JP5137959B2 - 無線リソース管理装置、無線通信基地局装置及び無線リソース管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線リソース管理装置、無線通信基地局装置及び無線リソース管理方法に関する。

移動体通信では、無線通信基地局装置（以下、「基地局」と省略する）から無線通信移動局装置（以下、「移動局」と省略する）への下り回線データに対してＡＲＱ（Automatic Repeat Request）が適用される。ＡＲＱでは、移動局は下り回線データの誤り検出結果を示す応答信号を基地局へフィードバックする。具体的には、移動局は下り回線データに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）であればＡＣＫ（Acknowledgment）を応答信号として、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）であればＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）を応答信号として基地局へフィードバックする。この応答信号は、例えば、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel），上りL1/L2ＣＣＨ（L1/L2 Control Channel）等の上り回線制御チャネルを用いて基地局へ送信される。

また、図１に示すように、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）系列及びウォルシュ（Walsh）系列を用いて応答信号を拡散することにより、複数の移動局からそれぞれ送信される応答信号をコード多重することが検討されている（非特許文献１参照）。図１において、（Ｗ_０,Ｗ_１,Ｗ_２,Ｗ_３）は系列長４のウォルシュ系列を表わす。図１に示すように、移動局では、ＡＣＫ又はＮＡＣＫの応答信号が、まず周波数軸上でＣＡＺＡＣ系列（系列長１２）によって１ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency
Division Multiple Access）シンボル内に１次拡散される。次いで、１次拡散後の応答信号がＷ_０〜Ｗ_３にそれぞれ対応させてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）される。周波数軸上で系列長１２のＣＡＺＡＣ系列によって拡散された応答信号は、このＩＦＦＴにより時間軸上の系列長１２のＣＡＺＡＣ系列に変換される。そして、ＩＦＦＴ後の信号がさらにウォルシュ系列（系列長４）を用いて２次拡散される。つまり、１つの応答信号は４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルＳ_０〜Ｓ_３にそれぞれ配置される。他の移動局でも同様に、ＣＡＺＡＣ系列及びウォルシュ系列を用いて応答信号が拡散される。ただし、異なる移動局間では、時間軸上での巡回シフト（Cyclic Shift）量が互いに異なるＣＡＺＡＣ系列、または、互いに異なるウォルシュ系列が用いられる。

なお、ここでは、ＣＡＺＡＣ系列の時間軸上での系列長が１２であるため、同一ＣＡＺＡＣ系列から生成される巡回シフト量０〜１１の１２個のＣＡＺＡＣ系列を用いることができる。また、ウォルシュ系列の系列長が４であるため、互いに異なる４つのウォルシュ系列を用いることができる。よって、理想的な通信環境では、最大４８（１２×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。

一方、移動局では、移動局毎に異なる巡回シフト量のＣＡＺＡＣ系列がＡＣＫ／ＮＡＣＫ用参照信号（以下、「ＲＳ：Reference Signal」という）として用いられ、系列長３の拡散符号（Ｆ_０,Ｆ_１,Ｆ_２）を用いてＲＳが２次拡散される。したがって、理想的な通信環境では、最大３６（１２×３）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。

ここで、同一ＣＡＺＡＣ系列から生成される巡回シフト量が互いに異なるＣＡＺＡＣ系列間での相互相関は０となる。よって、理想的な通信環境では、巡回シフト量が互いに異なるＣＡＺＡＣ系列（巡回シフト量０〜１１）でそれぞれ拡散され、コード多重された複数の応答信号は、基地局での相関処理により時間軸上で符号間干渉なく分離することがで
きる。

しかしながら、移動局での送信タイミングずれ、マルチパスによる遅延波、周波数オフセット等の影響により、複数の移動局からそれぞれ送信された応答信号は基地局に同時に到達するとは限らない。例えば、巡回シフト量０のＣＡＺＡＣ系列で拡散された応答信号の送信タイミングが正しい送信タイミングより遅れた場合は、巡回シフト量０のＣＡＺＡＣ系列の相関ピークが巡回シフト量１のＣＡＺＡＣ系列の検出窓に現れてしまう。また、巡回シフト量０のＣＡＺＡＣ系列で拡散された応答信号に遅延波がある場合には、その遅延波による干渉漏れが巡回シフト量１のＣＡＺＡＣ系列の検出窓に現れてしまう。これらの場合には、巡回シフト量１のＣＡＺＡＣ系列が巡回シフト量０のＣＡＺＡＣ系列からの干渉を受ける。よって、巡回シフト量０のＣＡＺＡＣ系列で拡散された応答信号と巡回シフト量１のＣＡＺＡＣ系列で拡散された応答信号との分離特性が劣化する。このように、互いに隣接する巡回シフト量のＣＡＺＡＣ系列を用いると、応答信号の分離特性が劣化する可能性がある。

そこで、従来は、ＣＡＺＡＣ系列の拡散により複数の応答信号をコード多重する場合には、ＣＡＺＡＣ系列間での符号間干渉を抑えるためにＣＡＺＡＣ系列間に巡回シフト間隔を設けている。例えば、ＣＡＺＡＣ系列間の巡回シフト間隔を２として、巡回シフト量０〜１１の１２個のＣＡＺＡＣ系列のうち、巡回シフト量０,２,４,６,８,１０あるいは１,３,５,７,９,１１の６つのＣＡＺＡＣ系列のみを応答信号の１次拡散に用いることが検討されている。よって、系列長が４のウォルシュ系列を応答信号の２次拡散に用いる場合には、最大２４（６×４）の移動局からの応答信号をコード多重することができる。

また、基地局は下り回線データのリソース割当結果を通知するための制御情報を移動局へ送信する。この制御情報は、例えば、移動局毎に用意されたＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel），下りL1/L2ＣＣＨ（L1/L2 Control Channel），DL Grant（Downlink scheduling Grant）等の下り回線制御チャネルを用いて移動局へ送信される。各ＰＤＣＣＨは１つ又は複数のＣＣＥ（Control Channel Element）を占有する。１つのＰＤＣＣＨが複数のＣＣＥを占有する場合、１つのＰＤＣＣＨは連続する複数のＣＣＥを占有する。制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数に従って、基地局は各移動局に対し複数のＰＤＣＣＨの中のいずれかのＰＤＣＣＨを割り当て、各ＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥに対応する物理リソースに制御情報をマッピングして送信する。

応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを基地局から各移動局へ通知するためのシグナリングを不要にして、下り回線の通信リソースを効率よく使用するために、ＣＣＥとＰＵＣＣＨとを１対１で対応付けることが検討されている。各移動局は、この対応付けに従って、自局への制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥから、自局からの応答信号の送信に用いるＰＵＣＣＨを判定することができる。つまり、各移動局は、自局への制御情報がマッピングされている物理リソースに対応するＣＣＥに基づいて、自局からの応答信号をＰＵＣＣＨの物理リソースにマッピングする。

ここで、ＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は、ＰＤＣＣＨの変調方式及び符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）に応じて変化する。移動局が基地局から遠い場所に位置して移動局の受信品質が低い場合には、基地局はＰＤＣＣＨのＭＣＳレベルを低くする（変調多値数又は符号化率を低くする）一方でＣＣＥの数を増加させる。また、移動局が基地局から近い場所に位置して移動局の受信品質が高い場合には、基地局はＰＤＣＣＨのＭＣＳレベルを高くする（変調多値数又は符号化率を高くする）一方でＣＣＥの数を減少させる。つまり、ＭＣＳレベルが低いＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は多く、ＭＣＳレベルが高いＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数は少ない。換言すれば、ＭＣＳレベルが低いＰＤＣＣＨを割り当てられた移動局に対するＣＣＥ数は多く、ＭＣＳレベルが高いＰ
ＤＣＣＨを割り当てられた移動局に対するＣＣＥ数は少ない。例えば、ＰＤＣＣＨの符号化率が２／３,１／３,１／６のいずれかであり、符号化率２／３のＰＤＣＣＨが１つのＣＣＥを占有するものとした場合、符号化率１／３のＰＤＣＣＨは２つのＣＣＥを占有し、符号化率１／６のＰＤＣＣＨは４つのＣＣＥを占有する。

そして、このように１つの移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合に、移動局がそれら複数のＣＣＥにおいて最小番号のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨのみを用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信することが検討されている（非特許文献２参照）。

ＰＵＣＣＨ信号として送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号は、検出誤りが生じると大きなデータ送信遅延が生じるため、一般に、誤検出率が低くなるように送信される。誤検出率を低減させる１つのアプローチとして、マルチセルを用いる移動通信システム等では、隣接するセル間からのセル間干渉（符号間干渉）を低減する方法が検討されている。

非特許文献３に記載のＣＣＥと応答信号用リソースの割り当て方法では、割り当てる応答信号用リソースを隣接するセル間で異ならせることにより、同じ時間−周波数で送信される応答信号のセル間干渉（符号間干渉）を低減する方法が検討されている。より具体的には、図２に示すように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信パラメータの１つである巡回シフト系列に対して、セルで用いる巡回シフト系列をセル間（図中、セル＃Ａ、セル＃Ｂ、セル＃Ｃ）で異ならせることにより、セル間干渉を低減する方法が開示されている。

さらに、非特許文献２及び非特許文献４には、ＰＤＣＣＨを割り当てるＣＣＥに対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを一対一に割り当てることにより、シグナリングなしに上りＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを通知しており、複数ＣＣＥを用いてＰＤＣＣＨが送信された場合、例えば、先頭のＣＣＥに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースを用いて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信する方法が開示されている。
R1-072315, Nokia Siemens Networks, Nokia, "Multiplexing capability of CQIs and ACK/NACKsform different UEs," 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #48bis, St.Julians, Malta, March 26-30, 2007 R1-072348, LG Electronics, "Allocation of UL ACK/NACK index", 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #49, Kobe, Japan, May 7-11, 2007 R1-073661, Nokia Siemens Networks, Nokia, "Signaling of Implicit ACK/NACK resources" 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #49bis, Orlando, USA, June 25-29, 2007 R1-073122, Samsung, "Implicit mapping of CCE to UL ACK/NACK resource," 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #49bis, Orlando, USA, June 25-39, 2007

しかしながら、上記従来の方法では、隣接するセル間で巡回シフト量の異なる巡回シフト系列及び異なる直交系列（ウォルシュ系列）を割り当てることにより、応答信号のセル間干渉（符号間干渉）を低減することができるものの、隣接セル数が増加するほど、１つのセルあたりに利用可能な符号リソース数（巡回シフト系列数×ウォルシュ系列数）が減少する。

また、ＰＤＣＣＨ送信に複数ＣＣＥが割り当てられた場合、利用されない巡回シフト系列、直交系列（ウォルシュ系列）が発生し、１つのセルあたりに利用可能な符号リソース数（巡回シフト系列数×ウォルシュ系列数）が減少する。

このように１つのセルあたりに利用可能な符号リソース数が減少すると、送信可能なＡ
ＣＫ／ＮＡＣＫ数が制限され、ＰＤＣＣＨ数が制限されることとなる。これにより、ＰＤＣＣＨと対をなすＰＤＳＣＨ数も制限されることとなる。

本発明の目的は、応答信号のセル間干渉を低減しつつ、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数の減少を抑制する無線リソース管理装置、無線通信基地局装置及び無線リソース管理方法を提供することである。

本発明の無線リソース管理装置は、隣接セルのＰＤＣＣＨに割り当てられたＣＣＥのうちの一部または全てが共用される、自セルのＰＤＣＣＨに割り当てられた連続する複数のＣＣＥのうち、前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号とは異なるＣＣＥ番号を自セルに対して割り当てるリソース割当手段と、前記リソース割当手段による割当結果を自セル配下の無線通信装置に通知する通知手段と、を具備する構成を採る。

本発明の無線通信基地局装置は、上記の無線リソース管理装置を具備する無線通信基地局装置であって、前記リソース割当手段によって割り当てられたＣＣＥ番号に対応するＰＵＣＣＨリソースを用いて、前記無線通信装置から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を受信する受信手段、をさらに具備する構成を採る。

本発明の無線リソース管理方法は、隣接セルのＰＤＣＣＨに割り当てられたＣＣＥのうちの一部または全てが共用される、自セルのＰＤＣＣＨに割り当てられた連続する複数のＣＣＥのうち、リソース割当手段が前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号とは異なるＣＣＥ番号を自セルに対して割り当てるリソース割当工程と、通知手段が前記リソース割当工程における割当結果を自セル配下の無線通信装置に通知する通知工程と、を具備するようにした。

本発明によれば、応答信号のセル間干渉を低減しつつ、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数の減少を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

ここで、基地局が各移動局に割り当てるすべての上り回線制御チャネルの総称がＰＵＣＣＨである場合がある。しかし、以下の説明では、説明の便宜上、移動局毎に用意されたそれぞれの上り回線制御チャネルをＰＵＣＣＨと称する。なお、前者のＰＵＣＣＨと後者のＰＵＣＣＨとの間に技術的相違はないため、いずれのＰＵＣＣＨに対しても本発明を適用することができる。

同様に、基地局が各移動局に割り当てるすべての下り回線制御チャネルの総称がＰＤＣＣＨである場合がある。しかし、以下の説明では、説明の便宜上、移動局毎に用意されたそれぞれの下り回線制御チャネルをＰＤＣＣＨと称する。なお、前者のＰＤＣＣＨと後者のＰＤＣＣＨとの間に技術的相違はないため、いずれのＰＤＣＣＨに対しても本発明を適用することができる。

図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。この図において、無線リソース管理部５１は、ＰＵＣＣＨリソース割当部５２及び通知部５３を備え、複数の基地局（＃１〜＃Ｍ）１００−１〜１００−Ｍに割り当てる無線リソースを管理する。

ＰＵＣＣＨリソース割当部５２は、配下の基地局１００−１〜１００−Ｍにおいて利用可能なＰＵＣＣＨ送信用無線リソースを決定し、ＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを生成する。ＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎは、複数ＣＣＥが割り当てられた場合に、各移動局が利用可能なＣＣＥ番号のうち、ＰＵＣＣＨ送信に用いるリソースを選択するために必要な情報を含む。生成されたＰＵＣＣＨソース割当情報Ｒ_Ｎは、通知部５３に出力される。

通知部５３は、ＰＵＣＣＨリソース割当部５２から出力されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを基地局１００−１〜１００−Ｍに通知する。

基地局１００−１〜１００−Ｍは、通知部５３から通知されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、後述する通知方法によりＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを自セル内の移動局に報知し、移動局から送信されたＰＵＣＣＨを検出する。基地局１００−１〜１００−Ｍは全て同一の機能を有することから、以下の説明では、基地局１００として一括して扱うものとする。

以下、図３に示した基地局１００の構成を図４に示し、本発明の実施の形態に係る移動局２００の構成を図５に示す。

なお、説明が煩雑になることを避けるために、図４では、本発明と密接に関連する下り回線データの送信、及び、その下り回線データに対する応答信号の上り回線での受信に係わる構成部を示し、上り回線データの受信に係わる構成部の図示および説明を省略する。同様に、図５では、本発明と密接に関連する下り回線データの受信、および、その下り回線データに対する応答信号の上り回線での送信に係わる構成部を示し、上り回線データの送信に係わる構成部の図示および説明を省略する。

図４に示す基地局１００において、下り回線データのリソース割当結果が制御情報生成部１０１及びマッピング部１０８に入力される。

制御情報生成部１０１は、リソース割当結果を通知するための制御情報を移動局毎に生成し符号化部１０２に出力する。移動局毎の制御情報には、どの移動局宛ての制御情報であるかを示す移動局ＩＤ情報が含まれる。例えば、制御情報の通知先の移動局のＩＤ番号でマスキングされたＣＲＣビットが移動局ＩＤ情報として制御情報に含まれる。移動局毎の制御情報は符号化部１０２で符号化され、変調部１０３で変調されてマッピング部１０８に入力される。また、制御情報生成部１０１は、送信ＰＵＣＣＨ制御部１０４から出力されるＣＣＥ番号情報に基づいて、制御情報を通知するために必要なＣＣＥ数（ＣＣＥ占有数）に応じたＰＤＣＣＨ割り当てを各移動局のＰＤＣＣＨ毎に行い、割り当てたＰＤＣＣＨに対応するＣＣＥ番号をマッピング部１０８に出力する。なお、符号化部１０２及び
変調部１０３は、上記のように、１つのＰＤＣＣＨが占有するＣＣＥの数に応じて制御情報の符号化率及び変調多値数を変化させる。

送信ＰＵＣＣＨ制御部１０４は、無線リソース管理部５１から通知されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、移動局が応答信号送信用に利用可能なＰＵＣＣＨのＣＣＥ番号を決定し、決定したＣＣＥ番号情報を制御情報生成部１０１に出力する。

一方、符号化部１０５は、各移動局への送信データ（下り回線データ）及び無線リソース管理部５１から出力されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを符号化して再送制御部１０６に出力する。

再送制御部１０６は、初回送信時には、符号化後の送信データを移動局毎に保持するとともに変調部１０７に出力する。再送制御部１０６は、各移動局からのＡＣＫが判定部１１７から入力されるまで送信データを保持する。また、再送制御部１０６は、各移動局からのＮＡＣＫが判定部１１７から入力された場合、すなわち、再送時には、そのＮＡＣＫに対応する送信データを変調部１０７に出力する。

変調部１０７は、再送制御部１０６から入力される符号化後の送信データを変調してマッピング部１０８に出力する。

マッピング部１０８は、制御情報の送信時には、変調部１０３から入力される制御情報を制御情報生成部１０１から入力されるＣＣＥ番号に従って物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０９に出力する。つまり、マッピング部１０８は、移動局毎の制御情報を、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアにおいてＣＣＥ番号に対応するサブキャリアにマッピングする。

一方、下り回線データの送信時には、マッピング部１０８は、リソース割当結果に従って各移動局への送信データを物理リソースにマッピングしてＩＦＦＴ部１０９に出力する。つまり、マッピング部１０８は、移動局毎の送信データを、リソース割当結果に従ってＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアのいずれかにマッピングする。

ＩＦＦＴ部１０９は、制御情報または送信データがマッピングされた複数のサブキャリアに対してＩＦＦＴを行ってＯＦＤＭシンボルを生成し、ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１１０に出力する。

ＣＰ付加部１１０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１１１は、ＣＰ付加後のＯＦＤＭシンボルに対しＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ１１２から移動局２００（図５）へ送信する。

無線受信部１１３は、移動局２００から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号をアンテナ１１２を介して受信し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。

ＣＰ除去部１１４は、受信処理後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号に付加されているＣＰを除去する。

逆拡散部１１５は、受信ＰＵＣＣＨ制御部１１８から出力される拡散符号、すなわち、
移動局２００において２次拡散に用いられたウォルシュ系列でＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を逆拡散し、逆拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を相関処理部１１６に出力する。

相関処理部１１６は、逆拡散部１１５から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号、すなわち、ＣＡＺＡＣ系列で拡散されているＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号と、受信ＰＵＣＣＨ制御部１１８から出力される拡散符号、すなわち、移動局２００において１次拡散に用いられたＣＡＺＡＣ系列との相関値を求め判定部１１７に出力する。

判定部１１７は、時間軸上に移動局毎に設定された検出窓を用いて、移動局毎に相関値の閾値判定等を行うことにより、移動局毎のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を検出する。例えば、判定部１１７は、移動局＃１用の検出窓＃１において相関値が所定の閾値を超えた場合には、移動局＃１からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を検出する。そして、判定部１１７は、検出されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号がＡＣＫ又はＮＡＣＫのいずれであるかを判定し、移動局毎のＡＣＫ又はＮＡＣＫを再送制御部１０６に出力する。

受信ＰＵＣＣＨ制御部１１８は、移動局から送信され、かつ、セルで利用しているＣＣＥ番号に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を復調及び検出するために、無線リソース管理部５１から通知されるＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、拡散符号（巡回シフト系列及びウォルシュ系列）を逆拡散部１１５及び相関処理部１１６に出力し、受信時に移動局から送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号の検出窓を判定部１１７に通知する。

一方、図５に示す移動局２００において、無線受信部２０２は、基地局１００から送信されたＯＦＤＭシンボルをアンテナ２０１を介して受信し、ＯＦＤＭシンボルに対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を行う。

ＣＰ除去部２０３は、受信処理後のＯＦＤＭシンボルに付加されているＣＰを除去する。

ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０４は、ＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って複数のサブキャリアにマッピングされている制御情報または下り回線データを得て、それらを抽出部２０５に出力する。

抽出部２０５は、制御情報の受信時には、複数のサブキャリアから制御情報を抽出して復調部２０６に出力する。この制御情報は、復調部２０６で復調され、復号部２０７で復号されて判定部２０８に入力される。

判定部２０８は、復号部２０７から入力された制御情報が自局宛ての制御情報であるか否かをブラインド判定する。判定部２０８は、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）となった制御情報を自局宛ての制御情報であると判定した場合、自局宛ての制御情報、すなわち、自局に対する下り回線データのリソース割当結果を抽出部２０５に出力する。また、判定部２０８は、自局宛ての制御情報（ＰＤＣＣＨ）がマッピングされていたサブキャリアに対応するＣＣＥ番号を判定し、判定結果（ＣＣＥ番号）を制御部２０９に出力する。

制御部２０９は、判定部２０８から入力されたＣＣＥ番号及びＣＲＣ部２１２から入力されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、自局の応答信号の送信に用いることが可能なＰＵＣＣＨを判定し、判定結果（ＰＵＣＣＨ番号）に対応する拡散部２１５での１次拡散に用いるＣＡＺＡＣ系列の巡回シフト量及び拡散部２１８での２次拡散に用いるウォルシュ系列を制御する。すなわち、制御部２０９は、判定結果（ＰＵＣＣＨ番号）に基づいて選択した巡回シフト量のＣＡＺＡＣ系列を拡散部２１５に設定するとともに、判定結果（ＰＵＣＣＨ番号）に基づいて選択したウォルシュ系列を拡散部２１８に設定する
。

一方、下り回線データの受信時には、抽出部２０５は、判定部２０８から入力されるリソース割当結果に従って、複数のサブキャリアから自局宛ての下り回線データを抽出して復調部２１０に出力する。この下り回線データは、復調部２１０で復調され、復号部２１１で復号されてＣＲＣ部２１２に入力される。

ＣＲＣ部２１２は、復号後の下り回線データに対してＣＲＣを用いた誤り検出を行って、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合はＡＣＫを応答信号として生成し、ＣＲＣ＝ＮＧ（誤り有り）の場合はＮＡＣＫを応答信号として生成する。ＣＲＣ部２１２は生成した応答信号を変調部２１４に出力する。また、ＣＲＣ部２１２は、ＣＲＣ＝ＯＫ（誤り無し）の場合、復号後の下り回線データを受信データとして出力する。また、ＣＲＣ部２１２は、受信した上位レイヤの制御情報に含まれるＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを制御部２０９に出力する。

変調部２１４は、ＣＲＣ部２１２から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を変調して拡散部２１５に出力する。

拡散部２１５は、図１に示したように、制御部２０９によって設定されたＣＡＺＡＣ系列でＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を１次拡散し、１次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号をＩＦＦＴ部２１６に出力する。

ＩＦＦＴ部２１６は、図１に示したように、１次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号に対してＩＦＦＴを行い、ＩＦＦＴ後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号をＣＰ付加部２１７に出力する。

ＣＰ付加部２１７は、ＩＦＦＴ後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号の後尾部分と同じ信号をＣＰとしてそのＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号の先頭に付加する。

拡散部２１８は、図１に示したように、制御部２０９によって設定されたウォルシュ系列でＣＰ付加後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を２次拡散し、２次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を無線送信部２１９に出力する。

なお、拡散部２１５及び拡散部２１８では、受信したデータ信号がＰＤＣＣＨを伴う場合、つまり、ダイナミックスケジューリングされる場合は、制御部２０９によりＰＵＣＣＨ送信時に用いる巡回シフト系列及びウォルシュ系列を設定する。

無線送信部２１９は、２次拡散後のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号に対しＤ／Ａ変換、増幅及びアップコンバート等の送信処理を行ってアンテナ２０１から基地局１００（図４）へ送信する。

ここで、図３に示したＰＵＣＣＨリソース割当部５２の詳細について説明する。１移動局に対して複数のＣＣＥが割り当てられる場合、移動局がそれら複数のＣＣＥにおいて最小番号のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨのみを用いて応答信号を送信すると、それら複数のＣＣＥにおいて最小番号以外のＣＣＥに対応するＰＵＣＣＨは使用されない。つまり、１移動局に対して複数のＣＣＥが割り当てられる場合には、使用されない応答信号用物理リソース（空きリソース）が発生する。

そこで、本実施の形態では、１移動局に対し複数のＣＣＥが割り当てられる場合、上記のようにして生じる空きリソースを複数のセルに対して互いに異なるように割り当てる。
つまり、ダイナミックスケジューリングされる移動局のＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号において、複数ＣＣＥが割り当てられた場合は利用可能なＣＣＥのうち、利用するＣＣＥをセル間で異ならせる。

セル間で利用するＣＣＥを異ならせる方法としては、複数のＣＣＥ番号が利用可能な場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に利用するＣＣＥ番号を１つ選択するために、次式（１）のＲ_Ｎを決定し、その決定されたＲ_ＮとなるＣＣＥ番号に対応するＰＵＣＣＨリソースを用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信を行う。

Ｒ_Ｎ＝（利用可能なＣＣＥ番号ｍ）ｍｏｄ Ｎ・・・（１）
ここで、Ｎは予め決められた値（Ｎ＝２，３，…）、ＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎは０，１，…，Ｎ−１とする。

セル間で利用するＣＣＥを異ならせるために、異なるＲ_Ｎを隣接セルに割り当てる。なお、式（１）のＮは予めシステムで決められた値、あるいは、変更可能であるが報知情報として通知されるなどして予め基地局及び移動局の間で既知となっているとする。

次に、上式（１）においてＮ＝２の場合のＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース割り当てについて説明する。ここでは、２つのセル（セル＃Ａ、セル＃Ｂ）を想定し、セル＃Ａでは移動局＃０〜＃４宛てにそれぞれＰＤＣＣＨ＃０〜＃４を送信し、セル＃Ｂでは移動局＃０〜＃４宛てにそれぞれＰＤＣＣＨ＃０〜＃４を送信する場合を想定する。

まず、ＰＵＣＣＨリソース割当部５２では、セル＃Ａに対してＲ_Ｎ＝０を割り当て、セル＃Ｂに対してＲ_Ｎ＝１を割り当てる。隣接するセル（セル＃Ａ及びセル＃Ｂ）に割り当てられた各ＰＵＣＣＨリソース割当情報（Ｒ_Ｎ＝０及びＲ_Ｎ＝１）は、セル＃Ａ及びセル＃Ｂの基地局へそれぞれ通知される。各基地局では、無線リソース管理部５１より通知されたＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、送信ＰＵＣＣＨ制御部１０４において、利用可能なＣＣＥ番号に対してＰＤＣＣＨ（ＰＤＣＣＨ＃０〜＃４）を割り当てて送信する。また、ＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを上位レイヤ制御情報として移動局へ通知する。

各移動局では、基地局から通知されるＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎを受信し、制御部２０９において、複数のＣＣＥ番号が利用可能な場合にＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_ＮをＣＣＥ番号の決定に利用する。

図６において、セル＃Ａの移動局＃０は、自局宛てのＰＤＣＣＨ＃０を受信する。ＰＤＣＣＨ＃０がＣＣＥ番号ｍ＝０（ＣＣＥ＃０）及びＣＣＥ番号ｍ＝１（ＣＣＥ＃１）を用いて送信されるため、セル＃Ａの移動局＃０はＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に利用するＣＣＥ番号を選択する。セル＃Ａには前述のようにＲ_Ｎ＝０が割り当てられているため、制御部２０９では、Ｒ_Ｎ＝０の場合に式（１）を満たすＣＣＥ＃０が選択され、ＣＣＥ＃０に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信する。セル＃Ａの移動局＃１〜＃４も同様に、複数ＣＣＥが割り当てられた場合、自局宛てのＰＤＣＣＨが割り当てられたＣＣＥのうち、Ｒ_Ｎ＝０となるＣＣＥ番号ｍ＝０，２，４，６，８，…に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信する。

一方、セル＃Ｂの移動局＃１は、自局宛てのＰＤＣＣＨ＃１を受信する。ＰＤＣＣＨ＃１がＣＣＥ＃２及びＣＣＥ＃３を用いて送信されるため、セル＃Ｂの移動局＃１はＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に利用するＣＣＥ番号を選択する。セル＃Ｂには前述のようにＲ_Ｎ＝１が割り当てられているため、制御部２０９では、Ｒ_Ｎ＝１の場合に式（１）を満たすＣＣＥ
＃３が選択され、ＣＣＥ＃３に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信する。セル＃Ｂの移動局＃０，＃２〜＃４も同様に、複数ＣＣＥが割り当てられた場合は、自局宛てのＰＤＣＣＨが割り当てられたＣＣＥのうち、Ｒ_Ｎ＝１となるＣＣＥ番号ｍ＝１，３，５，７，…に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を送信する。

受信ＰＵＣＣＨ制御部１１８では、ＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎに基づいて、そのセルで利用されるＣＣＥ番号に該当するＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を受信及び検出するため、拡散符号系列情報を逆拡散部１１５及び相関処理部１１６に出力する。

ここで、セル＃ＡではＲ_Ｎ＝０であるため、ＣＣＥ番号ｍ＝０，２，４，６，８，…に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を逆拡散及び相関処理する。同様に、セル＃ＢではＲ_Ｎ＝１であるため、ＣＣＥ番号ｍ＝１，３，５，７，９，…に対応する巡回シフト系列及びウォルシュ系列を拡散符号に用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を逆拡散及び相関処理する。

なお、ＣＣＥ数がＮ以上の場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ用としてＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎ及び式（１）を満たす複数のＣＣＥ番号が存在することがあるが、この場合、予め選択するＣＣＥ番号を基地局と移動局との間で決めておけばよい。例えば、最も小さい、あるいは、最も大きい偶数ＣＣＥ番号を選択するにようにしてもよい。または、本実施の形態に記載のＣＣＥ決定方法を再帰的に利用するようにしてもよい。すなわち、さらに利用可能なＣＣＥ番号に対して、第２のＰＵＣＣＨリソース割当情報Ｒ_Ｎ２を定義し、送信に利用するＣＣＥ番号をさらに選択するなどが考えられる。

次に、本発明の実施の形態に係るＰＵＣＣＨリソース割り当ての効果について説明する。ここでは、ＰＵＣＣＨあたりのＣＣＥ数を１２とする。

まず、従来のＰＵＣＣＨリソース割当方法について説明する。従来方法では、セルで利用可能なＰＵＣＣＨリソースをセル間で異ならせる。例えば、図７に示すように、セル＃Ａに対しては、ＣＣＥ＃０〜＃５に対してＰＵＣＣＨリソース＃ａ，＃ｃ，＃ｅ，＃ｇ，＃ｉ，＃ｋを１つおきに割り当てる。また、セル＃Ｂに対しては、ＣＣＥ＃０〜＃５に対してＰＵＣＣＨリソース＃ｂ，＃ｄ，＃ｆ，＃ｈ，＃ｊ，＃ｌを１つおきに割り当てる。この場合、複数ＣＣＥ割り当てがある場合、利用されないＣＣＥ番号が生じるため、結果として、セル間の符合間干渉は低減できるものの、空きリソースが発生し、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数及び下り回線で送信可能なＰＤＣＣＨ数が制約され、さらにＰＤＣＣＨに伴うＰＵＳＣＨ数も制約される。

これに対して、本実施の形態に係るＰＵＣＣＨリソース割当方法について説明する。この方法では、ＣＣＥとＰＵＣＣＨリソースは一対一に対応づけられ、複数ＣＣＥが割り当てられた場合、セルで利用可能なＣＣＥ番号をセル間で異ならせる。例えば、図８に示すように、セル＃Ａは、複数ＣＣＥ割り当てがある場合、利用可能なＣＣＥ番号のうち、セル＃Ａでは偶数番号のＣＣＥ（ＣＣＥ＃０，＃２，＃４，＃６，＃８，＃１０）を、セル＃Ｂでは奇数番号のＣＣＥ（ＣＣＥ＃１，＃３，＃５，＃７，＃９，＃１１）をＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースとして選択し、予め確保する。結果として、セル間の符合間干渉を低減しつつ、空きリソースの発生を低減できるため、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数及び下り回線で送信可能なＰＤＣＣＨ数を増大させ、さらにＰＤＣＣＨに伴うＰＵＳＣＨ数を従来方法に比べて増大させることができる。

このように本実施の形態によれば、ＰＤＣＣＨ送信に複数のＣＣＥが割り当てられた場合、利用可能なＣＣＥのうち、隣接セル間で利用するＣＣＥ番号を異ならせることにより
、ＰＤＣＣＨ送信に複数のＣＣＥが割り当てられた場合でも、応答信号のセル間干渉を低減しつつ、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数の減少を抑制することができる。

また、送信するＰＤＣＣＨが一定数の場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ数も一定となり、この場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に必要なＰＵＣＣＨの無線リソース（時間周波数リソース）を低減することができ、ＰＵＣＣＨ無線リソースの低減により生じた上り回線の空き無線リソースをＰＵＣＣＨ以外のデータ送信に利用することができる。

なお、図９に示すように、本発明と非特許文献３に記載の技術（異なるシフト量の巡回シフト系列及びウォルシュ系列をセル間で割り当て）とを組み合わせることにより、セル間干渉をさらに低減することができる。

また、各ＣＣＥ番号の利用率を考慮することにより、セル間の符号間干渉を低減できるセル数を増加させる方法も適用可能である。具体的には、ＣＣＥ番号の昇順（降順）にＰＤＣＣＨを割り当てると仮定した場合、巡回シフト系列番号、ウォルシュ系列番号に対し、隣接セル間で、図１０Ａに示すように昇順にＣＣＥ番号を割り当てる場合と、図１０Ｂに示すように降順にＣＣＥ番号を割り当てる場合とで異ならせる。

また、本実施の形態では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号のデータ部の符号拡散を例に説明したが、参照信号の符号拡散もウォルシュ系列をフーリエ系列に置き換えることで本実施の形態と同様に適用できる。

また、本実施の形態では、ＤＬで送信される制御情報（ＰＤＣＣＨ）が送信されるＣＣＥに対応してＵＬで送信されるＤＬ用ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を例に説明したが、下り送信信号のリソースに対応してＵＬもしくはＤＬで送信するデータの無線リソースが決定される仕組みを用いた全ての無線リソース通知方法に対して適用可能であり、ＰＤＣＣＨ、ＣＣＥ，ＤＬ用ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号には限定されない。したがって、ＰＤＣＣＨは第１のチャネル、ＣＣＥは第１のチャネルの送信に利用する物理的あるいは論理的なリソース割当単位、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号は第２のチャネルと定義することができる。

また、本実施の形態では、ＵＬで送信されるＤＬ用ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を例に説明したが、同じ送信構成で送信される他のデータであってもよい。例えば、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request）、ＣＱＩ、他のユーザデータなどが挙げられる。

また、本実施の形態では、ＵＬで送信されるＤＬ用ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を例に説明したが、ＤＬで送信されるＵＬ用ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号の場合にも同様に適用できる。

また、本実施の形態では、図３に示すように、複数の基地局に対して１つの系列割当部が存在する集中管理型のシステム構成について説明したが、図１１に示すように、基地局毎に系列割当部を備え、複数の基地局間で互いに異なる系列番号のＣＡＺＡＣ系列を割り当てるように情報交換する分散管理型のシステム構成であってもよい。

また、本実施の形態では、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、本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、一部又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、専用回路又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・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩又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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００７年９月２１日出願の特願２００７−２４６２７０の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる無線リソース管理装置、無線通信基地局装置及び無線リソース管理方法は、応答信号のセル間干渉を低減しつつ、送信可能なＡＣＫ／ＮＡＣＫ数の減少を抑制することができ、例えば、移動通信システム等に適用できる。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号の拡散方法を示す図 非特許文献３に記載の技術を説明するための図 本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図 図３に示した基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る移動局の構成を示すブロック図 ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース割り当ての様子を示す図 従来のＰＵＣＣＨリソース割り当ての様子を示す図 本発明の実施の形態のＰＵＣＣＨリソース割り当ての様子を示す図 非特許文献３に記載の技術に本発明を適用した様子を示す図 昇順にＣＣＥ番号を割り当てる様子を示す図 降順にＣＣＥ番号を割り当てる様子を示す図 分散管理型システム構成を示すブロック図

Claims (9)

1. 隣接セルのＰＤＣＣＨに割り当てられたＣＣＥのうちの一部または全てが共用される、自セルのＰＤＣＣＨに割り当てられた連続する複数のＣＣＥのうち、前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号とは異なるＣＣＥ番号を自セルに対して割り当てるリソース割当手段と、
   前記リソース割当手段による割当結果を自セル配下の無線通信装置に通知する通知手段と、
   を具備する無線リソース管理装置。
2. 前記リソース割当手段は、Ｒ_Ｎ＝（前記複数のＣＣＥのうち任意のＣＣＥを示すＣＣＥ番号ｍ）ｍｏｄ Ｎ（Ｎは２以上の整数）を満たすリソース割当情報Ｒ_Ｎのうち、異なるリソース割当情報Ｒ_Ｎを前記自セルおよび前記隣接セルに割り当てる請求項１に記載の無線リソース管理装置。
3. 請求項１に記載の無線リソース管理装置を具備する無線通信基地局装置であって、
   前記リソース割当手段によって割り当てられたＣＣＥ番号に対応するＰＵＣＣＨリソースを用いて、前記無線通信装置から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答信号を受信する受信手段、
   をさらに具備する無線通信基地局装置。
4. 隣接セルのＰＤＣＣＨに割り当てられたＣＣＥのうちの一部または全てが共用される、自セルのＰＤＣＣＨに割り当てられた連続する複数のＣＣＥのうち、リソース割当手段が前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号とは異なるＣＣＥ番号を自セルに対して割り当てるリソース割当工程と、
   通知手段が前記リソース割当工程における割当結果を自セル配下の無線通信装置に通知する通知工程と、
   を具備する無線リソース管理方法。
5. 前記ＲＮ＝（前記複数のＣＣＥのうち任意のＣＣＥを示すＣＣＥ番号ｍ）ｍｏｄ Ｎを満たす利用可能なＣＣＥ番号ｍが複数存在する場合、前記複数の利用可能なＣＣＥ番号のうち、最も小さいあるいは最も大きいＣＣＥ番号を自セルに割り当てる、請求項２に記載の無線リソース管理装置。
6. 前記自セルに対して割り当てられるＣＣＥ番号が偶数番号のとき、前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号は奇数番号である、請求項１に記載の無線リソース管理装置。
7. 前記隣接セルとの間において異なるシフト量の巡回シフト系列及びウォルシュ系列を用いる、請求項１に記載の無線リソース管理装置。
8. 前記自セルに対して割り当てられるＣＣＥ番号が昇順にＰＤＣＣＨに対して割り当られたとき、前記隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号が降順にＰＤＣＣＨに対して割り当てられる、請求項１に記載の無線リソース管理装置。
9. 自セルのＰＤＣＣＨに割り当てられた連続する複数のＣＣＥのうち、隣接セルにおいて利用されるＣＣＥ番号とは異なるＣＣＥ番号を自セルに対して割り当てるリソース割当手段と、
   前記リソース割当手段による割当結果を自セル配下の無線通信装置に通知する通知手段と、
   を具備し、
   前記隣接セルとの間において異なるシフト量の巡回シフト系列及びウォルシュ系列を用いる、
   無線リソース管理装置。

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