JP5305923B2 - 無線通信基地局装置および制御チャネルのｍｃｓ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信基地局装置および制御チャネルのＭＣＳ制御方法に関する。

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を行うことが検討されている。

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る。一方で、周波数スケジューリング送信は、通常、隣接する複数のサブキャリアをいくつかまとめてブロック化したリソースブロック毎に行われるため、それほど高い周波数ダイバーシチ効果は得られない。

周波数スケジューリング送信を行うために基地局は、各サブフレームでのデータ送信先の移動局に対してサブフレーム毎に、データ送信に先立ってサブフレームの先頭で、移動局ＩＤ（ユーザＩＤ）、リソースブロック番号、データチャネルの変調方式および符号化率（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）等からなる制御情報を送信する。また、この制御情報はＳＣＣＨ（Shared Control Channel；共有制御チャネル）で伝送される。ＳＣＣＨはそのサブフレームでデータが送信される移動局の数だけ存在し、１サブフレーム当たりの移動局数は例えば通信システムにおいて使用可能な周波数帯域幅（以下、システム帯域幅という）等により規定される。つまり、各サブフレームの先頭では、そのサブフレームにおけるデータチャネル数と同数のＳＣＣＨが同一時刻に多重される。

また、ＳＣＣＨは移動局毎に送信電力制御がなされる。この送信電力制御では、基地局の許容送信電力内（最大送信電力内）において複数のＳＣＣＨが電力リソースを共有し、セル境界付近の移動局に対するＳＣＣＨは高い送信電力に、セル中心部分の移動局に対するＳＣＣＨは低い送信電力に制御される。この送信電力制御により、限られた電力リソースを移動局毎のＳＣＣＨ間で融通しあって効率よく利用することができる。

一方、現段階の標準化検討においては、ＳＣＣＨのＭＣＳは、９５％のカバレッジ目標を満たすＭＣＳ、つまり、セル内に存在する全移動局の９５％の移動局が所要受信品質を満たすことができるようなＭＣＳに設定される必要があるとされている。このため従来は、ＳＣＣＨのＭＣＳはＭＣＳレベルが十分に低いＭＣＳに固定されている。例えば、ＳＣＣＨに対しては、９５％のカバレッジ目標を満たす固定のＭＣＳとして、変調方式がＱＰＳＫ、符号化率がＲ＝１／８のＭＣＳが設定される（非特許文献１参照）。
3GPP RAN WG1 Meeting document, R1-061278

このように、従来は、ＳＣＣＨのＭＣＳはＭＣＳレベルが十分に低いＭＣＳに固定されているため、ＳＣＣＨのために消費される通信リソース量（時間リソース量および周波数リソース量）が大きくなって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドが大きくなってしまう。その結果、データのスループットが低下してしまう。ＳＣＣＨのＭＣＳが十分低いＭＣＳレベルのＭＣＳに固定されていることによるこのような悪影響は、ＳＣＣＨの多重数、すなわち、１サブフレーム当たりの移動局数が多くなるほどより大きくなる。

本発明の目的は、ＳＣＣＨ等の制御チャネルによる通信オーバーヘッドを低減することができる基地局および制御チャネルのＭＣＳ制御方法を提供することである。

本発明の基地局は、複数の制御チャネルを同一時刻に多重する基地局装置であって、前記複数の制御チャネルを符号化する符号化手段と、前記複数の制御チャネルを変調する変調手段と、前記符号化手段および前記変調手段におけるＭＣＳを前記制御チャネルの多重数に応じて設定する設定手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、ＳＣＣＨ等の制御チャネルによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

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、複数のＳＣＣＨを同一時刻に多重するものである。

基地局１００において、ＳＣＣＨ用の符号化部１１および変調部１２からなる符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎ、データチャネル用の符号化部２１および変調部２２からなる符号化・変調部１０４−１〜１０４−ｎ、および、復調部３１および復号部３２からなる復調・復号部１１４−１〜１１４−ｎは、基地局１００が通信可能な移動局の数ｎだけ備えられる。また、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎ、符号化・変調部１０４−１〜１０４−ｎ、および、復調・復号部１１４−１〜１１４−ｎは、移動局１〜ｎにそれぞれ対応して備えられる。

ＭＣＳ設定部１２０は、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎにおけるＭＣＳを設定する。ＭＣＳ設定部１２０でのＭＣＳ設定の詳細については後述する。

符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎにおいて、各符号化部１１は、ＭＣＳ設定部１２０によって設定されるＭＣＳに従って、移動局毎のＳＣＣＨで送信される移動局毎の制御情報に対して符号化処理を行い、各変調部１２は、ＭＣＳ設定部１２０によって設定されるＭＣＳに従って、符号化後の制御情報に対して変調処理を行って配置部１０２に出力する。

配置部１０２は、各移動局への制御情報を、ＯＦＤＭシンボルを構成する複数のサブキャリアのいずれかに配置して送信電力制御部１０３に出力する。つまり、配置部１０２は、移動局毎の複数のＳＣＣＨを、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配置する。配置部１０２でのこの配置処理により、複数のＳＣＣＨが同一時刻に周波数多重される。

送信電力制御部１０３は、各移動局から報告された受信品質情報に基づいて、許容送信電力内で制御情報の送信電力を制御して多重部１０６に出力する。この際、送信電力制御部１０３は、移動局毎の通信帯域全体の受信品質情報に基づいてＳＣＣＨ毎に制御情報の送信電力を制御する。また、各移動局のＳＣＣＨの送信電力は、各移動局が十分な受信品質で制御情報を受信できる送信電力に設定される。より具体的には、送信電力制御部１０３は、受信品質が低いほど送信電力を高くし、受信品質が高いほど送信電力を低くする。これにより、セル境界付近の移動局に対するＳＣＣＨは高い送信電力に、セル中心部分の移動局に対するＳＣＣＨは低い送信電力に制御される。つまり、送信電力制御部１０３では、許容送信電力内で複数のＳＣＣＨ各々の送信電力が各移動局での受信品質に応じて制御される。

符号化・変調部１０４−１〜１０４−ｎにおいて、各符号化部２１は、移動局毎の送信データに対して符号化処理を行い、各変調部２２は、符号化後の送信データに対して変調処理を行って配置部１０５に出力する。このときのＭＣＳは適応制御部１１５から入力されるＭＣＳ情報に従う。

配置部１０５は、適応制御部１１５からの制御に従って、各移動局へのデータを、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配置して多重部１０６に出力する。この際、配置部１０５は、各移動局へのデータをリソースブロックを単位として複数のサブキャリアのいずれかに配置する。また、配置部１０５は、各データの配置情報（どの移動局へのデータをどのリソースブロックに配置したかを示す情報）として、移動局ＩＤおよびリソースブロック番号を制御情報生成部１１６に出力する。

多重部１０６は、配置部１０５から入力される各データに送信電力制御部１０３から入力される制御情報を時間多重してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０７に出力する。制御情報の多重は例えばサブフレーム毎に行われ、制御情報は各サブフレームの先頭に多重される。

ＩＦＦＴ部１０７は、制御情報が配置された複数のサブキャリアまたはデータが配置さ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。つまり、ＩＦＦＴ部１０７は、複数のＳＣＣＨが周波数多重されたＯＦＤＭシンボルまたは複数のデータチャネルが周波数多重されたＯＦＤＭシンボルを生成する。また、ＳＣＣＨからなるＯＦＤＭシンボルとデータチャネルからなるＯＦＤＭシンボルとが１サブフレームにおいて時間多重される。

ＣＰ（Cyclic Prefix）付加部１０８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１０９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１１０から各移動局へ送信する。

一方、無線受信部１１１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１１０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１１２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１１３は、ＣＰ除去後のＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行って、周波数領域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リソースブロック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受信品質情報が含まれている。なお、各移動局では、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１１４−１〜１１４−ｎにおいて、各復調部３１は、ＦＦＴ後の信号対して復調処理を行い、各復号部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。受信データのうち受信品質情報が送信電力制御部１０３および適応制御部１１５に入力される。

適応制御部１１５は、各移動局から報告された受信品質情報に基づいて各移動局への送信データに対する適応制御を行う。すなわち、適応制御部１１５は、受信品質情報に基づいて、符号化・変調部１０４−１〜１０４−ｎに対しては、所要誤り率を満たすことができるＭＣＳの選択を行ってＭＣＳ情報を出力する。この適応制御は、リソースブロック毎に行われる。つまり、適応制御部１１５は、複数のリソースブロック毎にデータチャネルの適応制御を行う。また、適応制御部１１５は、受信品質情報に基づいて、配置部１０５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、各移動局への送信データをどのリソースブロックに配置するかを決定する。また、適応制御部１１５は、移動局毎のＭＣＳ情報を制御情報生成部１１６に出力する。

制御情報生成部１１６は、移動局毎の配置情報および移動局毎のＭＣＳ情報からなる移動局毎の制御情報を生成して、それぞれ対応する符号化部１１に出力する。

次いで、ＭＣＳ設定部１２０でのＭＣＳ設定の詳細について説明する。

ＳＣＣＨの多重数、すなわち、１サブフレーム当たりに割り当てられる移動局の数が少
ない場合（例えば、ＳＣＣＨの多重数が２の場合）には、サンプル数が少ないことによる分散の増大のため、それらの移動局はセル内のある範囲に偏って存在する確率が高くなり、よって、すべての移動局がセル境界付近に存在する確率も高くなる。よって、この場合には、各移動局から報告される受信品質にも偏りが生じてすべての受信品質が低くなり、その結果、送信電力が高いＳＣＣＨのみが多重される確率が高くなる。また、基地局における許容送信電力はＳＣＣＨの多重数に比例する、すなわち、ＳＣＣＨの多重数が少なくなるほど許容送信電力が低くなる。よって、ＳＣＣＨの多重数が少なくなって送信電力が高いＳＣＣＨのみが多重されると、ＳＣＣＨの送信電力の合計が許容送信電力内に収まらなくなる可能性が生じる。ＳＣＣＨの送信電力の合計が許容送信電力内に収まらない場合、送信電力制御部１０３は、ＳＣＣＨの送信電力の合計を許容送信電力内に収めるべく、各ＳＣＣＨの送信電力を低下させる。よって、この場合には、各移動局におけるＳＣＣＨの受信品質が所要受信品質を満たせなくなってしまう。また、１サブフレーム当たりの移動局数が少ないため、所要受信品質を満たすことができない移動局がわずかでも存在すると、９５％のカバレッジ目標を満たすことができなくなってしまう。よって、ＳＣＣＨの多重数が少ない場合には、送信電力の低下に伴う受信品質の低下を、ＭＣＳレベルの低下による受信品質の増加で補う必要がある。つまり、ＳＣＣＨの多重数が少ない場合には、ＳＣＣＨのＭＣＳをＭＣＳレベルが低いＭＣＳに設定する必要がある。

一方、ＳＣＣＨの多重数、すなわち、１サブフレーム当たりに割り当てられる移動局の数が十分に多い場合（例えば、ＳＣＣＨの多重数が１２の場合）には、それらの移動局はセル内に一様に万遍なく分布して存在する確率が高くなる。よって、この場合には、各移動局から報告される受信品質も高いものから低いものまで一様に万遍なく存在し、その結果、送信電力が高いＳＣＣＨから送信電力が低いＳＣＣＨまで様々な送信電力のＳＣＣＨが多重されることになる。また、上記のように基地局における許容送信電力はＳＣＣＨの多重数に比例する、すなわち、ＳＣＣＨの多重数が多くなるほど許容送信電力が高くなる。よって、この場合には、ＳＣＣＨの送信電力の合計が許容送信電力内に収まる可能性が十分に高い。よって、ＳＣＣＨの多重数が十分に多い場合には、すべての移動局のＳＣＣＨの送信電力を、所要受信品質を満たす送信電力にすることができる。また、１サブフレーム当たりの移動局数が十分に多いため、所要受信品質を満たすことができない移動局が多少存在しても、９５％のカバレッジ目標を十分に満たすことができる。よって、ＳＣＣＨの多重数が多い場合には、ＳＣＣＨのＭＣＳレベルを増加させることができる余裕がある。つまり、ＳＣＣＨの多重数が多い場合には、ＳＣＣＨのＭＣＳをＭＣＳレベルが高いＭＣＳに設定して伝送レート（ビットレート）を高めることによりＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

そこで、本実施の形態では、以下のようにしてＳＣＣＨのＭＣＳ、すなわち、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎにおけるＭＣＳを設定する。以下、ＭＣＳ設定部１２０によるＭＣＳ設定例を示す。

なお、本実施の形態に係る設定例では、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化せず固定である場合について説明する。

また、以下の説明ではいずれも、図２に示すような、ＭＣＳレベルが１〜８のいずれかのＭＣＳがＳＣＣＨに設定される。図２から明らかなように、変調方式についてはＭＣＳレベルが高くなるほど変調レベルが高く（変調多値数が多く）なり、符号化率についてはＭＣＳレベルが高くなるほど符号化率が高くなる。つまり、ＭＣＳレベルが高くなるほど伝送レート（ビットレート）が高くなる一方で、誤り率特性は劣化して所定の誤り率を満たすための所要送信電力は高くなる。

＜ＭＣＳ設定例１−１（図３Ａ，図３Ｂ）＞
本設定例では、ＭＣＳ設定部１２０は、図３Ａに示すテーブルを備え、ＳＣＣＨのＭＣＳをＳＣＣＨの多重数に応じて設定する。ＳＣＣＨの多重数は、基地局１００より上位のレイヤにある無線回線制御局装置（Radio Network Controller）から通知される。

ＭＣＳ設定部１２０は、この通知に従って図３Ａに示すテーブルを参照して４つのＭＣＳの中からいずれか１つのＭＣＳを選択する。例えば、ＳＣＣＨの多重数が３の場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定され、ＳＣＣＨの多重数が９の場合は、変調方式：１６ＱＡＭ，符号化率：Ｒ＝１／２のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定される。つまり、ＭＣＳ設定部１２０は、同一時刻に多重される複数のＳＣＣＨのＭＣＳを、ＳＣＣＨの多重数が多いほどＭＣＳレベルがより高いＭＣＳに設定する。また、ＭＣＳ設定部１２０は、同一時刻に多重されるすべてのＳＣＣＨのＭＣＳを同一のＭＣＳに設定する。

なお、本設定例においては、図３Ａに示すテーブルに代えて、図３Ｂに示すテーブルを用いてもよい。図３Ｂに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数が多くなるほどＭＣＳレベルがより高くなる点は図３Ａに示すテーブルと同一である。しかし、図３Ｂに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数が多くなるほど符号化率はより高くなるが、変調方式はＳＣＣＨの多重数によらずＱＰＳＫに固定される。

このように、本設定例によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳをＳＣＣＨの多重数に応じて設定するため、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

＜ＭＣＳ設定例１−２（図４Ａ，図４Ｂ）＞
一般に、システム帯域幅が広くなるほどより多くの移動局を収容することが可能となるので、システム帯域幅が広くなるほど１サブフレーム当たりの移動局数が多くなると考えられる。つまり、システム帯域幅が広くなるほどＳＣＣＨの多重数が多くなると考えられる。よって、ＳＣＣＨのＭＣＳを、ＳＣＣＨの多重数に応じて設定する代わりに、システム帯域幅に応じて設定しても設定例１−１と同様の効果を得ることができる。

そこで、本設定例では、ＭＣＳ設定部１２０は、図４Ａに示すテーブルを備え、ＳＣＣＨのＭＣＳをシステム帯域幅に応じて設定する。システム帯域幅は、基地局１００より上位のレイヤにある無線回線制御局装置から通知される。

ＭＣＳ設定部１２０は、この通知に従って図４Ａに示すテーブルを参照して４つのＭＣＳの中からいずれか１つのＭＣＳを選択する。例えば、システム帯域幅が５MHzの場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定され、システム帯域幅が２０MHzの場合は、変調方式：１６ＱＡＭ，符号化率：Ｒ＝１／２のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定される。つまり、ＭＣＳ設定部１２０は、同一時刻に多重される複数のＳＣＣＨのＭＣＳを、システム帯域幅が広いほどＭＣＳレベルがより高いＭＣＳに設定する。また、ＭＣＳ設定部１２０は、同一時刻に多重されるすべてのＳＣＣＨのＭＣＳを同一のＭＣＳに設定する。

なお、本設定例においては、設定例１−１同様、図４Ａに示すテーブルに代えて、図４Ｂに示すテーブルを用いてもよい。

このように、本設定例によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳをシステム帯域幅に応じて設定するため、設定例１−１同様、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレ
ート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

＜ＭＣＳ設定例１−３（図５Ａ，図５Ｂ）＞
最近、マルチキャスト通信に関する検討が行われている。マルチキャスト通信は、ユニキャスト通信のような１対１の通信ではなく、１対多の通信となる。すなわち、マルチキャスト通信では、１つの基地局が複数の移動局に対し同じデータを送信する。このマルチキャスト通信により、移動体通信システムにおいて音楽データやビデオ画像データの配信サービス、テレビ放送等の放送サービス等が実現される。これに対し、ユニキャスト通信では、１つの基地局が複数の移動局に対し互いに異なるデータを送信する。

そして、最近、マルチキャスト通信とユニキャスト通信とをサブフレームを単位として切り替えることが検討されている。以下、マルチキャスト通信が行われるサブフレームをマルチキャストサブフレームと言い、ユニキャスト通信が行われるサブフレームをユニキャストサブフレームと言う。

なお、マルチキャスト通信がニュースグループ等そのサービスに加入している特定の移動局に対してのみ情報送信するような通信形態をとるのに対し、ブロードキャスト通信は現在のテレビ放送やラジオ放送のように全移動局に対して情報送信するような通信形態をとる。しかし、１つの基地局が複数の移動局に同じデータを送信する点において、マルチキャストとブロードキャストとは同一である。よって、マルチキャストはブロードキャストと称されることもある。また、マルチキャストとブロードキャストとを合わせてＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast/Multicast Service）と称することもある。

マルチキャストサブフレームでは、上記のように、移動局毎の個別のデータは送信されないため、その個別のデータのためのＳＣＣＨも存在しない。よって、マルチキャストサブフレームでは、ユニキャストサブフレームに比べ、ＳＣＣＨ多重数が少なくなる。よって、ＳＣＣＨのＭＣＳを、ＳＣＣＨの多重数に応じて設定する代わりに、サブフレーム種別、すなわち、サブフレームがマルチキャストサブフレームであるかユニキャストサブフレームであるかに応じて設定しても設定例１−１と同様の効果を得ることができる。

そこで、本設定例では、ＭＣＳ設定部１２０は、図５Ａに示すテーブルを備え、ＳＣＣＨのＭＣＳをサブフレーム種別に応じて設定する。サブフレーム種別は、基地局１００より上位のレイヤにある無線回線制御局装置から通知される。

ＭＣＳ設定部１２０は、この通知に従って図５Ａに示すテーブルを参照して２つのＭＣＳの中からいずれか１つのＭＣＳを選択する。すなわち、サブフレーム種別がマルチキャストサブフレームである場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定され、サブフレーム種別がユニキャストサブフレームである場合は、変調方式：１６ＱＡＭ，符号化率：Ｒ＝１／２のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定される。つまり、ＭＣＳ設定部１２０は、ユニキャストサブフレームで同一時刻に多重される複数のＳＣＣＨに対し、マルチキャストサブフレームで同一時刻に多重される複数のＳＣＣＨに対して設定するＭＣＳのＭＣＳレベルより高いＭＣＳレベルのＭＣＳを設定する。また、ＭＣＳ設定部１２０は、同一時刻に多重されるすべてのＳＣＣＨのＭＣＳを同一のＭＣＳに設定する。

なお、本設定例においては、設定例１−１同様、図５Ａに示すテーブルに代えて、図５Ｂに示すテーブルを用いてもよい。

このように、本設定例によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳをサブフレーム種別に応じて設定す
るため、設定例１−１同様、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

以上、ＭＣＳ設定例１−１〜１−３について説明した。

このように、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳを、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別に応じて設定するため、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

また、本実施の形態によれば、基地局１００は、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別を全移動局へ共通に通知することにより全移動局に対しＳＣＣＨのＭＣＳを通知すすることができる。よって、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳの移動局毎の通知を省くことができるため、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドをさらに低減することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化せず固定である場合について説明した。これに対しＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合は、基地局の構成は図６に示すものとなる。なお、図６において図１（実施の形態１）と同一の構成部には同一符号を付し説明を省略する。

図６に示す基地局２００において、適応制御部１１５は、実施の形態１で説明した処理に加え、サブフレーム毎の移動局数等を考慮して、サブフレーム毎にＳＣＣＨの多重数を決定し、決定したＳＣＣＨの多重数をＭＣＳ設定部１２０に出力する。

ＭＣＳ設定部１２０は、実施の形態１のＭＣＳ設定例１−１と同様にして、ＳＣＣＨのＭＣＳをＳＣＣＨの多重数に応じて設定する。

このように、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合でも、ＳＣＣＨのＭＣＳをＳＣＣＨの多重数に応じた最適なＭＣＳに設定することができる。よって、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合でも、カバレッジ目標を満たしつつ、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

（実施の形態３）
図２に示すような８つのＭＣＳがＳＣＣＨのＭＣＳとして設定可能な場合、設定されたＭＣＳを各移動局へ通知するためには、８つのＭＣＳにそれぞれ対応する‘０００’〜‘１１１’の３ビットの情報が必要となる。

また、実施の形態１で説明したように、ＳＣＣＨの多重数が少ない場合は、ＳＣＣＨのＭＣＳをＭＣＳレベルが低いＭＣＳに設定する必要がある。一方で、ＳＣＣＨの多重数が多い場合には、ＳＣＣＨのＭＣＳをＭＣＳレベルが高いＭＣＳに設定することができる。

そこで、本実施の形態では、ＳＣＣＨに設定可能なＭＣＳを、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別に応じて一部のＭＣＳ候補に限定することにより、ＭＣＳを通知するためのビット数を減少させてＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減する。

本実施の形態に係る基地局３００の構成を図７に示す。なお、図７において図１（実施
の形態１）と同一の構成部には同一符号を付し説明を省略する。

図７に示す基地局３００において、各復号部３２は、復号処理により得られた受信データのうち受信品質情報を送信電力制御部１０３、適応制御部１１５およびＭＣＳ設定部２０１に出力する。

ＭＣＳ設定部２０１は、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎにおけるＭＣＳを設定する。以下、ＭＣＳ設定部２０１によるＭＣＳ設定例を示す。

なお、本実施の形態に係る設定例では、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化せず固定である場合について説明する。

＜ＭＣＳ設定例２−１（図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃ）＞
本設定例では、ＭＣＳ設定部２０１は、図８Ａに示すテーブルを備え、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨの多重数に応じて限定する。また、ＭＣＳ設定部２０１は、全移動局の平均受信品質に従って、限定されたＭＣＳ候補の中のいずれか１つのＭＣＳをＳＣＣＨに設定する。ＳＣＣＨの多重数は、基地局３００より上位のレイヤにある無線回線制御局装置から通知される。

ＭＣＳ設定部２０１は、この通知に従って図８Ａに示すテーブルを参照して、まず、図２に示す８つのＭＣＳのうち２つのＭＣＳ候補に限定する。例えば、ＳＣＣＨの多重数が３の場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／４のＭＣＳ、および、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳの２つのＭＣＳがＳＣＣＨのＭＣＳ候補とされる。また、ＳＣＣＨの多重数が９の場合は、変調方式：１６ＱＡＭ，符号化率：Ｒ＝１／２のＭＣＳ、および、変調方式：１６ＱＡＭ，符号化率：Ｒ＝３／４のＭＣＳの２つのＭＣＳがＳＣＣＨのＭＣＳ候補とされる。つまり、ＭＣＳ設定部２０１は、同一時刻に多重される複数のＳＣＣＨのＭＣＳ候補を、ＳＣＣＨの多重数が多いほどＭＣＳレベルがより高いＭＣＳに限定する。

これにより、設定されたＭＣＳを各移動局へ通知するためには２つのＭＣＳ候補にそれぞれ対応する‘０’または‘１’の１ビットの情報で足りるようになる。

次いで、ＭＣＳ設定部２０１は、各復号部３２から入力された受信品質情報から求めた全移動局の平均受信品質としきい値とを比較し、図８Ａに示すテーブルを参照して、比較結果に応じて２つのＭＣＳ候補の中からいずれか１つのＭＣＳを選択する。例えば、ＳＣＣＨの多重数が３であり、平均受信品質がしきい値ＴＨ２未満の場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／４のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定される。一方、ＳＣＣＨの多重数が３であり、平均受信品質がしきい値ＴＨ２以上の場合は、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳが選択されて符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎに設定される。また、ＭＣＳ設定部２０１は、同一時刻に多重されるすべてのＳＣＣＨのＭＣＳを同一のＭＣＳに設定する。

なお、図８Ａにおける各しきい値の関係は、ＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３＜ＴＨ４である。

また、本設定例においては、図８Ａに示すテーブルに代えて、図８Ｂに示すテーブルを用いてもよい。図８Ｂに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数が多くなるほどＭＣＳ候補の最大ＭＣＳレベルがより高くなる点は図８Ａに示すテーブルと同一である。しかし、図８Ｂに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数の区分間において一部のＭＣＳ候補がオーバーラップする。例えば、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／４のＭＣＳは、ＳＣＣＨの多重数が３，４の場合、および、ＳＣＣＨの多重数が５−８の場合双方のＭＣＳ候補
となる。

また、本設定例においては、図８Ａに示すテーブルに代えて、図８Ｃに示すテーブルを用いてもよい。図８Ｃに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数が多くなるほどＭＣＳ候補の最大ＭＣＳレベルがより高くなる点は図８Ａに示すテーブルと同一である。しかし、図８Ｃに示すテーブルでは、ＳＣＣＨの多重数の区分間において、一方の区分でのＭＣＳ候補の最大ＭＣＳレベルが、他方の区分でのＭＣＳ候補の最大ＭＣＳレベルと最小ＭＣＳレベルとの間にある。例えば、ＳＣＣＨの多重数が３，４の場合の変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳ候補のＭＣＳレベル（ＳＣＣＨの多重数が３，４の場合の最大ＭＣＳレベル）は、ＳＣＣＨの多重数が５−８の場合の変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／２のＭＣＳ候補のＭＣＳレベル（ＳＣＣＨの多重数が５−８の場合の最大ＭＣＳレベル）とＳＣＣＨの多重数が５−８の場合の変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／４のＭＣＳ候補のＭＣＳレベル（ＳＣＣＨの多重数が５−８の場合の最小ＭＣＳレベル）との間にある。

このように、本設定例によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨの多重数に応じて限定するため、実施の形態１同様、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

また、本設定例によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳを移動局へ通知するための情報に必要なビット数を減少させてシグナリング量を減少させることができるため、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドをさらに低減することができる。

また、受信品質を用いてＭＣＳを設定するため、実施の形態１よりも正確なＭＣＳを設定することができる。

＜ＭＣＳ設定例２−２（図９Ａ，図９Ｂ，図９Ｃ）＞
本設定例では、ＭＣＳ設定部２０１は、図９Ａに示すテーブルを備え、設定例２−１と同様にしてＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨの多重数に応じて限定する。また、ＭＣＳ設定部２０１は、各移動局毎の受信品質に従って、各ＳＣＣＨ毎に、限定されたＭＣＳ候補の中のいずれか１つのＭＣＳを設定する。ＳＣＣＨの多重数は、基地局３００より上位のレイヤにある無線回線制御局装置から通知される。本設定例におけるＭＣＳ候補の限定については設定例２−１のものと同一であるため説明を省略する。

ＭＣＳ設定部２０１は、各復号部３２から入力された受信品質情報から得られる各移動局毎の受信品質に基づき、各移動局を受信品質が低い第１グループと受信品質が高い第２グループとに分類する。そして、ＭＣＳ設定部２０１は、図９Ａに示すテーブルを参照して、各ＳＣＣＨ毎に２つのＭＣＳ候補の中からいずれか１つのＭＣＳを選択する。例えば、ＳＣＣＨの多重数が３である場合、第１グループに属する移動局のＳＣＣＨに対しては変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／４のＭＣＳが選択されて、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎのうちその移動局に対応する符号化・変調部に設定される。一方、ＳＣＣＨの多重数が３である場合、第２グループに属する移動局のＳＣＣＨに対しては変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／３のＭＣＳが選択されて、符号化・変調部１０１−１〜１０１−ｎのうちその移動局に対応する符号化・変調部に設定される。

なお、本設定例においては、設定例２−１同様、図９Ａに示すテーブルに代えて、図９Ｂに示すテーブルまたは図９Ｃに示すテーブルを用いてもよい。

このように、本設定例によれば、設定例２−１同様、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨ
の多重数に応じて限定するため、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

また、本設定例によれば、設定例２−１同様、ＳＣＣＨのＭＣＳを移動局へ通知するための情報に必要なビット数を減少させてシグナリング量を減少させることができるため、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドをさらに低減することができる。

また、移動局毎の受信品質を用いてＳＣＣＨ毎にＭＣＳを設定するため、設定例２−１よりさらに正確なＭＣＳを設定することができる。

以上、ＭＣＳ設定例２−１および２−２について説明した。

なお、設定例２−１および２−２ではＳＣＣＨの多重数に応じてＭＣＳ候補を限定したが、実施の形態１の設定例１−２および設定例１−３に倣って、システム帯域幅またはサブフレーム種別に応じてＭＣＳ候補を限定してもよい。

また、ＭＣＳ設定部２０１は、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別に応じて互いに異なるＭＣＳ候補が設定された複数のテーブルを有し、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別に応じていずれか１つのテーブルを選択することによりＭＣＳ候補を限定してもよい。

このように、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補を、ＳＣＣＨの多重数、システム帯域幅、または、サブフレーム種別に応じて設定するため、実施の形態１同様、カバレッジ目標を満たしつつＳＣＣＨの伝送レート（ビットレート）を高めることができ、よって、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

（実施の形態４）
実施の形態３では、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化せず固定である場合について説明した。これに対しＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合は、基地局の構成は図１０に示すものとなる。なお、図１０において図７（実施の形態３）と同一の構成部には同一符号を付し説明を省略する。

図１０に示す基地局４００において、適応制御部１１５は、実施の形態３で説明した処理に加え、移動局数等を考慮してＳＣＣＨ多重数を決定し、決定したＳＣＣＨ多重数をＭＣＳ設定部２０１に出力する。

ＭＣＳ設定部２０１は、実施の形態３のＭＣＳ設定例２−１およびＭＣＳ設定例２−２と同様にして、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨの多重数に応じて限定する。

このように、本実施の形態によれば、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合でも、ＳＣＣＨのＭＣＳ候補をＳＣＣＨの多重数に応じた最適なＭＣＳ候補に限定することができる。よって、ＳＣＣＨの多重数がサブフレーム毎に変化する場合でも、カバレッジ目標を満たしつつ、ＳＣＣＨによる通信オーバーヘッドを低減することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。

なお、上記説明で用いたサブフレームは、例えばタイムスロットやフレーム等、他の送信時間単位であってもよい。

また、上記説明で用いたリソースブロックは、例えばサブキャリアブロック等、周波数領域の他の伝送単位であってもよい。

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、リソースブロックは、サブバンド、サブチャネル、サブキャリアブロック、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、ＳＣＣＨでは、移動局ＩＤ、リソースブロック番号、ＭＣＳ情報の他、上り回線割当情報、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ信号、ＰＩ（Paging Indicator）、ランダムアクセス応答等の制御信号を送信してもよい。また、ＳＣＣＨはＰＤＣＣＨ（Physical Dowlink Control
CHannel）と称されることもある。

また、上記説明では、同一時刻に多重され、かつ、移動局毎に個別に送信電力制御がなされるチャネルの一例としてＳＣＣＨを挙げた。しかし、本発明はこれに限定されず、本発明は、同一時刻に多重され、かつ、移動局毎に個別に送信電力がなされるすべてのチャネルに対して適用することができる。

また、上記説明では、１つのＳＣＣＨでは１つの移動局に対する制御情報を送信するようにしたが、複数の移動局をグループ化し、グループ単位で１つのＳＣＣＨを使用するようにしてもよい。この場合、受信品質に基づく送信電力制御は、グループ内で最も受信品質が低い移動局に合わせて行われる。

また、上記説明では、ＳＣＣＨがサブフレームの先頭に配置される例を挙げて説明したが、ＳＣＣＨは、例えばサブフレームの２番目のＯＦＤＭシンボル等、サブフレームの先頭以外の位置に配置されてもよい。

また、上記説明では、ＳＣＣＨとデータチャネルとを時間多重する例を挙げて説明したが、ＳＣＣＨとデータチャネルとを周波数多重してもよい。

また、ＳＣＣＨの多重方法は周波数多重に限定されず、例えばコード多重であってもよい。

また、上記説明では、ＳＣＣＨを各サブキャリアに配置した後に送信電力制御を行ったが、ＳＣＣＨに対する送信電力制御を行った後に各サブキャリアに配置してもよい。つまり、図１，図６，図７，図１０において、配置部１０２と送信電力制御部１０３との位置を入れ替え、配置部１０２の前段に送信電力制御部１０３を設けてもよい。

また、周波数領域と時間領域との間の変換を行う方法は、ＩＦＦＴ、ＦＦＴに限られない。

また、ＭＣＳレベルが高いほど使用されるリソース量は少なくなるため、ＳＣＣＨのＭＣＳレベルに応じてＳＣＣＨに使用するリソース量（時間・周波数・アンテナ）を変えてもよい。例えば、実施の形態１のＭＣＳ設定例１−１のようにＳＣＣＨの多重数が多いほどＭＣＳレベルを高くする場合には、ＳＣＣＨの多重数が多いほど１つのＳＣＣＨに対して使用するリソース量を少なくするとよい。

また、本発明を１サブフレームに多重される複数のＳＣＣＨのうちの一部のＳＣＣＨのみに対して適用してもよい。例えば、１サブフレームに多重される複数のＳＣＣＨのうち、１つのＳＣＣＨについては送信電力を上げなくてもセル境界付近の移動局において所要
受信品質を得ることができるＭＣＳ（例えば、変調方式：ＱＰＳＫ，符号化率：Ｒ＝１／８）に固定し、その他のＳＣＣＨについてはＳＣＣＨの多重数に応じたＭＣＳを設定するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、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。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００６年１２月２６日出願の特願２００６−３４９７８５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

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。

実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るＭＣＳレベルを示す図 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−１に係る参照テーブル（テーブル例１） 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−１に係る参照テーブル（テーブル例２） 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−２に係る参照テーブル（テーブル例１） 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−２に係る参照テーブル（テーブル例２） 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−３に係る参照テーブル（テーブル例１） 実施の形態１のＭＣＳ設定例１−３に係る参照テーブル（テーブル例２） 実施の形態２に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−１に係る参照テーブル（テーブル例１） 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−１に係る参照テーブル（テーブル例２） 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−１に係る参照テーブル（テーブル例３） 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−２に係る参照テーブル（テーブル例１） 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−２に係る参照テーブル（テーブル例２） 実施の形態３のＭＣＳ設定例２−２に係る参照テーブル（テーブル例３） 実施の形態４に係る基地局の構成を示すブロック図

Claims (3)

1. 複数の移動局に対する複数の制御チャネルが配置されるシステム帯域幅において、前記複数の制御チャネルを同一時刻に多重する無線通信基地局装置であって、
   前記複数の制御チャネルを符号化する符号化手段と、
   前記複数の制御チャネルを変調する変調手段と、
   前記符号化手段および前記変調手段におけるＭＣＳを、前記システム帯域幅が広いほど、ＭＣＳレベルがより高いＭＣＳに設定する設定手段と、
   を具備する無線通信基地局装置。
2. 前記設定手段は、前記制御チャネルの多重数が多くなるほどＭＣＳレベルがより高い前記ＭＣＳを設定する、
   請求項１記載の無線通信基地局装置。
3. 複数の移動局に対する複数の制御チャネルが配置されるシステム帯域幅において、前記複数の制御チャネルを同一時刻に多重する無線通信基地局装置における制御チャネルのＭＣＳ制御方法であって、
   制御チャネルのＭＣＳを、前記システム帯域幅が広いほど、ＭＣＳレベルがより高いＭＣＳに設定する、
   ＭＣＳ制御方法。

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