JP2010110013A - 基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ毎にチャネル符号化されたL1/L2制御チャネルの情報量を抑制しつつディストリビュートFDM方式で下り通信を行うユーザ数を可変にすること。
【解決手段】基地局装置は、ユーザ装置宛のデータチャネルのリソース割当情報及び伝送方式情報を少なくとも含む低レイヤ制御チャネルを作成する手段と、複数のユーザ装置各々について個別に低レイヤ制御チャネルをチャネル符号化する手段と、データチャネル及び低レイヤ制御チャネルをユーザ装置に送信する手段と、ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法を決定する手段とを有する。前記下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報が、前記データチャネルで伝送される。
【選択図】図２

Description

本発明は移動通信の技術分野に関連し、特に移動通信システムで使用される基地局装置、ユーザ装置及びそれらの装置で使用される方法に関連する。

この種の技術分野では次世代移動通信システムに関する研究開発が急ピッチで進められている。特に下りリンクの通信では高速大容量化等の要請が強いこと及び従来より広い周波数帯域を効率的に利用すること等の要請に起因して、マルチキャリア方式−特に直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を利用する提案がなされている。更に、ユーザ間の直交性を確保するための周波数分割多重化（FDM）方式についても、ローカライズド(localized)FDM方式及びディストリビュート(distributed)FDM方式の２種類が提案されている。ローカライズドFDM方式では、周波数軸上で局所的に良いチャネル状態のユーザに優先的に連続的な帯域が割り当てられる。この方式は、移動度の小さなユーザの通信や、高品質で大容量のデータ伝送等に有利である。ディストリビュートFDM方式では、広帯域に渡って断続的に複数の周波数成分を有するように下り信号が作成される。この方式は、移動度の大きなユーザの通信や、音声パケット（VoIP）のような周期的且つ小さなデータサイズのデータ伝送等に有利である。何れの方式が使用されるにせよ、周波数リソースは連続的な帯域又は離散的な複数の周波数成分を特定する情報に従って、リソースの割り当てが行われる。

図１上側に示されるように、例えば、ローカライズドFDM方式でリソースが「４番」で特定される場合には、フィジカルリソースブロック番号４のリソースが使用される。図１下側に示されるようなディストリビュートFDM方式で、「４番」でリソースが特定される場合には、フィジカルリソースブロック２，８の左半分２つが使用される。図示の例では、１つのフィジカルリソースブロックが２つに分割されている。この種の提案済みの下り通信方式については、例えば非特許文献１に記載されている。

3GPP, R1-062089, NTT DoCoMo, et al., "Comparison between RB-level and Sub-carrier-level Distributed Transmission for Shared Data Channel in E-UTRA Downlink"

下りデータチャネルに付随する下り制御チャネル（L1/L2制御チャネル）は、それを受信及び復調したユーザ装置にリソースが割り当てられているか否かを示す。提案済みの手法におけるL1/L2制御チャネルは、全ユーザ装置に関するリソース割当情報全体を１つのチャネル符号化の単位として処理されている。チャネル符号化の情報単位を大きくすることで、符号化利得の向上を図ることができる。しかしながら、L1/L2制御チャネルが全ユーザ装置について共通にチャネル符号化されていると、基地局からL1/L2制御チャネルを送信するための電力は、最もチャネル状態の悪いユーザ装置に合わせて大きくしなければならない。このことは、チャネル状態が最悪でないユーザ装置にとっては過剰品質になるかもしれないことを意味するだけでなく、干渉信号の低減化や基地局リソースの有効利用等の観点から有利ではない。そこで、基地局配下のユーザ装置各々に閉じて、L1/L2制御チャネルをユーザ装置毎にチャネル符号化し、送信電力についてはユーザ装置毎にパワーコントロールを行うことが考えられる。このようにすると、送信電力に関する上記の懸念は解消されるかもしれない。

一方、ユーザ装置の通信環境は動的に変わるので、特定のユーザ装置に対して適切な送信方式（周波数多重方式）も通信状況に応じて変わる。従って、ある時点でディストリビュートFDM方式で下り通信を行った方が良いユーザ数は常に一定であるとは限らず、通信状況に応じて変化することが望ましい。しかしながら提案済みの通信手法では、ローカライズドFDM方式で通信を行うユーザ数及び／又はディストリビュートFDM方式で通信を行うユーザ数は、予め固定されており、上記の要請に応じることは困難である。仮に、ユーザ装置毎にパワーコントロールを行う上記の手法を用いて、ディストリビュートFDM方式で通信するユーザ数が変わることを許容しようとすると、チャネル符号化される個々のユーザ装置用のL1/L2制御チャネルに、ディストリビュートFDM方式のユーザ数を示す情報を含める必要がある。各ユーザ装置が自局で利用可能な周波数が何であるかを知るのに必要だからである（ユーザ装置はL1/L2制御チャネルを復調し、自装置の識別番号の有無により、割り当てがなされているか否かを判別する。ユーザ装置は、自装置の識別番号の確認後に、ユーザ多重数に応じて、自装置用のリソースブロック番号がどこに記述されているかを知ることができる。）。しかしながら、チャネル符号化される個々のユーザ装置用のL1/L2制御チャネルに、ディストリビュートFDM方式のユーザ数を示す情報を個々に含めることは、下りリンク通信におけるオーバーヘッドの占める割合を増やすことになり、リソースの利用効率の観点からは有利でない。

本発明の課題は、ユーザ毎にチャネル符号化されたL1/L2制御チャネルの情報量を抑制しつつディストリビュートFDM方式で下り通信を行うユーザ数を可変にすることである。

本発明で使用される基地局装置は、ユーザ装置宛のデータチャネルのリソース割当情報及び伝送方式情報を少なくとも含む低レイヤ制御チャネルを作成する手段と、複数のユーザ装置各々について個別に低レイヤ制御チャネルをチャネル符号化する手段と、データチャネル及び低レイヤ制御チャネルをユーザ装置に送信する手段と、ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法を決定する手段とを有する。前記下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報が、前記データチャネルで伝送される。

本発明によれば、ユーザ毎にチャネル符号化されたL1/L2制御チャネルの情報量を抑制しつつディストリビュートFDM方式で下り通信を行うユーザ数を可変にすることができる。

ローカライズドFDM方式及びディストリビュートFDM方式を示す図である。 本発明の一実施例による基地局装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例によるユーザ装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例による方法例を示すフローチャートである。 リソースブロック番号の設定例を示す図である。 図４のステップS20で使用可能なFDM方式の決定方法例を示すフローチャートである。 ツリー分岐番号でリソースブロック番号を特定する例を示す図である。 PRB番号及びDRB番号の対応関係をセル毎に変える様子を示す図である。 PRBの分割法をセル毎に変える様子を示す図である。 パーシステントスケジューリングで使用されるリソースブロックが所定のパターンに従って変えられる様子を示す図である。

本発明の一形態では、移動通信システムで使用される基地局装置は、ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法を決定する。下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報は、データチャネルでユーザ装置に伝送される。これにより、L1/L2制御チャネルを抑制しつつ、ディストリビュートFDM方式を利用するユーザ数を可変にすることができる。

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るが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。

図２は本発明の一実施例による基地局装置を示す。図２には、バッファ１〜Ｎ、スケジューラ２０２、L1/L2制御チャネル生成部２０４、チャネル符号化部２０６，２１０、データ変調部２０８，２１２、報知チャネル生成部２１４、他の送信信号生成部２１６、マッピング部２１８、逆高速フーリエ変換部（IFFT）２２０、CP付与部２２２、RF送信回路部２２４、電力増幅器２２６、デュプレクサ２２８、アンテナ２３０、受信信号復調部２３２、送信法決定部２３４、送信法記憶部２３６及びL3制御信号生成部２３８が示されている。

バッファ１〜Ｎの各々は各ユーザ装置宛のユーザデータ（データチャネル、トラフィックデータと言及されてもよい）を蓄積する送信バッファを示す。ユーザ装置(UE: User Equipment)は一般的には移動端末であるが、固定端末でもよい。

スケジューラ２０２は下りリンクにおけるスケジューリングを行い、どの時間にどのユーザ装置にどのリソースでどのようにデータチャネルが送信されるかを決定する。決定内容はスケジューリング情報（リソース割当情報、伝送フォーマット情報を含む）をなす。リソース割当情報は、周波数、時間、送信電力のようなリソースを特定する。伝送フォーマット情報はデータチャネルの伝送レートを決定し、データ変調方式及びチャネル符号化率で特定される。チャネル符号化率は直接的に指定されてもよいが、データ変調方式及びデータサイズから一意に導出されてもよい。スケジューリングは、下りリンクのチャネル状態を示す情報（CQI）に基づいて行われる。下りリンクのチャネル状態は、下りパイロットチャネルを受信し、受信品質を測定することでユーザ装置で測定され、測定値（CQI）は上り制御チャネルで基地局に報告される。

L1/L2制御チャネル生成部２０４は、スケジューリング情報を含むL1/L2制御チャネル（低レイヤ制御チャネル）を作成する。L1/L2制御チャネル（L1/L2制御信号）は、下りデータチャネルに付随して伝送され、そのデータチャネルを復調するのに必要な情報をユーザ装置に通知する。

チャネル符号化部２０６，２１０は、指示されたチャネル符号化率（１／４，１／３，２／３等）で情報をチャネル符号化する。制御チャネルについてのチャネル符号化率は予めシステムで固定された値でもよい。データチャネルについてのチャネル符号化率（１／４，１／３，２／３，６／７等）については、その都度スケジューリングで決定された値が使用される。

データ変調部２０８，２１２は、指示されたデータ変調方式（ＱＡＭ，１６ＱＡＭ等）で情報をチャネル符号化する。制御チャネルについてのデータ変調方式は予めシステムで固定された値でもよい。データチャネルについてのデータ変調方式（ＱＡＭ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等）については、その都度スケジューリングで決定された値が使用される。

報知チャネル生成部２１４は、報知チャネル（BCH: Broadcast CHannel）を作成する。後述するように、本発明の一実施例による報知チャネルは、複数のフィジカルリソースブロックと、ディストリビュートFDM方式で使用される離散的な複数の周波数成分との対応関係を示す情報も含む。この対応関係はセル毎に決定される。

他の送信信号生成部２１６は、データチャネル、L1/L2制御チャネル、報知チャネル以外の物理チャネルを生成する。そのような物理チャネルには、共通パイロットチャネル、個別パイロットチャネル、同期チャネル等が含まれてもよい。

マッピング部２１８は、各種の（物理）チャネルが適切に周波数多重されるようにマッピングを行う。ユーザ装置の各々がその時点で使用している方式（ローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式）に従ってマッピングが行われる。

逆高速フーリエ変換部（IFFT）２２０は、そこに入力された信号に逆フーリエ変換を施し、OFDM方式による変調を行う。

CP付与部２２２は、逆フーリエ変換後の信号に、サイクリックプレフィックス（CP: Cyclic Prefix）方式でガードインターバルを付加し、送信シンボルを作成する。

RF送信回路部２２４は、送信シンボルを無線周波数で送信するためのディジタルアナログ変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。

電力増幅器２２６は、送信電力を調整する。

デュプレクサ２２８は、同時通信が実現されるように、送信信号及び受信信号を適切に分離する。

受信信号復調部２３２は、上りリンクの信号を受信し、復調する。上りリンクの信号には上りデータチャネル、上りL1/L2制御チャネル、パイロットチャネル等が含まれてよい。受信信号復調部２３２は、下りパイロットチャネルの受信品質に基づいてユーザ装置で導出された品質情報（CQI）を、上りL1/L2制御チャネルから抽出し、スケジューラ２０２に与える。また、受信信号復調部２３２は上りL1/L2制御チャネルから、ユーザ装置の移動度に関する情報も抽出する。移動度に関する情報は、一般的にはドップラ周波数f_Dから導出される移動速度で表現される。ドップラ周波数が大きければ、それだけ高速に基地局及びユーザ装置間の距離が変化していることを示す。

送信法決定部２３４は、ユーザ装置の移動度(f_D)に基づいて、ユーザデータのトラフィック種別に基づいて、又はそれら双方に基づいて、そのユーザ装置との下り通信が、ローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式の何れで行われるべきかを決定する。FDM方式の更新はパケットスケジューリングの頻度ほど頻繁に行われる必要はなく、低頻度で行われてよい。例えば0.5ms又は1.0msのようなサブフレーム毎にスケジューリングがなされていた場合、例えば1000msの周期でFDM方式の更新がなされてもよい（更新は、方式を変更することに加えて、方式を維持することも含む。）。概して、低速移動度の場合はローカライズドFDM方式を、高速移動度の場合はディストリビュートFDM方式が使用されることが好ましい。また、トラフィック種別が高品質大容量データ伝送を要求するデータの場合はローカライズドFDM方式が、音声パケット（VoIP）等のような小データサイズのデータの場合はディストリビュートFDM方式が使用されることが好ましい。

送信法記憶部２３６は、送信法決定部２３４で決定された送信法が何であるか（ローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式）を記憶する。

L3制御信号生成部２３８は、送信法決定部２３４で決定された送信法が何であるかを示す情報を、L1よりもL2よりも上位レイヤのL3制御情報（高レイヤ制御情報）に含める。L3制御情報は、チャネル符号化部２１０及びデータ変調部２１２を介してデータチャネルで伝送される。上述したようにFDM方式の更新は低頻度で行われるので、L1/L2制御チャネルでなくても、L3制御情報のような上位レイヤのシグナリングで充分に間に合う。

図３は本発明の一実施例によるユーザ装置を示す。図３には、アンテナ３０２、デュプレクサ３０４、RF受信回路３０６、受信タイミング推定部３０８、高速フーリエ変換部（FFT）３１０、下りL1/L2制御チャネル復調部３１２、デマッピング部３１４、チャネル推定部３１６、データ復調部３１８、チャネル復号部３２０、メモリ３２２、CQI推定部３２４及びドップラ周波数推定部３２６が描かれている。

デュプレクサ３０４は、同時通信が実現されるように、受信信号及び送信信号を適切に分離する。

RF受信回路３０６は、受信シンボルをベースバンドで処理するためのアナログディジタル変換、周波数変換及び帯域制限等の処理を行う。

受信タイミング推定部３０８は、受信タイミングを推定し、OFDM方式で変調された有効なシンボルの部分（送信シンボルの内、ガードインターバルを除いた部分）を特定する。

高速フーリエ変換部（FFT）３１０は、受信信号を高速フーリエ変換し、OFDM方式の復調を行う。受信信号には、下りデータチャネル、下りL1/L2制御チャネル、下りパイロットチャネル、報知チャネル等が含まれているかもしれない。

下りL1/L2制御チャネル復調部３１２は、受信信号中の下りL1/L2制御チャネルを抽出し、それを復調する。上述したように下りL1/L2制御チャネルは、リソース割当叙情法及び伝送フォーマット情報を含むスケジューリング情報を含む。

デマッピング部３１４は、リソース割当情報に従って受信信号中の自装置宛の下りデータチャネルを抽出し、出力する。デマッピング部３１４は、ユーザ装置が受信する下りデータチャネルの多重法が何であるかに従って、自装置宛の下りデータチャネルを抽出する。多重法は、L3制御情報により指定され、具体的にはローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式である。また、ユーザ装置の在圏するセルで使用されているリソースブロック番号と全セルで共通に使用されているフィジカルリソースブロック番号との対応関係は、報知情報として各ユーザ装置に通知されている。従って、デマッピング部３１４は、この報知情報にも従ってデマッピングを行う必要がある。

チャネル推定部３１６は、下りパイロットチャネルに基づいて、下り伝搬路で受けたフェージング歪を補償するためのチャネル推定を行う。

データ復調部３１８は、スケジューリング情報（伝送フォーマット情報中のデータ変調方式を特定する情報）及びチャネル推定結果に従って、自装置宛の下りデータチャネルのデータ復調を行う。

チャネル復号部３２０は、スケジューリング情報（伝送フォーマット情報中のチャネル符号化率を特定する情報）に従って、自装置宛の下りデータチャネルのチャネル復号化を行う。復号化後の信号はユーザデータとして後段の処理要素に与えられる。

メモリ３２２は、報知チャネル中の報知情報や、データチャネル中のL3制御情報等を記憶する。

CQI推定部３２４は、下りパイロットチャネルの受信品質（例えば、SINR、SIR等で評価されてよい）に基づいて、チャネル状態の良否を示す情報（CQI: Channel Quality Indicator）を導出する。CQIは上りL1/L2制御チャネルで基地局に通知される。

ドップラ周波数推定部３２６は、下りパイロットチャネルの受信状況に基づいて、最大ドップラ周波数f_Dを測定し、測定値又は移動度を導出する。測定値又は移動度も上りL1/L2制御チャネルで基地局に通知される。

図４は本発明の一実施例による移動通信システムで使用される方法例を示すフローチャートである。移動通信システムは、複数のユーザ装置と基地局を有する。

ステップS10では、基地局からセル内のユーザ装置に報知チャネル（BCH）が報知されている。報知チャネルで通知される報知情報は、セルの識別番号のような既存の移動通信システムでも報知されている一般的な情報に加えて、本発明の一実施例によるリソースブロック（RB: Resource Block）情報も含まれる。

図５はリソースブロック情報の一例を示す。リソースブロック情報は、３種類の番号で表現される。３種類の１つ目はフィジカル（Physical）リソースブロック番号であり、システム帯域（例えば５MHｚ）中に所定数個（例えば、１２個）含まれるリソースブロックを示す。２つ目の番号は、ローカライズドFDM方式が行われる場合のリソースブロックを特定するための番号（ローカライズドリソースブロック番号（LRBと略す））であり、本実施例では、LRBとフィジカルリソースブロックは等しく設定され、全セルで共通である。３つ目の番号は、ディストリビュートFDM方式が行われる場合のリソースブロックを特定するための番号（ディストリビュートリソースブロック番号（DRBと略す））である。

DRBは本実施例ではセル毎に独立に設定される。１つのフィジカルリソースブロックを複数個に分割することでディストリビュートリソースブロックが用意される。例えば、図５に示される３つのリソースブロック例のうちの中段の場合には、フィジカルリソースブロックを２分割し、左から若番順に０，１，２，...，１１を２回繰り返すことで番号が付けられている。従って、例えばDRBが４番のリソースは、フィジカルリソースブロック番号が２及び８で左半分のリソースブロック２つである。フィジカルリソースブロックの分割数は全リソースブロックに共通でなくてもよい。図５の下段に示されるように、偶数番号（０を含む）のフィジカルリソースブロックは３分割され、奇数番号のフィジカルリソースブロックは２分割されてもよい。また、離散的な複数の周波数成分の数は、全てのDRB番号について同じでもよいし（中段の例）、異なっていてもよい（下段の例）。図５下段の例では、偶数番号のフィジカルリソースブロック０，２，４，６，８，１０について、０，１，２，...，５を３回反復することで番号が付されているが、奇数番号のフィジカルリソースブロック１，３，５，７，９，１１については、６，７，８，９，１０，１１を２回反復することで番号が付されている。従って、DRB番号が４番のリソースは、フィジカルリソースブロック番号が２，６，１０の中央のリソースブロック３つであるが、DRB番号が８のリソースはフィジカルリソースブロック番号が３及び９で左半分のリソースブロック２つである。

このように、LRB番号はフィジカルリソースブロック番号に等しく全セルに共通な絶対的な番号であるが、DRB番号はセル毎に設定される相対的な番号である。

図４のステップS20では、スケジューリング対象のユーザ装置との下り通信に使用されるFDM方式が何であるかが決定される。即ち、ユーザ装置との下り通信に、ローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式の何れが使用されるかが決定される。

図６は図４のステップS20で使用可能な、FDM方式の決定方法の一例を示すフローチャートである。フローはステップS1から始まり、何れのFDM方式が使用されるべきかが未だ決定されていないユーザ装置の存否が確認される。未決定のユーザ装置が存在しなければ（全てのユーザ装置について決定済みになったならば）、FDM方式の決定方法は終了する。未決定のユーザ装置が存在した場合には、フローはステップS2に進む。

ステップS2では、未決定のユーザ装置の１つが特定される。

ステップS3では、特定されたユーザ装置についてのタイマーが満了しているか否かが確認される。タイマーの時間は、FDM方式の更新周期であり、一例として、送信時間間隔(TTI: Transmission Time Interval)が０．５ｍｓであった場合に、１０００ｍｓ（１秒）である。言い換えれば、FDM方式の更新は比較的長い周期で行われる。タイマーが満了していなかった場合は、フローはステップS1に戻り、説明済みの手順が反復される。タイマーが満了していた場合はフローはステップS4に進む。

ステップS4では、ステップS2で特定されたユーザ装置に対する最大ドップラ周波数f_Dが閾値を超えているか否かが確認される。最大ドップラ周波数f_Dが閾値を超えていた場合は、フローはステップS5に進む。

ステップS5では、そのユーザ装置に対する送信法が、ディストリビュートFDM方式であるか否かが確認され、そうであればフローはステップS8に進む。

ステップS8に至る場合のうち、ステップS5におけるYesの判断によるものについては、ユーザ装置の送信法が現在のところディストリビュートFDM方式に設定されており、現在の移動度が大きいので、送信法はディストリビュートFDM方式のまま維持されるべきである。従って、現在の送信法がそのまま維持され、そのユーザ装置に対するタイマーがリセットされ、フローはステップS1に戻る。

ステップS5にて、そのユーザ装置に対する送信法が、ディストリビュートFDM方式でなかった場合には、フローはステップS7に進む。

ステップS7に至る場合のうち、ステップS5におけるNoの判断によるものについては、現在の移動度は大きいが、ユーザ装置の送信法は現在のところローカライズドFDM方式に設定されている。従って、送信法はディストリビュートFDM方式に変更されるべきである。従ってこの場合、そのユーザ装置のFDM方式がローカライズドFDM方式からディストリビュートFDM方式へ変更されることを求めるL3制御情報が作成される。L3制御情報はそのユーザ装置宛のデータチャネルで伝送される。以後、ステップS8でそのユーザ装置に対するタイマーがリセットされ、フローはステップS1に戻る。

一方、ステップS4において、ユーザ装置に対する最大ドップラ周波数f_Dが閾値を超えていなかった場合は、フローはステップS6に進む。

ステップS6では、そのユーザ装置に対する送信法が、ローカライズドFDM方式であるか否かが確認され、そうであればフローはステップS8に進む。

ステップS8に至る場合のうち、ステップS6におけるYesの判断によるものについては、ユーザ装置の送信法が現在のところローカライズドFDM方式に設定されており、現在の移動度が小さいので、送信法はローカライズドFDM方式のまま維持されるべきである。従って、現在の送信法がそのまま維持され、そのユーザ装置に対するタイマーがリセットされ、フローはステップS1に戻る。

ステップS6にて、そのユーザ装置に対する送信法が、ローカライズドFDM方式でなかった場合には、フローはステップS7に進む。

ステップS7に至る場合のうち、ステップS6におけるNoの判断によるものについては、現在の移動度は小さいが、ユーザ装置の送信法は現在のところディストリビュートFDM方式に設定されている。従って、送信法はローカライズドFDM方式に変更されるべきである。従ってこの場合、そのユーザ装置のFDM方式がディストリビュートFDM方式からローカライズドFDM方式へ変更されることを求めるL3制御情報が作成される。L3制御情報はそのユーザ装置宛のデータチャネルで伝送される。以後、ステップS8でそのユーザ装置に対するタイマーがリセットされ、フローはステップS1に戻る。

このように基地局は、或る送信タイミング（TTI）において、各ユーザ装置に対して使用されるべきFDM方式を判断し、FDM方式が変更されるべき場合はL3制御情報でその旨をユーザ装置に通知する。FDM方式を変える必要がない場合（ステップS5でYesの場合、及びステップS6でYesの場合）には、L3制御情報は生成されなくてよい。

図示の例では、説明の簡明化のため、ステップS4でドップラ周波数の大小関係だけが参照されたが、ユーザデータのトラフィック種別に応じてフローがステップS5へ又はS６へ進む判断がなされてもよい。或いはドップラ周波数の大小関係とトラフィック種別との所定の対応関係に基づいて、フローがステップS5へ又はS６へ進む判断がなされてもよい。

図４のステップS30では、ステップS20で決定されたFDM方式及び生成されたL3制御情報を、対象とするユーザ装置に通知するためのスケジューリングが行われる。一般的には、下りリンクに関するスケジューリングが行われる。スケジューリングにおけるリソースブロックの特定は、対象とするユーザ装置のFDM方式に応じて行われる。リソースの割り当てられるユーザ装置が、ローカライズドFDM方式で下り信号を受信するならば、図５上段に示されるような、フィジカルリソースブロック番号に一致するローカライズドリソースブロック番号（LRB番号）でリソースブロックが特定される。ユーザ装置がディストリビュートFDM方式で下り信号を受信するならば、図５中段又は下段に示されるような、セル毎に独自に決定されたリソースブロック番号でリソースが特定される。図中、上向き矢印は何れも番号「４」のリソースブロックを指すが、FDM方式の相違又はセル毎の番号付けの相違に起因して、番号「４」の表す意味は異なる。

いずれにせよ、何らかの番号でリソースブロックが特定され、特定される内容は下りL1/L2制御チャネルに含められる。リソースブロックの特定法として、以下の３つの方法が考えられる。これらは例示に過ぎず、これら以外の方法でリソースブロックが特定されてもよい。以下の説明で、リソースブロック番号は、LRB番号でもよいし、DRB番号でもよい。

（１）ビットマップ方式
ビットマップ方式では、リソースブロックの種類の数だけビット数を用意し、リソースブロックが使用されるか否かでビットの値が変更される。例えば、リソースブロックが割り当てられた状態が"１"に対応し、割り当てられなかった状態が"０"に対応するとする。リソースブロックが全部で８つあるとする。この場合、"０１１１００１０"は、０番から７番のリソースブロックの内、１，２，３番目及び６番目のリソースブロックが割り当てられ、他のリソースブロックは割り当てられていないことを示す。この手法は、任意のリソース割当を表現することができる点で有利であるが、リソースブロック番号数に合わせて多くのビット数を必要とし、制御情報量は非常に多くなってしまう。

（２）ツリー方式
ツリー方式では、同一ユーザに複数のリソースブロックを割り当てる場合に、リソースブロック番号が連続するように制限され、リソースブロック番号の組み合わせの全てについて別の識別情報（分岐番号）が用意される。

図７最下段に示されるように、リソースブロック番号（RB#）０，１，２，３，４，５で特定される６つのリソースブロックが用意されていたとする。そして、最下段のRB#より上位の６段のツリー構造が想定される。ツリー構造の分岐又は頂点には１桁又は２桁の数字が対応付けられており、この数字が上記の識別情報又は分岐番号である。１つのリソースブロックが割り当てられる場合には、分岐番号０，１，...，５の何れかでリソースブロック番号０，...，５の何れかが特定される。２つのリソースブロックが割り当てられる場合には、分岐番号６，７，...，１０の何れかでリソースブロック番号０及び１、１及び２、...４及び５の何れかが特定される。以下同様に複数のリソースブロックが割り当てられる場合、連続するリソースブロック番号の組み合わせ１つにつき１つの数字（１桁又は２桁）が、連続するリソースブロック番号を特定するのに使用される。

例えば、割り当てられたRB#が０番しかなかった場合、分岐番号を示す情報は"０"で表現される。割り当てられたRB#が０番及び１番であった場合、分岐番号を示す情報は、１０進法の７＝２進法の"００１１１"で表現される。割り当てられたRB#が２番乃至４番であった場合、分岐番号を示す情報は、１０進法の１３＝２進法の"０１１０１"で表現される。割り当てられたRB#が１番乃至４番であった場合、分岐番号を示す情報は、１０進法の１６＝２進法の"１００００"で表現される。リソースブロック番号数は６つなので、ビットマップ方式なら６ビット必要である。しかしながら本方式は高々２桁の数字で割当内容を表現でき、上記のように制御ビット数を節約できる。一般に、本方式によれば、必要な制御ビット数は、log₂[RB数×(RB数+1)/2] で済む。

（３）先頭番号指定方式
この方式は、同一ユーザに複数のリソースブロックを割り当てる場合に、リソースブロック番号が連続するように制限される点で（２）の方式と同様である。本方式は、（２）の方式と異なり、連続するリソースブロック番号の先頭番号と、後続のリソースブロック数を指定することで、一連のリソースブロック番号を特定する。例えば、リソースブロック番号１，２，３，４が割り当てられる場合、リソースブロック番号「１」と、後続数の「３」とが指定される。先頭番号を指定するのに要するビット数はlog₂(RB総数)であり、後続数を表現するのに要するビット数はlog₂(RB総数)である。このようにしても制御ビット数を削減することができる。

ローカライズドFDM方式に関しては、上記の（１）乃至（３）の何れの方式も適用可能である。ディストリビュートFDM方式に関しては、（２）又は（３）の方式が適用されることが好ましい。ディストリビュートFDM方式の場合、どのリソースブロック番号も広範な帯域にわたる複数の周波数成分を表現する。従って、リソースブロック番号が連続している制限を付けても付けなくても伝送品質に大差はないことが予想される。例えば、リソースブロック番号１，２，３，６で特定されるリソースが使用される場合と、リソースブロック番号１，２，３，４で特定されるリソースが使用される場合とでは大差ないと考えられる。むしろ、複数のリソースブロック番号が割り当てられる場合にはそれらが連続しなければならないようにすることで、必要な制御ビット数を削減した方が良い場合が多い。

図４のステップS40では、（１）乃至（３）の何れかの方式でリソースブロック番号を特定する情報を含むL1/L2制御チャネルが、データチャネルと共にユーザ装置に伝送される。一例として、下りチャネルに関しては、データチャネルの割当は例えば０．５ｍｓのようなTTI毎にスケジューリングされ、L1/L2制御チャネルと共にデータチャネルがユーザ装置に送信される。これに対して、FDM方式の更新は、例えば１０００ｍｓのような長周期で上位レイヤの制御情報を通じて行われる。ユーザの移動度のような量は、高速には変化しないことが予想されるからである。従って図４に示される手順の流れは説明の便宜上のものに過ぎず、現実の手順が厳密に再現されているものでないことは当業者に明白であろう。

上述したようにディストリビュートFDM方式用のリソースブロック番号は、各セルで独自に決定され、その内容は報知チャネルで報知される。この場合において、隣接するセルで同じ周波数にたまたま同じリソースブロック番号が付与されていた場合、セル端のユーザは比較的大きな干渉を受けるおそれがある。同じ周波数に同じリソースブロック番号が使用されていた場合に、セル端ユーザが他セル干渉を受けるかもしれないことは、ローカライズドFDM方式でもディストリビュートFDM方式でも同様である。しかし、ローカライズドFDM方式の場合、各ユーザにはチャネル状態の良いリソースブロックが割り当てられるので、他セル干渉の影響はディストリビュートFDM方式の方が深刻である。ディストリビュートFDM方式では、チャネル状態の良否に基づいてリソースが割り当てられているわけではないからである。このような観点から、本発明の第２実施例では、他セル干渉がなるべく抑制されるようにリソースブロック番号又はリソースブロックの分割法が工夫される。

図８は、セル間干渉を抑制するために、フィジカルリソースブロック番号（PRB番号）とディストリビュートFDM方式のリソースブロック番号（DRB番号）との対応関係が、セル間で互いに異なるように設定されている。具体的には、フィジカルリソースブロック番号１は、セル１ではDRB番号０及びDRB番号１に、セル２ではDRB番号８及びDRB番号９に、そしてセル３ではDRB番号４及びDRB番号５に対応する。このようにすると、例えば、若番順にリソースブロック番号が使用されるようにシステム全体で決められていたとしても、セル間干渉はかなり抑制される。

図９は、セル間干渉を抑制するために、フィジカルリソースブロック（PRB）各々を分割する方法をセル毎に変える様子を示す。セル１，セル２及びセル３は、何れも多重数Nは２である。PRBを周波数分割することで多重数N=2を実現する方法は、図示のもの以外に様々存在する。例えば、１つのPRBが１２個のサブキャリアを含んでいた場合、１以上１１以下のサブキャリアを含む部分と、残りのサブキャリアを含む部分とでN=2を実現することができる。更に、セル４，セル５及びセル６に示されるように、周波数方向だけでなく、時間方向にも異なる分け方をすることで、セル間干渉を抑制することができる。図８や図９に示される手法は、別々に使用されてもよいし、組み合わせて使用されてもよい。周波数方向及び時間方向の分割数や、多重数の数値は一例に過ぎず、適切な如何なる数が使用されてもよい。

ところで、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)等の既存の移動通信システムでは、データスループット（特に下りリンクのデータスループット）を向上させるため、適応変調及びチャネル符号化(AMC: Adaptive Modulation and Channel coding)が行われている。チャネル状態の良否等に応じてデータ変調方式やチャネル符号化方式が適応的に（極端な場合は、0.5ms程度のTTI毎に）変更されるので、この手法はデータ伝送の高速大容量化に大きく貢献できる。特にパケット長の長いデータ伝送の場合に、AMCはスループットを大きく向上させることができる。

AMCではデータチャネルに適用される伝送フォーマット（変調方式及びチャネル符号化率）が何であるかをその都度ユーザ装置にL1/L2制御チャネルで通知する必要がある。L1/L2制御チャネルはデータチャネルの復調に不可欠な情報を含むので、全ての下りデータチャネルが伝送される度にそれに付随して伝送されなければならないのが原則である。

したがってパケット長の短いデータが頻繁に伝送される場合には、個々のデータ伝送の全てにL1/L2制御チャネルが必要になり、制御チャネルに割り当てる無線リソースの割合が多くなり、データチャネルに割り当てる無線リソースが少なくなってしまう。パケット長の短い頻繁に発生するデータの代表例は、音声パケット、VoIP（ボイスオーバインターネットプロトコル）、リアルタイムデータ等である。

このような不都合に対処するため、パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)と呼ばれる手法が提案されている。この手法では固定された（例えば１つの）伝送フォーマットで、例えば20msのような所定の周期で下りデータチャネル（典型的には、音声パケット）が伝送される。例えば変調方式はQPSKに、チャネル符号化率は1/3に固定され、それらは基地局及びユーザ装置に既知である。従ってL1/L2制御チャネルがその都度ユーザ装置に通知されなくても、ユーザ装置はVoIPのような下りデータチャネルを適切に受信できる。

図１０に示されるように、本発明の第３実施例では、例えば２０ｍｓのような割当周期毎に伝送されるべきデータが、ディストリビュートFDM方式で伝送され、使用されるリソースブロックは、そのデータ発生周期（割当周期）より長い繰り返し周期（例えば１０００ｍｓの周期）にわたって、周波数軸上で所定のホッピングパターンを描くように用意される。図中破線枠で示されるように、１つのVoIPデータを同じTTIの中で複数のリソースブロックにマッピングすることで、ディストリビュートFDM方式による伝送が実現される。ホッピングパターン及び伝送フォーマットは、上位レイヤのL3制御情報で変更されてもよいが、少なくとも上記の繰り返し周期の間は固定される。ホッピングパターンは繰り返し周期毎に変えられてもよいし、不変に維持されてもよい。いずれにせよ、パーシステントスケジューリングで使用されるリソースブロック番号が、繰り返し周期の間に様々に変えられ、周波数ダイバーシチ効果を利用することで、既存のパーシステントスケジューリングが行われる場合に比べて伝送品質を更に保証することができる。

以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。

（第１項）
ユーザ装置宛のデータチャネルのリソース割当情報及び伝送方式情報を少なくとも含む低レイヤ制御チャネルを作成する手段と、
複数のユーザ装置各々について個別に低レイヤ制御チャネルをチャネル符号化する手段と、
データチャネル及び低レイヤ制御チャネルをユーザ装置に送信する手段と、
ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法を決定する手段と、
を有し、前記下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報が、前記データチャネルで伝送される
ことを特徴とする基地局装置。

（第２項）
前記ローカライズドFDM方式では、少なくとも１つのフィジカルリソースブロックの全帯域が或るユーザ装置に割り当てられ、
前記ディストリビュートFDM方式では、或るユーザ装置宛の信号は、離散的な複数の周波数成分を有し、複数の周波数成分の各々は１つのフィジカルリソースブロックの帯域より狭い帯域を占める
ことを特徴とする第１項記載の基地局装置。

（第３項）
システム帯域を構成する複数のフィジカルリソースブロックと、離散的な複数の周波数成分の組との対応関係が、セル毎に決定される
ことを特徴とする第１項記載の基地局装置。

（第４項）
前記対応関係が、報知チャネルで報知される
ことを特徴とする第３項記載の基地局装置。

（第５項）
前記対応関係が、少なくとも隣接するセルで異なるように決定される
ことを特徴とする第３項記載の基地局装置。

（第６項）
前記離散的な複数の周波数成分の組により占められる周波数及び時間が、或る周期の間に所定のホッピングパターンを描くように決定される
ことを特徴とする第５項記載の基地局装置。

（第７項）
或るユーザ装置宛の信号に属する複数の周波数成分の組と、別のユーザ装置宛の信号に属する複数の周波数成分の組とが、同一サブフレーム内で時分割多重されて送信される
ことを特徴とする第５項記載の基地局装置。

（第８項）
前記離散的な複数の周波数成分の組が番号で特定され、複数の周波数成分の組の２つ以上が同一のユーザ装置に割り当てられる場合、連続した番号の組が割り当てられる
ことを特徴とする第３項記載の基地局装置。

（第９項）
前記連続した番号の組み合わせの各々を指定する所定の識別情報が、前記リソース割当情報に含まれる
ことを特徴とする第８項記載の基地局装置。

（第１０項）
前記連続した番号の先頭番号及び後続番号の個数が、前記リソース割当情報に含まれる
ことを特徴とする第８項記載の基地局装置。

（第１１項）
ローカライズドFDM方式の場合に、複数のフィジカルリソースブロックの各々が特定のユーザ装置に割り当てられているか否かを示すビットマップ情報が、前記リソース割当情報に含まれる
ことを特徴とする第１項記載の基地局装置。

（第１２項）
システム帯域を構成する複数のフィジカルリソースブロックの各々が番号で特定され、複数のフィジカルリソースブロックが同一のユーザ装置に割り当てられる場合、連続した番号のフィジカルリソースブロックが割り当てられる
ことを特徴とする第１１項記載の基地局装置。

（第１３項）
前記連続した番号の組み合わせの各々を指定する所定の識別情報が、前記リソース割当情報に含まれる
ことを特徴とする第１２項記載の基地局装置。

（第１４項）
前記連続した番号の先頭番号及び後続番号の個数が、前記リソース割当情報に含まれる
ことを特徴とする第１２項記載の基地局装置。

（第１５項）
移動通信システムの基地局装置で使用される方法であって、
ユーザ装置宛のデータチャネルのリソース割当情報及び伝送方式情報を少なくとも含む低レイヤ制御チャネルを作成するステップと、
複数のユーザ装置各々について個別に低レイヤ制御チャネルをチャネル符号化するステップと、
データチャネル及び低レイヤ制御チャネルをユーザ装置に送信するステップと、
を有し、ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法が決定され、
前記下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報が、前記データチャネルで伝送される
ことを特徴とする方法。

PRB フィジカルリソースブロック
LRB ローカライズドFDM方式のリソースブロック
DRB ディストリビュートFDM方式のリソースブロック
１〜N バッファ
２０２ スケジューラ
２０４ L1/L2制御チャネル生成部
２０６，２１０ チャネル符号化部
２０８，２１２ データ変調部
２１４ 報知チャネル生成部
２１６ 他の送信信号生成部
２１８ マッピング部
２２０ 逆高速フーリエ変換部（IFFT）
２２２ CP付与部
２２４ RF送信回路部
２２６ 電力増幅器
２２８ デュプレクサ
２３０ アンテナ
２３２ 受信信号復調部
２３４ 送信法決定部
２３６ 送信法記憶部
２３８ L3制御信号生成部
３０２ アンテナ
３０４ デュプレクサ
３０６ RF受信回路
３０８ 受信タイミング推定部
３１０ 高速フーリエ変換部（FFT）
３１２ 下りL1/L2制御チャネル復調部
３１４ デマッピング部
３１６ チャネル推定部
３１８ データ復調部
３２０ チャネル復号部
３２２ メモリ
３２４ CQI推定部
３２６ ドップラ周波数推定部

Claims (1)

1. ユーザ装置宛のデータチャネルのリソース割当情報及び伝送方式情報を少なくとも含む低レイヤ制御チャネルを作成する手段と、
   複数のユーザ装置各々について個別に低レイヤ制御チャネルをチャネル符号化する手段と、
   データチャネル及び低レイヤ制御チャネルをユーザ装置に送信する手段と、
   ユーザ装置の移動度及びトラフィック種別の少なくとも一方に応じて、下り無線リソースの多重方法を決定する手段と、
   を有し、前記下り無線リソースの多重方法がローカライズドFDM方式又はディストリビュートFDM方式であることを示す高レイヤ制御情報が、前記データチャネルで伝送される
   ことを特徴とする基地局装置。

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