JP2007221745A - 基地局、通信端末、送信方法及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システム周波数帯域を構成する複数の周波数ブロックの各々が１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムにおいて、通信可能な帯域幅の異なる様々な通信端末に制御チャネルを効率的に伝送すること。
【解決手段】基地局は、周波数ブロックを管理する手段と、１以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を周波数ブロック毎に決定する手段と、スケジューリング情報を含む制御チャネルを周波数ブロック毎に作成する作成する手段と、制御チャネルをシステム周波数帯域内で周波数多重し、マルチキャリア方式で送信する手段とを有する。また、基地局は、不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた通信端末で復号される特定制御チャネルとを分けて制御チャネルを伝送する。
【選択図】図２

Description

本発明は無線通信の技術分野に関し、特に周波数スケジューリング及びマルチキャリア伝送が行われる通信システムに使用される基地局、通信端末、送信方法及び受信方法に関する。

この種の技術分野では高速大容量の通信を効率的に行う広帯域の無線アクセスを実現することが益々重要になっている。特に下りチャネルではマルチパスフェージングを効果的に抑制しつつ高速大容量の通信を行う等の観点からマルチキャリア方式−より具体的には直行周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式−が有望視されている。そして、周波数利用効率を高めてスループットを向上させる等の観点から次世代のシステムでは周波数スケジューリングを行うことも提案されている。

図１に示されるように、システムで使用可能な周波数帯域は、複数のリソースブロックに分割され（図示の例では３つに分割され）、リソースブロックの各々は１以上のサブキャリアを含む。リソースブロックは周波数チャンク(chunk)とも呼ばれる。端末には１以上のリソースブロックが割り当てられる。周波数スケジューリングは、端末から報告される下りパイロットチャネルのリソースブロック毎の受信信号品質又はチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator）に応じて、チャネル状態の良好な端末に優先的にリソースブロックを割り当てることで、システム全体の伝送効率又はスループットを向上させようとする。周波数スケジューリングが行われる場合には、スケジューリングの内容を端末に通知する必要があり、この通知は制御チャネル（Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングチャネル又は付随制御チャネルと呼ばれてもよい）によって行われる。さらに、この制御チャネルを用いて、スケジュールされたリソースブロックで用いられる変調方式（例えば、QPSK、１６QAM、６４QAM等），チャネル符号化情報（例えば、チャネル符号化率等）さらにはハイブリッド自動再送要求（HARQ: Hybrid Auto Repeat ReQuest）も送られることになる。周波数帯域を複数のリソースブロックに分け、リソースブロック毎に変調方式を変える技術については、例えば非特許文献１に記載されている。
P.Chow,J.Cioffi,J.Bingham,"A Practical Discrete Multitone Transceiver Loading Algorithm for Data Transmission over Spectrally Shaped Channel",IEEE Trans.Commun.vol.43,No.2/3/4,February/March/April 1995

一方、将来的な次世代の無線アクセス方式では、広狭様々な周波数帯域が用意され、端末は場所により又は用途に応じて様々な帯域を利用できることが要請されるかもしれない。この場合、端末の受信可能な周波数帯域幅も用途や価格に応じて広狭様々な周波数帯域が用意されうる。この場合にも周波数スケジューリングが適切に行われるならば、周波数利用効率及びスループットの向上を期待することができる。しかしながら既存の通信システムで使用可能な周波数帯域は固定された帯域であることを前提としているので、広狭様々な周波数帯域が基地局側および端末側に用意されている場合に、あらゆる組み合わせを全て許容した上でスケジューリングの内容を端末又はユーザに適切に通知する具体的手法は未だ確立されていない。

他方、全端末に共通のある特定のリソースブロックが制御チャネル用に固定的に割り当てられたとすると、端末のチャネル状態はリソースブロック毎に異なるのが一般的であるので、端末によっては制御チャネルを良好に受信できないおそれがある。また、全リソースブロックに制御チャネルが分散された場合には、どの端末もある程度の受信品質で制御チャネルを受信できるかもしれないが、それ以上の受信品質を期待することは困難になってしまう。従って制御チャネルをより高品質に端末に伝送することが望まれる。

さらに変調方式及びチャネル符号化率が適応的に変更される適応変調符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)制御が行われる場合には、制御チャネルを送信するのに必要なシンボル数が端末毎に異なる。ＡＭＣの組み合わせによって１シンボル当たりに伝送される情報量が異なるからである。また、将来的なシステムでは送信側及び受信側にそれぞれ用意された複数のアンテナで別々の信号を送受信することも検討されている。この場合、各アンテナで通信される信号の各々にスケジューリング情報等の前述の制御情報が必要になるかもしれない。従ってこの場合は制御チャネルを送信するのに必要なシンボル数は端末毎に異なるだけでなく、端末に用いられるアンテナ数に応じても異なる可能性がある。制御チャネルで伝送すべき情報量が端末毎に異なっている場合に、リソースを効率的に使用するには制御情報量の変動に柔軟に対応可能な可変フォーマットを利用する必要があるが、それは送信側及び受信側の信号処理負担を大きくしてしまうことが懸念される。逆に、フォーマットが固定される場合は、最大情報量に合わせて制御チャネル専用のフィールドを確保する必要がある。しかしそのようにすると制御チャネル専用のフィールドに空きが生じたとしてもその部分のリソースはデータ伝送には利用されず、リソースの有効利用の要請に反することになってしまう。従って制御チャネルを簡易かつ高効率に伝送することが望まれる。

本発明は、上記問題点の少なくとも１つに対処するためになされたものであり、その課題は、通信システムに割り当てられた周波数帯域が複数の周波数ブロックに分割され、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含み、端末は１以上の周波数ブロックを用いて通信を行う通信システムにおいて、通信可能な帯域幅の異なる様々な端末に制御チャネルを効率的に伝送するための基地局、通信端末、送信方法及び受信方法を提供することである。

本発明では、通信システムに与えられた周波数帯域が複数の周波数ブロックを含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムで使用される基地局が使用される。基地局は１以上の周波数ブロックを使用する通信端末と通信する。基地局は、個々の通信端末の通信可能な帯域幅と通信端末に割り当てる周波数ブロックとの対応関係を管理する手段と、１以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を周波数ブロック毎に決定する周波数スケジューラと、スケジューリング情報を含む制御チャネルを周波数ブロック毎に作成する作成する手段と、周波数ブロック毎に作成された制御チャネルを、通信システムに与えられた周波数帯域内で周波数多重する多重化手段と、多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段とを有する基地局である。

また、本発明による基地局は、不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた通信端末で復号される特定制御チャネルとを含む制御チャネルの符号化及び変調を行う手段と、スケジューリング情報に従って不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを時間多重する多重化手段と、前記多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段とを有する基地局である。

本発明によれば、システム周波数帯域を構成する複数の周波数ブロックの各々が１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムにおいて、通信可能な帯域幅の異なる様々な通信端末に制御チャネルを効率的に伝送することができる。

本発明の一形態では、周波数スケジューリングが周波数ブロック毎に行われ、スケジューリング情報を通知する制御チャネルが最小帯域幅に合わせて周波数ブロック毎に作成される。これにより、通信可能な帯域幅の異なる様々な通信端末に制御チャネルを効率的に伝送することができる。

周波数ブロック毎に作成された制御チャネルは、所定のホッピングパターンに従って周波数多重されてもよい。これにより、通信端末間及び周波数ブロック間での通信品質の均一化を図ることができる。

通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域であって１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、報知チャネルが送信されてもよい。これにより、通信システムにアクセスしようとするどの通信端末でも、中心周波数付近の最低帯域幅の信号を受信することで、通信システムに簡易に接続できる。

通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域であって１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、ページングチャネルも送信される。これは、待ち受け時の受信帯域とセルサーチを行う帯域とを合わせることができ、周波数同調回数をなるべく少なくする観点から好ましい。

周波数帯域全体を均一に使用する観点からは、通信端末に割り当てられた周波数ブロックで、該通信端末を呼び出すページングチャネルが送信されてもよい。

本発明の一形態では、制御チャネルが、不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた特定の通信端末で復号される特定制御チャネルとに分けられ、それらは別々に符号化及び変調される。制御チャネルはスケジューリング情報に従って不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを時間多重され、マルチキャリア方式で送信される。これにより、通信端末毎に制御情報量が異なったとしても固定フォーマットでリソースを無駄にせずに効率的に制御チャネルを伝送することができる。

不特定制御チャネルは周波数ブロック全域にわたって分散するようにマッピングされ、ある特定の通信端末に関する特定制御チャネルはその特定の通信端末に割り当てられたリソースブロックに限定してマッピングされてもよい。不特定制御チャネルの品質を全ユーザにわたって一定以上に確保しつつ、特定制御チャネルの品質を良好にすることができる。特定制御チャネルは、特定の通信端末各自にとってチャネル状態の良いリソースブロックにマッピングされているからである。

下りリンクのパイロットチャネルも、複数の通信端末に割り当てられた複数のリソースブロックにわたって分散するようにマッピングされてよい。パイロットチャネルを広帯域にわたってマッピングすることで、チャネル推定精度等を向上させることができる。

本発明の一形態では、不特定及び特定制御チャネルを含む制御チャネルの受信品質を維持又は向上させる観点から、不特定制御チャネルについて送信電力制御が行われ、特定制御チャネルについて送信電力制御及び適応変調符号化制御の一方又は双方が行われる。

リソースブロックの割り当てられた特定の通信端末が不特定制御チャネルを高品質に受信できるように、不特定制御チャネルの送信電力制御が行われてもよい。不特定制御チャネルを受信した全ユーザ又は通信端末は復調を試みる義務を有するが、最終的にはリソースブロックが実際に割り当てられたユーザが復調に成功すればよいからである。

不特定制御チャネルに、特定制御チャネルに適用された変調方式及び符号化方式の一方又は双方の情報が含まれてもよい。不特定制御チャネルについては固定された変調方式及び符号化方式の組み合わせは固定されているので、リソースブロックの割り当てられたユーザ不特定制御チャネルを復調することで特定制御チャネルに関する変調方式及び符号化方式等の情報を得ることができる。これにより制御チャネルの内、特定制御チャネルの部分に適応変調符号化制御を行うことができ、その部分の受信品質を向上させることができる。

制御チャネルについて送信電力制御及び適応変調符号化の制御がなされる場合に、特定制御チャネル用の変調方式及び符号化方式の組み合わせ総数は、共有データチャネル用の変調方式及び符号化方式の組み合わせ総数より少なく用意されてもよい。適応変調符号化の制御で所要品質に到達することができなかったとしても、送信電力制御を行うことで所要品質に到達することができればよいからである。

図２は本発明の一実施例で使用される周波数帯域を示す。説明の便宜上、具体的な数値が使用されるが数値は単なる一例にすぎず、様々な数値が使用されてもよい。通信システムに与えられた周波数帯域（全送信帯域）は一例として２０ＭＨｚの帯域幅を有する。この全送信帯域は４つの周波数ブロック１〜４を含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む。図示の例では周波数ブロックの各々に多数のサブキャリアが含まれている様子が模式的に示される。本実施例では、通信が行われる帯域幅として、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚの４種類が用意されており、端末は、１以上の周波数ブロックを使用し、４つのうちの何れかの帯域幅で通信を行う。通信システム内で通信を行う端末は、４つのどの帯域ででも通信可能かもしれないし、何れかの帯域幅でしか通信できないかもしれない。ただし、少なくとも５ＭＨｚの帯域で通信できることが必要とされる。

本実施例では、データチャネル（共有データチャネル）のスケジューリング内容を端末に通知するための制御チャネル（Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングチャネル）は最小帯域幅（５ＭＨｚ）で構成され、制御チャネルは各周波数ブロックで独立に用意される。例えば５ＭＨｚの帯域幅で通信を行う端末が、周波数ブロック１で通信を行う場合には、周波数ブロック１で用意される制御チャネルを受信し、スケジューリングの内容を得ることができる。端末がどの周波数ブロックで通信できるかについては例えば報知チャネルを用いて予め通知されてもよい。また、通信開始後に、使用する周波数ブロックが変更されてもよい。１０ＭＨｚの帯域幅で通信を行う端末が、周波数ブロック１及び２で通信を行う場合には、端末は隣接する２つの周波数ブロックを使用し、周波数ブロック１及び２で用意される双方の制御チャネルを受信し、１０ＭＨｚの範囲にわたるスケジューリングの内容を得ることができる。１５ＭＨｚの帯域幅で通信を行う端末は、隣接する３つの周波数ブロックを使用し、周波数ブロック１，２及び３で通信を行う場合には、端末は周波数ブロック１，２及び３で用意される全ての制御チャネルを受信し、１５ＭＨｚの範囲にわたるスケジューリングの内容を得ることができる。２０ＭＨｚの帯域幅で通信を行う端末は、全ての周波数ブロックで用意される制御チャネルを全て受信し、２０ＭＨｚの範囲にわたるスケジューリングの内容を得ることができる。

図中、制御チャネルに関して周波数ブロックの中に４つの離散的なブロックが示されているが、これは制御チャネルがその周波数ブロック中の複数のリソースブロックに分散してマッピングされている様子を示す。制御チャネルの具体的なマッピング例については後述される。

図３は本発明の一実施例による基地局の部分ブロック図を示す。図３には、周波数ブロック割当制御部３１、周波数スケジューリング部３２、周波数ブロック１での制御シグナリングチャネル生成部３３−１及びデータチャネル生成部３４−１、．．．周波数ブロックＭでの制御シグナリングチャネル生成部３３−Ｍ及びデータチャネル生成部３４−Ｍ、報知チャネル（又はページングチャネル）生成部３５、周波数ブロック１に関する第１多重部１−１、．．．周波数ブロックＭに関する第１多重部１−Ｍ、第２多重部３７、第３多重部３８、他チャネル生成部３９、逆高速フーリエ変換部４０（ＩＦＦＴ）及びサイクリックプレフィックス（ＣＰ）付加部５０が描かれている。

周波数ブロック割当制御部３１は、端末（移動端末でも固定端末でもよい）から報告された通信可能な最大帯域幅に関する情報に基づいて、その端末が使用する周波数ブロックを確認する。周波数ブロック割当制御部３１は個々の端末と周波数ブロックとの対応関係を管理し、その内容を周波数スケジューリング部３２に通知する。ある帯域幅で通信可能な端末がどの周波数ブロックで通信してよいかについては、事前に報知チャネルで報知されていてもよい。例えば、報知チャネルは、５ＭＨｚの帯域幅で通信するユーザに対して、周波数ブロック１，２，３，４の何れかの帯域の使用を許可してもよいし、それらの内の何れかに使用が制限されてもよい。また、１０ＭＨｚの帯域幅で通信するユーザに対して、周波数ブロック（１，２）、（２，３）又は（３，４）のような隣接する２つの周波数ブロックの組み合わせの使用が許可される。これら全ての使用が許可されてもよいし、或いは何れかの組み合わせに使用が制限されてもよい。１５ＭＨｚの帯域幅で通信するユーザに対して、周波数ブロック（１，２，３）又は（２，３，４）のような隣接する３つの周波数ブロックの組み合わせの使用を許可する。双方の使用が許可されてもよいし、或いは一方の組み合わせに使用が制限されてもよい。２０ＭＨｚの帯域幅で通信するユーザに対しては全ての周波数ブロックが使用される。後述されるように使用可能な周波数ブロックは所定の周波数ホッピングパターンに従って通信開始後に変更されてもよい。

周波数スケジューリング部３２は、複数の周波数ブロックの各々の中で周波数スケジューリングを行う。１つの周波数ブロック内での周波数スケジューリングは、端末から報告されたリソースブロック毎のチャネル状態情報ＣＱＩに基づいて、チャネル状態の良い端末にリソースブロックを優先的に割り当てるようにスケジューリング情報を決定する。

周波数ブロック１での制御シグナリングチャネル生成部３３−１は、周波数ブロック１内のリソースブロックだけを用いて、周波数ブロック１内でのスケジューリング情報を端末に通知するための制御シグナリングチャネルを構成する。他の周波数ブロックも同様に、その周波数ブロック内のリソースブロックだけを用いて、その周波数ブロック内でのスケジューリング情報を端末に通知するための制御シグナリングチャネルを構成する。

周波数ブロック１でのデータチャネル生成部３４−１は、周波数ブロック１内の１以上のリソースブロックを用いて伝送されるデータチャネルを生成する。周波数ブロック１は１以上の端末（ユーザ）で共有されてよいので、図示の例ではＮ個のデータチャネル生成部１−１〜Ｎが用意されている。他の周波数ブロックについても同様に、その周波数ブロックを共有する端末のデータチャネルが生成される。

周波数ブロック１に関する第１多重部１−１は、周波数ブロック１に関する信号を多重化する。この多重化は少なくとも周波数多重を含む。制御シグナリングチャネル及びデータチャネルがどのように多重されるかについては後述される。他の第１多重部１−ｘも同様に周波数ブロックｘで伝送される制御シグナリングチャネル及びデータチャネルを多重化する。

第２多重部３７は、様々な多重部１−ｘ（ｘ＝１，．．．，Ｍ）の周波数軸上での位置関係を所定のホッピングパターンに従って変更する動作を行うが、この機能については第２実施例で説明される。

報知チャネル（又はページングチャネル）生成部３５は、局データのような配下の端末に通知するための報知情報を生成する。端末の通信可能な最大周波数帯域とその端末が使用可能な周波数ブロックとの関係を示す情報が制御情報に含まれてもよい。使用可能な周波数ブロックが様々に変更される場合には、それがどのように変化するかを示すホッピングパターンを指定する情報が報知情報に含まれてもよい。なお、ページングチャネルは、報知チャネルと同じ帯域で送信されてもよいし、各端末で使用される周波数ブロックで送信されてもよい。

他チャネル生成部３９は制御シグナリングチャネル及びデータチャネル以外のチャネルを生成する。例えば他チャネル生成部３９はパイロットチャネルを生成する。

第３多重部３８は各周波数ブロックの制御シグナリングチャネル及びデータチャネルと、報知チャネル及び／又は他のチャネルとを必要に応じて多重化する。

逆高速フーリエ変換部４０は第３多重部３８から出力された信号を逆高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。

サイクリックプレフィックス付加部５０はＯＦＤＭ方式の変調後のシンボルにガードインターバルを付加し、送信シンボルを生成する。送信シンボルは例えばＯＦＤＭシンボルの末尾（又は先頭）の一連のデータを先頭（又は末尾）に付加することで作成されてもよい。

図４Ａは１つの周波数ブロック（ｘ番目の周波数ブロック）に関する信号処理要素を示す。ｘは１以上Ｍ以下の整数である。概して、周波数ブロックｘに関する制御シグナリングチャネル生成部３３−ｘ及びデータチャネル生成部３４−ｘ、多重部４３−Ａ，４３−Ｂ、多重部１−ｘが示されている。制御シグナリングチャネル生成部３３−ｘは、不特定制御チャネル生成部４１及び１以上の特定制御チャネル生成部４２−Ａ，４２−Ｂ，．．．を有する。

不特定制御チャネル生成部４１は制御シグナリングチャネルのうち、その周波数ブロックを使用する全ての端末が復号及び復調しなければならない不特定制御チャネル（不特定制御情報と呼んでもよい。）の部分にチャネル符号化及び多値変調を行い、それを出力する。

特定制御チャネル生成部４２−Ａ，４２−Ｂ，．．．は、制御シグナリングチャネルのうち、その周波数ブロックの中で１以上のリソースブロックの割り当てられた端末が復号及び復調しなければならない特定制御チャネル（特定制御情報と呼んでもよい。）の部分にチャネル符号化及び多値変調を行い、それを出力する。

図５は制御シグナリングチャネルに含まれてよい情報項目及びビット数の一例を示す。下りリンクの制御シグナリングチャネルには下りリンク用の情報だけでなく上りリンク用の情報も含まれてよいが、説明の簡明化のためそれらは区別されていない。概して、不特定制御チャネルには、端末の識別情報、リソースブロックの割当情報及びアンテナ数情報が含まれる。例えば、端末の識別情報は、１つの識別情報が１６ビットで表現される場合に、１６×Nue_maxビットを要する。Nue_maxは、その周波数ブロックで収容可能な最大端末数を表す。図中、Nrbはその周波数ブロックに含まれているリソースブロック数を表す。アンテナ数情報は、MIMO(Multi Input Multi Output)方式のようなマルチアンテナ装置が使用される場合に、送信側及び受信側で何本のアンテナが使用されるかを示す。

特定制御チャネルには、変調方式情報、チャネル符号化情報及びハイブリッド自動再送要求（HARQ）に関する端末毎の情報が含まれる。変調方式情報は、データチャネルの変調に使用される変調方式（例えば、QPSK、１６QAM、６４QAM等）を示す。Nrb_assignは端末に割り当てられたリソースブロック数を表す。Nantは端末からの送信に使用された送信アンテナ数を表す。チャネル符号化情報はデータチャネルに施された誤り訂正符号化の方式（例えば、チャネル符号化率等）を示す。ハイブリッド自動再送要求（HARQ: Hybrid Auto Repeat ReQuest）に関する情報は、プロセス番号を示す情報、冗長形式を示す情報及び新規パケットか冗長パケットかを示す情報を含む。図５に列挙された情報項目やビット数は単なる一例であり、それより多くの又は少ない情報項目やビット数が含まれてもよい。

図４Ａのデータチャネル生成部１−Ａ，１−Ｂ，．．．は、個々の端末Ａ，Ｂ，．．．宛のデータチャネルについてのチャネル符号化及び多値変調をそれぞれ行う。このチャネル符号化及び多値変調に関する情報は、上記の特定制御チャネルに含まれる。

多重部４３−Ａ，４３−Ｂ，．．．は、リソースブロックの割り当てられた端末各々について特定制御チャネル及びデータチャネルをリソースブロックに対応付ける。

上述したように不特定制御チャネルについての符号化（及び変調）は不特定制御チャネル生成部４１で行われ、特定制御チャネルについての符号化（及び変調）は特定制御チャネル生成部４２−Ａ，４２−Ｂ，．．．で個々に行われる。従って、本実施例では図６に概念的に示されるように、不特定制御チャネルは、周波数ブロックｘが割り当てられているユーザ全員分の情報を含み、それらはまとめて誤り訂正符号化の対象になる。なお、別の実施例では不特定制御チャネルもユーザ毎に誤り訂正符号化されてもよい。この場合、各ユーザはユーザ毎に誤り訂正符号化されたブロックのどれに自局の情報が含まれているかを一義的には特定できない。従って各ユーザはユーザ全員分の不特定制御チャネルをデコードし、復調する必要がある。この別の実施例では符号化の処理がユーザ毎に閉じているので、ユーザの追加及び変更が比較的容易である。

これに対して、特定制御チャネルは、実際にリソースブロックの割り当てられたユーザに関する情報しか含まず、ユーザ毎に誤り訂正符号化される。リソースブロックの割り当てられたユーザが誰であるかは、不特定制御チャネルをデコード及び復調することで判明する。従って特定制御チャネルは全員がデコードする必要はなく、リソースブロックの割り当てられたユーザだけがデコードすればよい。なお、特定制御チャネルについてのチャネル符号化率や変調方式は通信中に適宜変更されるが、不特定制御チャネルについてのチャネル符号化率や変調方式は固定されていてもよい。ただし、一定以上の信号品質を確保するため送信電力制御（TPC）が行われることが望ましい。

図７Ａはデータチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す。図示のマッピング例は、１つの周波数ブロック及び１つのサブフレームに関するものであり、概して第1多重部１−ｘの出力内容に相当する（但し、パイロットチャネル等は第３多重部３８で多重される。）。１つのサブフレームは例えば１つの送信時間間隔（TTI）に対応してもよいし、複数のTTIに対応してもよい。図示の例では、周波数ブロックに７つのリソースブロックＲＢ１〜７が含まれている。この７つのリソースブロックは、図３の周波数スケジューリング部３２によって、チャネル状態の良い端末に割り当てられる。

概して、不特定制御チャネル等、パイロットチャネル等及びデータチャネル等は時間多重されている。不特定制御チャネルは周波数ブロックの全域にわたって分散してマッピングされている。即ち不特定制御チャネルは７つのリソースブロックの占める帯域全体にわたって分散している。図示の例では不特定制御チャネルと他の制御チャネル（特定制御チャネルを除く）とが周波数多重されている。他のチャネルには例えば同期チャネル等が含まれてもよい。図示の例では不特定制御チャネル及び他の制御チャネルは、何らかの間隔を隔てて並んだ複数の周波数成分を各々が有するように周波数多重される。このような多重化方式は、ディストリビュート周波数分割多重化(distributed FDM)方式と呼ばれる。周波数成分同士の間隔は全て同じでもよいし異なっていてもよい。いずれにせよ、不特定制御チャネルが１つの周波数ブロックの全域にわたって分散していることを要する。

図示の例ではパイロットチャネル等も周波数ブロック全域にわたってマッピングされている。様々な周波数成分についてのチャネル推定等を正確に行う観点からは、図示のようにパイロットチャネルが広範囲にマッピングされていることが望ましい。

図示の例ではリソースブロックＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ４はユーザ１（ＵＥ１）に割り当てられ、リソースブロックＲＢ３，ＲＢ５，ＲＢ６はユーザ２（ＵＥ２）に割り当てられ、リソースブロックＲＢ７はユーザ３（ＵＥ３）に割り当てられる。上述したようにこのような割り当て情報は不特定制御チャネルに含まれている。更に、ユーザ１に割り当てられたリソースブロックの内のリソースブロックＲＢ１の先頭に、ユーザ１に関する特定制御チャネルがマッピングされている。ユーザ２に割り当てられたリソースブロックの内のリソースブロックＲＢ３の先頭には、ユーザ２に関する特定制御チャネルがマッピングされている。ユーザ３に割り当てられたリソースブロックＲＢ７の先頭には、ユーザ３に関する特定制御チャネルがマッピングされている。図中、ユーザ１，２，３の特定制御チャネルの占める大きさが不均一に描かれている点に留意を要する。これは、特定制御チャネルの情報量がユーザにより異なってよいことを表す。特定制御チャネルはデータチャネルに割り当てられたリソースブロックに限定して局所的にマッピングされる。この点、様々なリソースブロックにわたって分散してマッピングされるディストリビュートＦＤＭと異なり、このようなマッピング方式はローカライズド周波数分割多重（localized FDM）とも呼ばれる。

図７Ｂは不特定制御チャネルの別のマッピング例を示す。ユーザ１（ＵＥ１）の特定制御チャネルは、図７Ａでは１つのリソースブロックＲＢ１だけにマッピングされていたが、図７ＢではリソースブロックＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ４全体（ユーザ１に割り当てられたリソースブロック全体）にわたってディストリビュートＦＤＭ方式で離散的に分散してマッピングされている。また、ユーザ２（ＵＥ２）に関する特定制御チャネルも、図７Ａに示される場合とは異なり、リソースブロックＲＢ３，ＲＢ５，ＲＢ６全体にわたってマッピングされている。ユーザ２の特定制御チャネルと共有データチャネルは時分割多重されている。このように、各ユーザの特定制御チャネル及び共有データチャネルは、各ユーザに割り当てられた１以上のリソースブロックの全部又は一部の中で、時分割多重（ＴＤＭ）方式で及び／又は周波数分割多重方式で（ローカライズドＦＤＭ方式及びディストリビュートＦＤＭ方式を含む）多重されてもよい。２以上のリソースブロックにわたって特定制御チャネルをマッピングすることで、特定制御チャネルについても周波数ダイバーシチ効果を期待することができ、特定制御チャネルの更なる信号品質の向上を図ることができる。

図８は本発明の一実施例で使用される移動端末の部分ブロック図を示す。図８にはキャリア周波数同調部８１、フィルタリング部８２、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）除去部８３、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）８４、ＣＱＩ測定部８５、報知チャネル（又はページングチャネル）復号部８６、不特定制御チャネル復号部８７、特定制御チャネル復号部８８及びデータチャネル復号部８９が描かれている。

キャリア周波数同調部８１は端末に割り当てられている周波数ブロックの信号を受信できるように受信帯域の中心周波数を適切に調整する。

フィルタリング部８２は受信信号をフィルタリングする。

サイクリックプレフィックス除去部８３は受信信号からガードインターバルを除去し、受信シンボルから有効シンボル部分を抽出する。

高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）８４は有効シンボルに含まれる情報を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行う。

ＣＱＩ測定部８５は受信信号に含まれているパイロットチャネルの受信電力レベルを測定し、測定結果をチャネル状態情報ＣＱＩとして基地局にフィードバックする。ＣＱＩは周波数ブロック内の全てのリソースブロック毎に行われ、それらが全て基地局に報告される。

報知チャネル（又はページングチャネル）復号部８６は報知チャネルを復号する。ページングチャネルが含まれている場合にはそれも復号する。

不特定制御チャネル復号部８７は受信信号に含まれている不特定制御チャネルを復号し、スケジューリング情報を抽出する。スケジューリング情報には、その端末宛の共有データチャネルにリソースブロックが割り当てられているか否かを示す情報、割り当てられている場合にはリソースブロック番号を示す情報等が含まれる。

特定制御チャネル復号部８８は受信信号に含まれている特定制御チャネルを復号する。特定制御チャネルは共有データチャネルに関するデータ変調、チャネル符号化率及びＨＡＲＱの情報が含まれる。

データチャネル復号部８９は、特定制御チャネルから抽出した情報に基づいて、受信信号に含まれている共有データチャネルを復号する。復号結果に応じて肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）が基地局に報告されてもよい。

図９は本発明の一実施例による動作例を示すフローチャートである。一例として、１０ＭＨｚの帯域幅で通信可能な移動端末ＵＥ１を有するユーザが、２０ＭＨｚの帯域幅で通信を行っているセル又はセクタに入ったとする。通信システムの最低周波数帯域は５ＭＨｚであり、図２に示されるように全帯域が４つの周波数ブロック１〜４に分かれているものとする。

ステップＳ１１では、端末ＵＥ１は基地局からの報知チャネルを受信し、自局が使用可能な周波数ブロックが何であるかを確認する。報知チャネルは全２０ＭＨｚの帯域の中心周波数を含む５ＭＨｚの帯域で送信されていてもよい。このようにすることで、受信可能な帯域幅の異なるどの端末も報知チャネルを簡易に受信することができる。報知チャネルは、１０ＭＨｚの帯域幅で通信するユーザに対して、周波数ブロック（１，２）、（２，３）又は（３，４）のような隣接する２つの周波数ブロックの組み合わせの使用を許可する。これら全ての使用が許可されてもよいし、或いは何れかの組み合わせに使用が制限されてもよい。一例として周波数ブロック２，３の使用が許可されたとする。

ステップＳ１２では、端末ＵＥ１は下りパイロットチャネルを受信し、周波数ブロック２，３に関する受信信号品質を測定する。測定は各周波数ブロックに含まれている多数のリソースブロック毎に行われ、それら全てがチャネル状態情報ＣＱＩとして基地局に報告される。

ステップＳ２１では、基地局は端末ＵＥ１及び他の端末から報告されたチャネル状態情報ＣＱＩに基づいて、周波数ブロック毎に周波数スケジューリングを行う。ＵＥ１宛のデータチャネルは周波数ブロック２又は３から伝送されることは、周波数ブロック割当制御部（図３の３１）で確認及び管理されている。

ステップＳ２２では、基地局はスケジューリング情報に従って制御シグナリングチャネルを周波数ブロック毎に作成する。制御シグナリングチャネルには不特定制御チャネル及び特定制御チャネルが含まれている。

ステップＳ２３ではスケジューリング情報に従って制御チャネル及び共有データチャネルが周波数ブロック毎に基地局から送信される。

ステップＳ１３では、端末ＵＥ１は周波数ブロック２及び３で伝送される信号を受信する。

ステップＳ１４では、周波数ブロック２で受信した制御チャネルから不特定制御チャネルを分離し、それを復号し、スケジューリング情報を抽出する。同様に周波数ブロック３で受信した制御チャネルからも不特定制御チャネルを分離し、それを復号し、スケジューリング情報を抽出する。いずれのスケジューリング情報にも、端末ＵＥ１宛の共有データチャネルにリソースブロックが割り当てられているか否かを示す情報、割り当てられている場合にはリソースブロック番号を示す情報等が含まれる。自局宛の共有データチャネルに何らのリソースブロックも割り当てられていなかった場合には、端末ＵＥ１は待ち受け状態に戻り、制御チャネルの受信を待機する。自局宛の共有データチャネルに何らのかのリソースブロックが割り当てられていた場合には、端末ＵＥ１は、ステップＳ１５で受信信号に含まれている特定制御チャネルを分離し、それを復号する。特定制御チャネルは共有データチャネルに関するデータ変調、チャネル符号化率及びＨＡＲＱの情報が含まれている。

ステップＳ１６では、端末ＵＥ１は、特定制御チャネルから抽出した情報に基づいて、受信信号に含まれている共有データチャネルを復号する。復号結果に応じて肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）が基地局に報告されてもよい。以後同様の手順が反復される。

第1実施例では制御チャネルが、リソースブロックの割り当てられた端末が復号及び復調しなければならない特定制御チャネルとそれ以外に分けられ、特定制御チャネルは割り当てられたリソースブロックに限定してマッピングされ、他の制御チャネルは周波数帯域全域にわたってマッピングされていた。これにより制御チャネルに関する伝送効率の向上や高品質化等を図ることができる。しかしながら本発明はこのような伝送方法例に限定されない。

図７Ｃは本発明の第２実施例によるデータチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。本実施例でも図３に示されるような基地局が使用される。この場合、制御チャネルに関して図４Ｂに示される処理要素が主に使用される。本実施例では特定制御情報も不特定制御情報も明確には区別されず、複数のリソースブロックにわたる周波数帯域全域で送信される。図４Ｂに示されるように本実施例では複数のユーザに関する制御チャネル全体を１つの処理単位として誤り訂正符号化がなされる。ユーザ装置（典型的には、移動局）は制御チャネルを復号及び復調し、自局が割り当てられているか否かを判別し、チャネル割当情報に従って特定のリソースブロックで伝送されるデータチャネルを復元する。

例えば、リソースブロックの割り当てられた第１〜第３ユーザUE1,UE2,UE3にそれぞれ１０ビットの制御情報が伝送されるとする。３人分の制御情報３０ビット全体が１つの処理単位として誤り訂正符号化さる。符号化率（R）が１／２であったとすると、３０×２＝６０ビットが生成され、送信される。一方、本実施例とは異なり、各人の制御情報を個々に誤り訂正符号化して伝送することも考えられる。その場合は１人分の制御情報１０ビットが誤り訂正符号化され、１０×２＝２０ビットが生成され、それが３人分（合計６０ビット）用意される。伝送すべき制御情報量はいずれも６０ビットになるが、本実施例によれば誤り訂正符号化の処理単位が、他方よりも３倍長いので、本実施例は符号化利得を高くする（即ち、誤りにくくする）観点から有利である。更に、本実施例では６０ビット全体に誤り検出ビット（CRCビット等）が付加されるが、ユーザ毎に誤り訂正符号化した場合は２０ビット毎に誤り検出ビットが付加されることになる。従って検出ビットによるオーバーヘッドの増加を抑制する観点からも、本実施例の方が有利である。

図７Ｄは本発明の第３実施例によるデータチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。本実施例でも図３に示されるような基地局が使用されるが、制御チャネルに関しては図４Ｃに示される処理要素が主に使用される。本実施例でも特定制御情報及び不特定制御情報が明確には区別されないが、制御チャネルはそれを受信すべきユーザに割り当てられたリソースブロックに限定してマッピングされる。例えば第１ユーザUE1の制御チャネルは第1及び第２リソースブロックRB1,RB2にマッピングされ、第２ユーザUE2の制御チャネルは第３及び第４リソースブロックRB3,RB4にマッピングされ、第３ユーザUE3の制御チャネルは第５リソースブロックRB5にマッピングされている。誤り訂正符号化はユーザ毎に行われる。この点、第1〜第３ユーザの制御チャネルがまとめて誤り訂正符号化されてリソースブロックRB1〜RB5にマッピングされている第２実施例と異なる。

本実施例では制御チャネルもデータチャネルも同じリソースブロックに限定されているが、制御チャネル受信前に移動局にどのリソースブロックが割り当てられているかはその移動局にとって未知である。従って各移動局は制御チャネルがマッピングされる可能性のあるリソースブロックを全て受信し、自局だけでなく他局の制御チャネルを復調する必要がある。図７Dに示される例では第1ユーザUE1は全リソースブロックRB1〜RB5にマッピングされた制御チャネルを復調することで、第1及び第2リソースブロックRB1,RB2に自局が割り当てられていることを知ることができる。

第２実施例では最悪の通信環境にいるユーザが制御チャネルを所要品質で受信できるようにするため、その最悪環境のユーザにあわせて基地局の送信電力が決定される。従って最悪でない通信環境のユーザにとっては過剰品質になり、基地局は余分な電力を常に消費しなければならない。しかしながら第３実施例では誤り訂正符号化等の処理や送信帯域が各ユーザのリソースブロックに限定してなされるので、送信電力制御もユーザ毎に行うことができる。このため基地局の電力を余分に多く消費しなくて済む。また、リソースブロックはチャネル状態の良好なユーザに割り当てられるので、そのような良好なチャネル状態で制御チャネルが伝送され、制御チャネルの高品質化を図ることができる。

図７Eは本発明の第４実施例によるデータチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。本実施例でも図３に示されるような基地局が使用されるが、制御チャネルに関する処理要素は図４Ｄに示されるようになる。本実施例でも特定制御情報及び不特定制御情報が明確には区別されず、制御チャネルは第３実施例と同様に個々のユーザ毎に誤り訂正符号化され、送信電力が決定される。但し、制御チャネルはそれを受信すべきユーザに割り当てられたリソースブロックだけでなく、他のリソースブロックにも分散されるようにマッピングされる。このようにしても制御チャネルを伝送することができる。

なお、第１乃至第４実施例において、複数のリソースブロックに制御チャネルを分散してマッピングする場合に、所与の周波数帯域中の全てのリソースブロックに制御チャネルがマッピングされることは必須ではない。例えば所与の周波数帯域中の奇数番目のリソースブロックRB1,RB3,…にのみ利制御チャネルがマッピングされてもよいし、偶数番目のリソースブロックにのみマッピングされてもよい。基地局及び移動局間で既知の適切な如何なるリソースブロックでもそこに限定して制御チャネルがマッピングされてよい。そのようにすることで、移動局が自局の割当情報を抽出する際のサーチ範囲を適切に狭めることができる。

ところで、第２実施例では最悪の通信環境にいるユーザに合わせて基地局の送信電力が決定され、基地局は余分な電力を常に消費しなければならない点が指摘された。しかしながら、多数のユーザの通信環境が仮に同程度に良好であれば、そのような懸念は解消される。従って複数のユーザにとって同程度の品質が得られる通信環境では、第２実施例で説明された手法は有利である。このような観点から、本発明の第５実施例ではセル内のユーザ装置が適切にグループ化され、グループ毎に使用周波数帯域が分割される。

図７Ｆは本発明の第５実施例を説明するための概念図を示す。図示の例では基地局からの距離に応じて３つのグループが用意され、グループ１にはリソースブロックRB1〜RB3が、グループ２にはリソースブロックRB4〜RB6が、グループ３にはリソースブロックRB7〜RB9がそれぞれ割り当てられている。用意されるグループ数及びリソースブロック数は一例に過ぎず、適切な如何なる数が使用されてもよい。グループ化された後に第１乃至第４実施例で説明された各種の各手法が行われてよい。ユーザ及び周波数帯域をグループ分けすることで、ユーザ間の受信品質の優劣の差を小さくすることができる。これにより、最悪環境のユーザに起因して基地局の送信電力が余分に多く消費されてしまう問題（第2実施例で懸念された問題）に効果的に対処することができる。また、第３実施例の場合でも本実施例のようにグループ化を行うことで、同一グループ内での制御チャネルの送信電力が同程度になり、基地局送信機の動作の安定化を図る等の観点から有利になる。

図示の例では説明の簡明化を図るために、基地局からの距離に応じて３つのグループが用意された。しかしながら、距離だけでなくチャネル品質インジケータ（CQI）に基づいてグループ分けがなされてもよい。CQIはSIRやSINR等の当該技術分野で既知の適切な如何なる量で測定されてもよい。

図１０は周波数ホッピングが行われる場合の動作例を示す図である。通信システムに割り当てられた周波数帯域は２０ＭＨｚであり、５ＭＨｚの最低帯域幅を有する周波数ブロック４つが含まれている。図示の例では通信システムは、５ＭＨｚの帯域で通信可能なユーザを４０人、１０ＭＨｚの帯域で通信可能なユーザを２０人、２０ＭＨｚの帯域で通信可能なユーザを１０人収容することができる。

２０ＭＨｚの帯域で通信可能なユーザは、周波数ブロック１〜４の全部を常に使用可能である。しかしながら、５ＭＨｚの帯域でしか通信できない４０人のユーザのうち、１番目から１０番目までのユーザは、時刻ｔでは周波数ブロック１だけを使用することが許可され、時刻ｔ＋１では周波数ブロック２だけを使用することが許可され、時刻ｔ＋２では周波数ブロック３だけを使用することが許可されている。１１番目から２０番目までのユーザは、時刻ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２で周波数ブロック２，３，４を使用することが許可されている。２１番目から３０番目までのユーザは、時刻ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２で周波数ブロック３，４，１を使用することが許可されている。３１番目から４０番目までのユーザは、時刻ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２で周波数ブロック４，１，２を使用することが許可されている。また、１０ＭＨｚの帯域でしか通信できない２０人のユーザのうち、１番目から１０番目までのユーザは、時刻ｔでは周波数ブロック１及び２だけを使用することが許可され、時刻ｔ＋１では周波数ブロック３及び４だけを使用することが許可され、時刻ｔ＋２では周波数ブロック１及び２だけを使用することが許可されている。１１番目から２０番目までのユーザは、時刻ｔ，ｔ＋１，ｔ＋２で周波数ブロック３及び４，１及び２，３及び４を使用することが許可されている。

このような周波数ホッピングパターンは報知チャネル又は別の手法で各ユーザに事前に通知されている。この場合に、周波数ホッピングパターンとして事前にいくつかのパターンが規定され、その内のどのパターンが使用されるかを示すパターン番号をユーザに通知することで、少ないビット数で周波数ホッピングパターンをユーザに通知することができる。本実施例のように使用可能な周波数ブロックに幾つかの選択肢がある場合に、使用可能な周波数ブロックを通信開始後に変更することは、ユーザ間及び周波数ブロック間で通信品質の均一化を図る観点から好ましい。例えば本実施例のように周波数ホッピングが行われなかったならば、周波数ブロック間で通信品質の優劣の差が大きかった場合に、特定のユーザは常に悪い品質で通信しなければならない。周波数ホッピングを行うことで、ある時点では通信品質が悪かったとしても別の時点では良くなることが期待できる。

図示の例では５ＭＨｚ及び１０ＭＨｚの周波数ブロックが１つずつ右にシフトしてゆく周波数ホッピングパターンが示されているが、それ以外の様々なホッピングパターンが使用されてもよい。どのようなホッピングパターンが採用されたとしても、送信側及び受信側でそれが既知であればよいからである。

以下に説明される本発明の第３実施例では制御シグナリングチャネルに加えてページングチャネルを伝送する手法が説明される。

図１１は本発明の一実施例による動作例のフローチャート（左側）及び周波数帯域（右側）を示す図である。ステップＳ１では基地局から配下のユーザに報知チャネルが送信されている。図１１（１）に示されるように、報知チャネルは全周波数帯域の中心周波数を含む最低帯域幅で伝送される。報知チャネルで通知される報知情報には、ユーザの受信可能な帯域幅と使用可能な周波数ブロックとの対応関係が含まれている。

ステップＳ２ではユーザ（例えばＵＥ１）は指定された周波数ブロック（例えば、周波数ブロック１）で待ち受け状態に入る。この場合に、ユーザＵＥ１は使用の許可された周波数ブロック１の信号を受信できるように、受信信号の帯域を調整する。本実施例では、周波数ブロック１でユーザＵＥ１に関する制御シグナリングチャネルだけでなく、ユーザＵＥ１に関するページングチャネルも伝送される。ページングチャネルでユーザＵＥ１の呼び出されたことが確認されると、フローはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では指示された周波数ブロックでスケジューリング情報に従ってデータチャネルが受信される。ユーザＵＥ１は以後再び待ち受け状態に戻る。

図１２は本発明の一実施例による別の動作例のフローチャート（左側）及び周波数帯域（右側）を示す図である。上記と同様にステップＳ１では基地局から報知チャネルが送信され、報知チャネルは全周波数帯域の中心周波数を含む最低帯域幅で伝送される（図１２（１））。図１１の例と同様に使用可能な周波数ブロックは周波数ブロック１であるとする。

ステップＳ２ではユーザＵＥ１は待ち受け状態に入る。上記の例とは異なり、ユーザＵＥ１はこの時点では受信信号の帯域を調整しない。従って報知チャネルを受信するのと同じ帯域でページングチャネルを待機する（図１２（２））。

ステップＳ３ではページングチャネルが確認された後に、端末は自局に割り当てられた周波数ブロック１に移行し、制御シグナリングチャネルを受信し、スケジューリング情報に従って通信を行う（図１２（３））。ユーザＵＥ１は以後再び待ち受け状態に戻る。

図１１に示される例では端末は待ち受け時に周波数ブロック１に速やかに移行するが、図１２に示される例では端末はその時点では移行せず自局の呼び出しが確認された後に周波数ブロック１に移行する。前者の手法では様々なユーザが各自に割り当てられた周波数ブロックで信号を待ち受けるが、後者の手法では全てのユーザが同じ帯域で信号を待ち受ける。従って前者は後者に比べて周波数資源を均一に使用する点で好ましいかもしれない。一方、ハンドオーバの要否を確認するための周辺セルサーチは、全帯域中央の最低帯域幅を用いて行われる。従って、端末の周波数同調回数を少なくする観点からは、図１２に示される例のように待ち受け時の帯域とセルサーチの帯域を合わせることが望ましい。

ところで、制御チャネルの受信信号品質を高める観点からはリンクアダプテーションを行うことが望ましい。本発明の第４実施例ではリンクアダプテーションを行う手法として送信電力制御(TPC: Transmission Power Control)及び適応変調符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)制御が使用される。図１３は送信電力制御が行われる様子を示し、下りリンクチャネルの送信電力を制御することで受信側で所要品質を達成することが意図される。より具体的には基地局から遠いユーザ１に対するチャネル状態は悪いことが予想されるので、大きな送信電力で下りリンクチャネルが送信される。逆に、基地局に近いユーザ２に対してはチャネル状態の良いことが予想される。この場合に、ユーザ２への下りリンクチャネルの送信電力が大きかったとすると、ユーザ２にとっての受信信号品質は良いかもしれないが、他のユーザにとっては干渉が大きくなってしまう。ユーザ２のチャネル状態は良いので、送信電力は小さくても所要品質を確保することはできる。従ってこの場合は比較的小さな送信電力で下りリンクチャネルが送信される。送信電力制御が単独に行われる場合には変調方式及びチャネル符号化方式は一定に維持され、送信側及び受信側で既知の組み合わせが使用される。従って、送信電力制御のもとでチャネルを復調するのに、変調方式等が別途通知されることは不要である。

図１４は適応変調符号化制御が行われる様子を示し、チャネル状態の良否に応じて変調方式及び符号化方式の双方又は一方を適応的に変えることで、受信側での所要品質を達成することが意図される。より具体的には、基地局からの送信電力が一定であったとすると、基地局から遠いユーザ１に対するチャネル状態は悪いことが予想されるので、変調多値数は小さく及び／又はチャネル符号化率も小さく設定される。図示の例ではユーザ１に対する変調方式にＱＰＳＫが使用され、１シンボル当たり２ビットの情報が伝送される。これに対して基地局に近いユーザ２に対してはチャネル状態の良いことが予想され、変調多値数は大きく及び／又はチャネル符号化率も大きく設定される。図示の例ではユーザ２に対する変調方式に１６ＱＡＭが使用され、１シンボル当たり４ビットの情報が伝送される。これによりチャネル状態の悪いユーザに対しては信頼度を高めることで所要品質が達成され、チャネル状態の良いユーザに対しては所要品質を維持しつつスループットを向上させることができる。適応変調符号化制御では受信したチャネルを復調する際に、そのチャネルに施された変調方式、符号化方式、シンボル数等の情報が必要であるので、何らかの手段でその情報が受信側に通知されることを要する。また、チャネル状態の良否に応じて１シンボル当たりに伝送可能なビット数が異なるので、チャネル状態が良ければ少ないシンボル数で情報を伝送できる反面、そうでなければ多くのシンボル数を必要としてしまう。

本発明の第４実施例では、不特定のユーザが復号しなければならない不特定制御チャネルについて送信電力制御が行われ、リソースブロックの割り当てられた特定のユーザが復号すればよい特定制御チャネルについて送信電力制御及び適応変調符号化制御の一方又は双方が行われる。具体的には以下の３つの手法が考えられる。
ＴＰＣ−ＴＰＣ
第１の手法では、不特定制御チャネルに送信電力制御が行われ、特定制御チャネルにも送信電力制御のみが行われる。送信電力制御では変調方式等は固定されているので、チャネルが良好に受信されたならば、変調方式等に関する事前の通知なしにそれを復調することができる。不特定制御チャネルは周波数ブロック全体にわたって分散しているので、全周波数範囲にわたって同じ送信電力で送信される。これに対してあるユーザに関する特定制御チャネルはそのユーザに関する特定のリソースブロックしか占めない。従ってリソースブロックの割り当てられたユーザ各自にとって受信信号品質が良くなるように特定制御チャネルの送信電力が個々に調整されてもよい。例えば図７Ａ，Ｂに示される例では、不特定制御チャネルは送信電力Ｐ_０で送信され、ユーザ１（ＵＥ１）の特定制御チャネルはユーザ１に相応しい送信電力Ｐ_１で送信され、ユーザ２（ＵＥ２）の特定制御チャネルはユーザ２に相応しい送信電力Ｐ_２で送信され、ユーザ３（ＵＥ３）の特定制御チャネルはユーザ３に相応しい送信電力Ｐ_３で送信されてもよい。ちなみに共有データチャネルの部分は同一又は別の送信電力Ｐ_Ｄで送信されてよい。

上述したように不特定制御チャネルは不特定のユーザ全員が復号しなければならない。しかしながら、制御チャネルを伝送する主な目的は、受信されるべきデータが有ること及びそのスケジューリング情報等をリソースブロックが実際に割り当てられたユーザに通知することにある。従って不特定制御チャネルを送信する際の送信電力は、リソースブロックの割り当てられたユーザにとって所要品質が満たされるように調整されてよい。例えば図７Ａ，Ｂの例においてリソースブロックの割り当てられたユーザ１，２，３全員が基地局の近傍に位置していた場合に、不特定制御チャネルの送信電力Ｐ_０は比較的小さく設定されてよい。この場合、ユーザ１，２，３以外の例えばセル端のユーザは不特定制御チャネルを良好に復号できないかもしれないが、それらの者にリソースブロックは割り当てられていないので実害はない。

（２）ＴＰＣ−ＡＭＣ
第２の手法では、不特定制御チャネルに送信電力制御が行われ、特定制御チャネルには適応変調符号化制御のみが行われる。ＡＭＣ制御が行われる場合には、一般に、変調方式等が事前に通知される必要がある。本手法では特定制御チャネルについての変調方式等の情報は不特定制御チャネルに含められる。従って各ユーザは先ず不特定制御チャネルを受信し、復号及び復調し、自局宛のデータの有無を判別する。それが存在していたならば、スケジューリング情報を抽出することに加えて特定制御チャネルに適用されている変調方式、符号化方式及びシンボル数等についての情報も抽出する。そして、スケジューリング情報及び変調方式等の情報に従って特定制御チャネルが復調され、共有データチャネルの変調方式等の情報が取得され、共有データチャネルが復調される。

制御チャネルは、共有データチャネルに比べて、高スループットに伝送することをさほど要しない。従って不特定制御チャネルについてＡＭＣ制御が行われる場合に、変調方式等の組み合わせ総数は共有データチャネル用の変調方式等の組み合わせ総数より少なくてよい。一例として不特定制御チャネルのＡＭＣの組み合わせとして、変調方式はＱＰＳＫに固定され、符号化率が７／８，３／４，１／２，１／４のように変更されてもよい。

第２の手法によれば不特定制御チャネルの品質を全ユーザにわたって一定レベル以上に確保しつつ、特定制御チャネルの品質を良好にすることができる。特定制御チャネルは、特定の通信端末各自にとってチャネル状態の良いリソースブロックにマッピングされ且つ適切な変調方式及び／又は符号化方式が使用されているからである。制御チャネルの内、特定制御チャネルの部分に適応変調符号化制御を行うことで、その部分の受信品質を向上させることができる。

なお、変調方式及びチャネル符号化率の組み合わせ数を著しく少なく限定し、受信側で全ての組み合わせについて復調を試行させてもよい。良好に復調できた内容が最終的に採用される。このようにすると、変調方式等に関する情報が事前に通知されなくても、ある程度のＡＭＣ制御を行うことができる。

（３）ＴＰＣ−ＴＰＣ／ＡＭＣ
第３の手法では、不特定制御チャネルに送信電力制御が行われ、特定制御チャネルには送信電力制御及び適応変調符号化制御の双方が行われる。上述したようにＡＭＣ制御が行われる場合には、原則として変調方式等が事前に通知される必要がある。また、大きく変動するフェージングがあっても所要品質を確保する観点からは、変調方式及びチャネル符号化率の組み合わせ総数は多い方が望ましい。しかしながらその総数が多いと、変調方式等の決定処理も複雑になり、通知に要する情報量も多くなり、演算負担及びオーバーヘッドが大きくなってしまう。第３の手法ではＡＭＣ制御に加えて送信電力制御も併用され、双方の制御によって所要品質が維持される。従って大きく変動するフェージングの全てをＡＭＣ制御だけで補償しなくてよい。具体的には所要品質近辺に到達する変調方式等が選択され、選択された変調方式等の下で送信電力を調整することで所要品質が確保される。このため、変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせ総数は少なく限定されてよい。

上記の何れの手法でも不特定制御チャネルについては送信電力制御のみが行われるので、所要品質が維持されつつユーザは容易に制御情報を得ることができる。ＡＭＣ制御とは異なり１シンボル当たりの情報伝送量は不変なので固定フォーマットで簡易に伝送できる。不特定制御チャネルは周波数ブロック全域又は多数のリソースブロックにわたって分散しているので周波数ダイバーシチ効果が大きい。従って長周期的な平均レベルを調整するような簡易な送信電力制御で所要品質を十分に達成することが期待できる。特定制御チャネル用のＡＭＣ制御情報（変調方式等を特定するための情報）を不特定制御チャネル中に含ませることで、特定制御チャネルについてＡＭＣ制御を行うことができる。このため特定制御チャネルの伝送効率や品質を向上させることができる。不特定制御チャネルに必要なシンボル数はほぼ一定であるが、特定制御チャネルに必要なシンボル数は、ＡＭＣ制御の内容やアンテナ数等によって異なる。例えばチャネル符号化率が１／２でアンテナ数が１つの場合に必要なシンボル数がＮであったとすると、チャネル符号化率が１／４でアンテナ数が２つの場合に必要なシンボル数は４Ｎに増える。このように制御チャネルに必要なシンボル数が変化したとしても、本実施例では図７Ａ，Ｂに示されるような簡易な固定フォーマットで制御チャネルを伝送することができる。シンボル数の変化する内容は不特定制御チャネルには含まれず、それは特定制御チャネルにしか含まれない。従って特定のリソースブロックの中で特定制御チャネルと共有データチャネルの占める割合を変えることで、そのようなシンボル数の変化に柔軟に対応することができる。

説明の便宜上、本発明が幾つかの実施例に分けて説明されてきたが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、１以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。

周波数スケジューリングを説明するための図を示す。 本発明の一実施例で使用される周波数帯域を示す図である。 本発明の一実施例による基地局の部分ブロック図を示す。 １つの周波数ブロックに関する信号処理要素を示す図である。 制御チャネルに関する信号処理要素を示す図である。 制御チャネルに関する信号処理要素を示す図である。 制御チャネルに関する信号処理要素を示す図である。 制御シグナリングチャネルの情報項目例を示す図である。 誤り訂正符号化の単位を示す図である。 データチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。 データチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。 データチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。 データチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。 データチャネル及び制御チャネルのマッピング例を示す図である。 セル内のユーザをグループ分けする様子を示す図である。 本発明の一実施例による端末の部分ブロック図を示す。 本発明の一実施例による動作例を示すフローチャートである。 周波数ホッピングが行われる場合の動作例を示す図である。 本発明の一実施例による動作例のフローチャート及び周波数帯域を示す図である。 本発明の一実施例による別の動作例のフローチャート及び周波数帯域を示す図である。 ＴＰＣが行われる様子を示す図である。 ＡＭＣ制御が行われる様子を示す図である。

符号の説明

３１ 周波数ブロック割当制御部
３２ 周波数スケジューリング部
３３−ｘ 周波数ブロックｘでの制御シグナリングチャネル生成部
３４−ｘ 周波数ブロックｘでのデータチャネル生成部
３５ 報知チャネル（又はページングチャネル）生成部
１−ｘ 周波数ブロックｘに関する第１多重部
３７ 第２多重部
３８ 第３多重部
３９ 他チャネル生成部
４０ 逆高速フーリエ変換部
５０ サイクリックプレフィックス付加部
４１ 不特定制御チャネル生成部
４２ 特定制御チャネル生成部
４３ 多重部
８１ キャリア周波数同調部
８２ フィルタリング部
８３ サイクリックプレフィックス除去部
８４ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
８５ ＣＱＩ測定部
８６ 報知チャネル復号部
８７ 不特定制御チャネル復号部
８８ 特定制御チャネル復号部
８９ データチャネル復号部

Claims (23)

1. 通信システムに与えられた周波数帯域が複数の周波数ブロックを含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムで使用される、１以上の周波数ブロックを使用する通信端末と通信する基地局であって、
   個々の通信端末の通信可能な帯域幅と通信端末に割り当てる周波数ブロックとの対応関係を管理する手段と、
   １以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を周波数ブロック毎に決定する周波数スケジューラと、
   スケジューリング情報を含む制御チャネルを周波数ブロック毎に作成する作成する手段と、
   周波数ブロック毎に作成された制御チャネルを、通信システムに与えられた周波数帯域内で周波数多重する多重化手段と、
   多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段と、
   を有することを特徴とする基地局。
2. 前記多重化手段は、周波数ブロック毎に作成された制御チャネルを、所定のホッピングパターンに従って周波数多重する
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
3. 通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域であって１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、報知チャネルが送信される
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
4. 通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域であって１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、ページングチャネルも送信される
   ことを特徴とする請求項３記載の基地局。
5. 通信端末に割り当てられた周波数ブロックで、該通信端末を呼び出すページングチャネルが送信される
   ことを特徴とする請求項３記載の基地局。
6. 通信システムに与えられた周波数帯域が複数の周波数ブロックを含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含み、１以上の周波数ブロックを使用して通信端末と通信を行う基地局で使用される送信方法であって、
   １以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を周波数ブロック毎に決定し、
   スケジューリング情報を含む制御チャネルを周波数ブロック毎に作成し、
   周波数ブロック毎に作成された制御チャネルを、通信システムに与えられた周波数帯域内で周波数多重し、マルチキャリア方式で送信する
   ことを特徴とする送信方法。
7. 通信システムに与えられた周波数帯域が複数の周波数ブロックを含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムで使用される、１以上の周波数ブロックを使用して基地局と通信する通信端末であって、
   通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域であって少なくとも１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、報知チャネルを受信する手段と、
   通信端末に割り当てられた周波数ブロックで、当該通信端末を呼び出すページングチャネルを受信する手段と、
   を含むことを特徴とする通信端末。
8. 通信システムに与えられた周波数帯域が複数の周波数ブロックを含み、周波数ブロックの各々は１以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む通信システムで使用される、１以上の周波数ブロックを使用して基地局と通信する通信端末で使用される受信方法であって、
   通信システムに与えられた周波数帯域の中心周波数を含む帯域幅であって少なくとも１つの周波数ブロック分の帯域幅を有する帯域で、報知チャネルを受信し、
   通信端末に割り当てられた周波数ブロックで、該通信端末を呼び出すページングチャネルを受信する、
   ことを特徴とする受信方法。
9. １以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む周波数帯域で周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の基地局であって、
   個々の通信端末から報告されたチャネル状態情報に基づいて１以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を決定する周波数スケジューラと、
   不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた特定の通信端末で復号される特定制御チャネルとを含む制御チャネルの符号化及び変調を行う手段と、
   スケジューリング情報に従って不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを時間多重する多重化手段と、
   前記多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段と、
   を有することを特徴とする基地局。
10. 前記不特定制御チャネルは前記周波数帯域にわたって分散するようにマッピングされ、
    ある特定の通信端末に関する特定制御チャネルは該特定の通信端末に割り当てられたリソースブロックに限定してマッピングされる
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
11. 下りリンクのパイロットチャネルも、前記周波数帯域にわたって分散するようにマッピングされる
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
12. 前記不特定制御チャネル及び前記特定制御チャネルに別々に誤り訂正符号化が行われる
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
13. 前記不特定制御チャネルは、通信端末の識別情報、リソースブロックの割り当て情報及び通信に使用されるアンテナ数を示す情報の１以上を含む
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
14. 前記特定制御チャネルは、データチャネルの変調方式を示す情報、データチャネルの符号化方式を示す情報及び自動再送要求用の情報の１以上を含む
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
15. 前記不特定制御チャネルについて送信電力制御が行われ、
    前記特定制御チャネルについて送信電力制御及び適応変調符号化制御の一方又は双方が行われる
    ことを特徴とする請求項９記載の基地局。
16. 前記特定の通信端末が不特定制御チャネルを高品質に受信できるように、不特定制御チャネルの送信電力制御が行われる
    ことを特徴とする請求項１５記載の基地局。
17. 前記不特定制御チャネルに、特定制御チャネルに適用された変調方式及び符号化方式の一方又は双方の情報が含まれる
    ことを特徴とする請求項１５記載の基地局。
18. 制御チャネルについて送信電力制御及び適応変調符号化制御が行われる場合に、特定制御チャネル用の変調方式及び符号化方式の組み合わせ総数が、共有データチャネル用の変調方式及び符号化方式の組み合わせ総数より少なく用意される
    ことを特徴とする請求項１７記載の基地局。
19. １以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む周波数帯域で周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の基地局であって、
    個々の通信端末から報告されたチャネル状態情報に基づいて１以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を決定する周波数スケジューラと、
    スケジューリング情報に従って制御チャネル及びデータチャネルを多重する多重化手段と、
    前記多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段と、
    を有し、特定の通信端末により復号される制御チャネルが、複数のリソースブロックを含む前記周波数帯域にわたって分散されるようにマッピングされることを特徴とする基地局。
20. １以上のサブキャリアを含むリソースブロックを複数個含む周波数帯域で周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の基地局であって、
    個々の通信端末から報告されたチャネル状態情報に基づいて１以上のリソースブロックをチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を決定する周波数スケジューラと、
    スケジューリング情報に従って制御チャネル及びデータチャネルを多重する多重化手段と、
    前記多重化手段の出力信号をマルチキャリア方式で送信する手段と、
    を有し、特定の通信端末により復号される制御チャネルが、該特定の通信端末に割り当てられたリソースブロックに限定してマッピングされることを特徴とする基地局。
21. 周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の基地局で使用される送信方法であって、
    個々の通信端末から報告されたチャネル状態情報に基づいて１以上のサブキャリアを含むリソースブロックの１以上をチャネル状態の良い通信端末に割り当てるためのスケジューリング情報を決定し、
    不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた通信端末で復号される特定制御チャネルとを含む制御チャネルの符号化及び変調を行い、
    スケジューリング情報に従って不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを時間多重し、
    時間多重された信号をマルチキャリア方式で送信する
    ことを特徴とする送信方法。
22. 周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の通信システムで使用される通信端末であって、
    不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた通信端末で復号される特定制御チャネルとを含む制御チャネルを受信する手段と、
    時間多重された不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを分離する手段と、
    不特定制御チャネルを復号し、不特定制御チャネルに含まれるリソースブロックの割り当て情報に基づいて、自局に割り当てられたリソースブロックに含まれる特定制御チャネルを復号する手段と、
    自局に割り当てられたリソースブロックで伝送されるデータチャネルを復元する手段と、
    を有することを特徴とする通信端末。
23. 周波数スケジューリングを行うマルチキャリア方式の通信システムで使用される通信端末で使用される受信方法であって、
    不特定の通信端末で復号される不特定制御チャネルと１以上のリソースブロックが割り当てられた通信端末で復号される特定制御チャネルとを含む制御チャネルを受信し、
    時間多重された不特定制御チャネル及び特定制御チャネルを分離し、
    不特定制御チャネルを復号し、不特定制御チャネルに含まれるリソースブロックの割り当て情報に基づいて、自局に割り当てられたリソースブロックに含まれる特定制御チャネルを復号し、
    自局に割り当てられたリソースブロックで伝送されるデータチャネルを復元する手段と、
    を有することを特徴とする通信端末。

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