JP2010212893A - 移動局装置、無線通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラム - Google Patents

移動局装置、無線通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】全ての要素周波数帯域について、確実な周波数スケジューリング、及び適応変調及び符号化を行うことができること
【解決手段】スケジューリング要求配置制御部は、チャネル品質指標及びスケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定する。サブキャリアマッピング部は、スケジューリング要求をスケジューリング要求配置制御部が決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置する。
【選択図】図11

Description

本発明は、移動局装置、無線通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラムに関する。
セルラー移動通信の第三世代(3G)無線アクセス方式として、W‐CDMA(Wideband Code Division Multiple Access;広帯域符号分割多元接続)方式が3GPP(3rd Generation Partnership Project;第3世代パートナーシッププロジェクト)において標準化され、同方式によるセルラー移動通信サービスが開始されている。また、3GPPにおいて、3Gの進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access;以下、「EUTRA」という)及び3Gネットワークの進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)が検討されている。
EUTRAの基地局装置から移動局装置への通信方向である下りリンクにおいて、マルチキャリア送信であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数分割多重)方式が適用されている。また、EUTRAの移動局装置から基地局装置への通信方向である上りリンクにおいて、シングルキャリア送信であるDFT(Discrete Fourier Transform;離散フーリエ変換)−Spread OFDM方式が適用されている。
<上りリンクチャネル構成>
以下、EUTRAにおける上りリンク無線フレームの概略構成を説明する。図18は、従来技術に係る移動局装置から基地局装置への上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。
上りリンク無線フレームは、上りリンクリソースブロックペア(時間周波数帯域)から構成される。この上りリンクリソースブロックペアは、移動局装置各々に対する無線リソース割り当て単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる。1個の上りリンクリソースブロックペアは、時間領域で連続する2個の上りリンクリソースブロックから構成される。また、この図において、1個の上りリンクリソースブロックは、周波数領域において12個の上りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において7個のSC−FDMAシンボル(Single Carrier−Frequency Division Multiple Access;シングルキャリア周波数分割多元接続)から構成される。上りリンクシステム帯域幅は、基地局装置の上りリンクの通信帯域幅である。
また、図18において、時間領域には、7個のSC−FDMAシンボルから構成される上りリンクスロット、2個の上りリンクスロットから構成される上りリンクサブフレーム、10個の上りリンクサブフレームから構成される上りリンク無線フレームがある。なお、時間方向については、1個の上りリンクサブフレームが、上りリンクの移動局装置各々に対する無線リソース割り当ての時間方向の単位である時間フレームである。また、1個の上りリンクサブキャリアと1個のSC−FDMAシンボルから構成されるユニットを上りリンクリソースエレメントと呼ぶ。また、上りリンク無線フレームでは上りリンクシステム帯域幅に応じて複数の上りリンクリソースブロックが配置される。
各上りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる上りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる上りリンク制御チャネルが配置される。図18において、白抜きの領域は上りリンク共有データチャネルを示し、格子状にハッチングされた領域は、上りリンク制御チャネルを示す。なお、この図において、縦線でハッチングされた領域は、上りリンクパイロットチャネルを示す。
上りリンク制御チャネルは、下りリンクのチャネル品質指標CQI(Channel Quality Indicator)、スケジューリング要求SR(Scheduling Request)、又は、下りリンク共有データチャネルに対する受信応答ACK/NACK(Acknowledgement/Negative−Acknowledgement)のいずれかからなる制御データ信号を1個の上りリンクリソースブロックペアに配置して送信する。下りリンクのチャネル品質指標CQI、及びスケジューリング要求SRの詳細については、後述する。
また、この上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアは、上りリンクシステム帯域幅の帯域の両端の上りリンクリソースブロックペアであり、周波数領域に対称関係にある上りリンクリソースブロックから構成される。例えば、図18において、上りリンクリソースブロックX11、X12をあわせて、1個の上りリンクリソースブロックペアが構成される。
<チャネル品質指標CQI、スケジューリング要求SR>
以下、EUTRAのチャネル品質指標CQIについて説明する。
チャネル品質指標CQIは、移動局装置が、基地局装置から受信した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定した測定結果であり、移動局装置各々について下りリンクシステム帯域の受信品質を示す情報である。移動局装置は、予め基地局装置より割り当てられた上りリンク制御チャネルを用いて、チャネル品質指標CQIを基地局装置に周期的に送信する。なお、基地局装置は、移動局装置との通信接続開始時に、その移動局装置がチャネル品質指標CQIを配置するための周期的な無線リソース(以下、CQI配置可能制御チャネルという)を割り当てる。
基地局装置は、移動局装置から受信したチャネル品質指標CQIを用いて、移動局装置に対する下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て(周波数スケジューリング)、下りリンク共有データチャネルの変調方式・符号化率の選択(適応変調及び符号化)を行う。例えば、基地局装置は、移動局装置に対してチャネル品質指標CQIが良好な下りリンクリソースブロックに下りリンク共有データチャネルを割り当てる。また、基地局装置は、チャネル品質指標CQIに応じて下りリンク共有データチャネルの変調方式をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying;4相位相偏移変調)、16QAM(16Quadrature Amplitude Modulation;16値直交振幅変調)、64QAM(64Quadrature Amplitude Modulation;64値直交振幅変調)の中から設定する。
以下、EUTRAのスケジューリング要求SRについて説明する。
スケジューリング要求SRは、移動局装置が基地局装置に対して、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求する情報である。移動局装置は、自装置のバッファに送信する情報データが溜まってきて、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求する場合に、スケジューリング要求SRを送信する。移動局装置は、予め基地局装置より割り当てられた上りリンク制御チャネルを用いて、スケジューリング要求SRを基地局装置に送信する。なお、基地局装置は、移動局装置との通信接続開始時に、その移動局装置がスケジューリング要求SRを配置するための周期的な無線リソース(以下、SR配置可能制御チャネルという)を割り当てる。
以下、CQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルの割り当て方法について説明をする。
図19は、従来技術に係るCQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルの時間領域における割り当ての一例を示す概略図である。この図は、図18の上りリンクサブフレーム単位の時間領域を示した図であり、横軸は時間を示す。
図19において、符号CQI、SRを付した矩形は、それぞれ、CQI配置可能制御チャネル、SR配置可能制御チャネルを示す。
この図は、基地局装置が移動局装置に対して、2個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、3、5、7、・・・)に、CQI配置可能制御チャネルを割り当てたことを示す。また、この図は、基地局装置が移動局装置に対して、4個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、5、9、13、・・・)に、SR配置可能制御チャネルを割り当てたことを示す。
ところで、従来の無線通信システムにおいて、移動局装置の送信電力のPAPR(Peak−to−Average Power Ratio;ピーク電力対平均電力比)が増大することを防止するため、上りリンクではシングルキャリア(例えば、DFT−Spread OFDM方式)であること(以下、シングルキャリア属性という)を確保することが求められる。仮に、移動局装置が、1個の上りリンクサブフレームの上りリンク制御チャネルに、2個以上の制御データ信号(例えば、チャネル品質指標CQIとスケジューリング要求SR)を配置して送信すると、送信信号はマルチキャリア信号となり、PAPRが増大してしまう。
そのため、移動局装置は、スケジューリング要求SRを送信するとき、スケジューリング要求SRを配置する上りリンクサブフレームの上りリンク制御チャネルに、チャネル品質指標CQIも配置する予定である場合、重要度の高いスケジューリング要求SRのみをこの上りリンクサブフレームの上りリンク制御チャネルに配置して送信する。つまり、このとき、移動局装置は、スケジューリング要求SRを配置する上りリンクサブフレームでは、チャネル品質指標CQIを配置しない。
例えば、図19において、鎖線で囲んだ上りリンクサブフレーム5は、CQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルの両方を含んでいる(上りリンクサブフレーム1、9、13、17についても同じである)。移動局装置は、上りリンクサブフレーム5の上りリンク制御チャネルにスケジューリング要求SRを配置する場合、上りリンクサブフレーム5の上りリンク制御チャネルにチャネル品質指標CQIを配置しない。なお、逆に、移動局装置は、上りリンクサブフレーム5の上りリンク制御チャネルにスケジューリング要求SRを配置しない場合、つまり、基地局装置へ送信する情報データが溜まっていない場合、上りリンクサブフレーム5の上りリンク制御チャネルにチャネル品質指標CQIを配置する。
<要素周波数帯域>
一方、3GPPにおいて、セルラー移動通信の第四世代(4th Generation;第4世代、以下、「4G」という)無線アクセス方式(Advanced EUTRA;以下、「A−EUTRA」という)および、4Gネットワーク(Advanced EUTRAN)の検討が開始されている。
A−EUTRAでは、EUTRAよりも広い周波数帯域に対応すること、およびEUTRAとの互換性(compatibility)を確保することが検討されている。このため、A−EUTRAでは、基地局装置がEUTRAの周波数帯域を一単位(要素周波数帯域)として、複数の要素周波数帯域から構成されるシステム帯域を用いた通信を行う技術(周波数帯域集約:Spectrum aggregation、または、キャリア集約:Carrier aggregationと呼称することがある。)が検討されている(なお、要素周波数帯域をキャリア要素:Carrier Component、または、コンポーネントキャリア:Component carrierと呼称することもある。)(非特許文献1)。この技術では、基地局装置は、EUTRAに対応した移動局装置と何れか1個の要素周波数帯域を用いて通信を行ない、A−EUTRAに対応した移動局装置と1個以上の要素周波数帯域を用いて通信を行なう。
3GPP TSG RAN1 #54bis、Prague、Czech Republic、29−3 September、2008、R1−083677"Updated Views on Support of Wider Bandwidth in LTE−Advanced"
ところで、A−EUTRAにおいても、EUTRAの場合と同様に、基地局装置は、移動局装置から下りリンクのチャネル品質指標CQIを受信して、これらの受信した情報に基づいて、周波数スケジューリング、適応変調、及び符号化を行う。また、基地局装置がEUTRA対応の移動局装置及びA−EUTRA対応の移動局装置の双方と通信可能とする互換性確保の観点から、A−EUTRAのシステム帯域を構成する複数の要素周波数帯域各々の無線フレームの構成は、EUTRAのシステム帯域の無線フレームの構成と同じであることが好ましい。
しかしながら、EUTRAのシステム帯域の無線フレームの構成をそのままA−EUTRAでの要素周波数帯域各々に適用したとき、移動局装置は、連続してスケジューリング要求SRを配置する場合等、下りリンクの要素周波数帯域各々の受信品質を示す下りリンクのチャネル品質指標CQIのうち同じ下りリンクの要素周波数帯域のチャネル品質指標CQIを連続して送信できない場合がある。この場合、基地局装置は、長期間にわたって、同じ下りリンクの要素周波数帯域のチャネル品質指標CQIを得ることができず、当該下りリンクの要素周波数帯域について確実な周波数スケジューリング、適応変調、及び符号化を行うことができないという欠点がある。
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、全ての要素周波数帯域について、確実な周波数スケジューリング、及び適応変調及び符号化を行うことができる移動局装置、無線通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供することにある。
(1)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、本発明は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置において、前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成部と、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御部と、前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御部が決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング部と、前記サブキャリアマッピング部が配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理部と、を備えることを特徴とする移動局装置である。
上記構成によると、前記移動局装置は、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するので、連続してスケジューリング要求を配置する場合等であっても、前後の時間帯域で異なる下りリンクの要素周波数帯域のチャネル品質指標CQIを基地局装置に送信することができ、基地局装置が、全ての要素周波数帯域について確実な周波数スケジューリング、適応変調、及び符号化を行うことができる。
(2)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記サブキャリアマッピング部は、一定周期の時間帯域に、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を配置し、前記スケジューリング要求配置制御部は、前記上りリンク要素周波数帯域毎に前記スケジューリング要求を配置可能な時間帯域についての開始時間及び一定の周期を決定することを特徴とする。
(3)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記スケジューリング要求配置制御部は、前記開始時間として、上りリンク要素周波数帯域各々についての開始時間の時間差を決定することを特徴とする。
(4)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記上りリンク要素周波数帯域各々についての開始時間の時間差は等しいことを特徴とする。
(5)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記スケジューリング要求配置制御部は、一定周期の時間帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な時間帯域として決定することを特徴とする。
(6)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記サブキャリアマッピング部は、前記チャネル品質指標を配置可能な無線リソースが割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、前記スケジューリング要求を配置可能な無線リソースが割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、が同じ上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域である場合、当該上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域の無線リソースには、前記チャネル品質指標を配置しないことを特徴とする。
上記構成によると、前記無線通信システムは、前記移動局装置が前記スケジューリング要求を生成したとき、前記チャネル品質指標を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、前記スケジューリング要求を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、が同じ上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域である場合、当該上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域の無線リソースに生成したスケジューリング要求を配置し、前記チャネル品質指標を配置しないので、前記スケジューリング要求を迅速かつ確実に送信することができ、前記移動局装置での情報データあふれによる情報データの損失等を防止することができる。
(7)また、本発明は、上記の前記移動局装置において、前記サブキャリアマッピング部は、前記上りリンク制御データ生成部が前記スケジューリング要求を生成したとき、前記チャネル品質指標を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、前記スケジューリング要求を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、が同じ上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域である場合、当該上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域の無線リソースに前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を配置し、前記チャネル品質指標を配置しないことを特徴とする。
(8)また、本発明は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信する移動局装置と、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて移動局装置からの送信信号を受信する基地局装置と、を具備する無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成部と、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御部と、前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御部が決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング部と、前記サブキャリアマッピング部が配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理部と、を備えることを特徴とする無線通信システムである。
(9)また、本発明は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置における通信制御方法において、前記移動局装置が、前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する第1の過程と、前記移動局装置が、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定する第2の過程と、前記移動局装置が、前記第1の過程にて生成したスケジューリング要求を前記第2の過程にて決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記第1の過程にて生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置する第3の過程と、前記移動局装置が、前記第3の過程にて配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する第4の過程と、を有することを特徴とする通信制御方法である。
(10)また、本発明は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置のコンピュータを、 前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成手段、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御手段、前記上りリンク制御データ生成手段にて生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御手段にて決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成手段にて生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング手段、前記サブキャリアマッピング手段にて配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理手段、として機能させる通信制御プログラムである。
本発明によれば、移動局装置は、チャネル品質指標及びスケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するので、連続してスケジューリング要求を配置する場合等であっても、前後の時間帯域で異なる下りリンクの要素周波数帯域のチャネル品質指標CQIを基地局装置に送信することができ、基地局装置が、全ての要素周波数帯域について確実な周波数スケジューリング、適応変調、及び符号化を行うことができる。
この発明の第1の実施形態に係る無線通信システムの全体像についての概略を説明する図である。 本実施形態に係る基地局装置から移動局装置への下りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。 本実施形態に係る移動局装置から基地局装置への上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。 本実施形態に係るチャネル品質指標CQIの一例について説明をする図である。 本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルの時間領域における割り当ての一例を示す概略図である。 本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルの周波数領域における割り当ての一例を示す概略図である。 本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル割当情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る基地局装置の送信処理部の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る基地局装置の受信処理部の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る移動局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る移動局装置の受信処理部の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る移動局装置の送信処理部の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係るSR配置処理による配置の一例を示す概略図である。 スケジューリング要求SRの配置について別の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る移動局装置の動作を示すフロー図である。 本実施形態に係るSR配置可能上りリンクサブフレーム配置処理の動作を示すフロー図である。 従来技術に係る移動局装置から基地局装置への上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。 従来技術に係るCQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルの時間領域における割り当ての一例を示す概略図である。
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。図1を用いて、本実施形態に係る無線通信システム1の全体像について説明をする。その後、図2〜図6、図14〜図15を用いて本実施形態に係る無線フレームの構成、図7、図9〜図13を用いて本実施形態に係る無線通信システム1の装置の構成について説明をする。また、図8を用いて本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル割当情報、図16、図17を用いて本実施形態に係る無線通信システム1の動作処理について説明をする。
<無線通信システム1の全体像>
図1は、この発明の第1の実施形態に係る無線通信システム1の全体像についての概略を説明する図である。
この図が示す無線通信システム1では、基地局装置BS1と、複数の移動局装置UE1、UE2、UE3とが無線通信を行う。
また、この図は、基地局装置BS1から移動局装置UE1、UE2、UE3への無線通信の下りリンクが、下りリンクパイロットチャネル、下りリンク制御チャネル、及び下りリンク共有データチャネルを含んで構成されることを示す。また、この図は、移動局装置UE1、UE2、UE3から基地局装置BS1への無線通信の上りリンクが、上りリンク共有データチャネル、上りリンクパイロットチャネル、及び上りリンク制御チャネルを含んで構成されることを示す。
なお、移動局装置UE3は、EUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access;3Gの進化)に対応した移動局装置であり、後述する要素周波数帯域の1個を用いて基地局装置BS1と通信を行う移動局装置である。一方、移動局装置UE1、UE2は、A−EUTRA(Advanced EUTRA)に対応した移動局装置であり、1個以上の要素周波数帯域を用いて基地局装置BS1と通信を行う移動局装置である。
以下、本実施形態において、基地局装置BS1を基地局装置a1といい、移動局装置UE1、UE2を移動局装置b1という。
<下りリンク無線フレームの構成>
図2は、本実施形態に係る基地局装置a1から移動局装置b1への下りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。
下りリンク無線フレームは、下りリンクリソースブロックペアから構成される。この下りリンクリソースブロックペアは、無線リソース割り当てなどの単位であって、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる。1個の下りリンクリソースブロックペアは時間領域で連続する2個の下りリンクリソースブロックから構成される。
また、この図において、1個の下りリンクリソースブロックは、周波数領域において12個の下りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において7個のOFDMシンボルから構成される。
この図が示す周波数領域において、下りリンクシステム帯域幅は、基地局装置a1の下りリンクの通信帯域幅であり、A−EUTRAに対応した移動局装置b1が通信に用いることができる周波数帯域幅である。
また、下りリンクシステム帯域幅の帯域は、N個の下りリンク要素周波数帯域m(m=1〜N)から構成される。この下りリンク要素周波数帯域幅は、予め定められた周波数帯域幅であり、EUTRAに対応した移動局装置UE3が通信に用いることができる周波数帯域幅である。例えば、60MHzの帯域幅の下りリンクシステム帯域は、3個の20MHzの帯域幅の下りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される。なお、下りリンク要素周波数帯域では下りリンク要素周波数帯域幅に応じて複数の下りリンクリソースブロックが配置される。例えば、20MHzの帯域幅の下りリンク要素周波数帯域mは、100個の下りリンクリソースブロックから構成される。
また、この図が示す時間領域において、7個のOFDMシンボルから構成される下りリンクスロット、2個の下りリンクスロットから構成される下りリンクサブフレーム、10個の下りリンクサブフレームから構成される下りリンク無線フレームがある。なお、1個の下りリンクサブキャリアと1個のOFDMシンボルから構成されるユニットを下りリンクリソースエレメントと呼ぶ。
各下りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる下りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる下りリンク制御チャネルが割り当てられる。図2において、白抜きの領域は下りリンク共有データチャネルを示し、横線でハッチングされた領域は、下りリンク制御チャネルを示す。
また、この図において図示は省略するが、下りリンク共有データチャネル及び下りリンク制御チャネルの伝搬路変動の推定に用いる下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号が複数の下りリンクリソースエレメントに分散して配置される。ここで、下りリンク参照信号は、下りリンクパイロットチャネルに用いる、無線通信システム1において既知の信号である。
下りリンク制御チャネルには、移動局識別子、下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報、マルチアンテナ関連情報、変調方式、符号化率、再送パラメータなどの制御データから生成された信号が配置される。
<上りリンク無線フレームの構成>
図3は、本実施形態に係る移動局装置b1から基地局装置a1への上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。この図において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域を表している。
上りリンク無線フレームは、上りリンクリソースブロックペアから構成される。この上りリンクリソースブロックペアは、移動局装置b1各々に対する無線リソース割り当て単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる。1個の上りリンクリソースブロックペアは、時間領域で連続する2個の上りリンクリソースブロックから構成される。
また、この図において、1個の上りリンクリソースブロックは、周波数領域において12個の上りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において7個のSC−FDMAシンボルから構成される。上りリンクシステム帯域幅は、基地局装置a1の上りリンクの通信帯域幅である。
また、この図が示す周波数領域において、上りリンクシステム帯域幅は、基地局装置a1の上りリンクの通信帯域幅であり、A−EUTRAに対応した移動局装置b1が通信に用いることができる周波数帯域幅である。
また、上りリンクシステム帯域幅の帯域は、N個の上りリンク要素周波数帯域n(n=1〜N)から構成される(Nを要素周波数帯域数という)。この上りリンク要素周波数帯域幅は、予め定められた周波数帯域幅であり、EUTRAに対応した移動局装置UE3が通信に用いることができる周波数帯域幅である。例えば、60MHzの帯域幅の上りリンクシステム帯域は、3個の20MHzの帯域幅の上りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される。なお、上りリンク要素周波数帯域では上りリンク要素周波数帯域幅に応じて複数の上りリンクリソースブロックが配置される。例えば、20MHzの帯域幅の上りリンク要素周波数帯域nは、100個の上りリンクリソースブロックから構成される。
また、この図が示す時間領域において、7個のSC−FDMA(Single Carrier−Frequency Division Multiple Access;シングルキャリア周波数分割多元接続)シンボルから構成される上りリンクスロット、2個の上りリンクスロットから構成される上りリンクサブフレーム(時間帯域)、10個の上りリンクサブフレームから構成される上りリンク無線フレームがある。なお、1個の上りリンクサブキャリアと1個のSC−FDMAシンボルから構成されるユニットを上りリンクリソースエレメントと呼ぶ。
各上りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる上りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる上りリンク制御チャネルが割り当てられる。図3において、白抜きの領域は上りリンク共有データチャネルを示し、格子状にハッチングされた領域は、上りリンク制御チャネルを示す。
上りリンク制御チャネルでは、下りリンクのチャネル品質指標CQI(Channel Quality Indicator)、スケジューリング要求SR(Scheduling Request)、又は、下りリンク共有データチャネルに対する受信応答ACK/NACK(Acknowledgement/Negative−Acknowledgement)のいずれかからなる制御データ信号が1個の上りリンクリソースブロックペアに配置される。下りリンクのチャネル品質指標CQI、及びスケジューリング要求SRの詳細については、後述する。
また、この上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアは、各上りリンク要素周波数帯域nの両端の上りリンクリソースブロックペアであり、周波数領域に対称関係にある上りリンクリソースブロックから構成される。例えば、図3において、上りリンク要素周波数帯域1では、上りリンクリソースブロックP11、P12をあわせて、1個の上りリンクリソースブロックペアが構成される。
また、図3において、縦線でハッチングされた領域は、上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの伝搬路変動の推定に用いられる上りリンクパイロットチャネルを示す。この図に示すように、上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク共有データチャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置(共有データチャネル配置という)される場合と、上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置(制御チャネル配置という)される場合と、で異なるSC−FDMAシンボルに配置される(上りリンクパイロットチャネルの信号を上りリンク参照信号と称す)。
また、制御チャネル配置の場合、上りリンク参照信号は、配置する制御データ信号に応じて異なるSC−FDMAシンボルに配置される
具体的には、共有データチャネル配置の場合、上りリンク参照信号は、上りリンクスロット内の4番目のSC−FDMAシンボルに配置される。
また、チャネル品質指標CQIが配置される上りリンクリソースブロック内の制御チャネル配置の場合、上りリンク参照信号は、上りリンクスロット内の2番目と6番目のSC−FDMAシンボルに配置される。また、スケジューリング要求SRが配置される上りリンクリソースブロック内の制御チャネル配置の場合、上りリンク参照信号は、上りリンクスロット内の3番目と4番目と5番目のSC−FDMAシンボルに配置される。また同様に、受信応答ACK/NACKが配置される上りリンクリソースブロック内の制御チャネル配置の場合、上りリンク参照信号は、上りリンクスロット内の3番目と4番目と5番目のSC−FDMAシンボルに配置される。
なお、この図では、上りリンク制御チャネルが各上りリンク要素周波数帯域nの最も端の上りリンクリソースブロックに割り当てられた場合を示しているが、上りリンク要素周波数帯域nの端から2番目、3番目などの上りリンクリソースブロックが上りリンク制御チャネルに用いられる場合もある。
また、本発明の実施形態に係る無線通信システム1では、下りリンクにおいてOFDM方式を適用し、上りリンクにおいてNxDFT−Spread OFDM方式を適用する。ここで、NxDFT−Spread OFDM方式とは、後述する基地局装置a1及び移動局装置b1の構成が示すように、上りリンク要素周波数帯域n単位でDFT−Spread OFDM方式を用いて信号を送受信する方式である。また、NxDFT−Spread OFDM方式とは、複数の上りリンク要素周波数帯域nを用いた無線通信システム1の上りリンクサブフレームにおいて複数のDFT−Spread OFDM送受信に関する処理部(上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−1〜a11−N、上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1〜b141−N)を用いて通信を行なう方式である。
上記のように、本実施形態に係る無線フレームの構成は、下りリンク要素周波数帯域m毎及び上りリンク要素周波数帯域n毎に、EUTRAの無線フレームと同様の構成である。これにより、基地局装置a1と移動局装置UE3とが、同じ下りリンク要素周波数帯域m及び上りリンク要素周波数帯域nを用いて通信をすることができる。
<下りリンクのチャネル品質指標CQI、スケジューリング要求SR>
以下、チャネル品質指標CQI及びスケジューリング要求SRについて説明する。
図4は、本実施形態に係るチャネル品質指標CQIの一例について説明をする図である。この図は、図2の下りリンクシステム帯域幅の帯域が3個(要素周波数帯域N=3)の下りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される場合の図であり、横軸は周波数を示す。
チャネル品質指標CQIは、各移動局装置b1が下りリンク要素周波数帯域m各々について生成する情報であって、下りリンク要素周波数帯域m各々の受信品質を示す情報である。移動局装置b1は、下りリンク要素周波数帯域m各々について、基地局装置a1から受信した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定してチャネル品質指標CQIを生成する。以下、下りリンク要素周波数帯域m(m=1,2、・・・、N)の受信品質を示すチャネル品質指標CQIを、下りリンク要素周波数帯域mCQIという。
図4は、移動局装置b1が、下りリンク要素周波数帯域1、2、3各々の下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定し、それぞれ、下りリンク要素周波数帯域1CQI、下りリンク要素周波数帯域2CQI、下りリンク要素周波数帯域3CQIを生成することを示す。つまり、1個の下りリンク要素周波数帯域mCQIは、1個の下りリンク要素周波数帯域mの受信品質を示す情報である。
スケジューリング要求SRは、移動局装置b1が基地局装置a1に対して、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求する情報である。移動局装置b1は、自装置のバッファb13に送信する情報データが溜まってきて、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求する場合に、スケジューリング要求SRを送信する。
スケジューリング要求SR及びチャネル品質指標CQIは、下りリンクのチャネル品質指標CQIを配置可能な上りリンク制御チャネルの無線リソース(以下、CQI配置可能制御チャネルという)、及びスケジューリング要求SRを配置可能な上りリンク制御チャネルの無線リソース(以下、SR配置可能制御チャネルという)に配置されて送信される。
図5は、本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルの周波数領域における割り当ての一例を示す概略図である。この図は、図3の上りリンクシステム帯域幅の帯域が3個の上りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される場合の図であり、横軸は周波数を示す。
図5において、符号CQIn、SRnを付した楕円形は、上りリンク要素周波数帯域nの制御チャネルの無線リソースを示す。
図5は、上りリンク要素周波数帯域nに、スケジューリング要求SRを配置するSR配置可能制御チャネルn(SRn)が割り当てられていることを示す。後述するように、SR配置可能制御チャネル1〜3は、同時には割り当てられず、いずれか1つが1個のサブフレームに割り当てられる。
また、図5は、上りリンク要素周波数帯域1〜3に、それぞれ、下りリンク要素周波数帯域1〜3CQIのいずれか1個を配置するCQI配置可能制御チャネル1〜3(CQI1〜3)が割り当てられていることを示す。また、CQI配置可能制御チャネル1〜3には、同一の上りリンクサブフレームに、それぞれ異なる下りリンク要素周波数帯域mCQIが配置される。例えば、図5の例では、CQI配置可能制御チャネル1には下りリンク要素周波数帯域1CQI、CQI配置可能制御チャネル2には下りリンク要素周波数帯域2CQI、CQI配置可能制御チャネル3には下りリンク要素周波数帯域3CQIが配置される。すなわち、下りリンク要素周波数帯域mCQIは、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域n各々に配置される。
なお、SR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルは、図3で示した上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアに対応する。つまり、SR配置可能制御チャネルn及びCQI配置可能制御チャネルnは、各上りリンク要素周波数帯域nの両端の上りリンクリソースブロックペアであり、周波数領域に対称関係にある上りリンクリソースブロックから構成される。また、SR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルは、異なる上りリンクリソースブロックペアに割り当てられる。
図6は、本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルの時間領域における割り当ての一例を示す概略図である。この図は、図3の上りリンクサブフレーム単位の時間領域(上りリンクサブフレームs;サブフレーム番号s=1〜18)を示した図であり、横軸は時間を示す。また、この図は、図3の上りリンクシステム帯域幅の帯域が3個(N=3)の上りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される場合の図である。
図6において、符号SRn(n=1、2、・・・、N=3)、CQIを付した矩形は、SR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルが割り当てられていることを示す。なお、矩形SRnは、図5のSR配置可能制御チャネルn(楕円形SRn)を示し、矩形CQIは、図5のCQI配置可能制御チャネル1〜3(楕円形CQI1〜3)の全てが割り当てられていることを示す。
図6は、基地局装置a1が移動局装置b1に対して、4個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、5、9、13、・・・)に、SR配置可能制御チャネル1、2、3の順にSR配置可能制御チャネルを割り当てたことを示す。以下、SR配置可能制御チャネルが割り当てられた周期(この図においては、4個の上りリンクサブフレーム分の時間周期)を、SR配置可能周期T1(T1はサブフレーム単位で表わされる数であり、例えば、図5ではT1=4である)という。すなわち、SR配置可能制御チャネルは、一定周期の時間帯域に割り当てられる。
また、上りリンク無線フレームにおいて、全てのnについてSR配置可能制御チャネルnを割り当てるパターンをくり返す一定の周期(図6においては、12個の上りリンクサブフレーム分の時間周期)をSR割当パターン周期T(SR配置可能制御チャネルn毎の一定の周期)という。例えば、上りリンクサブフレーム1、5、9におけるSR配置可能制御チャネル1、2、3の割当パターンは、それぞれ、上りリンクサブフレーム13、17、21の割当パターンと同じである。なお、この割り当ては、上りリンク要素周波数帯域n毎にSR割当パターン周期TでSR配置可能制御チャネルが割り当てられていることと同等である。例えば、上りリンク要素周波数帯域1では、上りリンクサブフレーム1、13、25、・・・のように、T=12の周期でSR配置可能制御チャネルが割り当てられている。
また、SR割当パターン周期Tにおいて、最初の上りリンクサブフレームからSR配置可能制御チャネルnを割り当てる上りリンクサブフレームまでの時間を、SR割当時間t(開始時間;図6においては、t=1、t=5、t=9)という。
図6は、基地局装置a1が移動局装置b1に対して、2個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、3、5、7、・・・)に、CQI配置可能制御チャネルを割り当てたことを示す。以下、CQI配置可能制御チャネルが割り当てられた周期(この図においては、2個の上りリンクサブフレーム分の時間周期)を、CQI配置可能周期T2(T2はサブフレーム単位で表わされる数であり、例えば、図5ではT2=2である)という。
図6では、4個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、5、9、13、・・・)に、SR配置可能制御チャネルとCQI配置可能制御チャネルとが同じサブフレームに割り当てられている。移動局装置b1は、これらの上りリンクサブフレームの上りリンク要素周波数帯域nについて、スケジューリング要求SRnを送信する場合には、チャネル品質指標CQIも配置する予定であっても、重要度の高いスケジューリング要求SRnのみを、この上りリンクサブフレームの上りリンク制御チャネルに配置して送信する。つまり、この場合、移動局装置b1は、スケジューリング要求SRnを配置する上りリンクサブフレームの上りリンク要素周波数帯域nに、チャネル品質指標CQIを配置しない。
本実施形態では、移動局装置b1は、スケジューリング要求SRを送信する場合、基地局装置a1によって予め定められたSR割当パターン周期T内のSR割当時間tにおいて、上りリンク要素周波数帯域nにスケジューリング要求SRを配置して基地局装置a1に送信する。つまり、図6で示したように、移動局装置b1は、CQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルが同時に割り当てられた複数の上りリンクサブフレーム1、5、9、・・・において、前後の当該上りリンクサブフレーム1、5、9、・・・で異なる上りリンク要素周波数帯域nを、スケジューリング要求SRを配置可能な上りリンク要素周波数帯域nに決定する。移動局装置b1は、この上りリンク要素周波数帯域nにスケジューリング要求SRを配置する。このSR配置処理の詳細については後述する。
<基地局装置a1の構成>
以下、図7、図9、図10を用いて、本実施形態に係る基地局装置a1の構成について説明する。
図7は、本実施形態に係る基地局装置a1の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、基地局装置a1は、受信処理部a11、無線リソース制御部a12、制御部a13、及び、送信処理部a14を含んで構成される。
また、この図に示すように、受信処理部a11は、上りリンク制御チャネル検出部a1127を備える。また、無線リソース制御部a12は、上りリンク制御チャネル配置決定部a121を備える。また、制御部a13は、上りリンク制御チャネル検出制御部a131を備える。
受信処理部a11は、制御部a13の指示に従い、後述する受信アンテナa152により移動局装置b1又は移動局装置UE3から受信した受信信号を復調、復号する。受信処理部a11は、復調、復号して抽出した情報データを上位層に出力する。
ここで、上記の復調、復号処理について、受信処理部a11が備える上りリンク制御チャネル検出部a1127は、上りリンク制御チャネル検出制御部a131の制御に基づき、受信信号の上りリンク制御チャネルを復調、復号して制御データを検出し、検出した制御データ又は生成した制御信号を制御部a13に出力する。
例えば、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能制御チャネルnのいずれかに配置されたスケジューリング要求SRを検出した場合、スケジューリング要求SRを検出したことを示す制御信号を生成し、制御部a13に出力する。また、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、上りリンク要素周波数帯域nのCQI配置可能制御チャネルnに配置された下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを復調、復号し、制御部a13を介して無線リソース制御部a12に出力する。上りリンク制御チャネル検出部a1127を含む受信処理部a11の詳細については、後述する。
無線リソース制御部a12は、制御部a13を介して上りリンク制御チャネル検出部a1127から入力された下りリンク要素周波数帯域mCQIに基づいて、移動局装置b1に対する下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て(周波数スケジューリング)、下りリンク共有データチャネルの変調方式・符号化率の選択(適応変調及び符号化)、及び送信電力の値の選択を行う。
また、無線リソース制御部a12は、間欠送受信サイクル、下りリンク制御チャネル、上りリンク制御チャネル、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを行う。ここで、無線リソース制御部a12は、上りリンク制御チャネル検出部a1127からスケジューリング要求SRを検出したことを示す制御信号が入力されると、スケジューリング要求SRを送信した移動局装置b1に対して上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを行う。無線リソース制御部a12は、上りリンク共有データチャネルの符号化率・変調方式を選択する。
無線リソース制御部a12は、移動局装置b1各々の送信電力、間欠送受信サイクル、各チャネルの割り当てを示す無線リソース割り当て情報、変調方式・符号化率を含む無線リソース制御情報を制御部a13及び送信処理部a14に出力する。
ここで、上記の上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当てについて、無線リソース制御部a12が備える上りリンク制御チャネル配置決定部a121は、上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当てを行う。例えば、上りリンク制御チャネル配置決定部a121は、移動局装置b1との通信接続開始時、この移動局装置b1について、SR配置可能周期T1及びCQI配置可能周期T2を決定する。
上りリンク制御チャネル配置決定部a121は、予め記憶するSR配置可能制御チャネル割当情報(図8)を読み出し、決定したSR配置可能周期T1及びCQI配置可能周期T2に対応するSR割当パターン周期T及びSR割当時間tを決定する。SR割当パターン周期T及びSR割当時間tを選択する。例えば、T1=4、T2=2に対して、T=12、t=1、t=5、t=9を選択する。この場合は、SR配置可能制御チャネルは、図6で示したように割り当てられる。
上りリンク制御チャネル配置決定部a121は、移動局装置b1との通信接続開始時に、CQI配置可能周期T2、SR割当パターン周期T、及びSR割当時間tを示す無線リソース制御情報を、送信処理部a14を介して移動局装置b1に送信する。また、上りリンク制御チャネル配置決定部a121は、この無線リソース制御情報を上りリンク制御チャネル検出制御部a131に出力する。
制御部a13は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報に基づいて、上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て・変調方式・符号化率の情報を受信処理部a11に出力し、受信処理部a11の制御を行なう。また、制御部a13は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報に基づいて、下りリンク制御チャネルを用いて送信する制御データを生成し、送信処理部a14に出力する。
制御部a13は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報に基づいて、上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て・変調方式・符号化率の情報を受信処理部a11に出力し、受信処理部a11の制御を行なう。また、制御部a13は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報に基づいて、下りリンク制御チャネルを用いて送信する制御データを生成し、送信処理部a14に出力する。
ここで、上記の受信処理部a11の制御について、制御部a13が備える上りリンク制御チャネル検出制御部a131は、上りリンク制御チャネル配置決定部a121から入力された移動局装置b1各々のSR割当パターン周期T、及びSR割当時間tに基づいて、SR配置可能制御チャネルを選択する。上りリンク制御チャネル検出制御部a131は、上りリンク制御チャネル検出部a1127に選択した無線リソースからスケジューリング要求SRを検出させる制御を行う。
また、上りリンク制御チャネル検出制御部a131は、上りリンク制御チャネル検出部a1127にCQI配置可能制御チャネルnから、下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを検出させる制御を行う。
送信処理部a14は、制御部a13から入力された制御信号に基づき下りリンク制御チャネル、下りリンク共有データチャネルを用いて送信する信号を生成して、送信アンテナa151を介して送信する。具体的には、送信処理部a14は、制御部a13から入力された制御データを下りリンク制御チャネルを用いて送信する。
また、送信処理部a14は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報等及び上位層から入力された情報データを下りリンク共有データチャネルを用いて送信する。例えば、送信処理部a14は、無線リソース制御部a12から入力された無線リソース制御情報を、下りリンク共有データチャネルを用いて送信する。送信処理部a14の詳細については、後述する。
なお、説明の簡略化のため、以降、下りリンク共有データチャネルを用いて送信する情報を情報データといい、情報データは無線リソース制御情報を含むものとする。
<SR配置可能制御チャネル割当情報>
図8は、本実施形態に係るSR配置可能制御チャネル割当情報の一例を示す図である。
図示するように、SR配置可能制御チャネル割当情報は、行と列からなる2次元の表形式のデータであり、SR配置可能周期T1、CQI配置可能周期T2、SR割当パターン周期T、SR割当時間t、SR割当時間t、SR割当時間tの各項目の列を有している。このSR配置可能制御チャネル割当情報の主キーは、SR配置可能周期T1及びCQI配置可能周期T2である。この図は、上りリンク要素周波数帯域数NがN=3の場合を示す図である。
例えば、図8中の2行目の情報は、SR配置可能周期T1が「4」及びCQI配置可能周期T2が「2」の場合、SR割当パターン周期Tが「12」、SR割当時間tが「1」、SR割当時間tが「5」、SR割当時間tが「9」であることを示す。
SR割当パターン周期Tは、例えば、T=N×LCM(T1,T2)で表わされる。また、SR割当時間tは、例えば、t=1+(n−1)×LCM(T1,T2)で表わされる。ここで、T1はSR配置可能周期T1、T2はCQI配置可能周期T2、LCM(x,y)はxとyの最小公倍数、Nは上りリンク要素周波数帯域数(図8の例では、N=3)を示す。
<基地局装置a1の送信処理部a14の構成>
以下、基地局装置a1の送信処理部a14の詳細について説明をする。
図9は、本実施形態に係る基地局装置a1の送信処理部a14の構成を示す概略ブロック図である。
この図に示すように、送信処理部a14は、複数の下りリンク共有データチャネル処理部a141−1〜a141−i、複数の下りリンク制御チャネル処理部a142−1〜a142−j、下りリンクパイロットチャネル処理部a1431、多重部a1432、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform;高速逆フーリエ変換)部a1433、GI(Guard Interval;ガードインターバル)挿入部a1434、D/A(Digital/Analog;ディジタルアナログ変換)部a1435、送信RF(Radio Frequency;無線周波数)部a1436を含んで構成され、送信アンテナa151に接続されている。
なお、各下りリンク共有データチャネル処理部a141−1〜a141−i、各下りリンク制御チャネル処理部a142−1〜a142−jは、それぞれ、同様の構成及び機能を有するので、その一つ(下りリンク共有データチャネル処理部a141−1、下りリンク制御チャネル処理部a142−1)を代表して説明する。
また、この図に示すように、下りリンク共有データチャネル処理部a141−1は、ターボ符号部a1411及びデータ変調部a1412を備える。また、下りリンク制御チャネル処理部a142−1は、畳み込み符号部a1421及びQPSK(Quadrature Phase Shift Keying;4相位相偏移変調)変調部a1422を備える。
下りリンク共有データチャネル処理部a141−1は、移動局装置b1への情報データをOFDM方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行う。
ターボ符号部a1411は、入力された情報データを、制御部a13から入力された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行い、データ変調部a1412に出力する。
データ変調部a1412は、ターボ符号部a1411が符号化した符号データを、制御部a13から入力された変調方式、例えば、QPSK、16QAM、64QAM(64値直交振幅変調)のような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部a1412は、生成した信号系列を、多重部a1432に出力する。
下りリンク制御チャネル処理部a142−1は、制御部a13から入力された制御データを、OFDM方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行う。
畳み込み符号部a1421は、制御部a13から入力された制御情報の符号化率に基づき、制御データの誤り耐性を高めるための畳み込み符号化を行う。ここで、制御データはビット単位で制御される。また、畳み込み符号部a1421は、制御部a13から入力された符号化率に基づき、畳み込み符号化処理を行なったビットに対して出力ビットの数を調整するためにレートマッチングも行なう。
畳み込み符号部a1421は、符号化した制御データをQPSK変調部a1422に出力する。
QPSK変調部a1422は、畳み込み符号部a1421が符号化した制御データを、QPSK変調方式で変調した変調シンボルの信号系列を、多重部a1432に出力する。
下りリンクパイロットチャネル処理部a1431は、移動局装置b1において既知の信号である下りリンク参照信号を生成し、多重部a1432に出力する。
多重部a1432は、下りリンクパイロットチャネル処理部a1431から入力された信号と、下りリンク共有データチャネル処理部a141−1〜a141−i各々から入力された信号と、下りリンク制御チャネル処理部a142−1〜a142−j各々から入力された信号とを、制御部a13からの制御に従って、下りリンク無線フレームに多重する。
なお、多重部a1432は、下りリンク共有データチャネルと下りリンク制御チャネル間の多重を、図2に示したように時間多重で行う。また、多重部a1432は、下りリンクパイロットチャネルと、その他のチャネル間の多重は時間・周波数多重で行う。また、多重部a1432は、各移動局装置b1宛ての下りリンク共有データチャネルの多重を下りリンクリソースブロックペア単位で行い、1個の移動局装置b1に対して複数の下りリンクリソースブロックペアを用いて下りリンク共有データチャネルを多重することもある。また、多重部a1432は、各移動局装置b1宛ての下りリンク制御チャネルの多重を、下りリンク要素周波数帯域内においてばらばらに分散したリソースエレメントを複数用いて行う。
多重部a1432は、多重化した信号を、IFFT部a1433に出力する。
IFFT部a1433は、多重部a1432が多重化した信号を高速逆フーリエ変換し、OFDM方式の変調を行い、GI挿入部a1434に出力する。
GI挿入部a1434は、IFFT部a1433がOFDM方式の変調を行った信号に、ガードインターバルを付加することで、OFDM方式におけるシンボルからなるベースバンドのディジタル信号を生成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製することによって生成される。GI挿入部a1434は、生成したベースバンドのディジタル信号をD/A部a1435に出力する。
D/A部a1435は、GI挿入部a1434から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信RF部a1436に出力する。
送信RF部a1436は、D/A部a1435から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分及び直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信RF部a1436は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換(アップコンバート)し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナa151を介して、移動局装置b1に送信する。
<基地局装置a1の受信処理部a11の構成>
以下、基地局装置a1の受信処理部a11の詳細について説明をする。
図10は、本実施形態に係る基地局装置a1の受信処理部a11の構成を示す概略ブロック図である。
この図に示すように、受信処理部a11は、受信RF部a1111、A/D(Analog/Digital;アナログディジタル変換)部a1112、要素周波数帯域分離部a1113、複数の上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−1〜a11−N、を含んで構成され、受信アンテナa152に接続されている。
上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−n(n=1〜N)は、上りリンク要素周波数帯域n毎に設けられ、それぞれ、同様の構成及び機能を有するので、その一つ(上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−1)を代表して説明する。
また、この図に示すように、上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−1は、シンボルタイミング検出部a1121、GI除去部a1122、FFT部a1123、サブキャリアデマッピング部a1124、伝搬路推定部a1125、上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部a1126、上りリンク制御チャネル検出部a1127、上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部a1128、IDFT部a1129、データ復調部a1130、及び、ターボ復号部a1131を備える。
受信RF部a1111は、受信アンテナa152で受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換(ダウンコンバート)する。受信RF部a1111は、中間周波数の信号から不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分及び直交成分に基づいて、直交復調する。受信RF部a1111は、直交復調したアナログ信号を、A/D部a1112に出力する。
A/D部a1112は、受信RF部a1111が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を、要素周波数帯域分離部a1113に出力する。
要素周波数帯域分離部a1113は、上りリンクシステム帯域幅の上りリンク要素周波数帯域n毎に受信信号を分離し、分離した上りリンク要素周波数帯域nの受信信号を、それぞれ、上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−nに出力する。
上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部a11−nは、それぞれ、要素周波数帯域分離部a1113から入力された上りリンク要素周波数帯域1〜Nの受信信号内の上りリンク共有データチャネル、上りリンク制御チャネルの復調、復号を行ない、情報データ、制御データを検出する。
シンボルタイミング検出部a1121は、要素周波数帯域分離部a1113より入力された信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、GI除去部a1122に出力する。
GI除去部a1122は、シンボルタイミング検出部a1121からの制御信号に基づいて、要素周波数帯域分離部a1113より入力された信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、FFT部a1123に出力する。
FFT部a1123は、GI除去部a1122から入力された信号を高速フーリエ変換し、DFT−Spread−OFDM方式の復調を行い、サブキャリアデマッピング部a1124に出力する。なお、FFT部a1123のポイント数は、後述する移動局装置b1のIFFT部b1417のポイント数と等しい。
サブキャリアデマッピング部a1124は、制御部a13から入力された無線リソース割り当て情報に基づき、FFT部a1123が復調した信号を、上りリンクパイロットチャネルの信号と、上りリンク共有データチャネルの信号と、上りリンク制御チャネルの信号とに分離する。サブキャリアデマッピング部a1124は、分離した上りリンクパイロットチャネルの信号を伝搬路推定部a1125に出力する。また、サブキャリアデマッピング部a1124は、分離した上りリンク制御チャネルの信号を、伝搬路等化部a1128に出力する。
また、サブキャリアデマッピング部a1124は、上りリンク制御チャネルが配置される無線リソースの候補がいくつかある場合、制御部a13から入力された制御信号に基づき、全ての候補の上りリンク制御チャネルの信号を上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部a1126に出力する。
伝搬路推定部a1125は、サブキャリアデマッピング部a1124が分離した上りリンクパイロットチャネルの上りリンク参照信号と既知の信号を用いて伝搬路の変動を推定する。伝搬路推定部a1125は、推定した伝搬路推定値を、伝搬路等化部a1126及び伝搬路等化部a1128に出力する。なお、この伝搬路推定値はサブキャリア毎に出力される。
伝搬路等化部a1126は、サブキャリアデマッピング部a1124が分離した上りリンク制御チャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部a1125から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。伝搬路等化部a1126は、等化した信号を上りリンク制御チャネル検出部a1127に出力する。
上りリンク制御チャネル検出部a1127は、伝搬路等化部a1126から入力された信号を送信された制御データ(例えば、スケジューリング要求SR、下りリンクのチャネル品質指標CQI、又は受信応答ACK/NACK)に応じて、復調、復号し、制御データを検出する。
例えば、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、次のように、スケジューリング要求SR又はチャネル品質指標CQIからなる制御データを検出する。
上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能周期T1において、SR配置可能制御チャネルnからスケジューリング要求SRを検出する。
例えば、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能周期T1が「4」及びCQI配置可能周期T2が「2」のときに図8のSR配置可能制御チャネル割当情報に基づいて制御が行われる場合、上りリンクサブフレーム1ではSR配置可能制御チャネル1から、上りリンクサブフレーム5ではSR配置可能制御チャネル2から、上りリンクサブフレーム9ではSR配置可能制御チャネル3からスケジューリング要求SRを検出する。また、同様に、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR割当パターン周期T(T=12)経過後の上りリンクサブフレーム13、17、21では、それぞれ、SR配置可能制御チャネル1、2、3からスケジューリング要求SRを検出する。
また、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、CQI配置可能周期T2において、CQI配置可能制御チャネルnから下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを検出する。
ここで、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能制御チャネル及びCQI配置可能制御チャネルが同一の上りリンク要素周波数帯域及び同一の上りリンクサブフレームに割り当てられている場合、次の処理を行う。
まず、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能制御チャネルnに配置された信号の検出を行う。例えば、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能制御チャネルに配置された信号の振幅(電力)が予め定められた閾値以上の場合、移動局装置b1からのスケジューリング要求SRの信号を検出したと判定する。この場合、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、スケジューリング要求SRを検出したことを示す制御信号を生成し、制御部a13に出力する。
一方、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、SR配置可能制御チャネルnに配置された信号が予め定められた閾値より小さい場合、移動局装置b1からのスケジューリング要求SRの信号を検出しなかったと判定する。この場合、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、スケジューリング要求SRを検出しなかったことを示す制御信号を生成し、制御部a13に出力する。この場合、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、CQI配置可能制御チャネルnに配置された制御データ信号を復調、復号する。
なお、上りリンク制御チャネル検出部a1127は、同様に、無線リソース制御情報の上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て情報に基づいて、チャネル品質指標CQI又はスケジューリング要求SR以外の制御データ(例えば、受信応答ACK/NACK)を検出し、制御部a13に出力する。
伝搬路等化部a1128は、サブキャリアデマッピング部a1124が分離した上りリンク共有データチャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部a1125から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ここで、等化とは、信号が無線通信中に受けた伝搬路の変動を元に戻す処理のことをいう。伝搬路等化部a1128は、等化した信号をIDFT部a1129に出力する。
IDFT部a1129は、伝搬路等化部a1128から入力された信号を離散逆フーリエ変換し、データ復調部a1130に出力する。
データ復調部a1130は、IDFT部a1129が変換した上りリンク共有データチャネルの信号の復調を行い、復調した上りリンク共有データチャネルの信号をターボ復号部a1131に出力する。この復調は、移動局装置b1の上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1のデータ変調部b1412で用いた変調方式に対応した復調である。なお、変調方式は、制御部a13より入力される。
ターボ復号部a1131は、データ復調部a1130から入力され、復調された上りリンク共有データチャネルの信号から、情報データを復号する。なお、符号化率は、制御部a13より入力される。ターボ復号部a1131は、復号した情報データを上位層(図示せず)に出力する。
<移動局装置b1の全体構成>
以下、図11、図12、図13を用いて、本実施形態に係る移動局装置b1の構成について説明する。
図11は、本実施形態に係る移動局装置b1の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、移動局装置b1は、受信処理部b11、制御部b12、バッファb13、送信処理部b14を含んで構成される。
また、この図に示すように、受信処理部b11は、受信品質測定部b1117及び下りリンク共有データチャネル復号部b113を備える。また、制御部b12は、スケジューリング要求配置制御部b121、及び上りリンク制御データ生成部b122を備える。また、送信処理部b14は、上りリンク制御チャネル処理部b1415及びサブキャリアマッピング部b1416を備える。
受信処理部b11は、制御部b12の指示に従い、受信アンテナb151により基地局装置a1から受信した受信信号を復調、復号する。
例えば、受信処理部b11は、自装置宛ての下りリンク制御チャネルの信号を検出した場合は、下りリンク制御チャネルの信号を復号して取得した制御データを制御部b12に出力する。
また、受信処理部b11の下りリンク共有データチャネル復号部b113は、受信処理部b11が出力した制御データに基づく制御部b12からの制御により、自装置宛ての下りリンク共有データチャネルを復号する。下りリンク共有データチャネル復号部b113は、復号した情報データを、制御部b12に出力する。例えば、基地局装置a1との通信接続開始時には、下りリンク共有データチャネル復号部b113は、情報データからCQI配置可能周期T2、SR割当パターン周期T、及びSR割当時間tを含む無線リソース制御情報を抽出して、スケジューリング要求配置制御部b121に出力する。
受信品質測定部b1117は、下りリンク要素周波数帯域m各々について、基地局装置a1から受信した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定して、測定結果を上りリンク制御データ生成部b122に出力する。
なお、受信処理部b11の詳細については後述する。
制御部b12は、受信処理部b11から入力された制御データ及び情報データ中の無線リソース制御情報に基づいて、受信処理部b11、送信処理部b14を制御する。例えば、制御部b12は、無線リソース制御情報中の無線リソース割り当て情報、変調方式・符号化率などに基づき受信処理部b11を制御する。また、制御部b12は、情報データを上位層に出力する。
ここで、上記の送信処理部b14の制御について、制御部b12が備えるスケジューリング要求配置制御部b121は、下りリンク共有データチャネル復号部b113から入力された無線リソース制御情報に基づき、サブキャリアマッピング部b1416を制御する。後述するように、この制御は、SR割当パターン周期T内のSR割当時間tにおいて、上りリンク要素周波数帯域nにスケジューリング要求SRを配置する制御である。すなわち、スケジューリング要求配置制御部b121は、CQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルが同時に割り当てられた複数の上りリンクサブフレームにおいて、前後の当該上りリンクサブフレームで異なる上りリンク要素周波数帯域nを、スケジューリング要求SRを配置可能な上りリンク要素周波数帯域nに決定して制御をする。
上りリンク制御データ生成部b122は、上りリンク制御チャネルに配置する制御データ(例えば、下りリンクのチャネル品質指標CQI、スケジューリング要求SR、又は受信応答ACK/NACK)を生成する。
例えば、上りリンク制御データ生成部b122は、バッファb13に蓄積された情報データ量を検出し、検出した情報データ量が予め定めた閾値を超えた場合、スケジューリング要求SRを生成する。
また、上りリンク制御データ生成部b122は、受信品質測定部b1117から入力された測定結果であって、下りリンク要素周波数帯域m各々の受信品質を示す下りリンク要素周波数帯域mCQIを生成する。
上りリンク制御データ生成部b122は、生成した制御データを、送信処理部b14の上りリンク制御チャネル処理部b1415に出力する。
送信処理部b14は、制御部b12の指示に従い、バッファb13を介して入力された情報データ、及び制御データを符号化し、変調した信号を上りリンクの無線リソースに配置して、送信アンテナb152を介して基地局装置a1に送信する。
ここで、上りリンク制御チャネル処理部b1415は、上りリンク制御データ生成部b122から入力された制御データに対して変調等の処理を施した制御データ信号を、サブキャリアマッピング部b1416に出力する。サブキャリアマッピング部b1416は、制御部b12からの制御に従い、上りリンク制御チャネル処理部b1415から入力された制御データ信号を、制御チャネルに配置する。送信処理部b14の詳細については後述する。
<移動局装置b1の受信処理部b11の構成>
以下、移動局装置b1の受信処理部b11の詳細について説明をする。
図12は、本実施形態に係る移動局装置b1の受信処理部b11の構成を示す概略ブロック図である。
この図に示すように、受信処理部b11、受信RF部b1111、A/D部b1112、シンボルタイミング検出部b1113、GI除去部b1114、FFT部b1115、多重分離部b1116、受信品質測定部b1117、伝搬路推定部b1118、下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部b1119、下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部b1120、下りリンク共有データチャネル復号部b113、及び下りリンク制御チャネル復号部b114を含んで構成され、受信アンテナb151に接続されている。
また、この図に示すように、下りリンク共有データチャネル復号部b113は、データ復調部b1131及びターボ復号部b1132を備える。また、下りリンク制御チャネル復号部b114は、QPSK復調部b1141及びビタビデコーダ部b1142を備える。
受信RF部b1111は、受信アンテナb151を介して基地局装置a1からの信号を受信する。受信RF部b1111は、受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換(ダウンコンバート)する。受信RF部b1111は、中間周波数の信号から不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分及び直交成分に基づいて、直交復調する。
受信RF部b1111は、直交復調したアナログ信号を、A/D部b1112に出力する。
A/D部b1112は、受信RF部b1111が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を、シンボルタイミング検出部b1113と、GI除去部b1114と、に出力する。
シンボルタイミング検出部b1113は、A/D部b1112が変換したディジタル信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、GI除去部b1114に出力する。
GI除去部b1114は、シンボルタイミング検出部b1113からの制御信号に基づいて、A/D部b1112の出力したディジタル信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、FFT部b1115に出力する。
FFT部b1115は、GI除去部b1114から入力された信号を高速フーリエ変換し、OFDM方式の復調を行い、多重分離部b1116に出力する。
多重分離部b1116は、制御部b12からの制御に従い、FFT部b1115が復調した信号を、下りリンク制御チャネルの信号と、下りリンク共有データチャネルの信号とに分離する。多重分離部b1116は、分離した下りリンク共有データチャネルの信号を、伝搬路補償部b1119に出力し、また、分離した下りリンク制御チャネルの信号を、伝搬路補償部b1120に出力する。
また、多重分離部b1116は、下りリンクパイロットチャネルが配置される下りリンクリソースエレメントを分離し、下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を、受信品質測定部b1117及び伝搬路推定部b1118に出力する。
受信品質測定部b1117は、下りリンク要素周波数帯域mについて、基地局装置a1から受信した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定して、測定結果を制御部b12に出力する。
伝搬路推定部b1118は、多重分離部b1116が分離した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号と既知の信号とを用いて伝搬路の状況を推定し、伝搬路変動を補償するように、振幅及び位相を等化するための伝搬路補償値を、伝搬路補償部b1119及び伝搬路補償部b1120に出力する。なお、この伝搬路補償値は、サブキャリア毎に出力される。
伝搬路補償部b1119は、多重分離部b1116が分離した下りリンク共有データチャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部b1118から入力された伝搬路補償値に従って、サブキャリア毎に等化する。伝搬路補償部b1119は、伝搬路を等化した信号を下りリンク共有データチャネル復号部b113のデータ復調部b1131に出力する。
下りリンク共有データチャネル復号部b113は、制御部b12からの制御に従い、下りリンク共有データチャネルの復調、復号を行ない、情報データを検出する。
データ復調部b1131は、伝搬路補償部b1119から入力された下りリンク共有データチャネルの信号の復調を行い、復調した下りリンク共有データチャネルの信号をターボ復号部b1132に出力する。この復調は、基地局装置a1のデータ変調部a1412で用いた変調方式に対応した復調であり、この変調方式は、制御データにより移動局装置b1に通知される。
ターボ復号部b1132は、データ復調部b1131から入力され、復調された下りリンク共有データチャネルの信号から情報データを復号し、制御部b12を介して上位層に出力する。なお、この情報データには、無線リソース制御情報、つまり、移動局装置b1の送信電力、間欠送受信サイクル、無線リソース割り当て情報、変調方式・符号化率、CQI配置可能周期T2、及びSR配置可能周期T1が含まれる。
伝搬路補償部b1120は、多重分離部b1116が分離した下りリンク制御チャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部b1118から入力された伝搬路補償値に従って等化する。伝搬路補償部b1120は、等化した信号を下りリンク制御チャネル復号部b114のQPSK復調部b1141に出力する。
下りリンク制御チャネル復号部b114は、以下のように、伝搬路補償部b1120から入力された信号を復調、復号し、自装置宛ての制御データを検出する。
QPSK復調部b1141は、下りリンク制御チャネルの信号に対してQPSK復調を行い、ビタビデコーダ部b1142に出力する。
ビタビデコーダ部b1142は、QPSK復調部b1141が復調した信号を復号し、復号した制御データを制御部b12に出力する。ここで、この信号はビット単位で表現され、ビタビデコーダ部b1142は、入力ビットに対してビタビデコーディング処理を行なうビットの数を調整するためにレートデマッチングも行なう。なお、制御部b12は、ビタビデコーダ部b1142より入力された制御データに誤りがないか否かを判定し、誤りがないと判定した場合、この制御データが自装置宛の制御データと判定する。制御部b12は、自装置宛の制御データに基づき受信処理部b11(例えば、多重分離部b1116、データ復調部b1131、ターボ復号部b1132)及び送信処理部b14を制御する。
<移動局装置b1の送信処理部b14の構成>
図13は、本実施形態に係る移動局装置b1の送信処理部b14の構成を示す概略ブロック図である。
この図に示すように、送信処理部b14は、複数の上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1〜b141−N、要素周波数帯域合成部b1421、D/A部b1422、及び送信RF部b1423を含んで構成され、送信アンテナb152に接続されている。
なお、上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−n(n=1〜N)は、上りリンク要素周波数帯域n毎に設けられ、それぞれ、同様の構成及び機能を有するので、その一つ(上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1)を代表して説明する。
また、この図に示すように、上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1は、ターボ符号部b1411、データ変調部b1412、DFT部b1413、上りリンクパイロットチャネル処理部b1414、上りリンク制御チャネル処理部b1415、サブキャリアマッピング部b1416、IFFT部b1417、及び、GI挿入部b1418を備える。
上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−1は、情報データ及び制御データに対して符号化、変調を行い、それぞれ、上りリンク要素周波数帯域内の上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルを用いて送信する信号を生成する。
ターボ符号部b1411は、上位層(図示せず)から入力された情報データを、制御部b12から指示された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行い、データ変調部b1412に出力する。
データ変調部b1412は、ターボ符号部b1411が符号化した符号データを、制御部b12から指示された変調方式、例えば、QPSK、16QAM、64QAMのような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部b1412は、生成した変調シンボルの信号系列を、DFT部b1413に出力する。
DFT部b1413は、データ変調部b1412が出力した信号を離散フーリエ変換し、離散フーリエ変換した情報データ信号を、サブキャリアマッピング部b1416に出力する。このように、移動局装置b1では、変調シンボルの信号系列に対して離散フーリエ変換を施し、離散フーリエ変換を施した周波数領域の信号(情報データ信号)を後述するサブキャリアマッピング部b1416でサブキャリアに配置する(DFT−Spread OFDM方式)。これにより、移動局装置b1は、移動局装置b1の送信電力のPAPRが増大することを防止することができる。
上りリンクパイロットチャネル処理部b1414は、基地局装置a1において既知の信号であり、予め記憶する信号である上りリンク参照信号を生成し、サブキャリアマッピング部b1416に出力する。
上りリンク制御チャネル処理部b1415は、制御部b12から入力された制御データを伝送するためのベースバンド信号処理を行う。例えば、上りリンク制御チャネル処理部b1415には、制御データとして、スケジューリング要求SR、下りリンク要素周波数帯域mCQI、又は受信応答ACK/NACKが入力される。
上りリンク制御チャネル処理部b1415は、制御部b12の制御に従って、処理を行なう制御データの種類に応じて異なる形式の制御データ信号を生成し、サブキャリアマッピング部b1416に出力する。
サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンクパイロットチャネル処理部b1414から入力された参照信号と、DFT部b1413から入力された情報データ信号と、上りリンク制御チャネル処理部b1415各々から入力された制御データ信号とを、制御部b12からの指示に従ってサブキャリアに配置し、IFFT部b1417に出力する。
例えば、サブキャリアマッピング部b1416は、スケジューリング要求配置制御部b121からの制御により、スケジューリング要求SR又はチャネル品質指標CQIを、次のように配置する。
サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンク制御チャネル処理部b1415からスケジューリング要求SRが入力された場合、SR割当パターン周期T及びSR割当時間tが示す次のSR配置可能制御チャネルnにスケジューリング要求SRを配置するSR配置処理を行う。なお、配置するスケジューリング要求SRの振幅(電力)は、移動局装置b1の上りリンクの受信品質に基づいて基地局装置a1により制御される。
例えば、サブキャリアマッピング部b1416は、SR割当パターン周期Tが「12」、SR配置時間t、t、tがそれぞれ「1」、「5」、「9」で制御が行われる場合、次のSR配置可能制御チャネルが上りリンクサブフレーム1のときはSR配置可能制御チャネル1に、上りリンクサブフレーム5のときはSR配置可能制御チャネル2に、上りリンクサブフレーム9のときはSR配置可能制御チャネル3に、スケジューリング要求SRを配置する。また、同様に、サブキャリアマッピング部b1416は、SR割当パターン周期T(T=12)経過後の上りリンクサブフレーム13、17、21では、それぞれ、SR配置可能制御チャネル1、2、3にスケジューリング要求SRを配置する。
また、サブキャリアマッピング部b1416は、CQI配置可能周期T2において、CQI配置可能制御チャネルnに下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを配置する。
ここで、サブキャリアマッピング部b1416は、スケジューリング要求SRを配置する場合、スケジューリング要求SRを配置する上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームには、スケジューリング要求SRのみを配置し、下りリンク要素周波数帯域mCQIを配置しない。これにより、サブキャリアマッピング部b1416は、シングルキャリア属性を確保して、自装置での送信電力のPAPRが増大することを防止する。
例えば、図6に示したように、上りリンクでは、4個の上りリンクサブフレーム毎(上りリンクサブフレーム1、5、9、・・・)に、CQI配置可能制御チャネルとSR配置可能制御チャネルとが同じ上りリンクサブフレームに割り当てられている。サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンク制御データ生成部b122からスケジューリング要求SRが入力され、上りリンクサブフレーム1における上りリンク要素周波数帯域1、上りリンクサブフレーム5における上りリンク要素周波数帯域2、上りリンクサブフレーム9における上りリンク要素周波数帯域3に、スケジューリング要求SRを配置する場合は、その上りリンク要素周波数帯域にはチャネル品質指標CQIを配置しない。すなわち、サブキャリアマッピング部b1416(送信処理部b14)は、上りリンク制御データ生成部b122がスケジューリング要求SRを生成したとき、CQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、SR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、が同じ上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームである場合、当該上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームの無線リソースには、チャネル品質指標CQIを配置しない。
IFFT部b1417は、サブキャリアマッピング部b1416が出力した信号を高速逆フーリエ変換し、GI挿入部b1418に出力する。なお、IFFT部b1417のポイント数はDFT部b1413のポイント数よりも多い。
GI挿入部b1418は、IFFT部b1417から入力された信号に、ガードインターバルを付加し、要素周波数帯域合成部b1421に出力する。
要素周波数帯域合成部b1421は、各上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部b141−nより入力された上りリンク要素周波数帯域n毎の信号を合成し、D/A部b1422に出力する。
D/A部b1422は、要素周波数帯域合成部b1421から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信RF部b1423に出力する。
送信RF部b1423は、D/A部b1422から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分及び直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信RF部b1423は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換(アップコンバート)し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナb152を介して基地局装置a1に送信する。
<SR配置処理>
図14は、本実施形態に係るSR配置処理による配置の一例を示す概略図である。この図は、図3の上りリンクシステム帯域幅の帯域が3個(N=3)の上りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される場合の図である。この図において、縦軸は時間、横軸は周波数を示す。
図14は、上りリンクサブフレーム1、5、9、・・・において、上りリンク要素周波数帯域nにSR配置可能制御チャネルn(SRn)が割り当てられていることを示す。
例えば、サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンク制御データ生成部b122からスケジューリング要求SRが入力された場合、上りリンクサブフレーム1、13における上りリンク要素周波数帯域1にスケジューリング要求SRを配置する。この場合、サブキャリアマッピング部b1416は、CQI配置可能制御チャネル1には、下りリンク要素周波数帯域1CQIを配置しない。同様に、サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンクサブフレーム5、17における上りリンク要素周波数帯域2、又は上りリンクサブフレーム9、21における上りリンク要素周波数帯域3に対してスケジューリング要求SRを配置する場合、それぞれ、スケジューリング要求SRを配置する上りリンク要素周波数帯域のCQI配置可能制御チャネル2、又は3には下りリンク要素周波数帯域2、3CQIを配置しない。
図14は、SR配置可能制御チャネルnにスケジューリング要求SRが配置され、斜線で示すCQI配置可能制御チャネルn(CQIn)に下りリンクのチャネル品質指標CQIが配置されないことを示す。
上記のように、本実施形態に係る移動局装置b1は、スケジューリング要求SRを配置する上りリンク要素周波数帯域nを異なる上りリンク要素周波数帯域nに切替え、SR配置可能制御チャネルが割り当てられていない上りリンク要素周波数帯域nにおいて下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを基地局装置a1に送信することができる。
これにより、基地局装置a1は、全ての下りリンク要素周波数帯域mの受信品質値を検出することができる。この場合、基地局装置a1は、検出した受信品質値に基づき行う設定処理を、全ての下りリンク要素周波数帯域mに対して正確に行うことができ、ある下りリンク要素周波数帯域m1の伝送品質のみが著しく劣化することを防止することができる。
以下、スケジューリング要求SRの配置について別の一例を用いて、本実施形態による効果を説明する。
図15は、スケジューリング要求SRの配置について別の一例を示す概略図である。この図は、図14と同様に、図3の上りリンクシステム帯域幅の帯域が3個(N=3)の上りリンク要素周波数帯域1〜3から構成される場合の図である。この図において、縦軸は時間、横軸は周波数を示す。
図15は、上りリンクサブフレーム1、5、9・・・の全てにおいて、上りリンク要素周波数帯域1には、SR配置可能制御チャネル(SR1)が割り当てられていることを示す。サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンク制御データ生成部b122からスケジューリング要求SRが入力された場合、上りリンク要素周波数帯域1にのみスケジューリング要求SRを配置する。サブキャリアマッピング部b1416は、スケジューリング要求SRを配置する場合、スケジューリング要求SRを配置するCQI配置可能制御チャネル1には、下りリンク要素周波数帯域1CQIを配置しない。
図15は、SR配置可能制御チャネルにスケジューリング要求SRが配置され、斜線で示すCQI配置可能制御チャネル1(CQI1)に下りリンクのチャネル品質指標CQIが配置されないことを示す。また、この図は、斜線で示す下りリンク要素周波数帯域1CQI(下りリンク要素周波数帯域1)が、斜線で示すCQI配置可能制御チャネル1(CQI1)に対応付けられているため、このCQI配置可能制御チャネル1に配置されないことを示す。
このように、図15に示す配置の場合、移動局装置b1は、スケジューリング要求SRが配置された上りリンクサブフレームにおいて、同じ下りリンク要素周波数帯域番号m1(m1=1)の下りリンク要素周波数帯域CQI、つまり、下りリンク要素周波数帯域m1CQIを配置しない。つまり、移動局装置b1は、下りリンク要素周波数帯域m2CQI(m2はm1以外の下りリンク要素周波数帯域番号;m2=2、3)のみを送信し、下りリンク要素周波数帯域m1CQIを基地局装置a1に送信しない可能性がある。
移動局装置b1が基地局装置a1に、同じ下りリンク要素周波数帯域m2CQIのみを送信して同じ下りリンク要素周波数帯域m1CQIのみを送信しない場合、基地局装置a1は、下りリンク要素周波数帯域m2の受信品質値を検出することができるが、下りリンク要素周波数帯域m1の受信品質値を検出することができない。この場合、基地局装置a1は、検出した受信品質値に基づき行う下りリンク要素周波数帯域m1に対する設定処理、例えば、下りリンク要素周波数帯域m1に対する周波数スケジューリング、適応変調及び符号化のみを正確に行うことができず、下りリンク要素周波数帯域m1の伝送品質が著しく劣化する。
これに対し、図14に示す配置の場合、上記のように、移動局装置b1は、スケジューリング要求SRを配置する上りリンク要素周波数帯域nを切替え、SR配置可能制御チャネルが割り当てられていない上りリンク要素周波数帯域nにおいて、下りリンク要素周波数帯域番号mが異なる下りリンク要素周波数帯域mCQIを基地局装置a1に送信することができる。
<移動局装置b1の動作>
以下、移動局装置b1の動作について説明をする。
図16は、本実施形態に係る移動局装置b1の動作を示すフロー図である。
(ステップS101)スケジューリング要求配置制御部b121は、基地局装置a1から受信した情報データに含まれるSR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づきSR配置可能制御チャネルnを割り当てる。つまり、上りリンク要素周波数帯域n各々で異なる上りリンクサブフレームにSR配置可能制御チャネルnを割り当てる。
(ステップS102)制御部b12は、基地局装置a1から受信した情報データに含まれるCQI配置可能周期T2に基づきCQI配置可能制御チャネルnを割り当てる。つまり、上りリンク要素周波数帯域n各々で同一の上りリンクサブフレームにCQI配置可能制御チャネルを割り当てる。
(ステップS103)制御部b12は、上りリンクサブフレームSがSR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであるか否かを判定する。
制御部b12がSR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであると判定した場合(YES)、ステップS104に進む。一方、制御部b12がSR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームでないと判定した場合(NO)、ステップS105に進む。
(ステップS104)制御部b12及びサブキャリアマッピング部b1416は、後述するSR配置可能上りリンクサブフレーム配置処理(図17)を行う。
(ステップS105)制御部b12は、上りリンクサブフレームSがCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであるか否かを判定する。具体的に、制御部b12は、CQI配置可能周期T2に基づいて判定を行う。
制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであると判定した場合(YES)、ステップS106に進む。一方、制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームでないと判定した場合(NO)、ステップS107に進む。
(ステップS106)サブキャリアマッピング部b1416は、下りリンク要素周波数帯域nCQIを、上りリンクサブフレームSのCQI配置可能制御チャネルnに配置して送信する。
(ステップS107)サブキャリアマッピング部b1416は、その他以外の制御データ(例えば、受信応答ACK/NACK)を配置する場合は、その制御データを制御チャネルに配置して送信する。又は、サブキャリアマッピング部b1416は、送信する制御データがない場合、或いは、送信する制御データの制御チャネルが上りリンクサブフレームSに割り当てられていない場合、制御データを配置しない。
ステップS104、ステップS106、及びステップS107の後、移動局装置b1は図16に示す動作を終了する。
図17は、本実施形態に係るSR配置可能上りリンクサブフレーム配置処理の動作を示すフロー図である。この図は、図16のステップS104の処理を示す。
(ステップS201)制御部b12は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求するか否かを判定する。具体的に、制御部b12は、自装置のバッファb13に蓄積された送信する情報データの量が、予め定めた閾値以上となった場合、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求すると判定する。
制御部b12が上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求すると判定した場合(YES)、ステップS202に進む。一方、制御部b12が上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを要求しないと判定した場合(NO)、ステップS203に進む。
(ステップS202)制御部b12は、上りリンクサブフレームSがCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであるか否かを判定する。制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであると判定した場合(YES)、ステップS204に進む。一方、制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームでないと判定した場合(NO)、ステップS207に進む。
(ステップS203)制御部b12は、上りリンクサブフレームSがCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであるか否かを判定する。制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームであると判定した場合(YES)、ステップS208に進む。一方、制御部b12がCQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンクサブフレームでないと判定した場合(NO)、ステップS209に進む。
(ステップS204)制御部b12は、上りリンクサブフレームSの上りリンク要素周波数帯域nがSR配置可能制御チャネルnが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域であるか否かを判定する。制御部b12は、SR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づきSR配置可能制御チャネルnが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域nであるか否かを判定する。
制御部b12がSR配置可能制御チャネルnが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域であると判定した場合、ステップS205に進む。一方、 制御部b12がSR配置可能制御チャネルnが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域nでないと判定した場合、ステップS206に進む。
(ステップS205)サブキャリアマッピング部b1416は、スケジュール要求SRを、上りリンク要素周波数帯域nのSR配置可能制御チャネルnに配置して送信する。この場合、サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンクサブフレームSにおいて、スケジュール要求SRを配置する上りリンク要素周波数帯域nに下りリンク要素周波数帯域m(=n)CQIを配置しない。
(ステップS206)サブキャリアマッピング部b1416は、下りリンク要素周波数帯域mCQIを、上りリンクサブフレームSの上りリンク要素周波数帯域nのCQI配置可能制御チャネルnに配置して送信する。
(ステップS207)サブキャリアマッピング部b1416は、スケジュール要求SRを、上りリンクサブフレームSのSR配置可能制御チャネルnに配置して送信する。
(ステップS208)サブキャリアマッピング部b1416は、下りリンク要素周波数帯域mCQIを、上りリンクサブフレームSのCQI配置可能制御チャネルnに配置して送信する。この場合、サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンクサブフレームSにおいて、下りリンク要素周波数帯域mCQIを配置する上りリンク要素周波数帯域nにスケジュール要求SRを配置しない。
(ステップS209)サブキャリアマッピング部b1416は、その他以外の制御データ(例えば、受信応答ACK/NACK)を配置する場合は、その制御データを制御チャネルに配置して送信する。又は、サブキャリアマッピング部b1416は、送信する制御データがない場合、或いは、送信する制御データの制御チャネルが上りリンクサブフレームSに割り当てられていない場合、制御データを配置しない。
ステップS205〜S209の後、移動局装置b1は図17に示す動作を終了する。
このように、本実施形態によれば、移動局装置b1は、CQI配置可能制御チャネル及びSR配置可能制御チャネルが同時に割り当てられた複数の上りリンクサブフレームにおいて、前後の当該上りリンクサブフレームで異なる上りリンク要素周波数帯域nを、SR配置可能制御チャネルnとして決定する。これにより、移動局装置b1は、連続してスケジューリング要求SRを配置する場合等であっても、前後の時間帯域で異なる下りリンクの要素周波数帯域mのチャネル品質指標CQIを基地局装置a1に送信することができ、基地局装置a1が、全ての要素周波数帯域について確実な周波数スケジューリング、適応変調、及び符号化を行うことができる。
また、本実施形態によれば、移動局装置b1がスケジューリング要求SRを生成したとき、CQI配置可能制御チャネルnとSR配置可能制御チャネルとが同じ上りリンク要素周波数帯域n及びサブフレームである場合、当該上りリンク要素周波数帯域n及びサブフレームの無線リソースに生成したスケジューリング要求SRを配置し、前記チャネル品質指標を配置しないので、スケジューリング要求SRを迅速かつ確実に送信することができ、移動局装置b1での情報データあふれによる情報データの損失等を防止することができる。
なお、上記実施形態において、基地局装置a1及び移動局装置b1は、SR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づいてスケジューリング要求SRの配置を選択しているが、本発明はこれに限られず、他の情報を用いてもよい。
例えば、基地局装置a1及び移動局装置b1は、SR割当時間tに代えて上りリンク要素周波数帯域nについてのSR割当時間t同士の時間差の情報を用いてもよい。また、SR割当時間t、つまり、上りリンク要素周波数帯域1のSR配置制御チャネル1を割り当てる上りリンクサブフレームを上りリンクサブフレーム「1」と予め定めてもよい。
例えば、図6において、上りリンク要素周波数帯域1についてのSR割当時間tとの時間差を用いる場合、基地局装置a1は、この上りリンクサブフレーム「1」とSR割当時間t、tとの時間差「4」、「8」を移動局装置b1に送信する。移動局装置b1は、時間差「4」、「8」を用いて、SR配置制御チャネル2、3を割り当てる上りリンクサブフレームを、それぞれ、SR配置制御チャネル1を割り当てる上りリンクサブフレーム「1」から時間差「4」、「8」の上りリンクサブフレーム「5」、「9」として選択してもよい。
また、例えば、図6において、上りリンク要素周波数帯域n−1についてのSR割当時間tn−1と上りリンク要素周波数帯域nについてのSR割当時間tとの時間差、つまり、前後のSR割当時間tとの時間差を用いる場合、基地局装置a1は、SR割当時間t(=「1」)とSR割当時間t(=「5」)の時間差「4」、及び、SR割当時間t(=「5」)とSR割当時間t(=「9」)の時間差「4」を移動局装置b1に送信する。移動局装置b1は、時間差「4」を用いて、SR配置制御チャネル2を割り当てる上りリンクサブフレームを、SR配置制御チャネル1を割り当てる上りリンクサブフレーム「1」から時間差「4」の上りリンクサブフレーム「5」を選択する。また、移動局装置b1は、時間差「4」を用いて、SR配置制御チャネル3を割り当てる上りリンクサブフレームを、上りリンクサブフレーム「5」から時間差「4」の上りリンクサブフレーム「9」を選択する。
なお、本実施形態のように、前後のSR割当時間tとの時間差を全て同じ(「4」)にしてもよい。これにより、基地局装置a1は移動局装置b1に対してこの時間差(「4」)のみを送信すればよく、無線リソース制御情報の情報量を抑えることができる。
また、前後のSR割当時間tとの時間差を全て同じ、又は、その差を「1」としてもよい。これにより、移動局装置b1は、SR配置制御チャネルの割り当てる時間間隔を均等にすることができる。例えば、移動局装置b1は、SR配置制御チャネルの割り当てる時間間隔が長い期間があって、スケジューリング要求SRを迅速に送信できず、無線リソースの割り当てを要求することができないという状態が長い間続くことを回避することができるので、移動局装置に良好なサービスを提供することができる。
また、上記実施形態において、サブキャリアマッピング部b1416は、上りリンク制御データ生成部b122がスケジューリング要求SRを生成したとき、CQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、SR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、が同じ上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームである場合、当該上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームの無線リソースには、チャネル品質指標CQIを配置しない構成について説明をした。しかし、本発明はこれに限らず、サブキャリアマッピング部b1416(送信処理部b14)は、CQI配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、SR配置可能制御チャネルが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームと、が同じ上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームである場合、当該上りリンク要素周波数帯域n及び上りリンクサブフレームの無線リソースには、チャネル品質指標CQIを配置しない構成であってもよい。
また、上記実施形態において、移動局装置b1は、基地局装置a1と同じSR配置可能制御チャネル割当情報(図8)を予め記憶してもよい。この場合、移動局装置b1は、SR配置可能制御チャネル割当情報を読み出し、基地局装置a1から通信接続開始時に通知されたSR配置可能周期T1及びCQI配置可能周期T2に対応するSR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づいて、SR配置可能制御チャネルnを決定する。移動局装置b1は、決定したSR配置可能制御チャネルにスケジューリング要求SRを配置し、基地局装置a1に送信する。
また、上記実施形態において、基地局装置a1は、SR配置可能周期T1の予め定めた上りリンク要素周波数帯域nのみをSR配置可能制御チャネルに決定する(例えば、SR配置可能周期T1=4の場合、上りリンクサブフレーム1、5、9、・・・の上りリンク要素周波数帯域1のみをSR配置可能制御チャネルに決定する)、又は、SR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づいてSR配置可能制御チャネルnを決定する、のいずれかを選択し、決定結果を示す制御情報を移動局装置b1に送信してもよい。この場合、移動局装置b1は、この制御情報に基づき、SR配置可能周期T1の予め定めた上りリンク要素周波数帯域nのみをSR配置可能制御チャネルに決定する、又は、上記実施形態のようにSR割当パターン周期T及びSR割当時間tに基づいてSR配置可能制御チャネルnを決定する、のいずれかを行う。移動局装置b1は、決定したSR配置可能制御チャネルnにスケジューリング要求SRを配置する。
これにより、基地局装置a1は、移動局装置b1が行うSR配置可能制御チャネルnの決定処理を制御することができる。
なお、上述した実施形態における基地局装置a1、移動局装置b1部、例えば、上りリンク制御チャネル配置決定部a121、上りリンク制御チャネル検出制御部a131、スケジューリング要求配置制御部b121、上りリンク制御データ生成部b122、受信品質測定部b1117、下りリンク共有データチャネル復号部b113、上りリンク制御チャネル処理部b1415、及びサブキャリアマッピング部b1416をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、基地局装置a1、移動局装置b1に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
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。
1・・・無線通信システム、BS1、a1・・・基地局装置、UE1、UE2、b1・・・移動局装置、UE3・・・移動局装置、a11・・・受信処理部、a12・・・無線リソース制御部、a13・・・制御部、a14・・・送信処理部、a121・・・上りリンク制御チャネル配置決定部、a131・・・上りリンク制御チャネル検出制御部、a151・・・送信アンテナ、a152・・・受信アンテナ、a141−1〜a141−i・・・下りリンク共有データチャネル処理部、a142−1〜a142−j・・・下りリンク制御チャネル処理部、a1431・・・下りリンクパイロットチャネル処理部、a1432・・・多重部、a1433・・・IFFT部、a1434・・・GI挿入部、a1435・・・D/A部、送信RF部・・・a1436、a1411・・・ターボ符号部、a1412・・・データ変調部、a1421・・・畳み込み符号部、a1422・・・QPSK変調部、a1111・・・受信RF部、a1112・・・A/D部、a1113・・・要素周波数帯域分離部、a11−1〜a11−N・・・上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部、a1121・・・シンボルタイミング検出部、a1122・・・GI除去部、a1123・・・FFT部、a1124・・・サブキャリアデマッピング部、a1125・・・伝搬路推定部、a1126・・・伝搬路等化部、a1127・・・上りリンク制御チャネル検出部、a1128・・・伝搬路等化部、a1129・・・IDFT部、データ復調部・・・a1130、a1131・・・ターボ復号部、b11・・・受信処理部、b12・・・制御部、b13・・・バッファ、b14・・・送信処理部、b121・・・スケジューリング要求配置制御部、b122・・・上りリンク制御データ生成部、b151・・・受信アンテナ、b152・・・送信アンテナ、b1111・・・受信RF部、b1112・・・A/D部、b1113・・・シンボルタイミング検出部、b1114・・・GI除去部、b1115・・・FFT部、b1116・・・多重分離部、b1117・・・受信品質測定部、b1118・・・伝搬路推定部、b1119・・・伝搬路補償部、b1120・・・伝搬路補償部、b113・・・下りリンク共有データチャネル復号部b113・・・下りリンク制御チャネル復号部、b1131・・・データ復調部、b1132・・・ターボ復号部、b1141・・・QPSK復調部、b1142・・・ビタビデコーダ部、b141−1〜b141−N・・・上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部、b1421・・・要素周波数帯域合成部、b1422・・・D/A部、b1423・・・送信RF部、b1411・・・ターボ符号部、b1412・・・データ変調部、b1413・・・DFT部、b1414・・・上りリンクパイロットチャネル処理部、b1415・・・上りリンク制御チャネル処理部、b1416・・・サブキャリアマッピング部、b1417・・・IFFT部、b1418・・・GI挿入部

Claims (10)

  1. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置において、
    前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成部と、
    前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御部と、
    前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御部が決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング部と、
    前記サブキャリアマッピング部が配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理部と、
    を備えることを特徴とする移動局装置。
  2. 前記サブキャリアマッピング部は、一定周期の時間帯域に、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を配置し、
    前記スケジューリング要求配置制御部は、前記上りリンク要素周波数帯域毎に前記スケジューリング要求を配置可能な時間帯域についての開始時間及び一定の周期を決定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  3. 前記スケジューリング要求配置制御部は、前記開始時間として、上りリンク要素周波数帯域についての開始時間同士の時間差を決定することを特徴とする請求項2に記載の移動局装置。
  4. 前記上りリンク要素周波数帯域についての開始時間同士の時間差であって前後の開始時間同士の時間差は、等しいことを特徴とする請求項3に記載の移動局装置。
  5. 前記スケジューリング要求配置制御部は、一定周期の時間帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な時間帯域として決定することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  6. 前記サブキャリアマッピング部は、前記チャネル品質指標を配置可能な無線リソースが割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、前記スケジューリング要求を配置可能な無線リソースが割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、が同じ上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域である場合、当該上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域の無線リソースには、前記チャネル品質指標を配置しないことを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  7. 前記サブキャリアマッピング部は、前記上りリンク制御データ生成部が前記スケジューリング要求を生成したとき、前記チャネル品質指標を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、前記スケジューリング要求を配置可能な無線リソースを割り当てられた前記上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域と、が同じ上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域である場合、当該上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域の無線リソースに前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を配置し、前記チャネル品質指標を配置しないことを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  8. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信する移動局装置と、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて移動局装置からの送信信号を受信する基地局装置と、を具備する無線通信システムにおいて、
    前記移動局装置は、
    前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成部と、
    前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御部と、
    前記上りリンク制御データ生成部が生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御部が決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成部が生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング部と、
    前記サブキャリアマッピング部が配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理部と、
    を備えることを特徴とする無線通信システム。
  9. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置における通信制御方法において、
    前記移動局装置が、前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する第1の過程と、
    前記移動局装置が、前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定する第2の過程と、
    前記移動局装置が、前記第1の過程にて生成したスケジューリング要求を前記第2の過程にて決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記第1の過程にて生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置する第3の過程と、
    前記移動局装置が、前記第3の過程にて配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する第4の過程と、
    を有することを特徴とする通信制御方法。
  10. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である下りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置からの送信信号を受信し、予め定められた周波数帯域幅の帯域である上りリンク要素周波数帯域を複数用いて基地局装置へ送信信号を送信する移動局装置のコンピュータを、
    前記下りリンク要素周波数帯域各々の受信品質を示すチャネル品質指標と、情報データを配置して送信する無線リソースの割り当てを前記基地局装置に対して要求するスケジューリング要求と、を生成する上りリンク制御データ生成手段、
    前記チャネル品質指標及び前記スケジューリング要求を配置可能な複数の時間帯域において、前後の当該時間帯域で異なる上りリンク要素周波数帯域を、前記スケジューリング要求を配置可能な上りリンク要素周波数帯域として決定するスケジューリング要求配置制御手段、
    前記上りリンク制御データ生成手段にて生成したスケジューリング要求を前記スケジューリング要求配置制御手段にて決定した上りリンク要素周波数帯域に配置し、前記スケジューリング要求を配置する上りリンク要素周波数帯域及び時間帯域以外の帯域において、前記上りリンク制御データ生成手段にて生成した下りリンク要素周波数帯域各々のチャネル品質指標を、同一の時間帯域中の上りリンク要素周波数帯域であって予め対応付けられた上りリンク要素周波数帯域各々に配置するサブキャリアマッピング手段、
    前記サブキャリアマッピング手段にて配置したスケジューリング要求及びチャネル品質指標を前記基地局装置に送信する送信処理手段、
    として機能させる通信制御プログラム。
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