JP4906915B2 - 無線通信方法、無線通信システムおよび基地局 - Google Patents

Description

この発明は基地局と1つ以上の端末が１以上の通信チャネルを用いて通信を行う通信システムに関するものである。

現在、標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)においては、新たな無線方式を採用した無線ネットワークの規格化作業がLTE(Long Term Evolution)の名の下で行われている。この無線方式では、下り回線（基地局から端末の方向）にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)を採用し、周波数軸上に複数の通信チャネルおよび制御チャネルを定義する。図１２はその様子を示したものである。無線チャネルを端末に割当てる動作、いわゆるスケジューリングは14OFDMシンボルから成るサブフレームの単位で行われ、その単位の中で先頭の3つのOFDMシンボルまでを制御信号領域として使用することができ、残りのOFDMシンボルをデータ信号領域として使用することができる。上記3OFDMシンボルは常に制御信号領域としての使用に限られているわけではなく、1OFDMシンボルのみ、あるいは2OFDMシンボルのみを制御信号領域として使用することも認められており、その場合には残りの13、あるいは12OFDMシンボルをデータ信号領域として使用することができる。

上記制御信号の内容には、下り回線のデータ信号領域（図１２参照）のどの部分を対象端末へ割当てているか、あるいは上り回線（端末から基地局の方向）のデータ信号領域（図示なし）のどの部分を対象端末に割当てているか、の情報が記されているため、各端末は制御信号領域を周期的にモニタしなければならない。制御信号領域には同時に複数の端末向けの制御信号が載るため、端末は複数の制御チャネルを受信し、その中から自身宛の制御信号を検出する動作が必要である。LTEではコントロールチャネルエレメント（Control Channel Element：以下CCE）と呼ぶ単位が定義されている。この単位を一つあるいは二つ以上を組み合わせて一つの制御チャネルを構成する。

さらに、このCCEは下位の構成要素、すなわち複数の隣接するサブキャリアから構成されるコントロールエレメントユニット（Control Element Unit：以後CEU）、に分解可能であり、例えば下記非特許文献１の中では上記CEUに相当する単位「コントロールリソースユニット」（Control Resource Unit）の定義が開示されている。その定義を改めて図１２に示す。この従来技術では、制御信号領域として3OFDMシンボルを使用した場合のみを述べている。なお、R1〜R4で示されるパイロット信号の位置は、その後、図１２から一部変更された。

"Downlink L1/L2 Control Signaling: Multiplexing, Configuration and Logical Receiver Model", 3GPP寄書R1-070930, 2.1節, p1-2

前述した従来技術では、3OFDMAシンボル使用のみのCEU（上記非特許文献ではコントロールリソースユニット“Control Resource Unit”と呼ぶ）の定義について述べており、その他のケースについて言及していない。本発明は、これら残りのケースでのCEU定義を行うものであり、また、各使用OFDMシンボル数のケース間での調和をとることを目的としている。

この発明は、直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、時間軸方向の単位であるOFDMシンボルの数と周波数軸方向の単位であるサブキャリアの数とで定義される１サブフレームごとに基地局から１以上の端末装置に対して制御信号を通知する無線通信システムであって、１サブキャリアと１OFDMシンボルとで１変調シンボルが定義され、端末装置が基地局との間の伝送路状態を推定するために使用する複数のパイロット信号がサブフレーム内で時間軸方向に同一の位置にある変調シンボルに対して所定のサブキャリア数周期Ａで割当てられている無線通信システムにおいて、整数Ｆを上記Ａの整数倍として、基地局が上記制御信号を送信する制御チャネルの構成要素の１単位である制御エレメントユニットをＴ個のOFDMシンボルとＦ本のサブキャリアとで定義し、上記ＴとＦの第１の組合せに対して、ＴとＦの第２の組合せを該第２の組合せにより定義される制御エレメントユニットに含まれる変調シンボル数が上記第１の組合せで定義される制御エレメントユニットに含まれる変調シンボル数に最も近くなるように決定する制御エレメントユニット定義手段を備えたことを特徴とする無線通信システムである。

この発明によれば、いずれの使用OFDMシンボル数でもそのコントロールエレメントユニット（CEU）の周波数幅はReference Signalの繰り返し周期の整数倍としたので、いずれのCEUを使用しても端末における復調性能は変わらないという効果がある。

図１は、本発明の実施の形態１におけるサブフレームを説明する図である。 図２は、本発明の実施の形態１における制御チャネル候補を説明する図である。 図３は、本発明の実施の形態１におけるコントロールチャネルエレメントを説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態１におけるコントロールチャネルエレメントを説明する図である。 図５は、本発明の実施の形態１におけるコントロールエレメントユニットを説明する図である。 図６は、本発明の実施の形態１における通信システムを説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態２における無伝送変調シンボルを説明する図である。 図８は、本発明の実施の形態２における無伝送変調シンボルを説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態３におけるコントロールエレメントユニットを説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態３におけるコントロールチャネルエレメントの構成を説明する図である。 図１１は、本発明の実施の形態３におけるコントロールチャネルエレメントの構成を説明する図である。 図１２は、背景技術におけるサブフレームを説明する図である。

符号の説明

１００ 基地局、
１０１ バッファ部、
１０２ スケジューラ部、
１０３ データ符号化／変調部、
１０４ CCE決定部、
１０５ 制御信号生成部、
１０６ OFDMマッピング部、
１０７ 送信部、
１０８ 受信部、
１０９ 受信信号判定部、
１１０ 制御情報解析部、
１１１ 復調／復号部、
１１２ ACK/NACK生成部、
２００ 端末、
２０１ 受信部、
２０２ CCE数判定部、
２０３ 制御信号復号／検出部、
２０４ 復調／復号部、
２０５ 制御部、
２０６ ACK/NACK生成部、
２０７ データ符号化／変調部、
２０８ バッファ部、
２０９ 割当要求部、
２１０ 信号多重／選択部、
２１１ 下り品質測定部、
２１２ 送信部。

実施の形態１．
実施の形態１を図１〜図６を用いて説明するが、まずこの実施の形態で用いる無線通信方法の基本的な動作について説明する。この基本的な動作は現在標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、LTE(Long Term Evolution)の名の下で規格化作業が行われている無線通信方法に沿う内容である。

この実施の形態１で用いる無線方式では、下り回線（基地局から端末の方向）に直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：以下OFDMA）を採用し、周波数軸上に複数の通信チャネルおよび制御チャネルを定義する。

図1はその様子を示したものである。無線チャネルを端末に割当てる動作、いわゆるスケジューリングは14OFDMシンボルから成るサブフレームの単位で行われ、その単位の中で先頭の3つのOFDMシンボルまでを制御信号領域として使用することができ、残りのOFDMシンボルをデータ信号領域として使用することができる。上記3OFDMシンボルは常に制御信号領域としての使用に限られているわけではなく、1OFDMシンボルのみ、あるいは2OFDMシンボルのみを制御信号領域として使用することも認められており、その場合には残りの13、あるいは12OFDMシンボルをデータ信号領域として使用することができる。ただし、図1中でR1〜R4と記入している変調シンボル（1サブキャリア領域と1OFDMシンボル領域で構成）は規定のビットパターン、いわゆるパイロット信号が入る場所である。LTEにおいてはこれを“Reference Signal”と呼んでいる。よって、この変調シンボルは制御信号やデータ信号の伝送には使用できない。上記変調シンボルはリソースエレメント（Resource Element）と呼ばれることもある。またこの発明においては上記パイロット信号が割当てられた変調シンボルと“Reference Signal”とを同義のものとしている。さらに上記パイロット信号が割当てられた変調シンボルがこの発明におけるパイロットシンボルである。

Reference Signalは規定信号パターンであることから、受信した時のその信号変化によって伝送路状態の推定が可能となり、最終的に制御信号やデータ信号の復調動作に利用するものである。また、R1〜R4の数字部分は基地局の複数の送信アンテナ番号と1対1にマッピングがされており、R1〜R4はそれぞれアンテナ1〜4から送信されるReference Signalである。送信アンテナ数が4未満であるケースも存在し、その場合には、存在しないアンテナに対応するRn(n=2or3or4)の箇所はReference Signalを送信することはなく、データ信号や制御信号を送信することができる。

上記制御信号の内容には、下り回線のデータ信号領域（図１参照）のどの部分を対象端末へ割当てているか、あるいは上り回線（端末から基地局の方向）のデータ信号領域（図示なし）のどの部分を対象端末に割当てているか、の情報が記されている。よって、各端末は自身への割当てがなされているか、なされているならばデータ信号領域のどの部分が割当てられたか、を知るために制御信号領域を周期的にモニタしなければならない。制御信号領域には同時に複数の端末向けの制御信号が載るため、端末は複数の制御チャネルを受信し、その中から自身宛の制御信号を検出する動作が必要である。各端末には受信すべき複数の制御チャネル候補があらかじめネットワーク側から通知される（その候補は端末毎に異なる可能性がある）。図2はその様子を示したものである。

LTEではコントロールチャネルエレメント（Control Channel Element：以下CCE）と呼ぶ単位が定義されている。この単位を一つあるいは二つ以上を組み合わせて一つの制御チャネルを構成する。図２の例では、ある端末が受信すべき制御チャネル候補の数を１１としている。候補１〜６は一つのCCEで制御チャネルを構成し、候補７〜９は二つのCCE、候補10〜11は三つのCCEでそれぞれ制御チャネルを構成している。CCEがこの発明における制御チャネルエレメントである。

ところで、図2では物理的に隣接し合うサブキャリアをまとめた一つの単位で一つのCCEを構成しているイメージを与えるが、実際にはその限りではなく、複数のさらに小さなかたまりを集めて一つのCCEを構成することが予測される。図3はその様子を示したものである。特定の小さな周波数帯域で無線環境が悪くなったことを考えた時、その周波数帯域のみで制御チャネルを伝送した場合に、端末での受信品質がその特定の無線環境に強く依存してしまう。ところが、周波数軸上でお互いに離れた複数の小さな周波数帯域を集めて使用していれば、特定の周波数帯域の無線環境への依存度が薄まり、受信品質安定化の効果が期待できる（周波数ダイバーシチ効果）。なお、CCEを構成する上記小さなかたまりをコントロールエレメントユニット（Control Element Unit：以後CEU）、または制御エレメントユニットと定義することにする。

また１つのサブフレーム中に存在するCCE数が端末に通知される。図４の例では１サブフレーム中のCCE数がそれぞれ2、4、6の例を表している。さらには、サブフレーム中のCCE数に応じて、CCEの位置はあらかじめ決められることになっており、このCCE数が通知された端末は、CCEの位置が図４の例のように(a)、(b)、(c)のいずれなのかが特定できることになる。

ここで、以上の各単位の関係を整理すると以下のようになる。
・複数の隣接するサブキャリア → コントロールエレメントユニット（CEU）
・所定数の必ずしも隣接しないCEU → コントロールチャネルエレメント（CCE）
・１以上のCCE → 制御チャネル
なおサブキャリア数は、例えばシステム帯域幅１．２５ＭＨｚでの７２本から２０ＭＨｚでの１２００本まで、システム帯域幅に応じて定められる。また以上の関係より、CEU、CCEはともに制御チャネルの構成要素であると言え、CEUがこの発明における制御チャネルの第１の構成要素、CCEがこの発明における第２の構成要素である。

以後、この実施の形態の特徴について説明するが、この実施の形態においてはOFDMシンボル数が３以外の場合、特に１または２の場合のコントロールエレメントユニット（CEU）の定義について説明する。

図５は、制御信号領域の使用OFDMシンボル数に合わせたCEUの定義例を示している。太枠で示しているのが一つのCEUである。ここで特筆すべきこととして下記（１）（２）が挙げられる。
（１）いずれの使用OFDMシンボル数でもそのCEUの周波数幅はReference Signalの繰り返し周期の整数倍となっていること。すなわち、１OFDMシンボル使用の図５(a)であればR1周期の2倍、またはR1-R2間隔の４倍、２OFDMシンボル使用の(b)であればR1周期の1倍、またはR1-R2間隔の２倍、３OFDMシンボル使用の(c)であればR1-R2間隔の1倍であること。
（２）使用OFDMシンボル数が増えても、CEUの構成変調シンボル数が大きく異ならないように周波数幅を調整していること。すなわち、１OFDMシンボル使用の図５(a)で12サブキャリアであるのに対し、２OFDMシンボル使用の(b)では6サブキャリア、３OFDMシンボル使用の(c)では3サブキャリアであること。このサブキャリア数の選択においては、Reference Signal（R１〜R４）以外の変調シンボル（以後「有効変調シンボル」と呼ぶ）の数を考慮することがある。

上記（１）を実施することで、いずれのCEUを見ても、その制御信号を載せる変調シンボルとReference Signal（R１〜R２、またはR１〜R４）のシンボルとの位置関係が同一である。従って、Reference Signalから推定される伝送路状態を基に制御信号の復調を行うという観点では、いずれのCEUを使用しても復調性能は変わらないという効果が生まれる。これは基地局が制御信号を送信する際にどのCEUを使用するかを考える必要がなく、処理を簡単にすることができる。また、制御信号の誤り率には特定の目標値が存在するため、それぞれのCCE（すなわちCEU）を目標値に持っていくために制御することを考えると、CEU間で復調性能が公平であることは処理の簡易性から極めて重要である。

また（２）を実施することは、使用OFDMシンボル数が変わっても、CCEを構成するCEUの数を十分に多くすることが可能となり、先に述べた周波数ダイバーシチ効果を引き出すことができる。

この実施の形態においては、上記（１）（２）を両立させており、図５（ｃ）の３OFDMシンボル使用時に３サブキャリア（最小の繰り返し単位であるＲ１〜Ｒ２間）を適用して１CEU＝９変調シンボルとした場合、図５（ｂ）の２OFDMシンボル使用時には繰り返しを維持しつつ最も９変調シンボルに近い１２変調シンボルになるように６サブキャリアを採用している。同様に、図５（ａ）の１OFDMシンボル使用時にも９変調シンボルに近い１２変調シンボルになるように１２サブキャリアを採用している。

図５（ａ）〜（ｃ）のCEUサイズ（変調シンボル数）と有効変調シンボル数をまとめると以下のようになる。
（ａ）１OFDMシンボル使用時：CEUサイズ＝１２、有効変調シンボル数＝８
（ｂ）２OFDMシンボル使用時：CEUサイズ＝１２、有効変調シンボル数＝８
（ｃ）３OFDMシンボル使用時：CEUサイズ＝ ９、有効変調シンボル数＝７
ここで（ａ）の１ＯＦＤＭシンボル使用時に６サブキャリアとするとCEUサイズは６変調シンボルとなり９変調シンボルとの差は１２サブキャリアの場合の１２変調シンボルと同じだが、有効変調シンボル数が４となり（ｃ）３OFDMシンボル使用時との差が大きくなる。

図６は上記本願の特徴的な動作を行う通信システムの構成図であり、この構成は実施の形態２以下の実施の形態にも適用される。
図６において、100は基地局装置、200は端末装置（端末）である。101は下りデータを蓄えるバッファ部である。ここより各端末向けの蓄積データ量がスケジューラ部102に伝わる。スケジューラ部はどの端末にどの無線チャネルを割当てるかを決定するスケジューリングを行い、データ信号領域の各端末への割当てを決定する。スケジューリング情報はデータ符号化／変調部103に送られ、データ符号化／変調部は必要なデータ量をバッファ部から引き出し、符号化／変調を行う。また、スケジューリング情報はCCE決定部104にも通知され、スケジューリングされた端末数から必要なCCE数と各端末向けに使用するCCE（すなわちCEU）を決定し、制御信号生成部105で各端末用に適切な符号化／変調方式を用いて制御信号を生成する。OFDMマッピング部106では符号化／変調されたデータ信号と制御信号を周波数軸および時間軸にマッピングを行う。その後、送信部107で信号を無線周波数にアップコンバートして送信する。
上記説明において、OFDMマッピング部106が、図５に示すようなCEUの構成を、CCE決定部からの指示により決定する。このOFDMマッピング部106がこの発明における制御エレメントユニット定義手段であり、このOFDMマッピング部の動作が制御エレメントユニット定義ステップである。

また、受信部108で受信した信号は、あらかじめ決められた各信号の使用周波数情報や使用時間情報を用いて受信信号判定部109で制御信号と上りデータ信号に区別し、制御情報解析部110では制御信号を上りリソース割当要求、下り回線品質情報、ACK/NACK情報に区別して、それぞれスケジューラ部に通知する。これらは全てスケジューリングに必要な情報である。また上りデータ信号については復調／復号部111にて処理を行い、処理結果に基づきACK/NACK生成部112でACK/NACK信号を生成し、OFDMマッピング部にて適切な場所へACK/NACK信号をマッピングする。

端末200においては、受信部201で受信した信号をCCE数判定部202がCCE（すなわちCEU）の存在候補位置を判定し、その情報を基に制御信号復号／検出部203が制御信号領域から自身宛の制御信号を復号／検出する。検出した場合には、それが下り回線割当情報であれば、復調／復号部204でのデータ復号動作を指示し、上り回線割当情報であれば、制御部205に通知する。復調／復号部で処理された結果はACK/NACK生成部206に通知され、そこでACK/NACK信号が生成される。また、制御部では上りデータ送信のための符号化／変調方式をデータ符号化／変調部207に指示する。
前述のように、各端末には受信すべき複数の制御チャネル候補があらかじめネットワーク側から通知される（その候補は端末毎に異なる可能性がある）。図2はその様子を示したものである。また上記受信部２０１、制御信号復号／検出部２０３がそれぞれこの発明における受信手段、検出手段であり、それぞれの動作が受信ステップ、検出ステップである。

また、バッファ部208には上りデータが蓄えられ、割当要求部209は、データ蓄積状況と現状の上り回線割当状況からリソース割当要求の送信必要性を判断する。信号多重／選択部210では、符号化されたデータ信号、ACK/NACK信号、リソース割当要求信号、さらには下り品質測定部211からの回線品質情報のいずれかを選択、あるいは複数を多重化し、送信部212から送信する。

上記の実施の形態１の説明においては、１OFDMシンボル使用時は１２サブキャリア、２OFDMシンボル使用時は６サブキャリア、３OFDMシンボル使用時は３サブキャリアの例を示したが、使用OFDMシンボル数とサブキャリアの数の組合わせはこれに限らず、例えば、１OFDMシンボル使用時は２４サブキャリア、２OFDMシンボル使用時は１２サブキャリア、３OFDMシンボル使用時は６サブキャリアとしてもよく、上記（１）（２）の条件を満足すれば他の組合わせも可能であり、これは他の実施の形態においても同様である。

また上記の実施の形態１においては、基本的な動作は現在標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、LTE(Long Term Evolution)の名の下で規格化作業が行われている無線通信方法に沿う内容を示したが、この内容以外の通信方法であっても適用可能である。

さらに上記の実施の形態１の説明においてはOFDMA方式を用いた例を説明したが、OFDMA方式に限定されず、周波数軸方向と時間軸方向の２次元で定義される他の伝送方式であってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、１コントロールエレメントユニット（CEU）のサブキャリア数とOFDMシンボル数の関係について説明したが、この実施の形態２では、異なる形のコントロールエレメントユニット間で制御信号の伝送に使用する変調シンボルの数を一致させる例について説明する。
なお以下の説明において、図１等の周波数軸方向をＸ方向、時間軸方向をＹ方向として、１つの変調シンボルの位置を（Ｘ，Ｙ）で表現するものとする。例えば図１中最上最左のＲ１の位置が（１，１）であり、その下のＲ２は（１，２）となる。

図7は実施の形態１で説明した３種類のコントロールエレメントユニット、すなわち（ａ）１OFDM×１２サブキャリア、（ｂ）２OFDM×６サブキャリア、（ｃ）３OFDM×３サブキャリアのケースを示したものであるが、ここでは（ａ）〜（ｃ）の中で、
（３）制御信号伝送に使用する変調シンボル数を変調シンボル数が最も少ないケースの数に合わせ、過剰な変調シンボルは制御信号伝送には使用しないこととし（使用しない変調シンボルを無伝送変調シンボルと呼ぶ）、かつ
（４）この制御信号伝送に使用しない無伝送変調シンボルとしてReference Signalから極力遠い変調シンボルを選択する、例を示している。

ここでは２つの変調シンボル間の「距離」の定義を、「一方の変調シンボルから他方の変調シンボルに対して周波数方向（サブキャリア方向）および時間方向（OFDMシンボル方向）に変調シンボル数をカウントしたときの値（但し斜め方向にはカウントできないものとする）」とし、この値が大きいほど２つの変調シンボルはより「遠い」ものとする。言い換えると、２つの変調シンボルの位置がそれぞれ（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）の場合、この２つの変調シンボルの距離Ｌは、Ｌ＝｜Ｘ１−Ｘ２｜＋｜Ｙ１−Ｙ２｜で定義され、Ｌが大きいほど「遠い」ことになる。

図７では基地局の送信アンテナ数は2を想定している。この例では、3つの使用OFDMシンボル数のケースの中で、（ａ）1OFDMシンボル使用時と（ｃ）3OFDMシンボル使用時の制御信号用変調シンボル数が8と最少であるため、その数に合わせ、（ｂ）2OFDMシンボル使用時には2つの変調シンボルを制御信号伝送に使用しないこととしている。また、この使用しない２個の変調シンボルはそれぞれReference Signalから最も遠い場所を選択している。最も左のコントロールエレメントユニット（CEU）においては（３，２）と（５，２）の変調シンボルを無伝送変調シンボルとしているが、この２つの変調シンボルはそれぞれ同じCEUのＲ２からの距離が２である。これは（２，２）の位置でもＲ１からの距離は２、（６，２）の位置でも隣のCEUのＲ１からの距離が２であるので、これらを無伝送変調シンボルとしてもよい。これら以外の（１，２）や（４，２）あるいはＸ＝２、３、５、６でＹ＝１の位置の変調シンボルはそれぞれＲ１またはＲ２からの距離が１である。

上記（３）を実施することにより、CCEを構成するCEU数が使用OFDMシンボル数に依らず常に同じとなるため、端末の受信処理が容易となる。また（４）を実施することは、復調性能の劣化防止の効果がある。一般に、Reference Signal受信で得られた伝送路変化の推定値を用いてその他の変調シンボルの伝送路推定を行うため、Reference Signalから遠い変調シンボルについては推定誤差が大きくなり、復調性能劣化に繋がる。よって、（４）の実施は復調性能を劣化させない点で非常に重要である。

図8は図7と同様であるが、基地局の送信アンテナ数として4を想定している。図8の例では、3つの使用OFDMシンボル数ケースの中で、3OFDMシンボル使用時の変調シンボル数が7と最少であるため、その数に合わせ、1OFDMシンボル使用、2OFDMシンボル使用時には1変調シンボルを制御信号伝送に使用しないこととしている。なお、図8（ａ）の１OFDMシンボル使用の例では、どのReference Signal（Ｒ１またはＲ２）以外の変調シンボルもReference Signal（Ｒ１またはＲ２）からの距離は１で同一であるため、図示した（５，１）以外の変調シンボルを無伝送変調シンボルとして選択してもよい。図８（ｂ）の２OFDMシンボル使用の例においても、どのReference Signal（Ｒ１〜Ｒ４）以外の変調シンボルもReference Signal（Ｒ１〜Ｒ４のいずれか）からの距離は１で同一であるが、R3またはR4は1サブフレーム中の存在密度が低く伝送路推定精度が低下しやすいので、R3またはR4への依存度が高く、Ｒ１またはＲ２からの距離２が確保できる変調シンボルを無伝送変調シンボルとして選択している。Ｘ＝２、３、６でＹ＝２の変調シンボルを無伝送変調シンボルとして使用してもよいことは明らかである。

また図7と図8では、基地局の送信アンテナ数の違いで制御信号伝送に使用する変調シンボル数を変化させているが、別の例として、実際の送信アンテナ数に関係なく、あらゆるアンテナ数および使用OFDMシンボル数を検討し、その中で最も変調シンボル数が少なくなる値を、制御信号伝送に使用する変調シンボル数として統一して採用する方法も考えられる。この場合、CCEを構成するCEU数が、使用OFDMシンボル数のみならずアンテナ数にも依らず常に同じとなるため、端末の受信処理がさらに容易となる。

なお以上の説明における無伝送変調シンボルの選択は、図６に示したOFDMマッピング部１０６において行われる。

さらに、上りデータ伝送に対して受信が正しく行われたか否かを基地局から端末にフィードバックする必要がある。それがACK/NACK信号である。この実施の形態では上述した制御信号伝送に使用しない無伝送変調シンボルをACK/NACK信号伝送に使用するようにしてもよい。この場合ACK/NACK信号伝送用に別の周波数領域を使用する必要がなく、周波数帯を有効に利用できるという効果がある。

実施の形態３．
実施の形態１、２では、コントロールチャネルエレメント（CCE）を構成する複数のコントロールエレメントユニット（CEU）は同一の時間帯に存在する（同一のOFDMシンボルを占有する）例を示したが、この実施の形態３ではCEUの定義を実施の形態１、２とは異なるものとして、CCEを構成する複数のCEUの中に異なる時間帯に存在するものが含まれる例を示す。

図9は、図５で示したものとは異なるCEUの定義例を示している（各太枠が１つのCEUを示している）。図9の例では、（ａ）1OFDMシンボル数使用のCEUの定義を、（ｂ）（ｃ）の2OFDMシンボルおよび3OFDMシンボル数使用の時にも踏襲し、同じ形のCEUを時間軸方向（OFDMシンボル方向）で繰り返している。図10は、図9で示したCEUの定義例に基づくコントロールチャネルエレメント（CCE）の構成例を示しており、周波数の異なる複数のCEUを集めて一つのCCEを構成するために、（ｂ）２OFDMシンボル使用の場合や（ｃ）３OFDMシンボル使用の場合には異なる時間軸に存在するCEUを選択している。図１０において、例えば（ｃ）はCCE数＝６個の場合であって、これらのCCEをCCE１〜CCE６と呼ぶこととし、CCE1に適用されるCEUには「CCE１用」と表示してある。（ａ）（ｂ）についても同様である。

具体的には、図10(c)の3OFDMシンボル使用の場合、CCE１を構成するCEU（CCE１用）の位置は（第1OFDMシンボル，周波数グループ1）と（第2OFDMシンボル，周波数グループ3）と（第3OFDMシンボル，周波数グループ5）となっている。また別のCCE５を構成するCEU群は（第2OFDMシンボル，周波数グループ1）と（第3OFDMシンボル，周波数グループ3）と（第1OFDMシンボル，周波数グループ5）となっている。

図１０（ｂ）の第２OFDMシンボルは、第１OFDMシンボルがCCE２用で終わっているのでCCE３用を周波数グループ１に割当てている。また図１０（ｃ）の第２、第３OFDMシンボルは第１OFDMシンボルでのCEUの並びから、CCE１の位置をそれぞれ２CEU、４CEUずつ右シフトしたものである。図１０は各CCEが３CEUから構成される例であるが、CCEを構成するCEUの数は予め決定されている。

これまで説明を行ったように、変調シンボルの復調性能はReference Signalからの距離に依存し、仮に第3OFDMシンボルに位置するCEUのみを集めてCCEを構成した場合には、その受信品質は第1OFDMシンボルに位置するCEUのみを集めてCCEを構成したものの受信品質とは大きく異なってしまう。従って、図9、図10を用いて示した例のようなCCE構成法ではCCE間での受信品質を公平にする効果が得られる。またここでは、異なる周波数と異なる時間の単位を複数集めて公平な受信品質を獲得する手法を、CEUからCCEを構成する方法として記述したが、CEU一つがCCE一つを構成する場合には、複数CCEから一つの制御チャネルを構成する方法としても適用できる。

以上の実施の形態では、１つの周波数グループのサブチャネル数が１２で周波数グループが６個、計７２サブキャリアの場合を示したが、これはあくまでも１例であり、システム周波数帯域によりサブキャリア数は変化するので、１周波数グループのサブキャリア数や周波数グループ数も上記の例以外に設定可能である。

また図１１は使用するOFDMシンボル数にかかわりなく、CCE数が６個の場合の配置例であり、（ｂ）（ｃ）の第２OFDMシンボルは第１OFDMシンボルのCEUの並びを２CEU分右シフト（循環）したものである。また（ｃ）の第３OFDMシンボルは第１OFDMシンボルのCEUの並びを４CEU分右シフト（循環）したものである。この場合はどのCCEにも第１OFDMシンボルのCEUが１つずつ割当てられる。実施の形態１で述べたように、R3またはR4は1サブフレーム中の存在密度が低く伝送路推定精度が低下しやすい。図１１の例では、伝送路推定精度を確保しやすいＲ１またはＲ２を含む第１OFDMシンボルのCEUが各CCEに公平に割当てられることになる。

なお以上の説明におけるCCEの決定は、図６に示したOFDMマッピング部１０６において行われる。

以上のように、この実施の形態においては、CEUを少なくとも周波数軸方向に繰返して配置し、周波数軸上の異なる位置にある複数のCEUから上記制御チャネルの構成要素の第２の単位であるCCEを構成し、複数のCCEから特定の端末装置に対応した制御チャネルを構成している。

Claims (11)

1. 直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、基地局から端末装置に対して制御信号を制御チャネルにより送信する無線通信システムが採用する無線通信方法において、
   時間軸方向に１OFDMシンボル長を有する１サブキャリアにより構成される変調シンボルを複数用いて構成される制御エレメントユニットを上記制御チャネルの第１の構成要素とし、
   複数の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットから構成される制御チャネルエレメントを上記制御チャネルの第２の構成要素とし、
   上記基地局が、１つ以上の上記第２の構成要素である制御チャネルエレメントから上記制御チャネルを構成する制御チャネル構成ステップと、
   制御信号領域の使用シンボル数に応じて前記第１の構成要素を構成するサブキャリア数を決定するステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
2. 直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、基地局から端末装置に対して制御信号を制御チャネルにより送信する無線通信システムにおける上記基地局が採用する無線通信方法において、
   時間軸方向に１OFDMシンボル長を有する１サブキャリアにより構成される変調シンボルを複数用いて構成される制御エレメントユニットを上記制御チャネルの第１の構成要素とし、
   複数の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットから構成される制御チャネルエレメントを上記制御チャネルの第２の構成要素とし、
   １つ以上の上記第２の構成要素である制御チャネルエレメントから上記制御チャネルを構成する制御チャネル構成ステップと、
   制御信号領域の使用シンボル数に応じて前記第１の構成要素を構成するサブキャリア数を決定するステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
3. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に同一の位置にある変調シンボルからなる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方法。
4. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に異なる位置にある変調シンボルを含む、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信方法。
5. 直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、基地局から端末装置に対して制御信号を制御チャネルにより送信する無線通信システムにおいて、
   時間軸方向に１OFDMシンボル長を有する１サブキャリアにより構成される変調シンボルを複数用いて構成される制御エレメントユニットを上記制御チャネルの第１の構成要素とし、
   複数の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットから構成される制御チャネルエレメントを上記制御チャネルの第２の構成要素とし、
   上記基地局は、
   制御信号領域の使用シンボル数に応じて前記第１の構成要素を構成するサブキャリア数を決定し、１つ以上の上記第２の構成要素である制御チャネルエレメントから上記制御チャネルを構成する制御チャネル構成手段、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
6. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に同一の位置にある変調シンボルからなる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
7. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に異なる位置にある変調シンボルを含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
8. 直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、基地局から端末装置に対して制御信号を制御チャネルにより送信する無線通信システムにおける上記基地局において、
   時間軸方向に１OFDMシンボル長を有する１サブキャリアにより構成される変調シンボルを複数用いて構成される制御エレメントユニットを上記制御チャネルの第１の構成要素とし、
   複数の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットから構成される制御チャネルエレメントを上記制御チャネルの第２の構成要素とし、
   制御信号領域の使用シンボル数に応じて前記第１の構成要素を構成するサブキャリア数を決定し、１つ以上の上記第２の構成要素である制御チャネルエレメントから上記制御チャネルを構成する制御チャネル構成手段、
   を備えることを特徴とする基地局。
9. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に同一の位置にある変調シンボルからなる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
10. １の上記第１の構成要素である制御エレメントユニットは、時間軸方向に異なる位置にある変調シンボルを含む、
    ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
11. 直交周波数分割多元アクセス（OFDMA）方式を用いて、基地局から端末装置に対して制御信号を制御チャネルにより送信する無線通信システムが採用する無線通信方法において
    、
    上記制御チャネルは１つ以上の制御チャネルエレメントから構成され、
    該制御チャネルエレメントは複数の制御エレメントユニットから構成され、
    該制御エレメントユニットは時間軸方向に１OFDMシンボル長を有する１サブキャリアにより定義される変調シンボルを複数用いて構成され、
    制御信号領域の使用シンボル数に応じて前記制御エレメントユニットを構成するサブキャリア数を決定する、
    ことを特徴とする無線通信方法。

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