JP2010130200A - 送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】システム設計が複雑になることを回避し、高い周波数利用効率を実現する。
【解決手段】複数のリソースブロックを用いて、受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する送信装置100であって、トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定するスケジューラ部100aと、送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかのリソースブロックに割り当てるL1処理部103と、リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび割り当てた結果を示す制御情報を、受信装置に対して送信する無線送信部105と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数のリソースブロックを用いて、送信装置から受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する技術に関する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project:第3世代パートナーシッププロジェクト)は、W−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access:広帯域−符号分割多元接続)とGSM(Global System for Mobile Communications:ジーエスエム)を発展させたネットワークを基本した携帯電話システムの仕様の検討・作成を行なうプロジェクトである。3GPPでは、W−CDMA方式が第3世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度をさらに上げたHSDPA(High-Speed Downlink Packet Access:エイチエスディーピーエー)も標準化され、サービスが開始されている。3GPPでは、第3世代無線アクセス技術の進化であるEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が検討されている。
EUTRAにおける下りリンク通信方式として、互いに直交するサブキャリアを用いてユーザ多重化を行なうOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)方式が提案されている。また、OFDMA方式において、チャネル符号化等の適応無線リンク制御(リンクアダプテーション:Link Adaptation)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme)といった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なうために、各移動局装置のチャネル品質に応じて、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数などの無線伝送パラメータ(AMCモード、送信パラメータとも称する)を切り替える方式である。EUTRAでは、ひとつのユーザに対して周波数方向に一様な無線伝送パラメータを設定する。
また、周波数利用効率を向上させる技術として、ひとつのユーザに対して周波数方向に複数の無線伝送パラメータを設定する方法が考案されている。すなわち、複数のサブキャリアをブロック化し、伝搬路環境の変化に応じて、ブロック毎に無線伝送パラメータを個別に設定することにより、伝搬路環境の周波数特性に応じた無線伝送パラメータを使用することができる。
3GPP TS(Technical Specification)36.211、V8.3.0(2008-05)、Technical Specification Group Radio Access Network、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN); Physical Channels and Modulation(Release 8) 電子情報通信学会 信学技報RCS2001−109,「適応変調を用いたバーストモードOFDM通信方式に関する検討」,2001年9月
しかしながら、上記のように、一つのユーザに対して周波数方向に一様な無線伝送パラメータを設定する方法は、システム設計が容易であるものの、高い周波数利用効率は得られなかった。また、前述のひとつのユーザに対して周波数方向に複数の無線伝送パラメータを設定する方法は、システム設計が複雑であるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、システム設計が複雑になることを回避し、高い周波数利用効率を実現することができる送信装置、受信装置、通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の送信装置は、複数のリソースブロックを用いて、受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する送信装置であって、前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定する送信パラメータ設定部と、前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てる割り当て部と、前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信する送信部と、を備えることを特徴としている。
このように、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。そして、一つのユーザに対して周波数方向に複数の送信パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率を得ることが可能となる。
(2)また、本発明の送信装置において、前記制御情報は、前記各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかを前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴としている。
このように、制御情報は、各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかをトランスポートブロック毎に独立に示すので、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
(3)また、本発明の送信装置において、前記制御情報は、前記各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴としている。
このように、制御情報は、各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、トランスポートブロック毎に独立に示すので、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
(4)また、本発明の受信装置は、複数のリソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックを送信装置から受信する受信装置であって、前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信する受信部と、前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得する取得部と、を備えることを特徴としている。
このように、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。そして、一つのユーザに対して周波数方向に複数の送信パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率を得ることが可能となる。
(5)また、本発明の受信装置において、前記制御情報は、前記各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかを前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴としている。
このように、制御情報は、各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかをトランスポートブロック毎に独立に示すので、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
(6)また、本発明の受信装置において、前記制御情報は、前記各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴としている。
このように、制御情報は、各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、トランスポートブロック毎に独立に示すので、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
(7)また、本発明の通信システムは、複数のリソースブロックを用いて、送信装置から受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する通信システムであって、前記送信装置は、前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定する送信パラメータ設定部と、前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てる割り当て部と、前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信する送信部と、を備え、前記受信装置は、前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信する受信部と、前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得する取得部と、を備えることを特徴としている。
このように、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。そして、一つのユーザに対して周波数方向に複数の送信パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率を得ることが可能となる。
(8)また、本発明の通信方法は、複数のリソースブロックを用いて、送信装置から受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する通信方法であって、前記送信装置において、前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定するステップと、前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てるステップと、前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信するステップと、前記受信装置において、前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信するステップと、前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。
このように、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。そして、一つのユーザに対して周波数方向に複数の送信パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率を得ることが可能となる。
本発明によれば、各トランスポートブロック内で送信パラメータを一様に保持することによって、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理または物理層の処理の複雑性を抑制することができる。そして、一つのユーザに対して周波数方向に複数の送信パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率を得ることが可能となる。
本発明では、一人のユーザに対して、1つのサブフレーム内で複数のトランスポートブロックを用いて送信データを送信する。各トランスポートブロックは一つの符号化率を用いて誤り訂正符号化され、一つの変調方式を用いて変調される。また、トランスポートブロック間の符号化率と変調方式は、独立に設定することができる。
(第1の実施形態)
EUTRAに本発明を適用する場合の一例を用いて説明する。なお、本実施形態ではEUTRAの無線パラメータを用いて説明するが、これらはあくまで一例であり、他の無線パラメータを用いた場合においても、本発明を適用できることは勿論である。
図14は、基地局装置と移動局装置の間で送受信されるEUTRAのチャネルを示す図である。EUTRAの下りリンクの物理チャネルには、物理報知チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)、物理下りリンク共用チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)、物理マルチキャストチャネル(PMCH:Physical Multicast Channel)、物理制御フォーマット指示チャネル(PCFICH:Physical Control Format Indicator Channel)、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル(PHICH:Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)が含まれる。上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク共用チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)が含まれる。
図15は、EUTRAの下りリンクで用いるフレーム構成を示す図である。図15において、横軸は時間を示しており、縦軸は周波数を示している。システムフレーム番号(SFN:System Frame Number)で識別される無線フレームは10ミリ秒(10ms)で構成されている。また、1サブフレームは1ミリ秒(1ms)で構成されており、無線フレームには10個のサブフレーム#F0〜#F9が含まれる。
図15に示すように、下りリンクで用いる無線フレームには、物理制御フォーマット指示チャネル(PCFICH)、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル(PHICH)、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)、物理下りリンク同期信号、物理報知チャネル(PBCH)、物理下りリンク共用チャネル(PDSCH)/物理マルチキャストチャネル(PMCH)、下りリンク参照信号が配置されている。
1サブフレーム(例えば、サブフレーム#F0)は、2つのスロット#S0、#S1に分離される。通常のサイクリックプレフィックス(normal CP)が使用される場合、下りリンクのスロットは7個のOFDMシンボルで構成される。なお、拡張CP(long CP、または、extended CPとも称する)が使用される場合は、下りリンクのスロットは6個のOFDMシンボルで構成される。
また、1つのスロットは周波数方向に複数のブロックに分割される。15kHzのサブキャリア12本を周波数方向の単位として、1個の物理リソースブロック(PRB)を構成する。物理リソースブロック(PRB)数は、システム帯域幅に応じて、6個から110個までサポートされる。図14では、物理リソースブロック(PRB)数が25個の場合を示す。
リソース割り当ては、時間方向にサブフレーム単位かつ周波数方向に物理リソースブロック(PRB)単位で行なわれる。すなわち、サブフレーム内の2つのスロットは、一つのリソース割り当て信号で割り当てられる。サブキャリアとOFDMシンボルで構成される単位をリソースエレメントと称する。物理層でのリソースマッピング処理で各リソースエレメントに対して変調シンボルなどがマッピングされる。
媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層は、各端末装置の使用可能な下りリンク物理リソースブロック(PRB)の情報、バッファ状況、上位層(図示しない)から入力されたスケジューリング情報などに基づいて、各データを変調するための下りリンクのトランスポートフォーマット(送信形態)、すなわち、物理リソースブロック(PRB)の割り当ておよび変調方式および符号化方式などの選定処理、HARQにおける再送制御および下りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報の生成を行なう。
図1は、本実施形態に係る送信装置100のブロック構成の一例を示す図である。基地局装置(送信装置)100は、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層101、トランスポート処理部102、L1処理部103、OFDM変調部104、無線送信部105、アンテナ部106、およびスケジューラ部100aを有する。
スケジューラ部100aは、トランスポートブロック毎に送信パラメータ、すなわち、符号化率および変調方式を設定する。MAC層101では、上位層からのデータにヘッダ情報を付加し、物理層の伝送レートなどを考慮して任意のサイズのトランスポートブロック(TB:Transport Block)に分割した後、トランスポートブロック単位でデータをトランスポート処理部102に引き渡す。また、MAC層101は、各物理層およびトランスポートチャネルの処理を統合して制御するため、MAC層101と、トランスポート処理部102、L1処理部103、OFDM変調部104、無線送信部105、およびアンテナ部106との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
トランスポート処理部102はMAC層101から送られた1つ以上のトランスポートブロックのそれぞれに対して、誤り訂正符号化などのトランスポートチャネルの処理を施す。L1処理部103は、トランスポートチャネルの処理が施されたデータのそれぞれに対して、変調などの物理層の処理を施す。トランスポート処理部102とL1処理部103における処理はユーザ毎に行なわれる。トランスポート処理部102とL1処理部103における処理の詳細に関しては後述する。
トランスポート処理部102とL1処理部103においてユーザ(端末装置)毎に処理されたデータは、サブフレームに割り当てられた複数ユーザ分まとめてOFDM変調部104においてOFDM信号に変換され、無線送信部105からアンテナ部106を介して送信される。
図3は、トランスポート処理部102、L1処理部103の内部ブロック構成の一例を示す図である。なお、ここで説明する処理は、一人のユーザ宛のM(Mは非負整数)個のトランスポートブロックに対する処理の一例である。トランスポート処理部102は、M個のTB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mを有し、それぞれのTB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mは、誤り検出符号化部306、誤り訂正符号化部307、レートマッチング部308を有する。
また、L1処理部103は、M個ずつのCW毎変調部302−1〜302−M、レイヤマッピング部303−1〜303−M、プリコーディング部304−1〜304−Mと、リソースマッピング部305を有し、それぞれのCW毎変調部302−1〜302−Mはスクランブリング部309と変調部310を有する。
MAC層101から送られた一人のユーザ宛のM(Mは非負整数)個のトランスポートブロックであるTB〜TBは、トランスポート処理部102内のTB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mにおいてトランスポートチャネルの処理が施される。具体的には、それぞれのトランスポートブロックは、誤り検出符号化部306において、巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundancy Check)ビット付加などの誤り検出符号化処理が施される。次に、誤り訂正符号化部307において、ターボ符号化やビタビ符号化などの誤り訂正符号化処理が施され、レートマッチング部308において、パンクチャリング・リピテーション・インタリービングなどの処理が施される。レートマッチング部308における処理は符号化率を調節することによって、MAC層101から送られるトランスポートブロックの伝送レートと物理フレームの伝送レートを合わせる処理である。
ここで、TB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mにおける誤り検出符号化処理と誤り訂正符号化処理は、同様の処理を用いてもよい。この場合、共通の回路を用いることができる。一方、TB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mにおけるレートマッチング処理では、符号化率をそれぞれ独立に設定することができる。TB毎トランスポート処理部301−1〜301−Mにおいて、トランスポートチャネルの処理が施されたトランスポートブロックTB〜TBは、それぞれコードワードCW〜CWと呼ばれる。
トランスポート処理部102から出力されたコードワードCW〜CWのそれぞれは、L1処理部103内のCW毎変調部302−1〜302−Mで変調などの処理が行なわれる。具体的には、それぞれのコードワードは、スクランブリング部309においてスクランブリング処理が施され、変調部310においてQPSK変調・16QAM変調・64QAM変調などのデジタル変調処理が施される。ここで、CW毎変調部302−1〜302−Mにおけるデジタル変調処理では、変調方式をそれぞれ独立に設定することができる。
コードワードCW〜CWに変調処理などが施された系列d〜dのそれぞれは、レイヤマッピング部303−1〜303−Mにおいて、空間多重のレイヤにマッピングされ、系列x〜xが出力される。なお、図3はレイヤ数がいずれも1である場合について示している。
次に、系列x〜xは、プリコーディング部304−1〜304−Mにおいて、プリコーディング処理が施され、系列y〜yが出力される。系列y〜yは、リソースマッピング部305において、このユーザに割り当てられたリソースブロック内のリソースエレメントにマッピングされる。
次に、リソースマッピング部305におけるリソースマッピングの一例について、図5を用いて説明する。図5は、周波数方向に複数のPRBが配置されている様子を示した図である。これら複数のPRBは、ある一人のユーザに割り当てる可能性があるPRBである。また、このユーザに対して2つのトランスポートブロックを用いてデータ送信を行なうものとする。すなわちMが2の場合の一例である。
系列yとyは、それぞれ複数のPRBに割り当てられる。このとき、系列yが割り当てられるPRBの候補と系列yが割り当てられるPRBの候補は、ともに図5内のPRBのすべてである。ここで、系列yとyのPRBへの割り当て方としては、系列yの方がyより要求品質の高い符号化率あるいは変調方式である場合、候補となるPRBの中で品質の良好なPRBに系列yを割り当て、候補となるPRBの中で品質が良好ではないPRBに系列yを割り当てる方法などを用いることができる。
このように、それぞれのトランスポートブロック内では、符号化率や変調方式を一様に保持することにより、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理あるいは物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
また、それぞれの系列の割り当て方に関しては、EUTRAと同様の割り当て方を用いることができる。すなわち、割り当て方を端末装置200に通知するには、系列yとyのそれぞれの割り当て方をEUTRAと同様の方法でそれぞれ通知することにより、本実施例における割り当て方を通知することができる。なお、当然、通知の仕方はこれに限られるものではない。系列yの割り当て方が決まった時点で、系列yの割り当て方には制限が加わるため、これを用いて系列yの割り当て方を通知する情報量を削減することもできる。あるいは、それぞれの割り当て方を個別に通知するのではなく、まとめて通知するような他の通知の仕方を用いても良い。
図2は、本実施形態に係る端末装置(受信装置)200のブロック構成の一例を示す図である。端末装置200は、アンテナ部201、無線受信部202、OFDM復調部203、L1処理部204、トランスポート処理部205、MAC層206、スケジューラ部200aを有する。MAC層206は、各物理層およびトランスポートチャネルの処理を統合して制御するため、MAC層と、アンテナ部201、無線受信部202、OFDM復調部、L1処理部204、トランスポート処理部205との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
アンテナ部201を介して、送信装置100から送信された信号を無線受信部202で受信する。受信した信号は、OFDM復調部203においてOFDM復調され、OFDM復調された受信データがL1処理部204に送られる。
L1処理部204は、OFDM復調された受信データから端末装置200宛の受信データを取り出して、復調などの物理層の処理を施す。トランスポート処理部205は、誤り訂正復号化などのトランスポートチャネルの処理を施し、取得した1つ以上のトランスポートブロックをMAC層206に引き渡す。スケジューラ部200aは、基地局装置100が設定した送信パラメータを、受信機内で設定する。
図4は、L1処理部204とトランスポート処理部205の概略構成を示す図である。なお、ここで説明するL1処理部204とトランスポート処理部205の処理は、端末装置200宛のM(Mは非負整数)個のトランスポートブロックに対する処理の一例である。
L1処理部204は、リソースデマッピング部401、M個ずつの合成部402−1〜402−M、CW毎復調部403−1〜403−Mを有し、それぞれのCW毎復調部403−1〜403−Mは復調部405とデスクランブリング部406を有する。また、トランスポート処理部205は、M個のCW毎トランスポート処理部404−1〜404−Mを有し、それぞれのCW毎トランスポート処理部404−1〜404−Mは、レートマッチング部407と復号化部408を有する。
リソースデマッピング部401は、端末装置200のCW〜CWに割り当てられたリソースブロック内のリソースエレメントから、CW〜CWに対応する系列を取り出す。リソースデマッピング部401において取り出されたM個の系列はそれぞれ、合成部402−1〜402−Mにおいて、プリコーディング部304−1〜304−Mおよびレイヤマッピング部303−1〜303−Mにおける処理に対応した合成処理が施され、コードワードCW〜CWに対応するM個の受信シンボル系列が合成される。
構成されたM個の受信シンボル系列は、CW毎復調部403−1〜403−Mで復調などの処理が行なわれる。具体的には、それぞれの受信シンボル系列は、復調部405においてQPSK変調・16QAM変調・64QAM変調など、変調部310でのデジタル変調処理に対応する復調処理が施され、デスクランブリング部406においてスクランブリング部309に対応するデスクランブリング処理が施され、M個の受信コードワードが取り出される。なお、それぞれの受信コードワードはビット系列であってもよいし、より好ましくは尤度情報系列として出力される。
トランスポート処理部205内のCW毎トランスポート処理部404−1〜404−Mにおいてトランスポートチャネルの処理が施される。具体的には、M個の受信コードワードのそれぞれに対して、レートマッチング部407において、デパンクチャリング・コンバイニング・デインタリービングなどの処理が施される。これらの処理は、レートマッチング部308におけるパンクチャリング・リピテーション・インタリービングの処理に対応する処理である。レートマッチング処理が施された受信コードワードのそれぞれは、復号化部408において誤り訂正復号化処理および誤り検出復号化処理が施され、M個のトランスポートブロックTB〜TBが取り出される。
ここで、これら誤り訂正復号化処理および誤り検出復号化処理はそれぞれ、誤り訂正符号化部307における誤り訂正符号化処理および誤り検出符号化部306における誤り検出符号化処理に対応する処理である。取り出されたトランスポートブロックの中で、誤り検出復号処理により誤りが検出されたかったトランスポートブロックは、MAC層206に送られる。
図11は、本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の一例を示す図である。MAC層から引き渡される複数個のTBはMAC層内で順序付けされており、図11に示す例では、この順である1〜MがTBインデクスTB〜TBのサブスクリプトと一致する。なお、リバースフラグ等が別途送信されている場合、TB順に対してTBインデクスを逆に関連付けてもよい。すなわち、1〜MのTB順に対して、TBインデクスはTB〜TBと関連付けする。これにより、TB順に関する情報を送信装置と受信装置との間でやり取りすることなく、受信装置側で正しい順序でMAC層に複数のTBを引き渡すことができる。
このように、それぞれのトランスポートブロック内では、符号化率や変調方式を一様に保持しながら、トランスポートブロック間では独立にこれらのパラメータを設定し、各トランスポートブロックを割り当てるリソースブロックの候補となる帯域は、複数のトランスポートブロック間で共通に設定する。これにより、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理あるいは物理層の処理の複雑性を抑制しながら、ひとつのユーザに対して周波数方向に複数の無線伝送パラメータ(送信パラメータ)を設定することができるため、高い周波数利用効率が得られる。
(第2の実施形態)
MIMOあるいは送信ダイバーシチを行なうEUTRAに本発明を適用する場合の一例を用いて説明する。なお、本実施形態ではEUTRAの無線パラメータを用いて説明するが、これらはあくまで一例であり、他の無線パラメータを用いた場合においても、本発明を適用できることは勿論である。
図6は、本実施形態に係るN(Nは自然数)本の送信アンテナを持つ送信装置600のブロック構成の一例に示す図である。基地局装置600は、MAC層601、トランスポート処理部602、L1処理部603、OFDM変調部604−1〜604−N、無線送信部605−1〜605−N、アンテナ部(送信アンテナ)606−1〜606−N、およびスケジューラ部600aを有する。
スケジューラ部600aは、トランスポートブロック毎に送信パラメータ、すなわち、符号化率および変調方式を設定する。MAC層601では、上位層からのデータにヘッダ情報を付加し、物理層の伝送レートなどを考慮して任意のサイズのトランスポートブロックに分割した後、トランスポートブロック単位でデータをトランスポート処理部602に引き渡す。また、MAC層601は、各物理層およびトランスポートチャネルの処理を統合して制御するため、MAC層601と、トランスポート処理部602、L1処理部603、OFDM変調部604、無線送信部605、およびアンテナ部606との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
トランスポート処理部602はMAC層601から送られた1つ以上のトランスポートブロックのそれぞれに対して、誤り訂正符号化などのトランスポートチャネルの処理を施す。L1処理部603は、トランスポートチャネルの処理が施されたデータのそれぞれに対して、変調などの物理層の処理を施す。トランスポート処理部602とL1処理部603における処理はユーザ毎に行なわれる。トランスポート処理部602とL1処理部603における処理の詳細に関しては後述する。
トランスポート処理部602とL1処理部603においてユーザ(端末装置)毎に処理されたデータは、サブフレームに割り当てられた複数ユーザ分まとめてOFDM変調部604−1〜604−NにおいてOFDM信号に変換され、無線送信部605−1〜605−Nからアンテナ部606−1〜606−Nを介して送信される。
図8は、トランスポート処理部602、L1処理部603の内部ブロック構成の一例を示す図である。なお、ここで説明する処理は、一人のユーザ宛のM×N(Mは非負整数)個のトランスポートブロックに対する処理の一例である。
トランスポート処理部602は、M×N個のTB毎トランスポート処理部801―1,1〜801―M,Nを有し、それぞれのTB毎トランスポート処理部801は、誤り検出符号化部806、誤り訂正符号化部807、レートマッチング部808を有する。
また、L1処理部603は、M×N個ずつのCW毎変調部802−1,1〜802−M,N、M個ずつのレイヤマッピング部803−1〜803−M、プリコーディング部804−1〜804−Mと、リソースマッピング部805を有し、それぞれのTB毎変調部802はスクランブリング部809と変調部810を有する。
MAC層601から送られた一人のユーザ宛のM×N(Mは非負整数)個のトランスポートブロックであるTB1,1〜TBM,Nは、トランスポート処理部602内のTB毎トランスポート処理部801−1,1〜801−M,Nにおいてトランスポートチャネルの処理が施される。具体的には、それぞれのトランスポートブロックは、誤り検出符号化部806において、巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundancy Check)ビット付加などの誤り検出符号化処理が施される。次に、誤り訂正符号化部807において、ターボ符号化やビタビ符号化などの誤り訂正符号化処理が施され、レートマッチング部808において、パンクチャリング・リピテーション・インタリービングなどの処理が施される。レートマッチング部808における処理は符号化率を調節することによって、MAC層601から送られるトランスポートブロックの伝送レートと物理フレームの伝送レートを合わせる処理である。ここで、TB毎トランスポート処理部801−1,1〜801−M,Nにおける誤り検出符号化処理と誤り訂正符号化処理は、同様の処理を用いてもよい。この場合、共通の回路を用いることができる。
一方、TB毎トランスポート処理部801−1,1〜801−M,Nにおけるレートマッチング処理では、符号化率をそれぞれ独立に設定することができる。TB毎トランスポート処理部801−1,1〜801−M,Nにおいて、トランスポートチャネルの処理が施されたトランスポートブロックTB1,1〜TBM,Nは、それぞれコードワードCW1,1〜CWM,Nと呼ばれる。
トランスポート処理部602から出力されたコードワードCW1,1〜CWM,Nのそれぞれは、L1処理部603内のCW毎変調部802−1,1〜802−M,Nで変調などの処理が行なわれる。具体的には、それぞれのコードワードは、スクランブリング部809においてスクランブリング処理が施され、変調部810においてQPSK変調・16QAM変調・64QAM変調などのデジタル変調処理が施される。ここで、CW毎変調部802−1,1〜802−M,Nにおけるデジタル変調処理では、変調方式をそれぞれ独立に設定することができる。
コードワードCW1,1〜CWM,Nに変調処理などが施された系列d1,1…d1、N〜dM,1…dM,Nのそれぞれは、レイヤマッピング部803−1〜803−Mにおいて、空間多重のレイヤにマッピングされ、系列x1,1…x1,N〜xM,1…xM,Nが出力される。なお、図8はレイヤ数がいずれもNである場合について示している。1つのTBが複数レイヤに分配されるような場合は、各レイヤマッピング部に入力される系列数に比べて出力される系列数は多くなる。
次に、系列x1,1…x1,N〜xM,1…xM,Nは、プリコーディング部804−1〜804−Mにおいてプリコーディング処理が施され、系列y1,1…y1,N〜yM,1…yM,Nが出力される。系列y1,1…y1,N〜yM,1…yM,Nは、リソースマッピング部805において、このユーザに割り当てられたリソースブロック内のリソースエレメントにマッピングされる。
次に、リソースマッピング部805におけるリソースマッピングの一例について、図9を用いて説明する。図9は、周波数方向に複数のPRBが配置されている様子を示した図である。これら複数のPRBは、ある一人のユーザに割り当てる可能性があるPRBである。左側がアンテナポート#0、右側がアンテナポート#1のPRB配置を示している。また、このユーザに対して2つのアンテナポートを介してSU(Single User)−MIMOにより4つのトランスポートブロックを用いてデータ送信を行なうものとする。すなわちMが2でNが2の場合の一例である。
系列y1,1、y1,2、y2,1、y2,2は、それぞれ複数のPRBに割り当てられる。このとき、系列y1,1が割り当てられるPRBの候補と系列y2,1が割り当てられるPRBの候補は、ともに図9の左図内のPRBのすべてである。同様に、系列y1,2が割り当てられるPRBの候補と系列y2,2が割り当てられるPRBの候補は、ともに図9の右図内のPRBのすべてである。ここで、系列y1,1とy2,1のPRBへの割り当て方としては、系列y1,1の方がy2,1より要求品質の高い符号化率あるいは変調方式である場合、候補となるPRBの中で品質の良好なPRBに系列y1,1を割り当て、候補となるPRBの中で品質が良好ではないPRBに系列y2,1を割り当てる方法などを用いることができる。SU−MIMOであるため、y1,1とy1,2、y2,1とy2,2はそれぞれ同じ周波数のPRBに割り当てられる(アンテナポートが異なる)。
このように、それぞれのトランスポートブロック内では、符号化率や変調方式を一様に保持することにより、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理あるいは物理層の処理の複雑性を抑制することができる。
また、それぞれの系列の割り当て方に関しては、EUTRAと同様の割り当て方を用いることができる。すなわち、割り当て方を端末装置700に通知するには、系列y1,1とy2,1のそれぞれの割り当て方をEUTRAと同様の方法でそれぞれ通知することにより、本実施例における割り当て方を通知することができる(ここではSU−MIMOを想定して説明しているため、系列y1,1とy2,1の周波数方向の割り当てと系列y1,2とy2,2の周波数方向の割り当ては同じであるため、系列y1,1とy2,1の割り当てを通知するだけでよい)。なお、当然、通知の仕方はこれに限られるものではない。系列y1,1の割り当て方が決まった時点で、系列y2,1の割り当て方には制限が加わるため、これを用いて系列y2,1の割り当て方を通知する情報量を削減することもできる。あるいは、それぞれの割り当て方を個別に通知するのではなく、まとめて通知するような他の通知の仕方を用いても良い。
図7は、本実施形態に係る端末装置700のブロック構成の一例を示す図である。端末装置700は、アンテナ部701−1〜701−N、無線受信部702−1〜702−N、OFDM復調部703−1〜703−N、L1処理部704、トランスポート処理部705、MAC層706、およびスケジューラ部700aを有する。
MAC層706は、各物理層およびトランスポートチャネルの処理を統合して制御するため、MAC層と、アンテナ部701、無線受信部702、OFDM復調部、L1処理部704、トランスポート処理部705との間のインターフェースが存在する。ただし、図示しない。
N個のアンテナ部701―1〜701―Nを介して、送信装置600から送信された信号を無線受信部702−1〜702−Nで受信する。受信した信号のそれぞれは、OFDM復調部703−1〜703−NにおいてOFDM復調され、OFDM復調された受信データがL1処理部704に送られる。
L1処理部704は、OFDM復調された受信データから端末装置700宛の受信データに取り出して、復調などの物理層の処理を施す。トランスポート処理部705は、誤り訂正復号化などのトランスポートチャネルの処理を施し、取得した1つ以上のトランスポートブロックをMAC層706に引き渡す。スケジューラ部700aは、基地局装置600が設定した送信パラメータを、受信機内で設定する。
図10は、L1処理部704とトランスポート処理部705の概略構成を示す図である。なお、ここで説明するL1処理部704とトランスポート処理部705の処理は、端末装置700宛のM×N(Mは非負整数)個のトランスポートブロックに対する処理の一例である。
L1処理部704は、リソースデマッピング部1001、M個の合成部1002−1〜1002−M、M×N個のCW毎復調部1003―1,1〜1003―M,Nを有し、それぞれのCW毎復調部1003は復調部1005とデスクランブリング部1006を有する。また、トランスポート処理部705は、M×N個のCW毎トランスポート処理部1004−1,1〜1004−M,Nを有し、それぞれのCW毎トランスポート処理部1004は、レートマッチング部1007と復号化部1008を有する。
リソースデマッピング部1001は、端末装置700のCW1,1〜CWM,Nに割り当てられたリソースブロック内のリソースエレメントから、CW1,1〜CWM,Nに対応する系列を取り出す。リソースデマッピング部1001において取り出されたM×N個の系列はそれぞれ、合成部1002−1〜1002−Mにおいて、プリコーディング部804−1〜804−Mおよびレイヤマッピング部803−1〜803−Mにおける処理に対応した合成処理が施され、コードワードCW1,1〜CWM,Nに対応するM×N個の受信シンボル系列が合成される。
合成されたM×N個の受信シンボル系列は、CW毎復調部1003−1,1〜1003−M,Nで復調などの処理が行なわれる。具体的には、それぞれの受信シンボル系列は、復調部1005においてQPSK変調・16QAM変調・64QAM変調など、変調部810でのデジタル変調処理に対応する復調処理が施され、デスクランブリング部1006においてスクランブリング部809に対応するデスクランブリング処理が施され、M×N個の受信コードワードが取り出される。なお、それぞれの受信コードワードはビット系列であってもよいし、より好ましくは尤度情報系列として出力される。
トランスポート処理部705内のCW毎トランスポート処理部1004−1,1〜1004−M,Nにおいてトランスポートチャネルの処理が施される。具体的には、M×個の受信コードワードのそれぞれに対して、レートマッチング部1007において、デパンクチャリング・コンバイニング・デインタリービングなどの処理が施される。これらの処理は、レートマッチング部808におけるパンクチャリング・リピテーション・インタリービングの処理に対応する処理である。レートマッチング処理が施された受信コードワードのそれぞれは、復号化部1008において誤り訂正復号化処理および誤り検出復号化処理が施され、M×N個のトランスポートブロックTB1,1〜TBM,Nが取り出される。
ここで、これら誤り訂正復号化処理および誤り検出復号化処理はそれぞれ、誤り訂正符号化部807における誤り訂正符号化処理および誤り検出符号化部806における誤り検出符号化処理に対応する処理である。取り出されたトランスポートブロックの中で、誤り検出復号処理により誤りが検出されたかったトランスポートブロックは、MAC層706に送られる。
図12は、本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の一例を示す図である。MAC層から引き渡される複数個のTBはMAC層内で順序付けされており、図12に示す例では、TBインデクスのサブスクリプトの内、まずMCSに係るサブスクリプトをインクリメントしていき、Mに達したら、次にアンテナ(あるいはレイヤ)に関するサブスクリプトをインクリメントしていく。なお、リバースフラグ等が別途送信されている場合、TB順に対してTBインデクスを逆に関連付けてもよい。これにより、TB順に関する情報を送信装置と受信装置との間でやり取りすることなく、受信装置側で正しい順序でMAC層に複数のTBを引き渡すことができる。
図13は、本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の他の一例を示す図である。MAC層から引き渡される複数個のTBはMAC層内で順序付けされており、図13に示す例では、TBインデクスのサブスクリプトの内、まずにアンテナ(あるいはレイヤ)係るサブスクリプトをインクリメントしていき、Nに達したら、次にMCSに関するサブスクリプトをインクリメントしていく。なお、リバースフラグ等が別途送信されている場合、TB順に対してTBインデクスを逆に関連付けてもよい。これにより、TB順に関する情報を送信装置と受信装置との間でやり取りすることなく、受信装置側で正しい順序でMAC層に複数のTBを引き渡すことができる。
このように、それぞれのトランスポートブロック内では、符号化率や変調方式を一様に保持しながら、トランスポートブロック間では独立にこれらのパラメータを設定し、各トランスポートブロックを割り当てるリソースブロックの候補となる帯域は、複数のトランスポートブロック間で共通に設定する。これにより、各トランスポートブロックに対するトランスポートチャネルの処理あるいは物理層の処理の複雑性を抑制しながら、ひとつのユーザに対して周波数方向に複数の無線伝送パラメータを設定することができるため、高い周波数利用効率が得られる。
本実施形態に係る送信装置100のブロック構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る端末装置(受信装置)200のブロック構成の一例を示す図である。 トランスポート処理部102、L1処理部103の内部ブロック構成の一例を示す図である。 L1処理部204とトランスポート処理部205の概略構成を示す図である。 周波数方向に複数のPRBが配置されている様子を示した図である。 本実施形態に係るN(Nは自然数)本の送信アンテナを持つ送信装置600のブロック構成の一例に示す図である。 本実施形態に係る端末装置700のブロック構成の一例を示す図である。 トランスポート処理部602、L1処理部603の内部ブロック構成の一例を示す図である。 周波数方向に複数のPRBが配置されている様子を示した図である。 L1処理部704とトランスポート処理部705の概略構成を示す図である。 本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の一例を示す図である。 本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の一例を示す図である。 本実施形態に係るTBインデクスとTB順との対応付け方法の他の一例を示す図である。 基地局装置と移動局装置の間で送受信されるEUTRAのチャネルを示す図である。 EUTRAの下りリンクで用いるフレーム構成を示す図である。
符号の説明
100 基地局装置(送信装置)
100a スケジューラ部
101 MAC層
102 トランスポート処理部
103 L1処理部
104 OFDM変調部
105 無線送信部
106 アンテナ部
200 端末装置(受信装置)
201 アンテナ部
202 無線受信部
203 OFDM復調部
204 L1処理部
205 トランスポート処理部
206 MAC層
301−1〜301−M TB毎トランスポート処理部
302−1〜302−M CW毎変調部
303−1〜303−M レイヤマッピング部
304−1〜304−M プリコーディング部
305 リソースマッピング部
306 誤り検出符号化部
307 誤り訂正符号化部
308 レートマッチング部
309 スクランブリング部
310 変調部
401 リソースデマッピング部
402−1〜402−M 合成部
403−1〜403−M CW毎復調部
404−1〜404−M CW毎トランスポート処理部
405 復調部
406 デスクランブリング部
407 レートマッチング部
408 復号化部
600 基地局装置(送信装置)
601 MAC層
602 トランスポート処理部
603 L1処理部
604−1〜604−N OFDM変調部
605−1〜605−N 無線送信部
606−1〜606−N アンテナ部
700 端末装置(受信装置)
701−1〜701−N アンテナ部
702−1〜702−N 無線受信部
703−1〜703−N OFDM復調部
704 L1処理部
705 トランスポート処理部
706 MAC層
801−1,1〜801−M,N TB毎トランスポート処理部
802−1,1〜802−M,N CW毎変調部
803−1〜803−M レイヤマッピング部
804−1〜804−M プリコーディング部
805 リソースマッピング部
806 誤り検出符号化部
807 誤り訂正符号化部
808 レートマッチング部
809 スクランブリング部
810 変調部
1001 リソースデマッピング部
1002−1〜1002−M 合成部
1003−1,1〜1003−M,N CW毎復調部
1004−1,1〜1004−M,N CW毎トランスポート処理部
1005 復調部
1006 デスクランブリング部
1007 レートマッチング部
1008 復号化部

Claims (8)

  1. 複数のリソースブロックを用いて、受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する送信装置であって、
    前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定する送信パラメータ設定部と、
    前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てる割り当て部と、
    前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信する送信部と、を備えることを特徴とする送信装置。
  2. 前記制御情報は、前記各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかを前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴とする請求項1記載の送信装置。
  3. 前記制御情報は、前記各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴とする請求項1記載の送信装置。
  4. 複数のリソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックを送信装置から受信する受信装置であって、
    前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信する受信部と、
    前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得する取得部と、を備えることを特徴とする受信装置。
  5. 前記制御情報は、前記各トランスポートブロックをどのリソースブロックに割り当てたのかを前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴とする請求項4記載の受信装置。
  6. 前記制御情報は、前記各トランスポートブロックに設定された送信パラメータを、前記トランスポートブロック毎に独立に示すことを特徴とする請求項4記載の受信装置。
  7. 複数のリソースブロックを用いて、送信装置から受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する通信システムであって、
    前記送信装置は、
    前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定する送信パラメータ設定部と、
    前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てる割り当て部と、
    前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信する送信部と、を備え、
    前記受信装置は、
    前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信する受信部と、
    前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得する取得部と、を備えることを特徴とする通信システム。
  8. 複数のリソースブロックを用いて、送信装置から受信装置に対して複数のトランスポートブロックを送信する通信方法であって、
    前記送信装置において、
    前記トランスポートブロック毎に送信パラメータを設定するステップと、
    前記送信パラメータが設定された各トランスポートブロックをいずれかの前記リソースブロックに割り当てるステップと、
    前記リソースブロックに割り当てられたトランスポートブロックおよび前記割り当てた結果を示す制御情報を、前記受信装置に対して送信するステップと、
    前記受信装置において、
    前記リソースブロックに割り当てられ、個々に送信パラメータが設定された複数のトランスポートブロックおよび前記リソースブロックにトランスポートブロックを割り当てた結果を示す制御情報を受信するステップと、
    前記各リソースブロックから前記トランスポートブロックを取得するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
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