JP2015195486A - 無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】信頼性や負荷分散性能を向上させた無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法を提供する。【解決手段】無線通信システムは、基地局装置及び複数の無線通信端末装置を有する。基地局装置１は、無線通信端末装置との通信に用いるリソースのうちの一部の領域を探索領域として設定する領域設定部２３１と、探索領域に含まれ、且つ、リソースの論理的位置を基に分割されたグループのうちの自スケジューラ部に割り当てられたグループに属するリソースを選択する、複数の選択部２３２と、選択部２３２により選択されたリソースを用いて、制御情報を含む信号を送信するＬ１機能部１２１とを備える。無線通信端末装置は、信号を受信し、受信した信号のうちの探索領域を探索して自装置宛の制御情報を取得する取得部と、取得部により取得された制御情報を基に、無線基地局と通信を行う通信部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法に関する。
無線基地局装置におけるベースバンド部において、信頼性を高めるための冗長構成や負荷分散構成の実現などの理由により、１つのセルに対して同じ機能を有する複数の機能部を独立に動作させる場合がある。
その中でも、無線スケジューリング部はセルのリソースを適切にユーザに分配する機能部である。そのため、１つのセルに対する無線スケジューリング部が複数存在する場合、各無線スケジューリング部が同時並行的に動作してもリソースの競合が発生しないように、セルの無線リソースを各無線スケジューリング部に分割して割り当てることが好ましい。
ここで、無線リソースは多くの場合、周波数方向と時間方向とにそれぞれ分割されて管理される。例えば、２つの無線スケジューリング部に対して時分割や、周波数分割による無線リソースの配分を行うことで、複数の無線スケジューリング部を独立に動作させることが可能となると考えられる。特に、周波数分割によるリソースの割り当ては、時分割と比較すると遅延が小さいことやリソース割り当てに対する制約が少ないなどのメリットがある。
一方、Long Term Evolution（ＬＴＥ）における下りの制御チャネルであるPhysical Dedicated Control Channel（ＰＤＣＣＨ）は、Control Channel Element（ＣＣＥ）と呼ばれる論理的なリソースの集合に対して割り当てが行われる。ＰＤＣＣＨの送信において用いられるリソースは、Aggregation Levelと呼ばれるＣＣＥにおけるリソースの物理的な数と、Aggregation Level毎に設けられているリソースの位置を示すインデックスの２つのパラメータによって表される。
ここで、ＰＤＣＣＨにおけるリソースのUser Equipment（ＵＥ）への割り当ては、ＵＥ毎にユニークに設定されたセル内でＵＥを識別するためのインデックス値を種として、サブフレーム毎に擬似乱数によって算出される探索領域により制限される。セル内でＵＥを識別するためのインデックス値は、例えば、Cell Radio Network Temporary Identification（Ｃ−ＲＮＴＩ）と呼ばれる。
なお、ＵＥに対して割り当てるＰＤＣＣＨのリソース量（例えばＣＣＥの個数）を決定する従来の方法として、ＵＥから通知されたＣＱＩ（Channel Quality Indicator）に基づいて、ＰＤＣＣＨに対してＣＣＥを何個連続で割り当てるかを示すAggregation Levelを決定する方法が提案されている。
特開２０１０−１１４７８１号公報
ＵＥが使用可能なＰＤＣＣＨリソースの範囲はサブフレーム毎に疑似乱数によってランダムに決定され、無線スケジューリング部はその中からＵＥに割り当てるＰＤＣＣＨリソース（一又は複数のＣＣＥ）を選択する。そのため、ＵＥを２つのグループに分割した場合、その間で衝突が発生しないようなリソースを２つの無線スケジューリング部が独立して割り当てることは困難である。このように、ＰＤＣＣＨのリソースの割り当てを実施する２つの無線スケジューリング部を相互に独立させて動作させることは困難であった。
また、上述したように、周波数分割でのリソース分割は時分割でのリソースを分割と比較して、遅延やリソース分割比率の柔軟性の観点では有利であると考えらえる。しかし、ＵＥ毎に使用可能な無線リソースが疑似乱数によって定まるＰＤＣＣＨについて、複数の領域に分割することは困難である。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性や負荷分散性能を向上させた無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法を提供することを目的とする。
本願の開示する無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法は、一つの態様において、無線基地局及び複数の無線通信端末装置を有する無線通信システムである。前記無線基地局は、領域設定部、複数のスケジューラ部及び送信部を備える。領域設定部は、前記無線通信端末装置との通信に用いるリソースのうちの一部の領域を探索領域として設定する。スケジューラ部は、前記探索領域に含まれ、且つ、リソースの論理的位置を基に分割されたグループのうちの自スケジューラ部に割り当てられたグループに属するリソースを選択する。送信部は、前記スケジューラ部により選択されたリソースを用いて、制御情報を含む信号を送信する。前記無線通信端末装置は、前記信号を受信し、受信した信号のうちの前記探索領域を探索して自装置宛の制御情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された制御情報を基に、前記無線基地局と通信を行う通信部とを備える。
本願の開示する無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法の一つの態様によれば、信頼性や負荷分散性能を向上させることができるという効果を奏する。
図１は、実施例１に係る基地局装置のブロック図である。 図２は、アグリゲーションレベル毎のＰＤＣＣＨのリソースを説明するための図である。 図３は、スケジューラの詳細を表すブロック図である。 図４は、アグリゲーションレベル毎のサーチスペースの数を表す図である。 図５は、使用状況テーブルの一例を示す図である。 図６は、実施例１において送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合の各使用許可リソースを示す図である。 図７は、実施例１において送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが２の場合の各使用許可リソースを示す図である。 図８は、無線通信端末装置のブロック図である。 図９は、実施例１に係る基地局装置によるＰＤＣＣＨの送信処理のフローチャートである。 図１０は、ＰＤＣＣＨの割り当てに使用するＰＤＣＣＨリソースの選択処理のフローチャートである。 図１１は、無線通信端末装置の通信制御のフローチャートである。 図１２は、基地局装置におけるベースバンド部のハードウェア構成図である。 図１３は、実施例２に係る基地局装置のブロック図である。 図１４は、アグリゲーションレベルが２のＰＤＣＣＨリソースをグループ数Ｎｇｒｐ＝３で分割した場合の例を示す図である。
以下に、本願の開示する無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信システムの制御方法が限定されるものではない。
図１は、実施例１に係る基地局装置のブロック図である。本実施例に係る基地局装置１は、Radio Frequency（ＲＦ）部１１、ベースバンド部１２及びアンテナ１３を有している。
ＲＦ部１１は、高周波周波数帯域の信号である無線信号と、低周波のベースバンド信号との相互変換を行い、無線信号に対する処理を行う。ＲＦ部１１は、ＲＦ送信部１１１及びＲＦ受信部１１２を有する。
ＲＦ送信部１１１は、後述する変調部２１２から受け取る信号に対して所定の送信無線処理、例えば、ディジタルアナログ変換、アップコンバート及び信号の増幅などの処理を施して無線信号を形成し、形成した無線信号をアンテナ１３を介して無線通信端末装置へ送信する。無線端末通信装置は、User Equipment（ＵＥ）とも呼ばれる。
ＲＦ受信部１１２は、アンテナ１３を介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、例えば、ダウンコンバート、アナログディジタル変換などの処理を施し、受信無線処理後の受信信号を後述する復調部２１３へ出力する。
ベースバンド部１２は、ＲＦ部１１から受信したベースバンド信号に対して処理を行う。詳細には、ベースバンド部１２は、Ｌ１機能部１２１、Ｌ２機能部１２２、スケジューラ１２３、スケジューラ１２４及び制御部１２５を有する。
Ｌ１機能部１２１は、ＰＤＣＣＨを含む無線スケジューリングの結果をスケジューラ１２３又は１２４から受ける。例えば、Ｌ１機能部１２１は、ＰＤＣＣＨを割り当てるＰＤＣＣＨリソースである割当リソースの通知をスケジューラ１２３又は１２４から受ける。そして、Ｌ１機能部１２１は、ベースバンド信号に対して物理層における処理を行う。
より詳細に説明する、Ｌ１機能部１２１は、符号化部２１１、変調部２１２、復調部２１３及び復号化部２１４を有している。
符号化部２１１は、送信信号の入力をMedia Access Control（ＭＡＣ）送信部２２３から受ける。符号化部２１１は、スケジューラ１２３及び１２４から受けた無線スケジューリングにしたがい、受け取った送信信号に対して符号化処理を行う。具体的には、符号化部２１１は、セル全体のPhysical Downlink Shared Channel（ＰＤＳＣＨ）や下りリンクの制御信号と上りリンクの送信指示信号を含むＰＤＣＣＨの符号化を行う。そして、符号化部２１１は、符号化処理後の送信信号を変調部２１２へ出力する。
変調部２１２は、送信信号の入力を符号化部２１１から受ける。変調部２１２は、スケジューラ１２３又は１２４から受けた無線スケジューリングにしたがい、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨを含む送信信号を変調する。さらに、変調部２１２は、スケジューラ１２３又は１２４から受けた無線スケジューリングにしたがい、変調後の送信信号に対して逆高速フーリエ変換処理を施す。そして、変調部２１２は、逆高速フーリエ変換処理を施した送信信号をＲＦ送信部１１１へ出力する。
復調部２１３は、受信信号の入力をＲＦ受信部１１２から受ける。復調部２１３は、受け取った受信信号に対して高速フーリエ変換処理を施す。さらに、復調部２１３は、高速フーリエ変換処理を施した受信信号を復調する。そして、復調部２１３は、復調後の受信信号を復号化部２１４へ出力する。
復号化部２１４は、受信信号の入力を復調部２１３から受ける。復号化部２１４は、受け取った受信信号を復号する。そして、復号化部２１４は、復号後の受信信号をＭＡＣ受信部２２５へ出力する。
Ｌ２機能部１２２は、ベースバンド信号に対してデータリンク層における処理を行う。Ｌ２機能部１２２は、Packet Data Convergence Protocol（ＰＤＣＰ）送信部２２１、Radio Link Control（ＲＬＣ）送信部２２２、ＭＡＣ送信部２２３、ＭＡＣ受信部２２４、ＲＬＣ受信部２２５及びＰＤＣＰ受信部２２６を有している。
ＰＤＣＰ送信部２２１は、送信信号の入力を回線３から受ける。ＰＤＣＰ送信部２２１は、ヘッダ圧縮処理及び秘匿処理を受信信号に施す。そして、ＰＤＣＰ送信部２２１は、処理を施した送信信号をＲＬＣ送信部２２２へ出力する。
ＲＬＣ送信部２２２は、送信信号の入力をＰＤＣＰ送信部２２１から受ける。ＲＬＣ送信部２２２は、ＭＡＣ送信部２２３からの指示にしたがって、送信信号の分割及び結合処理を実行する。さらに、ＲＬＣ送信部２２２は、Automatic repeat request（ＡＲＱ）処理（再送処理）を実行する。そして、ＲＬＣ送信部２２２は、処理を施した送信信号をＭＡＣ送信部２２３へ出力する。
ＭＡＣ送信部２２３は、送信信号の入力をＲＬＣ送信部２２２から受ける。ＭＡＣ送信部２２３は、ＲＬＣ送信部２２２から受信した送信信号を組み立てる。例えば、ＭＡＣ送信部２２３は、ＭＡＣヘッダの付加などを行う。また、ＭＡＣ送信部２２３は、送信信号のスケジューリングをスケジューラ１２３又は１２４から受け取る。そして、ＭＡＣ送信部２２３は、取得したスケジューリングの情報にしたがって、各送信信号のスケジューリング、すなわち無線リソースへの割り当てを行う。また、ＭＡＣ送信部２２３は、Hybrid Automatic repeat request（ＨＡＲＱ）処理を実行する。そして、ＭＡＣ送信部２２３は、処理を施した送信信号を符号化部２１１へ出力する。
ＭＡＣ受信部２２４は、スケジューラ１２３又は１２４から信号の受信のスケジューリングを受ける。そして、ＭＡＣ受信部２２４は、スケジューリングにしたがい受信信号の入力を復号化部２１４から受ける。そして、ＭＡＣ受信部２２４は、受信信号を再構築する。例えば、ＭＡＣ受信部２２４は、ＭＡＣヘッダの除去などを行う。そして、ＭＡＣ受信部２２４は、処理を施した受信信号をＲＬＣ受信部２２５へ出力する。
ＲＬＣ受信部２２５は、受信信号の入力をＭＡＣ受信部２２４から受ける。ＲＬＣ受信部２２５は、受信信号の分割や統合を行う。さらに、ＲＬＣ受信部２２５は、受信信号の順番の修正を行う。そして、ＲＬＣ受信部２２５は、修正した順番で受信信号をＰＤＣＰ受信部２２６へ出力する。
ＰＤＣＰ受信部２２６は、受信信号の入力をＲＣＬ受信部２２５から受ける。ＰＤＣＰ受信部２２６は、受信信号に対してセキュリティチェック及びヘッダの圧縮の解除を行う。そして、ＰＤＣＰ受信部２２６は、回線３を介して宛先の無線通信端末装置へ受信信号を送信する。
制御部１２５は、ＰＤＣＣＨのリソースを分割して生成されたグループを記憶している。ここで、ＰＤＣＣＨのリソースについて説明する。図２は、アグリゲーションレベル毎のＰＤＣＣＨのリソースを説明するための図である。
ＰＤＣＣＨは、ＣＣＥと呼ばれる論理的な無線リソースの集合に対して割り当てが行われる。すなわち、ＰＤＣＣＨの送信に用いられる無線リソースは、１つのＣＣＥを単位リソースとして１つ又は複数のＣＣＥを結合して生成された無線リソースである。以下では、ＰＤＣＣＨの送信に用いられるリソースを「ＰＤＣＣＨリソース」と呼ぶ。また、１つのＣＣＥにあたる単位リソースを「ＣＣＥリソース」と呼ぶ。さらに、ある通信において、ＰＤＣＣＨの送信対象となりうるＰＤＣＣＨリソースの全体を「ＰＤＣＣＨリソース群」と呼ぶ。また、ＰＤＣＣＨリソース群の先頭から順番にＣＣＥリソースのサイズでふった番号を「ＣＣＥインデックス値」という。
図２の横軸は、ＣＣＥリソースの順番すなわちＣＣＥインデックス値の順番での並びを示す。
図２に示すＬ及びＭにより各ＰＤＣＣＨリソースが示される。すなわち、図２に示す枠で囲まれＬ及びＭの値が割り当てられたものが、１つのＰＤＣＣＨリソースにあたる。
ここで、Ｌは、アグリゲーションレベル（Aggregation Level）と呼ばれる値であり、そのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの物理的な数を表す。アグリゲーションレベルは、ＰＤＣＣＨリソースにおけるＣＣＥリソースの結合数ともいえる。例えば、Ｌ＝１であれば、１つのＣＣＥリソースを含むＰＤＣＣＨリソースである。すなわち、Ｌ＝１のＰＤＣＣＨリソースは、ＣＣＥリソースと一致している。また、Ｌ＝２であれば、２つのＣＣＥリソースを含むＰＤＣＣＨリソースである。
また、Ｍは、リソースインデックスと呼ばれる値であり、あるアグリゲーションレベルにおけるＰＤＣＣＨリソース群におけるＰＤＣＣＨリソースのインデックス値を示している。リソースインデックスは、ＰＤＣＣＨリソース群におけるそのＰＤＣＣＨリソースの論理的位置を示すともいえる。
ここで、図２ではＰＤＣＣＨリソースは、あくまでも論理的なイメージを表すためにリソースインデックス毎に並べて表示している。しかし、実際にＰＤＣＣＨリソースが物理的に図２のように並んでいるわけではない。具体的には、各ＰＤＣＣＨリソースにおいて、図２の縦方向に下ろした線上の周波数は一致する。しかし、横に並んでいるＰＤＣＣＨリソースの周波数は、連続していなくてもよい。すなわち、リソースインデックスはあくまでも論理的な位置を表す値である。
例えば、ＰＤＣＣＨリソース３０１は、アグリゲーションレベル（Ｌ）が１でリソースインデックス（Ｍ）が０である。すなわち、ＰＤＣＣＨリソース３０１は、１つのＣＣＥリソースと同じサイズであり、且つ、そのアグリゲーションレベルにおいて論理的な位置が先頭のリソースである。
また、例えば、ＰＤＣＣＨリソース３０２は、アグリゲーションレベル（Ｌ）が２でリソースインデックス（Ｍ）が１である。すなわち、ＰＤＣＣＨリソース３０２は、２つのＣＣＥリソースを結合したサイズを有し、且つ、そのアグリゲーションレベルにおいて論理的な位置が２番目のリソースである。
また、例えば、ＰＤＣＣＨリソース３０３は、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４でリソースインデックス（Ｍ）が２である。すなわち、ＰＤＣＣＨリソース３０３は、４つのＣＣＥリソースを結合したサイズを有し、且つ、そのアグリゲーションレベルにおいて論理的な位置が３番目のリソースである。
また、例えば、ＰＤＣＣＨリソース３０４は、アグリゲーションレベル（Ｌ）が８でリソースインデックス（Ｍ）が０である。すなわち、ＰＤＣＣＨリソース３０４は、８つのＣＣＥリソースを結合したサイズを有し、且つ、そのアグリゲーションレベルにおいて論理的な位置が先頭のリソースである。
制御部１２５は、例えば、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４のＰＤＣＣＨリソースであって、リソースインデックス（Ｍ）が０及び偶数のグループと、リソースインデックス（Ｍ）が偶数のグループとに分けたＰＤＣＣＨリソースのグループ化を記憶している。このグループは、ＰＤＣＣＨリソースを分割する際に用いる。以下では、このグループを作成する規準とするＰＤＣＣＨリソース、すなわち、この場合アグリゲーションレベル（Ｌ）が４のＰＤＣＣリソースを「分割基準ＰＤＣＣＨリソース」と呼ぶ。
また、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースの内、リソースインデックス（Ｍ）が０及び偶数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースのグループを「偶数グループ」という。また、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースのうち、リソースインデックス（Ｍ）が奇数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースのグループを「奇数グループ」と言う。
制御部１２５は、スケジューラ１２３及び１２４に対して、分割基準ＰＤＣＣＨリソースのグループのうちどのグループの分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応するＰＤＣＣＨリソースの使用を許可するかの情報を通知する。以下では、制御部１２５がスケジューラ１２３及び１２４に対して使用を許可したグループの分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応するＰＤＣＣＨリソースを「使用許可リソース」と呼ぶ。
本実施例では、制御部１２５は、スケジューラ１２３に対して、偶数グループに対応するＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとして通知する。また、制御部１２５は、スケジューラ１２４に対して、奇数グループに対応するＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとして通知する。
スケジューラ１２３及び１２４は、制御部１２５から使用許可リソースの通知を受ける。さらに、スケジューラ１２３及び１２４は、送信先の無線通信端末装置の情報をＬ１機能部１２１から受ける。
スケジューラ１２３及び１２４は、それぞれスケジューリングを担当する無線通信端末装置のグループを記憶している。すなわち、基地局装置１のセルに在圏する無線通信端末装置を２グループに分割し、一方をスケジューラ１２３が担当し、他方をスケジューラ１２４が担当する。
そして、スケジューラ１２３及び１２４のうち送信先の無線通信端末装置を担当するスケジューラは、使用許可リソースの情報を用いて、ＰＤＣＣＨリソース群の中からＰＤＣＣＨを割り当てるＰＤＣＣＨリソースを選択する。そして、スケジューラ１２３及び１２４のうち送信先の無線通信端末装置を担当するスケジューラは、選択したＰＤＣＣＨリソースをＰＤＣＣＨの割り当てに使用する使用リソースとしてＬ１機能部１２１へ通知する。以下では、スケジューラ１２３が、ＰＤＣＣＨに割り当てるＰＤＣＣＨとして選択しＬ１機能部１２１へ通知するＰＤＣＣＨリソースを「割当ＰＤＣＣＨリソース」と呼ぶ。
さらに、図３を参照して、スケジューラ１２３及び１２４について詳細に説明する。ここで、スケジューラ１２３及び１２４は、担当する無線通信端末装置及び使用許可リソースが異なるだけで、いずれも同じ処理を行うので、以下ではスケジューラ１２３を例に説明する。図３は、スケジューラの詳細を表すブロック図である。
スケジューラ１２３は、領域設定部２３１及び選択部２３２を有している。スケジューラ１２３は、送信先の無線通信端末装置の情報をＬ１機能部１２１から受信する。そして、スケジューラ１２３は、送信先の無線通信端末装置が自己が担当する無線通信端末装置の場合以下の処理を実行する。
領域設定部２３１は、ＰＤＣＣＨの送信に用いるＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルを決定する。以下では、ＰＤＣＣＨの送信に用いるＰＤＣＣＨリソースを「送信用ＰＤＣＣＨリソース」という。そして、領域設定部２３１は、無線通信端末装置がその無線端末通信装置宛のＰＤＣＣＨの探索を行うための、ＰＤＣＣＨリソースの領域であるユーザ固有探索領域を設定する。
例えば、領域設定部２３１は、無線通信端末装置毎に一意に設定されたCell Radio Network Temporary Identification（Ｃ−ＲＮＴＩ）を種として、サブフレーム毎に擬似乱数によって算出されるユーザ固有探索領域を取得する。
例えば、領域設定部２３１は、次の数式１で定義されるインデックスの値を用いてユーザ固有探索領域を取得する。
Figure 2015195486
数式１において、Ｌは、アグリゲーションレベルである。また、ｍは、リソースインデックスである。ｍは、無線通信端末装置におけるＰＤＣＣＨ候補の探索過程あるいは基地局装置１における割り当てるＰＤＣＣＨリソースの探索過程において、０以上Ｍ（Ｌ）−１以下の整数の値を取る。Ｍ（Ｌ）は、あるアグリゲーションレベルＬにおけるユーザ固有探索領域に含まれる割り当て可能なＰＤＣＣＨリソース（ＰＤＣＣＨ候補）の個数である。ここで、ユーザ固有探索領域ＮＣＣＥに含まれる個々のＰＤＣＣＨリソースを「サーチスペース」という。
ここで、リンクアグリゲーションレベルとユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数との関係は、図４に示すような関係となる。図４は、アグリゲーションレベル毎のサーチスペースの数を表す図である。
図４に示すように、アグリゲーションレベル（Ｌ）が１の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数は６である。そして、アグリゲーションレベル（Ｌ）が１の場合、１つのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの数は１である。すなわち、アグリゲーションレベル（Ｌ）が１の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるＣＣＥリソースの数は６となる。
また、アグリゲーションレベル（Ｌ）が２の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数は６である。そして、アグリゲーションレベル（Ｌ）が２の場合、１つのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの数は２である。すなわち、アグリゲーションレベル（Ｌ）が２の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるＣＣＥリソースの数は１２となる。
また、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数は２である。そして、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４の場合、１つのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの数は４である。すなわち、アグリゲーションレベル（Ｌ）が４の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるＣＣＥリソースの数は８となる。
また、アグリゲーションレベル（Ｌ）が８の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数は２である。そして、アグリゲーションレベル（Ｌ）が８の場合、１つのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの数は８である。すなわち、アグリゲーションレベル（Ｌ）が８の場合、ユーザ固有探索領域に含まれるＣＣＥリソースの数は１６となる。
数式１の説明を続ける。ＮＣＣＥは、ｋ番目のサブフレームにおけるＣＣＥの個数、すなわちＰＤＣＣＨに割り当て可能なリソースエレメントグループ（Resource Element Group：ＲＧＥ）の個数を示す。ここで、リソースエレメントグループは、複数のリソースエレメントで構成される。また、ｉは、１つのＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースのＣＣＥインデックス値を表す。ｉは、無線通信端末装置におけるＰＤＣＣＨ候補の探索過程あるいは基地局装置１におけるＰＤＣＣＨを割り当てるＰＤＣＣＨリソースの探索過程において、０以上Ｌ−１の整数の値を取る。さらに、Ｙｋは、探索領域の開始位置（オフセット値）を定める際の要素となる変数である。Ｙｋは、共通探索領域では０が設定され、ユーザ固有探索領域ではユーザに対して割り当てられたＣ−ＲＮＴＩなどの識別値やスロット番号などの種々の値に基づいて決定される。例えば、Ｙｋは次の（数式２）によって定義される。
Figure 2015195486
数式２において、Ａは、３９８２７の固定値である。また、Ｄは、６５５３７の固定値である。変数Ｙのインデックスであるｋは、無線フレーム内のスロット番号から定まるサブフレーム番号を指す。例えば、変数Ｙｋの初期値Ｙ１は、例えばＣ−ＲＮＴＩといったＲＮＴＩ値となる。すなわち、ＲＮＴＩ値を初期値とした再帰的なＭＯＤ計算をサブフレーム番号に相当する回数分実行して得られる演算結果に相当する値が変数Ｙｋとなる。
ただし、本実施例に係る基地局装置１によるユーザ固有探索領域を定めるインデックスの取得方法は特に限定は無い。
例えば、上述したように、領域設定部２３１は、数式１及び２に相当する演算を動的に行ってもよい。また、領域設定部２３１は、メモリなどの記憶領域（不図示）に格納されたテーブル値を参照して演算結果に相当する値を取得してもよい。また、数式１及び２の内容は、3rd Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）の仕様の改版などに応じて適宜設計を変更してもよい。
ここで、領域設定部２３１によるユーザ固有探索領域の設定について、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合を例に説明する。
領域設定部２３１は、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルを４と決定する。そして、領域設定部２３１は、数式１を用いるなどしてユーザ固有探索領域を設定する。この場合、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースの数は２である。そこで、例えば、領域設定部２３１は、ユーザ固有探索領域の先頭のサーチスペースのリソースインデックスを１とし、そのあとの１つのサーチスペースであるリソースインデックスが２のサーチスペースまでをユーザ固有探索領域として設定する。すなわち、領域設定部２３１は、図２におけるＰＤＣＣＨリソース３０５及び３０３をユーザ固有探索領域として設定する。
そして、領域設定部２３１は、設定したユーザ固有探索領域の情報を選択部２３２に通知する。ここで、領域設定部２３１は、例えばユーザ固有探索領域の先頭の送信用ＰＤＣＣＨリソースの最初のＣＣＥインデックス値などを用いてユーザ固有探索領域の情報を通知する。
選択部２３２は、無線フレームフォーマットにおけるスロット番号が更新される毎に、図５に示す送信用ＰＤＣＣＨリソースの使用状況を示す使用状況テーブル２５０を作成する。図５は、使用状況テーブルの一例を示す図である。ただし、図５ではスケジューラ１２３の使用状況及びスケジューラ１２４の使用状況をともに記載したが、スケジューラ１２３及び１２４は、自己の使用状況だけ管理するテーブルを有するだけでもよい。また、スケジューラ１２３及び１２４は、それぞれ同じ使用状況テーブル２５０を有しても良いし、外部記憶領域に格納した１つの使用状況テーブル２５０をそれぞれが参照しても良い。
ここで、使用状況テーブル２５０上のＰＤＣＣＨリソース全体がＰＤＣＣＨリソース群にあたる。図５の使用状況テーブル２５０では、ＰＤＣＣＨリソース群は、ＣＣＥリソースが３１個集まったサイズを有する。使用状況テーブル２５０は、ＰＤＣＣＨリソース群の先頭からＣＣＥリソース単位でＣＣＥインデックスが割りふられ、リソースの使用状況を示す値がＣＣＥインデックス毎に格納されることでＰＤＣＣＨリソースの使用状況を表している。使用状況テーブル２５０のスケジューラ１２３の使用状況又はスケジューラ１２４の使用状況の欄の「０」は未使用を表し、「１」は使用済みを表している。
選択部２３２は、全ての欄が未使用の使用状況テーブル２５０を生成する。その後、選択部２３２は、偶数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとする通知を制御部１２５から受ける。そして、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０上の使用許可リソース以外のＰＤＣＣＨリソースに使用済みのチェックをつける。図５の使用状況テーブル２５０は、制御部１２５から通知を受けて使用許可リソース以外が使用済みとされた状態を示している。このように、使用状況テーブル２５０は、各スケジューラに対する使用許可リソースのみ使用可能な送信用ＰＤＣＣＨリソースとなるように、使用が許可されていない送信用ＰＤＣＣＨリソースには使用済みを示す情報を設定してマスクする。
例えば、図５では、スケジューラ１２３に対しては、使用不許可の送信用ＰＤＣＣＨリソースとして、ＣＣＥインデックス値が４〜７、１２〜１５、２０〜２３及び２８〜３１の箇所がマスクされている。
さらに、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０における既にＰＤＣＣＨの割り当てに使用した割当ＰＤＣＣＨリソースにも使用済みの値を格納する。
選択部２３２は、ユーザ固有探索領域の領域設定部２３１から受ける。そして、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０の送信用ＰＤＣＣＨリソースのうち包含するＣＣＥリソースのいずれにも使用済みのチェックが付いていない送信用ＰＤＣＣＨリソースから１つ送信用ＰＤＣＣＨリソースを割当ＰＤＣＣＨリソースとして選択する。
ここで、図５の使用状況テーブル２５０を用いて説明する。この場合、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４であるとする。
選択部２３２は、例えば、ＰＤＣＣＨリソースのＣＣＥインデクス値が「４」であるという情報をユーザ固有探索領域を表す情報として領域設定部２３１から取得する。選択部２３２は、当該ＣＣＥインデックス値に相当するユーザ固有探索領域を特定する。この場合、選択部２３２は、ＣＣＥインデックス値が４〜１１に対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースをユーザ固有探索領域とする。
そして、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０を参照して、ユーザ固有探索領域の先頭から順に割り当て可能なアグリゲーションレベルが４の送信用ＰＤＣＣＨリソースを探索する。図５では、ＣＣＥインデックス値の４〜７の箇所は使用済みでありマスクされているため、選択部２３２は割当対象外であると判定する。次に、選択部２３２は、次の送信用ＰＤＣＣＨリソースについて未使用の判定を試行する。そして、ＣＣＥインデックス値が８〜１１の箇所が未使用であるので、選択部２３２は、それに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを割当ＰＤＣＣＨリソースとして選択する。その後、選択部２３２は、割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥインデックス値、すなわち８〜１１のＣＣＥインデックス値に対する使用状況テーブル２５０の使用状況欄を使用済みの値に更新する。
この処理を、図２を用いてさらに説明する。選択部２３２は、ＰＤＣＣＨリソース３０５及び３０３をユーザ固有探索領域として領域設定部２３１から通知を受ける。そして、選択部２３２は、ＰＤＣＣＨリソース３０５及び３０３のうちアグリゲーションレベルが４でリソースインデックスが０又は偶数の使用許可リソースに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースをＰＤＣＣＨの割り当てに使用する。ここで、ＰＤＣＣＨリソース３０３のリソースインデックスが２であり、偶数である。すなわち、ＰＤＣＣＨリソース３０３は、スケジューラ１２３の選択部２３２にとって使用許可リソースである。そこで、選択部２３２は、ＰＤＣＣＨリソース３０３を割当ＰＤＣＣＨリソースと選択することができる。
一方、スケジューラ１２４は、ユーザ固有探索領域を表す情報としてＰＤＣＣＨリソースのＣＣＥインデクス値が「４」であるという情報を領域設定部２３１から取得とすると、スケジューラ１２３と同様に、使用状況テーブル２５０を参照して、ユーザ固有探索領域の先頭から順に割り当て可能なアグリゲーションレベルが４の送信用ＰＤＣＣＨリソースを探索する。図５では、ＣＣＥインデックス値の４〜７の箇所が未使用であるので、スケジューラ１２４は、それに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを割当ＰＤＣＣＨリソースとして選択する。その後、スケジューラ１２４は、割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥインデックス値、すなわち４〜７のＣＣＥインデックス値に対応する使用状況テーブル２５０の使用状況欄を使用済みの値に更新する。
選択部２３２は、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースの情報をＬ１機能部１２１へ通知する。
ここで、図６を参照して、本実施例において送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合に使用許可リソースがいずれの無線通信端末装置のグループに対しても公平に割り当てられることについて説明する。図６は、実施例１において送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合の各使用許可リソースを示す図である。
図６は、最上段にＣＣＥインデックス値を記載している。そして、上から２番目の段に、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースを記載している。そして、下２つの段で、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合に設定されるユーザ固有探索領域を表している。
アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースを偶数グループ及び奇数グループに分けた場合、領域４０１〜４０４が偶数グループに属する送信用ＰＤＣＣＨリソースである。また、領域４１１〜４１４が奇数グループに属する送信用ＰＤＣＣＨリソースである。
図６で示すように、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが４の場合、いずれのユーザ固有探索領域に対しても偶数グループ及び奇数グループに属するアグリゲーションレベルが４の送信用ＰＤＣＣＨリソースを選ぶことができる。そして、いずれのユーザ固有探索領域においても、偶数グループ及び奇数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースの割合は同じである。すなわち、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースをリソースインデックスの偶奇で分けた場合、選択部２３２は、２グループの無線通信端末装置のいずれに対しても、アグリゲーションレベルが４の送信用ＰＤＣＣＨリソースを公平に割り当てることができる。
さらに、図７を参照して、本実施例においてアグリゲーションレベルが２の場合のＰＤＣＣＨの割り当てに使用可能なＰＤＣＣＨリソースの抽出がいずれの無線通信端末装置のグループに対しても公平になされることについて説明する。図７は、実施例１において送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが２の場合の各使用許可リソースを示す図である。
図７は、最上段にＣＣＥインデックス値を記載している。そして、上から２番目の段に、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースを記載している。そして、下２つの段で、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが２の場合に設定されるユーザ固有探索領域を表している。
アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースを偶数グループ及び奇数グループに分けた場合、領域４３１〜４３４が偶数グループに属する送信用ＰＤＣＣＨリソースである。また、領域４４１〜４４４が奇数グループに属する送信用ＰＤＣＣＨリソースである。
図７で示すように、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルが２の場合、いずれのユーザ固有探索領域においても偶数グループ及び奇数グループに属するアグリゲーションレベルが２のＰＤＣＣＨリソースが２つずつ含まれている。このように、いずれのユーザ固有探索領域においても、偶数グループ及び奇数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースの割合は同じである。すなわち、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースをリソースインデックスの偶奇で分けた場合、選択部２３２は、２グループの無線通信端末装置のいずれに対しても、アグリゲーションレベルが２の送信用ＰＤＣＣＨリソースを公平に割り当てることができる。
図８は、無線通信端末装置のブロック図である。無線通信端末装置２は、送信部２１、受信部２２及び制御部２３を有している。
受信部２２は、信号を受信する。そして、受信部２２は、自装置に設定されたＣ−ＲＮＴＩを種としてユーザ固有探索領域を特定する。そして、制御部２３は、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースのＰＤＣＣＨについて全て受信を試みる。そして、受信部２２は、自装置宛のＰＤＣＣＨが得られた場合、受信したＰＤＣＣＨを制御部２３へ出力する。
その後、受信部２２は、ＰＤＣＣＨに基づく制御を制御部２３から受けて、信号の受信を行う。
制御部２３は、ＰＤＣＣＨを受信部２２から受ける。そして、制御部２３は、ＰＤＣＣＨから制御情報を取得する。そして、制御部２３は、取得した制御情報にしたがって送信部２１及び受信部２２を制御する。
送信部２１は、制御部２３からの制御にしたがって、信号を送信する。
次に、図９を参照して、本実施例に係る基地局装置１によるＰＤＣＣＨの送信処理について説明する。図９は、実施例１に係る基地局装置１によるＰＤＣＣＨの送信処理のフローチャートである。
制御部１２５は、使用許可リソースの通知をスケジューラ１２３の選択部２３２へ通知する。ここでは、制御部１２５は、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースをリソースインデックスの偶数又は奇数で分けたグループのうちのいずれか一方のグループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとする。また、制御部１２５は、スケジューラ１２３とは異なる使用許可リソースの通知をスケジューラ１２４の選択部２３２へ送信する（ステップＳ１）。ここでは、制御部１２５は、スケジューラ１２３の選択部２３２に偶数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとして通知した場合で説明する。また、制御部１２５は、スケジューラ１２４の選択部２３２に奇数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとして通知した場合で説明する。
スケジューラ１２３及び１２４は、送信先の無線通信端末装置の情報を取得する。そして、スケジューラ１２３及び１２４は、送信先の無線通信端末装置がスケジューラ１２３の管理する無線通信端末装置か否かを判定する（ステップＳ３）。
スケジューラ１２３の管理する無線通信端末装置の場合（ステップＳ３：肯定）、スケジューラ１２３がスケジューリング処理を開始する（ステップＳ４）。
スケジューラ１２３の領域設定部２３１は、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルを決定する（ステップＳ５）。
次に、スケジューラ１２３の領域設定部２３１は、Ｃ−ＲＮＴＩを種としてユーザ固有探索領域を設定する（ステップＳ６）。
スケジューラ１２３の選択部２３２は、領域設定部２３１により設定されたユーザ固有探索領域の中で、偶数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを特定する（ステップＳ７）。ここで、偶数グループは、アグリゲーションレベルが４でリソースインデックスが０又は偶数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースのグループである。すなわち、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０におけるリソースインデックスが奇数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースに使用済みのチェックを付ける。
次に、スケジューラ１２３の選択部２３２は、特定した送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する処理を実行する（ステップＳ８）。
一方、スケジューラ１２４の管理する無線通信端末装置の場合（ステップＳ３：否定）、スケジューラ１２４がスケジューリング処理を開始する（ステップＳ９）。
スケジューラ１２４の領域設定部２３１は、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルを決定する（ステップＳ１０）。
次に、スケジューラ１２４の領域設定部２３１は、Ｃ−ＲＮＴＩを種としてユーザ固有探索領域を設定する（ステップＳ１１）。
スケジューラ１２４の選択部２３２は、領域設定部２３１により設定されたユーザ固有探索領域の中で、奇数グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを特定する（ステップＳ１２）。ここで、奇数グループは、アグリゲーションレベルが４でリソースインデックスが奇数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースのグループである。すなわち、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０におけるリソースインデックスが０及び偶数の分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースに使用済みのチェックを付ける。
次に、スケジューラ１２４の選択部２３２は、特定した送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する処理を実行する（ステップＳ１３）。
Ｌ１機能部１２１は、ＰＤＣＣＨのスケジューリング結果をスケジューラ１２３又は１２４から受ける。そして、Ｌ１機能部１２１は、選択された割当ＰＤＣＣＨリソースを用いて送信するＰＤＣＣＨを含む信号を生成する（ステップＳ１４）。
その後、Ｌ１機能部１２１は、生成した信号を符号化し変調する（ステップＳ１５）。
そして、ＲＦ送信部１１１は、Ｌ１機能部１２１から取得した信号を、アンテナ１３を介して無線通信端末装置へ送信する（ステップＳ１６）。
次に、図１０を参照して、選択部２３２による割当ＰＤＣＣＨリソースの選択処理について説明する。図１０は、ＰＤＣＣＨの割り当てに使用するＰＤＣＣＨリソースの選択処理のフローチャートである。図１０に示すフローは、図９におけるステップＳ８及びＳ１３の一例にあたる。
選択部２３２は、割当ＰＤＣＣＨリソースを初期化する（ステップＳ１０１）。言い換えれば、選択部２３２は、いずれの割当ＰＤＣＣＨリソースも選択していない状態、すなわち、ｒ＝ｎｕｌｌに設定する。ここで、ｒは、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースを表す値であり、割当ＰＤＣＣＨリソースを先頭のリソースインデックスの値である。
選択部２３２は、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれる先頭のＣＣＥリソースをユーザ固有探索領域の先頭のＣＣＥリソースとする。そして、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれる先頭のＣＣＥリソースの番号をｍ’とし、選択部２３２は、ｍ’＝０とする（ステップＳ１０２）。
選択部２３２は、ＣＣＥリソース使用状況を初期化する。ＣＣＥリソース使用状況とは、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの使用または不使用を表す情報である。ここでは、ＣＣＥリソース使用状況を「ｃ」とし、選択部２３２は、ｃ＝０とする（ステップＳ１０３）。
選択部２３２は、チェック済みリソース数を初期化する。チェック済みリソース数とは、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれるＣＣＥリソースの使用又は不使用をチェックした数である。ここでは、チェック済みリソース数を「Ｉ」とし、選択部２３２は、Ｉ＝０とする（ステップＳ１０４）。
選択部２３２は、使用状況テーブル２５０を用いて、選択した割当ＰＤＣＣＨリソースに含まれる先頭のＣＣＥリソースからＩ番目のＣＣＥリソースの使用状況を確認する（ステップＳ１０５）。ここでは、Ｉ番目とは、送信用ＰＤＣＣＨリソースを図２のように論理的に並べた状態での先頭のＣＣＥリソースからの数である。そして、選択部２３２は、先頭のＣＣＥリソースからＩ番目のＣＣＥリソースの使用状況が未使用か否かを判定する（ステップＳ１０６）。
先頭のＣＣＥリソースからＩ番目のＣＣＥリソースが使用済みの場合（ステップＳ１０６：否定）、選択部２３２は、ＣＣＥリソース使用状況に１を加算する。すなわち、選択部２３２は、Ｃ＝Ｃ＋１とする（ステップＳ１０７）。
そして、選択部２３２は、Ｉ＝アグリゲーションレベル（Ｌ）−１か否かを判定する（ステップＳ１０８）。Ｉ≠Ｌ−１の場合（ステップＳ１０８：否定）、選択部２３２は、Ｉ＝Ｉ＋１として（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０５へ戻る。
これに対して、Ｉ＝Ｌ−１の場合（ステップＳ１０８：肯定）、選択部２３２は、ｃ＝０か否かにより、割当ＰＤＣＣＨリソースとする送信用ＰＤＣＣＨリソースの空きがあったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
送信用ＰＤＣＣＨリソースの空きがある場合（ステップＳ１０９：肯定）、選択部２３２は、割当ＰＤＣＣＨリソースをｒ＝ｍ’に決定する。すなわち、選択部２３２は、ユーザ固有探索領域の先頭からｍ’番目のＣＣＥリソースを先頭のＣＣＥリソースとする送信用ＰＤＣＣＨリソースを割当ＰＤＣＣＨリソースとして選択する（ステップＳ１１０）。
これに対して、送信用ＰＤＣＣＨリソースの空きが無い場合（ステップＳ１０９：否定）、選択部２３２は、ｍ’＝Ｍ（Ｌ）−１か否かを判定する（ステップＳ１１１）。
ｍ’≠Ｍ（Ｌ）−１の場合（ステップＳ１１１：否定）、選択部２３２は、ｍ’＝ｍ’＋１とし（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０２へ戻る。
これに対して、ｍ’＝Ｍ（Ｌ）−１の場合（ステップＳ１１１：肯定）、選択部２３２は、今回のＰＤＣＣＨの割り当てをあきらめて、割当ＰＤＣＣＨリソースの決定処理を終了する。
さらに、図１１を参照して、無線通信端末装置２の通信制御について説明する。図１１は、無線通信端末装置の通信制御のフローチャートである。
受信部２２は、自装置に設定されたＣ−ＲＮＴＩを種としてユーザ固有探索領域を特定し、ユーザ固有探索領域に含まれるサーチスペースを求める（ステップＳ２１）。
受信部２２は、受信信号の求めたサーチスペースにおいて自装置宛のＰＤＣＣＨの探索を行う（ステップＳ２２）。
受信部２２は、自装置宛のＰＤＣＣＨがあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。自装置宛のＰＤＣＣＨが無い場合（ステップＳ２３：否定）、受信部２２は、今回の通信を終了する。
自装置宛のＰＤＣＣＨがある場合（ステップＳ２３：肯定）、受信部２２は、自装置宛のＰＤＣＣＨを制御部２３へ送信する。制御部２３は、受信しＰＤＣＣＨに含まれる制御情報にしたがって、送信部２１及び受信部２２を制御し基地局装置１と通信を行う（ステップＳ２４）。
図１２は、基地局装置におけるベースバンド部のハードウェア構成図である。基地局装置１のベースバンド部１２は、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）９０１、Central Processing Unit（ＣＰＵ）９０２、メモリ９０３、制御用ＣＰＵ９０４、並びに、スケジューラ用ＣＰＵ９０５及び９０６を有している。
ＦＰＧＡ９０１、ＣＰＵ９０２、メモリ９０３、制御用ＣＰＵ９０４、並びに、スケジューラ用ＣＰＵ９０５及び９０６は、それぞれバスで接続されている。
ＦＰＧＡ９０１は、例えば、図１に示すＬ１機能部１２１における符号化部２１１、変調部２１２、復調部２１３及び復号化部２１４の各機能を実現する。
ＣＰＵ９０２及びメモリ９０３は、例えば、図１に示すＬ２機能部１２２におけるＰＤＣＰ送信部２２１、ＲＬＣ送信部２２２、ＭＡＣ送信部２２３、ＭＡＣ受信部２２４、ＲＬＣ受信部２２５及びＰＤＣＰ受信部２２６の各種機能を実現する。
制御用ＣＰＵ９０４及びメモリ９０３は、図１に示す制御部１２５の機能を実現する。
スケジューラ用ＣＰＵ９０５及びメモリ９０３は、図３に示すスケジューラ１２３の領域設定部２３１及び選択部２３２の各種機能を実現する。例えば、メモリ９０３は、スケジューラ１２３の使用状況テーブル２５０などを格納する。
スケジューラ用ＣＰＵ９０６及びメモリ９０３は、図１に示すスケジューラ１２４の領域設定部２３１及び選択部２３２の各種機能を実現する。例えば、メモリ９０３は、スケジューラ１２４の使用状況テーブル２５０などを格納する。
また、無線通信端末装置２の送信部２１、受信部２２及び制御部２３は、ＣＰＵ及びメモリによってそれらの各種機能が実現される。
以上に説明したように、本実施例に係る無線基地局装置は、アグリゲーションレベルが４の分割基準ＰＤＣＣＨリソースをリソースインデックスの偶奇によってグループ化し、それらのグループを異なるスケジューラに割り当てる。そして、各スケジューラは、割り当てられたグループの分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応するユーザ固定探索領域における送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する。これにより、各スケジューラが担当する無線通信端末装置に対してＰＤＣＣＨリソースを公平に割り当てることができるので、適切なスケジューラの分割を行うことができる。したがって、基地局装置の信頼性や負荷分散性能を向上させることができる。
また、以上の説明では、スケジューラ１２３及び１２４が使用状況テーブル２５０を作成するとしたが、例えば、制御部１２５が使用状況テーブル２５０を作成してスケジューラ１２３及び１２４へ送信してもよい。
さらに、スケジューラ１２３及び１２４が使用状況テーブル２５０を作成する場合、予めスケジューラ１２３及び１２４に使用許可リソースを設定しておき、スケジューラ１２３及び１２４が設定に従って使用状況テーブル２５０を作成してもよい。
次に、実施例２について説明する。本実施例に係る基地局装置は、ＰＤＣＣＨの送信に使用するＰＤＣＣＨリソースの分割方法が実施例１と異なる。図１３は、実施例２に係る基地局装置のブロック図である。本実施例に係る基地局装置１は、スケジューラ１２３ａ〜１２３ｎというｎ個のスケジューラを有することが実施例１と異なる。ｎは、後述するようにＰＤＣＣＨリソースの分割により生成するグループ数によって変化する。
また、本実施例に係るスケジューラ１２３ａ〜１２３ｎは、図３に示す構成と同様の構成を有する。以下の説明では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。
ここでは、分割基準ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルをＬ０とする。そして、分割基準ＰＤＣＣＨリソースを次の数式３を用いて、以下の方法でＮｇｒｐ種類のグループに分割する。
Figure 2015195486
ここで、ｍは、分割基準ＰＤＣＣＨリソースのリソースインデックスを表す。
次に、分割基準ＰＤＣＣＨリソースに対応するＣＣＥインデックス値を、対応するｎｇｒｐにしたがって分割する。
例えば、アグリゲーションレベルが２の分割基準ＰＤＣＣＨリソースについて、グループ数Ｎｇｒｐに分割した場合の例を図１４に示す。図１４は、アグリゲーションレベルが２の分割基準ＰＤＣＣＨリソースをグループ数Ｎｇｒｐ＝３で分割した場合の例を示す図である。
グループ数を３とする場合、スケジューラの数も３つとなる。すなわち、この場合、基地局装置１は、スケジューラ１２３ａ〜１２３ｃを備える。
図１３の領域５０１，５０２及び５０３は同じ第１グループとなる。また、領域５１１，５１２及び５１３は同じ第２グループとなる。さらに、領域５２１及び５２２は同じ第３グループとなる。
この場合、制御部１２５は、それぞれのグループの使用をスケジューラ１２３ａ〜１２３ｃのそれぞれに許可する。例えば、制御部１２５は、第１グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとしてスケジューラ１２３ａに通知する。また、制御部１２５は、第２グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとしてスケジューラ１２３ｂに通知する。また、制御部１２５は、第３グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとしてスケジューラ１２３ｃに通知する。
スケジューラ１２３ａの選択部２３２は、領域設定部２３１が設定したユーザ固有探索領域における、第１グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースとして選択する。
スケジューラ１２３ｂの選択部２３２は、領域設定部２３１が設定したユーザ固有探索領域における、第２グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する。
スケジューラ１２３ｃの選択部２３２は、領域設定部２３１が設定したユーザ固有探索領域の中で、第３グループに対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースの中から割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する。
ただし、分割基準ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルＬ０とグループ数Ｎｇｒｐと、送信用ＰＤＣＣＨリソースとは以下の関係を有する。
Ｌ０より大きいアグリゲーションレベルの送信用ＰＤＣＣＨリソースは割り当てにより分割されてしまうので、そのような送信用ＰＤＣＣＨリソースはＰＤＣＣＨの送信に割り当てることができない。すなわち、Ｌ０より大きいアグリゲーションレベルの送信用ＰＤＣＣＨリソースはＰＤＣＣＨの送信に利用できない。
Ｌ０とＮｇｒｐの積（Ｌ０・Ｎｇｒｐ）が、あるアグリゲーションレベルＬとそのアグリゲーションレベルにおけるサーチスペースの数Ｎｓｓの積（Ｌ・Ｎｓｓ）以下の場合、つまり、Ｌ０・Ｎｇｒｐ≦Ｌ・Ｎｓｓの場合には、次の条件を満たす。すなわち、アグリゲーションレベルＬの送信用ＰＤＣＣＨリソースについては少なくとも１つの送信用ＰＤＣＣＨリソースの割り当てが可能である。
また、Ｌ０・ＮｇｒｐがＬ・Ｎｓｓの約数となる場合、すなわち、Ｎ・Ｌ０・Ｎｇｒｐ＝Ｌ・Ｎｓｓの場合、アグリゲーションレベルＬの送信用ＰＤＣＣＨリソースについてはグループ間の送信用ＰＤＣＣＨリソース数が同数となり公平な分割となる。
すなわち、例えば、送信用ＰＤＣＣＨリソースのアグリゲーションレベルＬがＬ０以下であり、且つ、Ｌ０・ＮｇｒｐがＬ・Ｎｓｓの約数となる場合であれば、スケジューラ毎に公平に送信用ＰＤＣＣＨリソースの割り当てが行える。スケジューラ間で割り当ての確立に不公平が発生すると、無線通信端末装置毎に通信を行える頻度の偏りが発生してしまう。そのため、スケジューラ毎に公平にＰＤＣＣＨリソースの割り当てが行える分割を行うことが好ましい。
以上に説明したように、本実施例に係る無線基地局装置は、様々な数のグループにＰＤＣＣＨリソースを分割することができる。したがって、無線通信システムの設計に応じて、柔軟に対応して信頼性や負荷分散性能を向上させることができる。
次に、実施例３について説明する。本実施例に係る基地局装置は、使用許可リソースの決定方法が上述した各実施例と異なる。本実施例に係る基地局装置１及びスケジューラ１２３は、図１及び３で表される。以下では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。
本実施例に係る基地局装置１は、送信用ＰＤＣＣリソース群の前半部分と後半部分とで分割するグループを用いて使用許可リソースを決定する。
この場合、例えば、制御部１２５は、ＤＣＣＨリソース群の前半部分の送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとしてスケジューラ１２３に通知する。また、制御部１２５は、ＤＣＣＨリソース群の後半部分の送信用ＰＤＣＣＨリソースを使用許可リソースとしてスケジューラ１２４に通知する。
スケジューラ１２３及び１２４の選択部２３２は、使用許可リソースの情報を制御部１２５から受信する。そして、スケジューラ１２３の選択部２３２は、使用状況テーブル２５０におけるスケジューラ１２３の使用状況のＰＤＣＣＨリソース群の後半部分を使用済みにする。また、スケジューラ１２４の選択部２３２は、使用状況テーブル２５０のスケジューラ１２４の使用状況のＰＤＣＣＨリソース群の前半部分を使用済みにする。
そして、選択部２３２は、使用状況テーブル２５０を参照し、領域設定部２３１から取得したユーザ固有探索領域において未使用のＰＤＣＣＨリソースから割当ＰＤＣＣＨリソースを選択する。その後、選択部２３２は、割当ＰＤＣＣＨリソースの情報をＬ１機能部１２１へ通知する。
この場合、スケジューラ１２３及び１２４は、領域設定部２３１に設定されたユーザ固有探索領域において常に割り当てに使用可能な送信用ＰＤＣＣＨリソースを見つけられるわけではない。そのため、ＰＤＣＣＨを送信できない状況が発生する可能性が高くなる。また、ユーザ固有探索領域の設定方法によっては、スケジューラ１２３と１２４との間で割り当てに使用可能な送信用ＰＤＣＣＨリソースを検出する確率が異なり不公平が発生するおそれがある。ただし、ユーザ固有探索領域の設定方法として各サーチスペースが用いられる確率が平等な方法を用いる場合、スケジューラ１２３と１２４との間でＰＤＣＣＨリソースの割り当ては公平に行われる。
以上に説明したように、本実施例に係る基地局装置は、ＰＤＣＣＨリソース群の前半と後半でグループ化した。このように、単純な論理でグループ化を行っても、ＰＤＣＣＨリソースを分割でき、ベースバンド部を多重化して信頼性や負荷分散性能を向上させることができる。
次に、実施例４について説明する。本実施例に係る基地局装置は、使用許可リソースの決定方法が上述した各実施例と異なる。本実施例に係る基地局装置１及びスケジューラ１２３は、図１及び３で表される。以下では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。
本実施例では、各スケジューラに０番から順にスケジューラ番号が振られている。例えば、スケジューラ１２３のスケジューラ番号を０とし、スケジューラ１２４のスケジューラ番号を１とする。
制御部１２５は、次の式を満たすＣＣＥインデックス値に対応する送信用ＰＤＣＣＨリソースを、使用許可リソースとしてスケジューラ１２３及び１２４に通知する。
スケジューラ番号＝｛（第１ＰＤＣＣＨインデックス変数×アグリゲーションレベル（Ｌ））＋第２ＰＤＣＣＨインデックス変数｝ｍｏｄ（全スケジューラ数）
ここで、第１ＰＤＣＣＨインデックス変数は、０以上ｆｌｏｏｒ（ＮCCE,k／Ｌ）−１以下の範囲の整数値をとる変数である。床関数ｆｌｏｏｒは小数部分（小数点以下の部分）の切り捨て演算を意味する。第２ＰＤＣＣＨインデックス変数は、０以上Ｍ（Ｌ）−１以下の範囲の整数値をとる変数である。Ｍ（Ｌ）は或るアグリゲーションレベルＬにおけるユーザ固有探索領域に内在するＰＤＣＣＨリソースの個数を示す。ＮCCE,kは、当該サブフレームにおいてＰＤＣＣＨに割り当て可能なＣＣＥの数である。
ここで、ＮCCE,kを３２とし、アグリゲーションレベルを４とし、自スケジューラ部の番号が０番とし、全スケジューラ数を３とする。そして、第１ＰＤＣＣＨインデックス変数をｍ１とし、第２ＰＤＣＣＨインデックス変数をｍ２とすると、（ｍ１，ｍ２）が｛(０,０), (１,０), (２,０), (３,０), (４,０), (５,０), (６,０), (７,０)｝のときに上記式を満たす。なお、ＣＣＥインデックス値と第１ＰＤＣＣＨインデクス変数（ｍ１）と第２ＰＤＣＣＨインデクス変数（ｍ２）との関係は次の式で定義される。
ＣＣＥインデックス値＝（第１ＰＤＣＣＨインデックス値（ｍ１）×アグリゲーションレベル（Ｌ））＋第２ＰＤＣＣＨインデックス値（ｍ２）
この場合、制御部１２５は、 (ｍ１,ｍ２)が｛(０,０), (１,０), (２,０), (３,０), (４,０), (５,０), (６,０), (７,０)｝に相当するＣＣＥインデックス値（０, ４, ８, １２, １６, ２０, ２４, ２８）を求める。そして、制御部１２５は、求めたＣＣＥインデックス値をまとめたＣＣＥリソース群をスケジューラ１２３の割り当て対象とする。そして、制御部１２５は、当該ＣＣＥリソース群を使用許可リソースとしてスケジューラ１２３に通知する。
制御部１２５は、他のスケジューラに対しても同様に使用を許可するＰＤＣＣＨリソースを求め通知を行う。
以上に説明したように、本実施例で説明したグループ分けを用いても送信用ＰＤＣＣＨリソースを分割するグループを生成することができる。このように、送信用ＰＤＣＣＨリソースのグループ分けは様々な方法で行うことができる。そして、グループ分けを行うことで、スケジューラを分割することができ、ベースバンド部を多重化して信頼性や負荷分散性能を向上させることができる。
１ 基地局装置
２ 無線通信端末装置
３ 回線
１１ ＲＦ部
１２ ベースバンド部
１３ アンテナ
１１１ ＲＦ送信部
１１２ ＲＦ受信部
１２１ Ｌ１機能部
１２２ Ｌ２機能部
１２３，１２４ スケジューラ
１２５ 制御部
２１１ 符号化部
２１２ 変調部
２１３ 復調部
２１４ 復号化部
２２１ ＰＤＣＰ送信部
２２２ ＲＬＣ送信部
２２３ ＭＡＣ送信部
２２４ ＭＡＣ受信部
２２５ ＲＬＣ受信部
２２６ ＰＤＣＰ受信部

Claims (7)

  1. 無線基地局及び複数の無線通信端末装置を有する無線通信システムであって、
    前記無線基地局は、
    前記無線通信端末装置との通信に用いるリソースのうちの一部の領域を探索領域として設定する領域設定部と、
    前記探索領域に含まれ、且つ、リソースの論理的位置を基に分割されたグループのうちの自スケジューラ部に割り当てられたグループに属するリソースを選択する、複数のスケジューラ部と、
    前記スケジューラ部により選択されたリソースを用いて、制御情報を含む信号を送信する送信部とを備え、
    前記無線通信端末装置は、
    前記信号を受信し、受信した信号のうちの前記探索領域を探索して自装置宛の制御情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された制御情報を基に、前記無線基地局と通信を行う通信部とを備えた
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 通信に用いるリソースには、異なるサイズを有する複数の種類のリソースが存在し、
    前記領域設定部は、前記無線通信端末装置との通信に用いる送信リソースのサイズを決定し、前記送信リソースのうちの一部の領域を探索領域として設定し、
    前記スケジューラ部は、前記探索領域に含まれ、且つ、前記リソースのうち特定サイズを有する分割基準リソースを論理的位置を基に分割したグループのうち自スケジューラ部に割り当てられたグループに属する基準リソースに対応する送信リソースを選択する
    ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記スケジューラ部は、第１スケジューラ部及び第２スケジューラ部を有し、
    前記第１スケジューラ部は、分割基準リソースであるアグリゲーションレベルが４のＰＤＣＣＨリソースの中でリソースインデックスが０及び偶数であるＰＤＣＣＨリソースが自スケジューラ部に割り当てられたグループとし、
    前記第２スケジューラ部は、分割基準リソースであるアグリゲーションレベルが４のＰＤＣＣＨリソースの中でリソースインデックスが奇数であるＰＤＣＣＨリソースが自スケジューラ部に割り当てられたグループとする
    ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 前記無線通信端末装置は、前記第１グループ及び前記第２グループに対応するように分けられ、
    前記第１スケジューラ部は、前記第１グループに対応する無線通信端末装置に対するリソースの割り当てを行い、
    前記第２スケジューラ部は、前記第２グループに対応する無線通信端末装置に対するリソースの割り当てを行う
    ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
  5. 前記領域設定部は、乱数を用いて前記一部の領域を決定し、
    前記取得部は、前記乱数を用いて一部の領域を特定し探索を行う
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  6. 前記無線通信端末装置との通信に用いるリソースのうちの一部の領域を探索領域として設定する領域設定部と、
    前記探索領域に含まれ、且つ、リソースの論理的位置を基に分割されたグループのうちの自スケジューラ部に割り当てられたグループに属するリソースを選択する、複数のスケジューラ部と、
    前記スケジューラ部により選択されたリソースを用いて、制御情報を含む信号を送信する送信部とを備え、
    を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
  7. 無線基地局装置及び複数の無線通信端末装置を有する無線通信システムの制御方法であって、
    前記無線基地局装置に、前記無線通信端末装置との通信に用いるリソースのうちの一部の領域を探索領域として設定させ、
    前記無線基地局装置が有する複数のスケジューラのそれぞれに、前記探索領域に含まれ、且つ、リソースの論理的位置を基に分割されたグループのうちの自スケジューラに割り当てられたグループに属するリソースを選択させ、
    前記無線基地局装置に、前記スケジューラにより選択されたリソースを用いて、制御情報を含む信号を送信させ、
    前記無線通信端末装置に、前記無線基地局装置から送信された前記信号を受信させ、受信した信号の中の前記探索領域を探索して当該無線通信端末装置宛の制御情報を取得させ、取得した制御情報を基に、前記無線基地局装置と通信を行わせる
    ことを特徴とする無線通信システムの制御方法。
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