JP2010110017A - 基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】周期的にデータが発生するトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを周期的に割り当てることができる基地局および移動局を提供する。
【解決手段】基地局に、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段を備えることにより達成される。
【選択図】図8
【解決手段】基地局に、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段を備えることにより達成される。
【選択図】図8
Description
本発明は、LTE(Long Term Evolution)システムに関し、特に基地局および移動局に関する。
送信スロット毎、もしくは送信スロットの周波数帯域を分割したリソースブロック(RB: Resource Block)毎に、受信チャネル状態に基づいて、ユーザに対して送信を割り当てる高速パケットスケジューリングは、高い周波数利用効率を実現できる。
しかし、高速パケットスケジューリングを実現するには、基地局から各ユーザ端末へ、送信スロット毎、もしくはリソースブロック毎に割り当て情報を通知する必要があり、また各ユーザ端末から基地局へ伝搬路状態のフィードバックが必要になるなど、シグナリングオーバヘッドの増大が問題となる。
Ericsson, R1−060099, "Persistent Scheduling for E−UTRA", TSG−RAN WG1 LTE AdHoc, Helsinki, Finland, January 23−25, 2006
上述した高速パケットスケジューリングは、音声サービスのような、ほぼ固定のサイズのパケットが一定周期で発生し、さらに遅延に対する要求条件が厳しいトラヒックに適用するのは困難である。このようなトラヒックに対しては、例えば、受信状態が悪い場合に送信データが発生しても受信状態がよくなるまで待機することは許されないためである。したがって、このようなトラヒックに対しては、受信状態などを考慮せず、一定周期で固定的に無線リソースを割り当てたいという要求が生じる。
そこで、周期的にデータが発生するVoIPのようなトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを周期的に割り当てるパーシステント スケジューリング(Persistent scheduling)が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
しかし、この提案は、コンセプトベースであり、具体的な基地局および移動局の構成などについては提案されていない。
そこで本発明は、周期的にデータが発生するトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを周期的に割り当てることができる基地局および移動局を提供することを課題とする。
本基地局は、
システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、
前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段;
を備える。
システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、
前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段;
を備える。
本発明の実施例によれば、周期的にデータが発生するトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを周期的に割り当てることができる基地局および移動局を実現できる、
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
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。
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。
本実施例にかかる移動通信システムは、基地局100と、移動局200とを備える。基地局100および移動局200は、周期的にデータが発生するトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを、移動局200および基地局100に周期的に割り当てる。
上述したように、基地局100が受信チャネル状態の周波数選択性に基づいて、移動局200にリソースブロックを割り当てる周波数領域の高速パケットスケジューリングは、移動局200における各リソースブロックの割り当て情報の通知、移動局200における受信チャネル状態のフィードバックなど、L1/L2制御シグナリングが増大する。
パーシステント スケジューリングの主目的は、L1/L2制御シグナリングを削減することであるため、本実施例にかかる移動通信システムに適用されるパーシステント スケジューリングには、周波数ダイバーシチ効果が期待される以下の送信法が適用される。上述したように、パーシステント スケジューリングとは、周期的にデータが発生するトラヒックに対して、予め決められた無線リソースを周期的に割り当てるスケジューリング方法である。
下りリンクについてはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用される。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
さらに、下りリンクでは、ブロック分割を行うリソースブロックレベルのディストリビューティド(Distributed)送信法を行う。すなわち、図1に示すように、システム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックを複数に分割(ブロック分割)して構成される分散型リソースブロックを各ユーザに割り当てる。1つの送信スロット中に分散して分散型リソースブロックが割り当てられる。分散型リソースブロックは、リソースブロックレベル、すなわちリソースブロックを単位として割り当てられる。また、下りリンクでは、上述した分散型リソースブロックではなく、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックを各ユーザに割り当てるようにしてもよい。
図1には、2個の分散型リソースブロックにより、リソースブロックが構成される例を示す。所定の割り当て周期において、同じ分散型リソースブロックを割り当てるようにしてもよいし、割り当て周期毎に割り当てる分散型リソースブロックを変更するようにしてもよい。割り当て周期毎に割り当てる分散型リソースブロックを変更することにより、周波数ダイバーシチ利得を得ることができる。ここで、割り当て周期とは、ユーザに分散型リソースブロックを割り当てる周期であり、送信するデータの種別に依存し、例えばVoIP(Voice over Internet Protocol)の場合には、パケットの送信間隔と同様20msとなる。
このような送信法を適用することにより、下りリンクにおいて、伝搬環境の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的に変更する適応変調チャネル符号化(AMC: adaptive modulation and coding)が適用される場合に、移動局200は周波数領域で平均化した受信チャネル状態のみをフィードバックすればよい。その結果、基地局100では、帯域全体で平均化された受信チャネル状態の時間変動のみに基づいて、周波数ダイバーシチ効果を得るような送信が行われる。
上りリンクについてはSC−FDMA(Single−Carrier Frequency Division Multiple Access)が適用される。SC−FDMAとは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。
さらに、上りリンクでは、図2に示すように、周波数ホッピングを適用したローカライズド送信法を行う。すなわち、移動局に対し、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックが、所定の割り当て周期で割り当てられ、さらに周波数ホッピングが適用されることにより、周波数ダイバーシチ効果を得る。ここで、周波数ホッピングとは、送信スロット毎に、割り当てるリソースブロックを切り替えることをいう。ここで、割り当て周期とは、ユーザにリソースブロックを割り当てる周期であり、送信するデータの種別に依存し、例えばVoIPの場合には、パケットの送信間隔と同様20msとなる。
次に、時間ダイバーシチ効果を得る送信法について説明する。
再送制御(ARQ)と誤り訂正符号化処理とを組み合わせたハイブリッドARQ(hybrid automatic repeat request)を適用する場合、HARQを行うためのシグナリングが必要であるため、シグナリングオーバヘッドが増大する。
例えば、非同期型HARQを適用した場合、再送に対して、送信スロットもしくはリソースブロックの動的な割り当てが必要となり、割り当て情報の通知、再送を要求するためのACK/NACKを通知するシグナリングが必要となる。非同期HARQとは、初送のタイミングの一定時間後、例えば少なくとも受信側のAck/Nack送信から一定時間後の任意のタイミングに再送機会を割り当てる方法である。
また、例えば、同期型HARQを適用した場合、再送に対する割り当ては固定的に行われるため、割り当て情報のシグナリングは不要だが、再送を要求するためのACK/NACKのシグナリングは必要となる。ここで、同期HARQとは、初送のタイミングの一定時間後、例えば少なくとも受信側のAck/Nack送信から一定時間後に再送機会を割り当てる方法である。
そこで、本実施例にかかる移動通信システムでは、HARQは適用せず、時間ダイバーシチ効果を利用するため、予め決められた固定回数の送信を行う。
この場合、同じデータを2回送信するようにしてもよいし、チャネル符号化後のデータ系列を複数のサブフレームにまたがってマッピングするようにしてもよい。
図3には、下りリンクの場合の送信方法が示される。ここでは、チャネル符号化後のデータ系列が、複数、例えば2個のサブフレームにまたがってマッピングされる。すなわち符号化されたデータ系列が2個のサブフレームに分けて送信される。この場合、2回の送信では、それぞれ、複数、例えば2個の分散型リソースブロックが使用される。したがって、1つの符号化されたデータ系列が4つに分割して割り当てられることになる。
符号化されたデータ系列を2個のサブフレームに分けて送信することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、受信誤りを低減できる。2回受信するまで復号できないという問題があるが、割り当て周期を20msとし、同じデータの送信間隔を10msとした場合、その遅延は10ms程度であり、この程度であれば許容できる。
図4には、上りリンクの場合の送信方法が示される。ここでも、チャネル符号化後のデータ系列が、複数、例えば2個のサブフレームにまたがってマッピングされる。すなわち符号化されたデータ系列が2個のサブフレームに分けて送信される。符号化されたデータ系列を2個のサブフレームに分けて送信することにより、時間ダイバーシチ効果を得ることができ、受信誤りを低減できる。2回受信するまで復号できないという問題があるが、割り当て周期を20msとし、同じデータの送信間隔を10msとした場合、その遅延は10ms程度であり、この程度であれば許容できる。
また、本実施例にかかる移動通信システムでは、所要のパケット誤り率(PER: Packet Error Rate)を満足するため、適応変調チャネル符号化および送信電力制御(TPC: Transmission Power Control)が行われる。
適応変調チャネル符号化を適用することにより、使用するMCS(Modulation and Coding Scheme)、すなわち、基地局100が、各移動局200が測定した受信品質等に基づいて移動局200毎に決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせが変わると、同時に必要な無線リソース、例えば分散型リソースブロック数が変わる。しかし、送信電力制御を併用することにより、リソースブロックの割り当てを変える必要がない。
例えば、長周期の適応変調チャネル符号化制御、例えば、割り当て周期以上、例えば数100ms以上の周期と割り当て周期ごとの送信電力制御を組み合わせる。この場合、適応変調チャネル符号化およびリソースブロックの割り当ての変更の頻度は小さいため、変更の通知は上位レイヤのシグナリングを用いる。このシグナリングは、受信状態が変化した場合に発生する。また、パーシステント スケジューリングの対象となるユーザ以外のユーザに対するシグナリングと同様に、L1/L2制御シグナリングを用いてもよい。このL1/L2制御シグナリングが用いられる場合には、無線リソースを事前に確保する必要がある。
また、本実施例にかかる移動通信システムでは、移動局200においてもパーシステント スケジューリングが適用される。
この場合、基地局100から移動局200への受信チャネル状態のフィードバック、すなわち割り当てを決定した受信チャネル状態測定用のパイロットチャネルの送信帯域幅を示す情報(下りリンク)、移動局200から基地局100への受信チャネル状態測定用のパイロット信号の送信(上りリンク)の周期は,割り当て周期以上にする。具体的には、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期とする。
下りリンクのパーシステント スケジューリングにおける、受信チャネル状態のフィードバック情報の通知は以下のような送信法を用いて行う。すなわち、基地局100は、移動局200からの受信チャネル状態のフィードバック情報に基づいて、パーシステント スケジューリングを行う。移動局200は、受信帯域の平均的な受信状態を一定周期で上りリンクを使ってフィードバックする。その周期は、実際のデータチャネルの割り当て周期よりも長くする。
移動局200は、受信チャネル状態を、ランダム アクセス チャネル(RACH: Random Access Channel)により送信する。すなわち、上位レイヤ(L3)のシグナリングにより送信する。また、移動局200は、予め周期的に割り当てられた、時間および周波数により決定される無線リソースを用いて送信するようにしてもよい。この場合、送信に使用される無線リソースはパーシステント スケジューリングを適用した通信開始時に指定され、通知される。この無線リソースは、MCSが切り替えられる場合にも再指定される。
上りリンクのパーシステント スケジューリングにおける、受信チャネル状態測定用信号は、以下の送信法により行われる。すなわち、移動局200は上りリンクの受信チャネル状態測定用のパイロット信号を基地局100に送信し、基地局100は移動局200から送信された上りリンクの受信チャネル状態測定用のパイロット信号を用いて、上りリンクの受信状態を測定する。
基地局100は、上りリンクの受信状態を上述したディストリビューティド送信により、データチャネルの送信帯域幅を示す情報を、分散型リソースブロック、すなわち周波数スケジューリングを行う周波数帯域幅の帯域幅と等しい送信帯域幅で送信する。また、ローカライズド送信により、割り当てられている帯域で送信するようにしてもよい。ここで、ローカライズド送信とは、各ユーザに対して、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックを割り当てる送信方法である。この場合、移動局200の位置が、基地局100から遠くて、広い帯域で送信する必要が生じた場合には、複数回、すなわち2回以上に分けてローカライズ送信を行うようにしてもよい。すなわち、2以上の送信スロットを割り当てて送信する。
次に、下りリンクにおけるパーシステント スケジューリングにおけるリソースブロックの解放について説明する。
基地局100は、図5に示すように、パーシステント スケジューリングによって割り当てられたリソースブロックまたは分散型リソースブロックを、そのユーザに対する送信データがない場合には解放し、他のユーザに割り当てる。すなわち、基地局100は、ターゲットユーザ向けの送信データがある場合にリソースブロックまたは分散型周波数ブロックを割り当て、無い場合には、その割り当てる予定であったリソースブロックまたは分散型周波数ブロックを解放し、他のユーザに割り当てる。
基地局100から送信されるデータには、UE−IDが重畳されたCRCが含まれる。移動局200は、送信データにUE−IDが重畳されたCRCを検出している。したがって、他のユーザにリソースブロックまたは分散型リソースブロックが割り当てられた場合には、CRCに重畳されるUE−IDが異なるため、CRCチェックでエラーが検出される。このため、移動局200は、自局向けのデータであるか否かを知ることができる。ここで、再送制御が行われている場合には、ユーザ端末(移動局200)は再送要求としてNACKを送信するが、基地局100ではこれを無視する。
次に、上りリンクにおけるパーシステント スケジューリングにおけるリソースブロックの解放について説明する。
上りリンクでは、上述した下りリンクとは異なり、パーシステント スケジューリングによって割り当てられたリソースブロックを解放するために、移動局200は、送信データの有無を基地局100に通知する。
送信データの有無を基地局100に通知する方法として、以下の3つの方法があるがいずれの方法を適用してもよい。
図6Aに示すように、送信データがあるときに基地局100に通知する(Assign request base)。例えば、所定の周期、例えば割り当て周期で、送信データがある場合に、リソースブロックを割り当てることを要求する割り当て要求を送信する。
また、図6Bに示すように、送信データがないときに基地局100に通知する(Release request base)。例えば、所定の周期、例えば割り当て周期で、送信データがない場合に、リソースブロックを解放することを要求する解放要求を送信する。
図6Cに示すように、送信データが発生した場合および送信データが無くなった場合に基地局100に通知する(Combination of assign and release request)。例えば、所定の周期、例えば割り当て周期で、送信データがある場合に、リソースブロックを割り当てることを要求する割り当て要求を送信し、送信データがない場合に、リソースブロックを解放することを要求する解放要求を送信する。
また、この通知信号は、RACHにより送信する。すなわち、上位レイヤ(L3)のシグナリングにより送信する。また、予め周期的に割り当てられた,時間と周波数とにより決定される無線リソースを用いて送信するようにしてもよい。この場合、排他的な無線リソースを割り当てることにより、ユーザ間を直交させることができ、受信品質を向上させることができる。また、予め固定的に割り当てられた無線リソースを割り当てるが、少数のユーザで符号分割多元接続方式により多重するようにしてもよい。
次に、データ送信および制御情報の送信の割り当てタイミングについて説明する。
音声サービスを考える場合、上りリンクと下りリンク(以下、上下リンクとよぶ)で、固定的な無線リソースの割り当てを行うことが考えられる。このような場合、制御情報の送信のための無線リソースの割り当ても含めて、上下リンクにおける固定的な無線リソースの割り当てのタイミングを最適化することにより、効率的に制御情報の通信を行うことが可能となる。
下りリンクの受信チャネル状態、上り送信データの有無、下りデータ送信に対するACK/NACKを送信するための無線リソースは、下りの送信の直前に割り当てる。このようにすることにより、下りリンクの受信チャネル状態を下り送信のリンクアダプテーションに反映可能となる。また、上りデータの有無を通知することにより、空いた上り無線リソースを他のユーザに再割り当てできる。この場合、再割り当ての結果は下りデータ送信と同時に通知される。
上りデータ送信のための無線リソースは、下りデータ送信の後に割り当てる。このようにすることにより、上りのデータ送信のための無線リソースが解放された場合に、再割り当て結果を割り当てられたユーザに通知可能となる。上りデータ送信と共に下りデータ送信に対するACK/NACKを送信してもよい。
具体的に、データ送信および制御情報の送信の割り当てタイミングについて、図7Aおよび図7Bを参照して説明する。
上りデータが発生した場合について説明する。
ユーザ端末(移動局200)は、下り受信チャネル状態のフィードバック、割り当て要求または解放要求、下りリンクのデータ送信に対するACK/NACKの何れか1つ以上を送信する(ステップS702)。ここでは、上りデータが発生しているので、割り当て要求が送信される。
次に、基地局100は、上りリンクで通知された下りの受信チャネル状態に基づいてリンクアダプテーション、すなわち適応変調チャネル符号化を行い、該リンクアダプテーションの結果に基づいて、下りデータの送信を行う。また、基地局100は、解放要求がユーザ端末から送信された場合には、パーシステント スケジューリングが適用されているユーザ以外のユーザに対する下りデータのサブフレーム内のマッピング情報を送信する。また、基地局100は、上り送信の割り当て情報を通知する。パーシステント スケジューリングが適用されているユーザのリソースが解放された場合には,そのリソースにパーシステント スケジューリングが適用されるユーザ以外のユーザが割り当てられる(ステップS704)。
次に、ユーザ端末は、上りデータの送信を行う。ここで、下りリンクのデータ送信に対するACK/NACKを同時に送ってもよい(ステップS706)。
次に、基地局100は、下りリンクのデータ送信に対するACK/NACKを送信する(ステップS706)。
下りデータが発生した場合について説明する。
下りデータが発生した場合には、上述したステップS702とステップS704の処理が行なわれる。
すなわち、ユーザ端末(移動局200)は、下り受信チャネル状態のフィードバックおよび割り当て要求または解放要求の何れか1つ以上を送信する(ステップS702)。
次に、基地局100は、上りリンクで通知された下りの受信チャネル状態に基づいてリンクアダプテーションを行い、該リンクアダプテーションの結果に基づいて、下りデータの送信を行う。
また、基地局100は、パーシステント スケジューリングが適用されているユーザ以外のユーザに対する下りデータのサブフレーム内のマッピング情報を送信する。また、基地局100は、上り送信の割り当て情報を通知する。パーシステント スケジューリングが適用されているユーザのリソースが解放された場合には,そのリソースにパーシステント スケジューリングが適用されるユーザ以外のユーザが割り当てられる(ステップS704)。
次に、上述した移動通信システムを実現する基地局100および移動局200の構成について説明する。ここでは、下りリンクにおいてパーシステント スケジューリングが適用される基地局100および移動局200と、上りリンクにおいてパーシステント スケジューリングが適用される基地局100および移動局200とに分けて説明するが、両方の機能を備えるように基地局100および移動局200を構成するようにしてもよい。
下りリンクにおいてパーシステント スケジューリングが適用される基地局100および移動局200について、図8および図9を参照して説明する。
基地局100は、RF受信回路102と、RF受信回路102と接続された復調・復号部104と、復調・復号部104と接続されたスケジューラ106と、スケジューラ106及び復調・復号部104と接続された優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108と、ヘッダ情報取得部110と、ヘッダ情報取得部110と接続されたパケット選別部114と、ヘッダ情報取得部110、パケット選別部114及びスケジューラ106と接続されたバッファ管理部112と、パケット選別部114と接続されたPDU(Protocol Data Unit)生成部116と、PDU生成部116及びバッファ管理部112と接続された送信バッファ118と、送信バッファ118及びスケジューラ106と接続されたセレクタ120と、セレクタ120と接続された1又は複数の符号化・変調処理手段としての符号化・変調部122と、符号化・変調部122と接続された送信電力制御手段としてのRF送信部124と、RF送信部124およびスケジューラ106と接続された制御信号生成部126とを備える。
各移動局200からの制御情報を含む制御信号はRF受信回路102により受信され、受信された制御信号は復調・復号部104に入力される。復調・復号部104では、制御信号の復調・復号処理が行われ、各移動局200の上り制御情報(リソースブロック毎の下りリンク受信チャネル状態)、例えば、各ユーザ端末のリソースブロック毎の下りリンクのCQI(Channel Quality Indicator)の通知がスケジューラ106に行われる。
また、移動局200が、上位レイヤのシグナリングにより受信チャネル状態をフィードバックする場合には、該上位レイヤの制御信号が優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108に入力される。優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108は、上位レイヤの制御信号に基づいて、優先的に割り当てるリソースブロックを決定し、スケジューラに入力する。
一方、ネットワークから送信されたIPパケットが受信されると、ヘッダ情報取得部110は、受信されたIPパケットから宛先アドレス等のパケットヘッダ情報を取得し、取得したパケットヘッダ情報をバッファ管理部112に通知し、IPパケットをパケット選別部114に入力する。
バッファ管理部112は、通知されたパケットヘッダ情報及び後述する送信バッファ118から通知される各待ち行列の状態に基づいて、パケット選別部114に対してパケットデータの格納先を指定する。また、バッファ管理部112は、宛先アドレスとそのアドレスに対応する待ち行列のメモリアドレスとを送信バッファ118に入力する。またバッファ管理部112は、パケットヘッダ情報及び送信バッファ118から通知される各待ち行列の状態をスケジューラ106に通知する。
パケット選別部114は、バッファ管理部112により指定されたパケットデータの格納先に基づいて、入力されたIPパケットを選別し、選別したパケット毎にPDU生成部116に入力する。PDU生成部116は、入力されたパケットをPDU化し、送信バッファ118に入力する。
送信バッファ118は、バッファ管理部112により入力された宛先アドレスと、対応する待ち行列のメモリアドレスとに基づいて、入力されたPDUから宛先(移動局200)毎に独立の待ち行列を形成し、各待ち行列の状態をバッファ管理部112に通知する。
セレクタ120は、スケジューラ106により指定された待ち行列からデータを取り出し、指定されたリソースブロックに対する符号化・変調部122に入力する。このリソースブロックは、スケジューラ106により割り当てられる。
スケジューラ106は、通知された各移動局200の上り制御情報(周波数ブロック毎の下りリンク受信チャネル状態)および/または上位レイヤの制御信号に基づいて決定された優先的に割り当てるリソースブロック、パケットヘッダ情報及び各待ち行列の状態に基づいて、各ユーザの、リソースブロックの割当に対する指標(優先度)を求め、この指標に基づいてリソースブロックの割当を決定する。具体的には、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てる。
また、上述したように、スケジューラ106は、伝搬環境の変動に応じて、変調方式や誤り訂正符号化レートを適応的に変更する。具体的には、使用するMCS、すなわち、移動局200毎に決定される送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを変更する。この変更された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを示す情報は、制御信号生成部126に入力される。制御信号生成部126は、入力された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを示す制御信号を生成し、RF送信部124を介して送信する。また、スケジューラ106は、予め決められた固定回数の送信を指定する。
入力されたデータは符号化・変調部122において、使用するMCSに基づいて、符号化・変調処理が行われ、符号化・変調が行われたデータはRF送信部124により送信電力が制御され、各移動局200へ送信される。たとえば、MCSは割り当て周期以上の周期で変更され、送信電力は割り当て周期で変更される。
移動局200は、RF受信回路202と、RF受信回路202と接続されたサブキャリア信号分離部204と、サブキャリア信号分離部204と接続されたチャネル推定部206と、サブキャリア信号分離部204及びチャネル推定部206と接続された下りCQI測定部208と、下りCQI測定部208と接続されたフィードバックデータ生成部210と、フィードバックデータ生成部210と接続された符号化・変調部212と、符号化・変調部212と接続されたRF送信回路214と、サブキャリア信号分離部204と接続された割り当てリソースブロック情報保持部216と、サブキャリア信号分離部204および割り当てリソースブロック情報保持部216と接続された復調部218と、復調部218と接続された復号部220と、復号部220と接続されたCRC検出部222と、CRC検出部222と接続されたIPパケット復元部224とを備える。
基地局100から送信されたパイロットチャネルは、RF受信回路202において受信される。RF受信回路202は、パイロットチャネルをサブキャリア信号分離部204に入力する。サブキャリア信号分離部204は、パイロットチャネルをサブキャリア毎の信号に分離し、分離されたサブキャリア毎の信号をサブキャリア毎にチャネル推定部206および下りCQI測定部208に入力する。
チャネル推定部206は、パイロットシンボルを用いて各サブキャリアのチャネル推定値を求め、該チャネル推定値を下りCQI測定部208に入力する。下りCQI測定部208は、パイロットチャネルの送信帯域の平均のCQIを測定し、測定結果をフィードバックデータ生成部210に入力する。フィードバックデータ生成部210は、入力されたCQIに基づいて、基地局100にフィードバックする下りリンクの受信チャネル状態を示すフィードバック情報(制御情報)を生成し、符号化・変調部212に入力する。符号化・変調部212は、フィードバック情報の符号化処理・変調処理を行い、符号化・変調処理が行われたフィードバック情報はRF送信回路214により基地局100へ送信される。例えば、この下りリンクの受信チャネル状態を送信するための無線リソースは、下りの送信の直前に割り当てられる。
また、基地局100からの送信信号は、RF受信回路202において受信される。RF受信回路202は、受信信号をサブキャリア信号分離部204に入力する。サブキャリア信号分離部204は、受信信号をサブキャリア毎の信号に分離し、分離されたサブキャリア毎の信号をサブキャリア毎に復調部218に入力する。
復調部218は、割り当てリソースブロック情報保持部216に格納された割り当てリソースブロック情報に基づいて、入力されたサブキャリア毎の信号を復調し、復調された信号を復調された信号毎に復号部220に入力する。ここで、割り当てリソースブロック情報は、基地局100により通知される制御チャネル、例えばL1/L2制御チャネルに含まれる。割り当てリソースブロック情報には、例えばMCS情報などが含まれる。
復号部220は、入力信号を復号し、復号された信号をCRC検出部222に入力する。CRC検出部222は、送信データ含まれるUE−IDが重畳されたCRCを検出し、誤り検出を行い、該送信データが自局向けのデータであるか否かを判断し、自局向けのデータである場合に、IPパケット復元部224に入力する。IPパケット復元部224は、入力信号を復元する。
次に、上りリンクにおいてパーシステント スケジューリングが適用される基地局100および移動局200について、図10および図11を参照して説明する。
基地局100は、RF受信回路102と、RF受信回路102と接続された復調・復号部104およびCQI測定部128と、復調・復号部104と接続されたスケジューラ106と、スケジューラ106とCQI測定部128と接続された優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108と、スケジューラ106と接続された制御信号生成部126と、制御信号生成部126と接続されたRF送信部124とを備える。
スケジューラ106は、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、移動局200に対し、上りリンクの受信チャネル状態を測定するためのパイロットチャネルの送信帯域を割り当てる。この送信帯域の割り当てを示す情報は、制御信号生成部126に入力され、RF送信部124を介して送信される。
各移動局200は基地局100へ、割り当てられたパイロットチャネルの送信帯域により受信チャネル状態測定用信号の送信を行う。受信チャネル状態測定用信号はRF受信回路102により受信され、受信された受信チャネル状態測定用のパイロット信号はCQI測定部128に入力され、受信品質、例えばCQIが測定され、受信チャネル状態測定用信号とともに測定された受信品質の情報が優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108に入力される。また、移動局200における送信データの有無を示す情報は、RF受信回路102により受信され、CQI測定部128を介して、優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108に入力される。
また、上位レイヤの制御信号により、移動局200における送信データの有無が通知されるようにしてもよい。この場合、上位レイヤの制御信号は、優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108に入力される。
優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108は、受信チャネル状態測定用のパイロット信号の受信品質、上位レイヤの制御信号、移動局200における送信データの有無を示す情報に基づいて、優先的に割り当てるリソースブロック、すなわちパーシステント スケジューリングを適用するリソースブロックを決定し、スケジューラ106に入力する。
スケジューラ106は、優先割り当てリソースブロックの決定・管理部108により入力された優先的に割り当てるリソースブロックに基づいて、リソースブロックの割り当てを決定し、決定されたリソースブロックの割り当て情報を制御信号生成部126に入力する。制御信号生成部126は、スケジューラ106において決定されたリソースブロックの割り当て情報、すなわちデータチャネルの送信帯域幅に基づいて、上り送信帯域の割り当て情報を生成し、RF送信部124に入力する。RF送信部124は、制御信号生成部126により入力された制御信号を各移動局に送信する。その結果、基地局100から、移動局200へ上り送信の割り当て情報が通知される。
例えば、この上りデータ送信のための無線リソースは、下りデータ送信の後に割り当てられる。ここで、スケジューラ106は、移動局毎に送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを、割り当て周期より長い周期で決定し、決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを制御情報として通知するようにしてもよい。
また、移動局200からの送信データはRF受信回路102において受信され、復調・復号部104に入力される。復調・復号処理部104は、入力された送信データの復調処理および復号処理を行う。また、復調・復号部104は、各ユーザ端末のリソースブロック毎の上りリンクのCQIをスケジューラに通知する。
スケジューラ106は、所定の割り当て周期で、復調・復号部104により入力されたCQIに基づいて、リソースブロックの再割り当てを決定し、決定されたリソースブロックの割り当て情報を制御信号生成部126に入力する。制御信号生成部126は、スケジューラ106において決定されたリソースブロックの割り当て情報に基づいて、上り送信帯域の割り当て情報を生成し、RF送信部124に入力する。RF送信部124は、制御信号生成部126により入力された制御信号を各移動局に送信する。例えば、この再割り当ての結果は下りデータ送信と同時に通知される。
移動局200は、ヘッダ情報取得部226と、ヘッダ情報取得部226と接続されたPDU生成部228と、PDU生成部228と接続された送信バッファ230と、送信バッファ230と接続されたバッファ管理部234および符号化・変調部232と、バッファ管理部234と接続されたフィードバックデータ生成部236と、フィードバックデータ生成部236と接続された符号化・変調部238と、パイロット信号生成部240と、符号化・変調部232、238およびパイロット信号生成部240と接続されたRF送信回路242とを備える。
パイロット信号生成部240は、基地局100から通知された上りリンクの受信チャネル状態を測定するためのパイロットチャネルの送信帯域を示す情報に基づいて、上りリンクの受信チャネル状態測定用のパイロット信号を生成し、RF送信回路242を介して送信する。
上位レイヤからのIPパケットは、ヘッダ情報取得部226に入力される。ヘッダ情報取得部226は、受信されたIPパケットから宛先アドレス等のパケットヘッダ情報を取得し、取得したパケットヘッダ情報をバッファ管理部234に通知し、IPパケットをPDU生成部228に入力する。
PDU生成部228は、入力されたパケットをPDU化し、送信バッファ230に入力する。送信バッファ230は、バッファ管理部112により入力された宛先アドレスと、対応する待ち行列のメモリアドレスとに基づいて、入力されたPDUから宛先(基地局100)の待ち行列を形成し、待ち行列の状態をバッファ管理部234に通知する。
バッファ管理部234には、基地局100から、割り当てられたデータチャネル送信帯域を示す情報が通知される。また、移動局毎に決定された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせが通知される。
送信バッファ230は、バッファ管理部234により指定された上り送信の割り当て情報、すなわち割り当てられたデータチャネル送信帯域を示す情報に基づいて、待ち行列からデータを取り出し、符号化・変調部232に入力する。符号化・変調部232は、移動局毎に決定された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせに基づいて、符号化・変調処理を行い、RF送信回路242に入力する。RF送信回路242では送信データに対して、送信電力制御が行われ、送信される。
バッファ管理部234は、宛先アドレスとそのアドレスに対応する待ち行列のメモリアドレスとを送信バッファ230に入力する。また、バッファ管理部234は、パケットヘッダ情報及び送信バッファ230から通知される待ち行列の状態をフィードバックデータ生成部236に通知する。フィードバックデータ生成部236は、入力される待ち行列の状態に基づいて、送信データの有無を示すフィードバック情報を生成し、符号化・変調部238に入力する。符号化・変調部238は、入力されたフィードバック情報を、RF送信回路242を介して基地局100へ送信する。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の項目を開示する。
(1) 本基地局は、
システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、
前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段;
を備える。
(1) 本基地局は、
システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、
前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段;
を備える。
このように構成することにより、移動局に対して、一定周期で固定的に無線リソースを割り当てることができる。
(2)(1)に記載の基地局において:
前記スケジューリング手段は、前記割り当て周期毎に、異なるリソースブロックあるいは、分散型リソースブロックを割り当てる。
前記スケジューリング手段は、前記割り当て周期毎に、異なるリソースブロックあるいは、分散型リソースブロックを割り当てる。
(3)(1)または(2)に記載の基地局において:
前記スケジューリング手段は、前記割り当て周期内で、予め決定された回数の送信スロットを割り当てる。
前記スケジューリング手段は、前記割り当て周期内で、予め決定された回数の送信スロットを割り当てる。
(4)(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の基地局において:
下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、移動局毎に送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを前記割り当て周期より長い周期で決定し、決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせに基づいて、符号化処理および変調処理を行なう符号化・変調処理手段;
前記割り当て周期で、送信電力の制御を行なう送信電力制御手段;
を備える。
下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、移動局毎に送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを前記割り当て周期より長い周期で決定し、決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせに基づいて、符号化処理および変調処理を行なう符号化・変調処理手段;
前記割り当て周期で、送信電力の制御を行なう送信電力制御手段;
を備える。
(5)(1)ないし(4)のいずれか1項に記載の基地局において:
前記スケジューリング手段は、リソースブロックまたは分散型リソースブロックを割り当てられた移動局に対するデータが無い場合、該リソースブロックまたは分散型周波数ブロックを他の移動局に割り当てる。
前記スケジューリング手段は、リソースブロックまたは分散型リソースブロックを割り当てられた移動局に対するデータが無い場合、該リソースブロックまたは分散型周波数ブロックを他の移動局に割り当てる。
(6)本基地局は、
データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、上りリンクの受信チャネル状態を測定するためのパイロットチャネルの送信帯域を割り当てるパイロットチャネル送信帯域割り当て手段;
各移動局に、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックをデータチャネルの送信帯域として割り当てるデータチャネル送信帯域割り当て手段;
割り当てを決定した、前記パイロットチャネルの送信帯域幅、およびデータチャネルの送信帯域幅を各移動局に通知する制御信号を生成する制御情報生成手段;
を備え、
前記データチャネル送信帯域割り当て手段は、前記パイロットチャネル受信品質に基づいて、データチャネルの送信帯域の割り当てを決定する。
データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、上りリンクの受信チャネル状態を測定するためのパイロットチャネルの送信帯域を割り当てるパイロットチャネル送信帯域割り当て手段;
各移動局に、システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックをデータチャネルの送信帯域として割り当てるデータチャネル送信帯域割り当て手段;
割り当てを決定した、前記パイロットチャネルの送信帯域幅、およびデータチャネルの送信帯域幅を各移動局に通知する制御信号を生成する制御情報生成手段;
を備え、
前記データチャネル送信帯域割り当て手段は、前記パイロットチャネル受信品質に基づいて、データチャネルの送信帯域の割り当てを決定する。
このように構成することにより、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、上りリンクの受信チャネル状態を測定するためのパイロットチャネルの送信帯域を割り当てることができ、パイロットチャネル受信品質に基づいて、各移動局に、データチャネルの送信帯域の割り当てを決定することができる。
(7)本移動局は、
基地局により割り当てられた周波数帯域を用いて、該基地局に対して、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、前記パイロットチャネルを生成するパイロット信号生成手段;
前記基地局において、前記パイロットチャネルに基づいて決定された割り当てるリソースブロックに、予め決定された所定の割り当て周期で、送信データを割り当てる送信データ割り当て手段;
を備える。
基地局により割り当てられた周波数帯域を用いて、該基地局に対して、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、前記パイロットチャネルを生成するパイロット信号生成手段;
前記基地局において、前記パイロットチャネルに基づいて決定された割り当てるリソースブロックに、予め決定された所定の割り当て周期で、送信データを割り当てる送信データ割り当て手段;
を備える。
このように構成することにより、基地局により割り当てられた周波数帯域を用いて、該基地局に対して、データチャネルの割り当て周期よりも長い周期で、前記パイロットチャネルを生成し、前記基地局において、前記パイロットチャネルに基づいて決定された割り当てるリソースブロックに、予め決定された所定の割り当て周期で、送信データを割り当てることができる。
(8)(7)に記載の移動局において:
前記送信データ割り当て手段は、送信スロット毎に割り当てるリソースブロック切り替える。
前記送信データ割り当て手段は、送信スロット毎に割り当てるリソースブロック切り替える。
(9)(7)に記載の移動局において:
前記送信データ割り当て手段は、前記割り当て周期毎に、異なるリソースブロックを割り当てる。
前記送信データ割り当て手段は、前記割り当て周期毎に、異なるリソースブロックを割り当てる。
(10)(7)に記載の移動局において:
前記送信データ割り当て手段は、前記割り当て周期内で、予め決定された回数の送信スロットを割り当てる。
前記送信データ割り当て手段は、前記割り当て周期内で、予め決定された回数の送信スロットを割り当てる。
(11)(7)に記載の移動局において:
上りリンクの受信チャネル状態に基づいて、移動局毎に送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを前記割り当て周期より長い周期で決定し、決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせが通知され、
通知された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせに基づいて、符号化処理および変調処理を行なう符号化・変調処理手段;
前記割り当て周期で、送信電力の制御を行なう送信電力制御手段;
を備える。
上りリンクの受信チャネル状態に基づいて、移動局毎に送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせを前記割り当て周期より長い周期で決定し、決定した送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせが通知され、
通知された送信データの変調方式および誤り訂正符号化率の組み合わせに基づいて、符号化処理および変調処理を行なう符号化・変調処理手段;
前記割り当て周期で、送信電力の制御を行なう送信電力制御手段;
を備える。
(12)(7)に記載の移動局において:
前記リソースブロックを割り当てた基地局に対し、送信データの有無を示す情報を通知する通知手段;
を備える。
前記リソースブロックを割り当てた基地局に対し、送信データの有無を示す情報を通知する通知手段;
を備える。
本発明にかかる基地局および移動局は、無線通信システムに適用できる。
100 基地局
200 移動局
200 移動局
Claims (1)
- システム帯域幅を連続する周波数サブキャリアのブロックに分割したリソースブロックおよびシステム帯域幅内に離散的に分散した周波数サブキャリアからなり、前記リソースブロックを複数に分割して構成される分散型リソースブロックのうちの一方を各移動局に割り当て、
前記移動局から通知された下りリンクの受信チャネル状態に基づいて、予め決定された所定の割り当て周期で、前記移動局に対して、リソースブロックおよび分散型リソースブロックのうちの一方を割り当てるスケジューリング手段;
を備えることを特徴とする基地局。
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JP2010020228A JP2010110017A (ja) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | 基地局 |
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JP2006225927A Division JP4519817B2 (ja) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | 基地局および移動局 |
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JP (1) | JP2010110017A (ja) |
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-
2010
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