JP2011234295A - 基地局装置、通信端末装置、送信方法及び復調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御情報のオーバヘッドを抑えること。
【解決手段】多重変調部１０２−１〜１０２−ｎは、複数の異なる周波数のキャリア毎に、制御情報と伝送データとを時分割多重した多重信号を生成するとともに、各々のキャリアの制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、遅延を設けて出力する。基地局装置１００は、各々のキャリアの制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、キャリア毎に異なる送信タイミングで多重信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に複数の異なる周波数のキャリアを用いる基地局装置、通信端末装置、送信方法及び復調方法に関する。

近年、通信端末装置のデータ容量を拡大するために、広帯域化が進められている。この際、限りある周波数資源の中で広帯域を確保するために、複数の異なる周波数のキャリアを束ねて広帯域を確保する技術が検討されている。

上記の複数のキャリアを束ねる場合に、個々のキャリアのみによりサービスを提供することが可能なシステムにすることが、バックワードコンパチビリティの観点から必要である。即ち、１つのキャリアのみが対応するサービスも存在することから、このようなサービスも受けられるようにする必要がある。このため、通信端末装置に対してキャリア毎の制御情報を送信する必要がある。このようなサービスを受ける通信端末装置として、キャリア毎に制御情報を受信するものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１によれば、通信端末装置は、各キャリアの伝搬状況を評価し、評価結果を基地局装置に報告する。また、基地局装置は、通信端末装置から報告された評価結果に基づいて、送信するキャリアを決定する。

しかしながら、特許文献１においては、キャリア毎に制御情報が送信されるので、通信端末装置は複数のキャリアを同時に受信して監視を続ける必要があり、受信処理による処理負荷が増大するという課題がある。また、特許文献１においては、基地局装置は、複数の通信端末装置から受信した評価結果に基づいて制御情報を送信するキャリアを決定する。従って、通信端末装置は、必ずしも最適なキャリアにより制御情報を送信してもらえるとは限らず、通信端末装置が最適なキャリアだけで受信しようとしても、制御情報を取得することができないという課題がある。

これらの課題を解決する方法として、複数のキャリアによりサービスを受ける通信端末装置は、一つのキャリアにより複数のキャリアの制御情報を受信するものが知られている（例えば、特許文献２）。特許文献２によれば、基地局装置は、複数のキャリアのうちの１のキャリアの帯域を分割して、分割した帯域毎に異なる制御情報を送信する。また、通信端末装置は、自分宛に割り当てられた帯域の制御情報のみを確認する。

特開２００３−９２４０号公報 特開２００９−６０５８２号公報

しかしながら、特許文献２においては、一つのキャリアで複数の制御情報を送信するので、制御情報のオーバヘッドが大きくなるという問題がある。

本発明の目的は、制御情報のオーバヘッドを抑えることができる基地局装置、通信端末装置、送信方法及び復調方法を提供することである。

本発明の基地局装置は、複数の異なる周波数のキャリア毎に、制御情報と伝送データとを時分割多重した多重信号を生成する多重手段と、各々の前記キャリアの前記制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、前記キャリア毎に異なる送信タイミングで前記多重信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明の通信端末装置は、複数の異なる周波数のキャリア毎に時分割多重された制御情報と伝送データとを受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記制御情報が自分宛である場合に、受信した自分宛の前記制御情報と同一の前記キャリアにおいて、自分宛の前記制御情報に続いて前記受信手段により受信した前記伝送データを復調する復調手段と、を具備する構成を採る。

本発明の送信方法は、基地局装置における送信方法であって、複数の異なる周波数のキャリア毎に、制御情報と伝送データとを時分割多重した多重信号を生成するステップと、各々の前記キャリアの前記制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、前記キャリア毎に異なる送信タイミングで前記多重信号を送信するステップと、を具備するようにした。

本発明の復調方法は、通信端末装置における復調方法であって、複数の異なる周波数のキャリア毎に時分割多重された制御情報と伝送データとを受信するステップと、受信した前記制御情報が自分宛である場合に、受信した自分宛の前記制御情報と同一の前記キャリアにおいて、自分宛の前記制御情報に続いて受信した前記伝送データを復調するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、制御情報のオーバヘッドを抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態における基地局装置の送信タイミング及び通信端末装置の受信タイミングを示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。

基地局装置１００は、パケットスケジューラ１０１と、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎと、無線送信部１０３−１〜１０３−ｎと、送信アンテナ１０４−１〜１０４−ｎと、受信アンテナ１０５−１〜１０５−ｎと、無線受信部１０６−１〜１０６−ｎと、復調分離部１０７−１〜１０７−ｎと、フレームカウンタ１０８と、遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎとから主に構成される。また、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎと、無線送信部１０３−１〜１０３−ｎと、送信アンテナ１０４−１〜１０４−ｎと、受信アンテナ１０５−１〜１０５−ｎと、無線受信部１０６−１〜１０６−ｎと、復調分離部１０７−１〜１０７−ｎと、遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎとは、キャリア毎に設けられる。ここで、キャリアは、例えば８００ＭＨｚと２ＧＨｚである。以下に、各構成について、詳細に説明する。

パケットスケジューラ１０１は、ユーザデータ及び制御データからなる伝送データを、基地局装置１００の図示しない上位装置、または基地局装置１００内の図示しない上位レイヤから取得する。また、パケットスケジューラ１０１は、基地局装置と通信端末装置との間の伝搬路状況、データの滞留時間及びデータの優先度等のパラメータに基づいて、送信先の通信端末装置と、取得した伝送データのうちの送信する伝送データと、送信するキャリアとを選択する。また、パケットスケジューラ１０１は、選択した通信端末装置に対する選択を通知する信号と、伝送データの変調及び符号化のパラメータを通知する制御情報と、伝送データとを、選択した通信端末装置に送信するために多重変調部１０２−１〜１０２−ｎへ出力する。この際、パケットスケジューラ１０１は、選択したキャリアに対応した多重変調部１０２−１〜１０２−ｎへ出力する。ここで、制御情報により通知する変調及び符号化のパラメータは、例えば変調方式と符号化率である。また、パケットスケジューラ１０１は、復調分離部１０７−１〜１０７−ｎより受信データを取得する。

多重変調部１０２−１〜１０２−ｎは、パケットスケジューラ１０１から入力した、選択を通知する信号と、制御情報と、伝送データとを時分割多重した多重信号を生成する。また、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎは、生成した多重信号を変調して無線送信部１０３−１〜１０３−ｎへ出力する。この際、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎは、遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎにより設定した遅延時間だけ、フレームカウンタ１０８から通知された基準タイミングより遅れて出力する。これにより、基地局装置１００は、キャリア毎に異なるタイミングで制御情報を送信することができる。なお、遅延を設ける方法については後述する。

無線送信部１０３−１〜１０３−ｎは、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎから入力した多重信号を、ベースバンド信号または中間周波数信号から無線周波数信号にアップコンバートして送信アンテナ１０４−１〜１０４−ｎへ出力する。

送信アンテナ１０４−１〜１０４−ｎは、無線送信部１０３−１〜１０３−ｎから入力した多重信号を送信する。

受信アンテナ１０５−１〜１０５−ｎは、信号を受信して無線受信部１０６−１〜１０６−ｎへ出力する。

無線受信部１０６−１〜１０６−ｎは、受信アンテナ１０５−１〜１０５−ｎから入力した受信信号を、無線周波数信号からベースバンド信号または中間周波数信号にダウンコンバートして復調分離部１０７−１〜１０７−ｎへ出力する。

復調分離部１０７−１〜１０７−ｎは、無線受信部１０６−１〜１０６−ｎから入力した受信信号を復調するとともに制御情報と伝送データとを分離してパケットスケジューラ１０１へ出力する。この際、復調分離部１０７−１〜１０７−ｎは、遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎにより設定した遅延時間だけ、フレームカウンタ１０８から通知された基準タイミングより遅れたタイミングで復調処理を行う。これにより、送信タイミングと受信タイミングとを一致させる。また、復調分離部１０７−１〜１０７−ｎは、復調処理後の受信データをパケットスケジューラ１０１へ出力する。

フレームカウンタ１０８は、先頭のフレームで送信される制御情報の送信開始のタイミングである基準タイミングを、パケットスケジューラ１０１と、多重変調部１０２−１〜１０２−ｎまたは復調分離部１０７−１〜１０７−ｎとに通知する。

遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎは、各々異なる遅延時間を設定し、設定した遅延時間を多重変調部１０２−１〜１０２−ｎまたは復調分離部１０７−１〜１０７−ｎに通知する。

以上で、基地局装置１００の構成の説明を終える。

次に、通信端末装置２００の構成について、図２を用いて説明する。図２は、通信端末装置２００の構成を示すブロック図である。

通信端末装置２００は、アンテナ２０１と、アンテナ共用器２０２と、無線受信部２０３と、復調分離部２０４と、制御部２０５と、変調部２０６と、無線送信部２０７と、周波数制御部２０８とから主に構成される。以下に、各構成について、詳細に説明する。

アンテナ２０１は、基地局装置１００から送信された送信信号を受信してアンテナ共用器２０２へ出力する。また、アンテナ２０１は、アンテナ共用器２０２から入力した送信信号を送信する。

アンテナ共用器２０２は、アンテナ２０１から入力した受信信号の無線受信部２０３への出力と、無線送信部２０７から入力した送信信号のアンテナ２０１への出力とを切り替える。

無線受信部２０３は、アンテナ共用器２０２から入力した受信信号の受信処理を行う。具体的には、無線受信部２０３は、アンテナ共用器２０２から入力した受信信号のうち、周波数制御部２０８により設定したキャリアの受信信号を、無線周波数信号からベースバンド信号または中間周波数信号にダウンコンバートする。これにより、無線受信部２０３は、周波数制御部２０８により設定したキャリアの制御情報を受信することができる。また、無線受信部２０３は、ダウンコンバートした受信信号を復調分離部２０４へ出力する。

復調分離部２０４は、無線受信部２０３から入力した受信信号を復調するとともに、受信信号に含まれる制御情報を分離して制御部２０５へ出力する。また、復調分離部２０４は、制御部２０５の制御に従って、伝送データを復調するためのパラメータを設定する。また、復調分離部２０４は、設定したパラメータに基づいて伝送データを復調して制御部２０５へ出力する。

制御部２０５は、復調分離部２０４から入力した制御情報が自分宛であるか否かを判定する。また、制御部２０５は、制御情報が自分宛ではない場合には、周波数制御部２０８に対して次のキャリアを設定するように制御する。また、制御部２０５は、制御情報が自分宛である場合には、復調分離部２０４に対して、自分宛の制御情報に含まれている伝送データの変調のパラメータに基づいて、伝送データを復調するためのパラメータを設定するように制御する。また、制御部２０５は、送信データを生成し、生成した送信データを変調部２０６へ出力する。

変調部２０６は、制御部２０５から入力した送信データを変調する。また、変調部２０６は、変調した変調信号を無線送信部２０７へ出力する。

無線送信部２０７は、変調部２０６から入力した変調信号の送信処理を行う。具体的には、無線送信部２０７は、周波数制御部２０８により設定したキャリアの変調部２０６から入力した変調信号を、ベースバンド信号または中間周波数信号から無線周波数信号にアップコンバートし、送信信号としてアンテナ共用器２０２へ出力する。

周波数制御部２０８は、制御部２０５の制御に従ってキャリアを設定する。また、周波数制御部２０８は、設定したキャリアについて受信処理を行うように無線受信部２０３を制御する。同時に、周波数制御部２０８は、送信するデータがある場合には、設定したキャリアについて送信処理を行うように無線送信部２０７を制御する。

以上で、通信端末装置２００の構成の説明を終える。

次に、基地局装置１００及び通信端末装置２００の動作について、図３を用いて説明する。図３は、基地局装置１００の送信タイミング及び通信端末装置２００の受信タイミングを示す図である。

最初に、基地局装置１００の動作について、図３を用いて説明する。

基地局装置１００は、パケットスケジューラ１０１によりキャリア１が選択された場合は、多重変調部１０２−１により多重及び変調を行い、無線送信部１０３−１により周波数変換して送信アンテナ１０４−１より送信する。また、基地局装置１００は、パケットスケジューラ１０１によりキャリアｎが選択された場合は、多重変調部１０２−ｎにより多重及び変調を行い、無線送信部１０３−ｎにより周波数変換して送信アンテナ１０４−ｎより送信する。

この際、キャリア１の多重変調部１０２−１は、遅延設定部１０９−１により設定した遅延時間ｄ_１だけ、フレームカウンタ１０８の基準タイミング＃３０１より遅らせて出力する。また、キャリアｎの多重変調部１０２−ｎは、遅延設定部１０９−ｎにより設定したｄ_ｎだけ、フレームカウンタ１０８の基準タイミング＃３０１より遅らせて出力する。

このように、遅延設定部１０９−１〜１０９−ｎの各々は、キャリア１からキャリアｎのフレームカウンタ１０８の基準タイミング＃３０１に対する遅延時間を、ｄ_１＜ｄ_２＜ｄ_３＜・・・＜ｄ_ｎとする。これにより、基地局装置１００は、各キャリアにより送信される制御情報の送信タイミングを異ならせることができる。

また、基地局装置１００は、連続するフレームにおいて同一の通信端末装置２００に制御情報を送信する場合には、キャリアｙ（ただし、１≦ｙ≦ｎ）でフレームを送信した後、次のキャリアとして、ｘ≧ｙとなるキャリアｘ（ただし、１≦ｘ≦ｎ）を選択して次のフレームを送信する。その理由は、ｘ＜ｙとなるキャリアｘを選択した場合は、先に送信するキャリアｙのフレームと後から送信するキャリアｘのフレームとが重なってしまうためである。この場合、基地局装置１００は、キャリアｙにおけるフレームの送信タイミングを基準タイミング＃３０１から時間Ｄｙ遅延させ、キャリアｘにおけるフレームの送信タイミングを基準タイミング＃３０１から時間Ｄｘ（ただし、Ｄｙ≦Ｄｘ）遅延させる。例えば、基地局装置１００は、同一の通信端末装置２００に対して、フレームｍでキャリア２の制御情報を送信した後に、フレームｍ＋１でキャリア１の制御情報を送信する場合に、連続するフレームであるフレームｍとフレームｍ＋１との一部区間Ｌが重なる。このとき、通信端末装置２００は、キャリア２で伝送データを受信中のため、キャリア１で送られるフレームｍ＋１の制御情報を受信できず、これに続く伝送データも受信することができない。従って、基地局装置１００は、フレームｍとフレームｍ＋１とが重なることのないように、フレームｍの多重信号をキャリア１で通信端末装置２００に送信した後に、フレームｍと連続するフレームｍ＋１の多重信号を、キャリア２で同一の通信端末装置２００に送信する。

次に、通信端末装置２００の動作について、図３を用いて説明する。なお、キャリア３の制御情報＃３０４、＃３０９が通信端末装置２００における自分宛の制御情報であるものとして説明する。

通信端末装置２００は、まず、周波数制御部２０８においてキャリア１に設定し、無線受信部２０３においてキャリア１の制御情報＃３０２を受信する。通信端末装置２００は、制御部２０５において、自分宛の制御情報＃３０２ではないと判定し、周波数制御部２０８に対してキャリア２に設定するように制御する。

次に、通信端末装置２００は、周波数制御部２０８においてキャリア２に設定し、無線受信部２０３においてキャリア２の制御情報＃３０３を受信する。通信端末装置２００は、制御部２０５において、自分宛の制御情報＃３０３ではないと判定し、周波数制御部２０８に対してキャリア３に設定するように制御する。

このように、通信端末装置２００は、自分宛の制御情報ではない場合は、上記の制御を繰り返し、周波数制御部２０８において、キャリア１→キャリア２→キャリア３→・・・キャリアｎ→キャリア１と順次キャリアを設定する。これにより、通信端末装置２００は、各キャリアの制御情報を順次受信することができる。また、通信端末装置２００は、自分宛の制御情報を受信するまでは、制御情報のみを受信し続ける。

次に、通信端末装置２００は、無線受信部２０３においてキャリア３の制御情報＃３０４を受信した際に、制御部２０５において、自分宛の制御情報＃３０４であると判定する。そして、通信端末装置２００において、制御部２０５は、周波数制御部２０８に設定したキャリア３をそのままとし、復調分離部２０４には、制御情報＃３０４に含まれる伝送データを復調するためのパラメータを設定する。これにより、通信端末装置２００は、復調分離部２０４において、制御情報＃３０４に続く伝送データ＃３０５を復調する。また、この際に、通信端末装置２００は、伝送データ＃３０５と同時に送信される、制御信号＃３０６、＃３０７、＃３０８を受信しない。

通信端末装置２００は、伝送データ＃３０５を受信した直後は、同じキャリア３の制御情報＃３０９を受信し、制御情報＃３０９を受信した後は、次のキャリア４の制御情報を受信する。

このように、本実施の形態によれば、複数の異なる周波数のキャリアにおける各制御情報の送信タイミングを適切に設定することにより、通信端末装置は複数の異なるキャリアの制御情報を順次受信することができ、制御情報のオーバヘッドを抑えることができる。また、本実施の形態によれば、キャリア毎に異なる送信タイミングで送信するので、通信端末装置は複数のキャリアを同時に監視する必要がなく、通信端末装置における処理負荷の増大を抑制することができる。

本発明にかかる基地局装置、通信端末装置、送信方法及び復調方法は、特に複数の異なる周波数のキャリアを用いるのに好適である。

１００ 基地局装置
１０１ パケットスケジューラ
１０２−１〜１０２−ｎ 多重変調部
１０３−１〜１０３−ｎ 無線送信部
１０４−１〜１０４−ｎ 送信アンテナ
１０５−１〜１０５−ｎ 受信アンテナ
１０６−１〜１０６−ｎ 無線受信部
１０７−１〜１０７−ｎ 復調分離部
１０８ フレームカウンタ
１０９−１〜１０９−ｎ 遅延設定部

Claims (5)

1. 複数の異なる周波数のキャリア毎に、制御情報と伝送データとを時分割多重した多重信号を生成する多重手段と、
   各々の前記キャリアの前記制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、前記キャリア毎に異なる送信タイミングで前記多重信号を送信する送信手段と、
   を具備する基地局装置。
2. 前記多重手段は、第ｙ（ｙは任意の自然数）番目のキャリアと第ｘ（ｘは任意の自然数）番目のキャリアとの各々において、フレーム毎に前記多重信号を生成し、
   前記送信手段は、前記第ｙ番目のキャリアにおけるフレームの送信タイミングを基準タイミングから第１時間Ｄｙ遅延させ、前記第ｘ番目のキャリアにおけるフレームの送信タイミングを前記基準タイミングから第２時間Ｄｘ（第１時間Ｄｙ≦第２時間Ｄｘ）遅延させるとともに、第１のフレームの前記多重信号を前記第ｙ番目のキャリアで通信相手に送信した後に、前記第１のフレームと連続するフレームである第２のフレームの前記多重信号を前記第ｘ番目のキャリアで前記通信相手に送信する請求項１記載の基地局装置。
3. 複数の異なる周波数のキャリア毎に時分割多重された制御情報と伝送データとを受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信した前記制御情報が自分宛である場合に、受信した自分宛の前記制御情報と同一の前記キャリアにおいて、自分宛の前記制御情報に続いて前記受信手段により受信した前記伝送データを復調する復調手段と、
   を具備する通信端末装置。
4. 基地局装置における送信方法であって、
   複数の異なる周波数のキャリア毎に、制御情報と伝送データとを時分割多重した多重信号を生成するステップと、
   各々の前記キャリアの前記制御情報の送信タイミングが互いに重ならないように、前記キャリア毎に異なる送信タイミングで前記多重信号を送信するステップと、
   を具備する送信方法。
5. 通信端末装置における復調方法であって、
   複数の異なる周波数のキャリア毎に時分割多重された制御情報と伝送データとを受信するステップと、
   受信した前記制御情報が自分宛である場合に、受信した自分宛の前記制御情報と同一の前記キャリアにおいて、自分宛の前記制御情報に続いて受信した前記伝送データを復調するステップと、
   を具備する復調方法。

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