JP2011188505A - ユーザ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】E−UTRAが適用されるシステムにおいて、上りリンクにおいて、周波数ホッピングを適用させること。
【解決手段】ユーザ装置の割り当て単位としてリソースユニットが規定されるとともに、リソースユニットの時間領域の長さがスロットであり、周波数領域において、システム帯域内に複数のリソースユニットが配置されるとともに、かつ時間領域において、サブフレームにふたつのスロットが配置され、所定のユーザ装置に対して、サブフレームの1番目のスロットとサブフレームの2番目のスロットのそれぞれにおいて、互いに異なった周波数のリソースユニットにデータをマッピングする変調部と、マッピングしたデータを送信する送信部とを備える。
【選択図】図5

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に基地局装置に関する。
W−CDMAやHSDPAの後継となる通信方式、すなわちロングタームエボリューション(LTE: Long Term Evolution)が、W−CDMAの標準化団体3GPPにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM、上りリンクについてはSC−FDMA(Single−Carrier Frequency Division Multiple Access)が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。
OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
SC−FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。SC−FDMAでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。
E−UTRAにおける上りリンクのリファレンスシグナル(Reference signal)はパイロットチャネルのことを指し、同期、コヒーレント検波のためのチャネル推定、パワコン時の受信SINR測定等に使用される。リファレンスシグナルは、受信側で既知の送信信号であり、周期的に各サブフレームに埋め込まれていて、基地局側で受信される。
E−UTRAにおける上りリンクの無線アクセスに使用されるSC−FDMAについて、図1を参照して説明する。システムで使用可能な周波数帯域は、複数のリソースブロックに分割され、リソースブロックの各々は1以上のサブキャリアを含む。ユーザ装置(UE: User Equipment)には1以上のリソースブロックが割り当てられる。周波数スケジューリングでは、ユーザ装置から報告される下りパイロットチャネルのリソースブロック毎の受信信号品質又はチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)に応じて、チャネル状態の良好な端末に優先的にリソースブロックを割り当てることにより、システム全体の伝送効率又はスループットを向上させる。また、使用可能な周波数ブロックを所定の周波数ホッピングパターンに従って変更する周波数ホッピングも適用されることが検討されている。
図1において、異なるハッチングは異なるユーザ装置に割り当てられる時間・周波数リソースを示す。UE2は、広めの帯域が割り当てられていたが、次のサブフレームでは狭い帯域が割り当てられる。各ユーザ装置は、重複しないように異なる周波数帯域が割り当てられる。
SC−FDMAでは、セル内の各ユーザ装置は、異なる時間・周波数リソースを用いて送信する。このようにして、セル内のユーザ装置間の直交が実現される。この時間・周波数リソースの最小の単位をリソースユニット(RU: Resource Unit)と呼ぶ。SC−FDMAでは、連続する周波数を割り当てることにより、低PAPR(peak−to−average power ratio)のシングルキャリア伝送が実現される。SC−FDMAでは、割り当てる時間・周波数リソースは、基地局装置のスケジューラが、各ユーザ装置の伝搬状況、送るべきデータのQoS(Quality of Service)に基づいて決定する。ここで、QoSにはデータレート、所要の誤り率、遅延が含まれる。このように、伝搬状況のよい時間・周波数リソースを各ユーザ装置に割り当てることによりスループットを増大できる。
各基地局装置は、割り当てる時間・周波数リソースを個々に行っているため、あるセルで割り当てられた帯域が、隣のセルで割り当てられる帯域の一部と重なる場合が生じる。このように、隣のセルで割り当てられる帯域の一部が重なる場合には、干渉が生じ互いに劣化する。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006
上述したように、E−UTRAにおける上りリンクの無線アクセスでは、周波数ホッピングを適用することが検討されている。
しかしながら、周波数ホッピングが適用される場合の周波数ホッピングパターンや、ホッピングを行う場合に、使用するリソースユニットを通知するシグナリングについては検討されていない。
そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、その目的は、E−UTRAが適用されるシステムにおいて、上りリンクにおいて、周波数ホッピングを適用させることができる基地局装置を提供することにある。
本ユーザ装置は、
ユーザ装置の割り当て単位としてリソースユニットが規定されるとともに、リソースユニットの時間領域の長さがスロットであり、周波数領域において、システム帯域内に複数のリソースユニットが配置されるとともに、かつ時間領域において、サブフレームにふたつのスロットが配置され、所定のユーザ装置に対して、サブフレームの1番目のスロットとサブフレームの2番目のスロットのそれぞれにおいて、互いに異なった周波数のリソースユニットにデータをマッピングする変調部と、
前記変調部においてマッピングしたデータを送信する送信部と
を備え、
前記変調部では、ふたつのスロットのそれぞれに対して、周波数領域において連続した2つ以上のリソースユニットを含んだリソースユニットグループが、システム帯域内に2つ以上規定され、1番目のスロットにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングすべきリソースユニットを含むリソースユニットグループと、2番目のスロットにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングすべきリソースユニットを含むリソースユニットグループとは、一定数のリソースユニットグループ分の周波数だけ異なってマッピングがなされ、
前記変調部は、各リソースユニットブロックに含まれるリソースユニットに対し、各リソースユニットブロック内において、低周波数側から高周波数側へ向かって1から順に大きくなるような、該リソースユニットを識別するためのインデックスを付与しており、(リソースユニットブロックにおけるリソースユニットの最大インデックス)+1−(1番目のスロットでのリソースユニットブロックにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングしたリソースユニットのインデックス)に対応するリソースユニットを前記2番目のスロットでのリソースユニットブロックにおけるリソースユニットとして、前記所定のユーザ装置にマッピングする。
本発明の実施例によれば、E−UTRAが適用されるシステムにおいて、上りリンクにおいて、周波数ホッピングを適用させることができる基地局装置を実現することができる。
シングルキャリア−FDMAを示す説明図である。 本発明の一実施例に係る無線通信システムを示すブロック図である。 上り制御チャネルのマッピングの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係るユーザ装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係るユーザ装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対するリソースユニットの割り当ての一例を示す説明図である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
図2を参照しながら、本発明の実施例に係るユーザ装置及び基地局装置を有する無線通信システムについて説明する。ユーザ装置は移動局装置とも呼ばれる。
無線通信システム1000は、例えばEvolved UTRA and UTRAN(別名:Long Term Evolution,或いは,Super 3G)が適用されるシステムである。無線通信システム1000は、基地局装置(eNB: eNode B)200(200、200、200、・・・、200、mはm>0の整数)と、基地局装置200と通信する複数のユーザ装置100(100、100、100、・・・100、nはn>0の整数)とを備える。基地局装置200は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置300と接続され、アクセスゲートウェイ装置300は、コアネットワーク400と接続される。ユーザ装置100はセル50(50、50、・・・、50、kはk>0の整数)のいずれかにおいて基地局装置200とEvolved UTRA and UTRANにより通信を行う。
ここで、ユーザ装置100には、基地局装置200のいずれかと通信チャネルを確立し、通信状態にあるものと、基地局装置200のいずれとも通信チャネルを確立しておらず、無通信状態にあるものが混在するものとする。
基地局装置200は、同期信号を送信する。ユーザ装置100は、セル50(50、50、50、・・・50、kはk>0の整数)のいずれかに位置し、電源立ち上げ時、あるいは、通信中の間欠受信時等において、該同期信号に基づいて、自ユーザ装置にとって無線品質が良好なセルを検出するセルサーチを行う。すなわち、ユーザ装置100は、同期信号を用いてシンボルタイミングとフレームタイミングとを検出し、かつ、セルID(セルIDから生成されるセル固有のスクランブルコード)またはセルIDの集合(セルIDグループと呼ぶ)などのセル固有の制御情報の検出を行う。
ここで、セルサーチは、ユーザ装置100が通信状態にある場合と無通信状態にある場合の両方で行われる。例えば、通信状態におけるセルサーチとしては、同じ周波数のセルを検出するためのセルサーチや異なる周波数のセルを検出するためのセルサーチ等がある。また、無線通信状態におけるセルサーチとしては、例えば、電源立ち上げ時のセルサーチや待ち受け時のセルサーチ等がある。
以下、基地局装置200(200、200、200、・・・200)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り基地局装置200として説明を進める。以下、ユーザ装置100(100、100、100、・・・100)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限りユーザ装置100として説明を進める。以下、セル50(50、50、50、・・・50)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限りセル50として説明を進める。
無線通信システム1000は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM(直交周波数分割多元接続)、上りリンクについてはSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)が適用される。上述したように、OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。SC−FDMAは、周波数帯域を分割し、複数のユーザ装置間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、ユーザ装置間の干渉を低減することができる伝送方式である。
ここで、Evolved UTRA and UTRANにおける通信チャネルについて説明する。
下りリンクについては、各ユーザ装置100で共有して使用される物理下りリンク共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)と、LTE用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、LTE用の下り制御チャネルにより、物理下りリンク共有チャネルにマッピングされるユーザ装置の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルにマッピングされるユーザ装置の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルの送達確認情報などが通知され、物理下りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
また、下りリンクにおいて、基地局装置200は、ユーザ装置100がセルサーチを行うための同期信号を送信する。
上りリンクについては、各ユーザ装置100で共有して使用される物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)と、LTE用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、物理上りリンク共有チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの2種類がある。上りリンクでは、LTE用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける物理共有チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)に用いるための下りリンクの品質情報(CQI: Channel Quality Indicator)及び下りリンクの物理共有チャネルの送達確認情報(HARQ ACK information)が伝送される。上りリンクチャネルは、物理上りリンク共有チャネルとLTE用の上りリンク制御チャネルとを指す。尚、LTE用の上りリンク制御チャネルには、物理上りリンク共有チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの2種類がある。図3に、LTE用の上りリンク制御チャネルのマッピングを示す。
尚、図3において、周波数多重されている上りリンク制御チャネルは、サブフレーム内の2つのサブフレーム間で、マッピングされる位置が異なる(周波数ホッピングが行われる)。図3において、500は物理上りリンク共有チャネルを示し、510は物理上りリンク共有チャネルと周波数多重される場合を示し、520は物理上りリンク共有チャネルと時間多重される場合を示す。
上りリンクでは、LTE用の上りリンク制御チャネルにより、下りリンクにおける共有チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化(AMCS: Adaptive Modulation and Coding Scheme)に用いるための下りリンクの品質情報(CQI: Channel Quality Indicator)及び下りリンクの物理下りリンク共有チャネルの送達確認情報(HARQ ACK information)が伝送される。また、物理上りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
尚、物理上りリンク共有チャネルにマッピングされるトランスポートチャネルは上りリンク共有チャネル(UL−SCH: Uplink Shared Channel)である。すなわち、ユーザデータは、UL−SCHにマッピングされる。
物理上りリンク制御チャネルでは、CQIや送達確認情報に加えて、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てを要求するスケジューリング要求(Scheduling Request)や、パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)におけるリリース要求(Release Request)等が送信されてもよい。ここで、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てとは、あるサブフレームの物理下りリンク制御チャネルを用いて、後続のサブフレームにおいて上りリンクの共有チャネルを用いて通信を行ってよいことを基地局装置がユーザ装置に通知することを意味する。
本実施例に係る無線通信システムでは、上りリンクにおいて周波数ホッピングが適用される。周波数ホッピングでは、使用可能な周波数ブロックが所定の周波数ホッピングパターンに従って変更される。
図4に示すように、ユーザ装置100には、上りリンクにおいて周波数ホッピングが適用される場合には、1リソースユニット(RU: Resource Unit)を単位として割り当てられる。図4において、横軸は周波数、縦軸は時間を示す。例えば、1リソースユニットの帯域幅は180kHzであり、1スロット長は、0.5msecである。1サブフレームには、2スロットが含まれる。
例えば、周波数ホッピングが適用されるユーザ装置は、システム帯域の両端の周波数帯域が割り当てられる。このようにすることにより、周波数ホッピングが適用されるユーザ装置の間の周波数ダイバーシチ効果を大きくできる。また、システム帯域の両端の周波数帯域以外の周波数帯域には、ローカライズドFDMAが適用されるユーザ装置に割り当てられるが、このローカライズドFDMAが適用されるユーザ装置にとって、シングルキャリア伝送との整合性を高くできる。
本実施例に係る基地局装置200では、ユーザ装置の伝搬情報及びトラヒックタイプに基づいて、当該ユーザ装置に対して周波数ホッピングを適用するか否かが決定される。ユーザ装置の伝搬情報には、該ユーザ装置の移動速度が含まれる。例えば、周波数ホッピングを適用することにより、周波数ダイバーシチの効果を期待できるユーザ装置に対しては、周波数ホッピングを適用すると判断する。具体的には、高速で移動するユーザ装置、音声パケット(VoIP)のように周期的に小さなサイズのデータを送信するユーザ装置に対して、周波数ホッピングを適用すると判断する。周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対して、周波数ホッピングを適用して上りリンクの信号を送信することが通知される。
基地局装置200は、周波数ホッピングを適用すると判断されたユーザ装置に対しては、スケジューリング処理において、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、各スロットで、異なる帯域のリソースユニットが割り当てられる。すなわち、各サブフレームにおいて、時間方向で、前半のリソースユニット(前半のスロット)と後半のリソースユニット(後半のスロット)ではその帯域が異なる。
また、スケジューリングの結果、決定されたリソースユニットの情報は、アップリンク スケジューリング グラント(Uplink Scheduling Grant)で通知される。例えば、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットと、該前半のリソースユニットに対する周波数方向におけるシフト量が通知される。
次に、本実施例に係る基地局装置200について、図5を参照して説明する。
本実施例に係る基地局装置200は、OFDM信号生成部202と、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204と、復調用RS生成部206と、同期検出・チャネル推定部208と、チャネル復号部210と、コヒーレント検波部212と、各ユーザの上りリンクチャネル状態推定部214と、スケジューラ216と、周波数ホッピング決定部218とを備える。OFDM信号生成部202及び上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は送信部を構成し、復調用RS生成部206、同期検出・チャネル推定部208、チャネル復号部210、コヒーレント検波部212、各ユーザの上りリンクチャネル状態推定部214、スケジューラ216及び周波数ホッピング決定部218は受信部を構成する。
ユーザ装置100から送信された上りリンクのチャネルは、同期検出・チャネル推定部208、コヒーレント検波部212及び各ユーザの上りリンクチャネル状態推定部214に入力される。
同期検出・チャネル推定部208は、入力された受信信号の同期検出を行い、受信タイミングを推定し、後述する復調用RS生成部206により入力された復調用RS(Demodulation Reference signal)に基づいて、チャネル推定を行い、その結果をコヒーレント検波部212に入力する。
コヒーレント検波部212は、チャネル推定結果及び後述するスケジューラ216により入力された割り当てた周波数と帯域幅に基づいて、受信信号に対しコヒーレント検波を行い、復調後の受信信号をチャネル復号部210に入力する。チャネル復号部210は、入力された復調後の受信信号を復号し、スケジューラ216により入力される割り当てたユーザ番号に対応する再生データ信号を生成する。生成された再生データ信号はネットワークに送信される。
また、各ユーザの上りリンクチャネル状態推定部214は、入力された受信信号に基づいて、チャネル状態を推定し、各ユーザ装置の上りリンクチャネル状態推定結果をスケジューラ216に入力する。
周波数ホッピング決定部218には、各ユーザ装置の伝搬情報及びトラフィックタイプが入力される。周波数ホッピング決定部226は、入力された各ユーザ装置の伝搬情報及びトラフィックタイプに基づいて、当該ユーザ装置100に周波数ホッピングを適用するか否かを判断する。例えば、ユーザ装置の伝搬情報、具体的には、ユーザ装置の移動速度が所定の閾値以上である場合及び/又はトラヒックタイプが音声パケット(VoIP)のように周期的に送信される小さなサイズのデータである場合には、周波数ホッピングを適用することを決定する。一方、ユーザ装置の移動速度が所定の閾値未満及びトラヒックタイプが音声パケット(VoIP)のように周期的に送信される小さなサイズのデータ以外である場合には、周波数ホッピングを適用しないことを決定する。周波数ホッピング決定部226は、周波数ホッピングを適用することを決定した場合、当該ユーザ装置に対して周波数ホッピングを適用することをスケジューラ216及び上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204に通知する。
スケジューラ216は、入力された各ユーザ装置の上りリンクチャネル状態推定結果及び各ユーザ装置のQoS、例えば要求データレート、バッファ状態、所要誤り率、遅延などに基づいて、例えば周波数スケジューリングを行い、割り当てた周波数と帯域幅を上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204及びコヒーレント検波部212に入力し、割り当てたユーザ番号を上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204及びチャネル復号部210に入力する。ここで、スケジューリングとは、所定のサブフレームにおいて共有チャネルを用いてパケットデータの送信を行うユーザ装置を選別する処理である。その後、スケジューリングにおいて選別されたユーザ装置が送信するパケットデータに関する変調方式や符号化率、データサイズを決定する処理が行われる。変調方式、符号化率、データサイズの決定は、例えば、ユーザ装置から上りリンクにおいて送信されるサウンディング用リファレンス信号のSIRに基づいて行われる。さらに、スケジューリングにおいて選別されたユーザ装置が送信するパケットデータの送信に用いられるリソースユニットを決定する。リソースユニットの決定は、例えば、ユーザ装置から上りリンクにおいて送信するサウンディング用リファレンス信号のSIRに基づいて行われる。
そして、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204において、上述したスケジューリング処理、伝送フォーマットの選択処理、周波数リソースの割り当て処理により決定される、物理上りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザ(ユーザ装置)のIDや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報、すなわち、データサイズ、変調方式に関する情報や、上りリンクのリソースユニットの割り当て情報、上りリンクの共有チャネルの送信電力に関する情報等が含まれる、UL Scheduling Grantが生成される。ここで、上りリンクのリソースユニットとは、周波数リソースに相当し、リソースブロックとも呼ばれる。
また、スケジューラ216は、周波数ホッピング決定部218により、周波数ホッピングを適用することを通知された場合、当該ユーザ装置に対しては、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットが割り当てられる。
この周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対しては、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は、当該ユーザ装置に対し、周波数ホッピングが適用されることを通知する。この通知は、アップリンク スケジューリング グラントによりしてもよいし、上位レイヤの制御信号で通知するようにしてもよい。アップリンク スケジューリング グラントは、サブフレーム毎に通知されるので、上位レイヤにより通知するよりも高速に周波数ホッピングに切り替えることができる。
また、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は、周波数ホッピングが適用される場合には、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットと、該前半のリソースユニットに対する周波数方向におけるシフト量の情報が含まれる、アップリンク スケジューリング グラントを生成する。例えば、周波数方向の一方から、リソースユニットに対してインデックスが付された場合、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットのインデックスと、該前半のリソースユニットに対するインデックスのシフト量の情報が含まれる、アップリンク スケジューリング グラントを生成する。ユーザ装置100は、前半のリソースユニットに対する周波数方向におけるシフト量により、後半のスロットにおけるリソースユニットを特定する。
復調用RS生成部206は、復調用RSを生成し、同期検出・チャネル推定部208に入力する。
上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部208は、入力された割り当てた周波数と帯域幅及び割り当てユーザ番号を含む制御信号(上り割り当て許可信号送信用制御信号)を生成し、OFDM信号生成部204に入力する。この制御信号には、例えばアップリンク スケジューリング グラントが含まれる。
OFDM信号生成部204は、該制御信号を含むOFDM信号を生成し送信無線機に入力する。その結果、下りリンクの制御チャネルによりスケジューリングの対象となるユーザ装置に通知される。
OFDM信号生成部202は、上述した制御チャネル以外に、他の下りリンクチャネル、例えば下りリファレンスシグナル、データチャネル、ページングチャネルなどを含むOFDM信号を生成し送信無線機に入力する。その結果、下りリンクチャネルがユーザ装置に送信される。
次に、本実施例に係るユーザ装置100について、図6を参照して説明する。
本実施例に係るユーザ装置100は、OFDM信号復調部102と、上り割り当て許可信号復調・復号部104と、その他の制御信号、データ信号の復調・復号部106と、復調用RS生成部108と、チャネル符号化部110と、データ変調部112と、SC−FDMA変調部114とを備える。OFDM信号復調部102、上り割り当て許可信号復調・復号部104及びその他の制御信号、データ信号の復調・復号部106は受信部を構成し、復調用RS生成部108、チャネル符号化部110、データ変調部112及びSC−FDMA変調部114は送信部を構成する。
ユーザ装置100は、上り割り当て許可信号の復号結果において、割り当てユーザ番号が自ユーザ装置100を指示した場合のみ送信信号の生成及び送信を行う。
基地局装置200からの受信信号は、OFDM信号復調部102に入力され、復調処理が行われ、上り割り当て許可信号送信用制御信号は上り割り当て許可信号復調・復号部104に入力され、上り割り当て許可信号送信用制御信号以外の制御信号、データ信号は、その他の制御信号、データ信号の復調・復号部106に入力される。
上り割り当て許可信号復調・復号部104は、入力された上り割り当て許可信号の復調・復号処理を行い、基地局装置200から、周波数ホッピングを適用することが通知された場合には、その周波数ホッピング適用通知をSC−FDMA変調部114に入力する。また、上り割り当て許可信号復調・復号部104は、割り当てられたリソースユニットを示す情報をSC−FDMA変調部114に入力する。例えば、上り割り当て許可信号復調・復号部104は、各サブフレームにおいて、前半のスロットと、該前半のスロットに対する周波数方向におけるシフト量の情報をSC−FDMA変調部114に入力する。
復調用RS生成部108は、復調用RSを生成し、SC−FDMA変調部114に入力する。
一方、ユーザデータは、チャネル符号化部110においてチャネル符号化が行われ、データ変調部112においてデータ変調が行われ、SC−FDMA変調部114に入力される。
SC−FDMA変調部(DFT−spread OFDM)114は、入力された復調用RS、変調されたユーザデータを割り当てられたリソースユニットに基づいて変調し、送信信号を出力する。例えば、SC−FDMA変調部(DFT−spread OFDM)114は、各サブフレームにおいて、前半のスロットと、該前半のスロットに対する周波数方向におけるシフト量の情報に基づいて、前半のスロットに対する周波数方向におけるシフト量から、後半のスロットにおけるリソースユニットを特定する。その結果、周波数ホッピングを適用すると判断されたユーザ装置は、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットによりデータ送信を行う。
次に、本発明の他の実施例に係る基地局装置及びユーザ装置が適用される無線通信システムについて説明する。
本実施例に係る無線通信システム、基地局装置及びユーザ装置の構成は、図2、図5及び図6を参照して説明した構成と同様である。
本実施例では、上述した実施例と同様に、基地局装置200は、周波数ホッピングを適用すると判断されたユーザ装置に対しては、スケジューリング処理において、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットを割り当てる。この場合、本実施例では、各サブフレームにおいて、時間方向における前半のリソースユニットに対する後半のリソースユニットの周波数方向のシフト量が予め決定されている。例えば、周波数方向の一方から、リソースユニットに対してインデックスが付された場合、シフト量はリソースユニットのインデックス(番号)のシフト量により指定される。具体的には、シフト量として+21が指定された場合には、図7に示すように、前半のリソースユニット番号に対して21だけ加算されたリソースユニットが後半のリソースユニットなる。このシフト量は、ユーザ装置のサポートできる周波数帯域と対応させて予め仕様化しておくようにしてもよいし、上位レイヤで通知するようにしてもよい。このように構成することにより、サブフレーム毎に、一定の周波数だけ離れた周波数で送信されるため、一定の周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
また、スケジューリングの結果、決定されたリソースユニットの情報は、アップリンク スケジューリング グラント(Uplink Scheduling Grant)で通知される。シフト量は、予め決定されているか、上位レイヤにより通知されているので、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットのインデックスが通知される。
具体的には、スケジューラ216は、周波数ホッピング決定部226により、周波数ホッピングを適用することを通知された場合、当該ユーザ装置に対しては、前半のリソースユニットを割り当てるスケジューリングが行われる。この場合、上りリンクでは、SC−FDMAが適用されるので、連続するリソースユニットを割り当てる場合には、後半のスロットにおいて、割り当てられるリソースユニットが不連続にならないように、前半のリソースユニットが割り当てられる。言い換えれば、連続するリソースユニットが割り当てられる。
この周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対しては、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットの情報、具体的には前半のリソースユニットのインデックスが含まれる、アップリンク スケジューリング グラントを生成する。
次に、本発明の他の実施例に係る基地局装置及びユーザ装置が適用される無線通信システムについて説明する。
本実施例に係る無線通信システム、基地局装置及びユーザ装置の構成は、図2、図5及び図6を参照して説明した構成と同様である。
本実施例では、上述した実施例と同様に、基地局装置200は、周波数ホッピングを適用すると判断されたユーザ装置に対しては、スケジューリング処理において、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットを割り当てる。この場合、本実施例では、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットと後半のリソースユニットとの対応が予め決定される。例えば、周波数方向の一方から、リソースユニットに対してインデックスが付された場合、図8に示すように、前半のリソースユニットのインデックスがk(kは、0≦kの整数)である場合、後半のリソースユニットは、(リソースユニットの最大インデックス)−kにより表される。この対応は、予め仕様化しておくようにしてもよいし、上位レイヤで通知するようにしてもよい。このように構成することにより、後半のスロットにおいて、割り当てられるリソースユニットが不連続になることがないため、シングルキャリアの特性を特別な制御を行うことなく維持できる。
また、スケジューリングの結果、決定されたリソースユニットの情報は、アップリンク スケジューリング グラント(Uplink Scheduling Grant)で通知される。前半のリソースユニットと後半のリソースユニットとの対応は、予め決定されているか、上位レイヤにより通知されているので、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットの情報、具体的には前半のリソースユニットのインデックスが通知される。
具体的には、スケジューラ216は、周波数ホッピング決定部218により、周波数ホッピングを適用することが通知された場合、当該ユーザ装置に対しては、前半のリソースユニットを割り当てるスケジューリングが行われる。
この周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対しては、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットの情報、具体的には前半のリソースユニットのインデックスが含まれる、アップリンク スケジューリング グラントを生成する。
次に、本発明の他の実施例に係る基地局装置及びユーザ装置が適用される無線通信システムについて説明する。
本実施例に係る無線通信システム、基地局装置及びユーザ装置の構成は、図2、図5及び図6を参照して説明した構成と同様である。
本実施例では、リソースユニットグループ(RUG: Resource Unit Group)が定義される。リソースユニットグループには連続する複数のリソースユニットが含まれる。
本実施例では、上述した実施例と同様に、基地局装置200は、周波数ホッピングを適用すると判断されたユーザ装置に対しては、スケジューリング処理において、1リソースユニットを単位として、1サブフレームにおいては、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットを割り当てる。この場合、本実施例では、各サブフレームにおいて、時間方向における前半のリソースユニットグループに対する後半のリソースユニットグループの周波数方向のシフト量が予め決定されている。例えば、周波数方向の一方から、リソースユニットグループに対してインデックスが付された場合、シフト量はリソースユニットグループのインデックス(番号)のシフト量により指定される。具体的には、シフト量として+5が指定された場合には、図9に示すように、前半のリソースユニットグループ#1に対して5だけ加算されたリソースユニットグループ#6が後半のリソースユニットグループとなる。
さらに、前半のリソースユニットグループに含まれるリソースユニットと後半のリソースユニットグループに含まれるリソースユニットとの対応が予め決定される。例えば、リソースユニットグループ毎に、周波数方向の一方から、リソースユニットに対してインデックスが付された場合、具体的には、図10に示すように、前半のリソースユニットグループにおけるリソースユニットのインデックスをi(iは、0<iの整数であり、i≦リソースユニットグループに含まれるリソースユニット数)とした場合、後半のリソースユニットは、(後半のリソースユニットグループにおけるリソースユニットのインデックスの最大値)+1−iにより表される。この対応は、予め仕様化しておくようにしてもよいし、上位レイヤで通知するようにしてもよい。このように構成することにより、一定の周波数だけ離れたリソースユニットグループに含まれる周波数で送信されるため、一定の周波数ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、後半のスロットにおいて、割り当てられるリソースユニットが不連続になることがないため、シングルキャリアの特性を特別な制御を行うことなく維持できる。
また、スケジューリングの結果、決定されたリソースユニットの情報、具体的にはリソースユニットのインデックスは、アップリンク スケジューリング グラント(Uplink Scheduling Grant)で通知される。前半のリソースユニットグループと後半のリソースユニットグループとの対応及び前半のリソースユニットグループに含まれるリソースユニットと後半のリソースユニットグループに含まれるリソースユニットとの対応は、予め決定されているか、上位レイヤにより通知されているので、各サブフレームにおいて、前半のリソースユニットグループの情報と、該リソースユニットグループにおけるリソースユニットの情報が通知される。具体的には、前半のリソースユニットグループのインデックスと、該リソースユニットグループにおけるリソースユニットのインデックスが通知される。
スケジューラ216は、周波数ホッピング決定部226により、周波数ホッピングを適用することを通知された場合、当該ユーザ装置に対しては、前半のリソースユニットを割り当てるスケジューリングが行われる。
この周波数ホッピングが適用されるユーザ装置に対しては、上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部204は、各サブフレームにおいて、割り当てる前半のリソースユニットが含まれる前半のリソースユニットグループのインデックスと、該リソースユニットグループにおける割り当てる前半のリソースユニットのインデックスの情報が含まれる、アップリンク スケジューリング グラントを生成する。
次に、本発明の他の実施例に係る基地局装置及びユーザ装置が適用される無線通信システムについて説明する。
本実施例に係る無線通信システムの構成は、図2を参照して説明した構成と同様である。
本実施例に係る基地局装置200は、図11に示すように、図5を参照して説明した基地局装置において、スケジューラ216及びOFDM信号生成部202と接続された報知チャネル生成部220を備える点で異なる。
本実施例では、スケジューラ216は、スケジューリングにより、割り当てたリソースユニットの割り当て情報を、報知チャネル生成部220に入力する。
報知チャネル生成部220は、入力された割り当てたリソースユニットの割り当て情報を、物理下りリンク共有チャネルで送信される報知チャネルで送信する。この物理下りリンク共有チャネルで送信される報知チャネルは、ダイナミック報知チャネルとも呼ばれる。
このようにすることにより、周波数ホッピングを適用することを決定した場合、当該ユーザ装置に対して周波数ホッピングを適用することを1ビットのみで通知できる。この場合、UL Scheduling Grantには、周波数ホッピングを適用するかしないかを示す1ビットが含まれる。
本実施例に係るユーザ装置100は、図12に示すように、図6を参照して説明したユーザ装置において、OFDM信号復号部102及びSC−FDMA変調部114と接続された報知チャネル復調・復号部116を備える点で異なる。
基地局装置200からの受信信号は、OFDM信号復調部102に入力され、復調処理が行われ、上り割り当て許可信号送信用制御信号は上り割り当て許可信号復調・復号部104に入力され、報知チャネルは報知チャネル復調・復号部116に入力され、上り割り当て許可信号送信用制御信号及び報知チャネル以外の制御信号、データ信号は、その他の制御信号、データ信号の復調・復号部106に入力される。
報知チャネル復調・復号部116は、入力された報知チャネルの復調・復号処理を行い、割り当てられたリソースユニットの割り当て情報をSC−FDMA変調部114に入力する。
上述した実施例においては、図13に示すように、周波数ホッピングが適用されるユーザ装置はシステム帯域の両端の周波数帯域が割り当てられ、システム帯域の両端の周波数帯域以外の周波数帯域にはローカライズドFDMAが適用されるユーザ装置に割り当てられる場合について説明したが、図14に示すように、周波数ホッピングが適用されるユーザ装置にシステム帯域の両端の周波数帯域だけではなく、システム帯域の両端の周波数帯域以外の周波数帯域も割り当てるようにしてもよい。このようにすることにより、周波数ホッピングが適用されるユーザ装置数が多い場合でも、周波数領域のスケジューリングの効果を得ることができる。
尚、上述した実施例においては、Evolved UTRA and UTRAN(別名:Long Term Evolution,或いは,Super 3G)が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る基地局装置は、上りリンクにおいてFDMA、例えばSC−FDMA方式を用いる全てのシステムにおいて適用することが可能である。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の項目を開示する。
(1)シングルキャリア方式により上りリンクの信号を送信するユーザ装置と通信を行う基地局装置であって:
ユーザ装置からの電波の伝搬情報及び該ユーザ装置の送信するデータのトラフィックタイプに基づいて、該ユーザ装置に周波数ホッピングを適用するか否かを決定する周波数ホッピング決定手段;
ユーザ装置の上りリンクチャネルの受信状態に基づいて、周波数を割り当てるスケジューラ;
スケジューリングの結果、決定されたリソースユニットの割り当て情報を通知する通知手段;
を備え、
前記スケジューラは、前記周波数ホッピング決定手段において、周波数ホッピングを適用すると判断された場合、1リソースユニットを単位として、スロット毎に異なる帯域のリソースユニットを割り当てることを特徴とする基地局装置。
(2)(1)に記載の基地局装置において:
前記ユーザ装置からの電波の伝搬情報には、ユーザ装置の移動速度が含まれ、
前記周波数ホッピング決定手段は、該ユーザ装置の移動速度が所定の閾値以上である場合に、周波数ホッピングを適用すると決定することを特徴とする基地局装置。
(3)(1)又は(2)に記載の基地局装置において:
1サブフレームおける時間方向において、前半のスロットに対応する前半のリソースユニットと後半のスロットに対応する後半のリソースユニットとが対応付けられ、
前記通知手段は、前半のリソースユニットを示す情報を通知することを特徴とする基地局装置。
(4)(3)に記載の基地局装置において:
前記後半のリソースユニットは、前記前半のリソースユニットを、周波数方向に一定数シフトしたリソースユニットであることを特徴とする基地局装置。
(5)(3)に記載の基地局装置において:
一方のリソースユニットから、周波数方向に、該リソースユニットを識別するためのインデックスが付され、
前記後半のリソースユニットは、(リソースユニットの最大インデックス)−(前半のリソースユニットのインデックス)に対応するリソースユニットであることを特徴とする基地局装置。
(6)(3)に記載の基地局装置において:
複数のリソースユニットにより、リソースユニットブロックが構成され、
前記後半のリソースユニットを含むリソースユニットブロックは、前記前半のリソースユニットを含むリソースユニットブロックを、周波数方向に一定数シフトしたリソースユニットブロックであることを特徴とする基地局装置。
(7)(6)に記載の基地局装置において:
リソースユニットブロックに含まれるリソースユニットに対し、その一方から、周波数方向に、該リソースユニットを識別するためのインデックスが付され、
前記後半のリソースユニットは、(リソースユニットブロックにおけるリソースユニットの最大インデックス)+1−(リソースユニットブロックにおける前半のリソースユニットのインデックス)に対応するリソースユニットであることを特徴とする基地局装置。
(8)(1)ないし(7)のいずれか1項に記載の基地局装置において:
ユーザ装置に周波数ホッピングを適用することを通知する周波数ホッピング通知手段;
を備えることを特徴とする基地局装置。
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
50(50、50、・・・、50) セル
100(100、100、100、・・・、100) ユーザ装置
102 OFDM信号復調部
104 上り割り当て許可信号復調・復号部
106 その他の制御信号、データ信号の復調・復号部
108 復調用RS生成部
110 チャネル符号化部
112 データ変調部
114 SC−FDMA変調部
116 報知チャネル復調・復号部
200(200、200、200、・・・、200) 基地局装置
202 OFDM信号生成部
204 上り割り当て許可信号送信用制御信号生成部
206 復調用RS生成部
208 同期検出・チャネル推定部
210 チャネル復号部
212 コヒーレント検波部
214 各ユーザの上りリンクチャネル状態推定部
216 スケジューラ
218 周波数ホッピング決定部
220 報知チャネル生成部
400 コアネットワーク
500 物理上りリンク共有チャネル
510 上りリンク制御チャネル
520 上りリンク制御チャネル

Claims (1)

  1. ユーザ装置の割り当て単位としてリソースユニットが規定されるとともに、リソースユニットの時間領域の長さがスロットであり、周波数領域において、システム帯域内に複数のリソースユニットが配置されるとともに、かつ時間領域において、サブフレームにふたつのスロットが配置され、所定のユーザ装置に対して、サブフレームの1番目のスロットとサブフレームの2番目のスロットのそれぞれにおいて、互いに異なった周波数のリソースユニットにデータをマッピングする変調部と、
    前記変調部においてマッピングしたデータを送信する送信部と
    を備え、
    前記変調部では、ふたつのスロットのそれぞれに対して、周波数領域において連続した2つ以上のリソースユニットを含んだリソースユニットグループが、システム帯域内に2つ以上規定され、1番目のスロットにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングすべきリソースユニットを含むリソースユニットグループと、2番目のスロットにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングすべきリソースユニットを含むリソースユニットグループとは、一定数のリソースユニットグループ分の周波数だけ異なってマッピングがなされ、
    前記変調部は、各リソースユニットブロックに含まれるリソースユニットに対し、各リソースユニットブロック内において、低周波数側から高周波数側へ向かって1から順に大きくなるような、該リソースユニットを識別するためのインデックスを付与しており、(リソースユニットブロックにおけるリソースユニットの最大インデックス)+1−(1番目のスロットでのリソースユニットブロックにおいて前記所定のユーザ装置にマッピングしたリソースユニットのインデックス)に対応するリソースユニットを前記2番目のスロットでのリソースユニットブロックにおけるリソースユニットとして、前記所定のユーザ装置にマッピングすることを特徴とするユーザ装置。
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