JP2011142538A - 基地局装置、移動局装置、無線通信システム、基地局装置の制御プログラム、移動局装置の制御プログラムおよび集積回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】クラスタ数が制限されている場合に、少ない制御情報で帯域の割り当て情報を通知する。
【解決手段】クラスタ化した周波数信号を、離散的に周波数帯域へ割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、帯域割当決定部5が、各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、その決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定し、制御情報生成部7、送信処理部9が、前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する。帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとする。
【選択図】図1
【解決手段】クラスタ化した周波数信号を、離散的に周波数帯域へ割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、帯域割当決定部5が、各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、その決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定し、制御情報生成部7、送信処理部9が、前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する。帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとする。
【選択図】図1
Description
本発明は、基地局装置から移動局装置へ離散的な周波数帯域を割り当てる場合における帯域割り当てを示す制御情報を、効率的に通知する技術に関する。
第3.9世代の携帯電話の無線通信システムであるLTE(Long Term Evolution)システムの標準化がほぼ終了し、最近ではLTEシステムをより発展させた第4世代の無線通信システムであるLTE−A(LTE-Advanced、IMT-Aなどとも称する。)の標準化が行なわれている。
LTEシステムのアップリンク(移動局装置から基地局装置への通信)では、PAPR(Peak to Average Power Ratio)特性が良好となるスペクトルを連続的な帯域に割り当てるDFT−S−OFDM(Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される)が採用され、LTE−Aシステムでは、Clustered DFT−S−OFDM(ダイナミックスペクトル制御(DSC:Dynamic Spectrum Control)、DFT−S−OFDM with SDC(Spectrum Division Control)とも呼称される。)が採用されることが決定している。
Clustered DFT−S−OFDMは、DFT−S−OFDMと異なりスペクトルをクラスタ化した信号を離散的に配置することから、良好な伝搬路を選択して割り当てることで周波数選択ダイバーシチが得られ、柔軟なスケジューリングを可能とすることから帯域の使用率の向上もでき、セルスループットを向上させることができる。さらに、Clustered DFT−S−OFDMのクラスタの数が多くなるほどPAPR特性が劣化することから、セルエッジ等の送信電力に制限のある移動局装置はクラスタ数を少なくすることやDFT−S−OFDMでのデータ送信を行ない、両方式を切り替えて使用することなる。
ところで、LTEシステムでは複数の制御情報が用意されており、アップリンクやダウンリンク(基地局装置から移動局装置への通信)などでそれぞれDCI(Downlink Control Information)フォーマットとして定められている。たとえば、アップリンクの連続的な帯域割り当てなど情報を含むフォーマット0やダウンリンクのシングルアンテナ送信に用いられるフォーマット1もしくは、1A、ダウンリンクのMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多重伝送のためのフォーマット2などがある。(非特許文献1参照)各々のDCIフォーマットは、構成するビット長と配置される周波数帯域のPDCCH(Physical Downlink Control Channel)内のサーチスペースが規定されている。
移動局装置は、PDCCH内のサーチスペースに配置されているDCIフォーマットのビット長の情報を基に復号処理を行ない、巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundancy Check)による復号結果の誤り検出を複数回行なうブラインドデコーディングにより、基地局装置からどのDCIフォーマットなのかを通知されることなく、帯域の割り当て情報などを含む制御情報を取得することができる。その為、データサイズが異なるフォーマットが増えると、ブラインドデコードを試行する回数が増加することを意味し、データサイズの異なるフォーマット数がより少なくなることが望ましい。
3GPP TS 36.212 (V8.7.0)"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Multiplexing and channel coding"
LTEシステムのダウンリンクではOFDMが採用されていることから、連続的な帯域の割り当てと離散的な帯域の割り当ての両方のDCIフォーマットが存在するが、アップリンクではDFT−S−OFDMによる伝送のため、連続的な帯域の割り当てのDCIフォーマットしか存在しない。そのため、LTE−AシステムではClustered DFT−S−OFDMによる伝送を行なうことから、アップリンクでの離散的な帯域割り当てを行なうDCIフォーマットが追加することが検討されている。
しかしながら、アップリンクでは移動局装置の持つ増幅器の許容できるバックオフが基地局装置より少ないことから、PAPR特性を考慮してクラスタ数を制限することが考えられ、アップリンクの離散的な帯域割り当ての制御情報をダウンリンクの離散的な帯域割り当てと同様の方法を適用すると、帯域の割り当て情報が必要以上のデータサイズとなり、制御情報が増大することからスループットを低下させてしまう問題があった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、クラスタ数が制限されている場合に、少ない制御情報で帯域の割り当て情報を通知する基地局装置、移動局装置、無線通信システム、基地局装置の制御プログラム、移動局装置の制御プログラムおよび集積回路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、本発明の基地局装置は、クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定し、前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知することを特徴とする。
このように、離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、その決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定するので、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(2)また、本発明の基地局装置は、離散的に割り当てるクラスタ数が2以下であり、クラスタ数が1または2である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知することを特徴とする。
このように、離散的に割り当てるクラスタ数が2以下であり、クラスタ数が1または2である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知するので、帯域割り当て情報を小さいサイズにすることができ、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(3)また、本発明の基地局装置は、前記帯域割り当て情報に、前記クラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加することを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、クラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加することが可能となる。
(4)また、本発明の基地局装置は、前記帯域割り当て情報に、前記クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加することを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加することが可能となる。
(5)また、本発明の基地局装置は、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとすることを特徴とする。
このように、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRBで構成されるRBGとし、クラスタサイズを1以上のRBGとするので、本発明を、LTE(Long Term Evolution)システムおよびLTE−Aシステム(LTE-Advanced)に適用することが可能となる。
(6)また、本発明の基地局装置は、前記帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することが可能となる。
(7)また、本発明の基地局装置は、離散的に割り当てるクラスタ数が3であり、クラスタ数が3である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知することを特徴とする。
このように、離散的に割り当てるクラスタ数が3であり、クラスタ数が3である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知するので、帯域割り当て情報を小さいサイズにすることができ、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(8)また、本発明の基地局装置は、前記クラスタを割り当てる最小の帯域幅を変更し、前記帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、クラスタを割り当てる最小の帯域幅を変更し、帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することが可能となる。
(9)また、本発明の基地局装置は、前記帯域割り当て情報に前記クラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、帯域割り当て情報にクラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することが可能となる。
(10)また、本発明の基地局装置は、前記帯域割り当て情報に前記クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする。
このように、帯域割り当て情報が小さいサイズとなることから、帯域割り当て情報に前記クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することが可能となる。
(11)また、本発明の基地局装置は、前記各クラスタのサイズが異なる場合、前記帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加することを特徴とする。
このように、クラスタのサイズが異なる場合、帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加するので、帯域割り当て情報およびクラスタサイズを示す情報を小さいサイズにすることができ、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(12)また、本発明の基地局装置は、前記各クラスタのサイズが同一であって、前記帯域割り当て情報を通知する度に前記クラスタサイズを変更可能である場合、前記帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加することを特徴とする。
このように、各クラスタのサイズが同一であって、帯域割り当て情報を通知する度にクラスタサイズを変更可能である場合、帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加するので、帯域割り当て情報およびクラスタサイズを示す情報を小さいサイズにすることができ、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(13)また、本発明の移動局装置は、上記(1)から(12)のいずれかに記載の基地局装置から前記帯域割り当て情報を受信し、前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置して、前記基地局装置へ送信することを特徴とする。
この構成により、基地局装置において、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(14)また、本発明の無線通信システムは、上記(1)から(12)のいずれかに記載の基地局装置と、上記(13)記載の移動局装置と、から構成されることを特徴とする。
この構成により、基地局装置において、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。
(15)本発明の基地局装置の制御プログラムは、クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定する処理と、前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定する処理と、前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
このように、離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、その決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定するので、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。また、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRBで構成されるRBGとし、クラスタサイズを1以上のRBGとするので、本発明を、LTE(Long Term Evolution)システムおよびLTE−Aシステム(LTE-Advanced)に適用することが可能となる。
(16)また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、基地局装置から帯域割り当て情報を受信する処理と、前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置する処理と、前記周波数帯域に配置した周波数信号を前記基地局装置に送信する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
この構成により、基地局装置において、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を移動局装置に通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。また、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRBで構成されるRBGとし、クラスタサイズを1以上のRBGとするので、本発明を、LTE(Long Term Evolution)システムおよびLTE−Aシステム(LTE-Advanced)に適用することが可能となる。
(17)また、本発明の集積回路は、基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう機能と、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定する機能と、前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定する機能と、前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする。
このように、離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、その決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定するので、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。また、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRBで構成されるRBGとし、クラスタサイズを1以上のRBGとするので、本発明を、LTE(Long Term Evolution)システムおよびLTE−Aシステム(LTE-Advanced)に適用することが可能となる。
(18)また、本発明の集積回路は、移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう機能と、基地局装置から帯域割り当て情報を受信する機能と、前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置する機能と、前記周波数帯域に配置した周波数信号を前記基地局装置に送信する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする。
この構成により、基地局装置において、離散的に帯域を割り当てる際、少ない情報量で帯域割り当て情報を移動局装置に通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことが可能となる。また、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRBで構成されるRBGとし、クラスタサイズを1以上のRBGとするので、本発明を、LTE(Long Term Evolution)システムおよびLTE−Aシステム(LTE-Advanced)に適用することが可能となる。
本発明を適用することにより、離散的な帯域の割り当て情報を少ない制御情報で通知することが可能となり、セルスループットの低下を防ぐことができる。
LTEシステムにおけるアップリンクとダウンリンクでの連続的な帯域割り当ての制御情報について説明する。
図15は、LTEシステムにおいて連続的な帯域を割り当てた一例を示す図である。本例では、移動局装置に割り当て可能なリソースブロック(Resource Block、以下、RBと呼ぶ)数が10であり、連続的なRBを割り当てた一例である。ただし、RBは12サブキャリアから構成されるものとする。RB#3、RB#4、RB#5が連続的に割り当てられた場合は、割り当て開始のRB#3を示すインデックスと連続して割り当てたRB数の3を基地局装置から移動局装置へ通知することで、移動局装置が割り当てられた帯域を判別する。LTEシステムにおいて、移動局装置に割り当て可能なRB数をNとした場合の帯域割り当て情報のデータサイズは式(1)のビット数となる。
ceil(log2(N(N+1)/2)) … 式(1)
ただし、ceil(X)は、Xよりも大きく最もXに近い整数とする。
ただし、ceil(X)は、Xよりも大きく最もXに近い整数とする。
LTEシステムのダウンリンクおける離散的な帯域割り当ての制御情報について説明する。
図16は、LTEシステムにおいて離散的な帯域を割り当てた一例を示す図である。本例では、移動局装置に割り当て可能なリソースブロックグループ(Resource Block Group、以下、RBGと呼ぶ)の数を10とし、離散的なRBGを割り当てた一例である。ただし、RBGはRBの整数倍から構成され、本例ではRBGを構成するRBの数をPとする。この場合の帯域割り当て情報は、割り当てたRBGを1、割り当てないRBGを0とし、それぞれのRBGの割り当てを1ビットで表す。RBG#1、RBG#5、RBG#8に割り当てを行なう場合では、「0 1 0 0 0 1 0 0 1 0」と10ビットで表すことができる。そのため、LTEシステムでは移動局装置に割り当て可能なRB数をN、RBGを構成するRB数をPとした場合の帯域割り当て情報を式(2)のビット数で表すことが決まっている。
ceil(N/P) … 式(2)
ceil(N/P) … 式(2)
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当て可能なクラスタ数を2もしくは、2以下とした場合のClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送を行なう場合に、基地局装置から小さいサイズの帯域割り当て情報で通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。
[第1の実施形態]
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当て可能なクラスタ数を2もしくは、2以下とした場合のClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送を行なう場合に、基地局装置から小さいサイズの帯域割り当て情報で通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。
図1は、本発明において制御情報を移動局装置へ通知する基地局装置の構成を示すブロック図である。以下、図1を用いて説明する。ただし、本発明を説明するのに必要な最小限のブロック図としている。基地局装置では、移動局装置から伝搬路推定用の信号とデータが多重されている信号を受信し、データ分離部1でデータを分離した参照信号を得る。移動局装置へ割り当てる帯域は、伝搬路推定部3により既知信号である参照信号から周波数応答を推定し、推定された伝搬路情報により決定される。帯域割当決定部5で決定された帯域割り当て情報は、制御情報生成部7により、変調方式や符号化率なども含む制御情報として生成する。制御情報は、送信処理部9を介して移動局装置に通知される。
図2は、本発明において基地局装置より通知された制御情報に含まれる帯域割り当て情報に基づき、データ送信を行なう移動局装置の構成の一例を示すブロック図である。以下、図2を用いて説明する。移動局装置は、受信処理部101で制御情報の受信し、帯域割当情報取得部103で制御情報に含まれる帯域割り当て情報を抽出し、マッピング部105に入力する。ただし、受信処理部101には予め必要な制御情報のフォーマット情報が入力されているものとする。
一方、データビットに符号化とQPSK(Quaternary Phase Shift Keying;四相位相偏移変調)、16QAM(16-ary Quadrature Amplitude Modulation;16直交振幅変調)などの変調を施された変調シンボルがFFT部107に入力される。FFT部107により、時間領域の変調シンボルから周波数領域の信号に変換されたデータ信号は、マッピング部105で帯域割当情報取得部103より入力された帯域割り当てに基づき、信号を割り当てられた周波数に配置する。IFFT部109により周波数領域の信号を時間領域の信号に変換した後に、時間領域で参照信号を参照信号多重部111で多重する。本実施形態では、時間領域で参照信号を多重したが、周波数領域で参照信号を多重しても良い。参照信号が多重された送信信号は、CP(Cyclic Prefix)を付加した後に無線部を介し、基地局装置へ送信する。
図3は、本発明の移動局装置がブラインドデコーディングにより制御情報の受信処理を行なう受信処理部101の構成の一例を示したブロック図である。受信処理部101は、予め移動局装置が受信する必要がある制御情報のフォーマット情報をフォーマット情報取得部1011に入力される。フォーマット情報取得部1011は、入力されたフォーマット情報からブラインドデコーディングする制御情報のデータサイズの情報を復号部1013に入力し、同一のデータサイズの制御情報が複数存在する場合は、制御情報内に含まれるフラグ情報で制御情報のフォーマットを判別するため、フラグの情報をフォーマットチェック部1015に入力する。
復号部1013は、制御情報が配置されるPDCCH内のサーチスペースからフォーマット情報取得部1011より入力されたデータサイズの復号処理を行なう。ユーザ判別処理部1017では、制御情報に付加されている巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundancy Check)ビットに対してユーザIDと排他的論理和をとり、他ユーザへ通知された制御情報を受信しないようにマスクを行なう。巡回冗長検査部1019では、復号結果が正しいかの判定を行なう。復号結果が正しい場合は、同一のデータサイズの制御情報が複数存在するのみフォーマットチェック部1015において、受信した制御情報内のフラグによりフォーマットを判別する。LTEシステムの例では、アップリンク用のフォーマット0とダウンリンク用のフォーマット1Aでは同一のデータサイズの制御情報であるために、フラグによる判別を行なう。
図4は、本発明の第1の実施形態について、アップリンクの離散配置をRBG単位で行なう場合において、クラスタ数を2に限定し、少ない制御情報量で帯域割り当てをする例を示す図である。以下、図4を用いて説明する。移動局装置へ割り当て可能なRB数はNとし、RBGを構成するRB数はPとする。また、RBG数を式(3)で定義されるN’とする。
N’=ceil(N/P) … 式(3)
LTEシステムのダウンリンクの離散的な割り当ての組み合わせの総数は、離散的に割り当てるRBG数が0からN’までの全てを表すことができるために多く、N’のRBGから離散的に割り当てるRBG数が2とした場合より多いことが表(1)よりわかる。
そのため、LTEシステムにおけるダウンリンクの離散配置の帯域割り当て方法をLTE−Aのアップリンクに適用する場合には、冗長な帯域の割り当て情報を移動局装置へ通知することからセルスループットを低下させる原因の一因となる。よって、割り当てるRBG数が2の離散配置の制御情報に含まれる帯域割り当ては、表(1)より式(4)のビット数で表される。
ceil(log2(N’(N’−1)/2)) … 式(4)
上記のビット数で帯域割り当てを示す場合には、従来のLTEシステムのダウンリンクで用いられていたRBG毎に1ビットを割り当てることはできなくなるため、基地局装置から移動局装置へ通知する帯域割り当てを示す制御情報の値と帯域割り当てを一意に決める一例を示す。
移動局装置へ割り当てるRBG数が2であり、クラスタを割り当てるRBGのインデックスをC1、C2とし、C1<C2が成り立つものとする。式(4)のビット数で表すことができる値は、0〜(N’(N’−1)/2)−1であり、基地局装置から移動局装置に通知される帯域割り当て情報をRallocとする。Rallocの値により、図4の様な帯域割り当てとしても良い。
図5Aは、本発明の第1の実施形態に係る図4において、N’=10とした場合の表である。例えば、Ralloc=37となる場合には、35≦Ralloc≦38であることから、C1=6、同様に図5Aの式よりC2=8となることがわかる。ただし、C1とC2の決定は図4や図5Aの方法に限らず、例えば図5Bの様にしても良い。
図5Bは、本発明の第1の実施形態について、アップリンクの離散配置をRBG単位で行なう場合において、クラスタ数を2に限定し、少ない制御情報量で帯域割り当てをする例を示す図である。図5Bでは、0≦Ralloc≦(N’−1)−1の場合に、C1=1、C2=Ralloc+2とし、(N’−1)≦Ralloc≦(N’−1)+(N’−2)−1の場合にC1=2、C2={Ralloc−(N’−1)}+3とする。
図6は、本発明の第1の実施形態において離散的な帯域を割り当てた一例を示す図である。図6のRBG#1とRBG#4を割り当てる場合の帯域割り当て情報の値は、図5AよりRalloc=6となる。以上の帯域割り当て情報を用いることにより、従来の離散的な帯域割り当て情報と比較し、大幅にデータサイズを小さくすることができる。ただし、図5Aの場合においては、reservedとして使用しない帯域の割り当て情報の値が存在したが、割り当てRBG数を1とした場合の割り当てに使用しても良い。
LTEシステムのダウンリンクでは、RBGを構成するRB数を移動局装置に割り当て可能なRB数により、以下の表(2)のように定めている。
図7Aおよび図7Bは、本発明の第1の実施形態について、RBGを構成するRB数を表(2)のようにした場合において、帯域割り当てを示す情報のビット数を示す表である。LTE−AシステムのアップリンクのRBGを構成するRB数を表(2)で決定する場合は、本実施形態を適用すると従来のLTEシステムにおけるダウンリンクの離散配置の帯域割り当て情報だけでなく、LTEシステムにおけるアップリンクやダウンリンクの連続配置の帯域割り当て情報よりも図7Aおよび図7Bに示す通り、小さいデータサイズとなる。
そのため、アップリンクで連続配置の帯域割り当て情報をLTEシステムと同一のビット数で示す場合には、ブラインドデコーディングを削減する観点で、離散配置のみで必要な制御情報を付加することやビット長を同一にする目的で既知のビットパターンを追加するパディングを行なっても良い。離散配置のみで必要もしくはサイズが増加する制御情報は、例えば、複数のアンテナによるデータ送信時に用いるプリコーディングをクラスタ単位で適用する場合にはクラスタ数分必要になるため、離散配置の場合のみ増加する制御情報となる。また、マルチキャリア伝送であれば、クラスタ単位で変調方式を変えることも可能であることから、離散配置の場合のみに変調方式の制御情報が増え、制御情報に付加しても良い。
本実施形態では、RBGを構成するRB数をLTEシステムのダウンリンクの離散配置と同様に決めたが、周波数選択ダイバーシチ効果をより得るためにRBGを構成するRB数を1にするなど、異なる値にしても良い。本実施形態では、常にRBGを構成するRB数を1としても、図7Aおよび図7Bで示した従来のLTEシステムにおける連続配置や離散配置よりも帯域割り当て情報は少なくなる。本実施形態を適用することにより、クラスタ数を2に固定もしくは、2以下と制限し、クラスタ数が2もしくは2以下の場合のみを示す帯域割り当て情報を通知することにより、基地局装置から移動局装置へ通知する制御情報量が少なくなることから、セルスループットを向上させることができる。
[第2の実施形態]
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当てられるクラスタ数を3に制限される場合におけるClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送において、基地局装置から少ない制御情報のサイズで割り当て情報を通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当てられるクラスタ数を3に制限される場合におけるClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送において、基地局装置から少ない制御情報のサイズで割り当て情報を通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。
図8は、本発明の第2の実施形態において離散的な帯域RBG C1、RBG C2、RBG C3に割り当てた一例を示す図である。図8を用いて、本実施形態の一例を説明する。図8は、移動局装置に割り当て可能なRBG数がN’とし、移動局装置へ離散的に割り当てたクラスタ数を3、各クラスタを割り当てたRBGのインデックスをC1、C2、C3であり、C1<C2<C3が成り立つものとする。この場合の離散的な割り当ての組み合わせの総数は、式(5)となる。
(N’(N’−1)(N’−2)/6)通り … 式(5)
そのため、表(1)に示したLTEシステムにおけるダウンリンクの離散配置の帯域割り当て方法をLTE−Aのアップリンクに適用する場合には、前記実施形態で示した通り冗長な帯域の割り当て情報を移動局装置へ通知することからセルスループットを低下させる原因となる。よって、割り当てるRBG数が3の離散配置の制御情報に含まれる帯域割り当ては、式(5)より式(6)のビット数で表される。
ceil(log2(N’(N’−1)(N’−2)/6)) … 式(6)
上記のビット数で帯域割り当てを示す場合には、従来のLTEシステムのダウンリンクで用いられていたRBG毎に1ビットを割り当てることはできなくなるため、基地局装置から移動局装置へ通知する帯域割り当てを示す制御情報の値と帯域割り当てを一意に決める一例を示す。
図9は、本発明の第2の実施形態について、アップリンクの離散配置をRBG単位で行なう場合において、クラスタ数を3に限定し、少ない制御情報量で帯域割り当てをする例を示す図である。基地局装置から移動局装置に通知される帯域割り当て情報をRallocとし、Rallocの値により、図9の様な帯域割り当てとしても良い。C2とC3の割り当ては、前記実施形態の2クラスタの割り当てと同様のため、省略している。
図10は、本発明の第2の実施形態に係る図9において、N’=10とした場合の表である。例えば、Ralloc=105となる場合には、100≦Ralloc≦109であることから、C1=5、同様に図10よりC2=7、C3=9となることがわかる。
図11は、本発明の第2の実施形態において離散的な帯域を割り当てた一例を示す図である。図11のRBG#2とRBG#4とRBG#9を割り当てる場合の帯域割り当て情報の値は、図10よりRalloc=44となる。以上の帯域割り当て情報を用いることにより、従来の離散的な帯域割り当て情報と比較し、大幅にデータサイズを小さくすることができる。
図12Aおよび図12Bは、本発明の第2の実施形態について、RBGを構成するRB数を表2のようにした場合において、帯域割り当てを示す情報のビット数を示す表である。本実施形態では、LTEシステムにおけるダウンリンクの離散配置の帯域割り当て情報よりも小さいデータサイズで帯域割り当て情報を表すことができる。また、LTEシステムにおけるアップリンクやダウンリンクの連続配置の帯域割り当て情報とほぼ同じサイズとなる。本実施形態においても、RBGを構成するRB数を表(3)のように決定することで、LTEシステムの連続配置の帯域割り当て情報よりも小さいデータサイズで表すことができる。
LTE−Aシステムのアップリンクの離散的な帯域割り当ては、LTEシステムにおけるダウンリンクの離散配置の帯域割り当てを用いると冗長になることから、制限したクラスタ数のみ示す制御情報で帯域割り当てを行なうことで従来の離散的な帯域割り当ての情報よりデータサイズを削減し、ダウンリンクの連続配置の帯域割り当てと同一のデータサイズとし、ブラインドデコーディングの試行回数を少なくしても良い。また、本実施形態を適用することで帯域の割り当て情報を削減できた分に新たな制御情報を付加しても良い。新たな制御情報は、例えば、複数のアンテナによるデータ送信時に用いるプリコーディングをクラスタ単位で適用する場合にはクラスタ毎に適用することでスループットを向上させることができるため、プリコーディングの情報を増やしても良い。また、マルチキャリア伝送であれば、クラスタ単位で変調方式を変えることも可能であることから、離散配置の場合のみに変調方式の制御情報が増え、制御情報に付加しても良い。
本実施形態では、離散的に割り当てるクラスタ数を3としているが、3以下としてもLTEシステムのダウンリンクで用いられている離散的な帯域割り当て情報よりデータサイズを圧縮できるため、離散的に割り当てるクラスタ数を3以下としても良い。また、クラスタ数の上限を4以上としても適用可能である。
図13は、本発明の第2の実施形態について、アップリンクの離散配置をRBG単位で行なう場合において、クラスタ数をMとした場合に、少ない制御情報量で帯域割り当てをする例を示す図である。図13において、M=4とした場合には本実施形態のM=3である図9の表を用いて、クラスタ数が4の場合も表すことができる。そのため、任意のMにおいても帰納的に求めることができ、同様にクラスタ数を制限することで帯域の割り当て情報のデータサイズを減らすことが可能である。本実施形態を適用することにより、クラスタ数を3に制限し、クラスタ数が3の場合のみを示す帯域割り当て情報を通知することにより、基地局装置から移動局装置へ通知する制御情報量が少なくなることから、セルスループットを向上させることができる。
[第3の実施形態]
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当てられるクラスタ数を制限される場合におけるClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送において、各クラスタのサイズが異なる場合に基地局装置から少ない制御情報のサイズで割り当て情報を通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。図14A、14Bを用いて、本実施形態の一例を説明する。
本実施形態では、移動局装置が離散的に割り当てられるクラスタ数を制限される場合におけるClustered DFT−S−OFDMのアクセス方式でのデータ伝送において、各クラスタのサイズが異なる場合に基地局装置から少ない制御情報のサイズで割り当て情報を通知する一例について説明する。ただし、離散的な帯域割り当ての方法のため、マルチキャリアであるOFDMにも適用可能である。図14A、14Bを用いて、本実施形態の一例を説明する。
図14Aは、本発明の第3の実施形態においてクラスタ数を2として離散的な帯域を割り当てた一例を示す図である。図14Bは、本発明の第3の実施形態においてクラスタ数を3として離散的な帯域を割り当てた一例を示す図である。前実施形態では、離散的に割り当てるRBG数は1としていたが、本実施形態ではRBG数を1もしくは2とする。図14Aのクラスタ数を2とし場合の割り当てを示す情報は、式(4)で示せるが、さらにクラスタサイズを指定するビットを追加することで、クラスタ毎のサイズを変えることができる。クラスタ数が2の場合において、C1、C2をクラスタの割り当てを示すインデックスとし、C1_SIZE、C2_SIZEをそれぞれのクラスタのサイズとする。この場合のクラスタサイズは、2ビットで表(4)の様に表すことができる。
図14Aの例では、離散的な割り当てを示すRBGをC1=3、C2=8とし、クラスタサイズを示す制御情報を「10」と表すことができる。そのため、帯域の割り当てを示す制御情報は、式(7)のビット数で表すことができる。
ceil(log2(N’(N’−1)/2))+2 … 式(7)
図14Bのクラスタ数を3とし場合も同様に、クラスタサイズを示す制御情報を表(5)の様に3ビットで表すことができる。ただし、C1、C2、C3はクラスタの割り当てを示すインデックスとし、C1_SIZE、C2_SIZE、C3_SIZEをそれぞれのクラスタのサイズとする。
図14Bの例では、離散的な割り当てを示すRBGをC1=1、C2=6、C3=9とし、クラスタサイズを示す制御情報を「110」と表すことができる。そのため、帯域の割り当てを示す制御情報は、式(6)より式(8)のビット数で表すことができる。
ceil(log2(N’(N’−1)(N’−2)/6))+3 … 式(8)
本実施形態の例では、クラスタサイズを1RBGか2RBGとしたが、クラスタサイズを3RBG以上としても良い。また、クラスタサイズを2通りとしているが、3通り以上を指定できるようにしても良い。本実施形態では、クラスタ毎に異なるクラスタサイズを通知する例として説明したが、全クラスタで同一のクラスタサイズとしても良く、クラスタサイズを2ビットで示す例として表(5)のように制御情報を付加しても良い。
本実施形態における異なるクラスタサイズの帯域割り当て時にクラスタ数を制限し、制限されたクラスタ数のみを示す帯域割り当て情報を通知することにより、基地局装置から移動局装置へ通知する制御情報量が少なくなることから、セルスループットを向上させることができる。
本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。
また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
1 データ分離部
3 伝搬路推定部
5 帯域割当決定部
7 制御情報生成部
9 送信処理部
101 受信処理部
103 帯域割当情報取得部
105 マッピング部
107 FFT部
109 IFFT部
111 参照信号多重部
1011 フォーマット情報取得部
1013 復号部
1015 フォーマットチェック部
1017 ユーザ判別処理部
1019 巡回冗長検査部
3 伝搬路推定部
5 帯域割当決定部
7 制御情報生成部
9 送信処理部
101 受信処理部
103 帯域割当情報取得部
105 マッピング部
107 FFT部
109 IFFT部
111 参照信号多重部
1011 フォーマット情報取得部
1013 復号部
1015 フォーマットチェック部
1017 ユーザ判別処理部
1019 巡回冗長検査部
Claims (18)
- クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、
前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定し、
前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定し、
前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知することを特徴とする基地局装置。 - 離散的に割り当てるクラスタ数が2以下であり、クラスタ数が1または2である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知することを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
- 前記帯域割り当て情報に、前記クラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加することを特徴とする請求項1または請求項2記載の基地局装置。
- 前記帯域割り当て情報に、前記クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加することを特徴とする請求項1または請求項2記載の基地局装置。
- 帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基地局装置。
- 前記帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の基地局装置。
- 離散的に割り当てるクラスタ数が3であり、クラスタ数が3である場合の帯域割り当て情報を移動局装置へ通知することを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
- 前記クラスタを割り当てる最小の帯域幅を変更し、前記帯域割り当て情報に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする請求項7記載の基地局装置。
- 前記帯域割り当て情報に前記クラスタ単位で適用したプリコーディングを示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする請求項7記載の基地局装置。
- 前記帯域割り当て情報に前記クラスタ単位で適用した変調方式を示す情報を付加すると共に既知ビットを挿入することによって、前記帯域割り当て情報のデータサイズを、周波数信号を連続的に配置された周波数帯域に割り当てた場合の帯域割り当て情報と同一にすることを特徴とする請求項7記載の基地局装置。
- 前記各クラスタのサイズが異なる場合、前記帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加することを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
- 前記各クラスタのサイズが同一であって、前記帯域割り当て情報を通知する度に前記クラスタサイズを変更可能である場合、前記帯域割り当て情報に、クラスタサイズを示す情報を付加することを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
- 請求項1から請求項12のいずれかに記載の基地局装置から前記帯域割り当て情報を受信し、前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置して、前記基地局装置へ送信することを特徴とする移動局装置。
- 請求項1から請求項12のいずれかに記載の基地局装置と、請求項13記載の移動局装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。
- クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、
帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定する処理と、
前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定する処理と、
前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする基地局装置の制御プログラム。 - クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう無線通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、
基地局装置から帯域割り当て情報を受信する処理と、
前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置する処理と、
前記周波数帯域に配置した周波数信号を前記基地局装置に送信する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする移動局装置の制御プログラム。 - 基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう機能と、
帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、前記各クラスタを離散的に割り当てる周波数帯域を決定する機能と、
前記決定した各周波数帯域を特定する複数のインデックスに対応する帯域割り当て情報を選定する機能と、
前記選定した帯域割り当て情報を移動局装置に通知する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。 - 移動局装置に実装されることにより、前記移動局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
クラスタ化した周波数信号を、離散的に配置された周波数帯域に割り当てて通信を行なう機能と、
基地局装置から帯域割り当て情報を受信する機能と、
前記受信した帯域割り当て情報に基づいて、帯域を割り当てる最小の帯域幅を、1以上のRB(Resource Block)で構成されるRBG(Resource Block Group)とし、クラスタサイズを1以上のRBGとし、前記離散的に割り当てるクラスタ数を所定値以下として、周波数信号を前記割り当てられた周波数帯域に配置する機能と、
前記周波数帯域に配置した周波数信号を前記基地局装置に送信する機能と、を含む一連の機能を、前記移動局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2010002654A JP2011142538A (ja) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | 基地局装置、移動局装置、無線通信システム、基地局装置の制御プログラム、移動局装置の制御プログラムおよび集積回路 |
Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108023619A (zh) * | 2016-11-03 | 2018-05-11 | 华为技术有限公司 | 一种预编码配置方法、设备及系统 |
-
2010
- 2010-01-08 JP JP2010002654A patent/JP2011142538A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN108023619A (zh) * | 2016-11-03 | 2018-05-11 | 华为技术有限公司 | 一种预编码配置方法、设备及系统 |
CN108023619B (zh) * | 2016-11-03 | 2023-09-01 | 华为技术有限公司 | 一种预编码配置方法、设备及系统 |
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