御内容付加信号を各々時間をずらして送信する送信手段と、
    を具備し、
    前記通信端末装置は、
    前記端末識別情報に基づいて、前記制御内容付加信号が自機宛てであるか、および、前記制御内容付加信号の制御内容を判定する判定手段と、
    前記判定の結果に基づいて、前記基地局装置に対する送信データの送信を制御する送信制御手段と、
    を具備することを特徴とする通信システム。
  2. 基地局装置と、前記基地局装置からの制御信号の制御内容に基づいて、前記基地局装置に対して送信データを送信する複数の通信端末装置とを具備する通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報に、前記制御内容を付加して制御内容付加端末情報を生成する付加手段と、
    所定期間ごとに、前記制御内容付加端末情報を1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、
    前記信号生成手段により生成した信号を送信する送信手段と、
    を具備し、
    前記通信端末装置は、
    前記端末識別情報に基づいて、前記通信端末装置の送信手段により送信された信号の制御内容、および、送信された前記信号が自機宛てであるかを判定する判定手段と、
    前記判定の結果に基づいて、前記基地局装置に対する送信データの送信を制御する送信制御手段と、
    を具備することを特徴とする通信システム。
  3. 前記付加手段が付加する前記制御内容は、自動再送要求の受信確認又は再送要求であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
  4. 前記付加手段が付加する前記制御内容は、前記通信端末装置の自機に対するデータ送信レートのアップ、ダウン、又はキープであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
  5. 通信端末装置に対して送信する制御信号の制御内容に基づいて、前記通信端末装置のデータ送信を制御する基地局装置であって、
    所定期間ごとに、前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報を前記制御内容ごとに1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、
    生成した前記信号に前記制御内容を付加して制御内容付加信号を生成する付加手段と、
    生成した前記制御内容付加信号を、各々時間をずらして送信する送信手段と、
    を具備することを特徴とする基地局装置。
  6. 通信端末装置に対して送信する制御信号の制御内容に基づいて、前記通信端末装置のデータ送信を制御する基地局装置であって、
    前記制御信号の送り先である通信端末装置を識別する端末識別情報に、前記制御内容を付加して制御内容付加端末情報を生成する付加手段と、
    所定期間ごとに、前記制御内容付加端末情報を1つにまとめた信号を生成する信号生成手段と、
    前記信号生成手段により生成した信号を送信する送信手段と、
    を具備することを特徴とする基地局装置。
  7. 前記通信端末装置を識別する端末識別情報は、互いに直交する直交コードであることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の基地局装置。
  8. 前記付加手段が付加する前記制御内容は、自動再送要求の受信確認又は再送要求であることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の基地局装置。
  9. 前記付加手段が付加する前記制御内容は、前記通信端末装置の自機に対するデータ送信レートのアップ、ダウン、又はキープであることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の基地局装置。
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