JP2008172357A - 基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、制御情報受信方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】リソース割当て処理における移動局の処理負荷を軽減するとともに、効率的なリソース割当てを行う。
【解決手段】周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロックを単位としてリソースを割り当てる無線システムにおいて、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる、複数のリソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を移動局装置に付与し、所定のリソースブロックに第2の移動局識別情報を配置することにより、該第2の移動局識別情報を付与された移動局装置にリソースを割り当てる。
【選択図】図9
【解決手段】周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロックを単位としてリソースを割り当てる無線システムにおいて、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる、複数のリソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を移動局装置に付与し、所定のリソースブロックに第2の移動局識別情報を配置することにより、該第2の移動局識別情報を付与された移動局装置にリソースを割り当てる。
【選択図】図9
Description
本発明は、基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、制御情報受信方法、およびプログラムに関する。
第3世代セルラー移動通信の一方式として、国際的な標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)において標準化されたW−CDMA(広帯域符号分割多元接続)方式の通信規格があり、同規格による携帯電話サービスが順次各国で開始されている。3GPPではまた、このような第3世代無線システムの新たな規格として、EUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)やEUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)と称する通信技術の検討が行われている。また、W−CDMA方式の下りリンクで高速なパケット通信を可能とするHSDPA(High Speed Downlink Packet Access;高速下りリンクパケット無線アクセス)方式も標準化されている。
以下、HSDPA方式とEUTRAについて、概要を簡単に説明する。
HSDPA方式では、下りリンク物理チャネルは、高速物理下り共用チャネルHS−PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)と、HS−DSCH関連共用制御チャネルHS−SCCH(HS−DSCH−related Shared Control Channel)とを含んでいる。
HSDPA方式では、下りリンク物理チャネルは、高速物理下り共用チャネルHS−PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)と、HS−DSCH関連共用制御チャネルHS−SCCH(HS−DSCH−related Shared Control Channel)とを含んでいる。
高速物理下り共用チャネルHS−PDSCHは、下りリンクで複数の移動局が共用する共用チャネルであり、各移動局宛てのパケットデータを送信するために使用される。このHS−PDSCHには、トランスポートチャネルとしての高速下り共用チャネルHS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)が含まれる。
HS−DSCH関連共用制御チャネルHS−SCCHは、下りリンクで複数の移動局が共用する共用チャネルであり、各移動局が高速物理下り共用チャネルHS−PDSCHを復調するのに必要な情報である変調方式および拡散コードの情報や、誤り訂正復号に必要な情報、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest;ハイブリッド自動再送)に必要な情報などを送信するために使用される。
また、HSDPA方式の上りリンク物理チャネルは、HS−DSCH関連上り個別物理制御チャネルHS−DPCCH(Dedicated Physical Control Channel for HS−DSCH)を含んでいる。
HS−DSCH関連上り個別物理制御チャネルHS−DPCCHは、上りリンクで各移動局が個別に使用する制御用のチャネルであり、下りチャネルの伝搬路品質情報(Channel Quality Indicator;CQI)や、HARQ信号に対応した受信確認情報であるACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement)信号などを送信するために使用される。
HS−DSCH関連上り個別物理制御チャネルHS−DPCCHは、上りリンクで各移動局が個別に使用する制御用のチャネルであり、下りチャネルの伝搬路品質情報(Channel Quality Indicator;CQI)や、HARQ信号に対応した受信確認情報であるACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement)信号などを送信するために使用される。
次に、EUTRAでは、下りリンクにOFDM(直交周波数分割多重)方式が用いられるとともに、OFDM方式にはチャネル符号化等の適応無線リンク制御に基づく適応変復調・誤り訂正(Adaptive Modulation and Coding Scheme;AMCS)の技術が適用されている。AMCSとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局の伝搬路状況に応じて誤り訂正方式や、誤り訂正の符号化率や、データ変調多値数や、時間および周波数軸の符号拡散率や、マルチコード多重数などの各種無線伝送パラメータを切り替える通信方式である。例えば、データ変調において、伝搬路状況が良好になるにしたがい、QPSK(4相位相偏移変調)から8PSK(8相位相偏移変調)、16QAM(16値直交振幅変調)などのより高い効率の多値変調に切り替えることで、通信システムの最大スループットを増大させることができる。
また、OFDM方式におけるチャネル配置方法として、Spread−OFDM方式とNon Spread−OFDM方式の2つが提案されている。Spread−OFDM方式では、物理制御チャネルと物理データチャネルを拡散符号多重により同じ周波数帯域に多重する。一方、Non Spread−OFDM方式では、TDM(時分割多重)、FDM(周波数分割多重)、またはTDMとFDMの組み合わせのいずれかを用いて、物理制御チャネルと物理データチャネルを時間および周波数に多重する。
そしてEUTRAでは、OFDM方式による下りリンクの無線フレームを周波数方向および時間方向に分割して、この分割された各ブロックに各移動局へのデータをマッピングする。このマッピングを行うため、各移動局を識別する移動局識別情報を用いることにより、各ブロックへの移動局の割当てを示す割当て情報が基地局から送信される。
以上の従来技術については、例えば特許文献1、2がある。
特開2001−237803号公報
特開2004−297756号公報
以上の従来技術については、例えば特許文献1、2がある。
ここで、EUTRAにおいて、上記マッピングのための割当て情報をどのような制御情報を用いて基地局と移動局とでやり取りするかが重要な問題である。
すなわち、基地局が下りリンクで制御情報として送信すべき情報には、下りリンク用の制御情報と上りリンク用の制御情報とがあり、それぞれ、移動局識別情報、HARQ制御情報、トランスポートフォーマットなどを含んでいる。そして、例えば従来のW−CDMA方式のように、移動局識別情報に16ビット使用して、さらに各ブロックへの移動局の割当てを柔軟にするためにブロック毎に異なる移動局を割り当てることとした場合、移動局識別情報だけで少なくとも16ビット×ブロック数分の情報量を消費することになる。そして、制御情報を送信するためのリソースには限りがあるので、移動局識別情報が多いほど、割当て可能な移動局の数が少なくなる結果となってしまう。
また、従来の制御情報を用いた移動局の割当て方式では、移動局が受信すべき制御情報の量(移動局が監視するリソースの範囲)が大きかったため、移動局の処理負荷が重くなってしまうという問題もあった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、リソース割当て処理における移動局の処理負荷を軽減できるとともに、効率的なリソース割当てを行うことが可能な基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、制御情報受信方法、およびプログラムを提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける移動局装置にリソースを割り当てる基地局装置であって、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を移動局装置に付与し、所定の前記リソースブロックに前記第2の移動局識別情報を配置することにより該第2の移動局識別情報を付与された移動局装置にリソースを割り当てることを特徴とする。
また、上記基地局装置において、前記リソースを割り当てた移動局装置への送信データに前記第1の移動局識別情報を巡回冗長検査情報として付加することを特徴とする。
また、周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける基地局装置からリソースを割り当てられる移動局装置であって、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を付与され、所定の前記リソースブロックに配置された前記第2の移動局識別情報を検出した場合に、前記一部のリソースブロックのうち少なくとも一つを割り当てられて、該割り当てられたリソースで基地局から送信されるデータを受信することを特徴とする。
また、上記移動局装置において、前記送信されるデータに前記第1の移動局識別情報が巡回冗長検査情報として付加されており、受信した前記データに対して巡回冗長検査を行うことを特徴とする。
また、周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で基地局装置が移動局装置にリソースを割り当てる無線システムにおける基地局装置から移動局装置への制御情報送信方法であって、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を、所定の前記リソースブロックに配置して制御情報として送信することを特徴とする。
また、周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で基地局装置が移動局装置にリソースを割り当てる無線システムにおける移動局装置が基地局装置からの制御情報を受信する制御情報受信方法であって、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を付与された前記移動局装置が、所定の前記リソースブロックを監視し、該リソースブロックで送信される制御情報としての該移動局装置の前記第2の移動局識別情報を受信することを特徴とする。
また、周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける基地局装置からリソースを割り当てられる移動局装置に、所定の前記リソースブロックを監視し、該リソースブロックで基地局装置から送信される、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を検出し、前記一部のリソースブロックのうち少なくとも一つのリソースで基地局から送信されるデータを受信する機能を実行させるためのプログラムを提供する。
本発明によれば、リソース割当て処理における移動局の処理負荷を軽減できる。また、効率的なリソース割当てを行うことができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
1.無線フレームの構成
図1は、本実施形態による無線システムで用いる下りリンクの無線フレームの構成を示したものである。同図において、下りリンクの無線フレームは、通信の際に使用される無線リソースの単位であるPRB(Physical Resource Block)と呼ばれるブロックから構成される。1つのPRBは、1または複数のサブキャリアに対応する周波数幅B_prbと、1または複数のOFDMシンボルに対応する時間長(1サブスロット)とを有するものとして規定される。
図1は、本実施形態による無線システムで用いる下りリンクの無線フレームの構成を示したものである。同図において、下りリンクの無線フレームは、通信の際に使用される無線リソースの単位であるPRB(Physical Resource Block)と呼ばれるブロックから構成される。1つのPRBは、1または複数のサブキャリアに対応する周波数幅B_prbと、1または複数のOFDMシンボルに対応する時間長(1サブスロット)とを有するものとして規定される。
ここで、図1では、周波数軸について、下りリンク全体の周波数帯域幅B_allを20MHz、ガード用帯域幅を2MHz、1つのPRBの周波数帯域幅B_prbを180kHz、サブキャリアの周波数帯域幅B_scを15kHzとしている。また、時間軸については、1つの無線フレーム長を10ms、単位送信時間(サブフレーム)であるTTI(Transmission Time Interval)を1msとしている。1つのサブフレームは2つのサブスロットで構成され、1つのサブスロットは7個のOFDMシンボル(OFDMシンボル長はTs)で構成される。この無線フレーム構成においては、1つの無線フレームには、周波数軸方向に100個、時間軸方向に20個、すなわち合計で2000個のPRBを含むことになる。ただし、図1には、ガード用帯域については示していない。
下りリンクで送信されるデータは、(a)ユーザが使用するユーザデータ、(b)移動局識別情報(UEID;User Equipment IDentity)、変調方式、誤り訂正方式、HARQに必要な情報、データ長などの下りリンク制御情報および上りリンク制御情報、(c)ユーザデータや下りリンク制御情報、上りリンク制御情報の復調を行う際の伝搬路推定に用いる既知のパイロット信号、を含み、これらは各サブフレーム内にマッピングされる。また、無線フレームの先頭のサブフレームには、さらに、(d)フレームの同期をとるための同期信号、(e)フレーム全体の構成を通知するための共通制御情報、がマッピングされる。その他、(f)ページング情報や(g)MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)情報もマッピングされる。
これらの各データを送信するためのチャネルとして、下りリンク物理チャネルは、下りリンク共用データチャネルPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、下りリンク共用制御チャネルPSCCH(Physical Shared Control Channel)、下りリンクパイロットチャネルDPICH(Downlink Polot Channel)、同期チャネルSCH(Synchronisation Channel)、共通制御チャネルCCPCH(Common Control Physical Channel)、ページングチャネルPCH(Paging Channel)、マルチキャストチャネルMCH(Multicast Channel)を含んでいる。
図1に示したサブフレームは、移動局宛てのデータを送信するサブフレームであり、このサブフレームには、下りリンクパイロットチャネルDPICHと、下りリンク共用制御チャネルPSCCHと、下りリンク共用データチャネルPDSCHとが含まれる。サブフレーム内のサブスロット1において、1番目のOFDMシンボルには下りリンクパイロットチャネルDPICHと下りリンク共用制御チャネルPSCCHが配置され、2番目および3番目のOFDMシンボルには下りリンク共用制御チャネルPSCCHが配置され、4番目以降のOFDMシンボルには下りリンク共用データチャネルPDSCHが配置される。また、サブスロット2において、1番目のOFDMシンボルには下りリンクパイロットチャネルDPICHと下りリンク共用データチャネルPDSCHが配置され、2番目以降のOFDMシンボルには下りリンク共用データチャネルPDSCHが配置される。
下りリンクパイロットチャネルDPICHは、上記(c)のデータを送信するチャネルであり、セルサーチやハンドオーバを行う際の電力測定や、適応変調を行うためのCQI測定や、下りリンク共用制御チャネルPSCCHおよび下りリンク共用データチャネルPDSCHを復調するための伝搬路推定に使用される。
下りリンク共用制御チャネルPSCCHは、上記(b)のデータを送信するチャネルである。ここで、下りリンク共用制御チャネルPSCCHの下りリンク制御情報には、ユーザデータの復調に必要な制御情報として、PRBの変調方式、データ長、移動局宛てのデータが配置されるPRBの位置、HARQに必要な情報、などが含まれ、上りリンク制御情報には、電力制御、PRBの送信タイミング制御、移動局がデータを送信するPRBの位置、変調方式、データ長、移動局が送信したデータに対するHARQのACK/NACK、などが含まれる。
下りリンク共用データチャネルPDSCHは、上記(a)のデータすなわちユーザデータを送信するチャネルである。このユーザデータを復調する際には、下りリンク共用制御チャネルPSCCHで送信される変調方式やデータ長の情報を用いる。また、下りリンク共用制御チャネルPSCCHを復調するためには、下りリンクパイロットチャネルDPICHのパイロット信号を用いて伝搬路推定を行う。なお、下りリンク共用データチャネルPDSCHは複数の移動局で共用することができる。
図2は、1つのPRBを配列C(f,t)により表現したものである。fはサブキャリア番号、tはOFDMシンボル番号である。PRBの周波数帯域幅B_prbは180kHzであり、サブキャリアの周波数帯域幅B_scは15kHzであるから、1つのPRBには12本のサブキャリアが含まれる。よって1≦f≦12である。また、1つのサブスロットは7個のOFDMシンボルからなるが、これは、OFDMシンボル長Tsが0.07msのShort CP(Short Cyclic Prefix)である場合に相当する。また、OFDMシンボルのガードインターバル長を伸ばしてLong CPとすることもでき、この場合は、例えばOFDMシンボル長Tsを0.08msとすれば、1つのサブスロットに6個のOFDMシンボルが含まれることになる。よって、Short CPの場合は1≦t≦7、Long CPの場合は1≦t≦6である。
2.動的フォーマットと準固定的フォーマット
本実施形態の無線システムにおいて、各移動局は、動的フォーマットまたは準固定的フォーマット、もしくは動的フォーマットと準固定的フォーマットの両方で基地局からの制御情報を受信する。ここで、動的フォーマットの場合、制御情報は基地局からTTI(サブフレーム)毎に所定のチャネルで送信される。一方、準固定的フォーマットの場合は、制御情報は基地局から例えば予め通信開始時に送信され、TTI毎には送信されない。そして予め送信された制御情報とは異なる情報(移動局識別情報など。詳細は後述する。)が、TTI毎に送信される。各移動局が動的フォーマットと準固定的フォーマットのどちらで制御情報を受信するかは、基地局によって指定される。
以下、動的フォーマットと準固定的フォーマットのそれぞれについて説明する。
本実施形態の無線システムにおいて、各移動局は、動的フォーマットまたは準固定的フォーマット、もしくは動的フォーマットと準固定的フォーマットの両方で基地局からの制御情報を受信する。ここで、動的フォーマットの場合、制御情報は基地局からTTI(サブフレーム)毎に所定のチャネルで送信される。一方、準固定的フォーマットの場合は、制御情報は基地局から例えば予め通信開始時に送信され、TTI毎には送信されない。そして予め送信された制御情報とは異なる情報(移動局識別情報など。詳細は後述する。)が、TTI毎に送信される。各移動局が動的フォーマットと準固定的フォーマットのどちらで制御情報を受信するかは、基地局によって指定される。
以下、動的フォーマットと準固定的フォーマットのそれぞれについて説明する。
2.(1)動的フォーマット
図3は、下りリンクにおけるチャネルの配置を示したものである。ここでは、周波数幅5MHz分のサブフレーム1つ分を示している。1つのPRBは周波数帯域幅B_prbが180kHzであり、1サブスロット・5MHz幅内には25個のPRBが含まれる。1サブフレームは2つのサブスロット(サブスロット1およびサブスロット2)で構成される。各サブスロットの先頭のOFDMシンボルには、下りリンクパイロットチャネルDPICHがサブキャリア3個毎、すなわちC(x,1):x=2,5,8,11に配置される。また、下りリンク共用制御チャネルPSCCHは、サブスロット1の先頭のOFDMシンボルのうち、下りリンクパイロットチャネルDPICHに使用されていない領域、すなわちC(x,1):x≠2,5,8,11と、サブスロット1の2番目と3番目のOFDMシンボル、すなわちC(x,2):x=1〜12およびC(x,3):x=1〜12と、に配置される。サブスロット1とサブスロット2の残りの領域には、下りリンク共用データチャネルPDSCHが配置される。
図3は、下りリンクにおけるチャネルの配置を示したものである。ここでは、周波数幅5MHz分のサブフレーム1つ分を示している。1つのPRBは周波数帯域幅B_prbが180kHzであり、1サブスロット・5MHz幅内には25個のPRBが含まれる。1サブフレームは2つのサブスロット(サブスロット1およびサブスロット2)で構成される。各サブスロットの先頭のOFDMシンボルには、下りリンクパイロットチャネルDPICHがサブキャリア3個毎、すなわちC(x,1):x=2,5,8,11に配置される。また、下りリンク共用制御チャネルPSCCHは、サブスロット1の先頭のOFDMシンボルのうち、下りリンクパイロットチャネルDPICHに使用されていない領域、すなわちC(x,1):x≠2,5,8,11と、サブスロット1の2番目と3番目のOFDMシンボル、すなわちC(x,2):x=1〜12およびC(x,3):x=1〜12と、に配置される。サブスロット1とサブスロット2の残りの領域には、下りリンク共用データチャネルPDSCHが配置される。
移動局に対するリソースの割当ては、上記配置された下りリンク共用制御チャネルPSCCHを用いて行う。ここで、上記のとおり、下りリンク共用制御チャネルPSCCHはサブスロット1にのみ配置されているが、サブスロット1のPRBとサブスロット2のPRBとは予め関連付けがされており、サブスロット1に配置した下りリンク共用制御チャネルPSCCHでサブスロット1のPRBを移動局に対して指定すると、当該関連付けにより、サブスロット2のPRBも自動的に決まるようになっている。そのため、各サブスロットで下りリンク共用制御チャネルPSCCHを用いてサブスロット毎に異なるリソース割当てを行う場合と比べて、制御情報の負荷は軽くて済む。このように、1サブフレームに対して、リソース割当ての指定は25PRB分で行う。
図4は、下りリンク共用制御チャネルPSCCHによって送信する制御情報(動的フォーマットにおける制御情報)を示したものである。上述のように、下りリンク共用制御チャネルPSCCHには、下りリンク制御情報と上りリンク制御情報が含まれる。
下りリンク制御情報は、3つのカテゴリーCat1、Cat2、Cat3の各情報からなる。Cat1は、リソースの割当てに使用され、移動局識別情報と下りリンクのリソース割当て情報とを含む。Cat2は、各移動局に割り当てられた下りリンク共用データチャネルPDSCHのトランスポートフォーマットを示し、変調方式、ペイロードサイズ、MIMO(Multiple Input Multiple Output)関連情報を含む。Cat3は、HARQに関する情報であり、非同期HARQの場合はプロセス番号と再送番号、同期HARQの場合は再送番号を含む。
下りリンク制御情報は、3つのカテゴリーCat1、Cat2、Cat3の各情報からなる。Cat1は、リソースの割当てに使用され、移動局識別情報と下りリンクのリソース割当て情報とを含む。Cat2は、各移動局に割り当てられた下りリンク共用データチャネルPDSCHのトランスポートフォーマットを示し、変調方式、ペイロードサイズ、MIMO(Multiple Input Multiple Output)関連情報を含む。Cat3は、HARQに関する情報であり、非同期HARQの場合はプロセス番号と再送番号、同期HARQの場合は再送番号を含む。
また、上りリンク制御情報も同様に、3つのカテゴリーCat1、Cat2、Cat3の各情報からなる。Cat1は、リソースの送信許可に使用され、移動局識別情報と上りデータ送信用のリソース割当て情報とを含む。Cat2は、各移動局が上りデータを送信する際のトランスポートフォーマットを示し、変調方式、ペイロードサイズ、MIMO関連情報を含む。Cat3は、HARQに関する情報であり、上りリンクでは同期HARQを使用するため再送番号を含む。上りリンク制御情報には、さらに、上り時間同期信号が含まれる。この上り時間同期信号は、上りリンクの送信の際、基地局と移動局間の距離の変動によって生じるデータ到達時間の差を移動局側で調整する同期処理のために必要となるものである。
ここで、これらの各情報のデータサイズは次のとおりである。
移動局識別情報は、基地局内で識別可能であり且つ固有な16ビットのC−RNTI(Cell Specific Radio Network Temporary Identity)を使用する。
移動局識別情報は、基地局内で識別可能であり且つ固有な16ビットのC−RNTI(Cell Specific Radio Network Temporary Identity)を使用する。
下りリンク制御情報のリソース割当て情報は、PRB数分のビットマップを用い、移動局がどのPRBを使用すべきかを表す。ここでは25個のPRB(図3参照)があるとしているので、リソース割当て情報は25ビット必要となる。図5にリソース割当て情報の一例を示す。この例の場合、移動局1、移動局2、移動局3のそれぞれに対して、PRB#3とPRB#24に対応するビットが1にセットされ、PRB#3とPRB#24が割り当てられている。
上りリンク制御情報のリソース割当て情報は、開始ブロック番号(4ビット)と終了ブロック番号(4ビット)とによって連続したブロックを指定する。これは、上りリンクでは、シングルキャリア送信器を用いるため連続したブロックで割当てを行う必要があるからである。
変調方式は、QPSK1/8、QPSK1/4、QPSK1/2、QPSK2/3、16QAM1/2、16QAM2/3、64QAM1/2、64QAM3/5、64QAM2/3、64QAM3/4などが使用可能であるが、そのうちの4つを使用するものとする。よって、当該4つの変調方式を識別するために2ビット必要となる。
ペイロードサイズは、下りリンク共用データチャネルPDSCHで送信されるデータの情報量を6ビットで表す。
MIMO関連情報は、2ビットを使用して、アンテナ本数やストリーム数やMIMO制御情報を表す。
MIMO関連情報は、2ビットを使用して、アンテナ本数やストリーム数やMIMO制御情報を表す。
HARQのプロセス番号は、HARQのプロセスを識別するための情報であり、3ビット必要である。
HARQの再送番号は、あるHARQプロセス内の再送の順番を示し、2ビットで表される。
上り時間同期信号は、移動局の現在の同期時間からの差分を示すために1ビット使用する。
HARQの再送番号は、あるHARQプロセス内の再送の順番を示し、2ビットで表される。
上り時間同期信号は、移動局の現在の同期時間からの差分を示すために1ビット使用する。
このように、動的フォーマットでは、下りリンク制御情報の全ビット数56ビット、上りリンク制御情報の全ビット数37ビットの制御情報を下りリンク共用制御チャネルPSCCHにより送信することになる。一方、図3において説明したように、下りリンク共用制御チャネルPSCCHは、1つのサブフレームのうち先頭のOFDMシンボルの一部(1PRB当り、12本のサブキャリアから下りリンクパイロットチャネルDPICH用の4本のサブキャリアを除いた分)と2番目および3番目のOFDMシンボルに配置されているから、図3に示す1サブフレーム・5MHz幅内で下りリンク共用制御チャネルPSCCHを送信するサブキャリアの数は、
(12−4)×25+12×25×2=800
である。この800サブキャリアを、例えば変調方式をQPSKとし符号化率を1/3として符号化した場合、533ビットを送信できる。
(12−4)×25+12×25×2=800
である。この800サブキャリアを、例えば変調方式をQPSKとし符号化率を1/3として符号化した場合、533ビットを送信できる。
したがって、5MHz幅の1サブフレームには、下りリンク共用制御チャネルPSCCHを最大で5個(533÷93)収容できる計算となる。すなわち、動的フォーマットで制御情報を送信する場合においては、1TTI(サブフレーム)に対して下りリンク、上りリンクにそれぞれ5つの移動局を割当て可能である(周波数帯域幅5MHz当り)。
図6は、下りリンク共用制御チャネルPSCCHの符号化方法を説明するための図である。下りリンク共用制御チャネルPSCCHの符号化のため、各移動局の移動局識別情報C−RNTIとして、UEID masked CRC(Cyclic Redundancy Check;巡回冗長検査)を用いる。そして、下りリンク共用制御チャネルPSCCHは、当該チャネルのデータに対しCRCを行って得られるCRCビット列が移動局識別情報C−RNTIと同じになるように、符号化される。図6では、これを便宜上、“CRC”と表したが、CRCの値は実際には各移動局で異なる。
このように、下りリンク共用制御チャネルPSCCHの符号化は、その送信先の移動局に応じて移動局毎に個別に行われる。移動局(動的フォーマットの移動局)は、各TTIの全ての下りリンク共用制御チャネルPSCCHを受信してCRCを行い、自分の移動局識別情報C−RNTIと同じCRCビット列が得られたら、その下りリンク共用制御チャネルPSCCHが自分宛てであり、且つ正しく復号ができたことを認識する。
2.(2)準固定的フォーマット
準固定的フォーマットでは、移動局識別情報としてShort UEIDを利用する。動的フォーマットの移動局識別情報C−RNTIは基地局内で固有であるため重複することはなかったが、Short UEIDは、一定のリソース(PRBのグループ=PRBG)内でのみ固有であって基地局内での重複が許容された識別情報である。そのため、以下に説明するようにShort UEIDはC−RNTIよりも少ないビット数で構成できる。
準固定的フォーマットでは、移動局識別情報としてShort UEIDを利用する。動的フォーマットの移動局識別情報C−RNTIは基地局内で固有であるため重複することはなかったが、Short UEIDは、一定のリソース(PRBのグループ=PRBG)内でのみ固有であって基地局内での重複が許容された識別情報である。そのため、以下に説明するようにShort UEIDはC−RNTIよりも少ないビット数で構成できる。
図7は、ある一つの基地局においてShort UEIDとPRBGを複数の移動局に割り当てた一例を示したものである。PRBG(PRB Group)は1または複数のPRBから構成される集合体であり、リソース全体(例えば、周波数幅5MHzの1無線フレーム(10TTI)など)の各PRBがいずれか1つのPRBGに所属するように、PRBが分類される。ここでは、PRBG#1〜PRBG#4の4つのPRBGが存在するものとする。Short UEIDとPRBGの割当ては基地局によって管理されており、各移動局は基地局から割当て結果の情報を取得して、自分のShort UEIDとPRBGを把握する。
図7において、移動局1は、Short UEID0001を割り当てられ、PRBG#1〜PRBG#4に所属している。したがって、Short UEID0001がPRBG#1〜PRBG#4のいずれで使用された場合にも、移動局1は通信を行うことができる。移動局2〜5についても同様であり、割り当てられたShort UEIDがPRBG#1〜PRBG#4のいずれで使用された場合にも、これら移動局は通信を行うことができる。このように、Short UEID0001〜0101は、全てのリソースPRBG#1〜PRBG#4において有効な識別情報である。
また、移動局6は、Short UEID0110を割り当てられ、PRBG#1およびPRBG#2に所属している。一方、移動局9は、移動局6と同じShort UEID0110を割り当てられ、PRBG#3およびPRBG#4に所属している。したがって、Short UEID0110がPRBG#1またはPRBG#2で使用された場合には移動局6が通信を行い、Short UEID0110がPRBG#3またはPRBG#4で使用された場合には移動局9が通信を行う。Short UEID0111を割り当てられた移動局7と移動局10、およびShort UEID1000を割り当てられた移動局8と移動局11についても同様である。このように、Short UEID0110〜1000は、それを割り当てられた移動局が所属するリソース(PRGB#1とPRGB#2、またはPRGB#3とPRGB#4)においてのみ有効な識別情報である。
また、移動局12、移動局18、移動局24、移動局30は、同じShort UEID1001を割り当てられ、それぞれPRBG#1、PRBG#2、PRBG#3、PRBG#4に所属している。したがって、Short UEID1001がPRBG#1で使用された場合には移動局12が通信を行い、Short UEID1001がPRBG#2で使用された場合には移動局18が通信を行い、Short UEID1001がPRBG#3で使用された場合には移動局24が通信を行い、Short UEID1001がPRBG#4で使用された場合には移動局30が通信を行う。Short UEID1010〜1110を割り当てられた図7の他の移動局についても同様である。このように、Short UEID1001〜1110は、それを割り当てられた移動局が所属するリソース(PRGB#1、PRGB#2、PRGB#3、PRGB#4のいずれか)においてのみ有効な識別情報である。
上記説明から明らかなように、図7の例では一つのPRBG内で識別すべき移動局の数は14(例えば、PRBG#1においては、移動局1〜移動局8、および移動局12〜移動局17)であるため、Short UEIDは4ビットで構成されている。
なお、図7において複数のPRGBに所属する移動局には同一のShort UEIDを割り当てているが(例えば、移動局1はPRBG#1〜PRBG#4のいずれにおいても同じShort UEID0001を割り当てられている)、PRBG毎に異なるShort UEIDを割り当ててもよい。すなわち、各PRBG内で14個(図7の場合)の移動局を識別できるように、Short UEIDが割り当てられていれば十分である。
ここで、全リソース中のPRBをPRBGに分類する方法としては、次のようなものが考えられる。例えば、後述する図9のように5MHz幅の1サブフレーム(1TTI)内に25個のPRBが含まれる場合、1つの無線フレーム(10TTI)における各サブフレーム内をPRB1〜PRB5、PRB6〜PRB10、PRB11〜PRB15、PRB16〜PRB20、PRB21〜PRB25のように周波数方向に5つに分割し、それぞれを10TTI分まとめて50個ずつのPRBを含む5個のPRBGを構成することができる。また、1つの無線フレームを時間方向に2TTIずつ5つに分割することで、同様に50個ずつのPRBを含む5個のPRBGを構成してもよい。また、周波数方向と時間方向の分割を適宜組み合わせてPRBGを構成することもできる。さらに、PRBGの数は自由であり、また各PRBGに含まれるPRBの数はPRBG間で異なっていてもよい。
なお、基地局側では通常の移動局識別情報C−RNTIと上記のShort UEIDとを相互に変換して取り扱う必要があるが、その変換は通信の開始時や無線ベアラの再セットアップなどの際に行えばよく、TTI毎に行う必要はない。具体的には、基地局は、RRC(Radio Resource Control)シグナリングを用いて、各移動局が使用可能なPBRGとそのPBRGで有効なShort UEIDの設定を行う。
図8は、Short UEIDを送信するための準固定フォーマット制御信号PRBCCH(Physical Resource Block Control Channel)のフォーマットを示した図である。なお、前述した動的フォーマットの制御情報である下りリンク共用制御チャネルPSCCHのフォーマットも併せて示す。
図8に示されるように、準固定フォーマット制御信号PRBCCHは、Short UEIDと付加的な制御情報であるLTFS(Limited Transport Format Set)から構成される。上記したとおり、Short UEIDのビット数は4ビットである。LTFSについては後述するが、そのビット数は2乃至4ビットである。また、準固定フォーマット制御信号PRBCCHは、CRCを付加されずに符号化される。
図9は、準固定的フォーマットが使用される場合の下りリンクにおけるチャネルの配置を示したものであり、動的フォーマットの図3に相当する。ここでは、周波数幅5MHz分のサブスロット1つ分を示している。1つのPRBは周波数帯域幅B_prbが180kHzであり、1サブスロット・5MHz幅内には25個のPRBが含まれる。サブスロットの先頭から3番目までのOFDMシンボルには、図3と同様のマッピングで下りリンクパイロットチャネルDPICHと下りリンク共用制御チャネルPSCCHが配置されるが、ここでは図の簡単化のため下りリンクパイロットチャネルDPICHは省略して下りリンク共用制御チャネルPSCCHのみを示した。下りリンク共用制御チャネルPSCCHは6個収容されているものとした。また、下りリンク共用データチャネルPDSCHが図3と同様にサブスロットの残りの領域に配置される。
準固定フォーマット制御信号PRBCCHは、下りリンク共用データチャネルPDSCHの一部分(図9(a))、または下りリンク共用制御チャネルPSCCHの一部分(図9(b))を利用して配置される。以下具体的に説明する。
図9(a)において、前述のとおり、下りリンク共用制御チャネルPSCCHにより動的フォーマットの移動局に対していくつかのPRBが割り当てられている。同図では、PRB2、PRB4、PRB25などが該当する。これらのPRBは、割当てを受けた動的フォーマットの移動局によって使用されることになる。一方、動的フォーマットの移動局に割り当てられずに残ったPRBが存在し、この残ったPRB、同図ではPRB1、PRB3などに、準固定フォーマット制御信号PRBCCHが配置される。準固定フォーマット制御信号PRBCCHの情報量は上記したように6乃至8ビットであり、準固定フォーマット制御信号PRBCCHの配置に必要な領域は各PRBの一部分である。当該領域に該当する各PRB内のサブキャリアとOFDMシンボルの位置は、基地局により予め適宜定められる。
準固定フォーマット制御信号PRBCCHが配置されたPRBは、当該準固定フォーマット制御信号PRBCCH内のShort UEIDを持ち、且つそのPRBが含まれるPRBGに所属する移動局に対して割り当てられる。換言すれば、ある準固定的フォーマットの移動局にPRBを割り当てるには、当該移動局が所属するPRBGに含まれるPRBに、当該移動局のShort UEIDを指定した準固定フォーマット制御信号PRBCCHを配置すればよい。一方、移動局は、自分の所属するPRBGのPRBに配置された準固定フォーマット制御信号PRBCCHを監視し、自分のShort UEIDが検知されたら、当該PRBを自分宛てのデータであると認識する。
具体例により説明すると、例えば図9(a)のPRB1が前述した図7のPRBG#1に含まれ、PRB3がPRBG#2に含まれている場合、PRB1に準固定フォーマット制御信号PRBCCH#1を配置してShort UEIDを1001とすることで、PRB1を移動局12に割り当てることができ、また同じShort UEID1001のPRBCCH#3をPRB3に配置することで、PRB3を移動局18に割り当てることができる。このように、準固定的フォーマットの移動局に対しては、同じ移動局識別情報(Short UEID)を基地局から送信した場合でも、異なる移動局に個別にPRBの割当てを行うことが可能である。
このようなPRBの割当てを行うために、基地局は、準固定的フォーマットの各移動局のShort UEIDと、それら移動局毎に割当て可能なPRB(動的フォーマットの移動局に割り当てられないPRBをどのようにPRBGに分類し、どのPRBGにどの準固定的フォーマットの移動局を所属させるか)とを管理している(図7参照)。そして、基地局は、準固定的フォーマットの移動局との通信開始時や無線リソースの再セットアップ時などに、それら管理情報のうち移動局毎に対応した情報をRRCシグナリングを用いて移動局へ送信する。
図9(b)では、準固定フォーマット制御信号PRBCCHは下りリンク共用制御チャネルPSCCHの領域に配置される。各準固定フォーマット制御信号PRBCCHが配置される位置(図中、PRBCCH#1やPRBCCH#3)と当該準固定フォーマット制御信号PRBCCHにより割り当てられるPRBとは、予め対応付けがされている。移動局は、自分の所属するPRBGのPRBに対応付けられた位置の準固定フォーマット制御信号PRBCCHを監視し、自分のShort UEIDが検知されたら、当該PRBを自分宛てのデータであると認識する。
前述したように、動的フォーマットを使用する場合は、移動局へ送信する制御情報(下りリンク制御情報および上りリンク制御情報)の情報量による制限を受けて、1TTI内に配置可能な下りリンク共用制御チャネルPSCCHの数、すなわち1TTIで割当て可能な移動局の数は限られるため、移動局に割り当てられずに残るPRBが存在する。これは、特にVoIP(Voice Over Internet Protocol)のような小さなパケットを用いるアプリケーションを使う場合に顕著となる。準固定的フォーマットでは、この動的フォーマットで使用不可能な(割り当てられずに残る)PRBも有効に利用でき、効率的にスケジューリングを行うことが可能である。
なお、準固定的フォーマットを使用する場合、変調方式やペイロードサイズ等のトランスポートフォーマット、MIMO関連情報、HARQに必要な情報(再送回数、再送する時間および周波数の位置)などの制御情報は、RRCシグナリングによって基地局から移動局へ送信される。また、これらの制御情報は、上記した図8のLTFSとして送信することもできる。どの制御情報をLTFSで送るかは、RRCシグナリングで定義される。
例えば、ある移動局についてHARQの再送番号をLTFSとする場合、図8の準固定フォーマット制御信号PRBCCHは、当該移動局のShort UEIDと上記HARQの再送番号とで構成される。LTFSで送信する制御情報は、移動局毎に異ならせることもできる。例えば、ある移動局へのLTFSはHARQの再送番号、別の移動局へのLTFSは変調方式やペイロードサイズなどとすることもできる。変調方式とペイロードサイズを4種類の組み合わせに限定し、この4種類を2ビットで表してLTFSとしてもよい。また、現在設定されている変調方式からの差分を指定する情報をLTFSとしてもよい。例えば、変調方式を16QAMから64QAMへ変更する差分情報を+1、16QAMからQPSKへ変更する差分情報を−1と定義することが考えられる。
3.基地局および移動局の構成
次に、上述した本実施形態による無線システムを実現する基地局装置および移動局装置の構成を説明する。
図10は、基地局装置10の構成を示すブロック図である。基地局装置10は、データ制御部101と、データ変調部102と、OFDM変調部103と、無線部104と、チャネル推定部105と、DFT−S−OFDM復調部106と、データ復調部107と、制御データ抽出部108と、スケジューリング部109と、無線リソース制御部110とを含んで構成される。
次に、上述した本実施形態による無線システムを実現する基地局装置および移動局装置の構成を説明する。
図10は、基地局装置10の構成を示すブロック図である。基地局装置10は、データ制御部101と、データ変調部102と、OFDM変調部103と、無線部104と、チャネル推定部105と、DFT−S−OFDM復調部106と、データ復調部107と、制御データ抽出部108と、スケジューリング部109と、無線リソース制御部110とを含んで構成される。
データ制御部101へは、各移動局装置(後述する図11の移動局装置20)への送信データと、制御データとが入力される。データ制御部101は、スケジューリング部109からの指示により、制御データを共通制御チャネルCCPCH、同期チャネルSCH、ページングチャネルPCH、下りリンクパイロットチャネルDPICH、下りリンク共用制御チャネルPSCCH、準固定フォーマット制御信号PRBCCHにマッピングし、送信データを下りリンク共用データチャネルPDSCHにマッピングする。ここで、データ制御部101はPSCCH/PRBCCH生成制御部1011を有しており、このPSCCH/PRBCCH生成制御部1011は、下りリンク共用制御チャネルPSCCHおよび準固定フォーマット制御信号PRBCCHをスケジューリング部109からの周波数スケジューリング情報に従ってマッピングする。
データ変調部102は、データ制御部101から入力される各チャネルのデータを、スケジューリング部109から指示されるMCS情報のデータ変調方式と符号化方式に従ってデータ変調する。
OFDM変調部103は、データ変調部102からの入力信号に対して、直列/並列変換、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform;逆高速フーリエ変換)処理、CP(Cyclic Prefix)挿入、フィルタリングなどのOFDM信号処理を施し、OFDM信号を生成する。
無線部104は、OFDM変調部103からのデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局装置へ下りリンクで送信する。また、無線部104は、移動局装置からの上りリンクのデータを受信し、受信データをベースバンド信号にダウンコンバートしてチャネル推定部105とDFT−S−OFDM復調部106に渡す。
チャネル推定部105は、無線部104から入力されたデータである上りパイロット信号から無線伝搬路特性を推定し、推定結果をDFT−S−OFDM復調部106とスケジューリング部109へ渡す。
DFT−S−OFDM復調部106は、無線部104からの受信データに対して、フィルタリング、CP除去、DFT処理、IFFT処理を施し、チャネル推定部105からの無線伝搬路推定結果に基づいてDFT−S−OFDM復調を行う。
データ復調部107は、制御データ抽出部108により抽出した下りリンクのMCS情報に従って、受信データを復調する。
制御データ抽出部108は、受信データをユーザデータと制御データ(上りリンクデータ関連制御情報および上りリンクデータ非関連制御情報)に分離して上位レイヤに渡す。なお、上りリンクデータ関連制御情報には、トランスポートブロックサイズ等の情報が含まれ、上りリンクデータ非関連制御情報には、下りCQIフィードバックの情報や、下りHARQ ACK・NACKの情報が含まれる。制御データ抽出部108はまた、制御データのうち下りリンクのMCS情報をデータ復調部107へ渡し、下りリンクのCQI情報をスケジューリング部109へ渡す。
スケジューリング部109は、下りリンクのスケジューリングを行うDLスケジューリング部109−1と、上りリンクのスケジューリングを行うULスケジューリング部109−2とを備える。
DLスケジューリング部109−1は、移動局装置より受信されたCQI情報、無線リソース制御部110から通知される各移動局装置の使用可能なPRBの情報、間欠送受信サイクル、制御信号フォーマット(図12にて後述する)、バッファ状況などの制御情報に基づいて、下りリンクの各チャネルに送信データ(ユーザデータ)をマッピングするためのスケジューリング処理、および各データを変調するためのMCS情報の算出を行う。
DLスケジューリング部109−1は、移動局装置より受信されたCQI情報、無線リソース制御部110から通知される各移動局装置の使用可能なPRBの情報、間欠送受信サイクル、制御信号フォーマット(図12にて後述する)、バッファ状況などの制御情報に基づいて、下りリンクの各チャネルに送信データ(ユーザデータ)をマッピングするためのスケジューリング処理、および各データを変調するためのMCS情報の算出を行う。
ULスケジューリング部109−2は、チャネル推定部105から通知される上りリンクの無線伝搬路推定結果、移動局からのリソース割当て要求、無線リソース制御部110から通知される各移動局装置の使用可能なPRBの情報、間欠送受信サイクル、制御信号フォーマット、バッファ状況などの制御情報に基づいて、上りリンクの各チャネルに移動局装置がユーザデータをマッピングするためのスケジューリング処理、および各データを変調するためのMCS情報の算出を行う。
無線リソース制御部110は、各移動局装置の無線リソース制御部(後述する図11の無線リソース制御部203)との間で、RRCシグナリングを用いて制御信号フォーマットの設定管理を行う。また、無線リソース制御部110は、スケジューリング部109に対して、各移動局装置の使用可能なPRBの情報、間欠送受信サイクル、制御信号フォーマット、バッファ状況などの制御情報を通知する。
図11は、移動局装置20の構成を示すブロック図である。移動局装置20は、送信部21と、受信部22と、無線部201と、スケジューリング部202と、無線リソース制御部203と、無線制御部204とを含んで構成される。また、送信部21は、データ制御部211と、データ変調部212と、DFT−S−OFDM変調部213とを含んで構成され、受信部22は、チャネル推定部221と、OFDM復調部222と、データ復調部223と、制御データ抽出部224とを含んで構成される。
データ制御部211へは、送信データ(ユーザデータ)と制御データ(上りリンクデータ関連制御情報および上りリンクデータ非関連制御情報)とが入力される。データ制御部211は、スケジューリング部202からの指示により、入力された送信データと制御データを上りリンクのブロック(PRU;Physical Resource Unit)にマッピングする。
データ変調部212は、データ制御部211から入力される各データを、スケジューリング部202から指示されるMCS情報のデータ変調方式と符号化方式に従ってデータ変調する。
DFT−S−OFDM変調部213は、データ変調部212から入力されるデータに対して、直列/並列変換、拡散符号およびスクランブリングコードの乗算処理、DFT変換、サブキャリアマッピング処理、IFFT処理、CP挿入、フィルタリングなどのDFT−spread OFDM信号処理を施し、DFT−spread OFDM信号を生成する。なお、上りリンクの通信方式は、DFT−spread OFDM方式以外のものを適用することが可能であり、例えば、VSCRF−CDMA方式のようなシングルキャリア方式、OFDM方式のようなマルチキャリア方式でもよい。
無線部201は、DFT−S−OFDM変調部213からのデータを無線制御部204により指示された無線周波数にアップコンバートして、基地局装置(図10の基地局装置10)へ上りリンクで送信する。また、無線部201は、基地局装置からの下りリンクのデータを受信し、受信データをベースバンド信号にダウンコンバートしてチャネル推定部221とOFDM復調部222に渡す。
チャネル推定部221は、無線部201からの下りリンクパイロットチャネルDPICHを用いて無線伝搬路特性を推定し、推定結果をOFDM復調部222へ渡す。また、チャネル推定部221は、無線伝搬路推定結果をCQI情報に変換して、CQI情報をデータ制御部211とスケジューリング部202へ渡す。なお、このCQI情報は、無線伝搬路推定結果を基地局装置に通知するために用いられるものである。
OFDM復調部222は、無線部201からの受信データに対して、CP除去、フィルタリング、FFT処理などのOFDM信号処理を施し、チャネル推定部221からの無線伝搬路推定結果に基づいてOFDM復調を行う。
データ復調部223は、制御データ抽出部224により抽出した下りリンクのMCS情報に従って、受信データを復調する。
制御データ抽出部224は、受信データをユーザデータ(下りリンク共用データチャネルPDSCH)と制御データ(下りリンク共用制御チャネルPSCCHおよび準固定フォーマット制御信号PRBCCH)に分離する。また、制御データ抽出部224は、分離した制御データのうち下りリンクのMCS情報をデータ復調部223へ渡し、上りリンクのMCS情報とスケジューリング情報をスケジューリング部202へ渡す。
スケジューリング部202は、基地局装置から受信された上りリンクのMCS情報とスケジューリング情報に従って、データ制御部211、データ変調部212、およびDFT−S−OFDM変調部213に対して送信データと制御データを物理チャネルにマッピングするための指示を行う。
無線リソース制御部203は、使用可能なPRBの情報、間欠送受信サイクル、制御信号フォーマットなどを管理し、これらの管理情報を送信部21、受信部22、スケジューリング部202、無線制御部204へ渡して移動局装置20全体の制御を行う。
4.基地局および移動局の動作
次に、図12〜図15を参照して、上記説明した基地局と移動局の動作を説明する。
次に、図12〜図15を参照して、上記説明した基地局と移動局の動作を説明する。
図12は、基地局が移動局に対して制御信号フォーマットを設定する手順を示すシーケンス図である。制御信号フォーマットは、移動局が動的フォーマットと準固定的フォーマットのいずれを使用するかの情報と、動的フォーマットまたは準固定的フォーマットのそれぞれに対する設定情報とで構成される。準固定的フォーマットに対する設定情報には、移動局が所属するPRBGを通知する情報、移動局のShort UEID、下りリンク共用データチャネルPDSCHおよび上りリンク共用データチャネルPUSCHのトランスポートフォーマットのパラメータ(変調方式、ペイロードサイズ、MIMO関連情報等)、どの制御情報をLTFSとするかの情報などが含まれる。動的フォーマットに対する設定情報には、移動局が所属するPRBGを通知する情報が含まれる。移動局が動的フォーマットを使用する場合であっても、間欠送受信などの設定を行うために時間周波数的に有効なリソースとしてPRBGを指定する必要がある。
図12において、基地局は、移動局と通信を開始する際(無線ベアラセットアップ時、発信時、受信時)や、移動局との通信中に制御信号フォーマットの変更を行う際に、RRCシグナリングを用いて制御信号フォーマットの設定信号を移動局へ送信する(ステップS101、ステップS102)。移動局は、基地局から送信された制御信号フォーマットの設定信号を受信して、その制御信号フォーマットを保持し、次回以降の通信(下りリンク共用データチャネルPDSCHおよび上りリンク共用データチャネルPUSCHの送受信、下りリンク共用制御チャネルPSCCH、準固定フォーマット制御信号PRBCCHによる制御情報の受信)を当該制御信号フォーマットに従って行う。これにより、移動局は、制御信号フォーマットにおいて動的フォーマットを指定された場合は動的フォーマットの移動局として動作し、準固定的フォーマットを指定された場合には準固定的フォーマットの移動局として動作することになる(ステップS103)。一方、基地局も各移動局へ送信した制御信号フォーマットを保持し、次回以降の各移動局との通信を当該制御信号フォーマットに従って行う(ステップS104)。
図13は、上記の制御信号フォーマットの設定が終わった後、1TTI内において基地局と移動局がスケジューリングを行う手順を示すシーケンス図である。なお、図13はスケジューリング手順を概略的に説明したものであり、1TTI内における基地局と移動局の処理の詳細は、図14と図15にて説明する。
図13において、基地局は、TTIの先頭で下りリンク共用制御チャネルPSCCH(変調方式、ペイロードサイズ、MIMO関連情報、HARQに関する情報等が含まれる。図4および図8参照)および準固定フォーマット制御信号PRBCCH(Short UEIDとLTFSが含まれる。図8参照)を送信する(ステップS201)。
動的フォーマットで動作する移動局は、基地局から送信される下りリンク共用制御チャネルPSCCHの全て(図9であれば6個)を受信して、受信した各下りリンク共用制御チャネルPSCCHのCRCを行う。CRCの結果、自分のC−RNTIを検出した場合には、当該下りリンク共用制御チャネルPSCCH内にリソース割当て情報として記されているPRBが自分に割り当てられたことを把握する(ステップS202)。
また、準固定的フォーマットで動作する移動局は、所定のPRB(上述した制御信号フォーマットで通知される、当該移動局が所属するPRBGに含まれるPRB)で送信されてくる準固定フォーマット制御信号PRBCCHを監視して、そこに自分のShort UEIDが検出された場合に、当該PRBが自分に割り当てられたことを把握する(ステップS203)。
基地局は、移動局に割り当てたPRBに当該移動局の下りリンク共用データチャネルPDSCHを配置してユーザデータを送信する(ステップS204)。移動局は、割り当てられたPRBで送信される下りリンク共用データチャネルPDSCHをデコードして、ユーザデータを取得する(ステップS205)。また、移動局は、上りリンク共用データチャネルPUSCHの無線パケットを生成して(ステップS206)、割り当てられたPRUで基地局へ送信する(ステップS207)。
図14は、基地局の処理を示すフローチャートである。
基地局は、各TTIにおいて、制御信号フォーマットの設定に基づきスケジューリング可能な移動局の検出を行い(ステップS301)、検出されたスケジューリング可能な移動局の中から優先度の高い移動局を選定する(ステップS302)。この優先度の判定は、各移動局の伝搬路状況、バッファ状況、サービスクラス、QoS(Quality of Service)などに基づいて行う。次いで基地局は、選定した移動局に対して割り当てるPRBを決定して周波数スケジューリングを行い(ステップS303)、当該選定した移動局のうち動的フォーマットの移動局へは下りリンク共用制御チャネルPSCCHで制御情報を送信し、準固定的フォーマットの移動局へは準固定フォーマット制御信号PRBCCHでShort UEIDを送信する(ステップS304)。そして、基地局は、移動局へ送信した下りリンク共用制御チャネルPSCCHまたは準固定フォーマット制御信号PRBCCHで指定したPRBに当該移動局宛ての下りリンク共用データチャネルPDSCHを配置して、ユーザデータを送信する(ステップS305)。このユーザデータには、移動局が動的フォーマットであるか準固定的フォーマットであるかに関係なく、当該移動局のC−RNTIがCRC情報として付加される。その後、次のTTIへ移る(ステップS306)。
基地局は、各TTIにおいて、制御信号フォーマットの設定に基づきスケジューリング可能な移動局の検出を行い(ステップS301)、検出されたスケジューリング可能な移動局の中から優先度の高い移動局を選定する(ステップS302)。この優先度の判定は、各移動局の伝搬路状況、バッファ状況、サービスクラス、QoS(Quality of Service)などに基づいて行う。次いで基地局は、選定した移動局に対して割り当てるPRBを決定して周波数スケジューリングを行い(ステップS303)、当該選定した移動局のうち動的フォーマットの移動局へは下りリンク共用制御チャネルPSCCHで制御情報を送信し、準固定的フォーマットの移動局へは準固定フォーマット制御信号PRBCCHでShort UEIDを送信する(ステップS304)。そして、基地局は、移動局へ送信した下りリンク共用制御チャネルPSCCHまたは準固定フォーマット制御信号PRBCCHで指定したPRBに当該移動局宛ての下りリンク共用データチャネルPDSCHを配置して、ユーザデータを送信する(ステップS305)。このユーザデータには、移動局が動的フォーマットであるか準固定的フォーマットであるかに関係なく、当該移動局のC−RNTIがCRC情報として付加される。その後、次のTTIへ移る(ステップS306)。
図15は、移動局の処理を示すフローチャートである。
移動局は、各TTIにおいて、制御信号フォーマット(図12のステップS103で受信済み)の設定に基づき自分の使用可能なPRBが含まれるか否かの判定を行う(ステップS401)。使用可能なPRBが含まれない場合は、そのTTIでの処理を終える。使用可能なPRBが含まれる場合、移動局は、制御信号フォーマットに基づき、そのTTIで動的フォーマットを使用するか準固定的フォーマットを使用するかを判定する(ステップS402)。
移動局は、各TTIにおいて、制御信号フォーマット(図12のステップS103で受信済み)の設定に基づき自分の使用可能なPRBが含まれるか否かの判定を行う(ステップS401)。使用可能なPRBが含まれない場合は、そのTTIでの処理を終える。使用可能なPRBが含まれる場合、移動局は、制御信号フォーマットに基づき、そのTTIで動的フォーマットを使用するか準固定的フォーマットを使用するかを判定する(ステップS402)。
動的フォーマットの場合、移動局は、基地局から送信される下りリンク共用制御チャネルPSCCHを受信し(ステップS403)、受信した下りリンク共用制御チャネルPSCCHのCRCを行って自分のC−RNTIを検出できたか否かを判定する(ステップS404)。C−RNTIを検出できた場合は、移動局は、ステップS403で受信した下りリンク共用制御チャネルPSCCHにより指定される制御情報に従って、割り当てられたPRBの下りリンク共用データチャネルPDSCHを受信し(ステップS409)、受信したデータに対してCRCを行う(ステップS410)。CRCの結果、自分のC−RNTIが得られれば、移動局は正しく自分宛てのデータが受信できたことを把握できる。その後、移動局は次のTTIに移る(ステップS411)。
また、上記ステップS404で自分のC−RNTIを検出できなかった場合は、当該TTIに含まれる全ての下りリンク共用制御チャネルPSCCHを受信しCRCを行ったかを判定し(ステップS405)、次の下りリンク共用制御チャネルPSCCHがあれば、下りリンク共用制御チャネルPSCCHを更新(ステップS406)してステップS403〜ステップS404の処理を繰り返す。こうして全ての下りリンク共用制御チャネルPSCCHに対してCRCを行っても自分のC−RNTIを検出できなければ、ステップS407(準固定的フォーマットの処理)へ移行する。
一方、準固定的フォーマットの場合(ステップS402で準固定的フォーマットと判定された場合およびステップS403〜ステップS406で自分のC−RNTIを検出できなかった場合)、移動局は、制御信号フォーマットの設定に基づき所定の準固定フォーマット制御信号PRBCCH(図9参照)を受信し(ステップS407)、自分のShort UEIDを検出できたか否かを判定する(ステップS408)。この時、前述したように準固定フォーマット制御信号PRBCCHにはCRCが付加されていないので、CRCは行わない。Short UEIDを検出できた場合は、移動局は、上記自分のShort UEIDを検出した準固定フォーマット制御信号PRBCCHに対応したPRB(対応付けは制御信号フォーマットの設定に基づく)が自分に割り当てられたPRBであることを把握して、当該PRBの下りリンク共用データチャネルPDSCHを受信し(ステップS409)、受信したデータに対してCRCを行う(ステップS410)。CRCの結果、自分のC−RNTIが得られれば、移動局は正しく自分宛てのデータが受信できたことを把握できる。移動局は、その後、次のTTIに移る(ステップS411)。ステップS408でShort UEIDを検出できなかった場合も、同様に次のTTIに移る(ステップS411)。
このように、動的フォーマットの場合は全ての下りリンク共用制御チャネルPSCCHを受信してCRCを行う必要があるのに対して、準固定的フォーマットの場合には予め定められた(制御信号フォーマットの設定により指定された)準固定フォーマット制御信号PRBCCHだけを監視して受信すればよく、またCRCも行わなくてよい。そのため、準固定的フォーマットを使用する移動局は処理を軽減でき、これにより低消費電力を実現できる効果がある。
なお、準固定的フォーマットを使用する移動局では、監視している準固定フォーマット制御信号PRBCCHの配置されているPRBが動的フォーマットの移動局に割り当てられた場合であって、しかも、当該PRBで上記動的フォーマットの移動局に送信される下りリンク共用データチャネルPDSCHのデータのうち、監視中の準固定フォーマット制御信号PRBCCHに相当する領域のデータがたまたま自分のShort UEIDに一致した場合にも、上述したステップS408においてShort UEIDが検出されたと判断されてしまうことになる。しかし、この場合でも、ステップS410で下りリンク共用データチャネルPDSCHのデータに対してCRCを行った結果、自分のC−RNTIが得られなければ、自分宛てのデータでないことが分かるので問題はない。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
本発明に関わる基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
10…基地局装置 101…データ制御部 102…データ変調部 103…OFDM変調部 104…無線部 105…チャネル推定部 106…DFT−S−OFDM復調部 107…データ復調部 108…制御データ抽出部 109…スケジューリング部 109−1…DLスケジューリング部 109−2…ULスケジューリング部 110…無線リソース制御部 20…移動局装置 21…送信部 22…受信部 201…無線部 202…スケジューリング部 203…無線リソース制御部 204…無線制御部 211…データ制御部 212…データ変調部 213…DFT−S−OFDM変調部 221…チャネル推定部 222…OFDM復調部 223…データ復調部 224…制御データ抽出部
Claims (7)
- 周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける移動局装置にリソースを割り当てる基地局装置であって、
基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を移動局装置に付与し、所定の前記リソースブロックに前記第2の移動局識別情報を配置することにより該第2の移動局識別情報を付与された移動局装置にリソースを割り当てる
ことを特徴とする基地局装置。 - 前記リソースを割り当てた移動局装置への送信データに前記第1の移動局識別情報を巡回冗長検査情報として付加する
ことを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 - 周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける基地局装置からリソースを割り当てられる移動局装置であって、
基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を付与され、所定の前記リソースブロックに配置された前記第2の移動局識別情報を検出した場合に、前記一部のリソースブロックのうち少なくとも一つを割り当てられて、該割り当てられたリソースで基地局から送信されるデータを受信する
ことを特徴とする移動局装置。 - 前記送信されるデータに前記第1の移動局識別情報が巡回冗長検査情報として付加されており、受信した前記データに対して巡回冗長検査を行う
ことを特徴とする請求項3に記載の移動局装置。 - 周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で基地局装置が移動局装置にリソースを割り当てる無線システムにおける基地局装置から移動局装置への制御情報送信方法であって、
基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を、所定の前記リソースブロックに配置して制御情報として送信する
ことを特徴とする制御情報送信方法。 - 周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で基地局装置が移動局装置にリソースを割り当てる無線システムにおける移動局装置が基地局装置からの制御情報を受信する制御情報受信方法であって、
基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を付与された前記移動局装置が、所定の前記リソースブロックを監視し、該リソースブロックで送信される制御情報としての該移動局装置の前記第2の移動局識別情報を受信する
ことを特徴とする制御情報受信方法。 - 周波数成分および時間成分から構成されるリソースブロック単位で無線システムにおける基地局装置からリソースを割り当てられる移動局装置に、
所定の前記リソースブロックを監視し、該リソースブロックで基地局装置から送信される、基地局装置内で固有の第1の移動局識別情報とは異なる複数の前記リソースブロックのうち一部においてのみ固有の第2の移動局識別情報を検出し、前記一部のリソースブロックのうち少なくとも一つのリソースで基地局から送信されるデータを受信する
機能を実行させるためのプログラム。
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