JP4440991B2 - 基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、および制御情報受信方法 - Google Patents

基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、および制御情報受信方法 Download PDF

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Description

本発明は、基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、および制御情報受信方法に関する。
本願は、２００７年１月９日に、日本に出願された特願２００７−００１８０１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
第３世代セルラー移動通信の一方式として、国際的な標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において標準化されたＷ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）方式の通信規格があり、同規格による携帯電話サービスが順次各国で開始されている。３ＧＰＰではまた、このような第３世代無線システムの新たな規格として、ＥＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＥＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と称する通信技術の検討が行われている。また、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の下りリンクで高速なパケット通信を可能とするＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ；高速下りリンクパケット無線アクセス）方式も標準化されている。
以下、ＨＳＤＰＡ方式とＥＵＴＲＡについて、概要を簡単に説明する。
ＨＳＤＰＡ方式では、下りリンク物理チャネルは、高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＨＳ−ＤＳＣＨ関連共用制御チャネルＨＳ−ＳＣＣＨ（ＨＳ−ＤＳＣＨ−ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とを含んでいる。
高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨは、下りリンクで複数の移動局が共用する共用チャネルであり、各移動局宛てのパケットデータを送信するために使用される。このＨＳ−ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルとしての高速下り共用チャネルＨＳ−ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が含まれる。
ＨＳ−ＤＳＣＨ関連共用制御チャネルＨＳ−ＳＣＣＨは、下りリンクで複数の移動局が共用する共用チャネルであり、各移動局が高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨを復調するのに必要な情報である変調方式および拡散コードの情報や、誤り訂正復号に必要な情報、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ；ハイブリッド自動再送）に必要な情報などを送信するために使用される。
また、ＨＳＤＰＡ方式の上りリンク物理チャネルは、ＨＳ−ＤＳＣＨ関連上り個別物理制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ｆｏｒ ＨＳ−ＤＳＣＨ）を含んでいる。
ＨＳ−ＤＳＣＨ関連上り個別物理制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨは、上りリンクで各移動局が個別に使用する制御用のチャネルであり、下りチャネルの伝搬路品質情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＣＱＩ）や、ＨＡＲＱ信号に対応した受信確認情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号などを送信するために使用される。
次に、ＥＵＴＲＡでは、下りリンクにＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式が用いられるとともに、ＯＦＤＭ方式にはチャネル符号化等の適応無線リンク制御に基づく適応変復調・誤り訂正（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ；ＡＭＣＳ）の技術が適用されている。ＡＭＣＳとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局の伝搬路状況に応じて誤り訂正方式や、誤り訂正の符号化率や、データ変調多値数や、時間および周波数軸の符号拡散率や、マルチコード多重数などの各種無線伝送パラメータを切り替える通信方式である。例えば、データ変調において、伝搬路状況が良好になるにしたがい、ＱＰＳＫ（４相位相偏移変調）から８ＰＳＫ（８相位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（１６値直交振幅変調）などのより高い効率の多値変調に切り替えることで、通信システムの最大スループットを増大させることができる。
また、ＯＦＤＭ方式におけるチャネル配置方法として、Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式とＮｏｎ Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の２つが提案されている。Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式では、物理制御チャネルと物理データチャネルを拡散符号多重により同じ周波数帯域に多重する。一方、Ｎｏｎ Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式では、ＴＤＭ（時分割多重）、ＦＤＭ（周波数分割多重）、またはＴＤＭとＦＤＭの組み合わせのいずれかを用いて、物理制御チャネルと物理データチャネルを時間および周波数に多重する。
そしてＥＵＴＲＡでは、ＯＦＤＭ方式による下りリンクの無線フレームを周波数方向および時間方向に分割して、この分割された各ブロックに各移動局へのデータをマッピングする。このマッピングを行うため、各移動局を識別する移動局識別情報を用いることにより、各ブロックへの移動局の割当てを示す割当て情報が基地局から送信される。
特開２００１−２３７８０３号公報 特開２００４−２９７７５６号公報
ここで、ＥＵＴＲＡにおいて、上記マッピングのための割当て情報をどのような制御情報を用いて基地局と移動局とでやり取りするかが重要な問題であり、効率的な制御情報の送受信方法が必要とされる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線システムにおいて効率的に制御情報を送受信することが可能な基地局装置、移動局装置、制御情報送信方法、および制御情報受信方法を提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより移動局装置へ送信する基地局装置であって、前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記移動局装置へ送信する手段を備え、前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められている。
また、複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより基地局装置から受信する移動局装置であって、前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から受信する手段を備え、前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められており、前記識別情報に従って前記制御情報を取得する。
また、複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより基地局装置から移動局装置へ送信する制御情報送信方法であって、前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から前記移動局装置へ送信するステップを有し、前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められている。
また、複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより移動局装置が基地局装置から受信する制御情報受信方法であって、前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から受信するステップを有し、前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められており、前記識別情報に従って前記制御情報を取得する。
本発明によれば、無線システムにおいて効率的に制御情報を送受信することが可能である。
本発明の実施形態による無線システムで用いる下りリンクの無線フレームの構成を示した図である。 １つのＰＲＢを配列Ｃ（ｆ，ｔ）により表現した図である。 動的フォーマットが使用される場合の下りリンクにおけるチャネルの配置を示した図である。 下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨによって送信する制御情報を示した図である。 下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットを示した図である。 リソース割当て情報の一例を示した図である。 下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの符号化方法を説明するための図である。 準固定的フォーマットの移動局に対して送信される下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットを示した図である。 下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのＣＲＣ領域に付与する識別情報を説明した図である。 フォーマット内グループのグループ化方法を説明した図である。 図８（ａ）に示した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットに対して図１０（ａ）に示したフォーマット内グループのグループ化方法を適用した例を示した図である。 図８（ｃ）に示した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットに対して図１０（ａ）に示したフォーマット内グループのグループ化方法を適用した例を示した図である。 図８（ｃ）に示した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットに対して図１０（ｂ）に示したフォーマット内グループのグループ化方法を適用した例を示した図である。 図８（ａ）に示した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットに対して図１０（ａ）に示したフォーマット内グループのグループ化方法を適用した例を示した図である。 基地局装置の構成を示すブロック図である。 移動局装置の構成を示すブロック図である。 基地局が移動局に対してＰＳＣＣＨフォーマットを設定する手順を示すシーケンス図である。 １ＴＴＩ内における基地局の処理を示すフローチャートである。 １ＴＴＩ内における移動局の処理を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
１．無線フレームの構成
図１は、本実施形態による無線システムで用いる下りリンクの無線フレームの構成を示したものである。同図において、下りリンクの無線フレームは、通信の際に使用される無線リソースの単位であるＰＲＢ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）と呼ばれるブロックから構成される。１つのＰＲＢは、１または複数のサブキャリアに対応する周波数幅Ｂ＿ｐｒｂと、１または複数のＯＦＤＭシンボルに対応する時間長（１サブスロット）とを有するものとして規定される。
ここで、図１では、周波数軸について、下りリンク全体の周波数帯域幅Ｂ＿ａｌｌを２０ＭＨｚ、ガード用帯域幅を２ＭＨｚ、１つのＰＲＢの周波数帯域幅Ｂ＿ｐｒｂを１８０ｋＨｚ、サブキャリアの周波数帯域幅Ｂ＿ｓｃを１５ｋＨｚとしている。また、時間軸については、１つの無線フレーム長を１０ｍｓ、単位送信時間（サブフレーム）であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を１ｍｓとしている。１つのサブフレームは２つのサブスロットで構成され、１つのサブスロットは７個のＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭシンボル長はＴｓ）で構成される。この無線フレーム構成においては、１つの無線フレームには、周波数軸方向に１００個、時間軸方向に２０個、すなわち合計で２０００個のＰＲＢを含むことになる。ただし、図１には、ガード用帯域については示していない。
下りリンクで送信されるデータは、（ａ）ユーザが使用するユーザデータ、（ｂ）移動局識別情報（ＵＥＩＤ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）、変調方式、誤り訂正方式、ＨＡＲＱに必要な情報、データ長などの下りリンク制御情報および上りリンク制御情報、（ｃ）ユーザデータや下りリンク制御情報、上りリンク制御情報の復調を行う際の伝搬路推定に用いる既知のパイロット信号、を含み、これらは各サブフレーム内にマッピングされる。また、無線フレームの先頭のサブフレームには、さらに、（ｄ）フレームの同期をとるための同期信号、（ｅ）フレーム全体の構成を通知するための共通制御情報、がマッピングされる。その他、（ｆ）ページング情報や（ｇ）ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）情報もマッピングされる。
これらの各データを送信するためのチャネルとして、下りリンク物理チャネルは、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｏｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、同期チャネルＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）、共通制御チャネルＣＣＰＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングチャネルＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、マルチキャストチャネルＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を含んでいる。
図１に示したサブフレームは、移動局宛てのデータを送信するサブフレームであり、このサブフレームには、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨと、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨと、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨとが含まれる。サブフレーム内のサブスロット１において、１番目のＯＦＤＭシンボルには下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨと下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨが配置され、２番目および３番目のＯＦＤＭシンボルには下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨが配置され、４番目以降のＯＦＤＭシンボルには下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨが配置される。また、サブスロット２において、１番目のＯＦＤＭシンボルには下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨと下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨが配置され、２番目以降のＯＦＤＭシンボルには下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨが配置される。
下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨは、上記（ｃ）のデータを送信するチャネルであり、セルサーチやハンドオーバを行う際の電力測定や、適応変調を行うためのＣＱＩ測定や、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨおよび下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨを復調するための伝搬路推定に使用される。
下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨは、上記（ｂ）のデータを送信するチャネルである。ここで、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの下りリンク制御情報には、ユーザデータの復調に必要な制御情報として、ＰＲＢの変調方式、データ長、移動局宛てのデータが配置されるＰＲＢの位置、ＨＡＲＱに必要な情報、などが含まれ、上りリンク制御情報には、電力制御、ＰＲＢの送信タイミング制御、移動局がデータを送信するＰＲＢの位置、変調方式、データ長、移動局が送信したデータに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、などが含まれる。
下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨは、上記（ａ）のデータすなわちユーザデータを送信するチャネルである。このユーザデータを復調する際には、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨで送信される変調方式やデータ長の情報を用いる。また、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを復調するためには、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨのパイロット信号を用いて伝搬路推定を行う。なお、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨは複数の移動局で共用することができる。
図２は、１つのＰＲＢを配列Ｃ（ｆ，ｔ）により表現したものである。ｆはサブキャリア番号、ｔはＯＦＤＭシンボル番号である。ＰＲＢの周波数帯域幅Ｂ＿ｐｒｂは１８０ｋＨｚであり、サブキャリアの周波数帯域幅Ｂ＿ｓｃは１５ｋＨｚであるから、１つのＰＲＢには１２本のサブキャリアが含まれる。よって１≦ｆ≦１２である。また、１つのサブスロットは７個のＯＦＤＭシンボルからなるが、これは、ＯＦＤＭシンボル長Ｔｓが０．０７ｍｓのＳｈｏｒｔ ＣＰ（Ｓｈｏｒｔ Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）である場合に相当する。また、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル長を伸ばしてＬｏｎｇ ＣＰとすることもでき、この場合は、例えばＯＦＤＭシンボル長Ｔｓを０．０８ｍｓとすれば、１つのサブスロットに６個のＯＦＤＭシンボルが含まれることになる。よって、Ｓｈｏｒｔ ＣＰの場合は１≦ｔ≦７、Ｌｏｎｇ ＣＰの場合は１≦ｔ≦６である。
上りリンクの無線フレームも下りリンクと同様、各々が所定の周波数帯と時間帯とからなるブロックであり、通信で使用される無線リソース単位であるリソースブロックから構成されている。以下、このブロックを、ＰＲＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｎｉｔ）と呼称する。例えば、上りリンクの全体の帯域（上りンク周波数帯域幅）を２０ＭＨｚ、ＰＲＵ帯域幅を１８０ｋＨｚ、サブキャリア周波数帯域幅Ｂｓｃを１５ｋＨｚ、１つの無線フレーム長を１０ｍｓ、ユーザの単位送信時間ＴＴＩを１.０ｍｓ（サブフレーム）、ガード用帯域を２ＭＨｚとする場合、１つの無線フレームは、周波数軸方向に１００個、時間軸方向に１０個のＰＲＵ、つまり１０００個のＰＲＵから構成される。
２．動的フォーマットと準固定的フォーマット
本実施形態の無線システムにおいて、各移動局は、動的フォーマットまたは準固定的フォーマット、もしくは動的フォーマットと準固定的フォーマットの両方で基地局からの制御情報を受信する。ここで、動的フォーマットの場合、制御情報は基地局からＴＴＩ（サブフレーム）毎に所定のチャネルで送信される。一方、準固定的フォーマットの場合は、制御情報は基地局から例えば予め通信開始時に送信され、ＴＴＩ毎には送信されない。そして予め送信された制御情報とは異なる情報（移動局識別情報など。詳細は後述する。）が、ＴＴＩ毎に送信される。各移動局が動的フォーマットと準固定的フォーマットのどちらで制御情報を受信するかは、基地局によって指定される。
以下、動的フォーマットと準固定的フォーマットのそれぞれについて説明する。
２．（１）動的フォーマット
図３は、下りリンクにおけるチャネルの配置を示したものである。ここでは、周波数幅５ＭＨｚ分のサブフレーム１つ分を示している。１つのＰＲＢは周波数帯域幅Ｂ＿ｐｒｂが１８０ｋＨｚであり、１サブスロット・５ＭＨｚ幅内には２５個のＰＲＢが含まれる。１サブフレームは２つのサブスロット（サブスロット１およびサブスロット２）で構成される。各サブスロットの先頭のＯＦＤＭシンボルには、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨがサブキャリア３個毎、すなわちＣ（ｘ，１）：ｘ＝２，５，８，１１に配置される。また、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨは、サブスロット１の先頭のＯＦＤＭシンボルのうち、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨに使用されていない領域、すなわちＣ（ｘ，１）：ｘ≠２，５，８，１１と、サブスロット１の２番目と３番目のＯＦＤＭシンボル、すなわちＣ（ｘ，２）：ｘ＝１〜１２およびＣ（ｘ，３）：ｘ＝１〜１２と、に配置される。サブスロット１とサブスロット２の残りの領域には、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨが配置される。
移動局に対するリソースの割当ては、上記配置された下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを用いて行う。ここで、上記のとおり、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨはサブスロット１にのみ配置されているが、サブスロット１のＰＲＢとサブスロット２のＰＲＢとは予め関連付けがされており、サブスロット１に配置した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨでサブスロット１のＰＲＢを移動局に対して指定すると、当該関連付けにより、サブスロット２のＰＲＢも自動的に決まるようになっている。そのため、各サブスロットで下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを用いてサブスロット毎に異なるリソース割当てを行う場合と比べて、制御情報の負荷は軽くて済む。このように、１サブフレームに対して、リソース割当ての指定は２５ＰＲＢ分で行う。
図４は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨによって送信する制御情報（動的フォーマットにおける制御情報）を示したものである。また、図５は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットを示したものである。上述のように、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨには、下りリンク制御情報または上りリンク制御情報が含まれる。
下りリンク制御情報は、３つのカテゴリーＣａｔ１、Ｃａｔ２、Ｃａｔ３の各情報からなる。Ｃａｔ１は、リソースの割当てに使用され、移動局識別情報と下りリンクのリソース割当て情報とを含む。Ｃａｔ２は、各移動局に割り当てられた下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨのトランスポートフォーマットを示し、変調方式、ペイロードサイズ、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）関連情報を含む。Ｃａｔ３は、ＨＡＲＱに関する情報であり、非同期ＨＡＲＱの場合はプロセス番号と再送番号、同期ＨＡＲＱの場合は再送番号を含む。
また、上りリンク制御情報も同様に、３つのカテゴリーＣａｔ１、Ｃａｔ２、Ｃａｔ３の各情報からなる。Ｃａｔ１は、リソースの送信許可に使用され、移動局識別情報と上りデータ送信用のリソース割当て情報とを含む。Ｃａｔ２は、各移動局が上りデータを送信する際のトランスポートフォーマットを示し、変調方式、ペイロードサイズ、ＭＩＭＯ関連情報を含む。Ｃａｔ３は、ＨＡＲＱに関する情報であり、上りリンクでは同期ＨＡＲＱを使用するため再送番号を含む。上りリンク制御情報には、さらに、上り時間同期信号が含まれる。この上り時間同期信号は、上りリンクの送信の際、基地局と移動局間の距離の変動によって生じるデータ到達時間の差を移動局側で調整する同期処理のために必要となるものである。
ここで、これらの各情報のデータサイズは次のとおりである。
移動局識別情報は、基地局内で識別可能であり且つ固有な１６ビットのＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を使用する。
下りリンク制御情報のリソース割当て情報は、ＰＲＢ数分のビットマップを用い、移動局がどのＰＲＢを使用すべきかを表す。ここでは２５個のＰＲＢ（図３参照）があるとしているので、リソース割当て情報は２５ビット必要となる。図６にリソース割当て情報の一例を示す。この例の場合、ＰＲＢ＃３とＰＲＢ＃２４が割り当てられている。
上りリンク制御情報のリソース割当て情報は、開始ブロック番号（４ビット）と終了ブロック番号（４ビット）とによって連続したブロックを指定する。これは、上りリンクでは、シングルキャリア送信器を用いるため連続したブロックで割当てを行う必要があるからである。
変調方式は、ＱＰＳＫ１／８、ＱＰＳＫ１／４、ＱＰＳＫ１／２、ＱＰＳＫ２／３、１６ＱＡＭ１／２、１６ＱＡＭ２／３、６４ＱＡＭ１／２、６４ＱＡＭ３／５、６４ＱＡＭ２／３、６４ＱＡＭ３／４などが使用可能であるが、そのうちの４つを使用するものとする。よって、当該４つの変調方式を識別するために２ビット必要となる。
ペイロードサイズは、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨで送信されるデータの情報量を６ビットで表す。
ＭＩＭＯ関連情報は、２ビットを使用して、アンテナ本数やストリーム数やＭＩＭＯ制御情報を表す。
ＨＡＲＱのプロセス番号は、ＨＡＲＱのプロセスを識別するための情報であり、３ビット必要である。
ＨＡＲＱの再送番号は、あるＨＡＲＱプロセス内の再送の順番を示し、２ビットで表される。
上り時間同期信号は、移動局の現在の同期時間からの差分を示すために１ビット使用する。
このように、動的フォーマットでは、下りリンク制御情報の全ビット数５６ビットまたは上りリンク制御情報の全ビット数３７ビットの制御情報を下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨにより送信することになる。一方、図３において説明したように、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨは、１つのサブフレームのうち先頭のＯＦＤＭシンボルの一部（１ＰＲＢ当り、１２本のサブキャリアから下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ用の４本のサブキャリアを除いた分）と２番目および３番目のＯＦＤＭシンボルに配置されているから、図３に示す１サブフレーム・５ＭＨｚ幅内で下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを送信するサブキャリアの数は、
（１２−４）×２５＋１２×２５×２＝８００
である。この８００サブキャリアを、例えば変調方式をＱＰＳＫとし符号化率を１／３として符号化した場合、５３３ビットを送信できる。
したがって、５ＭＨｚ幅の１サブフレームには、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを下りリンク、上りリンクそれぞれに最大で５個（５３３÷９３）収容できる計算となる。すなわち、動的フォーマットで制御情報を送信する場合においては、１ＴＴＩ（サブフレーム）に対して下りリンク、上りリンクにそれぞれ５つの移動局を割当て可能である（周波数帯域幅５ＭＨｚ当り）。ただし、上りリンク制御情報と下りリンク制御情報の数は必ずしも同じである必要はない。
図７は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの符号化方法を説明するための図である。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの符号化のため、各移動局の移動局識別情報Ｃ−ＲＮＴＩとして、ＵＥＩＤ ｍａｓｋｅｄ ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ；巡回冗長検査）を用いる。そして、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨは、当該チャネルのデータに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列が移動局識別情報Ｃ−ＲＮＴＩと同じになるように、符号化される。
このように、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの符号化は、その送信先の移動局に応じて移動局毎に個別に行われる。移動局（動的フォーマットの移動局）は、各ＴＴＩの全ての下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを受信してＣＲＣを行い、自分の移動局識別情報Ｃ−ＲＮＴＩと同じＣＲＣビット列が得られたら、その下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨが自分宛てであり、且つ正しく復号ができたことを認識する。
２．（２）準固定的フォーマット
準固定的フォーマットは、リソース割当て情報、変調方式、ペイロードサイズ、ＭＩＭＯ関連情報、ＨＡＲＱに関する情報、移動局識別情報などの一部を、通信開始時等に送信して準固定的とする場合の信号フォーマットである。
図８は、準固定的フォーマットの移動局に対して送信される下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの下りリンク制御情報または上りリンク制御情報の信号フォーマットを示したものである。準固定的フォーマットの場合の下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットは、同図（ａ）〜（ｃ）のように各種の形態をとることが可能である。
図８（ａ）は、移動局識別情報以外の制御情報（リソース割当て情報、変調方式、ペイロードサイズ、ＭＩＭＯ関連情報、ＨＡＲＱに関する情報）を通信開始時等に送信して準固定的とする場合の信号フォーマットである。ここで、移動局識別情報としてＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤを利用する。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤは、一群の複数の移動局の中で各移動局を識別するための識別情報であり、例えば、上記した動的フォーマットのＣ−ＲＮＴＩよりも短い４ビットで構成する。したがって、このＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤを用いて識別可能な移動局の数は、１６である。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤは、４ビットに限らずＰＳＣＣＨの信号フォーマットに応じて異なるビット数のものを使用することも可能である。
図８（ａ）のフォーマットを、フォーマット１と定義する。フォーマット１では、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨにはＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤとＣＲＣのみを配置する。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤのフィールドは９フィールド設けられるとともに、各フィールドの位置と、そのフィールドに自局のＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤを指定された移動局が使用すべきＰＲＢとは、１対１に対応付けられている。すなわち、あるＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤフィールドにＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤを指定された移動局に対して、当該Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤフィールドに対応付けられたＰＲＢまたはＰＲＵが割り当てられることになる。
また、ＣＲＣ領域には、フォーマット１を示す１６ビットの識別情報（Ｆ１−ＩＤ）が付与される。この下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのフォーマットを識別する識別情報をフォーマットＩＤと呼ぶ。このＦ１−ＩＤを複数用意することにより、フォーマット１を使用する移動局をグループ化する。こうすることで、基地局は、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤを指定する移動局をフォーマット１のグループ毎に設定する。このフォーマットＩＤは、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの上りリンク制御情報と下りリンク制御情報で異なるＩＤを割り当てるように構成されても良い。
図８（ｂ）は、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤを使用するとともに制御情報の一部を動的に変更する場合の信号フォーマットである。このフォーマットを、フォーマット２と定義する。ここで、動的に変更する制御情報をＬＴＦＳ（Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｓｅｔ）と呼ぶ。同図では、ＬＴＦＳを３ビットで表現できる情報であるとした。この場合、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨには、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤとＬＴＦＳのセットを５セット配置できる。ＣＲＣ領域には、フォーマット２を示す１６ビットの識別情報（Ｆ２−ＩＤ）が付与される。
図８（ｃ）は、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤを使用しないで制御情報の一部を動的に変更する場合の信号フォーマットである。このフォーマットを、フォーマット３と定義する。ＣＲＣ領域には、フォーマット３を示す１６ビットの識別情報（Ｆ３−ＩＤ）が付与される。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤを使用しないため、それぞれのＬＴＦＳフィールドを使用できる移動局はグループ内の１つの移動局に限定される。そのため、予め基地局と移動局の間のやり取りによって、ＬＴＦＳフィールドとグループ内の移動局との対応付けを設定しておくものとする。ＬＴＦＳフィールドは、個々の移動局ごとに使用方法を設定することが可能である。この例では、ＬＴＦＳは８ビットで構成されている。
このような構造により、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのペイロード部分を複数のフォーマットで共用することが可能となり、同じ物理チャネルで複数のフォーマットを使用することができる。
図９は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのＣＲＣ領域に付与する識別情報を説明した図である。
図９（ａ）は、１６ビットのＩＤをＣ−ＲＮＴＩ、Ｆ１−ＩＤ、Ｆ２−ＩＤ、Ｆ３−ＩＤで共用する場合の関係を示したものである。１６ビットＩＤでは、６５５３６種類のＩＤを割り当てることが可能であるが、それらをＣ−ＲＮＴＩとして使用する領域、Ｆ１−ＩＤとして使用する領域、Ｆ２−ＩＤとして使用する領域、Ｆ３−ＩＤとして使用する領域に分ける。移動局へのＣ−ＲＮＴＩは、他のフォーマットで使用するもの以外が割り当てられる。Ｆ１−ＩＤとして利用するＩＤとして、フォーマット１内ＩＤ＃１、フォーマット１内ＩＤ＃２の２つのＩＤが割り当てられる。これは、上記で説明したように、フォーマット１で使用するＩＤを複数用意して、それぞれを、フォーマット内グループを識別するためのグループＩＤとして使用するためである。フォーマット１を使用する移動局群をグループ分けして、それぞれのグループの識別にフォーマット１内ＩＤを使用する。同様に、フォーマット２内ＩＤ、フォーマット３内ＩＤも複数用意して、グループＩＤとして使用する。このグループＩＤは、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの上りリンク制御情報と下りリンク制御情報で異なるＩＤを割り当てるように構成されても良い。図９（ａ）に示す１６ビットＩＤの分類は、ＲＲＣシグナリングや報知情報で移動局に通知されるように構成される。また、単純に１６ビットＩＤの上位数ビットをフォーマットの識別子として利用することも可能である。また、図９（ａ）の分類を予め仕様化することによって、ＲＲＣシグナリングや報知情報で通知する情報量を削減することも可能である。
図９（ｂ）は、図９（ａ）で説明したフォーマットの識別を物理的な制御信号の配置で行うことにより、１６ビットのＩＤ領域を効率的に使用する方法を示している。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域をグループ化して、それぞれのＰＳＣＣＨの領域グループにフォーマットの識別子を対応付けする。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域が６個存在する場合、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域ごとに使用可能なフォーマットを制限する。例えば、ＰＳＣＣＨ＃１とＰＳＣＣＨ＃４をフォーマット１用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定し、ＰＳＣＣＨ＃２とＰＳＣＣＨ＃５をフォーマット２用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定する。１６ビットＩＤとして、フォーマット１とフォーマット２に同じ情報列を割り当てたとしても、これらは物理的な制御信号の配置で識別可能である。このようにすることにより、１６ビットＩＤは、Ｃ−ＲＮＴＩまたはフォーマット内ＩＤを指定するため識別子としてのみ使用され、フォーマットを指定するための識別子を削減することが可能となる。これらの対応付けは、報知情報やＲＲＣシグナリングを使用して移動局へ通知される。
図９（ｃ）は、図９（ａ）で説明したフォーマット内グループの識別を物理的な制御信号の配置で行うことにより、１６ビットのＩＤ領域を効率的に使用する方法を示している。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域をグループ化して、それぞれのＰＳＣＣＨの領域グループにフォーマット内グループの識別子を対応付けする。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域が６個存在する場合、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域ごとに使用可能なフォーマット内グループを制限する。例えば、ＰＳＣＣＨ＃１をフォーマット内ＩＤ＃１用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定し、ＰＳＣＣＨ＃２をフォーマット内ＩＤ＃２用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定する。１６ビットＩＤとして、フォーマット内ＩＤ＃１とフォーマット内ＩＤ＃２に同じ情報列を割り当てたとしても、これらは物理的な制御信号の配置で識別可能である。このようにすることにより、１６ビットＩＤは、Ｃ−ＲＮＴＩまたはフォーマットを指定するため識別子としてのみ使用され、フォーマット内グループを指定するための識別子を削減することが可能となる。これらの対応付けは、報知情報やＲＲＣシグナリングを使用して移動局へ通知される。
図９（ｂ）と図９（ｃ）を組み合わせて使用することも可能である。下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの領域をグループ化して、それぞれのＰＳＣＣＨの領域グループにフォーマット内グループの一部およびフォーマットの一部を関連付けすることにより、１６ビットＩＤの領域を効率よく利用することが可能である。例えば、ＰＳＣＣＨ＃１とＰＳＣＣＨ＃４を、フォーマット１内ＩＤ＃１〜２用またはフォーマット２内ＩＤ＃１〜２用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定し、ＰＳＣＣＨ＃２とＰＳＣＣＨ＃５を、フォーマット１内ＩＤ＃３〜４用またはフォーマット３内ＩＤ＃１〜２用またはＣ−ＲＮＴＩ用として予め設定する。１６ビットＩＤとして、フォーマット２内ＩＤ＃１とフォーマット３内ＩＤ＃１に同じ情報列を割り当てたとしても、これらは物理的な制御信号の配置で識別可能である。これらの対応付けは、報知情報やＲＲＣシグナリングを使用して移動局へ通知される。
フォーマット内グループのグループ化方法としては、関連付けられた物理リソースが異なるものをグループ化する方法や、ユーザが異なるものをグループ化する方法がある。図１０（ａ）は、ＰＲＢをグループ化したものであり、ＰＲＢグループ１はＰＲＢ＃１〜ＰＲＢ＃４、ＰＲＢグループ２はＰＲＢ＃５〜ＰＲＢ＃８、ＰＲＢグループ３はＰＲＢ＃９〜ＰＲＢ＃１２をそれぞれ含んでいることを示している。ＰＲＢグループは、複数無線フレームに渡って設定されても良いし、ＴＴＩ単位で設定されても良い。図１０（ｂ）は、移動局をグループ化したものであり、ＵＥグループ１はＵＥ＃１〜ＵＥ＃４、ＵＥグループ２はＵＥ＃５〜ＵＥ＃８、ＵＥグループ３はＵＥ＃９〜ＵＥ＃１２をそれぞれ含んでいることを示している。また、図１０（ｃ）は、ＵＥグループとＰＲＢグループをセットにしてグループ化したものであり、グループセット１はＰＲＢ＃１〜ＰＲＢ＃４およびＵＥ＃１〜ＵＥ＃４、グループセット２はＰＲＢ＃５〜ＰＲＢ＃８およびＵＥ＃５〜ＵＥ＃８、グループセット３はＰＲＢ＃９〜ＰＲＢ＃１２およびＵＥ＃９〜ＵＥ＃１２をそれぞれ含んでいることを示している。ここでは、下りリンクのＰＲＢをグループ化する場合について説明したが、上りリンクのＰＲＵもＰＲＵグループとしてグループ化される。
図１１〜図１４は、図８（ａ）〜（ｃ）に示した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの信号フォーマットに対して図１０（ａ）〜（ｃ）に示したフォーマット内グループのグループ化方法を適用した例を示したものである。
図１１は、図８（ａ）と図１０（ａ）を組み合わせた場合を示している。フォーマット１の場合、リソース割当て用の情報がないので、予めＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤの配置とＰＲＢまたはＰＲＵの位置を対応付けておく必要がある。その対応付けをフォーマット内ＩＤで識別する。この例では、フォーマット内ＩＤ＃１の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤ＃１の領域はＰＲＢ＃１およびＰＲＢ＃２と対応付けられ、フォーマット内ＩＤ＃２の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤ＃１の領域はＰＲＢ＃１１およびＰＲＢ＃１２と対応付けられていることを示している。
図１２は、図８（ｃ）と図１０（ａ）を組み合わせた場合を示している。フォーマット３の場合、制限されたリソース割当て用の情報が設定される場合がある。制限されたリソース割当て用の情報は、ＰＲＢグループ内のＰＲＢ、またはＰＲＵグループ内のＰＲＵを自由に選択できるものとする。ＬＴＦＳで選択可能なＰＲＢをＰＲＢグループとして設定し、ＰＲＢグループとフォーマット３の対応付けをフォーマット内ＩＤで識別する。この例では、フォーマット内ＩＤ＃１の場合、ＬＴＦＳによってＰＲＢ＃１〜ＰＲＢ＃１０を選択可能であり、フォーマット内ＩＤ＃２の場合、ＬＴＦＳによってＰＲＢ＃１１〜ＰＲＢ＃２０を選択可能であることを示している。
図１３は、図８（ｃ）と図１０（ｂ）を組み合わせた場合を示している。フォーマット３の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤ用の情報がないので、予めＬＴＦＳの配置と移動局とを対応付けておく必要がある。その対応付けをフォーマット内ＩＤで識別する。この例では、フォーマット内ＩＤ＃１の場合、ＬＴＦＳ＃１の領域はＵＥ＃１と対応付けられ、フォーマット内ＩＤ＃２の場合、ＬＴＦＳ＃１の領域はＵＥ＃６と対応付けられていることを示している。
図１４は、図８（ａ）と図１０（ａ）を組み合わせた場合を示している。フォーマット１の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤによってＵＥグループ内の移動局を識別することが可能である。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤは、ＵＥグループ内の移動局を自由に選択できるものとする。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤで選択可能な移動局がＵＥグループとして設定され、ＵＥグループとフォーマット１の対応付けをフォーマット内ＩＤで識別する。この例では、フォーマット内ＩＤ＃１の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤによってＵＥ＃１〜ＵＥ＃６を選択可能であり、フォーマット内ＩＤ＃２の場合、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤによってＵＥ＃７〜ＵＥ＃１１を選択可能であることを示している。
図９（ｃ）と図１０（ａ）を同時に利用した場合、ＰＳＣＣＨ＃１に配置される準固定的フォーマットの移動局が使用可能なリソースは、ＰＲＢグループ１内のＰＲＢに限定される。図９（ｃ）と図１０（ｂ）を同時に利用した場合、ＰＳＣＣＨ＃１に配置される準固定的フォーマットの移動局は、ＵＥグループ１内の移動局のみに限定される。図９（ｃ）と図１０（ａ）と図１０（ｂ）を同時に利用した場合は、ＰＳＣＣＨ＃１に配置される準固定的フォーマットの移動局は、ＵＥグループ１内の移動局であり、使用可能なリソースは、ＰＲＢグループ１に限定される。
３．基地局および移動局の構成
次に、上述した本実施形態による無線システムを実現する基地局装置および移動局装置の構成を説明する。
図１５は、基地局装置１０の構成を示すブロック図である。基地局装置１０は、データ制御部１０１と、データ変調部１０２と、ＯＦＤＭ変調部１０３と、無線部１０４と、チャネル推定部１０５と、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６と、データ復調部１０７と、制御データ抽出部１０８と、スケジューリング部１０９と、無線リソース制御部１１０とを含んで構成される。
データ制御部１０１へは、各移動局装置（後述する図１６の移動局装置２０）への送信データと、制御データとが入力される。データ制御部１０１は、スケジューリング部１０９からの指示により、制御データを共通制御チャネルＣＣＰＣＨ、同期チャネルＳＣＨ、ページングチャネルＰＣＨ、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨにマッピングし、送信データを下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨにマッピングする。ここで、データ制御部１０１はＰＳＣＣＨ生成制御部１０１１を有しており、このＰＳＣＣＨ生成制御部１０１１は、スケジューリング部１０９からの周波数スケジューリング情報に従ってマッピングを行う。
データ変調部１０２は、データ制御部１０１から入力される各チャネルのデータを、スケジューリング部１０９から指示されるＭＣＳ情報のデータ変調方式と符号化方式に従ってデータ変調する。
ＯＦＤＭ変調部１０３は、データ変調部１０２からの入力信号に対して、直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；逆高速フーリエ変換）処理、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入、フィルタリングなどのＯＦＤＭ信号処理を施し、ＯＦＤＭ信号を生成する。
無線部１０４は、ＯＦＤＭ変調部１０３からのデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局装置へ下りリンクで送信する。また、無線部１０４は、移動局装置からの上りリンクのデータを受信し、受信データをベースバンド信号にダウンコンバートしてチャネル推定部１０５とＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６に渡す。
チャネル推定部１０５は、無線部１０４から入力されたデータである上りパイロット信号から無線伝搬路特性を推定し、推定結果をＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６とスケジューリング部１０９へ渡す。
ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６は、無線部１０４からの受信データに対して、フィルタリング、ＣＰ除去、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を施し、チャネル推定部１０５からの無線伝搬路推定結果に基づいてＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調を行う。
データ復調部１０７は、制御データ抽出部１０８により抽出した下りリンクのＭＣＳ情報に従って、受信データを復調する。
制御データ抽出部１０８は、受信データをユーザデータと制御データ（上りリンクデータ関連制御情報および上りリンクデータ非関連制御情報）に分離して上位レイヤに渡す。なお、上りリンクデータ関連制御情報には、トランスポートブロックサイズ等の情報が含まれ、上りリンクデータ非関連制御情報には、下りＣＱＩフィードバックの情報や、下りＨＡＲＱ ＡＣＫ・ＮＡＣＫの情報が含まれる。制御データ抽出部１０８はまた、制御データのうち下りリンクのＭＣＳ情報をデータ復調部１０７へ渡し、下りリンクのＣＱＩ情報をスケジューリング部１０９へ渡す。
スケジューリング部１０９は、下りリンクのスケジューリングを行うＤＬスケジューリング部１０９−１と、上りリンクのスケジューリングを行うＵＬスケジューリング部１０９−２とを備える。
ＤＬスケジューリング部１０９−１は、移動局装置より受信されたＣＱＩ情報、無線リソース制御部１１０から通知される各移動局装置の使用可能なＰＲＢの情報、間欠送受信サイクル、ＰＳＣＣＨフォーマット（図１７にて後述する）、バッファ状況などの制御情報に基づいて、下りリンクの各チャネルに送信データ（ユーザデータ）をマッピングするためのスケジューリング処理、および各データを変調するためのＭＣＳ情報の算出を行う。
ＵＬスケジューリング部１０９−２は、チャネル推定部１０５から通知される上りリンクの無線伝搬路推定結果、移動局からのリソース割当て要求、無線リソース制御部１１０から通知される各移動局装置の使用可能なＰＲＵの情報、間欠送受信サイクル、ＰＳＣＣＨフォーマット、バッファ状況などの制御情報に基づいて、上りリンクの各チャネルに移動局装置がユーザデータをマッピングするためのスケジューリング処理、および各データを変調するためのＭＣＳ情報の算出を行う。
無線リソース制御部１１０は、各移動局装置の無線リソース制御部（後述する図１６の無線リソース制御部２０３）との間で、ＲＲＣシグナリングを用いてＰＳＣＣＨフォーマットの設定管理を行う。また、無線リソース制御部１１０は、スケジューリング部１０９に対して、各移動局装置の使用可能なＰＲＢまたはＰＲＵの情報、間欠送受信サイクル、ＰＳＣＣＨフォーマット、バッファ状況などの制御情報を通知する。
図１６は、移動局装置２０の構成を示すブロック図である。移動局装置２０は、送信部２１と、受信部２２と、無線部２０１と、スケジューリング部２０２と、無線リソース制御部２０３と、無線制御部２０４とを含んで構成される。また、送信部２１は、データ制御部２１１と、データ変調部２１２と、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２１３とを含んで構成され、受信部２２は、チャネル推定部２２１と、ＯＦＤＭ復調部２２２と、データ復調部２２３と、制御データ抽出部２２４とを含んで構成される。
データ制御部２１１へは、送信データ（ユーザデータ）と制御データ（上りリンクデータ関連制御情報および上りリンクデータ非関連制御情報）とが入力される。データ制御部２１１は、スケジューリング部２０２からの指示により、入力された送信データと制御データを上りリンクのＰＲＵにマッピングする。
データ変調部２１２は、データ制御部２１１から入力される各データを、スケジューリング部２０２から指示されるＭＣＳ情報のデータ変調方式と符号化方式に従ってデータ変調する。
ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２１３は、データ変調部２１２から入力されるデータに対して、直列／並列変換、拡散符号およびスクランブリングコードの乗算処理、ＤＦＴ変換、サブキャリアマッピング処理、ＩＦＦＴ処理、ＣＰ挿入、フィルタリングなどのＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ信号処理を施し、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ信号を生成する。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式以外のものを適用することが可能であり、例えば、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ方式のようなシングルキャリア方式、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式でもよい。
無線部２０１は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２１３からのデータを無線制御部２０４により指示された無線周波数にアップコンバートして、基地局装置（図１５の基地局装置１０）へ上りリンクで送信する。また、無線部２０１は、基地局装置からの下りリンクのデータを受信し、受信データをベースバンド信号にダウンコンバートしてチャネル推定部２２１とＯＦＤＭ復調部２２２に渡す。
チャネル推定部２２１は、無線部２０１からの下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨを用いて無線伝搬路特性を推定し、推定結果をＯＦＤＭ復調部２２２へ渡す。また、チャネル推定部２２１は、無線伝搬路推定結果をＣＱＩ情報に変換して、ＣＱＩ情報をデータ制御部２１１とスケジューリング部２０２へ渡す。なお、このＣＱＩ情報は、無線伝搬路推定結果を基地局装置に通知するために用いられるものである。
ＯＦＤＭ復調部２２２は、無線部２０１からの受信データに対して、ＣＰ除去、フィルタリング、ＦＦＴ処理などのＯＦＤＭ信号処理を施し、チャネル推定部２２１からの無線伝搬路推定結果に基づいてＯＦＤＭ復調を行う。
データ復調部２２３は、制御データ抽出部２２４により抽出した下りリンクのＭＣＳ情報に従って、受信データを復調する。
制御データ抽出部２２４は、受信データをユーザデータ（下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨ）と制御データ（下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨ）に分離する。また、制御データ抽出部２２４は、分離した制御データのうち下りリンクのＭＣＳ情報をデータ復調部２２３へ渡し、上りリンクのＭＣＳ情報とスケジューリング情報をスケジューリング部２０２へ渡す。
スケジューリング部２０２は、基地局装置から受信された上りリンクのＭＣＳ情報とスケジューリング情報に従って、データ制御部２１１、データ変調部２１２、およびＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２１３に対して送信データと制御データを物理チャネルにマッピングするための指示を行う。
無線リソース制御部２０３は、使用可能なＰＲＢまたはＰＲＵの情報、間欠送受信サイクル、ＰＳＣＣＨフォーマットなどを管理し、これらの管理情報を送信部２１、受信部２２、スケジューリング部２０２、無線制御部２０４へ渡して移動局装置２０全体の制御を行う。
４．基地局および移動局の動作
次に、図１７〜図１９を参照して、上記説明した基地局と移動局の動作を説明する。
図１７は、基地局が移動局に対してＰＳＣＣＨフォーマットを設定する手順を示すシーケンス図である。ＰＳＣＣＨフォーマットは、移動局が動的フォーマットと準固定的フォーマットのいずれを使用するかの情報と、動的フォーマットまたは準固定的フォーマットのそれぞれに対する設定情報とで構成される。準固定的フォーマットに対する設定情報には、移動局に割り当てられたフォーマットを示す情報、移動局に割り当てられたフォーマット内グループ群を示す情報、フォーマットまたはフォーマット内グループの識別情報、フォーマットと下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの物理配置との関係を示す情報、フォーマット内グループと下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの物理配置との関係を示す情報、フォーマット内グループと使用可能なＰＲＢ群またはＰＲＵ群との関係を示す情報、フォーマット内グループで使用するＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤ、どの制御情報をＬＴＦＳとするかの情報などが含まれる。動的フォーマットに対する設定情報には、移動局識別情報Ｃ−ＲＮＴＩが含まれる。
図１７において、基地局は、移動局と通信を開始する際（無線ベアラセットアップ時、発信時、受信時）や、移動局との通信中に制御信号フォーマットの変更を行う際に、ＲＲＣシグナリングを用いてＰＳＣＣＨフォーマットの設定信号を移動局へ送信する（ステップＳ１０１、ステップＳ１０２）。移動局は、基地局から送信されたＰＳＣＣＨフォーマットの設定信号を受信して、そのＰＳＣＣＨフォーマットを保持し、次回以降の通信（下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨおよび上りリンク共用データチャネルＰＵＳＣＨの送受信、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨによる制御情報の受信）を当該ＰＳＣＣＨフォーマットに従って行う（ステップＳ１０３）。一方、基地局も各移動局へ送信したＰＳＣＣＨフォーマットを保持し、次回以降の各移動局との通信を当該ＰＳＣＣＨフォーマットに従って行う（ステップＳ１０４）。
図１８は、１ＴＴＩ内における基地局の処理を示すフローチャートである。
基地局は、各ＴＴＩにおいて、ＰＳＣＣＨフォーマットの設定に基づきスケジューリング可能な移動局の検出を行い（ステップＳ２０１）、検出されたスケジューリング可能な移動局の中から優先度の高い移動局を選定する（ステップＳ２０２）。この優先度の判定は、各移動局の伝搬路状況、バッファ状況、サービスクラス、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）などに基づいて行う。次いで基地局は、選定した移動局に対して割り当てるＰＲＢまたはＰＲＵを決定して周波数スケジューリングを行い（ステップＳ２０３）、当該選定した移動局のうち動的フォーマットの移動局へは下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨで制御情報（Ｃ−ＲＮＴＩ、Ｃａｔ２、Ｃａｔ３）を送信し、準固定的フォーマットの移動局へはフォーマットＩＤ（またはグループＩＤ）とＬＴＦＳを送信する（ステップＳ２０４）。そして、基地局は、移動局へ送信した下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨで指定したＰＲＢに当該移動局宛ての下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨを配置して、ユーザデータを送信する（ステップＳ２０５）。その後、次のＴＴＩへ移る（ステップＳ２０６）。
なお、基地局は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを配置する際、移動局に割り当てられたフォーマットを示す情報、移動局に割り当てられたフォーマット内グループ群を示す情報、フォーマットまたはフォーマット内グループの識別情報、フォーマットと下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの物理配置との関係を示す情報、フォーマット内グループと下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの物理配置との関係、フォーマット内グループと使用可能なＰＲＢ群の関係、フォーマット内グループで使用するＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤ群、に基づいて配置を行う。
図１９は、１ＴＴＩ内における移動局の処理を示すフローチャートである。
移動局は、各ＴＴＩにおいて、ＰＳＣＣＨフォーマット（図１７のステップＳ１０３で受信済み）の設定に従って、自身の使用可能なＰＲＢまたはＰＲＵが含まれるかどうか、自身の検出すべき下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの物理配置、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのＣＲＣ領域に含まれるべき情報列などに基づき検出すべきＣ−ＲＮＴＩまたはフォーマットＩＤ（またはグループＩＤ）を特定する（ステップＳ３０１）。使用可能なＰＲＢまたはＰＲＵが含まれない場合は、そのＴＴＩでの処理を終える。
使用可能なＰＲＢまたはＰＲＵが含まれる場合、移動局は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを受信し（ステップＳ３０２）、ＣＲＣチェックで自局のＣ−ＲＮＴＩまたはフォーマットＩＤ（またはグループＩＤ）が検出（ステップＳ３０３）されたときは、ＰＳＣＣＨフォーマットに従って下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨ内のデータの解析を行う（ステップＳ３０４）。ここで、準固定的フォーマットの場合、移動局は、検出されたフォーマットＩＤ（またはグループＩＤ）とＰＳＣＣＨフォーマットによって定められたフォーマットを解釈し、Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤおよびＬＴＦＳを取得する。移動局は、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨ内のデータの解析後、指定された変調方式、符号化方式などに従って、下りリンク共用データチャネルＰＤＳＣＨや上りリンク共用データチャネルＰＵＳＣＨの送受信を行う（ステップＳ３０６）。Ｓｈｏｒｔ ＵＥＩＤが含まれるフォーマットにおいて、移動局が自身のＳｈｏｒｔ ＵＥＩＤを検出できなければ、この下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの処理を終える。
一方、ステップＳ３０３におけるＣＲＣチェックで自局のＣ−ＲＮＴＩを検出できなかった場合、移動局は、ＰＳＣＣＨフォーマットによって定められた検出すべき下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨのすべてを検出したかどうかを判断し（ステップＳ３０５）、すべての下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを検出した場合は、このＴＴＩでの処理を終える。すべての下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを検出していない場合は、検出すべき下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨを更新し（ステップＳ３０８）、再度、下りリンク共用制御チャネルＰＳＣＣＨの検出処理を行う。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
本発明に関わる基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
無線システムにおいて効率的に制御情報を送受信することが可能である。
１０ 基地局装置
１０１ データ制御部
１０２ データ変調部
１０３ ＯＦＤＭ変調部
１０４ 無線部
１０５ チャネル推定部
１０６ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部
１０７ データ復調部
１０８ 制御データ抽出部
１０９ スケジューリング部
１０９−１ ＤＬスケジューリング部
１０９−２ ＵＬスケジューリング部
１１０ 無線リソース制御部
２０ 移動局装置
２１ 送信部
２２ 受信部
２０１ 無線部
２０２ スケジューリング部
２０３ 無線リソース制御部
２０４ 無線制御部
２１１ データ制御部
２１２ データ変調部
２１３ ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部
２２１ チャネル推定部
２２２ ＯＦＤＭ復調部
２２３ データ復調部
２２４ 制御データ抽出部

Claims (4)

  1. 複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより移動局装置へ送信する基地局装置であって、
    前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記移動局装置へ送信する手段を備え、
    前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められていることを特徴とする基地局装置。
  2. 複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより基地局装置から受信する移動局装置であって、
    前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から受信する手段を備え、
    前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められており、
    前記識別情報に従って前記制御情報を取得することを特徴とする移動局装置。
  3. 複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより基地局装置から移動局装置へ送信する制御情報送信方法であって、
    前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から前記移動局装置へ送信するステップを有し、
    前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められていることを特徴とする制御情報送信方法。
  4. 複数の制御情報を、制御情報送信用チャネルにより移動局装置が基地局装置から受信する制御情報受信方法であって、
    前記制御情報送信用チャネル内における前記複数の制御情報の配置に関するフォーマットの識別情報として、前記制御情報送信用チャネルに対しＣＲＣを行って得られるＣＲＣビット列を、前記制御情報送信用チャネルにより前記基地局装置から受信するステップを有し、
    前記制御情報送信用チャネルを配置する無線リソース内の位置が、前記複数の制御情報の配置に関するフォーマット毎に予め定められており、
    前記識別情報に従って前記制御情報を取得することを特徴とする制御情報受信方法。
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