JP2006311465A - 送信装置および無線リソース割り当て方法 - Google Patents

送信装置および無線リソース割り当て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】物理チャネルの種類に応じて、無線リソースを割り当てることができる送信装置および無線リソース割り当て方法を提供することを目的とする。
【解決手段】送信装置に、物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て手段と、割り当てられた無線リソースにより、各物理チャネルで送信する情報を送信する送信手段とを備えることにより達成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、送信装置および無線リソース割り当て方法に関する。
第3世代移動通信方式（３Ｇ）の一つであるＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)方式において、基地局から移動局へのリンク（以下、下りリンクと呼ぶ）での高速パケット伝送を実現する方式として、ＨＳＤＰＡ(High Speed Downlink Packet Access)が標準化されている。
ＨＳＤＰＡでは、実現できるスループットを増大させるため、基地局に接続しているユーザが無線リソースを共有（以下、共有パケットチャネルと呼ぶ）し、基地局がその無線リソースを伝搬状態の良いユーザに優先的に割り当てるパケットスケジューリング技術が適用されている。
ＨＳＤＰＡでは５MHzのチャネル帯域幅においてシングルキャリアの信号伝送が行われているため、この共有パケットチャネルで信号伝送されるデータは、５MHzの全チャネル帯域幅が用いられており、各ユーザへの送信スロットの割り当ては、基本的に時間多重に基づいて行われている。また、この共有パケットチャネル伝送を実現するために、どのユーザに該当の送信スロットが割り当てられたか等を通知する制御チャネルも、５MHzの全チャネル帯域幅を用いて信号伝送が行われている。
一方、ＵＭＴＳの長期的発展(LTE: Long Term Evolution)に関する標準化の検討が開始されるとともに，３Ｇの次世代の移動通信方式である第４世代移動通信方式（４Ｇ）の研究が進められている。３ＧのＬＴＥや４Ｇ方式では、セルラシステムを始めとするマルチセル環境から、ホットスポットエリアや屋内などの孤立セル環境までを柔軟にサポートし、さらに双方のセル環境で周波数利用効率の増大を図ることが望まれている。
３ＧのＬＴＥや４Ｇ方式において下りリンクに適用される無線アクセス方式として、多数のサブキャリアを用いて信号を送信するＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が有力な候補であると考えられている（例えば、非特許文献１参照）。
ＯＦＤＭでは送信したいデータ系列を直並列変換し、並列のデータ系列の信号を複数のサブキャリアを用いて信号伝送する。これによりシンボルレートが低速となるため、送信機から受信機への伝搬経路の違いにより生じる遅延波（マルチパス）の影響を抑圧し、高速の情報レートの信号を高品質に信号伝送することが可能となる。
また、ＯＦＤＭを用いた無線アクセス方式によりマルチセル環境をサポートするためには、大容量化を実現するため１セル周波数繰り返しを適用することが望ましいと考えられる。１セル周波数繰り返しを実現する場合、周辺の隣接セルからの同一周波数を用いる干渉信号の影響を抑圧するため、拡散の適用が有効である。
そこで、拡散を適用したＯＦＤＭ(OFDM with Spreading)では、図１に示すように、入力データは、チャネル符号化、データ変調後、拡散を適用し、直並列変換および逆フーリエ変換が行われることによりマルチキャリアの信号が生成され、ガードインターバルが挿入されて送信される。具体的に、拡散が適用された場合として、例えば拡散率として８が適用された場合には、各シンボルは８個のサブキャリアに拡散され送信される。また周辺セルからの干渉の影響が小さい場合には、拡散を用いる必要がないため、拡散率として１が適用され、各サブキャリアで異なるデータＤ１、Ｄ２、・・・が送信される。
以上のような、ＯＦＤＭや拡散を適用したＯＦＤＭでも、ＨＳＤＰＡと同様な共有チャネルを用いて、パケットスケジューリング技術を適用することが可能であり、それによりスループットを増大することが可能である。この場合、共有チャネルの伝送では、ＯＦＤＭではマルチキャリア伝送が行われているため、ＨＳＤＰＡのような時間多重により各ユーザへの送信スロット割り当てを行う方法だけでなく、サブキャリア単位、あるいは複数のサブキャリアを束ねた周波数ブロック単位毎に、各ユーザへ無線リソースを割り当てることが可能である（例えば、非特許文献２参照）。
したがって、チャネル帯域幅内でマルチキャリア伝送を用いた信号伝送を行う場合には、ＨＳＤＰＡとは異なる無線リソースの割り当て法が可能となる。
しかしながらこのようなＯＦＤＭや拡散を用いたＯＦＤＭにおいて、実際の移動通信を実現するためには、このような共有チャネルの伝送だけではなく、共有チャネルの制御情報を伝送するために必要な制御チャネル、あるいは基地局に接続している全ユーザに対して送信される、システム情報、呼び出し（ページング）情報を信号伝送するような共通制御チャネルを伝送する必要がある。
J. A. C. Bingham, "Multicarrier modulation for data transmission: an idea whose time has come," IEEE Commun. Mag., pp. 5-14, May 1990. W. Wang, T. Ottosson, M. Sternad, A. Ahlen, A. Svensson, "Impact of multiuser diversity and channel variability on adaptive OFDM," IEEE VTC2003-Fall, pp.547-551, Oct. 2003.
しかしながら、上述した複数のサブキャリアを用いて信号伝送するマルチキャリア伝送においては、以下の問題がある。
下りリンクにおいて、異なる種別の情報を送信する物理チャネルに対して、どのようにして無線リソースを最適に割り当てていくのかが、明らかにされていない問題がある。
そこで本発明においては、物理チャネルの種類に応じて、無線リソースを割り当てることができる送信装置および無線リソース割り当て方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため、本発明の送信装置は、複数のサブキャリアを送信する送信装置において、物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て手段と、前記割り当てられた無線リソースにより、各物理チャネルで送信する情報を送信する送信手段を備えることを特徴の１つとする。
このように構成することにより、物理チャネルの種類に応じて、無線リソースを割り当てることができる。
また、本発明の無線リソース割り当て方法は、複数のサブキャリアを送信する送信装置における無線リソース割り当て方法において、受信品質を示す情報を受信するステップと、前記受信品質に基づいて、送信するユーザを決定するステップと、物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てるステップと、前記割り当てられた無線リソースにより、各物理チャネルで送信する情報を前記送信するユーザに送信するステップとを有することを特徴の１つとする。
このようにすることにより、物理チャネルの種類に応じて、無線リソースを割り当てることができ、各物理チャネルで送信する情報をユーザに送信することができる。
本発明の実施例によれば、物理チャネルの種類に応じて、無線リソースを割り当てることができる送信装置および無線リソース割り当て方法を実現できる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
最初に、本発明の実施例において対象とする下りリンクにおける物理チャネルについて、図２を参照して説明する。
本実施例において対象とする下りリンクにおける物理チャネルは、共通制御チャネルと、共有チャネルと、物理レイヤの制御情報とレイヤ２の制御情報とを送信するチャネル（以下、コントロールシグナリングチャネルとよぶ）と、マルチキャストチャネルとに分類される。
共通制御チャネルは、基地局がカバーするセル全体に送信するチャネルであり、例えば、ブロードキャスト情報、ページング情報などを送信する。
共有チャネルは、各ユーザへのトラフィックデータ、上位レイヤの信号を用いた制御信号データなどを送信する。例えば、上位レイヤの信号を用いた制御信号としては、ＴＣＰ／ＩＰにおける受信誤りの有無を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫが挙げられる。
コントロールシグナリングチャネルは、物理レイヤの制御情報として、例えば適応変調における変調方式、符号化率の情報などを送信する。また、コントロールシグナリングチャネルは、物理レイヤの制御情報として、例えば無線リソースの割り当て情報、例えばどのシンボル、サブキャリアが割り当てられたかを示す情報などを送信する。
また、コントロールシグナリングチャネルは、レイヤ２の制御情報として、例えばパケット再送制御の情報を送信する。また、コントロールシグナリングチャネルは、レイヤ２の制御情報として、例えばパケットスケジューリングの割り当て情報などを送信する。
マルチキャストチャネルは、マルチキャストのためのチャネルである。
本発明の実施例にかかる送信装置について、図３を参照して説明する。
送信装置は、例えば基地局に備えられ、下りチャネルを送信する。
送信装置１００は、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを、全周波数帯域、あるいは全周波数帯域にまたがって離散的に配置された少なくとも一部の周波数帯域を使用して送信する。このようにすることにより、周波数領域でのダイバーシチ効果を得ることができる。
また、送信装置１００は、時間領域と周波数領域とを分割し、ユーザに対して受信状態のよいところを割り当てるパケットスケジューリングに基づいて、共有チャネルを送信する。このようにすることにより、マルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。
また、送信装置１００は、全チャネル帯域を使用した時間領域のパケットスケジューリングに基づいて、共有チャネルを送信するようにしてもよい。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
送信装置１００は、共通制御チャネル信号生成部１１０と、コントロールシグナリングチャネル信号生成部１２０と、共有チャネル信号生成部１３０と、共通制御チャネル信号生成部１１０、コントロールシグナリングチャネル信号生成部１２０および共有チャネル信号生成部１３０と接続された無線リソース割り当て部１４０と、無線リソース割り当て部１４０と接続されたＩＦＦＴ部１５０と、ＩＦＦＴ部１５０と接続されたガードインターバル挿入部１６０とを備える。
共通制御チャネル信号生成部１１０は、共通制御チャネルで送信する送信データが入力されるチャネル符号化部１０２と、チャネル符号化部１０２と接続されたデータ変調部１０４と、データ変調部１０４と接続された拡散部１０６とを備える。拡散部１０６は、無線リソース割り当て部１４０と接続される。
共有チャネル信号生成部１３０は、各ユーザからのデータが入力されるパケットスケジューリング部１２８と、パケットスケジューリング部１２８と接続されたチャネル符号化部１２２と、チャネル符号化部１２２と接続されたデータ変調部１２４と、データ変調部１２４と接続された拡散部１２６とを備える。拡散部１２６は、無線リソース割り当て部１４０と接続される。
コントロールシグナリングチャネル信号生成部１２０は、スケジューリング手段としてのパケットスケジューリング部１２８と接続されたチャネル符号化部１１２と、チャネル符号化部１１２と接続されたデータ変調部１１４と、データ変調部１１４と接続された拡散部１１６とを備える。拡散部１１６は、無線リソース割り当て部１４０と接続される。
各ユーザからのデータは、パケットスケジューリング部１２８に入力される。パケットスケジューリング部１２８では、各ユーザ（受信局）から送信される無線状態を示すフィードバック情報に基づいて、共有チャネルに割り当てるユーザの選択を行うパケットスケジューリングが行われる。例えば、パケットスケジューリング部１２８は、時間領域と周波数領域とを分割し、ユーザに対して無線状態のよいところを割り当てる。
また、パケットスケジューリング部１２８では、選択されたユーザに対するチャネル符号化率およびデータ変調方式が決定される。また、パケットスケジューリング部１２８では、選択されたユーザに対する拡散率が決定される。例えば、パケットスケジューリング部１２８では、予め設定されたアルゴリズムにしたがって、最も効率よく送信できるように、図４に示す受信品質レベルに対するデータ変調方式および符号化率を示す情報に基づいて、データ変調方式および符号化率を決定する。
受信品質レベルに対するデータ変調方式および符号化率を示す情報には、受信品質レベルが良いほど、変調多値数の大きいデータ変調方式および大きい値の符号化率が規定される。例えば、データ変調方式は、受信品質レベルが良くなるにしたがってＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭと変調方式が規定され、符号化率は、受信品質レベルが良くなるにしたがって１／９から３／４へと大きい値が規定される。ここで規定されるデータ変調方式および符号化率は、送信装置が設置される環境、セルなどにより変更される。
また、パケットスケジューリング部１２８は、パケットスケジューリングにより得られた情報、例えば選択されたユーザを示すユーザＩＤ、そのユーザへの送信に使用する拡散率、チャネル符号化率およびデータ変調方式のうち少なくとも一方を示す情報を制御情報としてチャネル符号化部１１２、データ変調部１２４および拡散部１２６に入力する。
また、パケットスケジューリング部１２８は、パケットスケジューリングにより選択されたユーザの送信データを、チャネル符号化部１２２に入力し、この情報は、データ変調部１２４に入力される。
チャネル符号化部１２２は、パケットスケジューリング部１２８で選択されたチャネル符号化率にしたがって、送信データに対してチャネル符号化を行い、データ変調部１２４に入力する。
データ変調部１２４は、パケットスケジューリング部１２８で選択されたデータ変調方式にしたがって、チャネル符号化が行われた送信データにデータ変調を行い、拡散部１２６に入力する。
拡散部１２６は、パケットスケジューリング部１２８で選択された拡散率でデータ変調が行われた送信データを拡散し、無線リソース割り当て部１４０に入力する。
一方、パケットスケジューリング部１２８により、チャネル符号化部１１２に入力された制御情報は、チャネル符号化部１１２において、予め設定されたチャネル符号化率したがってチャネル符号化が行われ、データ変調部１１４に入力される。
データ変調部１１４は、予め設定されたデータ変調方式にしたがって、チャネル符号化が行われた制御情報にデータ変調を行い、拡散部１１６に入力する。
拡散部１１６は、予め設定された拡散率にしたがって、データ変調が行われた制御情報を拡散し、無線リソース割り当て部１４０に入力する。
また、共通制御チャネルにより送信する情報は、チャネル符号化部１０２に入力され、予め設定されたチャネル符号化率にしたがってチャネル符号化が行われ、データ変調部１０４に入力される。
データ変調部１０４は、予め設定されたデータ変調方式にしたがって、チャネル符号化が行われた送信データにデータ変調を行い、拡散部１０６に入力する。
拡散部１１６は、予め設定された拡散率にしたがって、データ変調が行われた送信データを拡散し、無線リソース割り当て部１４０に入力する。
チャネル符号化部１０２および１１２で使用されるチャネル符号化率、データ変調部１０４および１１４で使用されるデータ変調方式、拡散部１０６および１１６で使用される拡散率は環境およびセル（セクタ）により変更可能である。
無線リソース割り当て部１４０は、共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネルおよび共有チャネルに対して無線リソースを割り当てる。
図５を参照して説明する。
例えば、無線リソース割り当て部１４０は、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成１に示すように、システムに割り当てられた全周波数帯域を１サブキャリア以上の複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、少なくとも一つのサブキャリアブロックをパケット伝送における送信の一単位(TTI: Transmission Time Interval)を示す送信スロットに割り当てる。
また、無線リソース割り当て部１４０は、共有チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルが割り当てられた以外の無線リソースを割り当てる。このように、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルは、全周波数帯域にまたがる離散的な周波数領域にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、構成２に示すように、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、パケット伝送における送信の一単位(TTI: Transmission Time Interval)を示す送信スロットにおいて、その送信スロットを構成する複数のシンボルのうち、少なくとも一部のシンボルを、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに割り当てるようにしてもよい。
また、この場合、無線リソース割り当て部１４０は、共有チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、共通制御チャネルおよびコントロールを割り当てたシンボル以外のシンボルを割り当てる。このようにすることにより、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを全周波数帯域にまたがってマッピングすることができるため、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、構成３に示すように、無線リソース割り当て部１４０は、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、周波数軸方向についてはシステムに割り当てられた全周波数帯域を１サブキャリア以上の複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、時間軸方向には複数のＯＦＤＭシンボル毎に分割し、複数のサブキャリアおよび複数のＯＦＤＭシンボルにより周波数ブロックを構成する。
無線リソース割り当て部１４０は、複数の周波数ブロックのうち、少なくとも１つの周波数ブロックを選択し、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに割り当てるようにしてもよい。さらに、その周波数ブロックを構成する複数のＯＦＤＭシンボルのうち、少なくとも一部のシンボルを、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに割り当てるようにしてもよい。
また、この場合、無線リソース割り当て部１４０は、共有チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、共通制御チャネルおよびコントロールを割り当てたシンボル以外のシンボルおよび周波数ブロックのうち少なくとも一方を割り当てるようにしてもよい。このようにすることにより、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを全周波数帯域のうちの離散的な周波数領域にマッピングすることができるため、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
ＩＦＦＴ部１５０は、入力された信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。
ＧＩ付加部１６０は、送信する信号にガードインターバルを付加することで、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルを作成する。ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製することによって得られる。
以下、共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネルおよび共通チャネルに分けて、無線リソースの割り当てについて具体的に説明する。
最初に、共通制御チャネルに対する無線リソースの割り当てについて、図６Ａ〜図６Ｅを参照して説明する。
共通制御チャネルは、セル内の全ユーザに向けた情報である。さらにセル内のユーザが、所要の場所率、かつ所要の品質、たとえば所定の誤り率で受信できる必要がある。このため、全周波数帯域のうちある所定の狭い周波数帯域のみで送信した場合、その周波数における受信状態は各ユーザにとって異なり、場合によっては受信状態の悪いユーザが生じるおそれがある。また、全ユーザに向けた情報であるため、パケットスケジューリングに割り当てを行って、信号伝送を行うような使い方を行うことはできない。
したがって、共通制御チャネルでは、パケットスケジューリングは適用せず、全周波数帯域、あるいは全周波数帯域にまたがって離散的に配置された少なくとも一部の周波数帯域にチャネルを割り当てる。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
例えば、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成１に示すように、共通制御チャネルを少なくとも一つの送信スロットに割り当て、割り当てが行われた送信スロットではすべての全周波数帯域を利用して送信が行われる。このように全周波数帯域を用いることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成２に示すように、システムに割り当てられた全周波数帯域を複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、少なくとも一つのサブキャリアブロックに連続的に共通制御チャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成３に示すように、構成１と２を組み合わせて、少なくとも一つの送信スロットの、少なくとも一つのサブキャリアブロックに共通制御チャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成４に示すように、共通制御チャネルを少なくとも一つの送信スロット内の一部のシンボルに割り当て、割り当てが行われたシンボルではすべての全周波数帯域を利用して送信が行われる。このように全周波数帯域を用いることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成５に示すように、システムに割り当てられた全周波数帯域を複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、少なくとも一つのサブキャリアブロック内の一部のサブキャリアに連続的に共通制御チャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成６に示すように、構成３と４を組み合わせて、少なくとも一つの送信スロット一部のシンボルの、少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のサブキャリアに共通制御チャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成例７に示すように、少なくとも一つの送信スロットの少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のシンボルに共通制御チャネルをマッピングする。この場合、各送信スロットにおいて、マッピングされる共通制御チャネルの位置を、少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるように配置する。このように、共通制御チャネルを周波数方向および時間軸方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果に加え、時間ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。例えば、受信機が高速移動をしている場合に、ある周波数における受信品質がある瞬間に落ち込む場合がある。このような場合に、各サブキャリアブロックにおいて、マッピングされる共通制御チャネルの位置を少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるようにすることにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、受信品質を改善することができる。
また、共通制御チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成例８に示すように、構成例７において説明した送信スロットを所定の時間空けて所定の回数送信するようにしてもよい。このように、同様の送信スロットを複数回数送信することにより、周波数ダイバーシチ効果に加え、時間ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。この場合、送信スロットを送信する時間間隔は、環境に応じて適応的に制御される。例えば、移動の少ないオフィスのような環境では送信間隔が長く設定され、移動の大きい街中のような環境では送信間隔が短く設定される。また、２回目以降に送信される送信スロットの少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のシンボルにマッピングされる共通制御チャネルの位置を、前回に送信された共通制御チャネルの位置とは異なるようにしてもよい。
ここで、構成例７および構成例８において説明した各サブキャリアブロックにおける共通制御チャネルの位置は、構成例９に示すように、所定の規則に基づいて予め固定的に決定される。また、各サブキャリアブロックにおける共通制御チャネルの位置を、構成例１０に示すように各サブキャリアにおいてランダムに決定されるようにしてもよい。
また、構成例８において、図６Ｅに示すように、２回目以降に送信される共通制御チャネルは、１回目と同様の情報が送信される。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合２回目以降に送信される共通制御チャネルを受信しないように制御される。復調誤りがある場合に、その情報を廃棄し、２回目以降に送信される共通制御チャネルを再度復調する（パケット合成無し、Ｔｙｐｅ−Ｉ）。
また、復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信される共通制御チャネルと前回受信した共通制御チャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい（パケット合成有り、Ｔｙｐｅ−Ｉ）。このようにすることにより、受信ＳＩＲを改善することができる。
また、構成例８において、２回目以降に送信される共通制御チャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、２回目以降に送信される共通制御チャネルを、１回目とは異なるパターンでパンクチャリングを行ったパケットを送信するようにしてもよい（パケット合成有り、Ｔｙｐｅ−ＩＩ）。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合３回目以降に送信される共通制御チャネルを受信しないように制御される。復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信される共通制御チャネルと前回受信した共通制御チャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい。このようにすることにより、符号化利得を改善することができる。
また、構成例８において、２回目以降に送信される共通制御チャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、共通制御チャネルを示す情報を、２以上に分割して送信する。１回目に送信される共通制御チャネルに情報が格納され、２回目以降に送信される共通制御チャネルに対しては、冗長符号が格納されている場合には、１回目に送信される共通制御チャネルの受信が失敗した場合に、２回目以降に送信される共通制御チャネルは復号できない。
このような場合に、２以上に共通制御チャネルを示す情報を分割して送信するようにすることにより、時間ダイバーシチの効果により、受信機における受信品品質を改善することができる。この場合、共通制御チャネルを示す情報を分割して送信する送信スロットと、冗長符号を格納したパケットとを送信するようにしてもよい。
この場合、共通制御チャネルの分割数を送信機と受信機とで予め決定する必要がある。予め決定する情報としては、パケット合成を行うためのパケット番号、パンクチャパターンおよびコンスタレーション、新規もしくは再送パケットであることを示すビットが必要である。新規もしくは再送パケットであることを示すビットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット誤りを考慮し、間違った合成を行わないために必要である。
次に、コントロールシグナリングチャネルに対する無線リソースの割り当てについて図７Ａ〜図７Ｅを参照して説明する。
コントロールシグナリングチャネルは、パケットスケジューリング部１２８においてスケジューリングされた各ユーザを対象として送信される信号であり、セル内のスケジューリングを希望する特定多数のユーザが、所要の場所率、かつ所要の品質、たとえば所定の誤り率で受信できる必要がある。したがって、パケットスケジューリングの適用は行わず、全周波数帯域、あるいは全周波数帯域にまたがって離散的に配置された少なくとも一部の周波数帯域にチャネルを割り当てる。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
例えば、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成１に示すように、コントロールシグナリングチャネルを少なくとも一つの送信スロットに割り当て、割り当てが行われた送信スロットではすべての全周波数帯域を利用して送信が行われる。このように全周波数帯域を用いることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成２に示すように、システムに割り当てられた全周波数帯域を複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、少なくとも一つのサブキャリアブロックに連続的にコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成３に示すように、構成１と２を組み合わせて、少なくとも一つの送信スロットの、少なくとも一つのサブキャリアブロックにコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成４に示すように、コントロールシグナリングチャネルを少なくとも一つの送信スロット内の一部のシンボルに割り当て、割り当てが行われたシンボルではすべての全周波数帯域を利用して送信が行われる。このように全周波数帯域を用いることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成５に示すように、システムに割り当てられた全周波数帯域を複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアブロックに分割し、少なくとも一つのサブキャリアブロック内の一部のサブキャリアに連続的にコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成６に示すように、構成３と４を組み合わせて、少なくとも一つの送信スロット一部のシンボルの、少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のサブキャリアにコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。このように、周波数方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成７に示すように、少なくとも一つの送信スロットの少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のシンボルにコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。この場合、各送信スロットにおいて、マッピングされるコントロールシグナリングの位置を、少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるように配置する。このように、コントロールシグナリングチャネルを周波数方向および時間軸方向にマッピングを行うことにより、周波数ダイバーシチ効果に加え、時間ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。例えば、受信機が高速移動をしている場合に、ある周波数における受信品質がある瞬間に落ち込む場合がある。このような場合に、各サブキャリアブロックにおいて、マッピングされるコントロールシグナリングチャネルの位置を少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるようにすることにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、受信品質を改善することができる。
また、コントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、構成８に示すように、構成７において説明した送信スロットを所定の時間空けて所定の回数送信するようにしてもよい。このように、同様の送信スロットを複数回数送信することにより、周波数ダイバーシチ効果に加え、時間ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。この場合、送信スロットを送信する時間間隔は、環境に応じて適応的に制御される。例えば、移動の少ないオフィスのような環境では送信間隔が長く設定され、移動の大きい街中のような環境では送信間隔が短く設定される。また、２回目以降に送信される送信スロットの少なくとも一つのサブキャリアブロックの一部のシンボルにマッピングされる共通制御チャネルの位置を、前回に送信された共通制御チャネルの位置とは異なるようにしてもよい。
ここで、構成７および構成８において説明した各サブキャリアブロックにおけるコントロールシグナリングチャネルの位置は、構成例９に示すように、所定の規則に基づいて予め固定的に決定される。また、各サブキャリアブロックにおけるコントロールシグナリングチャネルの位置を、構成例１０に示すように各サブキャリアにおいてランダムに決定されるようにしてもよい。
また、構成例８において、図７Ｅに示すように、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルは、１回目と同様の情報が送信される。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを受信しないように制御される。復調誤りがある場合に、その情報を廃棄し、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを再度復調する（パケット合成無し、Ｔｙｐｅ−Ｉ）。
また、復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルと前回受信したコントロールシグナリングチャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい（パケット合成有り、Ｔｙｐｅ−Ｉ）。このようにすることにより、受信ＳＩＲを改善することができる。
また、構成８において、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを、１回目とは異なるパターンでパンクチャリングを行ったパケットを送信するようにしてもよい（パケット合成有り、Ｔｙｐｅ−ＩＩ）。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合３回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを受信しないように制御される。復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルと前回受信したコントロールシグナリングチャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい。このようにすることにより、符号化利得を改善することができる。
また、構成８において、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、コントロールシグナリングチャネルを示す情報を、２以上に分割して送信する。１回目に送信されるコントロールシグナリングチャネルに情報が格納され、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルに対しては、冗長符号が格納されている場合には、１回目に送信されるコントロールシグナリングチャネルの受信が失敗した場合に、２回目以降に送信されるコントロールシグナリングチャネルは復号できない。
このような場合に、２以上にコントロールシグナリングチャネルを示す情報を分割して送信するようにすることにより、時間ダイバーシチの効果により、受信機における受信品品質を改善することができる。この場合、コントロールシグナリングチャネルを示す情報を分割して送信する送信スロットと、冗長符号を格納したパケットとを送信するようにしてもよい。
この場合、コントロールシグナリングチャネルの分割数を送信機と受信機とで予め決定する必要がある。予め決定する情報としては、パケット合成を行うためのパケット番号、パンクチャパターンおよびコンスタレーション、新規もしくは再送パケットであることを示すビットが必要である。新規もしくは再送パケットであることを示すビットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット誤りを考慮し、間違った合成を行わないために必要である。
以上、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合について説明した。
次に、複数の共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルに対する無線リソースを割り当てる方法について説明する。
ここでは、時間多重を適用する場合、周波数多重を併用する場合およびコード多重を併用する場合に分けて説明する。
最初に、時間多重を適用する場合について説明する。
この場合、送信装置は、図８に示すように、チャネル＃１として共通制御チャネルで送信する送信データが入力される共通制御チャネル信号生成部１１０と、チャネル＃２としてパケットスケジューリング部１２８から制御情報が入力されるコントロールシグナリングチャネル信号生成部１２０と、無線リソース割り当て部１４０と、ＩＦＦＴ部１５０と、ガードインターバル挿入部１６０とにより構成する。
無線リソース割り当て部１４０は、拡散部１０６および１１６と接続された切り替え部１３１と、切り替え部１３１と接続された切り替え制御部１３２および直並列変換部１３３とを備える。直並列変換部１３３は、ＩＦＦＴ部１５０と接続される。
切り替え制御部１３２は、シンボル毎または送信スロット毎に、送信するチャネルを切り替えるように制御する。切り替え部１３１は、切り替え制御部１３２からの制御信号に応じて、時間的に送信するチャネルを切り替え、直並列変換部１３３に入力する。
例えば、切り替え制御部１３２は、図９Ａに示すように、割り当てられた周波数ブロックにおいて、時間領域を複数に分割し、分割された時間領域で、複数の共通制御チャネル、およびコントロールシグナリングチャネルの物理チャネルを割り当てるように切り替える。例えば、切り替え制御部１３２は、分割された時間領域に含まれるシンボル毎に、例えばチャネル＃１、＃２、＃３、・・・毎に、共通制御チャネル、およびコントロールシグナリングチャネルの複数の物理チャネルを割り当てるように切り替える。
この場合、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルが割り当てられていない無線リソースには、他の物理チャネル、例えば後述する共有チャネルを割り当てる。
このように、少なくとも１つの周波数ブロックを使用し、シンボルレベルで、複数の共通制御チャネル、およびコントロールシグナリングチャネルを割り当てることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信品質を改善することができる。
また、例えば、切り替え制御部１３４は、図９Ｂに示すように、送信スロット毎に、その送信スロットに含まれる周波数ブロックの所定のＯＦＤＭシンボルに、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方からなる複数の物理チャネルを、例えばチャネル＃１、＃２として、割り当てるように切り替えるようにしてもよい。
この場合、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルが割り当てられていない無線リソースには、他の物理チャネル、例えば後述する共有チャネルを割り当てる。このように、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を割り当てることにより、全帯域を使用して、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを送信することができ、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
次に、周波数多重を併用する場合について説明する。この場合は、前述の時間多重のみでは多重できる物理チャネル数が少ない場合に、時間多重と併用した場合の送信方法を説明する。
周波数多重を併用する場合の送信装置は、図８を参照して説明した送信装置と無線リソース割り当て部１４０の構成が異なる。無線リソース割り当て部１４０は、拡散部１０６および１１６と接続されたサブキャリアマッピング部１３４と、サブキャリアマッピング部１３４と接続されたサブキャリアマッピング制御部１３５とを備える。サブキャリアマッピング部１３４は、ＩＦＦＴ部１５０と接続される。
サブキャリアマッピング制御部１３５は、複数の共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルをマッピングするサブキャリアを決定し、その結果をサブキャリアマッピング部１３４に入力する。サブキャリアマッピング部１３４は、入力されたサブキャリアの情報に基づいて、複数の共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルをマッピングする。
例えば、サブキャリアマッピング制御部１３５は、図１１Ａに示すように、周波数ブロックにおける周波数帯域を複数の帯域に分割し、分割された帯域毎に、複数の共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを割り当てる。さらに、周波数ブロックの時間領域を複数に分割し、分割された時間領域毎に割り当てる複数の共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを時分割で変更するようにしてもよい。
例えば、サブキャリアマッピング制御部１３５は、選択された複数の周波数ブロックにおいて、各周波数ブロックにおける周波数帯域を２分割し、送信スロットを３分割した場合、各分割されたブロック毎に、例えばチャネル＃１、＃２、＃３、・・・、＃６に、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を割り当てる。
このように、複数の周波数ブロックを使用し、各周波数ブロックにおける周波数帯域を分割した帯域毎に共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを割り当てることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、例えば、サブキャリアマッピング制御部１３５は、図１１Ｂに示すように、送信スロットレベルで、その送信スロットに含まれる周波数ブロックの所定のＯＦＤＭシンボルに、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を例えばチャネル＃１、＃２、＃３、＃４として、割り当てるようにしてもよい。
例えば、サブキャリアマッピング制御部１３５は、割り当てられた周波数ブロックの所定のＯＦＤＭシンボルに、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を割り当てる。この場合、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルが割り当てられていない無線リソースには、他の物理チャネル、例えば後述する共有チャネルが割り当てられ、時分割で切り替えが行われる。
このように、周波数ブロックレベルで、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を割り当てることにより、全帯域にまたがる離散的な一部を使用して、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを送信することができ、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
次に、符号多重を併用する場合について説明する。
符号多重を併用する場合の送信装置は、図８を参照して説明した送信装置と無線リソース割り当て部１４０の構成が異なる。無線リソース割り当て部１４０は、拡散部１０６および１１６と接続されるコード多重部１３７と、コード多重部１３７と接続されたコード多重制御部１３６とを備える。コード多重部１３７は、ＩＦＦＴ部１５０と接続される。
コード多重制御部１３６は、異なる拡散符号により拡散された拡散部１０６および１１６の出力信号をコード多重するための制御を行う。コード多重部１３７は、入力されたチャネルをコード多重する。
例えば、コード多重制御部１３６は、図１３に示すように、送信スロットレベルで、送信スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルのうち、所定のＯＦＤＭシンボルに、複数の共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネル、あるいはその両方を例えばチャネル＃１、＃２として割り当て、符号多重を行う。
この場合、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルが割り当てられていない無線リソースには、他の物理チャネル、例えば後述する共有チャネルが割り当てられる。
このように、複数の周波数ブロックを使用し、共通制御チャネルおよびコントロールシグナリングチャネルを符号多重することにより、周波数ダイバーシチ効果により受信品質を改善することができる。
次に、共有チャネルに対する無線リソースの割り当てについて説明する。
共有チャネルは、各ユーザ向けの情報であるため、パケットスケジューリングを適用することができる。無線リソース割り当て部１４０は、周波数軸方向についてはシステムに割り当てられた全周波数帯域を１または複数のサブキャリア毎に分割し、時間軸方向には１または複数のＯＦＤＭシンボル毎に分割し、コード軸方向を１または複数のコード毎に分割し、１または複数のサブキャリア、複数のＯＦＤＭシンボル、および複数のコードにより周波数ブロックを構成し、この周波数ブロックを単位として無線リソースを割り当てる。
また、無線リソース割り当て部１４０は、時間領域および周波数領域のパケットスケジューリングを行い、複数の周波数ブロックのうち、少なくとも１つの周波数ブロックを選択する。また、パケットスケジューリングの結果は受信局に通知される。
また、無線リソース割り当て部１４０は、受信局からのフィードバック情報、例えば受信チャネル状態、例えば受信ＳＩＲに基づいて、最適な周波数ブロックを割り当てる。
このようにすることにより、各ユーザに対して、割り当てる周波数ブロックをダイナミックに変更することができ、チャネル状態のよい周波数ブロックを割り当てることができる。このため、マルチユーザダイバーシチ効果により、受信機における受信特性を改善することができる。
一例として、８ユーザである場合について、図１４を参照して説明する。すなわち、８ユーザに対する各共有チャネルを、無線リソースに割り当てる場合ついて説明する。
無線リソース割り当て部１４０は、システムに割り当てられた全周波数帯域を、例えば８に分割して周波数ブロックを構成し、送信スロット毎に、各ユーザの受信状態に応じて無線リソースの割り当てを行う。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、各ユーザに伝送する情報量が異なる場合に、データレートに応じて周波数ブロックを割り当てるようにしてもよい。例えば、高速のデータレート、例えば大きなファイルサイズのダウンロード、および低速のデータレート、例えば音声のような低速の伝送レートの信号に応じて、周波数ブロックを割り当てる。この場合、高速のデータレートの場合には、「伝送したいパケットの大きさ」が周波数ブロックの大きさより大きく、低速のデータレートの場合には、「伝送したいパケットの大きさ」が周波数ブロックの大きさより小さくなる。
高速のデータレートのユーザに無線リソースを割り当てる場合について、図１５を参照して説明する。
無線リソース割り当て部１４０は、高速のデータレートの場合には、「伝送したいパケットの大きさ」が周波数ブロックの大きさより大きいため、送信スロットにおいて、複数の周波数ブロック（チャンク）を割り当てる。例えば、高速のデータレートのユーザ＃１に対して、ある送信スロットでは３個の周波数ブロックを割り当て、またある送信スロットでは４個の周波数ブロックを割り当てる。
次に、低速のデータレートのユーザに無線リソースを割り当てる場合について、図１６を参照して説明する。
無線リソース割り当て部１４０は、低速のデータレートの場合には「伝送したいパケットの大きさ」が周波数ブロックの大きさより小さいため、低速のデータレートのユーザをまとめて、１つの周波数ブロックに割り当てる。低速のデータレートのユーザは、「伝送したいパケットの大きさ」が周波数ブロックの大きさより小さいため、１周波数ブロックを送信する情報でうめつくすことはできない。しかし、周波数ブロックの一部のみを使用して残りを空にして送信した場合には無線リソースの無駄になる。
したがって、低速のデータレートのユーザをまとめて１つの周波数ブロックに割り当てる。例えば、無線リソース割り当て部１４０は、低速のデータレートのユーザ＃９および＃１０を同一の周波数ブロックに割り当て、多重して送信する。このようにすることにより、マルチユーザダイバーシチ効果により、受信品質を改善することができる。
また、無線リソース割り当て部１４０は、低速のデータレートのユーザに無線リソースを割り当てる場合に、同一送信スロットに含まれる複数の周波数ブロックのうち、少なくとも２つの周波数ブロックにまたがって割り当てるようにしてもよい。１つの周波数ブロックに低速のデータレートのユーザをまとめて割り当てる場合、受信状態のよいユーザの集合が割り当てられるとは限らないためマルチユーザダイバーシチ効果が劣化する場合がある。
このような場合には、複数の周波数ブロックにまたがって、無線リソースを割り当てるようにする。例えば、図１７Ａに示すように、低速のデータレートのユーザ＃９、＃１０、＃１１および＃１２を、同一の送信スロットに含まれる複数の周波数ブロックのうち、少なくとも２つの周波数ブロックにまたがって割り当てる。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、受信機における受信品質を向上させることができる。
また、図１７Ａでは低速のデータレートのユーザに対する共有チャネルへの無線リソース割り当てということで説明を行ったが、同様な無線リソース割り当て法は、移動速度が速いユーザ、あるいは受信状態が極端に悪いユーザに割り当てを行う場合にも有効である。これは、移動速度が速いユーザではチャネル変動が非常に早くなるため、パケットスケジューリングによる無線リソース割り当てがその変動に追従することができず、マルチユーザダイバーシチ効果による改善効果が得られなくなるためである。また、受信状態が極端に悪いユーザには、非常に低速のデータレートの条件となるため、特定の周波数ブロックの一部を割り当てるだけでは、十分なチャネル符号化利得を得ることができず特性が劣化してしまう場合がある。以上のような条件のユーザには、図１７Ｂに示すように、同一の送信スロットに含まれる複数の周波数ブロックのうち、少なくとも２つの周波数ブロックにまたがって割り当てる。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、受信機における受信品質を向上させることができる。
次に、マルチキャストチャネルに無線リソースを割り当てる場合について、図１８を参照して説明する。マルチキャストの場合、複数の送信機から、ある特定のユーザに対して、データが送信される。
無線リソース割り当て部１４０は、構成例１に示すように、マルチキャストチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、パケット伝送における送信の一単位(TTI: Transmission Time Interval)を示す送信スロットにおいて、その送信スロットを構成する複数のシンボルのうち、少なくとも一部のシンボルに割り当てる。
また、この場合、無線リソース割り当て部１４０は、マルチキャスト以外の物理チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、マルチキャストチャネルを割り当てたシンボル以外のシンボルを割り当てる。このようにすることにより、マルチキャストチャネルを全周波数帯域にまたがってマッピングすることができるため、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。
また、無線リソース割り当て部１４０は、構成例２に示すように、マルチキャストチャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、パケット伝送における送信の一単位(TTI: Transmission Time Interval)を示す送信スロットにおいて、その送信スロットを構成する複数のシンボルのうち、少なくとも一部のシンボルに割り当て、複数の送信スロットを用いて、複数回、例えば２回同様の送信スロットを送信するように割り当てるようにしてもよい。
また、この場合、無線リソース割り当て部１４０は、マルチキャスト以外の物理チャネルに対して無線リソースを割り当てる場合に、マルチキャストチャネルを割り当てたシンボル以外のシンボルを割り当てる。このようにすることにより、マルチキャストチャネルを全周波数帯域にまたがってマッピングすることができるため、周波数ダイバーシチ効果により受信機における受信品質を改善することができる。さらに、時間ダイバーシチの効果も得ることができる。
また、構成例２において、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルは、１回目と同様の情報が送信される。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを受信しないように制御される。例えば、送信機の近傍に位置しているユーザは、１回で受信できる場合が多い。このようなユーザに対して、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを受信しないように制御するようにすることより、バッテリーの消費を抑えることができる。
復調誤りがある場合に、その情報を廃棄し、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを再度復調する。また、復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルと前回受信したマルチキャストチャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい。このようにすることにより、受信ＳＩＲを改善することができる。
また、構成例２において、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを、１回目とは異なるパターンでパンクチャリングを行ったパケットを送信するようにしてもよい。この場合、受信機側では復調処理が行われ、復調誤りがあるか否かが判断される。復調誤りが無い場合２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを受信しないように制御される。例えば、送信機の近傍に位置しているユーザは、１回で受信できる場合が多い。このようなユーザに対して、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを受信しないように制御するようにすることより、バッテリーの消費を抑えることができる。
復調誤りがある場合に、その情報は廃棄せず、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルと前回受信したマルチキャストチャネルとをパケット合成し、再度復調するようにしてもよい。このようにすることにより、符号化利得を改善することができる。
また、構成例２において、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルを、１回目とは異なる情報を送信するようにしてもよい。例えば、マルチキャストチャネルを示す情報を、２以上に分割して送信する。１回目に送信されるマルチキャストチャネルに情報が格納され、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルに対しては、冗長符号が格納されている場合には、１回目に送信されるマルチキャストチャネルの受信が失敗した場合に、２回目以降に送信されるマルチキャストチャネルは復号できない。
このような場合に、２以上にマルチキャストチャネルを示す情報を分割して送信するようにすることにより、時間ダイバーシチの効果により、受信機における受信品品質を改善することができる。この場合、マルチキャストチャネルを示す情報を分割して送信する送信スロットと、冗長符号を格納したパケットとを送信するようにしてもよい。
この場合、マルチキャストチャネルの分割数を送信機と受信機とで予め決定する必要がある。予め決定する情報としては、パケット合成を行うためのパケット番号、パンクチャパターンおよびコンスタレーション、新規もしくは再送パケットであることを示すビットが必要である。新規もしくは再送パケットであることを示すビットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫビット誤りを考慮し、間違った合成を行わないために必要である。
次に、周波数ブロック内に、共有チャネルに対する無線リソースを割り当てる方法について説明する。無線リソース割り当て部１４０は、無線リソースを割り当てた周波数ブロックにおいて、共有チャネルを多重する。
最初に、高速データレートのユーザに対して無線リソースを割り当てる方法について説明する。
例えば、無線リソース割り当て部１４０は、高速データレートのユーザに対して、周波数・時間スケジューリングの結果に基づいて、周波数ブロック内に１ユーザの信号を多重する。例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図１９に示すように、時間多重と周波数多重とを組み合わせ、１ユーザの信号を多重する。
次に、低速データレートのユーザに対して無線リソースを割り当てる方法について、図２０を参照して説明する。
例えば、無線リソース割り当て部１４０は、低速データレートのユーザに対して、周波数・時間スケジューリングの結果に基づいて、周波数ブロック内に複数のユーザの信号を時間多重する。このようにすることにより、周波数ダイバーシチ効果により受信品質を向上させることができる。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、低速データレートのユーザに対して、周波数・時間スケジューリングの結果に基づいて、周波数ブロック内に複数のユーザの信号を周波数多重するようにしてもよい。このようにすることにより、時間ダイバーシチ効果により受信品質を向上させることができる。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、低速データレートのユーザに対して、周波数・時間スケジューリングの結果に基づいて、周波数ブロック内に複数のユーザの信号をコード多重するようにしてもよい。このようにすることにより、時間多重および周波数多重と比較して、時間ダイバーシチ効果および周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、受信機における受信品質を向上させることができる。また、低速のデータ変調方式、例えばＱＰＳＫ、ＢＰＳＫを適用することにより、直交性の崩れに起因するコード間干渉の影響を低減することができる。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、低速データレートのユーザに対して、周波数・時間スケジューリングの結果に基づいて、周波数ブロック内に複数のユーザの信号を時間多重、周波数多重およびコード多重を組み合わせて多重するようにしてもよい。
具体的に説明する。
上述したように無線リソース割り当て部１４０は、低速データレートのユーザに対して、図２１に示すように、周波数ブロック内に複数のユーザの信号を時間多重する。このようにすることにより、特に低速モビリティのユーザが多い環境において、周波数ダイバーシチ効果により受信品質を向上させることができる。
一方、無線リソース割り当て部１４０は、高速データレートのユーザに対して、図２２Ａに示すように、時間多重と周波数多重とを組み合わせて、周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重する。
また、無線リソース割り当て部１４０は、高速データレートのユーザに対して、図２２Ｂに示すように、時間多重とコード多重とを組み合わせて周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。
また、無線リソース割り当て部１４０は、さらに低速データレートのユーザに対して、時間多重、周波数多重およびコード多重を組み合わせて周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。
例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図２３Ａおよび図２３Ｂに示すように周波数ブロック内の複数のユーザの信号を、時間領域・周波数領域において多重する。図２３Ａは連続した時間領域を割り当てた場合であり、図２３Ｂは飛び飛びの時間領域を割り当てた場合である。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図２４に示すように時間領域・周波数領域において、ランダムにサブキャリアおよびＯＦＤＭシンボルから構成されるブロックを選択し、周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図２５Ａおよび図２５Ｂに示すように時間領域・コード領域において、周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。図２５Ａは連続した周波数領域を割り当てた場合であり、図２５Ｂは飛び飛びの周波数領域を割り当てた場合である。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図２６Ａおよび図２６Ｂに示すように周波数領域・コード領域において、周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。図２６Ａは連続した時間領域を割り当てた場合であり、図２６Ｂは飛び飛びの時間領域を割り当てた場合である。
また、例えば、無線リソース割り当て部１４０は、図２７Ａおよび図２７Ｂに示すように時間領域・周波数領域・コード領域において、周波数ブロック内の複数のユーザの信号を多重するようにしてもよい。図２７Ａは連続した周波数領域を割り当てた場合であり、図２７Ｂは飛び飛びの周波数領域を割り当てた場合である。
上述したように、周波数ブロックにおける時間領域・周波数領域・コード領域を分割し、分割された各領域にユーザの信号を割り当てることにより、周波数ブロック内の複数のユーザ間の多重を行うことができる。
次に、本発明にかかる送信装置１００の動作について、図２８を参照して説明する。
共通制御チャネルで送信する情報が、チャネル符号化部１０２に入力される。チャネル符号化部１０２では、予め設定されたチャネル符号化率にしたがって、入力された情報にチャネル符号化が行われる（ステップＳ２７０２）。
次に、データ変調部１０４では、チャネル符号化が行われた情報に対して、予め設定されたデータ変調方式にしたがってデータ変調が行われる（ステップＳ２７０４）。
次に、拡散部１０６は、予め設定された拡散率にしたがって、データ変調が行われた情報を拡散する（ステップＳ２７０６）。
一方、パケットスケジューリング部１２８では、入力された各ユーザへの送信情報および各ユーザの受信品質に基づいて、ユーザの選択、および選択された各ユーザに対して使用するデータ変調方式および符号化率の決定が行われる（ステップＳ２７０８）。
次に、チャネル符号化部１２２では、パケットスケジューリング部１２８で決定された符号化率にしたがって、各ユーザへ送信する情報に対してチャネル符号化が行われる（ステップＳ２７１０）。
次に、データ変調部１０４では、パケットスケジューリング部１２８で決定されたデータ変調方式にしたがって、チャネル符号化が行われた各ユーザへ送信する情報に対してデータ変調が行われる（ステップＳ２７１２）。
次に、拡散部１０６は、パケットスケジューリング部１２８で決定された拡散率にしたがって、データ変調が行われた各ユーザへ送信する情報を拡散する（ステップＳ２７１４）。
また、パケットスケジューリング部１２８は、選択されたユーザの情報、選択したデータ変調方式および符号化率などの情報をチャネル符号化部１１２に入力する。
チャネル符号化部１１２では、予め設定されたチャネル符号化率にしたがって、入力された情報にチャネル符号化が行われる（ステップＳ２７１６）。
次に、データ変調部１０４では、チャネル符号化が行われた情報に対して、予め設定されたデータ変調方式にしたがってデータ変調が行われる（ステップＳ２７１８）。
次に、拡散部１０６は、予め設定された拡散率にしたがって、データ変調が行われた情報を拡散する（ステップＳ２７２０）。
次に、無線リソース割り当て部１４０は、チャネル種別、データレート、モビリティなどに基づいて、共通制御チャネルで送信する情報、選択されたユーザの情報、選択したデータ変調方式および符号化率などの情報、および各ユーザへ送信する情報を無線リソースへ割り当てる（ステップＳ２７２２）。
次に、ＯＦＤＭ信号を生成し（ステップＳ２７２４）、送信する。
本発明にかかる送信装置および無線リソース割り当て方法は、移動通信システムに適用できる。
拡散を適用したＯＦＤＭ通信方式を示す説明図である。 物理チャネルの分類を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置を示すブロック図である。 受信品質レベル、データ変調方式および符号化率の組合わせを示す説明図である。 共通制御チャネル、コントロールシグナリングチャネルおよび共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共通制御チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共通制御チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共通制御チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共通制御チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共通制御チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 コントロールシグナリングチャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 コントロールシグナリングチャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 コントロールシグナリングチャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 コントロールシグナリングチャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 コントロールシグナリングチャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置を示すブロック図である。 時間多重の適用例を示す説明図である。 時間多重の適用例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置を示すブロック図である。 周波数多重の併用例を示す説明図である。 周波数多重の併用例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置を示すブロック図である。 コード多重の適用例を示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 マルチキャストチャネルおよびその他の物理チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 高速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 高速モビリティのユーザの多重を示す説明図である。 高速モビリティのユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 低速データレートユーザの多重を示す説明図である。 共有チャネルへの無線リソースの割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１００ 送信装置

Claims (29)

  1. 複数のサブキャリアを送信する送信装置において：
    物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て手段；
    前記割り当てられた無線リソースにより、各物理チャネルで送信する情報を送信する送信手段；
    を備えることを特徴とする送信装置。
  2. 請求項１に記載の送信装置において：
    各ユーザからの受信品質を示す情報に基づいて、送信するユーザを選択するスケジューリング手段；
    を備えることを特徴とする送信装置。
  3. 請求項１または２に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割した複数のサブキャリアブロックのうち、少なくとも一つのサブキャリアブロックを割り当てることを特徴とする送信装置。
  4. 請求項１または２に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割した複数のサブキャリアと複数のシンボルとにより構成される周波数ブロックに基づいて、無線リソースを割り当てることを特徴とする送信装置。
  5. 請求項４に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、共通制御チャネルおよび前記制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、前記周波数ブロックを構成する複数のシンボルのうち、少なくとも一部のシンボルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  6. 請求項５に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、送信スロットに含まれる周波数ブロックの所定のシンボルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  7. 請求項６に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、送信スロットに含まれる周波数ブロックの所定のシンボルの位置を、少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるように割り当てることを特徴とする送信装置。
  8. 請求項７に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、複数の送信スロットに対して、前記制御情報を送信するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  9. 請求項８に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、前回送信した送信スロットと異なるシンボル位置に、前記制御情報を送信するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  10. 請求項８または９に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、複数の送信スロットに対して、分割した前記制御情報を送信するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  11. 請求項１または２に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、マルチキャストチャネルに対して、送信スロットにおける所定のシンボルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  12. 請求項１１に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、複数の送信スロットに対して、前記マルチキャストチャネルに対するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  13. 請求項１２に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、前回送信した送信スロットと異なるシンボル位置に、前記マルチキャストを送信するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  14. 請求項１２または１３に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、複数の送信スロットに対して、分割した前記マルチキャストにより送信されるデータを送信するチャネルを割り当てることを特徴とする送信装置。
  15. 請求項２に記載の送信装置において：
    前記スケジューリング手段は、時間領域および周波数領域においてパケットスケジューリングを行い、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割した複数のサブキャリアと複数のシンボルとにより構成される周波数ブロックのうち少なくとも１つを、共有チャネルに対して割り当てる周波数ブロックとして決定することを特徴とする送信装置。
  16. 請求項２に記載の送信装置において：
    前記スケジューリング手段は、選択されたユーザへの送信に使用する無線パラメータを決定することを特徴とする送信装置。
  17. 請求項１５または１６に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、前記周波数ブロック内に、複数のユーザに送信する信号を、周波数軸方向についてはシステムに割り当てられた全周波数帯域を１または複数のサブキャリア毎に分割し、時間軸方向には１または複数のシンボル毎に分割し、コード軸方向を１または複数のコード毎に分割し、１または複数のサブキャリア、複数のシンボル、および複数のコードにより構成された周波数ブロックに基づいて、無線リソースを割り当てることを特徴とする送信装置。
  18. 請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、データレートおよびモビリティのうち少なくとも一方に基づいて、周波数ブロックを割り当てることを特徴とする送信装置。
  19. 請求項１６に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、前記データレート基づいて、送信スロットに含まれる複数の周波数ブロックに割り当てることを特徴とする送信装置。
  20. 請求項１８または１９に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、前記データレートに基づいて、複数のユーザに送信する信号を１の周波数ブロックに割り当てることを特徴とする送信装置。
  21. 請求項２０に記載の送信装置において：
    前記無線リソース割り当て手段は、送信スロットに含まれる複数の周波数ブロックに割り当てることを特徴とする送信装置。
  22. 複数のサブキャリアを送信する送信装置における無線リソース割り当て方法において：
    受信品質を示す情報を受信するステップ；
    前記受信品質に基づいて、送信するユーザを決定するステップ；
    物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てるステップ；
    前記割り当てられた無線リソースにより、各物理チャネルで送信する情報を前記送信するユーザに送信するステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  23. 請求項２２に記載の無線リソース割り当て方法において：
    前記無線リソースを割り当てるステップは、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割したサブキャリアブロックのうち、少なくとも一つのサブキャリアブロックを割り当てるステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  24. 請求項２３に記載の無線リソース割り当て方法において：
    前記無線リソースを割り当てるステップは、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割した複数のサブキャリアと複数のシンボルとにより構成される周波数ブロックに基づいて、無線リソースを割り当てるステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  25. 請求項２３に記載の無線リソース割り当て方法において：
    前記無線リソースを割り当てるステップは、共通制御チャネルおよび選択されたユーザを示す制御情報を送信するチャネルのうち少なくとも一方に対して、送信スロットに含まれる前記周波数ブロックの所定のシンボルの位置を、少なくとも一部のサブキャリアブロックにおいて異なるように割り当てるステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  26. 請求項２５に記載の無線リソース割り当て方法において：
    前記無線リソースを割り当てるステップは、複数の送信スロットに対して、前記制御情報を送信するチャネルを割り当てるステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  27. 請求項２２ないし２６に記載の無線リソース割り当て方法において：
    時間領域および周波数領域においてパケットスケジューリングを行うステップ；
    前記パケットスケジューリングに基づいて、自システムに割り当てられた全周波数帯域を分割した複数のサブキャリアと複数のシンボルとにより構成される周波数ブロックのうち、共有チャネルに対して、割り当てる周波数ブロックを決定するステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  28. 請求項２７に記載の無線リソース割り当て方法において：
    前記無線リソースを割り当てるステップは、前記周波数ブロック内に、複数のユーザに送信する信号を、周波数軸方向についてはシステムに割り当てられた全周波数帯域を１または複数のサブキャリア毎に分割し、時間軸方向には１または複数のシンボル毎に分割し、コード軸方向を１または複数のコード毎に分割し、１または複数のサブキャリア、複数のシンボル、および複数のコードにより構成された周波数ブロックに基づいて、無線リソースを割り当てることを特徴とする無線リソース割り当て方法。
  29. 請求項２２ないし２８に記載の無線リソース割り当て方法において：
    マルチキャストチャネルに対して、送信スロットにおける所定のシンボルを割り当てるステップ；
    を有することを特徴とする無線リソース割り当て方法。
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