JP5060501B2 - 送信装置、受信装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、制御情報伝送について、複数の伝送帯域を個別に制御する制御信号の送信装置受信装置及び方法に関する。
多数のユーザと同時に通信するセルラ通信では、伝送するユーザデータに関する制御情報の伝送が欠かせない。この制御情報は、確実にユーザへ届くよう、多くの通信リソースを利用して伝送される(例えば、非特許文献1参照)。しかし制御データ自体はユーザデータを伝送しないため、多くの通信リソースを利用しすぎると、スループットの低下を招いてしまう。そこで非特許文献1では、サイズに柔軟性を持たせた制御情報の伝送方法を開示している。
また、自分宛の制御情報のサイズが不明な状況で、しかも各ユーザへ伝送された複数の制御情報の中から、自分宛の制御情報を見つけ出すための手段が提供されている(例えば、非特許文献2参照)。非特許文献2では、制御情報を一つずつ、あり得る様々な制御情報のサイズを仮定しながら復調し、正しく復調できたものを自分宛だとみなすブラインド検出方法が述べられている。ただし数多くの制御情報を全て復調するのは手間が膨大なので、ユーザごとに復調を試すべき制御情報の集合が決められる。
これらとは別に、複数の伝送帯域を同時に利用することで、スループットを向上させる技術もある(例えば、非特許文献3参照)。
非特許文献3に記載のように複数の伝送帯域を同時に利用し、かつ各伝送帯域では非特許文献1に記載の制御情報を、非特許文献2に記載のブラインド検出をしなければならない場合、ブラインド検出にて復調を試すべき制御情報の数が、同時利用する伝送帯域の数だけ増えてしまう。しかしブラインド検出は、多くの復調を試す処理であり負荷が大きいので、複数の帯域を同時利用する際に、さらに負荷が増えてしまうことは避けたい。
そこでこの発明は、複数の帯域を同時利用する際に、制御情報の検出を容易にし、ブラインド検出の負荷を軽減する送信装置受信装置及び方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するため、本発明の送信装置は、第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第1論理リソースのうち一つを用いて第1制御情報を送信し、第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第2論理リソースのうちの一つを用いて第2制御情報を送信する送信手段と、前記第1制御情報が用いる前記第1論理リソースの番号に応じて前記第2論理リソースを絞り込み、絞り込まれた第2論理リソースのうち一つの論理リソースを選択する選択手段と、を具備し、前記送信手段は、選択された前記論理リソースを用いて前記第2制御情報を送信することを特徴とする。
また、本発明の送信装置は、第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第1論理リソースのうち一つを選択する第1選択部と、選択された前記第1論理リソースを用いて第1制御情報を送信する第1送信部と、第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第2論理リソースのうち一つを選択する第2選択部と、選択された前記第2論理リソースを用いて第2制御情報を送信する第2送信部と、を具備し、
前記第2選択部は、前記第1制御情報が用いる第1論理リソースと同じ番号を持つ前記第2論理リソースが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じ番号を持つ第2論理リソースが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1論理リソースと同じサイズを持つ前記第2論理リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じサイズを持つ第2論理リソースのいずれもが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1論理リソースの、同一サイズの論理リソース内でそれぞれのリソースに付されているインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2論理リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同一のインデックスを持つ第2論理リソースのいずれも利用できない場合は、利用可能かどうか調査していない第2論理リソースのいずれかを選択することを特徴とする。
本発明の受信装置は、上記の第1制御情報及び上記の第2制御情報を受信する受信装置において、第1伝送帯域に含まれる複数の第1論理リソースを復調に成功するまで順次復調して前記第1制御情報を得る第1復調手段と、第2伝送帯域に含まれる複数の第2論理リソースを復調して前記第2制御情報を得る第2復調手段と、を具備し、
前記第2復調手段は、前記第1論理リソースと同じ番号を持つ前記第2論理リソースを復調して前記第2制御情報を得ようとし、前記第1論理リソースと同じ番号を利用して前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1論理リソースと同じサイズを持つ前記第2論理リソースを復調して前記第2制御情報を得ようとし、第1論理リソースと同じサイズを利用して前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1論理リソースのインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2論理リソースを復調して前記第2制御情報を得ようとし、第1論理リソースのインデックスと同一のインデックスを利用して前記第2制御情報が得られなかった場合には、復調していない第2論理リソースを復調に成功するまで順次復調して前記第2制御情報を取得することを特徴とする。
本発明の送信装置受信装置及び方法によれば、複数の帯域を同時利用する際に、制御情報の検出を容易にし、ブラインド検出の負荷を軽減することができる。
第1の実施形態の通信システムを示す図。 第1の実施形態の送信装置と受信装置との間の下りリンク伝送を説明するための図。 第1の実施形態のサブキャリア構成を示す図。 図1の通信システムで使用されるフレーム構成を示す図。 図1の通信システムで使用されるデータマッピングを示す図。 図1の通信システムで使用される制御情報と制御チャネルリソースを示す図。 第1の実施形態の制御チャネルリソース構成を示す図。 第1の実施形態における同一サイズの制御チャネルリソース(論理リソース)の一例を示す図。 第1の実施形態における同一探索インデックスの制御チャネルリソース(論理リソース)の一例を示す図。 第1の実施形態における同一論理チャネルリソースの制御チャネルリソース(論理リソース)の一例を示す図。 第1の実施形態における送信装置のブロック図。 図11の送信装置の動作の一例を示すフローチャート。 第1の実施形態における受信装置のブロック図。 図13の受信装置の動作の一例を示すフローチャート。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る送信装置及び受信装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
(第1の実施形態)
実施形態に係る送信装置、受信装置を含む通信システムについて図1、図2を参照して説明する。図1は、本実施形態における、通信システム構成を示す図である。
本通信システムは、基地局105と複数の端末101〜104からなり、端末から基地局への通信を上りリンク106、基地局から端末への通信を下りリンク107と呼ぶことにする。下りリンクでは、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)通信を用いているものとする。実施形態では、基地局105が送信装置であり、各端末101〜104が受信装置に対応する。基地局105は、サービスエリア108を提供している。
図2は下りリンクの形態を示す図であり、基地局105は、ユーザデータに変調を施し、送信アンテナを用いてRF信号として送信する。RF信号は、伝送路を経て、端末101〜104の受信アンテナへと到達する。受信装置である端末101〜104は、受信アンテナで受信した信号に対して受信処理を施し、送信されたユーザデータを得る。
次に、OFDMA通信のサブキャリア構成について図3を参照して説明する。図3は、本実施形態におけるOFDMA通信のサブキャリア構成を示す図である。サブキャリアは全部でN本あるものとし、このN本のサブキャリアは、Q個の伝送帯域であるメインバンドに分割されているものとする。また、1つのメインバンドはさらにP個のサブバンドに分割されているものとする。ここで、N,Q,Pはいずれも正の整数であるとする。
次に、時間方向のフレーム構成について図4を参照して説明する。図4は、本実施形態における時間方向のフレーム構成を示す図である。
本実施形態では、1フレームは、10msecであるものとし、1フレームは1個あたり1msecの、10個のサブフレームに分割されているものとする。データはサブフレーム単位で送信される。サブフレームはさらに、0.5msecの2つのスロットに分割されているものとする。この1スロットの中に、全部で7つのOFDMシンボルが入っているものとする。1つのOFDMシンボルは、シンボル後半の信号をコピーしてシンボル前半に付与した、サイクリックプレフィックスと呼ばれる部分を含んでいるものとする。
図5は、以上で説明した周波数及び時間方向の構成を2次元に表現したものである。図5では、上方から下方に向かってが時間軸の方向であり、左方から右方に向かってが周波数軸の方向である。1サブフレームのうち、先頭の3OFDMシンボルは制御チャネル物理領域に設定されているものとする。第1メインバンド中にある制御チャネル物理領域を第1制御チャネル物理領域、第2メインバンドの中にある制御チャネル物理領域を第2制御チャネル物理領域といった具合に呼ぶことにし、第Qメインバンドの第Q制御チャネル物理領域まで設定されているものとする。この制御チャネル物理領域において、基地局は制御チャネルを端末宛に伝送するものとする。また、例えばある端末宛の制御チャネルは1以上のメインバンドに含まれている。制御チャネルについては図6を用いて後述する。第4OFDMシンボル以降、第2スロットの最終OFDMシンボルまでは、ユーザデータを伝送する領域である。ユーザデータは、メインバンド中のすべてのサブバンドを使わなくてもよく、一部のサブバンドを用いて伝送されるものとする。
例えば図5では、第1メインバンドの第3及び第4サブバンドを用いてユーザデータが送られている。このような第1メインバンドで送られるユーザデータを第1データと呼ぶことにする。第2メインバンドにて送られるデータは、第1スロットでは第2及び第3サブバンドを、第2スロットでは第4及び第5サブバンドを利用している。このように、第1スロットと第2スロットでは、利用するサブバンドが異なってもよい。第1メインバンドの第1データと同様に、第2メインバンドにて伝送されるユーザデータを第2データと呼ぶ。以下同様に、第Qメインバンドまでのそれぞれで、ユーザデータが伝送される。
次に、図5の制御チャネル物理領域に含まれる制御チャネルについて図6を参照して説明する。図6の上図が制御情報を示し、図6の下図が論理リソースである制御チャネルリソース604を示す。
制御チャネルが伝送する制御情報602には複数の種類があり得る。しかし、本実施形態では制御情報は、1ユーザに対して1つずつ送られる、下りリンクにおけるユーザデータの配置サブバンドを示す情報であるとする。他には制御情報として、上りリンクにおいて利用するサブバンドを示す情報や、上りリンクの送信電力制御を示す情報もありうる。これら制御情報の種類を区別する目的で、図6に示すように先頭には制御信号の種別601が記されているものとする。
ここで用語について定義する。制御情報とは、後続のデータがどのサブバンドに配置されているかを示す情報である。制御チャネルとは、制御情報が変調された物理的な送信信号である。制御チャネルリソースとは、制御チャネルを送信するための、時間と周波数とで指定される範囲である。制御チャネルリソースは論理リソースと物理リソースとの2種類ある。論理リソースは複数の送信ビットの中で制御情報を配置する範囲を示し、物理リソースは送信ビットを変調した後に配置するOFDMサブキャリアである。論理リソースと物理リソースとを含めて通信リソースと称する。
先頭に続いて、本実施形態で仮定する下りリンクのユーザデータの割り当て情報(データ配置情報602とも呼ぶ)が続く。この割り当て情報は、各メインバンド内で、どのサブバンドを用いてユーザデータが送られているかを示すものである。つまり、図5の例では、第1制御チャネル物理領域で送られる第1制御チャネルは、第1データが第2及び第3サブバンドにおいて伝送されていることを示す。
割り当て情報に続き、伝送誤りを検出するための誤り検査符号603が付与される。本実施形態では誤り検査符号としてCRC符号を前提とするが、CRC符号以外の誤り検査符号を用いることも可能である。
以上の制御情報602は、無線伝送における雑音や歪みへの対策として、誤り訂正符号化が施される。例えば畳み込み符号化などの誤り訂正符号化を経て冗長化され、サイズが大きくなる。さらに、ユーザ毎に固有のスクランブルが施される。同様に第2制御チャネル物理領域で送られる第2制御チャネルから、第Q制御チャネル物理領域の第Q制御チャネルまでが存在する。
次に、各制御チャネル物理領域の論理的な各制御チャネル論理領域に含まれる制御チャネルリソースについて図7を参照して説明する。図7は各制御チャネル論理領域の論理的な制御チャネルリソース構成を示す図である。ここで、図7は論理リソースを示していて、ある制御チャネルで制御情報を送信する際には、論理リソースを時間と周波数とで指定される物理リソースに変換してこの物理リソースを利用する。以下、特に断らない限りリソースと言えば論理リソースを示すことにする。
本実施形態が前提とするシステムでは、基地局105と端末101〜104との距離は、端末ごとに異なる。従って、距離が短い端末に対しては、制御チャネル生成の際の誤り訂正符号化の冗長度を低く抑え、伝送誤りを生じない程度に小さなサイズとすることで、リソースの無駄遣いを減らしたい。一方、基地局と端末の距離が長い場合には、伝送誤りを防ぐために冗長化の度合いを大きくし、確実に伝送できるようにしなければならない。
以上のように制御情報を伝送する際には、基地局とユーザとの距離に応じて、誤り訂正符号化の冗長度を変えることが望ましい。そこで、制御情報を伝送するための論理的な制御チャネルリソースには複数のサイズを設定するものとする。図7では、制御チャネルリソースのサイズの違いが明確になるように、サイズが異なると大きさが異なるように象徴的に描かれている。ここでは、サイズ1と書かれた制御チャネルリソースのサイズを基準とし、その2倍のサイズのサイズ2、4倍のサイズのサイズ4、そして8倍のサイズのサイズ8の、4種類のサイズを用意するものとする。物理的な制御チャネルリソースは論理的な制御チャネルと一対一に対応していることから、同様に4種類のサイズが用意される。但しサイズ8のような大きいサイズの制御チャネルリソースを多く確保すると、制御チャネル物理領域が不足する可能性があるので、制御チャネルリソースはサイズ1のものを6個、サイズ2のものを6個、サイズ4のものを2個、そしてサイズ8のものを2個だけ設定するものとする。基地局は、制御情報を、合計16個のいずれかの制御チャネルリソース(論理リソース)に配置する。このとき、1つの制御チャネル物理領域において、制御チャネルは1ユーザに対して1つなので、複数のユーザへ制御チャネルを送る際には、同一の論理的な制御チャネルリソースを重複して利用しないようにしなければならない。
受信装置の受信処理において、自身宛の制御チャネルを復調するに当たり、基地局がどの制御チャネルリソースを用いて制御チャネルを伝送したか知る必要がある。但し、この制御チャネルの割り当て情報を別に送信すると、通信リソースがさらに必要となるため望ましくない。ここで本実施形態における受信装置は、各制御チャネルリソースを一つずつ復調し、誤り検査符号が誤りを検出しなかったものについて、自分宛だと認識する。自身宛の制御チャネルには、自身に割り当てられたスクランブル系列を用いたスクランブルが施されているため、復調の際にデスクランブルすれば正しく復調できる。一方、他端末宛の情報は、異なるスクランブル系列によりスクランブルが施されているので、自身に割り当てられているスクランブル系列でデスクランブルして復調しても、正しく復調することはできない。以上の検出方法を、制御チャネルのブラインド検出と呼ぶことにする。今回はブラインド検出のために、最大16回の復調を試さなければならない。
ブラインド検出のための復調回数を削減する第1の手法について図8を参照して説明する。図8は、第1及び第2制御チャネル論理領域の制御チャネルリソースを示したものである。
まず、問題の所在を明らかにする。第1制御チャネル論理領域のいずれかの制御チャネルリソースにある第1制御情報は、第1メインバンドにおいて第1データがマッピングされるサブバンドを示さなければならない。同様に第2制御チャネル論理領域のいずれかの制御チャネルリソースにある第2制御情報は、第2メインバンドにおいてどこに第2データがマッピングされるかを示さなければならない。もし第1制御情報がマッピングされる第1制御チャネル論理領域内の制御チャネルリソースと、第2制御情報がマッピングされる第2制御チャネル論理領域内の制御チャネルリソースがそれぞれ独立に決められるとすると、受信装置はそれぞれの制御チャネルを受信するために、双方の制御チャネル論理領域で2回ブラインド検出を実施しなければならない。例えば送信装置で第1制御情報は第8制御チャネルリソースに、そして第2制御情報は第10制御チャネルリソースにマッピングされている場合を考える。端末は第1メインバンドで使われている第1データの利用サブバンドを知るためには、第1制御チャネル論理領域から、自分宛ての制御情報をブラインド検出により探さなければならない。このとき、最大16回の復調を試さなければならない。同様に第2制御チャネル論理領域からも自分宛ての制御情報を探し出すためにブラインド検出処理をなければならない。このときも最悪の場合には、16回の復調を試さなければならなくなる。これは非常に非効率的である。
しかしここで、本発明の実施形態では、第1制御情報が配置される第1制御チャネル論理領域内の制御チャネルリソースと、第2制御情報が配置される第2制御チャネル論理領域内の制御チャネルリソースに関連を持たせることを考える。
例えば、双方の制御チャネルリソースは、出来るだけ等しいサイズのものを選択するというルールを予め決めておく。端末は、まず第1制御チャネル論理領域の中からブラインド検出により第1制御情報を探し出さなければならないが、これがサイズ2の第8制御チャネルリソースにあることがわかれば、第2制御チャネル論理領域のブラインド検出処理は、同じサイズ2の制御チャネルリソースから始めればよい。例えば第7制御チャネルリソースから順に復調を試みていくと、4回目の第10制御チャネルリソースの復調において第2制御情報を見つけることができる。このようにルールを設定して制御チャネルリソースを絞り込む。もしルールが設定されていなければ、端末は第1制御チャネルリソースから復調を始め、第10制御チャネルリソースにある第2制御情報を見つけるまでに10回の復調を試みることになるかもしれない。このように制御チャネルリソースの設定方法に関し、制御チャネル論理領域間での関係をルール化しておくと、ブラインド検出の手間が削減できる。
次に、ブラインド検出のための復調回数を削減する第2の手法について図9を参照して説明する。図9の例は、各制御チャネル論理領域にて送られる制御情報が用いる制御チャネルリソースの設定ルールの別の形態を示す図であり、各制御チャネルリソースに探索インデックスと呼ばれる番号を予め振っている。探索インデックスは、同一サイズの制御チャネルリソース内でそれぞれのリソースに割り当てられるものである。
第1制御チャネル論理領域において第8制御チャネルリソースを使った場合は、第2制御チャネル論理領域では、同一の探索インデックスを持った制御チャネルリソース、この場合は2が付された制御チャネルリソースを優先的に利用して第2制御チャネルリソースを使用して制御チャネルを送信する。端末は、第1制御チャネル論理領域において第8制御チャネルリソースで自分宛ての制御情報が送られていることをブラインド検出した後は、第2メインバンドでは探索インデックスが2の第2制御チャネルリソース、第8制御チャネルリソース、第14制御チャネルリソース、及び第16制御チャネルリソースから優先的に検索していくことになる。すると第2制御チャネルリソースにある第2制御情報を素早くブラインド検出することができる。
次に、ブラインド検出のための復調回数を削減する第3の手法について図10を参照して説明する。図10の例は、第1制御チャネル論理領域において用いている制御チャネルリソースと、第2制御チャネル論理領域にて用いている制御チャネルリソースを、出来るだけ等しくするというルールを設けた場合の例である。第1及び第2制御チャネル論理領域にて、同じ第8制御チャネルリソースを用いている。このようなルールを予め決めておくと、第1制御チャネル論理領域に用いている制御チャネルリソースをブラインド検出すれば、第2制御チャネル論理領域においてまず第8制御チャネルリソースを復調することで、第2制御情報を検出することが出来る。
以上で述べたルールでは、出来るだけルールに従うことを求めている。制御チャネル物理領域には複数ユーザ向けの複数の制御チャネルが配置されるため、ルールに従いたくとも、制御チャネルリソースが既に他のユーザへの制御チャネルの伝送に使われているかもしれない。その場合には、基地局は必ずしもこのルールに従う必要なく、空いている任意の制御チャネルリソースを用いてもよい。受信装置はブラインド検出を行う際には、ルールに従って決まる制御チャネルリソースを優先的に復調してみるが、見つからなければ、他の制御チャネルリソースの復調に移る。
次に、図2の送信装置について図11を参照して説明する。図11は本実施形態にかかる送信装置の装置構成を示す図である。
データリソース管理部1101は、送信すべきユーザデータが発生したときに、各ユーザデータを配置する各メインバンド内のサブバンドを設定する。各メインバンドにて送信するユーザデータを決め、各メインバンドにおいて必要なサブバンドの量を決め、そして各メインバンド中のサブバンドの割り当てを決める。この割り当て情報は、第1〜第Qデータ生成部1102、第1〜第Qデータ配置部1103、及び第1〜第Q制御情報生成部1104へ送られる。
第1データ生成部1102は、第1メインバンドにて送信する第1データを生成する。生成部1102は、ユーザデータのうち、第1メインバンドで送信すべき部分を切り出し、変調する。変調方式としては例えば、QPSK、16QAM、64QAM変調を用いることができる。もちろん、変調後の第1データは、データリソース管理部1101から通知されたサブバンドに収容できるサイズでなければならない。生成した第1データは、第1データ配置部1103に送られる。
第1データ配置部1103は、第1データ生成部1102から得た第1データをサブバンドに配置する。サブバンドに配置するとは、実際はサブバンドに対応するサブキャリアへ、変調された第1データを配置する作業である。この配置する箇所は、データリソース管理部1101からの指示に従う。第1データ配置部1103が生成した信号は送信信号選択部1107へ送られる。
第2〜第Qデータ生成部1102は、第1データ生成部1102と同様に動作する。但し、生成対象がそれぞれ第2〜第Qデータである点のみが異なる。また、第2〜第Qデータ配置部1103も、第1データ配置部1103と同様に動作する。但し、配置対象がそれぞれ第2〜第Qメインバンドである点が異なる。
第1制御情報生成部1104は、データリソース管理部1101より得た第1メインバンドにおける第1データの配置サブバンド情報に基づき、第1制御情報を生成する。制御チャネルにて伝送される制御情報は、図6に示したような構成を持ち、第1データが、どのサブバンドにマッピングされているかを示す情報である。この第1制御情報生成部1104で生成した制御情報は、第1制御情報配置部1106へ送られる。
第1制御チャネルリソース決定部1105は、第1制御チャネル論理領域に含まれる16個の制御チャネルリソースのうち、いずれを用いて第1制御情報を伝送するかを決める。決定部1105は、第1制御チャネル領域では他端末への第1制御チャネルも伝送されることから、これらと重ならないように制御チャネルリソースを選択する。選択した制御チャネルリソースは、第1制御情報配置部1106へと送られる。また、選択した制御チャネルリソースの情報が第2〜第Q制御チャネルリソース決定部1105に送られる。
第1制御情報配置部1106は、第1制御情報生成部が生成した第1制御情報を、第1制御チャネルリソース決定部が決定した制御チャネルリソースへと配置する。この配置する作業とは、第1制御情報を変調し、第1制御チャネル論理領域に対応する第1制御チャネル物理領域、即ち先頭3OFDMシンボルの中の各サブキャリアに対して各変調シンボルを配置する作業である。配置した結果は、送信信号選択部1107へと送られる。この処理により、制御情報は制御チャネルへと変換される。
第2〜第Q制御情報生成部1104は、第1制御情報生成部1104と同様に動作する。但し、生成する制御情報がそれぞれ第2〜第Q制御情報である点と、出力先がそれぞれ第2〜第Q制御情報配置部1106である点が異なる。
第2制御チャネルリソース決定部1105は、第1制御チャネルリソース決定部1105とは異なる動作をする。第1制御チャネルリソース決定部1105は、他端末への第1制御情報と重ならないように制御チャネルリソースを選択していたが、第2制御チャネルリソース決定部1105は、それだけではなく、第2制御チャネル論理領域の中から、第1制御情報の配置される制御チャネルリソースと同じ制御チャネルリソース、もしくは出来るだけ同じサイズの制御チャネルリソース、もしくは同じ探索インデックスを持つ制御チャネルリソースを選択するというルールを満たすように絞り込み、絞り込んだ制御チャネルリソースから選択する。もしこれらのルールが満たせない場合は、他端末への第2制御情報と重ならないように制御チャネルリソースを選択する。選択した結果は第2制御情報配置部1106へと送られる。
第3〜第Q制御チャネルリソース決定部1105は、第2制御チャネルリソース決定部1105と同様に動作する。但し、それぞれ第3〜第Q制御情報を取り扱う点と、出力先がそれぞれ第3〜第Q制御情報配置部1106である点が異なる。ここでは、第1制御チャネルリソース決定部1105が、第2〜第Q制御チャネルリソース決定部1105とは動作が異なるが、第1〜第Q制御チャネルリソース決定部のうちの1つが、まず上記の第1制御チャネルリソース決定部1105と同様に制御チャネルリソースを決定する動作を行い、その後、その他の全ての制御チャネルリソース決定部が、この決定された制御チャネルリソースの情報を受けて上記の第2制御チャネルリソース決定部1105と同様の動作を行ってもよい。
第2〜第Qデータ配置部1103は、第1データ配置部1103と同様に動作する。但し、入力がそれぞれ、第2〜第Q制御情報生成部1104や、第2〜第Q制御チャネルリソース決定部1105である点が異なる。
送信信号選択部1107は、時刻に応じて、制御チャネルを送信するのか、ユーザデータを送信するのかを選択して、OFDM変調部1108へと出力する。図5で述べたように、サブフレームの先頭3OFDMシンボルでは制御チャネルを送信し、それ以降はユーザデータを送信する。
OFDM変調部1108は、送信信号選択部1107が出力した信号をOFDM変調し、さらにサイクリックプレフィックスを付与してから送信RF部1109へと送る。
送信RF部1109は、OFDM変調されたベースバンド信号をアナログ信号に変換し、RF周波数に変換してから送信アンテナへと送る。送信アンテナは送信RFが出力した送信RF信号を送信する。
次に、図11に記載の送信装置の動作について図12を参照して説明する。
送信装置は処理の開始とともにまず、データリソース管理部1101が各メインバンドで送信するユーザデータが用いるサブバンドを決定する(送信サブバンド設定)(ステップS1201)。この送信サブバンドを決定する処理は、各メインバンドに対して行われる。
次の処理は、制御情報に関する処理と、データに関する処理に分けられる。制御情報に関する処理ではまず、隣接メインバンドの制御チャネルリソースと同一の制御チャネルリソースが利用できるかどうかの判定から始まる(ステップS1202)。この判定は、第1〜第Q制御チャネルリソース決定部1105にて実施される。第1メインバンドの制御チャネルリソースを決定する際には、周辺のメインバンドの制御チャネルリソースは未だ設定されていないので、判定はNoとなる。第1メインバンド以外の制御チャネルリソースを決定する際には、隣接メインバンドの制御チャネルリソースの設定状況を確認し、同一の制御チャネルリソースが利用できるかを判定する。もしYesと判断されれば、当該制御チャネルリソースを制御チャネル送信用リソースとして設定し(ステップS1203)、ステップS1209の制御情報生成処理に移る。Noと判定された場合は、次の判定であるステップS1204に進む。
次の判定は、隣接メインバンドの制御チャネルリソースの設定状況を確認し、同一のサイズを持つ制御チャネルリソースが利用できるかを判定する(ステップS1204)。この判定は、第1〜第Q制御チャネルリソース決定部1105にて実施される。第1メインバンドの制御チャネルリソースを決定する際には、周辺のメインバンドの制御チャネルリソースは未だ設定されていないので、判定はNoとなる。Yesと判断されれば、当該制御チャネルリソースを制御チャネル送信用リソースとして設定し(ステップS1205)、ステップS1209に移る。Noと判定された場合は、次の判定であるステップS1206に進む。
次の判定は、隣接メインバンドの制御チャネルリソースの設定状況を確認し、同一の探索インデックスを持つ制御チャネルリソースが利用できるかを判定する(ステップS1206)。この判定は、第1〜第Q制御チャネルリソース決定部1105にて実施される。第1メインバンドの制御チャネルリソースを決定する際には、周辺のメインバンドの制御チャネルリソースは未だ設定されていないので、判定はNoとなる。Yesと判断されれば、当該制御チャネルリソースを制御チャネル送信用リソースとして設定し(ステップS1207)、ステップS1209に移る。Noと判定された場合は、利用可能な制御チャネルリソースを設定する処理に進む(ステップS1208)。
利用可能な制御チャネルリソースを設定する処理では、他ユーザへの制御情報と重ならないように制御チャネルリソースが決定される。この判定は、第1〜第Q制御チャネルリソース決定部にて実施される。
制御チャネル生成処理ではデータリソース管理部が決めた各メインバンドのユーザデータ送信用のサブバンドを示す、制御情報を生成する。この処理は第1〜第Q制御情報生成部1104にて実施される(ステップS1209)。続いて各制御情報を、前述の処理により決定した制御チャネルリソースへ配置して処理は終了となる(ステップS1210)。この処理は、第1〜第Q制御情報配置部1106にて実施される。以上で制御情報に関する処理は終了である。
続いてデータ側の送信処理は、データリソース管理部1101が決定したサブバンドに対して、送信するユーザデータを生成し(ステップS1211)、ユーザデータを配置する処理となる(ステップS1212)。これらの処理は、第1〜第Qデータ生成部1102と、第1〜第Qデータ配置部1103により実施される。以上でユーザデータに関する処理は終了となる。
次に、本実施形態の受信装置について図13を参照して説明する。
受信RF部1301は、受信アンテナにより受信されたRF信号を入力し、ディジタルベースバンド信号へと変換する。OFDM復調部1302は、得られたディジタルベースバンド信号をOFDM復調し、各サブキャリアの受信シンボルを抽出する。受信処理選択部1303は、時刻情報をもとに、得られた各サブキャリアの受信シンボルを、第1〜第Q制御チャネル復調部1304へと送るか、もしくは第1〜第Qデータ復調部1305へと送るかを決める。サブフレームの冒頭3OFDMシンボルは制御情報であるため、この間は第1〜第Q制御チャネル復調部1304へと送る。また、冒頭3OFDMシンボル以降はデータ復調部1305へと送る。
第1制御チャネル復調部1304は、制御チャネルリソースを物理リソースから論理リソースに変換し、第1制御チャネル論理領域における制御情報のブラインド検出、即ち含まれる16個の制御チャネルリソースから信号を順次抽出して復調し、誤り検査符号が正しく復号できるものを探す処理を行う。もし見つかった場合は、それが自分宛ての制御情報であるとみなし、制御情報に記載されている第1データが配置されたサブバンドの情報を、第1データ復調部1305へ送る。
第2制御チャネル復調部1304も、第2制御チャネル論理領域に対してブラインド検出を実行し、制御情報を見つけ出して復調する機能を持つが、同時に第2制御チャネル復調部1304は第1制御チャネル復調部1304に接続しており、制御チャネルリソースの検出情報をやり取りすることができる。第2制御チャネル復調部1304は、第1制御チャネル復調部1304より、第1制御情報を検出した制御チャネルリソースを教えてもらう。すると第2制御チャネル復調部1304は、まず同一の制御チャネルリソースから復調を試す。そしてもし第2制御情報が見つかれば、その中に記載された第2データの配置情報を、第2データ復調部1305へ送る。見つからない場合は次に、同一のサイズを持つ制御チャネルリソースの復調を順次試す。見つからない場合は続いて、同一の探索インデックスを持つ制御チャネルリソースの復調を順次試みる。それでも見つからない場合は、その他の制御チャネルリソースの復調を試す。
第3〜第Q制御チャネル復調部1304は、第2制御チャネル復調部1304と同様に動作する。但し、対象がそれぞれ第3〜第Q制御チャネル論理領域であることと、出力先が第3〜第Qデータ復調部1305である点が異なる。ここでは、第1制御チャネル復調部1304が、第2〜第Q制御チャネル復調部1304とは動作が異なるが、第1〜第Q制御チャネル復調部1304のうちの1つが、まず上記の第1制御チャネル復調部1304と同様に制御チャネルリソースを順次復調し、誤り検査符号が正しく復号できるものを探す動作を行い、その後、その他の全ての制御チャネル復調部が、この正しく復号された制御チャネルリソースの情報を受けて上記の第2制御チャネル復調部1304と同様の動作を行ってもよい。
以上のように、第1〜第Q制御チャネル復調部1304間で制御情報の検出情報を共有することにより、ブラインド検出の手間を軽減することができる。
第1データ復調部1305は、第1制御チャネル復調部1304から指示されたサブバンドに第1データがあると認識し、第1データを復調する。第2〜第Qデータ復調部1305は、第1データ復調部1305と同様に動作する。但し、入力がそれぞれ第2〜第Q制御チャネル復調部1304である点と、復調する対象が第2〜第Qメインバンドである点が異なる。
次に、図13の受信装置の動作について図14を参照して説明する。
処理の開始に伴い受信装置は、メインバンドを示すqを1に設定する。同時に、第1制御チャネル論理領域に含まれる16個の制御チャネルリソースを復調する順番を決める(ステップS1401)。単純には、第1制御チャネルリソースから順に、第16制御チャネルリソースまでを復調する順番となる。以上の処理は、第1制御チャネル復調部1304にて実施される。
続いて、第1メインバンドの制御チャネルリソースのうち、最初の制御チャネルリソースを復調する(ステップS1402)。そして誤り検査符号の検査を行う(ステップS1403)。以上の処理は、第1制御チャネル復調部1304にて実施される。誤り検査符号の検査の結果、正しく復調できていれば、その制御チャネルリソースに記載されているサブバンドを復調し(ステップS1404)、第1データを得て、当該メインバンドの処理は終了となる。以上の処理は、第1データ復調部1305にて行われる。
もし誤り検出が間違っていれば、続いて他の制御チャネルリソースの復調を試みる。そして上記の処理を、第1制御情報が見つかるか、もしくは全制御チャネルリソースの復調が終了するまで繰り返し、第1メインバンドに対する処理が終了となる(ステップS1405、S1406)。
第1メインバンドに対する処理が終了したら、続いて全メインバンドの復調を完了したかどうかの判定が行われる(ステップS1407)。当然Noであるので、続いてqをインクリメントし(ステップS1408)、隣接する第2メインバンドに対して同様の処理を適用する(ステップS1409、S1402〜S1407)。このとき、第1制御チャネル論理領域のいずれの制御チャネルリソースにおいて第1制御情報を検出したかという情報に基づき、第2制御チャネル論理領域内の16個の制御チャネルリソースの復調順が決まる。そして、制御チャネルリソースを一つずつ復調する処理が開始される。
以上の処理を、全メインバンドに対して実施する。
以上の第1の実施形態によれば、複数の帯域を同時利用する際に、第1伝送帯域で送信される第1制御情報が用いる第1論理リソースの番号に応じて、第1伝送帯域で送信される第2制御情報が用いる第2論理リソースを絞り込み、絞り込まれた第2論理リソースのうち一つの論理リソースを選択することによって、制御情報の検出を容易にし、ブラインド検出の負荷を軽減することができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、第1の実施形態を、数式を用いながら詳細に表現したものである。
第qメインバンドの第kサブフレームにおける各制御チャネルリソースは、全部でNCCE,q,k個ある制御チャネルリソース要素のうち、一部分を使って形成されるものとする。また、サイズ1の制御チャネルリソースは1個の制御チャネルリソース要素からなり、サイズ2、4、及び8の制御チャネルリソースはそれぞれ、2個、4個、及び8個の制御チャネルリソース要素から成るものとする。
端末がモニタすべき制御チャネルリソースを、サーチスペースと定義する。第qメインバンドにおける制御チャネルリソースのサイズLq∈{1,2,4,8}ごとのサーチスペースS(L) q,j,kは、以下の式で与えられる連続する制御チャネルリソース要素で定義される。
(Z(Lq) q,k+Lq,Lq+i)mod NCCE,q,k
ここでZ(Lq) q,kは各サイズの最初の制御チャネルリソースの開始位置を示し、jq,Lqは各サイズの中での何個目の制御チャネルリソースであるかを示し、サイズ1と2はjq,Lq∈{0,1,・・・,5}であり、サイズ4と8はjq,Lq∈{0,1}であるものとする。またi=0,1,・・・,L−1であるものとする。Z(Lq) q,kは、q、k、及びLqの他に、ユーザIDを用いて決定される。
端末は、Lqとjq,Lqの組み合わせで示される制御チャネルリソースを順次復調する。復調の手順は以下とする。
1.第q’メインバンドにおいてLq’とjq’,Lq’が使われていることが既に判っている場合は、Lq=Lq’及びjq,Lq=jq’,Lq’ mod{max(jq,Lq)}で示される制御チャネルリソースを復調する。
2.第q’メインバンドにおいてLq’が使われていることが既に判っている場合はLq=Lq’の各制御チャネルリソースを復調する。
3.第q’メインバンドにおいてjq’,Lq’が使われていることが既に判っている場合はjq,Lq=jq’,Lq’ mod{max(jq,Lq)}の各制御チャネルリソースを復調する。
4.まだ復調していない各制御チャネルリソースを復調する。
以上に示した第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、一つのメインバンドにて利用されている制御チャネルリソースが既にわかっている場合は、他のメインバンドにおいて制御チャネルを探索する処理が容易となる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
101〜104・・・端末、105・・・基地局、106・・・上りリンク、107・・・下りリンク、108・・・サービスエリア、601・・・制御信号種別、602・・・制御情報、データ配置情報、603・・・誤り検査符号、604・・・制御チャネルリソース、1101・・・データリソース管理部、1102・・・データ生成部、1103・・・データ配置部、1104・・・制御情報生成部、1105・・・制御チャネルリソース決定部、1106・・・制御情報配置部、1107・・・送信信号選択部、1108・・・OFDM変調部、1109・・・送信RF部、1301・・・受信RF部、1302・・・OFDM復調部、1303・・・受信処理選択部、1304・・・制御チャネル復調部、1305・・・データ復調部。

Claims (6)

  1. 第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第1通信リソースのうち一つを用いて第1制御情報を送信し、第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第2通信リソースのうちの一つを用いて第2制御情報を送信する送信手段と、
    前記第1制御情報が用いる前記第1通信リソースの番号に応じて前記第2通信リソースを絞り込み、絞り込まれた第2通信リソースのうち一つの通信リソースを選択する選択手段と、を具備し、
    前記送信手段は、選択された前記通信リソースを用いて前記第2制御情報を送信し、
    前記選択手段は、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じ番号を持つ第2通信リソースが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じサイズを持つ第2通信リソースのいずれもが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースの、同一サイズの通信リソース内でそれぞれのリソースに付されているインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同一のインデックスを持つ第2通信リソースのいずれも利用できない場合は、利用可能かどうか調査していない第2通信リソースのいずれかを選択することを特徴とする送信装置。
  2. 第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第1通信リソースのうち一つを選択する第1選択部と、
    選択された前記第1通信リソースを用いて第1制御情報を送信する第1送信部と、
    第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第2通信リソースのうち一つを選択する第2選択部と、
    選択された前記第2通信リソースを用いて第2制御情報を送信する第2送信部と、を具備し、
    前記第2選択部は、
    前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同じ番号を持つ第2通信リソースが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同じサイズを持つ第2通信リソースのいずれもが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースの、同一サイズの通信リソース内でそれぞれのリソースに付されているインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同一のインデックスを持つ第2通信リソースのいずれも利用できない場合、利用可能かどうか調査していない第2通信リソースのいずれかを選択することを特徴とする送信装置。
  3. 請求項に記載の第1制御情報及び第2制御情報を受信する受信装置において、
    第1伝送帯域に含まれる複数の第1通信リソースにて受信した信号を、復調に成功するまで順次復調して前記第1制御情報を得る第1復調手段と、
    第2伝送帯域に含まれる複数の第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得る第2復調手段と、を具備し、
    前記第2復調手段は、
    前記第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    前記第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースのインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    第1通信リソースのインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、復調していない第2通信リソースにて受信した信号を復調に成功するまで順次復調して前記第2制御情報を取得することを特徴とする受信装置。
  4. 第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第1通信リソースのうち一つを用いて第1制御情報を送信し、第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付された複数の第2通信リソースのうちの一つを用いて第2制御情報を送信することと、
    前記第1制御情報が用いる前記第1通信リソースの番号に応じて前記第2通信リソースを絞り込み、絞り込まれた第2通信リソースのうち一つの通信リソースを選択することと、を具備し、
    前記第2制御情報を送信することは、選択された前記通信リソースを用いて前記第2制御情報を送信し、
    前記一つの通信リソースを選択することは、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じ番号を持つ第2通信リソースが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同じサイズを持つ第2通信リソースのいずれもが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースの、同一サイズの通信リソース内でそれぞれのリソースに付されているインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、同一のインデックスを持つ第2通信リソースのいずれも利用できない場合は、利用可能かどうか調査していない第2通信リソースのいずれかを選択することを特徴とする送信方法。
  5. 第1伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第1通信リソースのうち一つを選択することと、
    選択された前記第1通信リソースを用いて第1制御情報を送信することと、
    第2伝送帯域でそれぞれ独立な番号が付され、複数のリソースサイズのいずれかの大きさを持つ複数の第2通信リソースのうち一つを選択することと、
    選択された前記第2通信リソースを用いて第2制御情報を送信することと、を具備し、
    前記第2通信リソースのうち一つを選択することは、
    前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同じ番号を持つ第2通信リソースが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同じサイズを持つ第2通信リソースのいずれもが利用できない場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースの、同一サイズの通信リソース内でそれぞれのリソースに付されているインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースのいずれかが利用可能であれば、該リソースを選択し、
    同一のインデックスを持つ第2通信リソースのいずれも利用できない場合、利用可能かどうか調査していない第2通信リソースのいずれかを選択することを特徴とする送信方法。
  6. 請求項に記載の第1制御情報及び第2制御情報を受信する受信方法において、
    第1伝送帯域に含まれる複数の第1通信リソースにて受信した信号を、復調に成功するまで順次復調して前記第1制御情報を得ることと、
    第2伝送帯域に含まれる複数の第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ることと、を具備し、
    前記第2制御情報を得ることは、
    前記第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    前記第1通信リソースと同じ番号を持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    第1通信リソースと同じサイズを持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、前記第1制御情報が用いる第1通信リソースのインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースにて受信した信号を復調して前記第2制御情報を得ようとし、
    第1通信リソースのインデックスと同一のインデックスを持つ前記第2通信リソースから前記第2制御情報が得られなかった場合には、復調していない第2通信リソースにて受信した信号を復調に成功するまで順次復調して前記第2制御情報を取得することを特徴とする受信方法。
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