JP5239677B2 - 通信装置、基地局装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置から基地局装置への上り制御チャネルの伝送技術に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）により標準化が進められている移動体の高速データ通信方式である。ＬＴＥを採用する移動通信システムでは、基地局であるｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ（以降、ｅＮＢと表記する）と移動局（User Equipment、以降、ＵＥと表記する）とが無線通信する。

ＬＴＥでは、ｅＮＢとＵＥとの間のダウンリンクの物理チャネルとして、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）等が定義され、アップリンクの物理チャネルとして、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）等が定義される。このうち、ＰＵＳＣＨにより上りのデータ信号が転送され、ＰＵＣＣＨによりスケジューリング情報（スケジューリングリクエスト、リリースリクエスト等）、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ（Acknowledgement）又はＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）等を含む上りの制御信号が転送される。

このようなＬＴＥシステムにおいて、ｅＮＢは、ＰＤＣＣＨ等の制御チャネルを用いて制御データをＵＥへ送信した場合には、その制御データの受信確認を示すＡＣＫ情報又はＮＡＣＫ情報を待つ。このＡＣＫ情報又はＮＡＣＫ情報は、ＰＵＣＣＨによりＵＥからｅＮＢへ送信される。

例えば、ＰＵＣＣＨ内の参照信号にＡＣＫ情報及びＮＡＣＫ情報を示すための２つの系列（sequence）を持たせて送信する技術が知られている（非特許文献１参照）。
特開平７−１２３４６０号公報 Technical Specification Group Radio Access Network, "Multiplexing of ACK/NACK and CQI from the same UE", 3rd Generation Partnership Project, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #49 R1-072311 Kobe Japan, May 7-11, 2007

ところが、上述の従来技術では、ＵＥとｅＮＢとの間の電波環境が悪くｅＮＢから送信された制御データがＵＥで正常に受信できなかった場合に、それに伴ってＵＥからｅＮＢへ送信される上りの制御データがｅＮＢで正しく取得できない場合がある。

このような問題は以下のような理由により生ずる。ｅＮＢから送信された制御データを正常に受信できない場合、ＵＥは、電波環境が悪く制御チャネルを受信できない。このため、そこに制御データが含まれていたか否かを判断することができず、ＡＣＫ情報又はＮＡＣＫ情報をｅＮＢへ返信することができない。一方、ｅＮＢは当該制御データを送信したためＡＣＫ情報又はＮＡＣＫ情報の受信待ち状態となっている。このようにｅＮＢとＵＥとの間で制御状態のずれ（相違）が生じた場合には、ｅＮＢは、当該ＰＵＣＣＨで伝送されるフレームのフォーマットを誤って認識し当該フレーム内の制御データ（ＣＱＩ、スケジューリング情報等）の配置等を把握することができず、これら制御データを得ることができなくなる。

従来技術では、当該参照信号でＡＣＫ情報又はＮＡＣＫ情報が判別されるが、制御データの受信状態を把握できない。当該参照信号の系列数を増やして制御データに受信状態（ＤＴＸ状態等）を通知する場合は、この参照信号を用いたチャネル推定の精度が低下してしまう。

本件の課題は、このような問題点に鑑み、基地局において上り制御データを取得することのできる技術を提供することにある。

本件各態様では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。

第１の態様は、基地局からの下り制御チャネルの受信状況を判断する判断部と、この判断部により下り制御チャネルが受信されないと判断された場合には、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の少なくとも先頭の１つの時間ブロックに送信電力を割り当てない電力制御部と、を備える通信装置である。

第２の態様は、例えば、上述のような第１態様に係る通信装置からの上り制御チャネルを受信する基地局装置である。第２の態様に係る基地局装置は、通信装置からの上り制御チャネルで伝送されるフレームを受信する受信部と、この受信部により受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力と所定の閾値とを比較し、この比較結果に基づいて上記通信装置における自装置からの下り制御チャネルの受信状況を判断する電力判定部と、この電力判定部による判定結果に基づいて複数の上り制御チャネルのフレームフォーマットの中から上記受信部により受信されたフレームのフォーマットを決定する決定部と、を備える。

なお、別態様としては、以上の何れかの構成を実現する方法であってもよいし、プログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であってもよい。

上記態様によれば、基地局において上り制御データを取得し得る技術を提供することができる。

以下、実施形態としての移動通信システムについて具体例を挙げ説明する。以下の具体例では、ＬＴＥシステムとして実現される移動通信システムの例を挙げるが、各実施例の構成に限定されない。

以下、実施例１における移動通信システムについて説明する。

〔システム構成〕
図１は、実施例１における移動通信システムのシステム構成の概略を示す図である。実施例１における移動通信システム１は、ｅＮＢ５、携帯電話等のＵＥ２等を有する。ＵＥ２は、最寄りのｅＮＢ５と無線リンクを確立し、移動通信システム１から通話サービス等の通信サービスの提供を受ける。

〔通信方式〕
ｅＮＢ５とＵＥ２との間では、ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ等の複数のチャネルにより、上り及び下りの各制御データがそれぞれ転送される。以下の説明では、ＵＥ２からｅＮＢ５
への上りの制御チャネルに関連する処理を取り上げ、その他の制御チャネル及びデータチャネルについては説明を省略する。実施例１における移動通信システム１は、これら他の制御チャネル及びデータチャネルを制限するものではない。

図２は、実施例１におけるフレーム構造及びＰＵＣＣＨ送信タイプの一例を示す図である。ｅＮＢ５とＵＥ２との間でやりとりされる無線フレームは、図２の（Ａ）に示すような構造を有する。図２の例では、ＣＰ（Cyclic Prefix）の長さが短いショートＣＰ（Cyclic Prefix）を用いる場合の構造が示されている。この例の無線フレームは、ＴＴＩ（Transmission Time Interval）（１ｍｓ）に２つのサブフレームが含まれており、各サブフレームには、７つのブロック（ロングブロック、図２に示すＬＢ１からＬＢ７及びＬＢ８からＬＢ１４）がそれぞれショートＣＰに挟まれる配置となっている。

なお、図２ではショートＣＰの例を示しているが、ショートＣＰに限定されるものではなく、他のＣＰ（例えばＣＰの長さが長いロングＣＰ等）にも適用できる。

これらロングブロックのうち、例えば、ＬＢ２、ＬＢ６、ＬＢ９及びＬＢ１３にはパイロット信号等の参照信号が配置される。その他のロングブロックにはそれぞれＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルとしての制御データ又はユーザデータが配置される。以降、参照信号が配置されるロングブロックを参照信号ブロックと表記し、それ以外のロングブロックをデータブロックと表記する。

ＰＵＣＣＨで転送される無線フレームでは、図２の（Ｂ）から（Ｈ）に示すように、データブロック内の制御データの配置がフォーマットタイプに応じて決められる。ＰＵＣＣＨで転送される制御データには、スケジューリングリクエスト（以降、ＳＲと表記する）（図２のＳ）、リリースリクエスト（以降、ＲＲと表記する）（図２のＲ）、ＣＱＩ（図２のＣ）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ（以降、ＡＣＫ情報と表記する場合もある）（図２のＡ、Ａ１及びＡ２）等が含まれる。

フォーマットタイプには、ＡＣＫ情報のみが含まれるフォーマットタイプ１（図２（Ｂ）のタイプ１）、ＣＱＩのみが含まれるフォーマットタイプ２（図２（Ｃ））、ＡＣＫ情報とＣＱＩとが含まれるフォーマットタイプ３（図２（Ｄ））、ＳＲとＣＱＩとが含まれるフォーマットタイプ４（図２（Ｅ））、ＳＲとＣＱＩとＡＣＫ情報とが含まれるフォーマットタイプ５（図２（Ｆ））、ＲＲとＣＱＩとが含まれるフォーマットタイプ６（図２（Ｇ））、ＲＲとＣＱＩとＡＣＫ情報とが含まれるフォーマットタイプ７（図２（Ｈ））がある。つまり、フォーマットタイプは、大きく、データブロックのいずれかにＡＣＫ情報を含むフォーマットタイプ１、３、５及び７と、ＡＣＫ情報を含まないフォーマットタイプ２、４及び６とに区分けできる。

ｅＮＢ５は、上記フォーマットタイプを正しく認識しなければ、ＰＵＣＣＨで転送される制御信号からＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ、ＡＣＫ情報を正しく取得することができない。但し、ＳＲ、ＲＲ及びＣＱＩについては送信タイミングが決められている。すなわち、ｅＮＢ５は、ＡＣＫ情報を含むフォーマットタイプ１、３、５及び７（以降、フォーマットグループ１と表記する）かＡＣＫ情報を含まないフォーマットタイプ２、４及び６（以降、フォーマットグループ２と表記する）かのいずれか一方を正しく認識することができれば、各グループ内におけるフォーマットタイプの選択は可能となる。従って、ｅＮＢ５にとって、フォーマットグループ１及び２のいずれか一方を正しく認識することは重要となる。

ここで、ＵＥ２がＰＵＣＣＨによりＡＣＫ情報を送信するのは、ＵＥ２がｅＮＢ５からダウンリンクされた制御データを正常に受信することができた場合である。つまり、ＵＥ２は、ｅＮＢ５から制御データを受信した場合には、上記フォーマットグループ１におけ
るフォーマットタイプ１、３、５又は７のフレームによりＡＣＫ情報を含む制御データをＰＵＣＣＨで送信する。逆に、電波環境の劣化等によりｅＮＢ５からの制御データを正常に受信できなかった場合には、ＵＥ２は、そのＰＤＣＣＨに当該制御データが含まれていたか否かを判断することができないため、ＰＵＣＣＨ内の無線フレームのフォーマットとしてフォーマットグループ２内のいずれか１つを選択する。

ｅＮＢ５は、当該制御データをダウンリンクした後、その制御データに対するＡＣＫ情報を待つモードへ移行している。この場合、ｅＮＢ５は、フォーマットグループ１内のいずれか１つのフォーマットタイプを用いてＰＵＣＣＨ内の無線フレームから制御データを取得しようとする。上述したように、従来技術では、ＵＥ２とｅＮＢ５との間の電波環境が悪くｅＮＢから送信された制御データがＵＥで正常に受信できなかった場合に、ＵＥ２から送信される無線フレームのフォーマットタイプとｅＮＢ５が認識しているフォーマットタイプにずれが生じる。このような場合には、ｅＮＢ５は、ＵＥ２から送信される上りの制御データに含まれるＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩを正しく取得できなくなる。

実施例１における移動通信システム１は、上述のようなフォーマットタイプの相違が生じた場合であっても、ｅＮＢ５が正しくＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ等の制御データを取得できる。

〔装置構成〕
以下、実施例１における移動通信システム１を構成するｅＮＢ５及びＵＥ２の装置構成をそれぞれ説明する。なお、ここでは、ｅＮＢ５及びＵＥ２に関し、ＵＥ２からｅＮＢ５への上りの制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に関連する処理のみを説明し、それ以外については説明及び図示を省略する。

〈ＵＥ〉
図３は、実施例１におけるＵＥ２の装置構成の概略を示すブロック図である。図３に示すように、実施例１におけるＵＥ２は、下りデータチャネル（以降、ＤＤＣＨ（Downlink
Data Channel）と表記する）受信部３１、下り制御チャネル（以降、ＤＣＣＨ（Downlink Control Channel）と表記する）受信部３２、復号部３３、タイプ選択部３５、電力制御部３６、ＰＵＣＣＨ送信部３７等を有する。上記ＤＣＣＨは、例えばＰＤＣＣＨである。これら各処理部は、ソフトウェアの構成要素又はハードウェアの構成要素、若しくはこれらの組み合わせとしてそれぞれ実現される（［その他］の項参照）。

ＤＤＣＨ受信部３１は、下りデータチャネルでｅＮＢ５から伝送される信号を図示しない他の処理部から受信し、この受信信号からデータ信号を抽出しこのデータ信号を復号部３３へ送る。ＤＣＣＨ受信部３２は、ＤＣＣＨでｅＮＢ５から伝送される信号を図示しない他の処理部から受信し、この受信信号から制御データ信号を抽出しこの制御データ信号を復号部３３へ送る。

ところで、ＤＣＣＨ受信部３２においてＤＣＣＨを受信できない場合が２通り存在する。１つは、ｅＮＢ５がＤＣＣＨで制御データを送信しなかった場合である。他の１つは、ｅＮＢ５はＤＣＣＨで制御データを送信したものの、電波環境の劣化等によりＵＥ２においてＤＣＣＨを正常に受信できなかった場合である。ＤＣＣＨ受信部３２は、ＤＣＣＨから当該制御データ信号を抽出できなかった場合、すなわち、ＤＣＣＨを受信できなかった場合には、復号部３３には制御データ信号を送ることができない。なお、実施例１では、ここで示す他の処理部における処理を限定するものではないため、図示及び説明を省略する。

復号部３３は、データ信号及び制御データ信号を各所定の復号化方式によりそれぞれ復
号する。復号部３３は、復号に成功し、制御データを正常に取得することができた場合にはＡＣＫを示すデータを電力制御部３６及びタイプ選択部３５へ通知する。一方で、復号部３３は、当該制御データ信号を受けたものの、復号に失敗した場合等のようにこの制御データ信号から制御データを正常に取得することができなかった場合には、ＮＡＣＫを示すデータを同様に通知する。

ところが、復号部３３は、ＤＣＣＨ受信部３２から制御データ信号を受けない間、電力制御部３６及びタイプ選択部３５へ何も通知しない。もちろん、復号部３３は、制御データ信号を受けていない間でも受けていないことを示すデータを同様に通知するようにしてもよい。

タイプ選択部３５は、図示しない他の処理部からｅＮＢ５へ送信するためのＣＱＩ、ＳＲ、ＲＲを含む制御データを取得する。実施例１では、これら制御データの生成方法を限定するものではないため、この他の処理部による処理の説明は省略する。タイプ選択部３５は、これら制御データを取得すると、これら制御データを送信するためのフォーマットタイプを選択する。このとき、タイプ選択部３５は、復号部３３からＡＣＫを示すデータ又はＮＡＣＫを示すデータを受けていない場合には、その制御データに含まれる情報に応じてフォーマットグループ２内のいずれか１つのフォーマットタイプ（２、４又は６）を選択する。一方、タイプ選択部３５は、復号部３３からＡＣＫを示すデータ又はＮＡＣＫを示すデータを受けている場合には、その制御データに含まれる情報に応じてフォーマットグループ１内のいずれか１つのフォーマットタイプ（１、３、５又は７）を選択する。タイプ選択部３５は、選択されたフォーマットタイプと共に、制御データ及びＡＣＫを示すデータ又はＮＡＣＫを示すデータをＰＵＣＣＨ送信部３５へ送る。

ＰＵＣＣＨ送信部３７は、タイプ選択部３５から送られるデータに基づいてＰＵＣＣＨで送信すべき無線フレームを生成する。具体的には、ＰＵＣＣＨ送信部３７は、タイプ選択部３５から送られるフォーマットタイプに応じたフレーム形式で当該制御データ及び図２の例におけるショートＣＰを配置することにより無線フレームを生成する。このとき、ＰＵＣＣＨ送信部３７は、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを示すデータを受けている場合には、当該フォーマットタイプとしてフォーマットグループ１が指定されているので、そのフォーマットタイプに応じた位置にＡＣＫ情報を配置する。

電力制御部３６は、ＰＵＣＣＨ送信部３７により生成された無線フレームに対する電力制御を行う。具体的には、電力制御部３６は、復号部３３からＡＣＫ又はＮＡＣＫを示すデータを受けている場合には、ＰＵＣＣＨ送信部３７により生成された無線フレームの先頭のロングブロック（図２のＬＢ１）に所定の電力を割り当てる。一方、電力制御部３６は、復号部３３からＡＣＫ又はＮＡＣＫを示すデータを受けていない場合には、ＰＵＣＣＨ送信部３７により生成された無線フレームの先頭のロングブロック（図２のＬＢ１）には電力を割り当てない（ＤＴＸ状態に設定する）。
ＰＵＣＣＨ送信部３７により生成され電力制御部３６により電力制御された無線フレームは、図示しない他の処理部へ送られ、無線信号に変換された後、アンテナから送出される。

〈ｅＮＢ〉
図４は、実施例１におけるｅＮＢ５の装置構成の概略を示すブロック図である。図４に示すように、ｅＮＢ５は、ＰＵＣＣＨ受信部４１、電力判定部４２、信号分離部４４、符号化部４６、下りデータチャネル（ＤＤＣＨ）送信部４７、下り制御チャネル（ＤＣＣＨ）送信部４８等を有する。これらｅＮＢ５の各処理部は、ソフトウェアの構成要素、又はハードウェアの構成要素、若しくはこれらの組み合わせとしてそれぞれ実現される（［その他］の項参照）。

符号化部４６は、図示しない他の処理部からユーザデータ及び制御情報を取得し、この制御情報に基づいて当該ユーザデータを符号化する。制御情報には例えば符号化レート等の符号化方式等が含まれる。

ＤＤＣＨ送信部４７は、符号化部４６により符号化されたデータを変調等することにより、ＤＤＣＨで送信すべき無線フレームを生成する。この生成された無線フレームは、図示しない他の処理部へ送られ、無線信号に変換された後、アンテナから送出される。

ＤＣＣＨ送信部４８は、図示しない他の処理部から制御情報を取得し、この制御情報に対応する制御データを変調等することにより、ＤＣＣＨで送信すべき無線フレームを生成する。この生成された無線フレームは、図示しない他の処理部へ送られ、無線信号に変換された後、アンテナから送出される。

このように制御データがＤＣＣＨでダウンリンクされる場合には、当該制御情報が発生したことが信号分離部４４にも通知される。これにより、ｅＮＢ５は、ダウンリンクされた制御データの応答となるＡＣＫ情報がＰＵＣＣＨでアップリンクされるのを待つ状態になる。この待ち状態については、信号分離部４４の説明として後述する。

ＰＵＣＣＨ受信部４１は、ＰＵＣＣＨでｅＮＢ５から伝送される信号を図示しない他の処理部から受信し、この受信信号から図２に示す無線フレームを抽出しこの無線フレームを信号分離部４４へ送る。

電力判定部４２は、ＰＵＣＣＨ受信部４１で抽出された無線フレームの先頭ロングブロック（ＬＢ１）の電力を判定する。このＬＢ１の電力は、上述したように、ＵＥ２の電力制御部３６により電力制御されている。電力判定部４２は、このＬＢ１の電力と予め調整可能に保持される所定の閾値とを比較することにより、この比較結果を信号分離部４４に通知する。

電力判定部４２は、この所定の閾値として、ＰＵＣＣＨ受信部４１等におけるＰＵＣＣＨ全体の受信電力判定で利用される閾値と同一の値を用いるようにしてもよい。このようにすれば、電力判定部４２によりＬＢ１の受信電力が閾値よりも小さいと判断された場合、ＰＵＣＣＨ全体の受信電力判定も同様に判断されることとなる。これにより、ＰＵＣＣＨ全体の受信電力が低いと判断されれば、そのときの制御データは用いられなくなる。従って、ＬＢ１の受信電力の誤認定によるフォーマットタイプの誤認識を回避することができる。

信号分離部４４は、ＰＵＣＣＨ受信部４１からＰＵＣＣＨでアップリンクされてきた無線フレームを受け、現在選択されているフォーマットタイプに基づいてこの無線フレームからＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ、ＡＣＫ情報等の制御データを抽出する。このとき、上述したように、ＵＥ２から送信された無線フレームのフォーマットタイプとこの信号分離部４４により選択されるフォーマットタイプとが一致していることが望ましい。一致していなければ、この無線フレームから制御データを抽出することができないからである。

信号分離部４４は、電力判定部４２からの通知及び制御情報がダウンロードされたことを示す通知に基づいて、信号分離のためのフォーマットタイプを選択する。このフォーマットタイプの選択は、例えばＴＴＩのタイミングで実行される。信号分離部４４は、制御情報がダウンロードされたことを示す通知を受けた場合には、その制御情報の応答となるＡＣＫ情報がアップリンクされるタイミングでフォーマットグループ１を選択する。信号分離部４４は、その通知を受けないタイミングでまたフォーマットグループ２に戻す。

信号分離部４４は、選択されたフォーマットグループの中で、ＳＲ、ＲＲ及びＣＱＩのアップリンクタイミングに応じて各フォーマットタイプを選択する。例えば、フォーマットグループ１が選択されている場合で、ＳＲ、ＲＲ及びＣＱＩのいずれもアップリンクされないタイミングではフォーマットタイプ１が選択され、ＳＲ及びＣＱＩがアップリンクされるタイミングではフォーマットタイプ５が選択される。

信号分離部４４は、上述のようにＵＥ２とｅＮＢ５との間で利用されるフォーマットタイプの違いを解消するために、このように選択されたフォーマットタイプを電力判定部４２からの通知に応じて変更する。なお、フォーマットグループ２が選択されている場合には、ＡＣＫ情報を期待しておらず食い違いが生ずることはないため、フォーマットタイプの変更は実行されない。

信号分離部４４は、フォーマットグループ１が選択されている場合であって、電力判定部４２からの通知が、ＬＢ１の電力が閾値よりも小さいことを示している場合に、選択されているフォーマットタイプを変更する。一方で、電力判定部４２からの通知が、ＬＢ１の電力が閾値以上であることを示している場合には、ＵＥ２においてＤＣＣＨが正常に受信されているため、選択されているフォーマットタイプを維持する。

フォーマットタイプが変更される場合には、フォーマットタイプ１、３、５及び７のいずれか１つが選択されているはずであるので、信号分離部４４は、各タイプをＡＣＫ情報の含まれないタイプに変更する。具体的には、フォーマットタイプ７が選択されている場合には、このフォーマットタイプ７から、これに含まれる制御データ（ＲＲ、ＣＱＩ及びＡＣＫ情報）からＡＣＫ情報を抜いた制御データ（ＲＲ及びＣＱＩ）を含むフォーマットタイプ６に変更される。同様に、フォーマットタイプ５が選択されている場合には、このフォーマットタイプ５からフォーマットタイプ４に変更され、フォーマットタイプ３が選択されている場合には、このフォーマットタイプ３からフォーマットタイプ２に変更される。フォーマットタイプ１が選択されている場合には、これにはＡＣＫ情報のみが含まれているため、フォーマットタイプを変更しなくてもよい。

このようにフォーマットタイプが変更される場合とは、ｅＮＢ５からＤＣＣＨで制御データが送信されたがＵＥ２でＤＣＣＨを正常に受信できなかった場合である。この場合であっても、ｅＮＢ５の信号分離部４４は、ＡＣＫ情報以外の他の制御データを取得することができる。

〔動作例〕
以下、実施例１における移動通信システム１の動作例について図５及び６を用いて説明する。図５は、実施例１におけるＵＥ２の動作例を示すフローチャートである。図６は、実施例１におけるｅＮＢ５の動作例を示すフローチャートである。

実施例１におけるＵＥ２は、ＤＣＣＨから制御データ信号を抽出することができた場合、すなわち、ＤＣＣＨを正常に受信した場合には（Ｓ５１；ＹＥＳ）、この制御データ信号から下り制御データを取得する（復号部３３）。ＵＥ２は、電波環境の劣化等によりＤＣＣＨを正常に受信できなかった場合には（Ｓ５１；ＮＯ）、ＤＣＣＨから下り制御データを取得することができない（復号部３３）。

ＵＥ２では、復号部３３によりこの制御データの受信状況が監視され、制御データが受信されたか否かに応じてタイプ選択部３５により図２に示される７つのフォーマットタイプのうちのいずれか１つのタイプがＰＵＣＣＨのフレームに適用すべきフォーマットとして選択される。具体的には、ＤＣＣＨを正常に受信できた場合には（Ｓ５１；ＹＥＳ）、
フォーマットグループ１が選択され（Ｓ５２）、更に、このフォーマットグループ１（フォーマットタイプ１、３、５及び７）のうちのいずれか１つが選択される（Ｓ５４）。一方で、ＤＣＣＨを正常に受信できなかった場合には（Ｓ５１；ＮＯ）、フォーマットグループ２が選択され（Ｓ５３）、更に、このフォーマットグループ２（フォーマットタイプ２、４及び６）のうちのいずれか１つが選択される（Ｓ５５）。（Ｓ５４）及び（Ｓ５５）におけるタイプ選択は、送信すべき制御データ（ＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ）の存在及びその送信タイミング等により例えばＴＴＩ毎に実行される。

ＰＵＣＣＨ送信部３７は、この選択されたフォーマットタイプで制御データが配置された無線フレームを生成する（Ｓ５６）。この無線フレームは、復号部３３により判別された制御データの受信状況に応じて電力制御部３６によりその先頭のロングブロック（ＬＢ１）の送信電力が制御される。ＤＣＣＨが正常に受信されている場合には、ＬＢ１へ所定の電力が割り当てられ（Ｓ５７）、ＤＣＣＨが正常に受信されていない場合には、ＬＢ１へ電力割当されない（Ｓ５８）。このように電力制御された無線フレームは、ＰＵＣＣＨによりｅＮＢ５へ送信される（Ｓ５９）。

このような制御により、ＵＥ２は、ＤＣＣＨを受信できた場合には、フォーマットタイプ１、３、５及び７のいずれか１つのフレーム形式を有する無線フレームであって、その先頭ロングブロックのシンボルが所定の電力に割り当てられた無線フレームをＰＵＣＣＨにより送信する。逆に、ＤＣＣＨを受信できなかった場合には、ＵＥ２は、フォーマットタイプ２、４及び６のいずれか１つのフレーム形式を有する無線フレームであって、その先頭ロングブロックのシンボルに電力が割り当てられない状態の無線フレームをＰＵＣＣＨにより送信する。

ＵＥ２においてＤＣＣＨを受信できない場合には、ｅＮＢ５が制御データを意図して送信しなかった場合と、ｅＮＢ５から送信されたがＵＥ２でＤＣＣＨを正常に受信できなかった場合とが含まれる。後者の場合に、従来はｅＮＢ５とＵＥ２との間でＰＵＣＣＨのフォーマットタイプの食い違いが生じていた。

実施例１におけるＵＥ２は、このような食い違いを解消するために、ＤＣＣＨの受信状況を無線フレームの先頭ロングブロック（ＬＢ１）の電力を制御することによりｅＮＢ５へ知らせる。

図６において、ｅＮＢ５は、上述のようにして送出されたＰＵＣＣＨフレームを受信する（Ｓ６１）。このとき、ｅＮＢ５の信号分離部４４は、ＤＣＣＨで制御データがダウンリンクされているか否かを検知し、ダウンリンクされている場合にはＡＣＫ情報を待つ。信号分離部４４は、上記受信された無線フレームに関しＡＣＫ情報を期待している場合（Ｓ６２；ＹＥＳ）、ＰＵＣＣＨの無線フレームのフォーマットタイプとして、フォーマットグループ１を決定し（Ｓ６３）、更に、このフォーマットグループ１（フォーマットタイプ１、３、５及び７）のうちのいずれか１つを決定する（Ｓ６５）。一方で、信号分離部４４は、上記受信された無線フレームに関しＡＣＫ情報を期待していない場合（Ｓ６２；ＮＯ）、ＰＵＣＣＨの無線フレームのフォーマットタイプとして、フォーマットグループ２を決定し（Ｓ６４）、更に、このフォーマットグループ２（フォーマットタイプ２、４及び６）のうちのいずれか１つを決定する（Ｓ６６）。

実施例１におけるｅＮＢ５では、電力判定部４２が、上記受信された無線フレームの先頭ロングブロック（ＬＢ１）の電力を判定する（Ｓ６７）。信号分離部４４は、この判定結果を受け、既に決定されているフォーマットタイプがフォーマットグループ１に含まれ、かつ、ＬＢ１の電力が所定の閾値より小さい場合に（Ｓ６８；ＹＥＳ）、既に決定されているフォーマットタイプを変更する（Ｓ６９）。

ｅＮＢ５の電力判定部４２は、図６に示すように、フォーマットタイプの変更が必要となるフォーマットグループ１が待ち受けとして選択されている場合にのみ、電力判定を行うようにしてもよいし、常に電力判定を行うようにしてもよい。前者の構成によれば、ｅＮＢ５における消費電力の削減に繋がる。

ｅＮＢ５の信号分離部４４は、このように決定されたフォーマットタイプにより当該無線フレームから制御データ（ＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ）を抽出する（Ｓ７０）。

このように実施例１におけるｅＮＢ５は、ＰＵＣＣＨのフレームのＬＢ１の電力を判定することにより、ＵＥ２におけるＤＣＣＨの受信状況を判断することができる。すなわち、ｅＮＢ５は、ＬＢ１の電力が所定閾値以上の場合には、ＤＣＣＨが正常に受信されたと判断し、ＬＢ１の電力が所定閾値より小さい場合には、ＤＣＣＨが正常に受信されていないか又は自身がＤＣＣＨを送信していないかであると判断することができる。

この判断により、ｅＮＢ５は、ＡＣＫ情報待ちのため、受信されたＰＵＣＣＨのフレームにフォーマットグループ１を適用しようとしている場合で、ＵＥ２でＤＣＣＨが正常に受信されていないと判断した場合には既に決定されているフォーマットタイプをフォーマットグループ２に変更する。これにより、ｅＮＢ５がＤＣＣＨを送信しＡＣＫ情報待ち状態（フォーマットグループ１を期待している状態）となっている場合で、そのＤＣＣＨを正常に受信できずＵＥ２がフォーマットタイプ２のＰＵＣＣＨフレームを送信した場合の食い違いを解消することができる。

但し、ＰＵＣＣＨのフレームのＬＢ１に電力が割り当てられない場合には、そのＬＢ１に配置されたデータ（シンボル）を取得することはできない。しかしながら、通常、ＳＲ、ＲＲ、ＣＱＩ等の制御データは、所定の符号化レートで符号化され、複数のデータブロックに分割されて配置されることから、特性は劣化するものの、ＬＢ１に配置されたデータに欠落が生じたとしても当該制御データが完全に取得不能になるわけではない。従って、ＵＥ２とｅＮＢ５との間でＰＵＣＣＨのフォーマットタイプに食い違いが生じ、当該制御データが完全に取得不能となるのに較べれば、実施例１における手法は有効である。

実施例１における移動通信システム１によれば、ｅＮＢ５においてＰＵＣＣＨ内の制御データを取得することができる。

〈実施例の作用及び効果〉
実施例１におけるＵＥ２では、下り制御チャネル（ＤＣＣＨ）の受信状況に応じて上り制御チャネルで伝送されるフレームの所定の時間ブロックの送信電力の割り当て状態が切り替えられる。具体的には、下り制御チャネルが受信された場合には当該時間ブロックには送信電力が割り当てられ、下り制御チャネルが受信されない場合には当該時間ブロックには送信電力が割り当てられない。

一方、実施例１におけるｅＮＢ５では、ｅＮＢ５により送信された下り制御チャネルのＵＥ２における受信状況が、上り制御チャネルにより受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力に基づいて判断される。これにより、ｅＮＢ５は、当該受信電力を判定すれば、受信された上り制御チャネルで伝送されるフレーム内に少なくとも下り制御チャネルの受信確認情報が含まれているか否かを判定することができる。結果として、当該ｅＮＢ５は、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の制御データの配置を特定するための複数のフォーマットの中から受信されたフレームのフォーマットを決定することが可能となる。

従って、実施例１によれば、ｅＮＢ５からは送信されたがＵＥ２で下り制御チャネルを正常に受信できなかった場合におけるｅＮＢ５とＵＥ２との認識の相違を解消し、このような場合であっても、ｅＮＢ５が上り制御チャネルから確実に制御データを取得することができる。

実施例１では、上記複数のフォーマットは、ＵＥ２における下り制御チャネルの受信確認情報を含むフォーマットと受信確認情報を含まないフォーマットとを含むように構成され、ＵＥ２において、受信電力が所定の閾値より小さいことが示されている場合には、待ち受けフォーマットが変更される。また、待ち受けフォーマットが受信確認情報を含むフォーマットに決定されている場合に受信電力の判定が行われ、待ち受けフォーマットが受信確認情報を含まないフォーマットに決定されている場合には受信電力の判定が行われない。

下り制御チャネルの受信確認情報を含むフォーマットを待ち受けしている場合に、上述のようなｅＮＢ５とＵＥ２との認識の相違が生ずる。よって、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の所定の時間ブロックの受信電力判定が必要となるのは、待ち受けフォーマットが受信確認情報を含むフォーマットのときである。よって、電力判定処理を必要なときだけ限定して動作させることができ、ひいては電力判定処理に伴う消費電力を削減することができる。

電力制御の対象となる所定の時間ブロックに電力が割り当てられない場合、この時間ブロックに配置されるデータシンボルをｅＮＢ５は取得することができない。この点を考慮して、上記複数のフォーマットにおいて、フレーム内における受信電力判定の対象となる時間ブロックに下り制御チャネルの受信確認情報のみが割り当てられているように構成する。

このようにすれば、受信確認情報が配置される時間ブロック以外の時間ブロックにそれ以外の制御データを配置するようにすれば、下り制御チャネルで伝送される受信確認情報以外の制御データの欠落を避けることができる。

また、電力判定で利用される所定の閾値を上り制御チャネルの受信電力判定で利用される閾値と同一とする。このようにすれば、当該所定の時間ブロックの電力判定のみが誤ることを回避できる。

〔変形例〕
上述の実施例１における移動通信システム１では、ＰＵＣＣＨのフレームの先頭ロングブロック（ＬＢ１）の電力に応じてＵＥ２におけるＤＣＣＨの受信状態が判定されるが、それ以外のブロックや複数のブロックの電力に応じて判定されるようにしてもよい。

また、上述の実施例１で扱われるＰＵＣＣＨのフレーム構造として図２に示すショートＣＰが用いられる例を示したが、ロングＣＰが用いられるフレームであってもよい。

また、上述の実施例１では、図２に示す各フォーマットを持つフレームのＬＢ１の電力を制御する例を示したが、図７に示すようにＡＣＫ情報が全てのフォーマットでＬＢ１に配置されるフレーム構造を新たに採用するようにしてもよい。図７は、変形例におけるＰＵＣＣＨ送信タイプを示す図である。ＵＥ２においてＤＣＣＨが受信されない場合には、ＬＢ１に電力が割り当てられないためこのＬＢ１に配置されたデータ（シンボル）を取得することができない。

図７のフォーマットは、ＬＢ１のデータの欠落を予め考慮に入れ、全てのタイプにおい
てＬＢ１にＡＣＫ情報が配置される。この変形例では、ＡＣＫ情報を持たないフォーマットタイプ２、４及び６は、ＬＢ１にＡＣＫ情報を配置する代わりに、図２のフォーマットでＬＢ１に配置されていた情報（SCHEDULING REQEUST BIT、RELEASE REQUEST BIT）をＬＢ３以降に配置している。

このようにすれば、他の制御データ（ＣＱＩ等）の欠落を避けることができる。この場合、他の制御データの符号化レートを下げ、その他のデータブロックに分割、配置されるようにすればよい。本実施の形態は、ＡＣＫ情報以外の制御データの配置を限定するものではない。

［その他］
〈ハードウェアの構成要素（Component）及びソフトウェアの構成要素（Component）について〉
ハードウェアの構成要素とは、ハードウェア回路であり、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ゲートアレイ、論理ゲートの組み合わせ、信号処理回路、アナログ回路等がある。

ソフトウェアの構成要素とは、ソフトウェアとして上記処理を実現する部品（断片）であり、そのソフトウェアを実現する言語、開発環境等を限定する概念ではない。ソフトウェアの構成要素としては、例えば、タスク、プロセス、スレッド、ドライバ、ファームウェア、データベース、テーブル、関数、プロシジャ、サブルーチン、プログラムコードの所定の部分、データ構造、配列、変数、パラメータ等がある。これらソフトウェアの構成要素は、１又は複数のメモリ（１または複数のプロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等）上で実現される。

なお、上述の各実施形態は、上記各処理部の実現手法を限定するものではない。上記各処理部は、上記ハードウェアの構成要素又はソフトウェアの構成要素若しくはこれらの組み合わせとして、本技術分野の通常の技術者において実現可能な手法により構成されていればよい。

〈付記〉
以上の本実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。各項に開示される態様は、必要に応じて可能な限り組み合わせることができる。

（付記１）
基地局からの下り制御チャネルの受信状況を判断する判断部と、
前記判断部により該下り制御チャネルが受信されないと判断された場合には、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の少なくとも先頭の１つの時間ブロックに送信電力を割り当てない電力制御部と、
を備えることを特徴とする通信装置。

（付記２）
通信装置からの上り制御チャネルで伝送されるフレームを受信する受信部と、
前記受信部により受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力と所定の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて前記通信装置における自装置からの下り制御チャネルの受信状況を判断する電力判定部と、
前記電力判定部による判定結果に基づいて複数の上り制御チャネルのフレームフォーマットの中から前記受信部により受信されたフレームのフォーマットを決定する決定部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。

（付記３）
前記複数のフォーマットは、前記通信装置における前記下り制御チャネルの受信確認情報を含む第１フォーマットと該受信確認情報を含まない第２フォーマットとを含み、
前記決定部は、前記下り制御チャネルの送信に伴い前記第１フォーマットを待ち受けフォーマットとして決定している場合であって、前記電力判定部による判定結果として前記受信電力が前記所定の閾値より小さいことが示されている場合には、前記選択されている第１フォーマットを前記第２フォーマットに変更する、
ことを特徴とする付記２に記載の基地局装置。

（付記４）
前記電力判定部は、前記決定部により前記待ち受けフォーマットが第１フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行い、前記決定部により前記待ち受けフォーマットが第２フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行わないことを特徴とする付記３に記載の基地局装置。

（付記５）
前記複数のフォーマットは、フレーム内における前記電力判定部による受信電力判定の対象となる時間ブロックに前記下り制御チャネルの受信確認情報のみが割り当てられていることを特徴とする付記３に記載の基地局装置。

（付記６）
前記電力判定部は、前記所定の閾値を前記上り制御チャネルの受信電力判定で利用される閾値と同一とすることを特徴とする付記２に記載の基地局装置。

（付記７）
通信装置及び基地局により実行される通信方法において、
前記通信装置が、
前記基地局からの下り制御チャネルの受信状況を判断し、
前記判断ステップにより該下り制御チャネルが受信されないと判断された場合には、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の少なくとも先頭の１つの時間ブロックに送信電力を割り当てず、
前記基地局が、
前記通信装置からの上り制御チャネルで伝送されるフレームを受信し、
前記受信ステップにより受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力と所定の閾値とを比較し、
前記比較結果に基づいて前記通信装置における自装置からの下り制御チャネルの受信状況を判断し、
前記判断結果に基づいて複数の上り制御チャネルのフレームフォーマットの中から前記受信ステップで受信されたフレームのフォーマットを決定する、
ことを特徴とする通信方法。

（付記８）
前記複数のフォーマットは、前記通信装置における前記下り制御チャネルの受信確認情報を含む第１フォーマットと該受信確認情報を含まない第２フォーマットとを含み、
前記決定ステップは、前記下り制御チャネルの送信に伴い前記第１フォーマットを待ち受けフォーマットとして決定している場合であって、前記判断ステップによる判断結果として前記受信電力が前記所定の閾値より小さいことが示されている場合には、前記選択されている第１フォーマットを前記第２フォーマットに変更する、
ことを特徴とする付記７に記載の通信方法。

（付記９）
前記判断ステップは、前記決定ステップにより前記待ち受けフォーマットが第１フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行い、前記決定ステップにより前記待ち受けフォーマットが第２フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行わないことを特徴とする付記８に記載の通信方法。

（付記１０）
前記複数のフォーマットは、フレーム内における前記判断ステップにおける受信電力判定の対象となる時間ブロックに前記下り制御チャネルの受信確認情報が割り当てられていることを特徴とする付記８に記載の通信方法。

（付記１１）
前記判断ステップは、前記所定の閾値を前記上り制御チャネルの受信電力判定で利用される閾値と同一とすることを特徴とする付記７に記載の通信方法。

実施例１における移動通信システムのシステム構成の概略を示す図である。 実施例１におけるフレーム構造及びＰＵＣＣＨ送信タイプの一例を示す図である。 実施例１におけるＵＥの装置構成の概略を示すブロック図である。 実施例１におけるｅＮＢの装置構成の概略を示すブロック図である。 実施例１におけるＵＥの動作例を示すフローチャートである。 実施例１におけるｅＮＢの動作例を示すフローチャートである。 変形例におけるＰＵＣＣＨ送信タイプの変形例を示す図である。

符号の説明

１ 移動通信システム
２ 移動局（ＵＥ）
５ 基地局（ｅＮＢ）
３１ 下りデータチャネル（ＤＤＣＨ）受信部
３２ 下り制御チャネル（ＤＣＣＨ）受信部
３３ 復号部
３５ タイプ選択部
３６ 電力制御部
３７ ＰＵＣＣＨ送信部
４１ ＰＵＣＣＨ受信部
４２ 電力判定部
４４ 信号分離部
４６ 符号化部
４７ 下りデータチャネル（ＤＤＣＨ）送信部
４８ 下り制御チャネル（ＤＣＣＨ）送信部

Claims (10)

1. 基地局からの下り制御チャネルの受信状況を判断する判断部と、
   前記判断部により該下り制御チャネルが受信されないと判断された場合には、上り制御チャネルで伝送されるフレームのフォーマットを決定する処理を前記基地局に行わせるために、該フレーム内の複数の時間ブロックの一部に送信電力を割り当てない電力制御部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 通信装置からの上り制御チャネルで伝送されるフレームを受信する受信部と、
   前記受信部により受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力と所定の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて前記通信装置における自装置からの下り制御チャネルの受信状況を判断する電力判定部と、
   前記電力判定部による判定結果に基づいて複数の上り制御チャネルのフレームフォーマットの中から前記受信部により受信されたフレームのフォーマットを決定する決定部と、を備えることを特徴とする基地局装置。
3. 前記複数のフォーマットは、前記通信装置における前記下り制御チャネルの受信確認情報を含む第１フォーマットと該受信確認情報を含まない第２フォーマットとを含み、
   前記決定部は、前記下り制御チャネルの送信に伴い前記第１フォーマットを待ち受けフォーマットとして決定している場合であって、前記電力判定部による判定結果として前記受信電力が前記所定の閾値より小さいことが示されている場合には、前記選択されている第１フォーマットを前記第２フォーマットに変更する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記電力判定部は、前記決定部により前記待ち受けフォーマットが第１フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行い、前記決定部により前記待ち受けフォーマットが第２フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行わないことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 前記複数のフォーマットは、フレーム内における前記電力判定部による受信電力判定の
   対象となる時間ブロックに前記下り制御チャネルの受信確認情報のみが割り当てられていることを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
6. 前記電力判定部は、前記所定の閾値を前記上り制御チャネルの受信電力判定で利用される閾値と同一とすることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
7. 通信装置及び基地局により実行される通信方法において、
   前記通信装置が、
   前記基地局からの下り制御チャネルの受信状況を判断し、
   前記判断ステップにより該下り制御チャネルが受信されないと判断された場合には、上り制御チャネルで伝送されるフレーム内の少なくとも先頭の１つの時間ブロックに送信電力を割り当てず、
   前記基地局が、
   前記通信装置からの上り制御チャネルで伝送されるフレームを受信し、
   前記受信ステップにより受信されたフレーム内の少なくとも１つの時間ブロックの受信電力と所定の閾値とを比較し、
   該比較結果に基づいて前記通信装置における自装置からの下り制御チャネルの受信状況を判断し、
   前記判断結果に基づいて複数の上り制御チャネルのフレームフォーマットの中から前記受信ステップで受信されたフレームのフォーマットを決定する、
   ことを特徴とする通信方法。
8. 前記複数のフォーマットは、前記通信装置における前記下り制御チャネルの受信確認情報を含む第１フォーマットと該受信確認情報を含まない第２フォーマットとを含み、
   前記決定ステップは、前記下り制御チャネルの送信に伴い前記第１フォーマットを待ち受けフォーマットとして決定している場合であって、前記判断ステップによる判断結果として前記受信電力が前記所定の閾値より小さいことが示されている場合には、前記選択されている第１フォーマットを前記第２フォーマットに変更する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
9. 前記判断ステップは、前記決定ステップにより前記待ち受けフォーマットが第１フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行い、前記決定ステップにより前記待ち受けフォーマットが第２フォーマットに決定されている場合に、前記受信電力の判定を行わないことを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
10. 前記複数のフォーマットは、フレーム内における前記判断ステップにおける受信電力判定の対象となる時間ブロックに前記下り制御チャネルの受信確認情報が割り当てられていることを特徴とする請求項８に記載の通信方法。

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