JP4588766B2 - マルチキャリア通信における基地局装置、移動局装置およびブロック設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャリア通信における基地局装置、移動局装置およびブロック設定方法に関する。

近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、さらに高速な伝送に対する要求がさらに高まるであろうと予想され、高速伝送を行うために、限られた周波数資源をより効率よく利用して、高い伝送効率を実現する無線伝送技術が求められている。

このような要求に応え得る無線伝送技術の一つにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）がある。ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。

このＯＦＤＭを下り回線に用い、複数の無線通信移動局装置（以下、単に移動局という）へのデータを複数のサブキャリアに周波数多重する場合に、周波数スケジューリング送信および周波数ダイバーシチ送信を行うことが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

周波数スケジューリング送信では、無線通信基地局装置（以下、単に基地局という）が各移動局での周波数帯域毎の受信品質に基づいて各移動局に対して適応的にサブキャリアを割り当てるため、最大限のマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができ、非常に効率良く通信を行うことができる。このような周波数スケジューリング送信は、主に、移動局の低速移動時のデータ通信に適した方式である。一方で、周波数スケジューリング送信には各移動局からの受信品質情報のフィードバックが必要となるため、周波数スケジューリング送信は移動局の高速移動時のデータ通信には不向きである。また、周波数スケジューリングは、通常、隣接するサブキャリアをいくつかまとめてブロック化したサブバンド毎に行われるため、それほど高い周波数ダイバーシチ効果は得られない。

非特許文献１では、このような周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルをLocalized Channel（以下、Ｌｃｈという）と称している。従来、Ｌｃｈは、サブバンド単位や、連続した複数のサブキャリア単位で割り当てられる。また、通常、Ｌｃｈについては、適応変調等の適応制御がサブバンド毎（周波数軸）およびサブフレーム毎（時間軸）に行われる。例えば、基地局は、所要誤り率を満たすべく、移動局からフィードバックされた受信品質情報に基づいて、Ｌｃｈのデータシンボルの変調方式および符号化率（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）を適応制御する。

なお、非特許文献１では、１フレーム（１０ｍｓ）が２０サブフレーム（１サブフレーム＝０.５ｍｓ）に分割され、１サブフレームに６個または７個のＯＦＤＭシンボルが含まれる例が示されている。

これに対し、周波数ダイバーシチ送信は、各移動局へのデータを全帯域のサブキャリアに分散させて割り当てるため、高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。また、周波数ダイバーシチ送信は、移動局からの受信品質情報を必要としないため、上記のように周波数スケジューリング送信が適用困難な状況において有効な方式である。一方で、周
波数ダイバーシチ送信は、各移動局での受信品質と無関係に行われるため、周波数スケジューリング送信のようなマルチユーザダイバーシチ効果を得られない。非特許文献１では、このような周波数ダイバーシチ送信を行うためのチャネルをDistributed Channel（以下、Ｄｃｈという）と称している。従来、Ｄｃｈは、ＯＦＤＭシンボルの全帯域に渡るＦＨ（Frequency Hopping）パターンにより設定される。
R1-050604 "Downlink Channelization and Multiplexing for EUTRA"3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc on LTE,Sophia Antipolis, France, 20-21 June, 2005

ここで、非特許文献１では、周波数スケジューリング送信と周波数ダイバーシチ送信とを同時に行うにあたり、ＤｃｈをＯＦＤＭシンボルの全帯域に渡るＦＨパターンにより設定しているため、Ｌｃｈが割り当てられたサブバンド中にＤｃｈのデータシンボルが割り当てられる。このため、基地局と通信する移動局の数が変化してＤｃｈの設定数が変化すると、１Ｌｃｈのリソースサイズ、つまり、１サブバンドおよび１サブフレームにおいてＬｃｈにより伝送されるビット数が変化する。つまり、Ｌｃｈの符号化ブロックサイズがサブフレーム毎に異なってしまう。

このように、サブフレーム毎にＬｃｈの符号化ブロックサイズが異なると、サブフレーム毎に符号化ゲインが異なり、ある受信品質において達成可能な誤り率がサブフレーム毎に変化する。つまり、非特許文献１記載のようにＤｃｈをＯＦＤＭシンボルの全帯域に渡るＦＨパターンによって設定すると、Ｄｃｈの設定数の変化により、ＬｃｈのＢＥＲ（Bit Error Rate）特性が変化してしまう。上記のように、Ｌｃｈについては、通常、サブフレーム毎に適応変調が行われるため、Ｄｃｈの設定数の変化によりＬｃｈのＢＥＲ特性が変化してしまうと、基地局では、そのＢＥＲ特性の変化に合わせて、適応変調における受信品質とＭＣＳとの対応関係をサブフレーム毎に変化させる必要が生じ、Ｌｃｈの適応制御が複雑となる。

また、Ｄｃｈの設定数の変化によりサブフレーム毎にＬｃｈの符号化ブロックサイズが変化すると、基地局は、Ｌｃｈのデータシンボルを受信して復号する移動局に対して、変化の都度、符号化ブロックサイズを通知する必要が生じ、通信システムの設計が複雑となる。

本発明の目的は、マルチキャリア通信において周波数スケジューリング送信と周波数ダイバーシチ送信とを同時に行う際に、周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルについての適応制御が複雑となることを防ぐことができる基地局装置、移動局装置及びブロック設定方法を提供することである。

本発明の態様に一つに係るサブバンド設定方法は、マルチキャリア信号を構成する複数のサブキャリアを複数のサブバンドに分け、前記複数のサブバンドにおいて、複数の無線通信移動局装置それぞれへのデータが含まれる第１サブバンド、および、１つの無線通信移動局装置だけへのデータが含まれる第２サブバンドの双方を設定するようにした。

本発明によれば、マルチキャリア通信において周波数スケジューリング送信と周波数ダイバーシチ送信とを同時に行う際に、周波数スケジューリング送信を行うためのチャネルについての適応制御が複雑となることを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る基地局１００の構成を図１に示す。基地局１００は、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアを複数のサブバンドに分け、それら複数のサブバンドにおいて、サブバンド毎にＤｃｈまたはＬｃｈを設定する。

基地局１００において、Ｄｃｈデータのための符号化部１１および変調部１２からなる符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎ、Ｌｃｈデータのための符号化部２１および変調部２２からなる符号化・変調部１０２−１〜１０２−ｎ、および、復調部３１および復号部３２からなる復調・復号部１１５−１〜１１５−ｎは、基地局１００が通信可能な移動局（ＭＳ）の数ｎだけ備えられる。

符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎにおいて、符号化部１１は、移動局＃１〜＃ｎ毎のＤｃｈデータ＃１〜＃ｎに対してターボ符号等の符号化処理を行い、変調部１２は、符号化後のＤｃｈデータに対して変調処理を行ってＤｃｈデータシンボルを生成する。

符号化・変調部１０２−１〜１０２−ｎにおいて、符号化部２１は、移動局＃１〜＃ｎ毎のＬｃｈデータ＃１〜＃ｎに対してターボ符号等の符号化処理を行い、変調部２２は、符号化後のＬｃｈデータに対して変調処理を行ってＬｃｈデータシンボルを生成する。このときの符号化率および変調方式は、適応制御部１１６から入力されるＭＣＳ情報に従う。

割当部１０３は、適応制御部１１６からの制御に従って、ＤｃｈデータシンボルおよびＬｃｈデータシンボルを、ＯＦＤＭシンボルを構成する各サブキャリアに割り当てて多重部１０４に出力する。この際、割当部１０３は、ＤｃｈデータシンボルおよびＬｃｈデータシンボルを、サブバンド毎にそれぞれまとめて、各サブキャリアに割り当てる。すなわち、割当部１０３は、ＤｃｈデータシンボルをＤｃｈ用のサブバンドに割り当て、ＬｃｈデータシンボルをＬｃｈ用のサブバンドに割り当てる。また、割当部１０３は、Ｄｃｈデータシンボルの割当情報（どの移動局のＤｃｈデータシンボルをどのサブキャリアに割り当てたかを示す情報）およびＬｃｈデータシンボルの割当情報（どの移動局のＬｃｈデータシンボルをどのサブキャリアに割り当てたかを示す情報）を制御情報生成部１０５に出力する。

制御情報生成部１０５は、Ｄｃｈデータシンボルの割当情報、Ｌｃｈデータシンボルの割当情報、および、適応制御部１１６から入力されるＭＣＳ情報からなる制御情報を生成して符号化部１０６に出力する。

符号化部１０６は、制御情報に対して符号化処理を行い、変調部１０７は、符号化後の制御情報に対して変調処理を行って多重部１０４に出力する。

多重部１０４は、割当部１０３から入力される各データシンボルに制御情報を多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０８に出力する。なお、制御情報の多重は、例えばサブフレーム毎に行われる。また、本実施の形態においては、制御情報の多重は、時間多重または周波数多重のいずれでもよい。

ＩＦＦＴ部１０８は、制御情報およびデータシンボルが割り当てられた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行って、マルチキャリア信号であるＯＦＤＭシンボルを生成する。

ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０９は、ＯＦＤＭシンボルの後尾部分と同じ信号をＣＰとしてＯＦＤＭシンボルの先頭に付加する。

無線送信部１１０は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅およびアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１１１から各移動局へ送信する。

一方、無線受信部１１２は、最大ｎ個の移動局から同時に送信されたｎ個のＯＦＤＭシンボルをアンテナ１１１を介して受信し、これらのＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ｄ／Ａ変換等の受信処理を行う。

ＣＰ除去部１１３は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルからＣＰを除去する。

ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１１４は、ＣＰ除去後のＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って、周波数軸上で多重された移動局毎の信号を得る。ここで、各移動局は互いに異なるサブキャリアまたは互いに異なるサブバンドを用いて信号を送信しており、移動局毎の信号にはそれぞれ、各移動局から報告されるサブバンド毎の受信品質情報が含まれている。なお、各移動局では、サブバンド毎の受信品質の測定を、受信ＳＮＲ、受信ＳＩＲ、受信ＳＩＮＲ、受信ＣＩＮＲ、受信電力、干渉電力、ビット誤り率、スループット、所定の誤り率を達成できるＭＣＳ等により行うことができる。また、受信品質情報は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）やＣＳＩ（Channel State Information）等と表されることがある。

復調・復号部１１５−１〜１１５−ｎにおいて、復調部３１は、ＦＦＴ後の信号対して変調処理を行い、復号部３２は、復調後の信号に対して復号処理を行う。これにより、受信データが得られる。受信データのうちサブバンド毎の受信品質情報が適応制御部１１６に入力される。

適応制御部１１６は、各移動局から報告されたサブバンド毎の受信品質情報に基づいてＬｃｈデータに対する適応制御を行う。すなわち、適応制御部１１６は、サブバンド毎の受信品質情報に基づいて、符号化・変調部１０２−１〜１０２−ｎに対しては、所要誤り率を満たすことができるＭＣＳの選択をサブバンド毎に行ってＭＣＳ情報を出力し、割当部１０３に対しては、Max SIR法やProportional Fairness法等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、サブバンド単位で、Ｌｃｈデータ＃１〜＃ｎの各々をどのサブキャリア
に割り当てるかを決定する周波数スケジューリングを行う。また、適応制御部１１６は、サブバンド毎のＭＣＳ情報を制御情報生成部１０５に出力する。

次いで、本実施の形態におけるサブバンドの設定例について説明する。以下の説明では、図２に示すように、１ＯＦＤＭシンボルがサブキャリアｆ_１〜ｆ_７２で構成され、これらのサブキャリアがサブバンド（ＳＢ）１〜１２に均等に分けられている場合を一例に挙げて説明する。よって、１サブバンドには６個のサブキャリアが含まれる。また、１サブフレームには６個のＯＦＤＭシンボルが含まれるものとする。また、以下に示すサブバンドの設定はあらかじめ割当部１０３になされているものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、サブバンドの設定はサブフレーム毎に変化してもよい。

＜サブバンド設定例１（図３）＞
本設定例では、図３に示すように、サブバンド１,４,７,１０をＤｃｈ用のサブバンドに設定し、サブバンド２,３,５,６,８,９,１１,１２をＬｃｈ用のサブバンドに設定する。つまり、サブバンド１〜１２において、Ｄｃｈ用のサブバンド（Ｄｃｈだけを収容するサブバンド）を一定の間隔で設定し、周期的に配置する。

ここで、Ｌｃｈについてはサブバンド単位で周波数スケジューリングが行われるため、Ｌｃｈ用の各サブバンドには、それぞれ１つの移動局だけへのＬｃｈデータシンボルが含まれる。つまり、１つのサブバンドにより１つの移動局に対する１つのＬｃｈが構成される。よって、図３に示す例では、Ｌｃｈ１〜８の８個のＬｃｈが設定される。

一方、Ｄｃｈについては、周波数ダイバーシチ送信を行う必要があるため、Ｄｃｈ用サブバンド１,４,７,１０にはそれぞれ、複数の移動局それぞれへのＤｃｈデータシンボルが含まれる。図３に示す例では、各Ｄｃｈ用サブバンドにはそれぞれ６個の移動局へのＤｃｈデータシンボルが含まれている。つまり、各Ｄｃｈ用サブバンドでは、複数の移動局の複数のＤｃｈが周波数多重される。よって、図３に示す例では、４個のＤｃｈ用サブバンドにより６個の移動局それぞれに対するそれぞれのＤｃｈ１〜６が構成される。

本設定例では、このようにして８個のＬｃｈと６個のＤｃｈを周波数多重する。

このように、本実施の形態では、ＤｃｈをＯＦＤＭシンボルの全帯域ｆ_１〜ｆ_７２に渡るＦＨパターンによって設定するのでなく、サブバンド単位で設定するため、Ｌｃｈ用のサブバンド中にＤｃｈデータシンボルが割り当てられることがなくなる。よって、基地局１００と通信する移動局の数が変化してＤｃｈの設定数が変化しても、各Ｌｃｈの符号化ブロックサイズは「１サブバンド×１サブフレーム」で一定に保たれる。よって、本実施の形態によれば、Ｌｃｈにおける周波数スケジューリング送信とＤｃｈにおける周波数ダイバーシチ送信とを同時に行う際に、Ｌｃｈについての適応制御が複雑となることを防ぐことができる。また、Ｄｃｈの設定数が変化しても各Ｌｃｈの符号化ブロックサイズは「１サブバンド×１サブフレーム」で一定に保たれるため、移動局に対する符号化ブロックサイズの通知が不要となり、よって、通信システムの設計が簡易になる。

＜サブバンド設定例２（図４）＞
上記のように高速移動する移動局に対しては周波数スケジューリング送信は不向きであるため、基地局１００は、高速移動する移動局に対しては、ＬｃｈおよびＤｃｈのうちＤｃｈを用いてデータを送信する。そこで、本設定例では、各セル毎に、高速移動する移動局（移動速度がしきい値を超える移動局）の数に合わせてＤｃｈの設定数を異ならせる。つまり、図４に示すように、高速移動する移動局の数が多いほど、Ｄｃｈの設定数を増加させる。図３では８個のＬｃｈと６個のＤｃｈを周波数多重していたのに対し、図４では、サブバンド１,２,４,５,７,８,１０,１１をＤｃｈ用のサブバンドに設定し、サブバン
ド３,６,９,１２をＬｃｈ用のサブバンドに設定することにより、４個のＬｃｈと１２個のＤｃｈを周波数多重する。これにより、高速移動する移動局の数が多くなるほど、基地局１００がＤｃｈを用いてデータ送信可能な移動局の数を増加させることができる。

＜サブバンド設定例３（図５,６）＞
１ＯＦＤＭシンボル内の複数のサブバンド１〜１２において、同一の移動局へのＤｃｈデータシンボルが含まれる複数のＤｃｈ用サブバンド間の間隔４１が小さくなるほど、１つのＤｃｈを構成するＤｃｈ用サブバンドの数が多くなるため、周波数ダイバーシチ効果が大きくなる。そこで、本設定例では、マクロセル等、伝搬路の遅延分散が大きい（つまり、伝搬路の周波数軸方向でのフェージング変動が速い、伝搬路のコヒーレント帯域幅が狭い）伝搬環境では、大きい周波数ダイバーシチ効果を得るために、図５に示すように間隔４１を小さく設定し、マイクロセル等、伝搬路の遅延分散が小さい（つまり、伝搬路の周波数軸方向でのフェージング変動が遅い、伝搬路のコヒーレント帯域幅が広い）伝搬環境では、そもそも周波数ダイバーシチ効果が得られにくいため、図６に示すように間隔４１を大きく設定する。つまり、本設定例では、伝搬路の遅延分散が大きくなるほど、同一の移動局へのＤｃｈデータシンボルが含まれる複数のＤｃｈ用サブバンドの設定間隔を小さくする。

また、設定間隔４１の大きさにかかわらず１ＯＦＤＭシンボルによって各移動局へ送信するＤｃｈデータのデータ量を一定とするために、図５のように間隔４１を小さく設定した場合には、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて１つの移動局に対して割り当てるサブキャリアの数を少なくして周波数多重する移動局の数を多くし、図６のように間隔４１を大きく設定した場合には、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて１つの移動局に対して割り当てるサブキャリアの数を多くして周波数多重する移動局の数を少なくする。具体的には、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて周波数多重される移動局の数は、図５の場合は６個であるのに対し、図６の場合は３個となる。つまり、本設定例では、伝搬路の遅延分散が大きくなるほど、間隔４１を小さくするとともに、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて周波数多重する移動局の数を多くする。

このように、本設定例では、伝搬路の遅延分散が小さい場合には、図６に示すように、間隔４１を大きくする一方で、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて周波数多重する移動局の数を少なくする。このため、本設定例によれば、伝搬路の遅延分散が小さい場合（図６の場合）は、伝搬路の遅延分散が大きい場合（図５の場合）に比べ、Ｄｃｈ数の増減をより小さな単位で行うことができる。具体的には、図５の場合はＤｃｈの増減を６個単位で行う必要があるのに対し、図６の場合は、Ｄｃｈの増減を３個単位で行うことができる。このように、本設定例によれば、伝搬路の遅延分散が小さい場合は、大きい場合に比べ、より柔軟にＬｃｈ数とＤｃｈ数との比を設定することができる。

＜サブバンド設定例４（図７）＞
設定例１〜３では各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて複数のＤｃｈを周波数多重したのに対し、本設定例では、図７に示すように、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて複数のＤｃｈを時間多重する。つまり、本設定例では、Ｄｃｈ用サブバンドにおいて複数の移動局を時間多重する。これにより、Ｄｃｈ内において周波数ダイバーシチ効果が得られる。また、各移動局は自局に割り当てられた時間帯においてだけＦＦＴ等の受信処理を行えば足りるようになるため、移動局の消費電力を減少させることができる。また、基地局１００が、Ｄｃｈデータシンボルの割当情報をＭＣＳ情報等の他の制御情報より早く送信したり、Ｄｃｈデータシンボルの割当情報に対しては簡易な符号化を施すことにより、移動局は自局にＤｃｈが割り当てられた時間帯をより早く知って、より早く受信処理を停止させることが可能になるため、さらに移動局の消費電力を減少させることができる。

＜サブバンド設定例５（図８）＞
本設定例では、設定例４（図７）に加え、さらに図８に示すように、複数のＤｃｈ用サブバンドにおいて各Ｄｃｈを時間多重する位置を互いに相違させる。つまり、本設定例では、複数のＤｃｈ用サブバンドにおいて、複数の移動局それぞれの時間多重の位置を互いに相違させる。これにより、Ｄｃｈについて、周波数軸方向のみならず、時間軸方向でもダイバーシチ効果を得ることができる。また、パイロット信号が各サブフレームの前後に配置される場合は、パイロット信号に近くチャネル推定精度が良い部分と、パイロット信号から遠くチャネル推定精度が悪い部分とが各サブバンドにおいて混在するため、本設定例のように複数のＤｃｈ用サブバンドにおいて各Ｄｃｈを時間多重する位置を互いに相違させることにより、各Ｄｃｈのチャネル推定精度を互いに等しくすることができる。

＜サブバンド設定例６（図９）＞
本設定例では、図９に示すように、各Ｄｃｈ用サブバンドにおいて、各移動局へのＤｃｈデータシンボルを周波数ホッピングさせる。これにより、各Ｄｃｈ用サブバンド内での時間軸方向および周波数軸方向の変動に対しダイバーシチ効果を得ることができる。

＜サブバンド設定例７（図１０）＞
本設定例では、図１０に示すように、サブバンド１〜１２におけるＤｃｈ用サブバンドの設定位置をサブフレーム毎に変化させる。これにより、Ｄｃｈについての周波数ダイバーシチ効果をさらに高めることができる。また、本設定例によれば、移動局における受信品質が高いサブバンドが継続してＤｃｈとして使用されることがなくなる、つまり、移動局における受信品質が低いサブバンドが継続してＬｃｈとして使用されることがなくなるため、Ｌｃｈのスループットを向上させることができる。

以上、本実施の形態におけるサブバンド設定例１〜７について説明した。

このように、本実施の形態によれば、Ｌｃｈにおける周波数スケジューリング送信とＤｃｈにおける周波数ダイバーシチ送信とを同時に行う際に、サブバンド毎にＤｃｈまたはＬｃｈを設定するため、Ｌｃｈについての適応制御が複雑となることを防ぐことができる。また、Ｄｃｈの設定数が変化しても各Ｌｃｈの符号化ブロックサイズは「１サブバンド×１サブフレーム」で一定に保たれるため、移動局に対する符号化ブロックサイズの通知が不要となる。また、Ｄｃｈ用サブバンドを一定の間隔で設定し、周期的に配置するため、Ｄｃｈ用サブバンドの位置情報を移動局に通知する必要がない。よって、本実施の形態によれば、通信システムの設計が簡易になる。

なお、Ｄｃｈ用サブバンド間の間隔は必ずしも一定である必要はなく、あらかじめ設定された間隔であれば上記の効果を得ることができる。

また、上記説明では割当部１０３から制御情報生成部１０５へＤｃｈデータシンボルの割当情報およびＬｃｈデータシンボルの割当情報が入力されているが、これらの割当情報は適応制御部１１６から制御情報生成部１０５へ直接入力されてもよい。この場合、割当部１０３から制御情報生成部１０５へはサブバンド毎のＭＣＳ情報、Ｄｃｈデータシンボルの割当情報、および、Ｌｃｈデータシンボルの割当情報が入力される。

（実施の形態２）
本実施の形態に係る基地局は、移動局毎の伝搬路の遅延分散の大きさに応じて、移動局毎にＤｃｈ用サブバンドを異ならせる点で実施の形態１と相違する。

本実施の形態に係る基地局２００の構成を図１１に示す。図１１において、実施の形態１（図１）と同一の構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。

基地局２００において、伝搬路変動測定部２０１には、ＦＦＴ部１１４で得られた移動局毎の信号が入力される。伝搬路変動測定部２０１は、移動局毎の信号に含まれるパイロット信号を用いて、移動局毎の周波数軸方向での伝搬路変動の大きさ、つまり、移動局毎に伝搬路の遅延分散の大きさを測定し、割当部１０３に出力する。

割当部１０３は、移動局毎の伝搬路の遅延分散の大きさに応じて、各移動局へのＤｃｈデータシンボルを各Ｄｃｈ用サブバンドに以下のようにして割り当てる。

すなわち、本実施の形態においては、図１２に示すように、Ｄｃｈ用サブバンドは、設定間隔４１が大きいサブバンドと、設定間隔４１が小さいサブバンドとに区別される。すなわち、１ＯＦＤＭシンボル中に、設定間隔４１が大きいＤｃｈ用サブバンドと、設定間隔４１が小さいＤｃｈ用サブバンドの両者が設定される。

なお、ここでの設定間隔４１は、実施の形態１のサブバンド設定例３における設定間隔４１と同一のものである。また、サブバンド設定例３同様、本実施の形態においても、設定間隔４１の大きさにかかわらず、１ＯＦＤＭシンボルによって各移動局へ送信するＤｃｈデータのデータ量を一定とするために、図１２に示すように、設定間隔４１が小さいＤｃｈ用サブバンドでは、Ｄｃｈ用サブバンドの数が多いため１つの移動局に対して割り当てるサブキャリアの数を少なくして周波数多重する移動局の数を多くし、設定間隔４１が大きいＤｃｈ用サブバンドでは、Ｄｃｈ用サブバンドの数が少ないため１つの移動局に対して割り当てるサブキャリアの数を多くして周波数多重する移動局の数を少なくする。

割当部１０３は、サブバンド１〜１２において、伝搬路の遅延分散が小さい移動局へのＤｃｈデータシンボルを設定間隔４１が大きいＤｃｈ用サブバンド（サブバンド１,７）に割り当て、伝搬路の遅延分散が大きい移動局へのＤｃｈデータシンボルを設定間隔４１が小さいＤｃｈ用サブバンド（サブバンド２,５,８,１１）に割り当てる。なお、割当部１０３は、移動局毎の伝搬路の遅延分散の値と閾値とを比較することにより、移動局毎に、伝搬路の遅延分散が小さいか大きいかを判断する。

このようにして、本実施の形態では、１ＯＦＤＭシンボル内に移動局毎の伝搬路環境にそれぞれ適した複数のＤｃｈ用サブバンドを設定するため、移動局毎に必要かつ十分な周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。

次いで、本実施の形態に係る制御情報のフォーマットについて説明する。基地局２００における制御情報生成部１０５は、図１３に示すフォーマットに従って制御情報を生成する。図１３に示すフォーマットにおいて、‘ＭＳ−ＩＤ’にはデータシンボル送信先の移動局のＩＤがセットされ、‘チャネル区分’にはＤｃｈまたはＬｃｈのいずれかを示す区分情報がセットされ、‘サブバンド番号’にはＤｃｈ用サブバンドの番号またはＬｃｈ用サブバンドの番号がセットされ、‘ＭＣＳ情報’には各サブバンドのＭＣＳ情報がセットされる。なお、‘チャネル区分’に、上記区分情報に加え、Ｄｃｈ用サブバンドの間隔をセットしてもよい。例えば、制御情報生成部１０５は、‘チャネル区分’に、「Ｌｃｈ」，「２サブバンド間隔のＤｃｈ」，「３サブバンド間隔のＤｃｈ」，「６サブバンド間隔のＤｃｈ」のうちいずれか１つを選択してセットしてもよい。

そして、このようにして生成された制御情報は、多重部１０４により、図１２に示すようにサブフレームの先頭に時間多重され、ＳＣＣＨ（Shared Control Channel）の制御データとしてすべての移動局に送信される。つまり、本実施の形態では、サブバンド１〜１２におけるＤｃｈ用サブバンドおよびＬｃｈ用サブバンドの設定結果を、すべての移動局に共通のフォーマットを有する１つの制御情報にて各移動局へ通知する。

このように、本実施の形態では、すべての移動局に共通のフォーマットを有する制御情報を用いて、Ｄｃｈ用サブバンドおよびＬｃｈ用サブバンドの設定結果を同時に各移動局に通知するため、ＤｃｈおよびＬｃｈの数がサブフレーム毎に変化しても、データシンボル伝送用のリソースを消費することなく制御情報を伝送することができる。また、ＤｃｈおよびＬｃｈに共通の１つの制御情報フォーマットを用いるため、通信システムの設計が簡易になる。

なお、本実施の形態では、基地局２００において各移動局の伝搬路変動の大きさを測定するようにしたが、各移動局において自局の伝搬路変動の大きさを各々測定し、測定結果を基地局２００に報告するようにしてもよい。

また、図１３に示す制御情報のフォーマットを実施の形態１において用いることも可能である。この場合、‘チャネル区分’にはＤｃｈまたはＬｃｈのいずれかを示す区分情報がセットされる。

（実施の形態３）
本実施の形態に係る基地局は、サブバンド毎に送信電力制御を行う点で実施の形態１と相違する。

セル間における干渉軽減技術の１つにInterference Coordinationという技術がある。Interference Coordinationでは、各セルの基地局が協調してリソース割当を行うとともに、各セルの基地局が協調して送信電力制御を行うことで、セル間における干渉を軽減する。本実施の形態では、実施の形態１に、このInterference Coordinationを適用する。

本実施の形態に係る基地局３００の構成を図１４に示す。図１４において、実施の形態１（図１）と同一の構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。

基地局３００において、送信電力制御部３０１は、ＤｃｈデータシンボルおよびＬｃｈデータシンボルの送信電力制御をサブバンド毎に行う。具体的には、互いに隣接する各セルの基地局３００が、図１５に示すような送信電力制御を行う。すなわち、セル１の基地局３００は、サブバンド１〜１２において、サブバンド１から順に、送信電力を大,中,小,大,中,小,…の順に設定する。セル２の基地局３００は、サブバンド１〜１２において、サブバンド１から順に、送信電力を中,小,大,中,小,大,…の順に設定する。また、セル３の基地局３００は、サブバンド１〜１２において、サブバンド１から順に、送信電力を小,大,中,小,大,中…の順に設定する。なお、大、中、小の送信電力は、例えば、送信電力「中」を基準（０dB）として、送信電力「大」はその基準より５dB大きい送信電力、送信電力「小」はその基準より５dB小さい送信電力とする。このようにセル間において、互いに同一のサブバンドの送信電力を互いに異ならせることにより、Interference Coordinationを実現して、セル間における干渉を軽減することができる。

また、従来はＤｃｈ同士またはＬｃｈ同士でInterference Coordinationを行う必要があったため、Ｄｃｈの数およびＬｃｈの数をセル間において互いに同一にする必要があった。これに対し、実施の形態１記載のようにしてＤｃｈ用サブバンドおよびＬｃｈ用サブバンドを設定すると、各セルで自由にＤｃｈの数およびＬｃｈの数が設定されても、図１５に示すように、Interference Coordinationを実現することができる。

また、従来はＤｃｈ同士でInterference Coordinationを行う必要があったため、互いに隣接するセルすべてにおいてＤｃｈを送信電力「大」に設定することができなかった。これに対し、実施の形態１記載のようにしてＤｃｈ用サブバンドを設定すると、図１５に
示すように、隣接するセルすべてにおいてＤｃｈを送信電力「大」に設定することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記各実施の形態では、基地局が受信する信号（すなわち、移動局が上り回線で送信する信号）はＯＦＤＭ方式で伝送されるものとして説明したが、この信号は、例えばシングルキャリア方式やＣＤＭＡ方式等、ＯＦＤＭ方式以外の伝送方式で伝送されてもよい。

また、上記各実施の形態では、Ｌｃｈに対してのみ適応変調を行ったが、Ｄｃｈに対しても同様に適応変調を行ってもよい。

また、Ｌｃｈは周波数スケジューリングチャネル。Ｄｃｈは周波数ダイバーシチチャネルと呼ばれることもある。

また、移動局はUE、基地局装置はNode B、サブキャリアはトーンと称されることもある。また、サブバンドは、サブチャネル、サブキャリアブロック、リソースブロック、または、チャンクと称されることもある。また、ＣＰは、ガードインターバル（Guard Interval：ＧＩ）と称されることもある。

また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００５年１１月４日出願の特願２００５−３２１１１０に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。

本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るサブバンド分割例 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例１） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例２） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例３） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例３） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例４） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例５） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例６） 本発明の実施の形態１に係るサブバンド設定例（設定例７） 本発明の実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係るサブバンド設定例 本発明の実施の形態２に係る制御情報フォーマット 本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に送信電力制御例

Claims (19)

1. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、一つの移動局に対するデータが、局在して割り当てられる第１のブロックと、一つの移動局に対するデータが、分散して割り当てられる第２のブロックとのいずれかを配置する配置部と、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが前記移動局に割り当てられたかを示す情報と、前記移動局に割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報を、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで送信し、
   それぞれに前記第１のブロック又は前記第２のブロックが配置された前記複数のブロックを用いて、前記データを送信する送信部と、を有し、
   前記配置部は、複数の前記第２のブロックに割り当てられた前記データが、前記周波数領域において所定間隔で分散するように、前記複数の第２のブロックを配置し、
   前記データに対する前記複数の第２のブロックのリソースサイズが、前記所定間隔によらず、一定である、
   基地局装置。
2. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、一つの移動局に対するデータが、局在して割り当てられる第１のブロックと、一つの移動局に対するデータが、分散して割り当てられる第２のブロックとのいずれかを配置する配置部と、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが前記移動局に割り当てられたかを示す情報と、前記移動局に割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報を、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで送信し、
   それぞれに前記第１のブロック又は前記第２のブロックが配置された前記複数のブロックを用いて、前記データを送信する送信部と、を有し、
   前記データに対する前記第１のブロックのリソースサイズと、前記データに対する複数の前記第２のブロックのリソースサイズが、同じである、
   基地局装置。
3. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、一つの移動局に対するデータが、局在して割り当てられる第１のブロックと、一つの移動局に対するデータが、分散して割り当てられる第２のブロックとのいずれかを配置する配置部と、
   前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが前記移動局に割り当てられたかを示す情報と、前記移動局に割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報を、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで送信し、
   それぞれに前記第１のブロック又は前記第２のブロックが配置された前記複数のブロックを用いて、前記データを送信する送信部と、を有し、
   複数の前記第２のブロックにおいて、複数の異なる移動局への複数のデータが多重され、前記複数の第２ブロックの数と、多重されるデータ数とが同じである、
   基地局装置。
4. 前記配置部は、複数の前記第２のブロックに割り当てられた前記データが、前記周波数領域において所定の間隔で分散するように、前記複数の第２のブロックを配置する、
   請求項２又は３に記載の基地局装置。
5. 前記配置部は、前記第１のブロック及び前記第２のブロックを、一サブフレーム単位で配置し、
   前記送信部は、前記制御情報を、サブフレーム毎に送信する、
   請求項１から４のいずれかに記載の基地局装置。
6. 前記配置部は、前記第１のブロック又は前記第２のブロックの配置を、前記ブロック単位で可変とする、
   請求項１から５のいずれかに記載の基地局装置。
7. 前記配置部は、前記第１のブロック又は前記第２のブロックの配置を、一サブフレーム単位で可変とする、
   請求項１から６のいずれかに記載の基地局装置。
8. 複数の前記第２のブロックにおいて、複数の異なる移動局への複数のデータが時間多重される、
   請求項１から７のいずれかに記載の基地局装置。
9. 複数の前記第２のブロックにおいて、前記データが、時間領域の異なる位置に割り当てられる、
   請求項１から８のいずれかに記載の基地局装置。
10. 前記送信部は、前記データの変調方式及び符号化率を含むＭＣＳ情報を、前記移動局に送信する、
    請求項１から９のいずれかに記載の基地局装置。
11. 前記第１のブロックは、周波数スケジューリング送信のために用いられる、
    請求項１から１０のいずれかに記載の基地局装置。
12. 前記第２のブロックは、周波数ダイバーシチ送信のために用いられる、
    請求項１から１１のいずれかに記載の基地局装置。
13. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、データが局在して割り当てられている第１のブロックと、データが分散して割り当てられている第２のブロックとのいずれかが配置されて、基地局から送信されたデータと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが割り当てられたかを示す情報と、割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報であって、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで前記基地局から送信された前記制御情報と、
    を受信する受信部、を有し、
    複数の前記第２ブロックが、前記複数の第２のブロックに割り当てられた前記データが、前記周波数領域において所定間隔で分散するように、配置されており、
    前記データに対する前記複数の第２のブロックのリソースサイズが、前記所定間隔によらず、一定である、
    移動局装置。
14. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、データが局在して割り当てられている第１のブロックと、データが分散して割り当てられている第２のブロックとのいずれかが配置されて、基地局から送信されたデータと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが割り当てられたかを示す情報と、割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報であって、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで前記基地局から送信された前記制御情報と、
    を受信する受信部、を有し、
    前記データに対する前記第１のブロックのリソースサイズと、前記データに対する複数の前記第２のブロックのリソースサイズが、同じである、
    移動局装置。
15. 周波数領域において連続する複数のサブキャリアを分割してなる、それぞれが同数のサブキャリアからなる複数のブロックのそれぞれに、データが局在して割り当てられている第１のブロックと、データが分散して割り当てられている第２のブロックとのいずれかが配置されて、基地局から送信されたデータと、
    前記第１のブロックと前記第２のブロックとのいずれが割り当てられたかを示す情報と、割り当てられた前記第１のブロック又は前記第２のブロックを示す情報とからなる制御情報であって、割り当てられた前記第１のブロック及び前記第２のブロックに対して共通のフォーマットで前記基地局から送信された前記制御情報と、
    を受信する受信部、を有し、
    複数の前記第２のブロックにおいて、複数の異なる移動局への複数のデータが多重され、前記複数の第２ブロックの数と、多重されるデータ数とが同じである、
    移動局装置。
16. 複数の前記第２のブロックは、前記複数の第２のブロックに割り当てられている前記データが、前記周波数領域において所定の間隔で分散するように、配置されている、
    請求項１４又は１５に記載の移動局装置。
17. 前記第１のブロック及び前記第２のブロックは、一サブフレーム単位で配置され、
    前記受信部は、前記制御情報を、サブフレーム毎に受信する、
    請求項１３から１６のいずれかに記載の移動局装置。
18. 前記受信部は、前記基地局から送信された、前記データの変調方式及び符号化率を含むＭＣＳ情報を受信する、
    請求項１３から１７のいずれかに記載の移動局装置。
19. 前記ブロック毎の受信品質を測定する測定部をさらに有する、
    請求項１３から１８のいずれかに記載の移動局装置。

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