JP2022002410A - 移動局、基地局、及び、それらの方法 - Google Patents

移動局、基地局、及び、それらの方法 Download PDF

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Abstract

【課題】マルチユーザダイバーシチ効果とスケジューリング情報によるオーバーヘッドのトレードオフとを考慮した通信技術を提供する。【解決手段】移動局は、リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を移動局がサポートすることを示す指示を、基地局へ送信し、上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、基地局から受信する。上りリソース割当情報は、PUSCHの送信のための少なくとも2つ以上のリソースブロックセットを指定する。移動局は、PUSCHの復調に使うための復調参照信号を、基地局へ送信し、復調参照信号の系列長は、割り当てられるリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致する。割り当てられたリソースブロックセットの夫々は、1以上の連続したリソースブロックで構成され、移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上で分かれている。【選択図】図1

Description

本発明は、移動局、基地局、及び、それらの方法に関する。
移動無線通信の高速化への要求に応えるため、広帯域の無線通信が不可欠となってきている。広帯域の移動無線通信では、複数の遅延パスの影響により周波数軸上において伝搬路品質(Channel quality indicator: CQIとも言う)が変動する周波数選択性フェージングが発生する。また、基地局が複数の移動局(User Equipment :UEともいう)と通信するマルチアクセスを考えると、移動局が基地局と通信をする環境はそれぞれ異なるので、それぞれの移動局の周波数領域のCQIは異なる。以上のことにより、それぞれの移動局における周波数領域のCQIを比較し、CQIの優れたサブキャリアをそれぞれの移動局に割り当てるというスケジューリングを行うことにより、システムスループットが向上することが知られている。上述のスケジューリングは伝搬路依存の周波数スケジューリング又はFrequency domain channel-dependent schedulingと呼ばれる。
3rd Generation Partnership Project(3GPP)にて標準化が進められているLong Term Evolution(LTE)では、下りリンクのアクセス方式として、Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)が採用されている。LTEの下りリンクでは、上述の伝搬路依存の周波数スケジューリングが適用され、1伝送タイムインターバル(TTI:Transmit Time Interval)内において周波数軸上で連続なリソースブロック(リソースブロック:複数のサブキャリアから構成される)から構成される周波数ブロックを1移動局あたり複数個割り当てることができる。図17にLTEの下りリンクにおける周波数ブロック割当の例を示す。ここでは、システム帯域において1TTI内に4移動局がスケジューリングされる例である。移動局1(UE1)の周波数ブロック数は3、移動局2(UE2)の周波数ブロック数は2、移動局3(UE3)の周波数ブロックは2、移動局4(UE4)の周波数ブロックは1となる。
一方、LTEの上りリンクのアクセス方式はSingle Carrier-Frequency Division Multiplexing Access (SC-FDMA)が採用されている(周波数領域でサブキャリアマッピングを行なう送信機構成の場合、Discrete Fourier Transform-spread-OFDM (DFT-s-OFDM)とも呼ばれる)。LTEの上りリンクでも同様に、伝搬路依存の周波数スケジューリングが適用されるが、ピーク対平均電力比(Peak to Average Power Ratio:PAPR)を小さく抑えるため、1TTI内において1移動局あたり連続するリソースブロックを割り当てる制限を設けている。つまり、周波数ブロック数は常に1ということになる。図18にLTEの上りリンクの周波数ブロック割当の例を示す。図17と同様にシステム帯域において1TTI内に4移動局がスケジューリングされる例である。移動局1〜4(UE1〜4)の周波数ブロック数は常に1となっている。
また、非特許文献1では、SC-FDMAを拡張したアクセス方式として、1TTI内において1移動局あたり複数の周波数ブロックの割当を許容するアクセス方式(以下ではMulti Carrier FDMA(MC−FDMA)と記述する。)を採用することにより、周波数スケジューリングのマルチダイバーシチ効果を大きくし、システムスループットの向上を図ることが提案されている。尚、このMulti Carrier FDMA(MC−FDMA)は、FDMA-Adaptive Spectrum Allocation (FDMA‐ASA)と呼ばれることもある方式である。
図19にSC-FDMAとMC−FDMAの送信機構成の一例とスペクトラムの構成を示す。SC-FDMAとMC−FDMAの送信機のブロック構成は同一であり、データ生成部1701、DFT部1702、サブキャリアマッピング部1703、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部1704、サイクリックプレフィックス部1705からなる。
まず、データ生成部1701においてデータ生成を行い、DFT部1702において時間領域の信号から周波数領域の信号に変換した後、サブキャリアマッピング部1703に入力する。SC-FDMAとMC−FDMAの相違点は、サブキャリアマッピング部のサブキャリアをマッピングするときの周波数ブロック数の制限である。SC-FDMAの周波数スペクトルは必ず連続となる(周波数ブロック数=1)が、MC−FDMAでは不連続な周波数スペクトルとなる(周波数ブロック数>1)可能性がある。次に、IFFT部1704において、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換した後、サイクリックプレフィックスを付加して送信する。サイクリックプレフィックス付加とは、図20で示すように、データの後部をブロックの先頭にコピーすることである。なお、サイクリックプレフィックスは、受信側での周波数領域等化を効果的に実行するために挿入する。なお、サイクリックプレフィックス長は、伝搬路の遅延パスの最大遅延時間を越えないように設定することが望ましい。
また、OFDMのPAPRはサブキャリア数が大きくなるにつれ、PAPRが増大する。しかし、サブキャリア数が50程度でPAPRの増大は非常に小さくなり、PAPRはほぼ飽和する。マルチユーザダイバーシチ効果が期待できる広帯域伝送では、サブキャリア数は50以上となることが一般的であり、その場合には、周波数ブロック数を小さくしても、PAPRの改善は期待できない。一方、MC−FDMAは、周波数ブロック数が大きくなると、周波数軸上で不連続な周波数スペクトルを含むことになるので、PAPRが大きくなってしまう。従って、MC−FDMAでは、周波数ブロック数を小さく抑えることにより、PAPRの改善が期待できる。
周波数ブロック数を大きくすることによりリソースブロックを割り当てる自由度は高くなるため、伝搬路依存の周波数スケジューリングによるマルチダイバーシチ効果は大きくなる。しかしながら、周波数ブロック数を大きくする場合、リソースブロック割当情報の通知によるオーバーヘッドが大きくなることが考えられる。実際、LTEの下りリンクのリソースブロック割当情報の通知に採用が検討されているBitmapの方法(周波数ブロック数が大きい場合に適した通知方法) (非特許文献2、3参照)は、LTEの上りリンクの割当情報の通知に用いられる木構造ベース(Tree-based)の方法(周波数ブロック数が小さい場合に適した通知方法)(非特許文献4参照)よりもオーバーヘッドが大きくなっている。
具体的には、100リソースブロックを割り当てる場合、Bit mapを用いると100ビットのスケジューリング情報が必要となるが、Tree-basedを用いるとlog2100(100+1)/2=13ビットのスケジューリング情報が必要となる(周波数)ブロック=1の場合)。実際、LTEの下りでは割り当てるリソースブロックに制限を加えて、上限37ビットのスケジューリング情報を用いている。また、Tree-basedを周波数ブロック数が大きい場合に適用すると、周波数ブロック数が1のSC-FDMAの場合と比較して、必要な通知ビット数は周波数ブロック数倍となってしまう。具体的には、周波数ブロック数=1の場合でTree-basedを用いるときのオーバーヘッドを上述の13ビットとすると、周波数ブロック数=2の場合は13×2=26ビット、周波数ブロック数=4の場合は13×4=52ビットと増加してしまうことになる。
眞嶋圭吾, 三瓶政一、"ダイナミックスペクトラム制御を用いた広帯域シングルキャリア伝送方式に関する検討"信学技報RCS2006-233、2007年1月 3GPP R1-074208 LG Electronics, "DL LVRB allocation approach 2, " 2007年10月 3GPP R1-072723 Mitsubishi Electric, "Scheduling Policy and Signaling wayon DL Resource Allocation, "2007年6月 3GPP R1-070881 NEC Group, NTT DoCoMo "Uplink Resource Allocation for E-UTRA, "2007年2月
上述の通り、一般的に、周波数ブロック数を大きくすることにより、リソースブロックの割当パターンは多くなるので、基地局が移動局に通知するスケジューリング情報によるオーバーヘッドは大きくなってしまう。従って、マルチダイバーシチ効果とスケジューリング情報によるオーバーヘッドとはトレードオフの関係にある。図21は、本発明に関係する技術のシステム図である。この技術はすべての移動局において、同一かつ固定の周波数ブロック数を用いていた。従って、マルチダイバーシチ効果とスケジューリングオーバーヘッドはトレードオフを考慮した最適化が十分に行われていなかった。
さらに、アクセス方式がMC−FDMAの場合では、PAPRが周波数ブロック数に依存することが知られているが、すべての移動局において同一かつ固定の周波数ブロック数を用いていた。そのため、PAPRを考慮した周波数ブロック数を設定・更新していなかった。
以上の理由から、達成できるスループットが制限されるという問題があった。
本発明の目的は、マルチユーザダイバーシチ効果とスケジューリング情報によるオーバーヘッドのトレードオフとを考慮した通信技術を提供することにある。
本発明の一態様は、移動局であって、リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を前記移動局がサポートすることを示す指示を、基地局へ送信するよう構成された送信手段と、上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、基地局から受信するよう構成された受信部と、を備え、前記上りリソース割当情報は、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、前記設定された数は、少なくとも2以上であり、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、前記送信手段は、前記PUSCHの復調に使うための復調参照信号を、前記基地局へ送信するよう構成され、前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、移動局である。
本発明の一態様は、基地局であって、リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を移動局がサポートすることを示す指示を、前記移動局から受信するよう構成された受信手段と、上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、前記移動局へ送信するよう構成された送信手段と、を備え、前記上りリソース割当情報は、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、前記設定された数は、少なくとも2以上であり、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、前記受信手段は、前記PUSCHの復調に使うための復調参照信号を、前記移動局から受信するよう構成され、前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、基地局である。
本発明の一態様は、移動局における方法であって、リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を前記移動局がサポートすることを示す指示を、基地局へ送信し、上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、基地局から受信し、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調に使うための復調参照信号を、前記基地局へ送信する、ことを備え、前記上りリソース割当情報は、前記PUSCHの送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、前記設定された数は、少なくとも2以上であり、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、方法である。
本発明の一態様は、基地局における方法であって、リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を移動局がサポートすることを示す指示を、前記移動局から受信し、上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、前記移動局へ送信し、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調に使うための復調参照信号を、前記移動局から受信する、ことを備え、前記上りリソース割当情報は、前記PUSCHの送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、前記設定された数は、少なくとも2以上であり、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、方法である。
本発明によると、マルチユーザダイバーシチ効果とスケジューリング情報によるオーバーヘッドのトレードオフとを考慮した通信技術を提供することができる。
第1の実施形態における移動通信システムを示す図である。 第1の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である 第1の実施形態を適用した移動通信システムにおける移動局の主要構成を示すブロック図である 第1の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す図である。 第1実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第1例を示す模式的なテーブルである。 第1実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第2例を示す模式的なテーブルである。 第2の実施形態における移動通信システムを示す図である。 第2の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である 第2の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す図である。 第2実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第1例を示す模式的なテーブルである。 第2実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第2例を示す模式的なテーブルである。 第3の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である 第3の実施形態を適用した移動通信システムにおける移動局の主要構成を示すブロック図である 第3の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す図である。 第4の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である 第4の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す図である。 LTE下りリンクにおけるリソースブロックの割当例を示す図である。 LTE上りリンクにおけるリソースブロックの割当例を示す図である。 SC-FDMAおよびMC−FDMAの送信機構成とスペクトラムを示す図である。 サイクリックプレフィックスを付加する方法を説明する図である。 本発明に関係する技術のシステムを説明するためのシステム図である 本発明におけるリファレンス信号に用いるCAZAC系列を説明するための図である。 第2の実施の形態における下りリンクの制御における基地局および移動局の動作フロー図である。 第3の実施の形態における下りリンクの制御における基地局および移動局の動作フロー図である。
本発明では、同一ユーザに割り当てる周波数ブロック数を、基地局または移動局の通信能力、通信環境および通信環境に影響を与える情報であるシステム情報に基づいて適切な数に設定することを特徴とする。即ち、同一ユーザに割り当てる周波数ブロック数の最大数である最大周波数ブロック数を適切な数に設定することにある。周波数ブロック数に制限を設けることにより、セル全体の平均的なスケジューリング情報によるオーバーヘッドの増大を防ぐ。尚、周波数ブロックとは、1以上の連続のリソースブロックから構成されるリソースブロック群のことを示す。
また、DFT-spread-OFDM(Discrete Fourier Transform ‐ spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)における送信側のDFT(Discrete Fourier Transform)からの出力を、少なくとも1個以上の前記リソースブロック群に割り当てるMC−FDMAにおいては、周波数ブロック数が大きくなるほどPAPRが大きくなるため、周波数ブロック数に制限を加えなければセル端の移動局のPAPR増大が問題となる。本発明では、基地局または移動局のシステム情報などに基づき、許容できる最大周波数ブロック数を基地局(セル)、移動局、又は移動局のグループごとに設定することにより、セル端の移動局におけるPAPR増大の問題を回避する。
具体的には、マルチユーザダイバーシチ効果を大きくしたい状況(システム帯域が広い、またはCQIが良い状況など)では、最大の周波数ブロック数を大きく設定し、オーバーヘッドの増加を抑えたい状況(システム帯域が狭い、またはCQIが悪い状況など)では、最大の周波数ブロック数を小さく設定する。
続いて、本発明に係るリソースブロック割当に関する技術について、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態では、最大周波数ブロック数を基地局(セル)ごとに選択する構成について説明する。
図1は、基地局(セル)のサイズで最大周波数ブロック数を切り替える場合の図である。
この場合、セルサイズが小さいと送信電力に余裕があるため、送信帯域幅を広くすることができる。その場合、大きなマルチダイバーシチ効果が期待できるので、周波数ブロック数を大きく設定する。一方、セルサイズが大きい基地局(セル)においては、送信電力に余裕がないので、送信帯域幅が小さくなる。その場合、大きなマルチダイバーシチ効果が期待できないので、最大周波数ブロック数を小さくして、スケジューリング情報によるオーバーヘッドを削減する。
図2は第1の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である。ここでは、基地局20が複数の移動局30(UE1、UE2・・・)を収容しているものとする。この基地局と移動局とは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式、又はMC−FDMA方式を用いて通信する。
無線通信制御部201は、複数の移動局UEとの通信を制御する。例えば、無線通信制御部201は、複数の移動局UEから受信する多重信号を分離して上りデータ再生部202、上り制御信号再生部203および上りCQI測定部204へそれぞれ出力し、また下りデータ生成部208、下り制御信号生成部209および下りリファレンス信号生成部210から各種送信信号をスケジューラ207で決定された周波数/時間多重構成に従って多重し、複数の移動局へ送信する。
上りCQI測定部204は、各移動局UEからのSoundingリファレンス信号を受信することで、上りリンクのCQIを測定し、制御部205およびスケジューラ207へ出力する。ここで、Soundingリファレンス信号は、上りリンクのCQI測定やリンクアダプテーションに用いられ、移動局が基地局に送信するリファレンス信号(パイロット信号とも呼ぶ。)である。
最大周波数ブロック数決定部206は、制御部205から自局のセルサイズやセルのシステム帯域幅などの基地局の通信能力を示すシステム情報が入力される。最大周波数ブロック数決定部206は、決定基準記憶部211を参照して、入力されたシステム情報に応じてセル固有の最大周波数ブロック数を決定し、制御部205に出力する。なお、決定基準記憶部211に格納されている決定基準テーブルは、工場出荷時に設定されていてもよいし、設置時あるいは設置後に適宜設定あるいは更新されてもよい。
スケジューラ207は、最大周波数ブロック数決定部206で決定された最大周波数ブロック数を考慮の上、制御部205の制御の下で、測定されたそれぞれの移動局UEの上りリンクのCQIを用いて伝搬路依存の周波数スケジューリング(リソースの割当)を行う。スケジューラ207は、下りデータのスケジューリングの結果を下りデータ生成部に出力、上りデータのスケジューリングの結果(スケジューリング情報)を下り制御生成部209へ出力し、無線通信制御部201によって各移動局へ送信される。
ここで、各移動局に送信されるスケジューリングの結果の送信について説明する。下り制御信号を通して通知するスケジューリング情報(UL grant)のリソース割当領域は、1つまたは複数のリソース指示値(RIV)から構成される。第n番目の周波数ブロックのリソース指示値RIVnは、開始のリソースブロック(RBstart,n)又は開始位置と、連続するリソースブロックの長さ(LCRBs,n)又は連続数とを示す。このリソース指示値RIVnは、例えばPhysical Downlink Control Channel(PDCCH)で移動局に通知される。NRIVはリソース指示値の最大個数、即ち最大周波数ブロック数の数であり、このNRIVの値はシステム情報の一部として報知される。第n番目のリソース指示値RIVnは以下の式1で定義される。尚、LCRBs,nとRBstart,nとが別々の情報として報知しても良い。
(式1)
Figure 2022002410
また、NRIVは、Physical Broadcast Channel (PBCH)またはPhysical Downlink Shared Channel(PDSCH)にマッピングされるhigher layerの制御信号で送る。なお、NRIVの初期値は、予め固定の値に規定されるか、PBCHまたはPDSCHにマッピングされるHigher layerの制御信号で送る。
図3は第1の実施の形態を適用した移動通信システムにおける移動局の主要構成を示すブロック図である。移動局30ではリソース管理を行わないので、送受信に使用するリソースブロックは基地局20から受信した下り制御信号に従って設定される。
図2において、無線通信制御部301により基地局20から受信した多重信号から、下りリファレンス信号を用いてCQI測定部302でCQI測定を行い、下り制御信号再生部303によりスケジューリング情報を抽出する。制御部304は、基地局から通知されたスケジューリング情報に従い、上りデータ生成部305、上りリファレンス信号生成部306、上り制御信号生成部307および無線通信制御部301のサブキャリアマッピング部308を制御する。
サブキャリアマッピング部306は、基地局から下り制御信号を通して通知されるスケジューリング情報に従い、サブキャリアのマッピングを行い、データを送信する。
特に、MC−FDMAにおいて1つ又は複数の周波数ブロック数を用いてデータを送信する場合、PUSCH(上り共有チャネル:Physical Uplink Shared Channel;主にユーザデータが送信される。)の復調に用いるリファレンス信号(Demodulation reference signalともいう)に用いるCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列は各周波数ブロックの帯域幅に系列長を合わせるのではなく、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせる。
1例として、サブキャリア数が200、周波数ブロック数が2、IFFT POINT数が512という条件で図22に示すようなサブキャリアマッピングをして送信するとする。この場合全周波数ブロックの送信帯域幅、本例の場合、各周波数ブロックの送信帯域幅がそれぞれ100(図22中の22Bと22E)であるため、2つの周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させたのち、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、PUSCH(データ信号)の送信する同一帯域にサブキャリアマッピングを行なって拡散する。この時、PUSCHを送信しない帯域(図22中の22A,22C,22D,及び22F)には0を挿入する。
尚、CAZAC系列とは、時間及び周波数両領域において一定振幅でかつ位相差0以外の自己相関値が0となる系列のことである。時間領域で一定振幅であることからPAPRを小さく抑えられ、かつ周波数領域においても一定振幅であることから周波数領域における伝搬路推定に適する系列である。さらに、完全な自己相関特性があることから受信信号のタイミング検出に適しているという利点を持っている。
図4に第1の実施の形態における基地局および移動局の動作フローを示す。図4において、実線のブロックで示すステップは基地局の動作、点線のブロックで示すステップは移動局の動作である。
まず、基地局の制御部205は、自局のセルサイズなどのシステム情報を最大周波数ブロック決定部206に入力する(ステップ401)。
次に、最大周波数ブロック決定部206は、決定基準記憶部211を参照し、システム情報に応じて基地局固有の最大周波数ブロック数を選択する(ステップ402)。
次に、移動局UEのCQI測定部302は、下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ403)。
ステップ403で測定した下りCQIを記した上り制御信号を上り制御信号生成部307にて生成し、この上り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより基地局に下りCQIを通知する(ステップ404)。
基地局の制御部205はステップ404で通知された下りCQIに基づき、上りSounding リファレンス信号の帯域を決定し(ステップ405)、下り制御信号を通して移動局に通知する(ステップ406)。
移動局の上りリファレンス信号生成部306はステップ406の通知に従い、Sounding リファレンス信号を送信する(ステップ407)。
基地局の上りCQI測定部204は、ステップ407で送信されたSounding リファレンス信号を受信しCQIを測定する(ステップ408)。
次に、基地局のスケジューラ207は、最大周波数ブロック数決定部206がステップ402において選択した最大周波数ブロック数以下となるようにスケジューリングを行い(ステップ409)、移動局に下り制御信号を通してスケジューリング情報を通知する(ステップ410)。この時、下り制御信号生成部209は、リソース指示値RIVnを、上記式1を用いて生成して通知する。
最後に、移動局の無線通信制御部301はステップ410の通知に従い、上りデータを送信する(ステップ411)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にデータの復調に用いるリファレンス信号をサブキャリアマッピングする。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
また、第1の実施形態において、基地局が移動局にステップ402で選択した最大周波数ブロック数(NRIV)は、Physical Broadcast Channel (PBCH)またはPhysical Downlink Shared Channel(PDSCH)にマッピングされるHigher layerの制御信号で通知されてもよい。周波数ブロック数が大きくなると、下り制御信号に含まれる上りのスケジューリング情報(UL grant)が大きくなることが考えられる。この場合、基地局が移動局に最大周波数ブロック数をブロードキャストし、この最大周波数ブロック数に基づいて下り制御信号の検出範囲を決定することにより移動局がスケジューリング情報を見る範囲に制約を加えることができる。その結果、制御信号の検出処理を小さくできる。
本発明の第1の実施の形態による最大周波数ブロック数の設定の第1例を説明する。この例では、通信環境に影響を与える情報であるセルサイズに応じて最大周波数ブロック数を決定する。図5は、前述の決定基準記憶部211に格納されるテーブルの一例である。セルサイズは数字が大きいほどサイズが大きい(3>2>1)ことを示す。具体的には、セル1およびセル2はセルサイズが1で小さいので最大周波数ブロック数=4に、セル3はセルサイズが2なので最大周波数ブロック数=2に、セル4はセルサイズが3で大きいので、PAPRの問題が小さい最大周波数ブロック数=1に設定している。
本発明の第1の実施の形態による最大周波数ブロック数の選択の第2例を説明する。この例では、通信環境に関する情報である基地局(セル)のシステム帯域幅に応じて最大周波数ブロック数を決定する。図6は、前述の決定基準記憶部211に格納されるテーブルの一例である。具体的には、セル1およびセル3のシステム帯域幅は50MHzと大きい。そのため、最大周波数ブロック数=4に設定しマルチユーザダイバーシチ効果を狙う。セル2はシステム帯域幅が1.25MHzと小さい。そのため、大きなマルチユーザダイバーシチ効果が期待できないため、最大周波数ブロック数=1に設定し、スケジューリング情報によるオーバーヘッドを削減する。セル4はシステム帯域幅が20MHzなので、マルチユーザダイバーシチ効果とオーバーヘッドのトレードオフを考慮し、最大周波数ブロック数=2に設定している。
尚、最大周波数ブロック数の選択に用いる情報は、上記のセルサイズやシステム帯域幅以外の情報であっても良い。例えば、基地局のカバレッジ、下りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、下りデータ信号の帯域幅、下りデータ信号の変調多値数等の通信環境に関する情報や、符号化率等の通信環境に影響を与える情報であっても良い。また、上記のセルサイズは、基地局の位置、基地局間の距離、干渉電力等の通信環境に影響を与える情報によって決定されるため、これらの情報を用いて最大周波数ブロック数を選択しても良い。
第1の実施形態では、セルサイズやシステム帯域幅などのシステム情報に応じて、基地局(セル)ごとに適切な最大周波数ブロック数を設定することにより、アクセス方式(OFDM、MC−FDMAなど)によらずスループットの向上が見込める。また、最大周波数ブロック数によって変化するスケジューリングの情報量をブロードキャストすることにより、移動局の処理が簡単になる効果が見込める。
また、例えばセルサイズで最大周波数ブロック数を切り替える場合、MC−FDMAでは、周波数ブロック数を小さくすることにより、PAPRの増大を防げるので、更なる効果が期待できる。具体的には、サイズの大きなセルではセルの端の移動局のPAPRが問題となるので、最大周波数ブロック数を小さくしPAPRの増大を回避する。一方、サイズの小さくかつ他セルからの干渉の影響が少ない孤立セルにおいては、送信電力に余裕ができるためPAPRは大きな問題とならないことから、最大周波数ブロック数を大きく設定し、マルチダイバーシチ効果によりスループットの向上を狙う。
更に、MC−FDMAにおいて1つ又は複数の周波数ブロック数を用いて送信する場合、PUSCHの復調に用いるリファレンス信号に用いるCAZAC系列を全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせると、複数の周波数ブロックを用いて送信する場合であっても、リファレンス信号のCAZAC系列の性質を損なうことが無い。従って、周波数ブロック数=1の場合と同等のPAPR特性と伝搬路品質測定精度を得ることができる。
尚、最大周波数ブロック数の設定は、基地局を設置する際の初期設定時に行っても、スケジューリングの度に行っても、定期的に行っても、任意によって行っても良い。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では最大周波数ブロック数を基地局(セル)ごとに選択していたが、第2の実施形態では最大周波数ブロック数を移動局UEごとに選択する。
例えば、各移動局の移動局クラス(UE classとも呼ぶ。)によって最大周波数ブロック数が決定される。移動局クラスとは、送信帯域幅、送信データのピークレート、送信アンテナ数などの移動局の通信能力に関する情報により、移動局の能力クラスを分けるものであり、移動局クラスが高いほど高速な送信に対応している移動局ということになる。具体的には、移動局クラスが低い移動局は、送信可能な帯域幅が小さい。この場合、周波数軸上において不連続なリソースブロック(周波数ブロック)を多数割り当てることによるマルチユーザダイバーシチ効果は小さくなるので、最大周波数ブロック数を小さくすることによりオーバーヘッドの削減を狙う。一方、移動局クラスが高い移動局は、送信可能な帯域幅が大きくなる。この場合、周波数軸上において不連続なリソースブロックを割り当てることによるマルチユーザダイバーシチ効果は大きくなるので、最大周波数ブロック数を大きくすることによりスループットの向上を狙う。
また、アクセス方式がMC−FDMAである場合、それぞれの移動局のCQIによって最大周波数ブロック数を選択してもよい。図7(a)は、移動局のCQIによって最大周波数ブロック数を選択した場合のシステム図である。セルの端の移動局は最大周波数ブロック数を1としてPAPRの増大を回避し、カバレッジを大きくする。一方、それ以外の移動局はPAPRが大きな問題とならないことから、最大周波数ブロック数を2、4と大きくして、マルチダイバーシチ効果によりスループットの向上を狙う。図7(b)は、CQIレベルと最大周波数ブロック数の関係を示す図であり、CQIレベルが大きいほど最大周波数ブロック数を大きく設定する。
図8は第2の実施の形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である。第1の実施の形態の構成とほぼ同一のため、相違点を説明する。
第2の実施の形態では、上りCQI測定部204で測定したCQIを最大周波数ブロック数決定部206に入力する。最大周波数ブロック数決定部206は、決定基準記憶部211を参照して、移動局固有の最大周波数ブロック数を決定し、制御部205に出力する。なお、決定基準記憶部211に格納されている決定基準テーブルは、工場出荷時に設定されていてもよいし、設置時あるいは設置後に適宜設定あるいは更新されてもよい。
最大周波数ブロック数決定部206は、上りCQI測定部204で測定されたCQIおよび制御部205から入力される移動局UEからの上り制御信号に含まれる情報(移動局クラス、データ送信の種類など)に基づいて、最大周波数ブロック数を決定し、制御部205に出力する。なお、最大周波数ブロック数を決定する際には、他セルからの干渉などの影響などの影響を軽減するために測定したCQIを時間平均したものを使用しても良い。
第2の実施形態を適用した移動通信システムにおける移動局UEの主要構成は第1の実施形態の図3と同一のため、説明は省略する。
図9に第2の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す。図9において、実線のブロックで示すステップは基地局の動作、点線のブロックで示すステップは移動局の動作である。
まず、移動局UEのCQI測定部302は下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ901)。
ステップ901で測定した下りCQIを記した上り制御信号を上り制御信号生成部307が生成し、この上り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより基地局に下りCQIを通知する(ステップ902)。
基地局のスケジューラ207は、ステップ902で通知された下りCQIに基づき、上りSounding リファレンス信号の帯域を決定し(ステップ903)、これを記した下り制御信号を下り制御信号生成部209が生成し、生成した下り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより移動局UEに通知する(ステップ904)。
移動局UEの上りリファレンス信号生成部305はステップ904の通知に従い、Sounding リファレンス信号を生成して送信する(ステップ905)。
基地局の上りCQI測定部204は、ステップ905で送信したSounding リファレンス信号を受信し上りCQI測定を行う(ステップ906)。
基地局の上りCQI測定部204は、ステップ906で測定した上りのCQIを最大周波数ブロック決定部206に入力する(ステップ907)。
最大周波数ブロック決定部206は、決定基準記憶部211を参照し、上りのCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定する(ステップ908)。
次に、基地局のスケジューラ207は、周波数ブロック数がステップ908において決定した最大周波数ブロック数以下となるようにスケジューリングを行い(ステップ909)、移動局に下り制御信号を通してスケジューリング情報を通知する(ステップ910)。この時、下り制御信号生成部209は、リソース指示値RIVnを、上記式1を用いて定義して通知する。
最後に、移動局の無線通信制御部301はステップ910の通知に従い、上りデータを送信する(ステップ911)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にリファレンス信号をサブキャリアマッピングする。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
また、基地局が移動局にステップ910において、ステップ908で決定した最大周波数ブロック数(NRIV)をPDSCHにマッピングされるHigher layerの制御信号用いて通知してもよい。周波数ブロック数が大きくなると、下り制御信号に含まれる上りのスケジューリング情報(UL grant)が大きくなることが考えられる。この場合、基地局が移動局に最大周波数ブロック数を通知し、この最大周波数ブロック数に基づいて下り制御信号の検出範囲を決定することにより移動局がスケジューリング情報を見る範囲に制約を加えることができる。その結果、制御信号の検出処理を小さくできる。
本発明の第2実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第1例を説明する。ここでは、通信環境に関する情報である、上りSounding リファレンス信号を用いて測定された上りのCQIに基づき、最大周波数ブロック数が設定される。図10は、前述の決定基準記憶部211に格納されるテーブルの一例である。図中のCQIレベルは数字が大きいほどサイズが大きい(31>30・・・1>0、現状5ビットとするとレベルは32段階)ことを示す。この例では、測定されたCQIレベルに応じて最大周波数ブロック数を切り替えている。具体的には、UE1のCQIレベルは27と大きいので最大周波数ブロック数=4に、UE2およびUE4はCQIレベルがそれぞれ18、12なので最大周波数ブロック数=2に、UE3はCQIレベルが3と小さいので、PAPRの問題を解消するため最大周波数ブロック数=1に設定している。
本発明の第2実施形態による最大周波数ブロック数の選択の第2例を説明する。上記では測定された上りCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定していたが、ここでは、制御情報に記されている移動局クラスによって最大周波数ブロック数を設定する例である。移動局クラスとは、移動局の送信帯域幅、送信データのピークレート、送信アンテナ数などの条件で定義される移動局の通信能力である。図11は、前述の決定基準記憶部211に格納されるテーブルの一例である。移動局クラスは数字が大きいほど移動局クラスが高いものとする。具体的には、UE1の移動局クラスは3と大きいので送信可能な帯域幅が大きい。そのため、最大周波数ブロック数=4に設定しマルチユーザダイバーシチ効果を狙う。UE2およびUE4は移動局クラスが1なので、送信可能な帯域幅が小さい。そのため、大きなマルチユーザダイバーシチ効果が期待できないため、最大周波数ブロック数=1に設定し、スケジューリング情報によるオーバーヘッドを削減する。UE3は移動局クラスが2なので、マルチユーザダイバーシチ効果とオーバーヘッドのトレードオフを考慮し、最大周波数ブロック数=2に設定している。
なお、ここでは、移動局クラス、Soundingリファレンス信号で測定したCQIに基づいて最大クループ数を決定する例であったが、第2の実施形態では、上りSoundingリファレンス信号の帯域幅、上りデータ送信に用いた帯域幅、上りデータ送信に用いた変調多値数および符号化率、移動局の送受信可能帯域幅(UE capabilityとも言う)、上り送信データの種類(VoIP, HTTP, FTP etc.)等の通信環境に関する情報や、ユーザが契約している料金体系、パワーヘッドルーム(パワーヘッドルームとは移動局の最大送信電力と移動局の実際の送信電力の差である。)、上りパワーコントロールのターゲットSINR等の通信環境に影響を与える情報を使うことも考えられる。
また、上記説明では移動局毎に最大周波数リソースブロック数を決定する場合を用いて説明したが、所定の条件に基づいて移動局をグループ分けし、このグループ毎に最大周波数リソースブロック数を決定しても良い。
また、上りリンクのリソースブロックを割り当てる場合について主に説明したが、それに限定されるものではなく、下りリンクのリソースブロックを割り当てるにおいても本発明を適用可能である。この場合の動作について図23を用いて説明する。
まず、移動局UEのCQI測定部302は下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ2301)。
ステップ901で測定した下りCQIを記した上り制御信号を上り制御信号生成部307が生成し、この上り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより基地局に下りCQIを通知する(ステップ2302)。
基地局の制御部205は、ステップ2302で通知された下りCQIを最大周波数ブロック数決定部206に入力する(ステップ2303)。
最大周波数ブロック決定部206は、決定基準記憶部211を参照し、下りのCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定する(ステップ2304)。
次に、基地局のスケジューラ207は、周波数ブロック数がステップ2304において決定した最大周波数ブロック数以下となるようにスケジューリングを行う(ステップ2305)。
最後に、無線通信制御部201はステップ2305でのスケジューリングの結果をもとに下りデータを送信する(ステップ2306)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にリファレンス信号をサブキャリアマッピングする。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
第2の実施形態では、基地局または移動局の環境や通信状態に応じて、移動局ごとに適切な最大周波数ブロック数を設定することにより、アクセス方式(OFDM、MC−FDMAなど)によらずさらなるスループットの向上が見込める。また、最大周波数ブロック数によって変化するスケジューリング情報量を基地局から移動局にすることにより、移動局の処理が簡単になる効果が見込める。
また、例えばCQIで最大周波数ブロック数を切り替える場合、MC−FDMAでは、周波数ブロック数を小さくすることにより、PAPRの増大を防げるので、更なる効果が期待できる。具体的には、CQIが劣悪な移動局においてはPAPRが問題となるので、最大周波数ブロック数を小さくしPAPRの増大を回避する。一方、CQIが良好でPAPRが大きな問題とならない移動局においては、最大周波数ブロック数を大きく設定し、マルチダイバーシチ効果によりスループットの向上を狙う。
更に、MC−FDMAにおいて1つ又は複数の周波数ブロック数を用いて送信する場合、PUSCHの復調に用いるリファレンス信号に用いるCAZAC系列を全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせると、複数の周波数ブロックを用いて送信する場合であっても、リファレンス信号のCAZAC系列の性質を損なうことが無い。従って、周波数ブロック数=1の場合と同等のPAPR特性と伝搬路品質測定精度を得ることができる。
(第3の実施形態)
第1および第2の実施形態では、最大周波数ブロック数を基地局が決定していた。以下で説明する第3の実施形態では、最大周波数ブロック数を移動局が決定する。
第3の実施形態を適用した移動通信システムにおけるシステム図は第2の実施形態の図7と同一のため、説明は省略する。第3の実施形態では移動局が最大周波数ブロック数を決定するため、基本的に最大周波数ブロック数は移動局固有の値となる。
図12、13は第2の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局および移動局の主要構成を示すブロック図である。第3の実施形態では、最大周波数ブロック数を移動局が決定するので、図2の最大周波数ブロック数決定部206および決定基準記憶部211は図13の移動局(最大周波数ブロック数決定部1301および決定基準記憶部1302)に構成されている。CQI測定部302はCQIを最大周波数ブロック数決定部1301に入力する。最大周波数ブロック数決定部1301は、決定基準記憶部1302を参照し、移動局固有の最大周波数ブロック数を決定し、制御部304に出力する。なお、決定基準記憶部1302に格納されている決定基準テーブルは、工場出荷時に設定されていてもよいし、運用開始時に適宜設定、あるいは運用中に更新されてもよい。
上記以外は、第1、2の実施形態で説明したものと同一なので省略する。
図14に第3の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す。図14において、実線のブロックで示すステップは基地局の動作、点線のブロックで示すステップは移動局の動作である。
まず、移動局のCQI測定部302は下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ1401)。
次に、CQI測定部302はステップ1401で測定した下りCQIを最大周波数ブロック数決定部1301に入力する(ステップ1402)。
次に、最大周波数ブロック数決定部1301は、決定基準記憶部1302を参照し、下りCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定する(ステップ1403)。
次に上り制御信号を通して、ステップ1401でCQI測定部302が測定したCQIおよびステップ1403で決定した最大周波数ブロック数を基地局に通知する(ステップ1404)。
基地局のスケジューラ207はステップ1404で通知された下りCQIに基づき、上りSounding リファレンス信号の帯域を決定し(ステップ1405)、下り制御信号を通して移動局に通知する(ステップ1406)。
移動局の上りリファレンス信号生成部305はステップ1406の通知に従い、Sounding リファレンス信号を送信する(ステップ1407)。
基地局の上りCQI測定部204は、ステップ1407で送信したSoundingリファレンス信号を受信しCQI測定を行う(ステップ1408)。
次に、基地局のスケジューラ207は、周波数ブロック数がステップ1403において選択した最大周波数ブロック数以下となるようにスケジューリングを行い(ステップ1409)、移動局に下り制御信号を通してスケジューリング情報を通知する(ステップ1410)。この時、下り制御信号生成部209は、リソース指示値RIVnを、上記式1を用いて生成して通知する。
最後に、移動局の無線通信制御部301はステップ1410の通知に従い、上りデータを送信する(ステップ1411)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にリファレンス信号をサブキャリアマッピングして送信する。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
なお、ここでは、下りリファレンス信号で測定したCQIに基づいて最大周波数ブロック数を決定する例であったが、パワーヘッドルームや移動局のバッテリー残量等の通信環境に影響を与える情報や、移動局の送受信可能帯域幅(UE capabilityとも言う)、移動局クラス、上り送信データの種類(VoIP, HTTP, FTP etc.)等の通信環境に関する情報を使うことも考えられる。
第3の実施形態では、移動局が主導となって最大周波数ブロック数を決定することができる。また、移動局が最大周波数ブロック数を決定するので、基地局から移動局へ最大周波数ブロック数の通知をすることなく、第1、2の実施形態で説明した移動局の処理が簡単になる効果が見込める。
また、本発明は適用するアクセス方式としてOFDMおよびMC−FDMAに限定されるものではない。
また、上りリンクについて主に説明したが、それに限定されるものではなく、下りリンクにおいても本発明を適用可能である。この場合の動作について図24を用いて説明する。
まず、移動局UEのCQI測定部302は下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ2401)。
次に、最大周波数ブロック数決定部1301は、決定基準記憶部1302を参照し、下りCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定する(ステップ2402)。
次に上り制御信号を通して、ステップ1401でCQI測定部302が測定したCQIおよびステップ1403で決定した最大周波数ブロック数を基地局に通知する(ステップ2403)。
次に、基地局のスケジューラ207は、周波数ブロック数がステップ2403において決定した最大周波数ブロック数以下となるようにスケジューリングを行う(ステップ2404)。
最後に、無線通信制御部201はステップ2305でのスケジューリングの結果に、下りデータを送信する(ステップ2405)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にリファレンス信号をサブキャリアマッピングする。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
第3の実施形態では、移動局ごとに適切な最大周波数ブロック数を設定することにより、アクセス方式(OFDM、MC−FDMAなど)によらずさらなるスループットの向上が見込める。
また、例えばCQIで最大周波数ブロック数を切り替える場合、MC−FDMAでは、周波数ブロック数を小さくすることにより、PAPRの増大を防げるので、更なる効果が期待できる。具体的には、CQIが劣悪な移動局においてはPAPRが問題となるので、最大周波数ブロック数を小さくしPAPRの増大を回避する。一方、CQIが良好でPAPRが大きな問題とならない移動局においては、最大周波数ブロック数を大きく設定し、マルチダイバーシチ効果によりスループットの向上を狙う。
更に、MC−FDMAにおいて1つ又は複数の周波数ブロック数を用いて送信する場合、PUSCHの復調に用いるリファレンス信号に用いるCAZAC系列を全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせると、複数の周波数ブロックを用いて送信する場合であっても、リファレンス信号のCAZAC系列の性質を損なうことが無い。従って、周波数ブロック数=1の場合と同等のPAPR特性と伝搬路品質測定精度を得ることができる。
尚、上記説明では移動局毎に最大周波数リソースブロック数を決定する場合を用いて説明したが、所定の条件に基づいて移動局をグループ分けし、移動局が自局が属しているグループに基づいて、最大周波数リソースブロック数を決定しても良い。
(第4の実施形態)
上述の第2の実施の形態では、上りCQIに基づいて最大周波数ブロック数を基地局が決定していた。以下で説明する第4の実施形態では、通信環境に関する情報である下りCQIに基づいて、最大周波数ブロック数を基地局が決定する。
図15は、第4の実施形態を適用した移動通信システムにおける基地局の主要構成を示すブロック図である。第2の実施の形態の構成とほぼ同一のため、相違点を説明する。
第4の実施形態では、最大周波数ブロック数を下りCQIに基づいて基地局が決定するので、上り制御信号再生部は上り制御信号に含まれる下りCQIを最大周波数ブロック数決定部に入力する。最大周波数ブロック数決定部は、決定基準記憶部を参照し、移動局固有の最大周波数ブロック数を決定し、制御部に出力する。なお、決定基準記憶部に格納されている決定基準テーブルは、工場出荷時に設定されていてもよいし、運用開始時に適宜設定あるいは運用中に更新されてもよい。
第4の実施形態を適用した移動通信システムにおける移動局UEの主要構成は第1及び第2の実施形態の図3と同一のため、説明は省略する。
図16に第4の実施形態における基地局および移動局の動作フローを示す。図16において、実線のブロックで示すステップは基地局の動作、点線のブロックで示すステップは移動局の動作である。
まず、移動局CQI測定部302は下りリファレンス信号を用いて下りCQIを測定する(ステップ1)。
次に、ステップ1で測定した下りCQIを記した上り制御信号を上り制御信号生成部307が生成し、この上り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより基地局に下りCQIを通知する(ステップ2)。次に、基地局の制御部205は下りCQIを最大周波数ブロック数決定部206に入力する(ステップ3)。次に、最大周波数ブロック数決定部206は決定基準記憶部211を参照し、下りCQIに応じて最大周波数ブロック数を決定する(ステップ4)。
基地局のスケジューラ207はステップ4で通知された下りCQIに基づき、上りSoundingリファレンス信号の帯域を決定し(ステップ5)、これを記した下り制御信号を下り制御信号生成部209が生成し、生成した下り制御信号を無線通信制御部301を介して送信することにより移動局に通知する(ステップ6)。
移動局上りリファレンス信号生成部305はステップ6の通知に従い、Soundingリファレンス信号を生成して送信する(ステップ7)。
基地局の上りCQI測定部204は、ステップ7で送信したSoundingリファレンス信号を受信し上りCQI測定を行う(ステップ8)。
次に、基地局の上りCQI測定部204は、ステップ8で測定した上りのCQIを最大周波数ブロック決定部206に入力し、周波数ブロック数がステップ4において選択した最大周波数ブロック数以下となるように、測定した上りCQIを用いてスケジューリングを行い(ステップ9)、移動局に下り制御信号を通してスケジューリング情報を通知する(ステップ10)。この時、下り制御信号生成部209は、リソース指示値RIVnを、上記式1を用いて生成して通知する。
最後に、移動局の無線通信制御部301はステップ10の通知に従い、上りデータを送信する(ステップ11)。この時、全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせたCAZAC系列を発生させ、DFT部で周波数領域の信号に変換した後、データ信号を送信する同一帯域にリファレンス信号をサブキャリアマッピングして送信する。データ信号とリファレンス信号は時間分割多重(Time Division Multiplexing: TDM)される。
また、基地局が移動局にステップ910において、ステップ908で決定した最大周波数ブロック数(NRIV)をPDSCHにマッピングされるHigher layerの制御信号用いて通知してもよい。周波数ブロック数が大きくなると、下り制御信号に含まれる上りのスケジューリング情報(UL grant)が大きくなることが考えられる。この場合、基地局が移動局に最大周波数ブロック数を通知し、この最大周波数ブロック数に基づいて下り制御信号の検出範囲を決定することにより移動局がスケジューリング情報を見る範囲に制約を加えることができる。その結果、制御信号の検出処理を小さくできる。
第4の実施形態では、基地局または移動局の環境や通信状態に応じて、移動局ごとに適切な最大周波数ブロック数を設定することにより、アクセス方式(OFDM、MC−FDMAなど)によらずさらなるスループットの向上が見込める。また、最大周波数ブロック数によって変化するスケジューリング情報量を基地局から移動局にすることにより、移動局の処理が簡単になる効果が見込める。
また、例えばCQIで最大周波数ブロック数を切り替える場合、MC−FDMAでは、周波数ブロック数を小さくすることにより、PAPRの増大を防げるので、更なる効果が期待できる。具体的には、CQIが劣悪な移動局においてはPAPRが問題となるので、最大周波数ブロック数を小さくしPAPRの増大を回避する。一方、CQIが良好でPAPRが大きな問題とならない移動局においては、最大周波数ブロック数を大きく設定し、マルチダイバーシチ効果によりスループットの向上を狙う。
更に、MC−FDMAにおいて1つ又は複数の周波数ブロック数を用いて送信する場合、PUSCHの復調に用いるリファレンス信号に用いるCAZAC系列を全周波数ブロックの送信帯域幅に合わせると、複数の周波数ブロックを用いて送信する場合であっても、リファレンス信号のCAZAC系列の性質を損なうことが無い。従って、周波数ブロック数=1の場合と同等のPAPR特性と伝搬路品質測定精度を得ることができる。
上述した実施の形態では、上りリンクのリソースブロックを割り当てる形態と、下りリンクのリソースブロックを割り当てる形態とをそれぞれ説明したが、上りリンクのリソースブロックを割り当てる形態と下りリンクのリソースブロックを割り当てる形態とを組み合わせて実行する形態であっても良い。
また、上述した本発明の移動局と基地局とは、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能をコンピュータプログラムにより実現することも可能である。
本発明はリソースブロック割当を行う移動無線システム一般に適用可能である。
(付記1)
無線通信システムであって、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定する設定手段
を有することを特徴とする無線通信システム。
(付記2)
前記設定手段は、リソースブロック群の最大数を設定することを特徴とする付記1に記載の無線通信システム。
(付記3)
前記設定手段は、基地局毎、移動局毎、又は移動局のグループ毎にリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記1又は付記2に記載の無線通信システム。
(付記4)
前記リソースブロック群の開始位置及びリソースブロックの連続数に基づく情報を移動局に通知する通知手段を有することを特徴とする付記1から付記3のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記5)
前記設定された数以下になるように、移動局にリソースブロックを割り当てる割当手段を有することを特徴とする付記1から付記4のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記6)
前記設定手段は、
基地局又は移動局の通信環境に関する情報、通信環境に影響を与える情報、若しくは通信能力に基づいてリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記1から付記5のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記7)
前記割当手段は、上りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記1から付記6のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記8)
前記割当手段は、下りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記1から付記7のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記9)
前記割り当てられたリソースブロックを用いてデータ信号を送信するように制御する制御手段を有することを特徴とする付記1から付記8のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記10)
前記割り当てられたリソースブロックの全周波数帯域幅に対応した系列長のCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列を用いて、前記データ信号の復調に用いるリファレンス信号をそれぞれの前記リソースブロック群の帯域に合わせて送信するように制御する制御手段を有することを特徴とする付記1から付記9のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記11)
前記設定されたリソースブロック群の数に基づいて、下り制御信号の検出範囲を決定することを特徴とする付記1から付記10のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記12)
前記設定手段は、前記リソースブロック群の数を基地局毎に設定する場合、セルサイズ、システム帯域幅、下りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、下りデータ信号の帯域幅、下りデータ信号の変調多値数、及び符号化率のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記1から付記11のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記13)
前記設定手段は、前記リソースブロック群の数を移動局毎又は移動局のグループ毎に設定する場合、上りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、上りリファレンス信号の帯域幅、パワーコントロールのターゲット値、上りデータ信号の帯域幅、上りデータ信号の変調多値数および符号化率、パワーヘッドルーム、移動局の送受信可能帯域幅、移動局クラス、データ信号の種類のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記1から付記11のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記14)
前記割当手段は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いて割り当てることを特徴とする付記1から付記13のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記15)
前記割当手段は、DFT-spread-OFDM(Discrete Fourier Transform - spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)における送信側のDFT(Discrete Fourier Transform)からの出力を、少なくとも1個以上の前記リソースブロック群に割り当てるMC−FDMA方式を用いて割り当てることを特徴とする付記1から付記13のいずれかに記載の無線通信システム。
(付記16)
移動局であって、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定する設定手段を有することを特徴とする移動局。
(付記17)
前記設定手段は、リソースブロック群の最大数を設定することを特徴とする付記16に記載の移動局。
(付記18)
前記設定手段は、リソースブロック群の数を、移動局毎又は移動局のグループ毎に設定することを特徴とする付記16又は付記17に記載の移動局。
(付記19)
前記設定手段は、
基地局又は移動局の通信環境に関する情報、通信環境に影響を与える情報、若しくは通信能力に基づいてリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記16から付記18のいずれかに記載の移動局。
(付記20)
前記設定されたリソースブロック群の数以下になるように基地局が割り当てたリソースブロックを用いてデータ信号を送信するように制御する制御手段を有することを特徴とする付記16から付記19のいずれかに記載の移動局。
(付記21)
前記設定されたリソースブロック群の数以下になるように基地局が割り当てたリソースブロックの全周波数帯域幅に対応した系列長のCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列を用いて、前記データ信号の復調に用いるリファレンス信号をそれぞれの前記リソースブロック群の帯域に合わせて送信するように制御する制御手段を有することを特徴とする付記16から付記20のいずれかに記載の移動局。
(付記22)
前記設定されたリソースブロック群の数に基づいて、下り制御信号の検出範囲を決定することを特徴とする付記16から付記21のいずれかに記載の移動局。
(付記23)
前記設定手段は、前記リソースブロック群の数を、上りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、上りリファレンス信号の帯域幅、パワーコントロールのターゲット値、上りデータ信号の帯域幅、上りデータ信号の変調多値数および符号化率、パワーヘッドルーム、移動局の送受信可能帯域幅、移動局クラス、データ信号の種類のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記16から付記22のいずれかに記載の移動局。
(付記24)
前記設定されたリソースブロック群の数は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いてリソースブロックを割り当てる場合に用いられることを特徴とする付記16から付記23のいずれかに記載の移動局。
(付記25)
前記設定されたリソースブロック群の数は、DFT-spread-OFDM(Discrete Fourier Transform ‐ spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)における送信側のDFT(Discrete Fourier Transform)からの出力を、少なくとも1個以上の前記リソースブロック群に割り当てるMC−FDMA方式に用いられることを特徴とする付記16から付記23のいずれかに記載の移動局。
(付記26)
移動局であって、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数が設定された数以下になるように基地局が割り当てたリソースブロックを用いてデータ信号を送信することを特徴とする移動局。
(付記27)
前記設定された数は、リソースブロック群の最大数であることを特徴とする付記26に記載の移動局。
(付記28)
前記リソースブロック群の数は、セル毎、移動局毎、又は移動局のグループ毎に設定された数であることを特徴とする付記26又は付記27に記載の移動局。
(付記29)
前記設定されたリソースブロック群の数に基づいて、下り制御信号の検出範囲を決定することを特徴とする付記26から付記28のいずれかに記載の移動局。
(付記30)
基地局であって、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定する設定手段を有することを特徴とする基地局。
(付記31)
前記設定手段は、リソースブロック群の最大数を設定することを特徴とする付記30に記載の基地局。
(付記32)
前記設定手段は、セル毎、移動局毎、又は移動局のグループ毎にリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記30又は付記31に記載の基地局。
(付記33)
前記リソースブロック群の開始位置及びリソースブロックの連続数に基づく報情報を移動局に通知する通知手段を有することを特徴とする付記30から付記32のいずれかに記載の基地局。
(付記34)
前記設定された数以下になるように、移動局にリソースブロックを割り当てる割当手段を有することを特徴とする付記30から付記33のいずれかに記載の基地局。
(付記35)
前記設定手段は、
基地局又は移動局の通信環境に関する情報、通信環境に影響を与える情報、若しくは通信能力に基づいてリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記30から付記34のいずれかに記載の基地局。
(付記36)
前記割当手段は、上りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記30から付記35のいずれかに記載の基地局。
(付記37)
前記割当手段は、下りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記30から付記36のいずれかに記載の基地局。
(付記38)
前記設定されたリソースブロック群の数を移動局に通知することを特徴とする付記30から付記37のいずれかに記載の基地局。
(付記39)
前記設定手段は、前記リソースブロック群の数を基地局毎に設定する場合、セルサイズ、システム帯域幅、下りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、下りデータ信号の帯域幅、下りデータ信号の変調多値数、及び符号化率のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記30から付記38のいずれかに記載の基地局。
(付記40)
前記設定手段は、前記リソースブロック群の数を移動局毎又は移動局のグループ毎に設定する場合、上りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、上りリファレンス信号の帯域幅、パワーコントロールのターゲット値、上りデータ信号の帯域幅、上りデータ信号の変調多値数および符号化率、パワーヘッドルーム、移動局の送受信可能帯域幅、移動局クラス、データ信号の種類のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記30から付記38のいずれかに記載の基地局。
(付記41)
前記割当手段は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いて割り当てることを特徴とする付記30から付記40のいずれかに記載の基地局。
(付記42)
前記割当手段は、DFT-spread-OFDM(Discrete Fourier Transform ‐ spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)における送信側のDFT(Discrete Fourier Transform)からの出力を、少なくとも1個以上の前記リソースブロック群に割り当てるMC−FDMA方式を用いて割り当てることを特徴とする付記30から付記40のいずれかに記載の基地局。
(付記43)
無線通信の設定方法であって、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定することを特徴とする設定方法。
(付記44)
リソースブロック群の最大数を設定することを特徴とする付記43に記載の設定方法。
(付記45)
セル毎、移動局毎、又は移動局のグループ毎にリソースブロック群の数を設定することを特徴とする付記43又は付記44に記載の設定方法。
(付記46)
前記リソースブロック群の開始位置及びリソースブロックの連続数に基づく報情報を移動局に通知することを特徴とする付記43から付記45のいずれかに記載の設定方法。
(付記47)
前記設定された数以下になるように、移動局にリソースブロックを割り当てることを特徴とする付記43から付記46のいずれかに記載の設定方法。
(付記48)
前記リソースブロック群の数は、基地局又は移動局の通信環境に関する情報、通信環境に影響を与える情報、若しくは通信能力に基づいて設定されることを特徴とする付記43から付記47のいずれかに記載の設定方法。
(付記49)
前記リソースブロックは、上りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記43から付記48のいずれかに記載の設定方法。
(付記50)
前記リソースブロックは、下りリンクに対して割り当てることを特徴とする付記43から付記49のいずれかに記載の設定方法。
(付記51)
前記割り当てられたリソースブロックを用いてデータ信号を送信することを特徴とする付記43から付記50のいずれかに記載の設定方法。
(付記52)
前記割り当てられたリソースブロックの全周波数帯域幅に対応した系列長のCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列を用いて、前記データ信号の復調に用いるリファレンス信号をそれぞれの前記リソースブロック群の帯域に合わせて送信することを特徴とする付記43から付記51のいずれかに記載の設定方法。
(付記53)
前記設定されたリソースブロック群の数に基づいて、下り制御信号の検出範囲を決定することを特徴とする付記43から付記52のいずれかに記載の設定方法。
(付記54)
前記リソースブロック群の数を基地局ごとに設定する場合、前記リソースブロック群の数は、セルサイズ、システム帯域幅、下りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、下りデータ信号の帯域幅、下りデータ信号の変調多値数、及び符号化率のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記43から付記53のいずれかに記載の設定方法。
(付記55)
前記リソースブロック群の数を移動局ごと又は移動局のグループ毎に設定する場合、前記リソースブロック郡の数は、上りリファレンス信号により測定された伝搬路品質情報、上りリファレンス信号の帯域幅、パワーコントロールのターゲット値、上りデータ信号の帯域幅、上りデータ信号の変調多値数および符号化率、パワーヘッドルーム、移動局の送受信可能帯域幅、移動局クラス、データ信号の種類のうちの少なくとも1つに基づいて設定することを特徴とする付記43から付記54のいずれかに記載の設定方法。
(付記56)
前記リソースブロックの割当は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いて割り当てることを特徴とする付記43から付記55のいずれかに記載の設定方法。
(付記57)
前記リソースブロックの割当は、DFT-spread-OFDM(Discrete Fourier Transform ‐ spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing)における送信側のDFT(Discrete Fourier Transform)からの出力を、少なくとも1個以上の前記リソースブロック群に割り当てるMC−FDMA方式を用いて割り当てることを特徴とする付記43から付記55のいずれかに記載の設定方法。
(付記58)
プログラムであって、前記プログラムは移動局に、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定する設定処理
を実行させることを特徴とするプログラム。
(付記59)
プログラムであって、前記プログラムは移動局に、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数が設定された数以下になるように基地局が割り当てたリソースブロックを用いてデータ信号を送信する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
(付記60)
プログラムであって、前記プログラムは基地局に、
周波数軸上で少なくとも1以上のリソースブロックが連続して成るリソースブロック群の数を設定する設定処理
を実行させることを特徴とするプログラム。
本出願は、2008年3月19日に出願された日本出願特願2008−072581号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
20、80、120 基地局
30、130 移動局

Claims (8)

  1. 移動局であって、
    リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を前記移動局がサポートすることを示す指示を、基地局へ送信するよう構成された送信手段と、
    上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、基地局から受信するよう構成された受信部と、を備え、
    前記上りリソース割当情報は、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、
    前記設定された数は、少なくとも2以上であり、
    前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、
    前記送信手段は、前記PUSCHの復調に使うための復調参照信号を、前記基地局へ送信するよう構成され、
    前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、
    前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、
    前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、
    移動局。
  2. 前記リソースブロックセットの前記設定された数は、前記2つ以上のリソースブロックセットの数と等しい、
    請求項1に記載の移動局。
  3. 前記上りリソース割当情報は、前記2つ以上のリソースブロックセットの数に基づいて解釈される、
    請求項1又は2に記載の移動局。
  4. 基地局であって、
    リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を移動局がサポートすることを示す指示を、前記移動局から受信するよう構成された受信手段と、
    上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、前記移動局へ送信するよう構成された送信手段と、を備え、
    前記上りリソース割当情報は、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、
    前記設定された数は、少なくとも2以上であり、
    前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、
    前記受信手段は、前記PUSCHの復調に使うための復調参照信号を、前記移動局から受信するよう構成され、
    前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、
    前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、
    前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、
    基地局。
  5. 前記リソースブロックセットの前記設定された数は、前記2つ以上のリソースブロックセットの数と等しい、
    請求項4に記載の基地局。
  6. 前記上りリソース割当情報は、前記2つ以上のリソースブロックセットの数に基づいて解釈される、
    請求項4又は5に記載の基地局。
  7. 移動局における方法であって、
    リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を前記移動局がサポートすることを示す指示を、基地局へ送信し、
    上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、基地局から受信し、
    PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調に使うための復調参照信号を、前記基地局へ送信する、ことを備え、
    前記上りリソース割当情報は、前記PUSCHの送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、
    前記設定された数は、少なくとも2以上であり、
    前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、
    前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、
    前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、
    前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、
    方法。
  8. 基地局における方法であって、
    リソースブロックセットの設定された数を含む上りリソース割当を移動局がサポートすることを示す指示を、前記移動局から受信し、
    上りリンクリソース割当情報を含むスケジューリングのための情報を、前記移動局へ送信し、
    PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調に使うための復調参照信号を、前記移動局から受信する、ことを備え、
    前記上りリソース割当情報は、前記PUSCHの送信のため前記移動局に割り当てられる2つ以上のリソースブロックセットを、前記移動局へ指示し、
    前記設定された数は、少なくとも2以上であり、
    前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットの数は、前記リソースブロックセットの前記設定された数に従い、
    前記復調参照信号の系列長は、前記移動局に割り当てられる前記2つ以上のリソースブロックセットで構成される送信帯域幅と一致し、
    前記割り当てられたリソースブロックセットのそれぞれは、1以上の連続したリソースブロックで構成され、
    前記移動局に割り当てられた前記2つ以上のリソースブロックセットは、前記移動局に割り当てられていない少なくとも1つのサブキャリアによって周波数軸上において分かれている、
    方法。
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