JP2011182104A - 移動局装置、基地局装置、無線通信システム、通信制御方法、通信制御プログラム、及びプロセッサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動局装置のASN符号化部A105は、基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報を生成する。送受信装置A101は、移動局要素キャリア能力情報を前記基地局装置へ送信する。制御部A102は、移動局要素キャリア能力情報に基づいて基地局装置が割り当てた要素キャリアを用いて、基地局装置との通信を制御する。
【選択図】図12
Description
CA技術におけるCCの組み合わせは、上りCCの総数(例えば2個)、下りCCの総数(例えば5個)、周波数バンド(例えば700MHzバンド、2GHzバンド、3GHzバンドなど)数(例えば、3個)、連続又は非連続CC、伝送モード(例えばFDD、TDD)など、様々な変数に依存する。
ケース2は、同じ周波数バンド1において、バンド12内で非連続の2個のCC(中心周波数f1_R1、f1_R3;Intra CAケース)、及び、バンド11内で非連続の2個のCC(中心周波数f1_T1、f1_T3)を選択した場合のCCの組み合わせを示す。
ケース3は、周波数バンド1のバンド12内でCC(中心周波数f1_R1)、周波数バンド2のバンド22内でCC(中心周波数f2_R1)、及び、周波数バンド1のバンド1でCC(中心周波数f1_T1)を選択した場合のCCの組み合わせを示す。ケース3は、下りの通信において非連続の2個のCC(Inter CAケース)が異なる周波数バンド1、2で選択され、下りの通信において1個のCCが選択されていることを示す。
なお、ケース4、5、6は、ぞれぞれ、ケース1、2、3に対応するものである。例えば、ケース4では、バンド12が下り及び上りの通信に用いられ、CCを時間帯によって選択する場合のCCの組み合わせを示す。ケース4は、下りの通信においてバンド12で3個連続のCC(中心周波数f1_1、f1_2、f1_3)、上りの通信においてバンド12で2個連続のCC(中心周波数f1_1、f1_2)を選択した場合のCCの組み合わせを示す。
また、同じ周波数バンドにおける連続CC(例えば中心周波数f1_R1、f1_R2)の基地局装置送信について、LTEシステムへの後方互換性(Backward Compatibility)、100kHzのUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)無線チャネルラスター (Channel Raster)、CC間のガードバンド、連続CCの両端のガードバンド、周波数利用効率など要素を考慮し、様々な技術提案がある(例えば非特許文献1)。ただし、連続CCでは、CC間のガードバンドがサブキャリア帯域幅15kHzの整数倍にならないため、LTEシステムと互換性を保つには、送受信回路では個別のベースバンド処理回路が必要となる。
LTE−Aの要求条件(非特許文献4)として、移動局装置が高速で移動しているとき、下りの100Mbps、上りの75Mbps、移動局装置が固定の場合、下りの1000Mbps、上りの500Mbpsのデータ伝送速度が要求されている。これを実現するために、CA技術を導入する以外に、MIMOの高度化(High Order MIMO)技術が導入される。例えば下り8×8MIMO(基地局装置の送信アンテナ本数が8本、移動局装置の受信アンテナ本数が8本、以降MIMOストリーム数またはランク(Rank)数「8」と称する)で、100MHzの伝送帯域で1000Mbpsのデータ伝送速度を実現し、上り4×4のMIMO(以降MIMOストリーム数またはランク(Rank)数「4」と称する)で、40MHzの伝送帯域で600Mbpsデータ伝送速度を実現する。また、セルエッジのデータ伝送速度又はセルカバーエリアを拡大するために、基地局装置間の協調通信(CoMP;Coordinated multipoint)技術、上り送信ダイバーシチ技術が導入される。
従って、移動局装置の構成は、(ク)下り及び上りMIMO方式、(ケ)基地局装置間の協調通信CoMP方式、(コ)上り送信ダイバーシチ方式などにも依存する。
2007年世界無線通信会議WRC07によりIMT−Advancedに対応する周波数割り当てが決定された。しかし、現状のIMTバンド(非特許文献4、5)のすべてが各国共通バンドではない、各携帯電話サービス運営者は自国の周波数割り当てにより運営されている。各国の周波数割り当て事情により、携帯電話サービス運営者は異なる伝送モード(TDD、FDD)を採用している。また異なる伝送モードの融合(例えばマクロセル又はマイクロセル、室内又は室外エリア、セル近傍又はセルエッジにおける異なる伝送モードの混在)が提案されている。
以上の(ア)〜(シ)の要素(LTE−A技術要素という)は、従来の移動通信システムでは、移動局装置の構成に大きな影響を与えることはなかった。例えば、図19に示すように、LTEシステムでは、移動局装置のデータ処理ソフトバッファサイズ(下り最大データ速度10Mbps〜300Mbps)と最大のMIMOの構成(1×1、2×2、4×4)により移動局装置のカテゴリ(UE category、5種類)を定義することができた。このカテゴリが決まれば、移動局装置の構成は確定することができる。言い換えれば、各携帯電話サービス運営者に対して5種類の移動局装置を提供すればよく、また、市場では5種類の移動局装置が流通すればよい。
しかしながら、従来の移動局装置のカテゴリに基づいて、移動局装置に複数のCCを割り当てても、例えば、割り当てられたCCを用いて移動局装置が通信をすることができない場合があった。また、様々なLTE−A技術要素を最大限に対応し、且つ回路複雑度の低減、低消費電力化、低コスト化、小型化、生産性の向上などを実現することが困難である。このように、従来技術では、移動局装置と基地局装置との通信に適切な無線リソースが割り当てられないという欠点があった。
前記基地局装置は、前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てることを特徴とする無線通信システムである。
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、移動局装置が、無線パラメータを含む移動局CC能力メッセージを基地局装置に送信し、基地局装置が移動局CC能力メッセージの移動局CC能力情報により、移動局装置との通信に用いる無線リソースを割り当てる場合について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システムの概念図である。この図において、基地局装置Bは、移動局装置A11、A12と通信を行う。この図は、移動局装置A1が移動局CC能力メッセージを基地局装置Bに送信することを示す。また、この図は、基地局装置Bが、移動局装置A11から受信した移動局CC能力メッセージに基づいて、移動局装置A11に無線リソースの割り当てを行うことを示す。なお、移動局装置A11又はA12から基地局装置Bへの通信を上りの通信といい、基地局装置Bから移動局装置A11又はA12への通信を下りの通信という。
以下、移動局装置A11、A12各々を、移動局装置A1という。
以下、CCの組み合わせについて具体的に説明をする。
図3は、周波数運用優先順位のシナリオ情報の一例を示す概略図である(図3のシナリオをシナリオグループ1という)。また、図4は、周波数運用優先順位のシナリオ情報の別の一例を示す概略図である(図4のシナリオをシナリオグループ2という)。
これらのシナリオ情報は、予め定められたCCの組み合わせを示す情報である。図3、4において、シナリオ情報は、シナリオを識別するシナリオ番号(Scenario no.;シナリオ識別情報)、配置シナリオ(Deployment Scenario)、周波数バンド帯域幅(Transmission BWs of LTE−A carriers)、CC情報(No. of LTE−A component carriers)、周波数バンド情報(Bands for LTE−A carriers)、伝送モード(Duplex modes)が対応付けられている。
また、この図において、右下斜線でハッチングしたブロックはFDDモードの帯域であって上りリンクUL(Up link)で用いる帯域(周波数バンド又はCC)を示す。また、左下斜線でハッチングしたブロックはFDDモードの帯域であって下りリンクDL(Down link)で用いる帯域を示す。また、交差斜線でハッチングしたブロックはTDDモードの帯域であって下り/上りリンク共用する(DL/UP)帯域(周波数バンド又はCC)を示す。
例えば、シナリオグループ1のS4のシナリオでは、符号105と符号106を付した周波数バンド「22」(3.5GHzband、この周波数バンドは周波数バンド「41」としてTDDモードにも割り当てる)が割り当てられることを示す。また、S1のシナリオでは、FDDモードで周波数バンド「22」を用いたCA技術の通信を行い、下りバンド(3510〜3600MHz)内で4個の連続なCC(20×4=80MHz;符号112を付したブロック)を選択し、上りバンド(3410−3500MHz)内で2個の連続なCC(20×2=40MHz;符号111を付したブロック)を選択する場合のCCの組み合わせとなる。なお、S1のシナリオは、図39のケース1である。
また、例えば、シナリオグループ1のS4のシナリオでは、FDDモードで周波数バンド「22」(3.5GHzband)を用いたCA技術の通信を行い、下りバンド(3510−3600MHz)内で4個の非連続なCC(20×4=80MHz;符号143、144を付したブロック)を選択し、上りバンド(3410−3500MHz)内で2個の非連続なCC(20×2=40MHz;符号141、142を付したブロック)を選択する場合のCCの組み合わせとなる。なお、S4のシナリオは、図39のケース2(Intra CAケース)である。
また、例えば、シナリオグループ1のS3のシナリオでは、符号107を付した周波数バンド「41」(3.5GHzband、この周波数バンドは周波数バンド「22」としてFDDモードにも割り当てる)が割り当てられることを示す。また、S3のシナリオでは、TDDモードで周波数バンド「41」を用いたCA技術の通信を行い、上り下りバンド(3410〜3510MHz)内で5個の連続な上り下りCC(20×5=100MHz;符号121を付したブロック)を選択する場合のCCの組み合わせとなる。なお、S3のシナリオは、図39のケース4である。
まず、1個のCCまたは複数の連続のCCを用いた通信を行う送受信装置a1について説明をする。
図6は、本実施形態に係る送受信装置a1の構成を示す概略ブロック図である。この図において、送受信装置a1は、送受信共用アンテナa101、アンテナ共用器(DUP)a102、無線受信部(RF_Rx)a11、直交復調器(IQ_DM)a12、ベースバンド復調部(BB_DM)a13、ベースバンド変調部(BB_MD)a14、直交変調器(IQ_MD)a15、及び無線送信部(RF_Tx)a16を含んで構成される。
アンテナ共用器a102は、送受信共用アンテナa101を介して基地局装置Bから受信した信号を無線受信部a11に出力する。また、アンテナ共用器a102は、無線送信部a16から入力された信号を、送受信共用アンテナa101を介して基地局装置Bへ送信する。
乗算器a124は、アンプa121から入力された信号に、移相器a123から入力された正弦波を乗算することで、信号の同相成分を抽出するとともに、信号をダウンコンバートする。乗算器a124は、正弦波を乗算した信号をLPF a125に出力する。LPF a125は、乗算器a124から入力された信号の低周波数成分を抽出する。LPF a125は、抽出した信号の同相成分をベースバンド復調部a13に出力する。
乗算器a126は、アンプa121から入力された信号に、移相器a123から入力された余弦波を乗算することで、信号の直交成分を抽出するとともに信号をダウンコンバートする。乗算器a126は、正弦波を乗算した信号をLPF a127に出力する。LPF a127は、乗算器a126から入力された信号の低周波数成分を抽出する。LPF a127は、抽出した信号の同相成分をベースバンド復調部a13に出力する。
ベースバンド変調部a14は、S/P(直列/並列)変換部a141、マッピング部a142−1〜a142−t、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform;逆フーリエ変換)部a143、P/S(並列/直列)変換部a144、CP挿入部a145、送信デジタルフィルタ(Tx_DF)a146、及び、DA変換部(DAC: Digital to Analog Converter)a147、148を含んで構成される。S/P変換部a141は、入力された送信データを直並列変換し、マッピング部a142−1〜a142−tに出力する。マッピング部a142−1〜a142−tは、S/P変換部a141から入力された信号をマッピングし、IFFT部a143に出力する。IFFT部a143は、マッピング部a142−1〜a142−tから入力された信号を、周波数領域から時間領域に逆フーリエ変換し、P/S変換部a144に出力する。P/S変換部a144は、IFFT部a143から入力された時間領域の信号を並直列変換し、CP挿入部a145に出力する。CP挿入部a145は、P/S変換部a144から入力された信号を並直列変換し、送信デジタルフィルタa146に出力する。送信デジタルフィルタa146は、CP挿入部a145から入力された信号から、送信帯域の信号を抽出する。送信デジタルフィルタa146は、抽出した信号の同相成分、直交成分を、それぞれDA変換部a147、a148に出力する。DA変換部a147、a148は、それぞれ、送信デジタルフィルタa146から入力された信号(デジタル信号)をアナログ信号に変換し、直交変調器a15に出力する。
乗算器a155は、LPFa151から入力された信号に、移相器a154から入力された正弦波を乗算することで、同相成分の波を生成するとともに、信号をアップコンバートする。乗算器a155は、正弦波を乗算した信号をアンプa157に出力する。乗算器a156は、LPF a152から入力された信号に、移相器a154から入力された余弦波を乗算することで、直交成分の波を生成するとともに、信号をアップコンバートする。乗算器a156は、余弦波を乗算した信号をアンプa157に出力する。アンプa157は、乗算器a155、a156から入力された信号を増幅し、無線送信部a16に出力する。
送受信装置a1は、無線受信部(RF_Rx)a11と直交復調器(IQ_DM)a12のRF周波数特性により決定されている1つの下り周波数バンド(主にアンテナ共用器a102とRF受信帯域制限フィルタa112に依存する)、直交復調器(IQ_DM)a12、ベースバンド復調部(BB_DM)a13のベースバンド周波数特性により決定されている下りの1つのCCまたは複数の連続のCCの周波数帯域幅(主に受信デジタルフィルタa133に依存する)を用いて基地局装置BのCC信号を受信する。また、ベースバンド変調部(BB_MD)a14、直交変調器(IQ_MD)a15のベースバンド周波数特性により決定されている上りの1つのCCまたは複数の連続のCCの周波数帯域幅(主に送信デジタルフィルタa146に依存する)、及び無線送信部(RF_Tx)a16と直交変調器(IQ_MD)a15のRF周波数特性により決定されている1つの上り周波数バンド(主にアンテナ共用器a102とRF送信帯域制限フィルタa161に依存する)を用いて基地局装置BにCC信号を送信する。
図39のケース1のCC組み合わせの場合、送受信装置a1は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の下りのバンド12において、中心周波数f1_R2に対応する60MHzのベースバンド周波数帯域幅を有する(IQ_DM)a12と、ベースバンド復調部(BB_DM)a13と、を備える。又は、送受信装置a1は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の上りのバンド11において、中心周波数ftx(ftx=(f1_T1+f1_T2)/2)に対応する40MHzのベースバンド周波数帯域幅を有する直交変調器(IQ_MD)a15と、ベースバンド変調部(BB_MD)a14と、を備える。
次に、1個の周波数バンドで、複数の連続のCCまたは非連続のCC(L個の下りCC、K個の上りCC)を用いた通信を行う送受信装置a2について説明をする。
図8は、本実施形態に係る送受信装置a2の簡略的構成を示す概略ブロック図である。この図において、送受信装置a2は、送受信共用アンテナa201、アンテナ共用器(DUP)a202、無線受信部(RF_Rx)a21、L個の直交復調器(IQ_DMl)a22−l(Lの小文字;l=1、2、・・・、L)、L個のベースバンド復調部(BB_DMl)a23−l(Lの小文字)、K個のベースバンド変調部(BB_MDl)a24−k(k=1、2、・・・、K)、K個の直交変調器(IQ_MDl)a25−k、及び無線送信部(RF_Tx)a26を含んで構成される。ここで、アンテナ共用器a202、無線受信部a21、直交復調器a22−l、ベースバンド復調部a23−l、ベースバンド変調部a24−k、直交変調器a25−kの持つ構成及び機能は、それぞれ、図3のアンテナ共用器a102、無線受信部a11、直交復調器a12、ベースバンド復調部a13、ベースバンド変調部a14、直交変調器a15と同じであるので、説明は省略する。ただし、直交復調器a22−l各々、及びベースバンド復調部a23−l各々は、対応付けられた1つ又は複数の連続の下りCCで受信した信号を処理する。また、ベースバンド変調部a24−k各々、及び直交変調器a25−k各々は、対応付けられた1つ又は複数の連続の上りCCで送信する信号を処理する。
同様に、図39のケース1のCC組み合わせの場合、送受信装置a2は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の下りのバンド12において、中心周波数f1_R1、f1_R2、f1_R3に対応する20MHzのベースバンド周波数帯域幅を有する3つの直交復調器a22−1,2,3と、3つのベースバンド復調部a23−1,2,3と、を備える。又は、送受信装置a2は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の上りのバンド11において、中心周波数f1_T1、f1_T2に対応する20MHzのベースバンド周波数帯域幅を有する2つの直交復調器a22−1,2と、2つのベースバンド復調部a23−1,2と、を備える。
以下、送受信装置がCCの組み合わせに対応できる能力を移動局CC能力と称する。
また、送受信装置a2の移動局CC能力は、TDDモードの場合、下りバンドのCCの周波数帯域幅が上りバンドのCCの周波数帯域幅と同じのため、対応できる周波数バンドを示す情報と、下りCC周波数帯域幅を示す情報と、下りバンドにおける上りCC周波数帯域幅を有する非連続CCの個数を示す情報と、で表すことができる。
なお、周波数バンド番号によりFDD又はTDDモードが識別できる(図2参照)。よって、FDD又はTDDモードの識別情報は、直接には移動局CC能力に含まれなくてもよいが、移動局CC能力に含めてもよい。
次に、1個又は複数の周波数バンドで、複数の連続のCCまたは非連続のCCを用いた通信を行う送受信装置a3について説明をする。
図9は、本実施形態に係る送受信装置a3の簡略的構成を示す概略ブロック図である。この図において、送受信装置a3は、送受信共用アンテナa301−i(i=1、2、・・・、I)、アンテナ共用器(DUPi)a302−i、無線受信部(RF_Rxi)a31−i、直交復調器(IQ_DMil)a32−il(Lの小文字;l=1、2、・・・、L)、ベースバンド復調部(BB_DMil)a33−il(Lの小文字)、ベースバンド変調部(BB_MDjk)a34−jk(j=1、2、・・・、I;k=1、2、・・・、K)、直交変調器(IQ_MDjk)a35−jk、及び無線送信部(RF_Txi)a36−jを含んで構成される。ここで、アンテナ共用器a302−i、無線受信部a31−i、直交復調器a32−il、ベースバンド復調部a33−il、ベースバンド変調部a34−jk、直交変調器a35−jk、及び無線送信部a36−jの持つ構成及び機能は、それぞれ、図8のアンテナ共用器a202、無線受信部a21、直交復調器a22−l、ベースバンド復調部a23−l、ベースバンド変調部a24−k、直交変調器a25−kと同じであるので、説明は省略する。
送受信装置a3は、同じ周波数バンドの信号を送受信する場合、複数のRF受信ブランチi及びRF送信ブランチjを備えることにより、下り及び上りMIMO方式、基地局装置間の協調通信CoMP方式、上り送信ダイバーシチ方式に対応することができる。また、送受信装置a3は、異なる周波数バンドの信号を受信する場合、複数のRF受信ブランチi及びRF送信ブランチjを備えることにより、図5のような複数周波数バンドで、上記の方式に対応することができる。
また、図9では、1つのアンテナと1つのRF送受信ブランチと対応する場合を示しているが、本発明はこれに限らず、アンテナの周波数特性により、1つのアンテナは複数の周波数バンドが対応できるため、アンテナa301−1,2,…,P(P<I)とアンテナ共用器(DUP)a302−1,2,…,Iとの間にアンテナスイッチマトリクス回路を挿入すればよい。
また、図9では、1つの直交復調器(IQ_DM)と1つのベースバンド復調部(BB_DM)と対応する場合を示しているが、本発明はこれに限らず、直交復調器(IQ_DM)の周波数特性により、1つの直交復調器(IQ_DM)は複数のベースバンド復調部(BB_DM)と接続し、1つのBB復調ブランチとしてもよい。上りについても同様である。
また、図39のケース3のCC組み合わせの場合、送受信装置a3は、例えば、周波数バンド2(3GHz)の下りのバンド22における中心周波数f2_R1に対応するRF受信ブランチ1と、周波数バンド1(2GHz)の下りのバンド12における中心周波数f1_R1に対応するRF受信ブランチ2と、を備える。又は、送受信装置a3は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の上りのバンド11における中心周波数f1_T1に対応するRF送信ブランチ1と、を備える。
また、図39のケース1のCC組み合わせと上り/下り各CCの2x2MIMO方式(上り及び下りMIMOストリーム数「2」)に対応する場合、送受信装置a3は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の下りのバンド12に対応する2つのRF受信ブランチ1、2と、を備える。又は、送受信装置a3は、例えば、周波数バンド1(2GHz)の上りのバンド11に対応する2つのRF送信ブランチ1、2と、を備える。
以下、本実施形態に係る無線パラメータを説明する。
移動局装置の無線パラメータには、周波数バンド番号を示すSupportedBandEUTRA(Supported Band of EUTRA;周波数バンドの識別情報)、下りCCの周波数帯域幅を示すSupportedDLCCBWList(Supported Downlink Component Carrier Bandwidth List;周波数帯域幅情報)、周波数帯域で連続する下りCCの個数を示すSupportedDLCOCCList(Supported Downlink Contiguous Component Carrier List;連続要素キャリア数情報)、周波数帯域で連続しない下りCCの個数を示すSupportedDLNCCCList(Supported Downlink Non-Contiguous Component Carrier List;非連続要素キャリア数情報)、下りCCのMIMOストリーム数を示すSupportedDLCCMIMOList(Supported Downlink Component Carrier MIMO List;MIMOストリーム数情報)、上りCCの周波数帯域幅を示すSupportedULCCBWList(Supported Uplink Component Carrier Bandwidth List;周波数帯域幅情報)、周波数帯域で連続する上りCCの個数を示すSupportedULCOCCList(Supported Uplink Contiguous Component Carrier List;連続要素キャリア数情報)、周波数帯域で連続しない上りCCの個数を示すSupportedULNCCCList(Supported Uplink Non-Contiguous Component Carrier List;非連続要素キャリア数情報)、及び上りCCのMIMOストリーム数を示すSupportedULCCMIMOList(Supported Uplink Component Carrier MIMO List;MIMOストリーム数情報)、の9つの無線パラメータが含まれる。
次に、それぞれの無線パラメータについて説明する。
無線パラメータ「SupportedBandEUTRA」は、図2の周波数バンド番号を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる周波数バンドの周波数バンド番号の数列であり、RF送受信ブランチ数及びRF送受信ブランチの周波数特性と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータ「SupportedDLCCBWList」は、下りCCの周波数帯域幅番号を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる下りバンドに含まれる連続するCCの周波数帯域幅を示すリスト、すなわち下り連続CC周波数帯域幅番号の数列であり、BB復調ブランチの周波数特性と関連し、移動局CC能力を表している。
図11は、本実施形態に係るCC周波数帯域幅番号の説明図である。この図は、CC周波数帯域幅の番号及びCC周波数帯域幅の関係を示す。この図は、例えば、CC周波数帯域幅番号1〜6は、CC周波数帯域幅1.4〜20MHzと対応し、CC周波数帯域幅番号「4」のCC周波数帯域幅が「10」MHzであることを示す。CC周波数帯域幅番号7以降は予備用で、また他のCC周波数帯域幅、または連続CCの合成最大周波数帯域幅に対応してもよい。また、CC周波数帯域幅番号の昇順は、CC周波数帯域幅の大きさの昇順であるが、他の対応関係でもよい。
無線パラメータSupportedDLCOCCListは、下り連続CCの個数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる下りバンドに含まれる連続する下りCCの個数を示すリスト、すなわち下り連続CCの個数の数列であり、BB復調ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータSupportedDLNCCCListは、下り非連続CCの個数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる下りバンド含まれる連続しない下りCCの個数を示すリスト、すなわち下り非連続CCの個数の数列であり、BB復調ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータSupportedDLCCMIMOListは、下りCCのMIMOストリーム数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる下りバンドに含まれる下りCCについて、CC毎のMIMOストリーム数の数列であり、RF受信ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータSupportedULCCBWListは、上りCCの周波数帯域幅番号を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる上りバンドに含まれる連続するCCの周波数帯域幅を示すリスト、すなわち上り連続CC周波数帯域幅番号の数列であり、BB変調ブランチの周波数特性と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータSupportedULCOCCListは、上り連続CCの個数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の受信装置a3が対応できる上りバンドに含まれる連続する上りCCの個数を示すリスト、すなわち上り連続CCの個数の数列であり、BB変調ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
無線パラメータSupportedULNCCCListは、上り非連続CCの個数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる上りバンド含まれる連続しない上りCCの個数を示すリスト、すなわち上り非連続CCの個数の数列であり、BB変調ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
[SupportedULCCMIMOListについて]
無線パラメータSupportedULCCMIMOListは、上りCCのMIMOストリーム数を示す情報である。この無線パラメータは、図9の送受信装置a3が対応できる上りバンドに含まれる上りCCについて、CC毎のMIMOストリーム数の数列であり、RF送信ブランチ数と関連し、移動局CC能力を表している。
<S4シナリオに対応する送受信装置a3の無線パラメータ>
S4のシナリオに対応できる送受信装置a3の無線パラメータでは、周波数バンド番号「22」(図5参照)対応のため、SupportedBandEUTRA=[22]となり、下りCCのCC周波数帯域幅「20」MHz(図5参照)対応のため、図11によりSupportedDLCCBWList=[6]となり、下り連続CCの個数「2」(図5参照)対応のため、SupportedDLCOCCList=[2]となり、下り非連続CCの個数「2」(図5参照)対応のため、SupportedDLNCCCList=[2]となる。また、SupportedDLCOCCListとSupportedDLNCCCListの乗算の結果は「4」(2×2)である。つまり、この送受信装置a3は、20MHzの下り連続CC及び下り非連続CCを、合計4個、仮に、それぞれのMIMOストリーム数「1」を通信に用いるため、SupportedDLCCMIMOList=[1,1,1,1]となる。つまり、送受信装置a3は、周波数バンド「22」の20MHzの下りCC各々に対して、1個のMIMOストリーム(1つのRF受信ブランチ)を割り当てることを示す。
S7のシナリオに対応できる送受信装置a3の無線パラメータでは、周波数低い順に周波数バンド番号「3」、「1」、「7」(図5参照)対応のため、SupportedBandEUTRA=[3,1,7]となり、それぞれの周波数バンドの下りCCのCC周波数帯域幅「10」MHz、「10」MHz、「20」MHz(図5参照)対応のため、図11によりSupportedDLCCBWList=[4,4,6]となり、それぞれの周波数バンドの下り連続CCの個数「1」、「1」、「1」(図5参照)対応のため、SupportedDLCOCCList=[1,1,1]となり、それぞれの周波数バンドの下り非連続CCの個数「1」、「1」、「1」(図5参照)対応のため、SupportedDLNCCCList=[1,1,1]となる。また、SupportedDLCOCCListとSupportedDLNCCCListの乗算(同じ成分を乗算する)の結果は「1(1×1),1(1×1),1(1×1)」である。つまり、この送受信装置a3は、10MHz及び20MHzの下り連続CC及び下り非連続CCを、合計3個、仮に、それぞれのMIMOストリーム数「1」、「2」、「4」を通信に用いるため、SupportedDLCCMIMOList=[1;2;4]となる。つまり、送受信装置a3は、周波数バンド「3」の10MHzの下りCCに対して1個のMIMOストリーム、周波数バンド「1」の10MHzの上りCCに対して2個のMIMOストリーム、周波数バンド「7」の20MHzのCCに対して4個のMIMOストリームを割り当てることを示す。なお、仮に、それぞれのMIMOストリームを1個とする場合には、SupportedDLCCMIMOList=[1;1;1]となる。また、この無線パラメータでは、「;」(セミコロン)は、周波数バンドの区切りを表すが、セミコロンで区切らなくてもよい。
図10において、例えば、S10のシナリオに対応できる送受信装置a3の無線パラメータでは、周波数低い順に周波数バンド番号「39」、「34」、「40」(図5参照)対応のため、SupportedBandEUTRA=[39,34,40]となり、それぞれの周波数バンドの下りCCのCC周波数帯域幅「20」MHz、「10」MHz、「20」MHz(図5参照)対応のため、図11によりSupportedDLCCBWList=[6,4,6]となり、それぞれの周波数バンドの下り連続CCの個数「2」、「1」、「2」(図5参照)対応のため、SupportedDLCOCCList=[1,1,1]となり、それぞれの周波数バンドの下り非連続CCの個数「1」、「1」、「1」(図5参照)対応のため、SupportedDLNCCCList=[1,1,1]となる。また、SupportedDLCOCCListとSupportedDLNCCCListの乗算(同じ成分を乗算する)の結果は「2(2×1),1(1×1),2(2×1)」である。つまり、この送受信装置a3は、10MHz及び20MHzの下り連続CC及び下り非連続CCを、合計5個、仮に、それぞれのMIMOストリーム数「1」、「2」、「2」、「4」、「4」を通信に用いるため、SupportedDLCCMIMOList=[1,2;2;4,4]となる。つまり、送受信装置a3は、周波数バンド「39」の2個の20MHzの下りCCに対して、それぞれ、1個、2個のMIMOストリームを割り当てることを示す。また、送受信装置a3は、周波数バンド「34」の1個の10MHzの下りCCに対して2個のMIMOストリームを割り当て、周波数バンド「40」の2個の20MHzの下りCCに対して、それぞれ、4個のMIMOストリームを割り当てることを示す。
以下、送受信装置a1、a2、又はa3を備える移動局装置A1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A1の構成を示す概略ブロック図である。この図において、移動局装置A1は、送受信装置A101、制御部A102、割当情報記憶部A103、移動局CC能力情報記憶部A104、ASN(Abstract Syntax Notation)符号化部A105、及びRRC(Radio Resource Control)メッセージ生成部A106を含んで構成される。
制御部A102は、移動局装置A1の各部を制御する。例えば、制御部A102は、制御データとして、基地局装置Bから割り当てられた無線リソース情報を受信し、受信した無線リソース情報を割当情報記憶部A103に記憶する。制御部A102は、ユーザデータ送受信時に、割当情報記憶部A103から無線リソース情報を読み出し、ユーザデータ送受信の制御を行う。
移動局CC能力情報記憶部A104は、自装置が対応できるCCを示す移動局CC能力情報(例えば無線パラメータ情報、詳細は後述する)をメモリに保存している。なお、移動局CC能力情報は、移動局装置構成に応じた情報を、工場出荷時に移動局CC能力情報記憶部A104に書き込むが、その後、更新してもよい。
また、制御部A102は、移動局CC能力情報記憶部A104が記憶する移動局CC能力情報を、ASN符号化部A105に出力する。ここで、この移動局CC能力情報には、移動局装置の無線パラメータが含まれる。移動局CC能力情報の詳細については、RRCメッセージの生成処理と併せて後述する。
RRCメッセージ生成部A106は、ASN符号化部A105から入力された情報を含む移動局CC能力情報であるLTE−A移動局CC能力メッセージ(UE−EUTRA−Capability)を生成し、制御データに含まれる上りRRCメッセージの一部として、送受信装置A101に出力する。なお、RRCメッセージ生成部A106が行う処理の詳細については、RRCメッセージの生成処理と併せて後述する。
送受信装置A101は、RRCメッセージ生成部A106から入力されたRRCメッセージを、1つまたは複数のRF送信ブランチで処理して基地局装置Bへ送信する。
以下、ASN符号化部A105及びRRCメッセージ生成部A106が行うRRCメッセージの生成処理について説明をする。
図13は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージ(UE−CC−Capability)の構造の一例を示す概略図である。
この図において、パラメータmaxCCBWsは、最大のCC周波数帯域幅の番号である。maxCCBWsは、例えば、図11の一例の場合は、最大のCC周波数帯域幅番号「6」となる。パラメータmaxCOCCsは、最大の連続CCの数である。maxCOCCsは、例えば、図5の各シナリオ、及び2つのシナリオの組み合わせを考慮した場合に「6」となる。パラメータmaxNCCCsは、最大の非連続CCの数である。maxNCCCsは、例えば、図5の各シナリオ、及び2つのシナリオの組み合わせを考慮した場合に「6」となる。パラメータmaxMIMOsは、最大のMIMOストリーム数である。maxMIMOsは、例えば、最大8本アンテナを考慮した場合、「8」となる。パラメータmaxBandsは、最大の周波数バンド数である。maxBandsは、例えば、図2の周波数バンド番号「41」を考慮した場合に「64」となる。パラメータmaxUEBandsは、移動局装置が対応可能な最大の周波数バンド数である。maxUEBandsは、例えば、移動局装置の複雑度、消費電力、コスト、生産性、国際ローミングなどを考慮した場合に「6」となる。
例えば、SupportedBandEUTRAには、最大maxBands「64」個の周波数バンド番号を示すbandEUTRAが含まれ、bandEUTRAには、「1」〜「64」の何れかの整数が代入されている。SupportedDLCCBWListには、最大maxCCBWs「6」個のCC周波数帯域幅の番号を示すDLCCBWが含まれ、DLCCBWは、「0」〜「6」の何れかの整数が代入されている。SupportedDLCOCCListには、最大maxUEBands「6」個の下り連続CCの個数を示すDLCOCCが含まれ、DLCOCCは、「0」〜「6」の何れかの整数が代入されている。SupportedDLNCCCListには、最大maxUEBands「6」個の下り非連続CCの個数を示すDLNCCCが含まれ、DLNCCCは、「0」〜「6」の何れかの整数が代入されている。SupportedDLCCMIMOListには、最大maxUEBands「6」×(乗算)maxCOCCs「6」×(乗算)maxNCCCs「6」の「216」個の下りCCのMIMOストリーム数を示すDLCCMIMOが含まれ、DLCCMIMOは、「0」〜「8」の何れかの整数が代入されている。
図14は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体(ASN.1 Object Instance)データの一例を示す概略図である。なお、各無線パラメータの値は、図10で説明したものと同じであるので説明は省略する。
ここで、S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1では、TDDモードのCCを用いるため、つまり、無線パラメータの一部が上りと下りで同じである。その場合、その無線パラメータを省略してもよい。例えば、図14において、S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1の無線パラメータでは、SupportedULCCBWList、SupportedULCOCCList、SupportedULNCCCListの無線パラメータは下りと同じため、省略してもよい。
ここで、S3,S7,S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1では、各CCに異なるMIMOストリーム数を用いることができるが、各周波数バンドに同じMIMOストリーム数を用いることに制限してもよい。例えば、S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1は、周波数バンド番号「39」に2つの下り連続CCにMIMOストリーム数「1」、周波数バンド番号「34」に1つの下り非連続CCにMIMOストリーム数「2」、周波数バンド番号「40」に2つの下り連続CCにMIMOストリーム数「4」を対応する場合、SupportedDLCCMIMOList=[1,2,4]となる。また、周波数バンド番号「39」に2つの上り連続CCにMIMOストリーム数「1」、周波数バンド番号「34」に1つの上り非連続CCにMIMOストリーム数「1」、周波数バンド番号「40」に2つの上り連続CCにMIMOストリーム数「2」を対応する場合、SupportedULCCMIMOList=[1,1,2]となる。LTE−A移動局CC能力メッセージを短縮することができる。
ここで、S3,S7,S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1では、各周波数バンドに同じMIMOストリーム数を用いることができるが、すべての周波数バンドに同じMIMOストリーム数に制限してもよい。例えば、S10のシナリオに対応できるLTE−A移動局装置A1は、周波数バンド番号「39」、「34」、「40」に対してすべてのCCにMIMOストリーム数「4」を対応する場合、SupportedDLCCMIMOList=[4]となる。また、周波数バンド番号「39」、「34」、「40」に対してすべてのCCにMIMOストリーム数「2」を対応する場合、SupportedULCCMIMOList=[2]となる。LTE−A移動局CC能力メッセージを短縮することができる。
MIMOストリーム数は、移動局装置A1の移動局CC能力情報が移動局装置の下り及び上りのデータ伝送速度と関連があるデータ処理能力になるように設定する。具体的には、移動局CC能力情報から算出された最大の下り及び上りのデータ伝送速度が、データバッファのビットサイズ以内になるようにMIMOストリーム数を設定する。
図15は、本実施形態に係る基地局装置B1の構成を示す概略ブロック図である。この図において、基地局装置B1は、送受信装置B101、制御部B102、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ抽出部B106、ASN復号部B105、移動局CC能力情報記憶部B107を含んで構成される。
送受信装置B101は、移動局装置A1とデータを送受信する。送受信装置B101は、送受信装置a3と同様の基本構成及び基本機能を持つので、説明は省略する。
RRCメッセージ抽出部B106は、送受信装置B101により移動局装置が送信された上位レイヤ2,3の制御データから、RRCメッセージを抽出してASN復号部B105に出力する。
ASN復号部B105は、RRCメッセージ抽出部B106から入力されたRRCメッセージ、つまり、抽象構文記法1(ASN.1)の形式で符号化した情報を復号する。ASN復号部B105は、復号した情報から、図13に示した移動局CC能力メッセージの構造に基づいて、実体データを抽出する。ASN復号部B105は、抽出した実体データを移動局CC能力情報として、制御部B102に出力する。
なお、制御部B102、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ抽出部B106、ASN復号部B105は集積回路チップ内に含まれてもよい。又は送受信装置B101に一部、又は全部を集積回路チップ内に含むような構成でもよく、限定されない。
制御部B102は、自装置の通信能力と、移動局CC能力情報と、に基づいて、移動局装置A1の上り及び下り無線リソースの割り当てを決定する。なお、制御部B102は、自装置の通信能力を示す基地局装置通信能力情報を予め記憶する。以下に、リソース割当決定処理の具体例を示す。
第1例では、基地局装置B1が周波数バンド「3」、「1」、「7」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。この場合、制御部B102は、基地局装置通信能力情報として、周波数バンド「3」、「1」、「7」を予め記憶する。また、第1例では、移動局装置A1が、S5、S8のシナリオに対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図16参照)を送信した場合について説明をする。図16は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体データの別の一例を示す図である。この場合、制御部B102は、次のようにリソース割当決定処理を行う。
制御部B102は、割り当てたCC番号、キャリア周波数など情報を移動局装置A1からの初期アクセス(例えばランダムアクセス)時に移動局装置A1に通知する。また、制御部B102は、移動局装置A1の下りの無線リソース、すなわち、移動局装置A1が自装置データを受信する下りリソースブロックRB(Resource Block)を、割り当てた2つの下りCCの1つ又は2つの下りCC内に割り当てる。また、制御部B102は、移動局装置A1の上りの無線リソース、すなわち、移動局装置A1が自装置データを送信する上りリソースブロックRBを、割り当てた2つの上りCCの1つ又は2つの上りCC内に割り当てる。
また、制御部B102は、SupportedULCCMIMOList=[1,1,2,2]に基づいて、周波数バンド「8」において、2つの5MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「1」であり、周波数バンド「3」、「1」において、2つの15MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「2」であると判定する。例えば、制御部B102は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「3」、「1」で、2つの15MHzの上り非連続CC各々に対してMIMOストリーム数「1」を割り当てる。
割当情報記憶部B103は、制御部B102が決定した移動局装置A1への無線リソース割り当て情報を記憶する。制御部B102は、無線リソース割り当て情報を含む制御データであってレイヤ1、2、3の制御データを生成し、送受信装置B101を介して移動局装置A1に送信する。
第2例では、基地局装置B1が周波数バンド「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第2例では、移動局装置A1が、S5、S8のシナリオに対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図16参照)を送信した場合について説明をする。この場合、制御部B102は、次のようにリソース割当決定処理を行う。
制御部B102は、割り当てたCC番号、キャリア周波数など情報を移動局装置A1からの初期アクセス(例えばランダムアクセス)時に移動局装置A1に通知する。また、制御部B102は、移動局装置A1の下りの無線リソースを、割り当てたCC内に割り当てる。
また、制御部B102は、SupportedULCCMIMOList=[1,1,2,2]に基づいて、周波数バンド「8」において、2つの5MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「1」であり、周波数バンド「3」、「1」において、2つの15MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「2」であると判定する。例えば、制御部B102は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「1」で、1つの15MHzの上り非連続CCに対してMIMOストリーム数「1」を割り当てる。割当情報記憶部B103は制御部B102が決定した移動局装置A1への無線リソース割り当て情報を記憶し、制御部B102は無線リソース割り当て情報を含む制御データを生成し、送受信装置B101を介して移動局装置A1に送信する。
第3例では、基地局装置B1が周波数バンド「8」、「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第3例では、移動局装置A1が、図17に示すシナリオに対応することができ、図18に示す移動局CC能力メッセージを送信した場合について説明をする。図17は、本実施形態に係る別のシナリオ情報が示す周波数の割り当ての一例を示す概略図である。また、図18は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体データの別の一例を示す図である。この場合、制御部B102は、次のようにリソース割当決定処理を行う。
制御部B102は、割り当てたCC番号、キャリア周波数など情報を移動局装置A1からの初期アクセス(例えばランダムアクセス)時に移動局装置A1に通知する。また、制御部B102は、移動局装置A1の下りの無線リソースを、割り当てたCC内に割り当てる。
また、制御部B102は、SupportedULCCMIMOList=[1,1,0,2]に基づいて、周波数バンド「8」において、2つの5MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「1」であり、周波数バンド「1」において、1つの15MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「2」であると判定する。例えば、制御部B102は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「8」で2つの5MHzの上り非連続CCに対してMIMOストリーム数「1」を割り当て、周波数バンド「1」で1つの15MHzの上り非連続CCに対して、それぞれMIMOストリーム数「2」を割り当てる。割当情報記憶部B103は制御部B102が決定した移動局装置A1への無線リソース割り当て情報を記憶し、制御部B102は無線リソース割り当て情報を含む制御データを生成し、送受信装置B101を介して移動局装置A1に送信する。
また、SupportedBandListEUTRAに含まれるbandEUTRAは、図2のように上り周波数バンド帯域、下り周波数バンド帯域、周波数バンド帯域幅、及び、伝送モードとの関係を示しているが、幾つか連続した上り周波数バンド帯域、下り周波数バンド帯域を結合して、新しい且つ広い上り周波数バンド帯域、下り周波数バンド帯域を再定義することもよい。例えば、新しい周波数バンド番号「1」は、図2の周波数バンド番号「1」「2」を結合して、上り周波数バンド帯域が1930MHz〜2170MHz、下り周波数バンド帯域が1850MHz〜1980MHzに対応することができる。また図9は、1つのRF受信ブランチに複数のBB復調ブランチ、1つのRF送信ブランチに複数のBB変調ブランチが含まれていることを示しているが、技術の進歩により、図6の直交変調器a15と直交復調器a12の周波数帯域幅が広帯域で、送受信帯域と同じであれば、1つのRF送受信ブランチに1つの無線送受信部に1つの直交変調器と1つの直交復調器を使用してもよい。また1つの送受信アンテナと1つのDUP、あるいは複数送受信アンテナと複数のDUP複数の以降に複数の別々の無線送受信部、直交変調器と直交復調器、及びベースバンド変調器とベースバンド復調器による構成された複数のRF送受信ブランチによる構成することもよい。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。
上記第1の実施形態では、移動局装置が無線パラメータを含む移動局CC能力情報を基地局装置に送信することにより、基地局装置はさまざまなCC組み合わせ移動局装置に適切な無線リソースを割り当てることができることを示した。しかし、移動局装置の移動局CC能力は、データ伝送速度の向上だけでなく、前記の様々なLTE−A技術要素、例えば(ケ)基地局装置間の協調通信CoMP方式、(コ)上り送信ダイバーシチ方式、(サ)各携帯電話サービス運営者の周波数割り当て事情、(シ)国内又は国際ローミングにも関係があるため、移動局装置のデータ伝送速度は、移動局装置の移動局CC能力だけでなく、データバッファのビットサイズに制限される場合がある。
なお、本実施形態に係る通信システムの概念図は、第1の実施形態と同じ図1であるので説明は省略する。また、本実施形態に係る移動局装置A11、A12各々を、移動局装置A2という。ここで、移動局装置A2は、後述するように、送受信装置a1(図3、4)、a2(図8)、又はa3(図9)を含んで構成される。
以下、まず、従来技術(LTE)での移動局装置のカテゴリ(LTE移動局装置カテゴリという)について説明し、次に、本実施形態(LTE−A)での移動局装置のカテゴリ(LTE−A移動局装置カテゴリ)について説明をする。
図19は、本発明の第2の実施形態に係るLTE移動局装置カテゴリ対応情報の概略図である。この図は、LTE移動局装置カテゴリ(Category)が、5個(Category1-5)あることを示す。また、この図は、LTE移動局装置カテゴリにより、移動局装置の下り(DL)及び上り(UL)のデータ伝送速度(Bit rate、データバッファのビットサイズと関連)、移動局装置の下り及び上りの変調方式(Modulation Scheme)、及び、下りMIMOストリーム数(例えば、受信アンテナ本数;Number of MIMO Streams)が決まることを示す。
図19は、例えば、LTE移動局装置カテゴリ1(Category1)の場合、移動局装置の下りのデータ伝送速度が「10Mbps」、上りのデータ伝送速度が「5Mbps」、下りの変調方式が「QPSK、16QAM、又は64QAM」、上りの変調方式が「QPSK、16QAM」、下りMIMOストリーム数が「1」であることを示す。
しかしながら、LTE−A移動局装置は、CA技術が導入されているため、LTE移動局装置のように、下りのデータ伝送速度と下りMIMOストリーム数と1対1に対応することができない。
図20は、本実施形態に係るCC周波数帯域幅BWChannel(Channel bandwidth)と無線リソースブロック数NRBとの関係の一例を示す概略図である。なお、この図は、3GPPの規格書TS36.101(User Equipment (UE) radio transmission and reception)に記載のものと同じである。この図は、例えば、BWChannelが「20」MHzの場合、無線リソースブロック数NRBが「100」、つまり、「100」個の無線リソースブロックから構成されることを示す。
このように、図21の関係を用いることで、CC周波数帯域幅BWChannelから最大データ伝送速度BRを算出できる。
データ伝送速度は原理的にMIMOストリーム数と比例しているため、S4のシナリオでMIMOストリーム数「2」の場合では、上り周波数帯域幅の最大データ伝送速度BRが「301504」(=150752×2)kbpsとなり、下り周波数帯域幅の最大データ伝送速度BRが「603008」(=301504×2)kbpsとなる。また、S4のシナリオでMIMOストリーム数「4」の場合では、上り周波数帯域幅の最大データ伝送速度BRが「603008」(=150752×4)kbpsとなり、下り周波数帯域幅の最大データ伝送速度BRが「1206016」(=301504×4)kbpsとなる。
なお、本発明のLTE−A移動局装置カテゴリは図24に示したものに限らず、例えば、LTE−A移動局装置ハードウェア構成の複雑度(例えば、データバッファメモリの容量、RF送信及び受信ブランチ数、BB変調及び復調ブランチ数など)、消費電力、価格、生産性などを考慮して、図23の最大データ伝送速度を選択したものであってもよい。また、図19のLTE移動局装置カテゴリ定義を変更して、LTE−A移動局装置カテゴリの一部又は全部を含む再定義してもよい。
図25は、本発明の第2の実施形態に係る移動局装置A2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A2(図25)と第1の実施形態に係る移動局装置A1(図12)とを比較すると、カテゴリ情報記憶部A207、制御部A202、及びASN符号化部A205が異なる。しかし、他の構成要素(送受信装置A101、割当情報記憶部A103、RRCメッセージ作成部A106、移動局CC能力情報記憶部A104)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
また、制御部A202は、移動局CC能力情報記憶部A104が記憶する移動局CC能力情報、及び、カテゴリ情報記憶部A207から読み出した移動局装置カテゴリ情報を、ASN符号化部A205に出力する。
また、割当情報記憶部A103、移動局CC能力情報記憶部A104、RRCメッセージ生成部A106、制御部A202、ASN符号化部A205、及びカテゴリ情報記憶部A207は集積回路チップ内に含まれてもよい。又は送受信装置A101に一部、又は全部を集積回路チップ内に含むような構成でもよく、限定されない。
以下、ASN符号化部A205及びRRCメッセージ生成部A106が行うRRCメッセージの生成処理について説明をする。
また、LTE−A移動局CC能力メッセージには、移動局装置カテゴリを示すUE−Category、及び移動局装置の無線パラメータ(UE−Parameter)の構造が含まれている(図13参照)。ここで、UE−Categoryには、「1」〜「10」の何れかの整数が代入されている。
本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体データの一例(図27)と、第1の実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体(図16)と、を比較すると、移動局装置カテゴリ情報((UE−Category)が追加されている点が異なる。第1の実施形態と同じパラメータ(UE−Parameter)の説明は省略する。
図27において、UE−Categoryには、カテゴリ6を示すカテゴリ番号「8」が代入されている。
MIMOストリーム数は、移動局装置A2の移動局CC能力情報が移動局装置の下り及び上りのデータ伝送速度と関連があるデータ処理能力になるように設定する。具体的には、移動局CC能力情報から算出された最大の下り及び上りのデータ伝送速度が、データバッファのビットサイズ以内になるようにMIMOストリーム数を設定する。
図28は、本実施形態に係る基地局装置B2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B2(図28)と第1の実施形態の基地局装置B1(図15)とを比較すると、ASN復号部B205、制御部B202、移動局カテゴリ情報記憶部B208、データ伝送速度計算部B209が異なる。しかし、他の構成要素(送受信装置B101、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ抽出部B106、移動局CC能力情報記憶部B107)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
データ伝送速度計算部B209は、割り当て可能なCCの組み合わせについて、それぞれのデータ伝送速度を計算し、制御部B202に出力する。
制御部B202は、自装置の通信能力と、移動局装置カテゴリ情報を含む移動局CC能力情報と、に基づいて、移動局装置A2の上り及び下り無線リソースの割り当てを決定する。なお、制御部B202は、自装置の通信能力を示す基地局装置通信能力情報を予め記憶する。以下に、リソース割当決定処理の具体例を示す。
第1例では、基地局装置B1が周波数バンド「3」、「1」、「7」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第1例では、移動局装置A2が、S5、S8のシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図27参照)を送信した場合について説明をする。
データ伝送速度計算部B209は、制御部B202から入力された割当候補情報に基づいて、割り当ての組み合わせ各々について、最大データ伝送速度を算出する。具体的には、データ伝送速度計算部B209は、下りリンクにおいて、1つの15MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」、「4」の3つ、また、2つの15MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」、「4」の3つがあると判定する。また、データ伝送速度計算部B209は、2つの15MHzの下り非連続CCに対してそれぞれMIMOストリーム数の候補として「1」「2」、「1」「4」、「2」「4」の3つの組み合わせがあると判定する。つまり、データ伝送速度計算部B209は、合計9個の割り当ての組み合わせがあると判定する。
この場合、データ伝送速度計算部B209は、下りリンクにおいて、9個の割り当ての組み合わせについて、それぞれの最大データ伝送速度DBRn(Downlink Bit Rate n=1〜9)を求める。データ伝送速度計算部B209は、図21の情報により、下りデータ伝送速度が55056kbps(CC周波数帯域幅は15MHz)であるので、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
DBR3=55056×1(CC)×4(MIMO)=220224kbps
DBR4=55056×2(CC)×1(MIMO)=110112kbps
DBR5=55056×2(CC)×2(MIMO)=220224kbps
DBR6=55056×2(CC)×4(MIMO)=440448kbps
DBR7=55056×1(CC)×1(MIMO)+55056×1(CC)×2(MIMO)=165168kbps
DBR8=55056×1(CC)×1(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=275280kbps
DBR9=55056×1(CC)×2(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=330336kbps
この場合、データ伝送速度計算部B209は、上りリンクにおいて、5個の割り当ての組み合わせについて、それぞれの最大データ伝送速度UBRn(Uplink Bit Rate n=1〜5)を求める。データ伝送速度計算部B209は、図21の情報により、上りデータ伝送速度が55056kbps(CC周波数帯域幅は15MHz)であるので、各UBRとして以下の値を算出する。
UBR2=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
UBR3=55056×2(CC)×1(MIMO)=110112kbps
UBR4=55056×2(CC)×2(MIMO)=220224kbps
UBR5=55056×1(CC)×1(MIMO)+55056×1(CC)×2(MIMO)=165168kbps
制御部B202は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A2の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。制御部B202は、データ伝送速度計算部B209から入力された最大データ伝送速度DBRn、UBRnのうち、抽出した上り及び下りの最大データ伝送速度より大きいもので最小のものを選択する。制御部B202は、選択した最大データ伝送速度DBRn、UBRnに対応する割り当ての組み合わせを、移動局装置A2の上り及び下り無線リソースの割り当てとして決定する。
また、制御部B202は、上りリンクについて、UBR4(220224kbps)を、抽出した移動局装置A2の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B202は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「3」、「1」で、適切な2つの15MHzの上り非連続CC(MIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
第2例では、基地局装置B2が周波数バンド「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第2例では、移動局装置A2が、S5、S8のシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図27参照)を送信した場合について説明をする。
また、制御部B202は、SupportedDLCCMIMOList=[2,2,4,4]に基づいて、周波数バンド「1」において、1つの15MHzの下り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数は「4」であると判定する。制御部B202は、SupportedULCCMIMOList=[1,1,2,2]に基づいて、周波数バンド「1」において、1つの15MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「2」であると判定する。
データ伝送速度計算部B209は、割当候補情報に基づいて、割り当ての組み合わせ各々について、最大データ伝送速度を算出する。具体的には、データ伝送速度計算部B209は、下りリンクにおいて、1つの15MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」、「4」の3つがあると判定する。つまり、データ伝送速度計算部B209は、合計3個の割り当ての組み合わせがあると判定する。
この場合、データ伝送速度計算部B209は、図21の情報により各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
DBR3=55056×1(CC)×4(MIMO)=220224kbps
UBR2=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
制御部B202は、第1例と同様にして移動局装置A2の上り及び下り無線リソースの割り当てとして決定する。
また、制御部B202は、上りリンクについて、全てのDBRnが上りの最大データ伝送速度(146784kbps)より小さいため、割り当ての組み合わせがないと判定する。この場合、制御部B202は、最大データ伝送速度が最大となる割り当ての組み合わせを選択する。つまり、制御部B202は、UBR2(110112kbps)の場合の組み合わせを選択する。この場合、制御部B202は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「1」で、適切な1つの15MHzの上り非連続CC(MIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
以上では、移動局装置A2がS5、S8のシナリオに対応できる移動局装置A2の場合について2つの例を提示したが、移動局装置A2のLTE−A移動局CC能力メッセージでは、S1〜S22のシナリオに限らず、様々なCC組み合わせを表すことができる。つまり、基地局装置B1は、移動局装置A2の様々なLTE−A移動局CC能力メッセージに対応したCCを選択することができる。
第3例では、基地局装置B2が周波数バンド「8」、「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第3例では、移動局装置A2が、図17に示すシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図29参照)を送信した場合について説明をする。図29は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体データの別の一例を示す図である。この場合、制御部B202は、次のようにリソース割当決定処理を行う。
また、制御部B202は、SupportedDLCCMIMOList=[2,2,1,4,4]に基づいて、周波数バンド「8」において2つの5MHzの下り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数は「2」であり、周波数バンド「1」において2つの15MHzの下り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数は「4」であると判定する。制御部B202は、SupportedULCCMIMOList=[1,1,0,2]に基づいて、周波数バンド「8」において、2つの5MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「1」であり、周波数バンド「1」において、1つの15MHzの上り非連続CC各々が対応可能なMIMOストリーム数が「2」であると判定する。
データ伝送速度計算部B209は、割当候補情報に基づいて、割り当ての組み合わせ各々について、最大データ伝送速度を算出する。具体的には、データ伝送速度計算部B209は、下りリンクにおいて、1つの5MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」の2つがあり、2つの5MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」の2つがあり、また、2つの15MHzの下り非連続CCに対してそれぞれMIMOストリーム数の候補として「1」「2」の1つの組み合わせがあると判定する。また、データ伝送速度計算部B209は、下りリンクにおいて、1つの15MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」、「4」の3つがあり、2つの15MHzの下り非連続CCに対するMIMOストリーム数の候補として「1」、「2」、「4」の3つがあり、また、2つの15MHzの下り非連続CCに対してそれぞれMIMOストリーム数の候補として「1」「2」、「1」「4」、「2」「4」の3つの組み合わせがあると判定する。つまり、データ伝送速度計算部B209は、合計14個の割り当ての組み合わせがあると判定する。
この場合、データ伝送速度計算部B209は、図21の情報により、下りデータ伝送速度が、18336kbps(CC周波数帯域幅は5MHz)、55056kbps(CC周波数帯域幅は15MHz)であるので、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=18336×1(CC)×2(MIMO)=36672kbps
DBR3=18336×2(CC)×1(MIMO)=36672kbps
DBR4=18336×2(CC)×2(MIMO)=73344kbps
DBR5=18336×1(CC)×1(MIMO)+18336×1(CC)×2(MIMO)=55088kbps
DBR6=55056×1(CC)×1(MIMO)=55056kbps
DBR7=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
DBR8=55056×1(CC)×4(MIMO)=220224kbps
DBR9=55056×2(CC)×1(MIMO)=110112kbps
DBR10=55056×2(CC)×2(MIMO)=220224kbps
DBR11=55056×2(CC)×4(MIMO)=440448kbps
DBR12=55056×1(CC)×1(MIMO)+55056×1(CC)×2(MIMO)=165168kbps
DBR13=55056×1(CC)×1(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=275280kbps
DBR14=55056×1(CC)×2(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=330336kbps
この場合、データ伝送速度計算部B209は、図21の情報により、各UBRとして以下の値を算出する。
UBR2=18336×2(CC)×1(MIMO)=36672kbps
UBR3=55056×1(CC)×1(MIMO)=55056kbps
UBR4=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
制御部B202は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A2の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。制御部B202は、データ伝送速度計算部B209から入力された最大データ伝送速度DBRn、UBRnのうち、抽出した上り及び下りの最大データ伝送速度より大きいもので最小のものを選択する。制御部B202は、選択した最大データ伝送速度DBRn、UBRnに対応する割り当ての組み合わせを、移動局装置A2の上り及び下り無線リソースの割り当てとして決定する。
また、制御部B202は、上りリンクについて、弟2例と同様にして、最大データ伝送速度が最大となる割り当ての組み合わせとして、UBR4(110112kbps)の場合の組み合わせを選択する。この場合、制御部B202は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「1」で、適切な1つの15MHzの上り非連続CC(それぞれMIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
上記のリソース割当決定処理の第1、2、3例では、制御部B202は、抽出した移動局装置A2の最大データ伝送速度以上のもののうち最小のUBRnとDBRnを選択したが、抽出した移動局装置A2の最大データ伝送速度以下のもののうち最大のUBRnとDBRnを選択してもよい。または予め定めた他の方法で選択してもよい。
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。
第2の実施形態では、移動局装置が最大データ伝送速度を表す移動局装置カテゴリ情報を含む移動局CC能力情報を基地局装置に送信することにより、基地局装置はさまざまなCC組み合わせ移動局装置に適切な無線リソースを割り当てることができることを示した。
本実施形態では、無線パラメータの上り及び下りCCのMIMOストリーム数の関連情報を削除し、少ない(短縮した)移動局CC能力情報により、基地局装置が移動局装置との通信に用いる無線リソースを割り当てる場合について説明する。
なお、本実施形態に係る通信システムの概念図は、第1の実施形態と同じ図1であるので説明は省略する。また、本実施形態に係る移動局装置A11、A12各々を、移動局装置A3という。ここで、移動局装置A3は、後述するように、送受信装置a1(図3、4)、a2(図8)、又はa3(図9)を含んで構成される。
図30は、本発明の第3の実施形態に係る移動局装置A3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A3(図30)と第2の実施形態に係る移動局装置A2(図25)とを比較すると、制御部A302、ASN符号化部A305、及び移動局CC能力情報記憶部A304が異なる。しかし、他の構成要素(送受信装置A101、割当情報記憶部A103、RRCメッセージ作成部A106、カテゴリ情報記憶部A207)が持つ機能は第2の実施形態と同じである。第2の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
移動局CC能力情報記憶部A304は、短縮した移動局CC能力情報(例えば無線パラメータ情報)をメモリに保存する。なお、移動局CC能力情報は、移動局装置構成に応じた情報を、工場出荷時に移動局CC能力情報記憶部A304に書き込むが、その後、更新してもよい。
また、制御部A302は、移動局CC能力情報記憶部A304が記憶する移動局CC能力情報、及び、カテゴリ情報記憶部A207から読み出した移動局装置カテゴリ情報を、ASN符号化部A305に出力する。
以下、ASN符号化部A205及びRRCメッセージ生成部A106が行うRRCメッセージの生成処理について説明をする。
本実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージ(図31)と、第2の実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージ(図27)と、を比較すると、本実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージでは、上り及び下りMIMOストリーム数と関連するパラメータ、つまり、maxMIMOs、SupportedDLCCMIMOList、SupportedULCCMIMOListが削除されている。
本実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージ(図32)と、第2の実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージ(図29)と、を比較すると、本実施形態に係るLTE−A移動局CC能力メッセージでは、上り及び下りMIMOストリーム数と関連するパラメータ、つまり、maxMIMOs、SupportedDLCCMIMOList、SupportedULCCMIMOListが削除されている。
図33は、本実施形態に係る基地局装置B3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B3(図33)と第1の実施形態の基地局装置B2(図28)とを比較すると、ASN復号部B305、制御部B302、移動局CC能力情報記憶部B307、データ伝送速度計算部B309が異なる。しかし、他の構成要素(送受信装置B101、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ抽出部B106、移動局カテゴリ情報記憶部B208が持つ機能は第2の実施形態と同じである。第2の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
データ伝送速度計算部B309は、割り当て可能なCCの組み合わせについて、それぞれのデータ伝送速度を計算し、制御部B302に出力する。
制御部B302は、自装置の通信能力と、移動局装置カテゴリ情報を含む移動局CC能力情報と、に基づいて、移動局装置A3の上り及び下り無線リソースの割り当てを決定する。ここで、データ伝送速度計算部B309は、移動局装置A3が各CCにおいて同じMIMOストリーム数に対応するものとしてデータ伝送速度を計算する。
第1例では、基地局装置B1が周波数バンド「3」、「1」、「7」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第1例では、移動局装置A3が、S5、S8のシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図31参照)を送信した場合について説明をする。
データ伝送速度計算部B309は、予め定めたMIMOストリーム数、及び制御部B302から入力された割当候補情報に基づいて、最大データ伝送速度を算出する。具体的には、データ伝送速度計算部B309は、下りリンクにおいて、全CCにおいてMIMOストリーム数「1」、「2」、「4」での最大データ伝送速度DBRn(Downlink Bit Rate n)を求める。データ伝送速度計算部B309は、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=55056×2(CC)×2(MIMO)=220224kbps
DBR3=55056×2(CC)×4(MIMO)=440448kbps
データ伝送速度計算部B309は、上記のように算出した最大データ伝送速度DBRn、UBRnを、割り当ての組み合わせ毎に制御部B302に出力する。
制御部B302は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A3の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。
また、制御部B302は、上りリンクについて、UBR2(220224kbps)を、抽出した移動局装置A3の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B302は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「3」、「1」で、適切な2つの15MHzの上り非連続CC(MIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
第2例では、基地局装置B3が周波数バンド「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第2例では、移動局装置A3が、S5、S8のシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図31参照)を送信した場合について説明をする。
データ伝送速度計算部B309は、予め定めたMIMOストリーム数、及び制御部B302から入力された割当候補情報に基づいて、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=55056×1(CC)×2(MIMO)=110112kbps
DBR3=55056×1(CC)×4(MIMO)=220224kbps
データ伝送速度計算部B309は、上記のように算出した最大データ伝送速度DBRn、UBRnを、割り当ての組み合わせ毎に制御部B302に出力する。
制御部B302は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A3の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。
また、制御部B302は、上りリンクについて、UBR3(220224kbps)を、抽出した移動局装置A3の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B302は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「1」で、適切な1つの15MHzの上り非連続CC(MIMOストリーム数「4」)を割り当てる。
第3例では、基地局装置B3が周波数バンド「8」、「1」を用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第3例では、移動局装置A3が、図17に示すシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図32参照)を送信した場合について説明をする。図32は、本実施形態に係る移動局CC能力メッセージの実体データの別の一例を示す図である。この場合、制御部B302は、次のようにリソース割当決定処理を行う。
データ伝送速度計算部B309は、予め定めたMIMOストリーム数、及び制御部B302から入力された割当候補情報に基づいて、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=18336×2(CC)×2(MIMO)+55056×2(CC)×2(MIMO)=293568kbps
DBR3=18336×2(CC)×4(MIMO)+55056×2(CC)×4(MIMO)=587136kbps
UBR2=18336×2(CC)×2(MIMO)+55056×1(CC)×2(MIMO)=238512kbps
UBR3=18336×2(CC)×4(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=532080kbps
制御部B302は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A3の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。
また、制御部B302は、上りリンクについて、UBR2(238512kbps)を、抽出した移動局装置A3の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B302は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「8」、「1」で、適切な2つの5MHzの下り非連続CC(MIMOストリーム数「2」)、及び適切な1つの15MHzの下り連続CC(MIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
第4例では、基地局装置B3が全ての周波数バンドを用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第4例では、移動局装置A3が、S5、S8のシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図31参照)を送信した場合について説明をする。
データ伝送速度計算部B309は、予め定めたMIMOストリーム数、及び制御部B302から入力された割当候補情報に基づいて、各DBRとして以下の値を算出する。
DBR2=18336×2(CC)×2(MIMO)+55056×2(CC)×2(MIMO)=293568kbps
DBR3=18336×2(CC)×4(MIMO)+55056×2(CC)×4(MIMO)=587136kbps
データ伝送速度計算部B309は、上記のように算出した最大データ伝送速度DBRn、UBRnを、割り当ての組み合わせ毎に制御部B302に出力する。
制御部B302は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A3の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。
また、制御部B302は、上りリンクについて、UBR1(146784kbps)を、抽出した移動局装置A3の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B302は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「8」、「1」で、適切な2つの5MHzの下り非連続CC(MIMOストリーム数「1」)、及び適切な2つの15MHzの下り連続CC(MIMOストリーム数「1」)を割り当てる。
第5例では、基地局装置B3が全ての周波数バンドを用いた通信をすることができる場合について説明をする。また、第5例では、移動局装置A3が、図17に示すシナリオ及び移動局装置カテゴリ「8」に対応できることを示す移動局CC能力メッセージ(図32参照)を送信した場合について説明をする。
データ伝送速度計算部B309は、予め定めたMIMOストリーム数、及び制御部B302から入力された割当候補情報に基づいて、各DBRとして以下の値を算出する。
+36696×1(CC)×1(MIMO)+55056×2(CC)×1(MIMO)=183480kbps
DBR2=18336×2(CC)×2(MIMO)
+36696×1(CC)×2(MIMO)+55056×2(CC)×2(MIMO)=366960kbps
DBR3=18336×2(CC)×4(MIMO)
+36696×1(CC)×4(MIMO)+55056×2(CC)×4(MIMO)=733920kbps
UBR2=18336×2(CC)×2(MIMO)+55056×1(CC)×2(MIMO)=146784kbps
UBR3=18336×2(CC)×4(MIMO)+55056×1(CC)×4(MIMO)=293568kbps
制御部B302は、予め記憶する図24の情報により、移動局装置カテゴリが「8」である移動局装置A3の上り及び下りの最大データ伝送速度を、それぞれ「146784」kbps及び「301504」kbpsとして抽出する。
また、制御部B302は、上りリンクについて、UBR2(146784kbps)を、抽出した移動局装置A3の上りの最大データ伝送速度(146784kbps)以上のもののうち最小のものとして選択する。この場合、制御部B302は、無線伝搬状況、ロードバランスなどを考慮し、例えば、周波数バンド「8」、「1」で、適切な2つの5MHzの下り非連続CC(MIMOストリーム数「2」)、及び適切な1つの15MHzの下り連続CC(MIMOストリーム数「2」)を割り当てる。
以下、図面を参照しながら本発明の第4の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態では、移動局装置が、移動局装置カテゴリ及びシナリオ番号を示す移動局CC能力メッセージを送信する場合について説明をする。
なお、本実施形態に係る通信システムの概念図は、第1の実施形態と同じ図1であるので説明は省略する。また、本実施形態に係る移動局装置A11、A12各々を、移動局装置A4という。ここで、移動局装置A4は、後述するように、送受信装置a1(図3、4)、a2(図8)、又はa3(図9)を含んで構成される。
図34は、本発明の第4の実施形態に係る移動局装置A4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A4(図34)と第4の実施形態に係る移動局装置A2(図30)とを比較すると、移動局CC能力情報記憶部A404、ASN符号化部A405、及び、制御部A402が異なる。しかし、他の構成要素(カテゴリ情報記憶部A207、送受信装置B101、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ作成部A106)が持つ機能は第3の実施形態と同じである。第3の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
移動局CC能力情報記憶部A404は、移動局CC能力情報(例えば無線パラメータ情報)をメモリに保存する。なお、移動局CC能力情報は、移動局装置構成に応じた情報を、工場出荷時に移動局CC能力情報記憶部A404に書き込むが、その後、更新してもよい。
また、制御部A302は、移動局CC能力情報記憶部A304が記憶する移動局CC能力情報、及び、カテゴリ情報記憶部A207から読み出した移動局装置カテゴリ情報を、ASN符号化部A305に出力する。
以下、ASN符号化部A405及びRRCメッセージ生成部A106が行うRRCメッセージの生成処理について説明をする。
この図において、パラメータmaxUEScenariosは移動局装置が対応可能の最大のシナリオ個数である。maxUEScenariosは、例えば、移動局装置の複雑度、消費電力、コスト、生産性、国際ローミングなどを考慮して「3」とする。パラメータmaxScenariosは最大のシナリオ番号である。maxScenarios、例えば、図5の一例の場合、最大シナリオ番号「22」となる。パラメータmaxUECategoryは最大の移動局装置カテゴリ数である。パラメータmaxUECategoryは、例えば図24の一例では「10」となる。
また、移動局装置の無線パラメータ(UE−Parameter)の構造には、SupportedScenarioListの1つの無線パラメータが含まれる。SupportedScenarioListには、maxUEScenarios「3」個のシナリオ番号の数列である。このシナリオ番号には、「1」〜「22」の何れかの整数が代入される。
図35において、UE−Categoryには、カテゴリ6を示すカテゴリ番号「8」が代入されている。また、SupportedScenarioListには、シナリオ番号「5」、「8」が代入されている。
図37は、本実施形態に係る基地局装置B4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B4(図37)と第3の実施形態の基地局装置B3(図33)とを比較すると、ASN復号部B405、制御部B402、無線パラメータ変換部B411が異なる。しかし、他の構成要素(送受信装置B101、割当情報記憶部B103、RRCメッセージ抽出部B106、移動局カテゴリ情報記憶部B208、移動局CC能力情報記憶部B307、データ伝送速度計算部B309が持つ機能は第3の実施形態と同じである。第3の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
図38は、本実施形態に係るシナリオと無線パラメータの関係の一例を示す図である。この図は、無線パラメータ変換部B411が記憶する情報を示す。
無線パラメータ変換部B411は、入力されたシナリオ番号に対して、そのシナリオ番号のシナリオでのCCの構成を示す無線パラメータを出力する。
例えば、無線パラメータ変換部B411は、シナリオ番号「5」、「8」が入力された場合、以下の無線パラメータを出力する。
SupportedDLCCBWList=[3,5,5]
SupportedDLCOCCList=[1,1,1]
SupportedDLNCCCList=[2,1,1]
SupportedULCCBWList=[3,5,5]
SupportedULCOCCList=[1,1,1]
SupportedULNCCCList=[2,1,1]
また、制御部B402(MIMOストリーム数判断手段)は、ASN復号部B405から入力されたシナリオ番号を無線パラメータ変換部B411に出力して、CCの構成を示す無線パラメータを取得する。制御部B402は、取得した無線パラメータをデータ伝送速度計算部B309に出力する。制御部B402は、移動局カテゴリ情報記憶部B208に記憶した移動局CC能力情報と、データ伝送速度計算部B309が算出したデータ伝送速度と、に基づいて、移動局装置A4の上り及び下り無線リソースの割り当てを決定する(リソース割当決定処理という)。なお、リソース割当決定処理の具体例は、第3の実施形態での具体例と比較して、制御部B402が無線パラメータを、移動局CC能力情報記憶部B307から読み出すのか、無線パラメータ変換部B411から入力されるのかが異なる。しかし、他の点では異ならないので、リソース割当決定処理の具体例の説明は省略する。
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。
Claims (17)
- 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数を用いて、基地局装置と通信を行う移動局装置において、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信し、
前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて前記基地局装置が割り当てた要素キャリアを用いて、前記基地局装置との通信を行うことを特徴とする移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる周波数バンドの識別情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアの周波数帯域幅を示す周波数帯域幅情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の連続要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアであって周波数帯域で連続する要素キャリアの個数を示す連続要素キャリア数情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアであって周波数帯域で連続しない要素キャリアの個数を示す非連続要素キャリア数情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアでのMIMOストリーム数情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
基地局装置との通信に用いることができる最大データ伝送速度を表す移動局装置カテゴリ情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 前記移動局装置は、複数の周波数バンド各々で、1又は複数の前記要素キャリアを用いて基地局装置と通信を行い、
予め定められた要素キャリアの組み合わせを示すシナリオ識別情報であって、基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアの組み合わせを示すシナリオ識別情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、移動局装置と通信を行う基地局装置において、
移動局装置が通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てることを特徴とする基地局装置。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、移動局装置と通信を行う基地局装置において、
前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記要素キャリアでのMIMOストリーム数を決定することを特徴とする請求項9に記載の基地局装置。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、基地局装置と通信を行う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、基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信する過程と、
前記移動局装置が、前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて前記基地局装置が割り当てた要素キャリアを用いて、前記基地局装置との通信を行う過程と、
を有することを特徴とする通信制御方法。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、移動局装置と通信を行う基地局装置における通信制御方法において、
基地局装置が、移動局装置が通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てる過程を有することを特徴とする通信制御方法。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、基地局装置と通信を行う移動局装置のコンピュータを、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信する手段、
前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて前記基地局装置が割り当てた要素キャリアを用いて、前記基地局装置との通信を行う手段、
として機能させる通信制御プログラム。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、移動局装置と通信を行う基地局装置のコンピュータを、
移動局装置が通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てる手段として機能させる通信制御方法。 - 基地局装置と、予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、前記基地局装置と通信を行う移動局装置と、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、基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアに関する情報を含む移動局要素キャリア能力情報を、前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置は、前記移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てることを特徴とする無線通信システム。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数を用いて、基地局装置と通信を行う移動局装置に搭載されるプロセッサにおいて、
基地局装置との通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報を生成することを特徴とするプロセッサ。 - 予め定められた周波数帯域である要素キャリアを1又は複数用いて、移動局装置と通信を行う基地局装置に搭載されるプロセッサにおいて、
移動局装置が通信に用いることができる要素キャリアを示す情報を含む移動局要素キャリア能力情報に基づいて、前記移動局装置に対して通信に用いる要素キャリアを割り当てることを特徴とするプロセッサ。
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