JP2016027757A - 無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソースを有効的に活用することである。【解決手段】基地局１０は、移動局と通信する。基地局１０は、スケジューラ部１７と制御信号送信部１８とを有する。スケジューラ部１７は、複数のリソースの中から、上記移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を選定する。制御信号送信部１８は、上記移動局に対し、上記識別情報を送信する。移動局は、制御信号受信部とＤＭ−ＲＳ送信部とを有する。制御信号受信部は、制御信号送信部１８により送信された上記識別情報を受信する。ＤＭ−ＲＳ送信部は、基地局１０に対し、上記識別情報により指定されたリソースを用いて、上記信号を送信する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法に関する。

従来、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を始めとする無線通信方式の適用されたシステムでは、移動局が基地局にデータを送信する際、基地局は、データ受信に先立ち、移動局に対して、上り方向のリソースを割り当てるための制御信号を送信する。移動局は、制御信号の受信に伴い、データとＲＳ（Reference Signal）とを基地局宛に送信する。このＲＳは、データと同一のタイムスロットの１シンボルとして、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）を介して、送信される。基地局は、このＲＳを基にチャネル推定を行い、推定結果を用いて、ＰＵＳＣＨにより受信されたデータを復調する。このＲＳは、受信データの復調に用いられるため、ＤＭ−ＲＳ（DeModulation RS）と呼ばれる。

例えばＬＴＥでは、ＤＭ−ＲＳの系列として、ＺＣ（Zadoff−Chu）系列が用いられており、その識別パラメータとしては、グループ番号、シーケンス番号、サイクリックシフト量がある。これらのパラメータの内、各タイムスロットにおけるグループ番号、及びシーケンス番号は、セルＩＤから一意に識別することができる。サイクリックシフト量は、移動局がデータを送信する直前に、上述の制御信号(Uplink grant)により指定される。但し、サイクリックシフトの間隔を小さくし過ぎると、時間差の大きいマルチパスが発生した場合に、複数の信号が重なってしまうことがある。このため、サイクリックシフト量の上限値として、例えば“８”が設定され、この値が、基地局がＤＭ−ＲＳの送信のために割当て可能なリソース数となる。

3GPP TS36.211 V10.2.0(2011-06) 3GPP TR36.814 V9.0.0(2010-03)

しかしながら、上述した技術は、同一セル内において同一リソースを用いて通信する移動局の数が増加するに伴い、以下の様な課題があった。すなわち、マクロセル内にＲＲＨ（Remote Radio Head）が複数配設された無線通信システムでは、マクロセルを形成する基地局のアンテナと、各ＲＲＨの有する複数のアンテナとが併存するため、１つのセル内に配置されるアンテナの数が増加することとなる。これに伴い、同一セル内において同一リソース（時間及び周波数）を用いて通信する移動局の数が増加する。

一方、上述のＤＭ−ＲＳの送信のために基地局が割り当てるリソースの数は、通常、同時に通信する移動局のＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）のレイヤ数の合計値分必要となる。したがって、上述の値“８”では、移動局が、ＤＭ−ＲＳを基地局に送信する際、リソースが不足する懸念がある。また、リソースが不足しない場合でも、同一のリソースが複数の移動局に割り当てられる（衝突する）確率が上昇することとなり、当該リソースにより複数の移動局からＤＭ−ＲＳを受信した基地局において、これら各移動局に対するチャネル推定精度が低下する可能性がある。基地局は、チャネル推定結果を用いて、ＰＵＳＣＨにより受信されたデータを復調するため、チャネル推定精度の低下は、受信データの正常な復調を阻害する要因となる。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、リソースを有効的に活用することのできる無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、基地局と、該基地局と通信する移動局とを有する。前記基地局は、選定部と第１の送信部とを有する。前記選定部は、複数のリソースの中から、前記移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を選定する。前記第１の送信部は、前記移動局に対し、前記識別情報を送信する。前記移動局は、受信部と第２の送信部とを有する。前記受信部は、前記第１の送信部により送信された前記識別情報を受信する。前記第２の送信部は、前記基地局に対し、前記識別情報により指定されたリソースを用いて、前記信号を送信する。

本願の開示する無線通信システムの一つの態様によれば、リソースを有効的に活用することができるという効果を奏する。

図１は、無線通信システムにおけるセル及びＲＲＨの配置を示す図である。 図２は、基地局の機能的構成を示す図である。 図３Ａは、ＲＲＨ番号を用いたグループ番号決定テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図３Ｂは、ＣＳＩ−ＲＳ識別子を用いたグループ番号決定テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図４は、移動局の機能的構成を示す図である。 図５は、基地局のハードウェア構成を示す図である。 図６は、移動局のハードウェア構成を示す図である。 図７は、無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図８は、基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図９は、移動局の動作を説明するためのフローチャートである。

以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。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、基地局、移動局、及び無線通信方法が限定されるものではない。

図１は、無線通信システム１におけるセルＣ１〜Ｃ３及びＲＲＨ４０ａ〜４０ｌの配置を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１では、複数の基地局１０、２０、３０が、複数のセルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を形成している。各セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３内には、アンテナを有する複数のＲＲＨ（Remote Radio Head）４０ａ〜４０ｌが配設されている。ＲＲＨ４０ａ〜４０ｌは、アンテナ及びＲＦ（Radio Frequency）部とベースバンド処理部等の制御部とがそれぞれ別の位置に配置される。アンテナ及びＲＦ（Radio Frequency）部は、基地局のセルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の端部にそれぞれ配置され、制御部は、基地局１０、２０、３０と略同一の位置にそれぞれ配置される。各ＲＲＨ４０ａ〜４０ｌの制御部は、在圏するセルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を形成する基地局１０、２０、３０と有線接続または一体化されており、各基地局１０、２０、３０との間で協調スケジューリングが可能である。また、本実施例では、移動局５０は、基地局１０配下のＲＲＨ４０ａに在圏するものとする。

なお、図１においては、各セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３に配設されるＲＲＨの数は、４つとして例示しているが、１セル当たりのＲＲＨの数は任意であり、例えば１０以上であってもよい。また、ＲＲＨの設置される位置についても、セル端近傍に限らず、任意である。本実施例では、無線通信システム１において、サイクリックシフト量の上限値として“８”が設定されているため、各基地局１０、２０、３０は、ＤＭ−ＲＳの送信のために、１セル当たり“８”のリソースを割り当てることができる。

図２は、基地局１０の機能的構成を示す図である。図２に示すように、基地局１０は、データ受信部１１と、ＤＭ−ＲＳ受信部１２と、ＣＳＩ（Channel State Information）受信部１３と、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）受信部１４と、チャネル推定部１５と、データ復調部１６とを有する。また、基地局１０は、スケジューラ部１７と、グループ番号決定テーブル１７１と、制御信号送信部１８と、データ送信部１９とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。

データ受信部１１は、移動局５０からＰＵＳＣＨを介して送信される上り方向のデータを受信する。ＤＭ−ＲＳ受信部１２は、ＰＵＳＣＨに対してチャネル推定を行う際に参照されるＤＭ−ＲＳを受信する。ＣＳＩ受信部１３は、移動局５０によって測定された、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄ毎のＣＳＩ値を受信する。ＳＲＳ受信部１４は、移動局５０から送信されたＳＲＳを受信すると共に、当該ＳＲＳを用いて、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄ毎の受信品質を測定する。チャネル推定部１５は、ＤＭ−ＲＳを参照信号として、ＰＵＳＣＨに対するチャネル推定を実行する。データ復調部１６は、チャネル推定部１５によるチャネル推定結果を基に、移動局５０から受信されたデータを復調する。

スケジューラ部１７は、ＣＳＩまたはＳＲＳによる受信品質の測定結果を基に、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄの中から、移動局５０がＤＭ−ＲＳの送信に使用するＲＲＨを特定し、当該ＲＲＨの番号を基に、グループ番号インデックスｉを選定する。制御信号送信部１８は、受信品質の受信に先立ち、ＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを移動局５０に送信する。また、制御信号送信部１８は、移動局５０がＤＭ−ＲＳの送信に用いるリソースを指定する識別情報として、選定されたグループ番号インデックスｉを移動局５０に送信する。データ送信部１９は、移動局５０からの要求に応じて、下り方向のデータを移動局５０宛に送信する。

スケジューラ部１７は、グループ番号決定テーブル１７１を参照して、グループ番号ｕを決定する。図３Ａは、ＲＲＨ番号を用いたグループ番号決定テーブル１７１ａ内のデータ格納例を示す図である。図３Ａに示すように、グループ番号決定テーブル１７１ａには、スケジューラ部１７がＣＳＩからＲＲＨ番号を経てグループ番号ｕを決定する際に参照されるデータが格納されている。グループ番号決定テーブル１７１ａは、ＲＲＨ番号格納領域とｇ（i）格納領域とを有する。グループ番号決定テーブル１７１ａには、基地局における受信電力値が最大となるＲＲＨ番号が一意に定まることで、当該移動局が使用するグループ番号ｕの算定に用いられるｇ（i）の値が決定可能となるように、ＲＲＨ番号として“０”〜“７”の値が保持されている。基地局における受信電力は、移動局５０から送信されたＳＲＳをＳＲＳ受信部１４にて測定することにより求めることができる。また、ｇ（i）として“０”〜“７”の値が設定されている。

別の態様として、スケジューラ部１７は、グループ番号決定テーブル１７１ｂを参照することで、ＣＳＩ−ＲＳ識別子から直接的にｇ（i）を特定することができる。図３Ｂは、ＣＳＩ−ＲＳ識別子を用いたグループ番号決定テーブル１７１ｂ内のデータ格納例を示す図である。図３Ｂに示すように、グループ番号決定テーブル１７１ｂには、スケジューラ部１７がＣＳＩからグループ番号ｕを決定する際に参照されるデータが格納されている。グループ番号決定テーブル１７１ｂは、ＣＳＩ−ＲＳ識別子格納領域とｇ（i）格納領域とを有する。ＣＳＩ−ＲＳ識別子格納領域には、ＣＳＩ−ＲＳ識別子として“０”〜“７”の値が保持され、ｇ（i）格納領域には、グループ番号ｕのパラメータｇ（i）として“０”〜“７”の値が設定されている。これにより、スケジューラ部１７は、移動局における受信電力値または受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）が最大となるＣＳＩ−ＲＳ識別子が一意に定まることで、当該移動局が使用すべきｇ（i）の値を決定可能となる。

以上、基地局１０の機能的構成を説明したが、他の基地局２０、３０の機能的構成は、基地局１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

図４は、移動局の機能的構成を示す図である。図４に示すように、移動局５０は、制御信号受信部５１とＲＳ系列番号決定部５２とＲＳ系列生成部５３とＤＭ−ＲＳ送信部５４とデータ送信部５５とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。制御信号受信部５１は、基地局１０から、複数のＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを受信すると共に、複数のＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕの中から何れのグループ番号ｕを用いるかを示すグループ番号インデックスｉを受信する。ＲＳ系列番号決定部５２は、制御信号受信部５１から入力されたグループ番号インデックスｉを基に、ＤＭ−ＲＳの系列の生成に必要なＤＭ−ＲＳ系列番号を決定する。ＲＳ系列生成部５３は、ＲＳ系列番号決定部５２から入力されたＤＭ−ＲＳ系列番号を用いて、送信に使用するリソースの指定されたＤＭ−ＲＳ系列を生成する。ＤＭ−ＲＳ送信部５４は、グループ番号インデックスｉにより指定されたリソースを用いて、生成されたＤＭ−ＲＳ系列の信号を、基地局１０に送信する。データ送信部５５は、データと併せて送信されるＤＭ−ＲＳを参照したチャネル推定の対象となるＰＵＳＣＨを介して、基地局１０に対して、上り方向のデータを送信する。

図５は、基地局１０のハードウェア構成を示す図である。図５に示すように、基地局１０は、ハードウェアの構成要素として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０ａと、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１０ｂと、メモリ１０ｃと、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０ｄと、ネットワークＩＦ（Inter Face）１０ｅとを有する。ＤＳＰ１０ａと、ＦＰＧＡ１０ｂとは、スイッチ等のネットワークＩＦ１０ｅを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。ＲＦ回路１０ｄは、アンテナＡ１を有する。メモリ１０ｃは、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory)、フラッシュメモリにより構成される。チャネル推定部１５、及びスケジューラ部１７は、例えばＤＳＰ１０ａ、ＦＰＧＡ１０ｂ等の集積回路により実現される。データ受信部１１、ＤＭ−ＲＳ受信部１２、ＣＳＩ受信部１３、ＳＲＳ受信部１４、データ復調部１６、制御信号送信部１８、及びデータ送信部１９は、ＲＦ回路１０ｄにより実現される。グループ番号決定テーブル１７１は、メモリ１０ｃにより実現される。以上、基地局１０のハードウェア構成を説明したが、他の基地局２０、３０のハードウェア構成は、基地局１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

また、上述した移動局５０は、物理的には、例えば携帯電話によって実現される。図６は、移動局５０のハードウェア構成を示す図である。図６に示すように、移動局５０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０ａと、メモリ５０ｂと、アンテナＡ２を有するＲＦ回路５０ｃと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置５０ｄとを有する。メモリ５０ｂは、例えば、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリにより構成される。制御信号受信部５１、ＤＭ−ＲＳ送信部５４、及びデータ送信部５５は、ＲＦ回路５０ｃにより実現される。また、ＲＳ系列番号決定部５２、及びＲＳ系列生成部５３は、例えばＣＰＵ５０ａ等の集積回路により実現される。

次に、本実施例における無線通信システム１の動作を説明する。説明の前提として、ＤＭ−ＲＳは、ＰＵＳＣＨを介して送信されたデータを復調するためのチャネル推定に用いられる既知信号（パイロット信号）である。ＤＭ−ＲＳのデータ配列は、３ＧＰＰ（TS36.211 5.5.1章）に記載されているため、その詳細な説明は省略するが、ＤＭ−ＲＳ系列は、グループ番号ｕ、シーケンス番号ν、及び、サイクリックシフト量αにより定義される。グループ番号ｕは、３０種類定義されており、シーケンス番号νは、２種類定義されている。各タイムスロットにおける番号ｕ、νの値は、従来技術ではセルＩＤから一意に定まるが、本実施例では、これらの番号ｕ、νの内、グループ番号ｕは、同一セル内に複数のアンテナが存在する場合でも、互いに衝突しないように設定される。これに対して、サイクリックシフト量αは、ＤＭ−ＲＳ系列を時間軸上でサイクリックにシフトさせる量に相当し、下り方向の制御信号により、基地局１０から移動局に通知される。サイクリックシフト量αは、最大８種類指定可能である。このＤＭ−ＲＳ系列は、サブキャリア番号の昇順に各サブキャリアにマッピングされる。

以下の動作説明では、移動局５０が、基地局１０の形成するセルＣ１に在圏し、無線チャネルを介して、基地局１０との間で通信を行っている場合を想定する。図７は、無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。

Ｓ１では、基地局１０は、移動局５０に向けて、ＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを送信する。このＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕは、従来の様にセルＩＤから一意に決定されるものではなく、基地局１０から移動局５０に対して、ＰＵＳＣＨ ＲＳ用のリソースを指定するものである。ＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕは、０〜２９の３０種類の中から指定されるが、基地局１０は、例えば、その内の４種類を選択し、この４種類のグループ番号（ｉｎｄｅｘ０〜３）へのマッピング情報を移動局５０に通知する。例えば、ＬＴＥでは、ＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕには、タイムスロット毎に変更するグループホッピングが定義されており、基地局１０は、上記グループ番号ｕを指定することができる。当該指定は、既存の３ＧＰＰ仕様（TS36.211 5.5.1.3）に則って行われるため、その詳細な説明は省略するが、本実施例では更に、基地局１０は、インデックスｉを用いて、下記数式（１）により、ＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを指定する。

ここで、グループ番号ｕのパラメータであるｇ（ｉ）は、ｉが異なる値をとる場合に異なるｕが算定されるように、事前に定義される関数であり、例えば、ｇ（ｉ）＝ｉとしてもよい。基地局１０は、上記数式（１）において、上述のように、例えばｉとして０〜３の４種類の値を取り得ることを、移動局５０に知らせることにより、複数の使用し得るｕを移動局５０に通知する。あるいは、上記数式（１）及び取り得るｉの値を予め仕様で定めておき、基地局１０と移動局５０とがその値を共有しておくことにより、上記Ｓ１のステップを省力することも可能である。このとき算定されたグループ番号ｕは、移動局５０に通知される。

Ｓ２では、移動局５０は、基地局１０宛に、無線チャネルの受信品質を通知する。このとき通知される受信品質（チャネル品質）は、下り方向の受信品質を示すＣＳＩであってもよいし、上り方向の受信品質を基地局１０が測定するためのＳＲＳであってもよい。また、移動局５０は、双方を通知してもよい。

ＣＳＩは、移動局５０が、基地局１０からＲＲＨを介して所定周期で送信されるＣＳＩ−ＲＳ（Reference Signal）を基に測定する。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Index）を含む。例えば、ＬＴＥのＣｏＭＰ（Coordinated Multi Point transmission/reception）では、複数のアンテナポートが定義されており、ＣＳＩ−ＲＳは、基地局１０の各アンテナポートから送信される。また、無線通信システム１は、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄ（図１参照）の各々に対して、アンテナポートを割り当てることもできる。この場合、移動局は、各アンテナポートから送信される信号の品質を測定し、該測定結果をＣＳＩとして基地局１０に送信する。これにより、基地局１０は、各移動局が、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄの内、何れのＲＲＨ付近に位置するかを推定することができる。一方、ＳＲＳは、移動局が基地局１０に対して送信する信号である。各ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄは当該信号を受信し、基地局１０は、各ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄにおける受信電力の値を比較することにより、各移動局が、ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄの内、何れのＲＲＨ付近に位置するかを推定することができる。上述したように、基地局１０は、ＣＳＩ、ＳＲＳの何れによっても、上記グループ番号ｕの決定に必要な、ＲＲＨの特定を行うことができる。

Ｓ３では、基地局１０は、Ｓ２で通知された受信品質を基に、移動局５０に対するスケジューリングを行う。すなわち、基地局１０は、ＲＲＨ毎に用いる、グループ番号のインデックスを予め設定しておき、上述の手法により、移動局５０が近接するＲＲＨを特定すると共に、該ＲＲＨに対応するグループ番号ｕのリソースを移動局に使用させる。このとき、基地局１０は、隣接するＲＲＨ間においては、異なるグループ番号を指定するものとすれば、特に使用リソースの衝突する可能性の高い移動局間における衝突は回避され、移動局が上り信号を送信した際の、ＤＭ−ＲＳを用いたチャネル推定の精度が向上する。

Ｓ４では、基地局１０は、Ｅ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced−Dedicated Physical Control CHannel）を介して、Ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔの制御信号を送信する。この制御信号には、Ｓ３で決定されたグループ番号ｕのインデックスｉが含まれており、移動局５０は、当該インデックスｉを基に、ＤＭ−ＲＳの送信に使用するリソースを特定可能となる。

なお、Ｓ４では、パターンの多いグループ番号ｕ（例えば、３０パターン）そのものではなく、移動局間における使用リソースの衝突を回避可能な範囲内でパターンの少ない、グループ番号ｕのインデックスｉ（例えば、８パターン）が送信されるものとした。これにより、基地局１０は、制御信号の送信に必要なビット数を削減することができる。しかしながら、移動局５０がリソースを特定可能であれば足りることから、基地局１０は、グループ番号ｕのインデックスｉではなく、グループ番号ｕ自体を送信（通知）するものとしてもよい。これにより、基地局１０がグループ番号ｕの絞込みを行う処理に伴う時間と負荷が低減される。また、制御信号の送信には、Ｅ−ＤＰＣＣＨを使用するものとしたが、これに限らず、ＭＡＣ（Media Access Control）エレメントに挿入する方法、あるいは、上位レイヤのＲＲＣ（Radio Resource Control）メッセージにより通知する方法を用いてもよい。

Ｓ５では、移動局５０は、Ｓ４で送信された上記制御信号に含まれる、グループ番号ｕのインデックスｉに基づき、基地局１０宛のＤＭ−ＲＳを生成し、当該ＤＭ−ＲＳを、データと併せて、基地局１０に送信する。ＤＭ−ＲＳの送信には、移動局５０のＭＩＭＯのレイヤ数分のリソースが使用されるが、このとき使用されるリソースは、基地局１０がグループ番号インデックスにより指定したリソースである。このため、移動局５０が複数のリソースを使用する場合でも、他の移動局との間で使用リソースが衝突することはない。換言すれば、移動局５０は、自局専用のリソースを用いて、ＤＭ−ＲＳを送信することができる。したがって、基地局１０は、移動局５０に対するチャネル推定を高精度に行うことができる。その結果、基地局１０は、ＰＵＳＣＨにより受信されたデータを正常に復調することが可能となる。

次に、図８、図９を参照しながら、基地局１０、移動局５０それぞれの動作を説明する。図８は、基地局１０の動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ１１では、基地局１０の制御信号送信部１８は、移動局５０に対して、複数のＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを通知する。Ｓ１２では、ＣＳＩ受信部１３またはＳＲＳ受信部１４が、移動局５０における受信品質を取得する。Ｓ１３では、スケジューラ部１７は、Ｓ１２で取得された受信品質（ＣＳＩまたはＳＲＳ）を基に、移動局５０における受信電力値が最大のＲＲＨを特定し、このＲＲＨを介して、リソース割当てに使用するグループ番号インデックスｉを決定する。

ここで、スケジューラ部１７の実行するＳ１３の処理、すなわち、基地局１０が、移動局５０のＣＳＩに基づき、グループ番号ｕを決定する処理について詳述する。基地局１０は、配下のＲＲＨ４０ａ〜４０ｄから移動局５０に向けて、上述のＣＳＩ−ＲＳを送信する。ＣＳＩ−ＲＳには、ＲＲＨ毎に異なる識別子として「ＣＳＩ−ＲＳ識別子」が含まれている。移動局５０は、ＣＳＩ−ＲＳ識別子毎に受信品質を測定し、当該測定結果を基地局１０に報告する。基地局１０には、ＣＳＩ−ＲＳ識別子と配下のＲＲＨとの対応関係が保持されているため、基地局１０は、各ＣＳＩ−ＲＳ識別子に対応するＣＳＩ−ＲＳのＣＳＩを比較することで、何れのＲＲＨからの受信電力あるいは受信ＳＩＮＲの値が最大であるかを検知することができる。受信電力値あるいは受信ＳＩＮＲ値が最大値をとるＲＲＨは、移動局５０から最も近いＲＲＨであると推測されることから、上り方向の信号の受信機として使用される可能性が高い。したがって、基地局１０は、移動局５０からのＤＭ−ＲＳ受信に際しては、受信電力値が最大値をとるＲＲＨに対応したグループ番号ｕ、ひいてはリソースを使用することが望ましい。そこで、スケジューラ部１７は、予め保持しているグループ番号決定テーブル１７１ａを参照し、受信電力値が最大値をとるＲＲＨのＲＲＨ番号から、移動局５０が使用すべきグループ番号ｕを求めるためのｇ（ｉ）を特定する。スケジューラ部１７は、グループ番号ｕの上記算定式（１）に当該ｇ（ｉ）を代入して、グループ番号ｕを決定する。これにより、移動局５０がＤＭ−ＲＳの送信に使用するＲＲＨに固有のグループ番号ｕが、移動局５０に割り当てられる。

また、上記ＲＲＨ番号とＣＳＩ−ＲＳ識別子との対応関係は、基地局１０と各ＲＲＨ４０ａ〜４０ｄとの間で事前に共有されていることから、基地局１０は、グループ番号ｕの決定に際して、グループ番号決定テーブル１７１ｂを参照するものとしてもよい。すなわち、グループ番号決定テーブル１７１ｂには、受信電力値あるいは受信ＳＩＮＲが最大値をとるＣＳＩ−ＲＳ識別子と、グループ番号ｕを求めるためのｇ（ｉ）とが対応付けられている。したがって、スケジューラ部１７は、ＣＳＩ−ＲＳに含まれるＣＳＩ−ＲＳ識別子から、受信電力値あるいは受信ＳＩＮＲ値が最大値をとるＣＳＩ−ＲＳ識別子を検知することにより、ＲＲＨ番号を経由することなく、移動局５０が使用すべきグループ番号ｕを求めるためのｇ（ｉ）を特定することができる。そして、スケジューラ部１７は、グループ番号ｕの上記算定式（１）に当該ｇ（ｉ）を代入して、グループ番号ｕを決定する。これにより、移動局５０がＤＭ−ＲＳの送信に使用するＲＲＨに固有のグループ番号ｕが、移動局５０に割り当てられる。

なお、上記説明では、基地局１０が、受信品質としてＣＳＩ−ＲＳ及びＣＳＩを用いる例について説明したが、ＳＲＳを用いる場合も同様の手法で、グループ番号ｕを決定することができる。

Ｓ１４では、基地局１０の制御信号送信部１８は、Ｓ１３で決定されたグループ番号インデックスｉを移動局５０に送信する。Ｓ１５では、チャネル推定部１５は、移動局５０宛に送信したＤＭ−ＲＳ系列情報に基づき、ＤＭ−ＲＳ受信部１２により受信されたＤＭ−ＲＳに対して、チャネル推定を行う。そして、Ｓ１６では、データ復調部１６は、Ｓ１５でのチャネル推定結果に基づき、データ受信部１１により受信されたデータを復調する。

図９は、移動局５０の動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ２１では、移動局５０の制御信号受信部５１は、基地局１０から、複数のＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕを受信する。Ｓ２２では、ＤＭ−ＲＳ送信部５４は、移動局５０における受信品質として、ＣＳＩまたはＳＲＳを、基地局１０宛に送信する。Ｓ２３では、制御信号受信部５１は、Ｓ２１で受信された複数のＤＭ−ＲＳのグループ番号ｕの中から何れのグループ番号ｕを用いるかを示すグループ番号インデックスｉを受信する。Ｓ２４では、ＲＳ系列生成部５３は、Ｓ２３で受信されたグループ番号インデックスｉを用いて、上り方向のＤＭ−ＲＳ系列を生成する。Ｓ２５では、ＤＭ−ＲＳ送信部５４は、基地局１０に対して、ＤＭ−ＲＳを送信すると共に、データ送信部５５は、基地局１０に対して、データを送信する。これにより、移動局５０は、自局のＤＭ−ＲＳを基地局１０に送信する際、指定されたリソースを専有することができる。

以上説明したように、無線通信システム１は、基地局１０と、基地局１０と通信する移動局５０とを有する。基地局１０は、移動局５０と通信する。基地局１０は、スケジューラ部１７と制御信号送信部１８とを有する。スケジューラ部１７は、複数のリソースの中から、移動局５０が信号（ＤＭ−ＲＳ）の送信に用いるリソースを指定する識別情報（グループ番号インデックスｉ）を選定する。制御信号送信部１８は、移動局５０に対し、上記識別情報を送信する。移動局５０は、制御信号受信部５１とＤＭ−ＲＳ送信部５４とを有する。制御信号受信部５１は、制御信号送信部１８により送信された上記識別情報を受信する。ＤＭ−ＲＳ送信部５４は、基地局１０に対し、上記識別情報により指定されたリソースを用いて、上記信号を送信する。基地局１０は、移動局５０から送信された上記信号を、上記識別情報を用いて受信するＤＭ−ＲＳ受信部１２を更に有するものとしてもよい。

また、スケジューラ部１７は、基地局１０における受信品質に基づき、上記識別情報を選定するものとしてもよい。当該受信品質は、例えば、移動局５０によって測定されたＣＳＩの示す値であり、例えば、基地局１０がＳＲＳを用いて測定した値である。ＲＲＨは、移動局５０における受信品質が高い程、移動局５０の近傍に位置する可能性が高い。このため、スケジューラ部１７が、基地局１０における受信品質に基づき、上記識別情報を選定するものとすれば、ＲＲＨを介して信号を送信する移動局の位置に応じて、異なる識別情報を選定することができる。また、リソースは、識別情報によって定まる。したがって、スケジューラ部１７が、接続先のＲＲＨの異なる移動局毎に、異なる識別情報を割り当てるものとすれば、同一のリソースを複数の移動局が使用すること（衝突）は回避され、移動局は、当該リソースを専有することができる。

更に、上記信号は、基地局１０がＰＵＳＣＨを介して移動局から受信したデータを復調する際に実行されるチャネル推定に用いられるＤＭ−ＲＳである。基地局１０は、ＤＭ−ＲＳを参照して、データ送信用のチャネルであるＰＵＳＣＨに対するチャネル推定を行う。このため、移動局５０が、自局専用のリソースを用いてＤＭ−ＲＳを送信するものとすれば、当該リソースにおいて、他の移動局からのＤＭ−ＲＳとの衝突は起こり得ず、基地局１０は、正確なＤＭ−ＲＳを基にした高精度なチャネル推定を行うことができる。その結果、基地局１０は、正確なチャネル推定値を基に、受信データを正常に復調することが可能となる。

上述のように、基地局１０は、複数のＰＵＳＣＨ ＤＭ−ＲＳのグループ番号を予め用意しておき、下り方向の制御信号の送信に際し、移動局５０が何れのＤＭ−ＲＳ用リソースを用いてＤＭ−ＲＳを送信すべきかを通知する。これにより、無線通信システム１では、基地局１０は、各移動局に対して、異なるＤＭ−ＲＳ用リソースを割り当てることができる。換言すれば、基地局１０は、制御信号（ＵＬｇｒａｎｔ）を送信する際、各移動局に専用のリソースを割り当てることができる。したがって、ＲＲＨを有する無線通信システム１のように、同一セル内において、同一のリソース（時間及び周波数）を用いて通信を行う移動局の数が増加した場合であっても、移動局がＤＭ−ＲＳを送信する際にリソースが不足するという事態は回避される。その結果、複数のＲＲＨを有する基地局１０が、同時に通信を行うことのできる移動局の数を増加させることができ、システム全体の通信容量が増大する。

なお、上記実施例においては、基地局１０が、ＰＵＳＣＨのＤＭ−ＲＳのグループ番号またはそのインデックスを指定する態様について説明したが、グループ番号による系列生成の対象は、ＰＵＳＣＨのＤＭ−ＲＳに限定されない。例えば、無線通信システム１に係る技術は、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）のＤＭ−ＲＳ、ＰＵＣＣＨのデータ部、ＳＲＳのように、グループ番号による系列生成が実行される信号またはデータに対しても適用可能である。したがって、リソースを決定するためのグループ番号ｕ及びグループ番号インデックスｉについても、データチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）のＲＳの番号に限らず、制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）のＲＳの番号であってもよい。更に、グループ番号ｕ及びグループ番号インデックスｉは、制御チャネルのＲＳを変調した結果として得られるデータ部の生成に用いられる番号、あるいは、ＳＲＳの番号であってもよい。

また、基地局１０により指定されたグループ番号は、移動局５０の位置によって特定される最寄りのＲＲＨ４０ａに基づくものであることから、移動局５０が移動しない限り、基地局１０は、チャネル種別を問わず、同じグループ番号を使用可能である。したがって、基地局１０は、あるチャネル（ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ）について指定した番号を、所定期間、別のチャネルについて用いる（流用する）ことができる。

上記実施例では、移動局として、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を想定して説明したが、本発明は、移動局に限らず、基地局との間で通信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。

更に、図２に示した基地局１０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、データ受信部１１とデータ送信部１９、あるいは、ＣＳＩ受信部１３とＳＲＳ受信部１４をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、スケジューラ部１７に関し、上記ｇ（ｉ）を特定する部分とグループ番号ｕを決定する部分とに分散してもよい。図４に示した移動局５０の構成要素についても同様に、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。また、メモリ１０ｃ、５０ｂを、基地局１０、移動局５０の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。

１ 無線通信システム
１０、２０、３０ 基地局
１０ａ ＤＳＰ
１０ｂ ＦＰＧＡ
１０ｃ メモリ
１０ｄ ＲＦ回路
１０ｅ ネットワークＩＦ
１１ データ受信部
１２ ＤＭ−ＲＳ受信部
１３ ＣＳＩ受信部
１４ ＳＲＳ受信部
１５ チャネル推定部
１６ データ復調部
１７ スケジューラ部
１７１、１７１ａ、１７１ｂ グループ番号決定テーブル
１８ 制御信号送信部
１９ データ送信部
４０ａ〜４０ｌ ＲＲＨ
５０ 移動局
５０ａ ＣＰＵ
５０ｂ メモリ
５０ｃ ＲＦ回路
５０ｄ 表示装置
５１ 制御信号受信部
５２ ＲＳ系列番号決定部
５３ ＲＳ系列生成部
５４ ＤＭ−ＲＳ送信部
５５ データ送信部
Ａ１、Ａ２ アンテナ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ セル

Claims (7)

1. 基地局と、該基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムであって、
   前記基地局は、
   複数のリソースの中から、前記移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を選定する選定部と、
   前記移動局に対し、前記識別情報を送信する第１の送信部とを有し、
   前記移動局は、
   前記第１の送信部により送信された前記識別情報を受信する受信部と、
   前記基地局に対し、前記識別情報により指定されたリソースを用いて、前記信号を送信する第２の送信部と
   を有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記選定部は、前記基地局における受信品質に基づき、前記識別情報を選定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記受信品質は、前記移動局によって測定されたＣＳＩ（Channel State Information）の示す値であることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記受信品質は、前記基地局がＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を用いて測定した値であることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
5. 複数のリソースの中から、移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を選定する選定部と、
   前記移動局に対し、前記識別情報を送信する送信部と、
   前記移動局から送信された前記信号を、前記識別情報を用いて受信する受信部と
   を有することを特徴とする基地局。
6. 基地局から送信された、移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を受信する受信部と、
   前記基地局に対し、前記識別情報により指定されたリソースを用いて、前記信号を送信する送信部と
   を有することを特徴とする移動局。
7. 基地局と、該基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   前記基地局は、
   複数のリソースの中から、前記移動局が信号の送信に用いるリソースを指定する識別情報を選定し、
   前記移動局に対し、前記識別情報を送信し、
   前記移動局は、
   送信された前記識別情報を受信し、
   前記基地局に対し、前記識別情報により指定されたリソースを用いて、前記信号を送信する
   ことを特徴とする無線通信方法。

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