JP5388332B2 - 基地局装置及び情報送信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基地局装置、移動端末装置及び情報送信方法に関し、特に、次世代移動通信技術を用いる基地局装置、移動端末装置及び情報送信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long Term Evolution）が検討されている。
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。例えば、ＬＴＥ−Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大システム帯域である２０ＭＨｚを、１００ＭＨｚ程度まで拡張することが予定されている。
また、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、ＭＩＭＯ（Multiple Input multiple output）多重法などのマルチアンテナ無線伝送技術が採用されており、同じ無線リソース（周波数帯域、時間スロット）を用いて複数の送信機から異なる送信信号を並列送信して空間的に多重することにより高速信号伝送を実現している。ＬＴＥ方式のシステムにおいては、最大４つの送信アンテナから異なる送信信号を並列送信して空間的に多重できるものとなっている。ＬＴＥ−Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大送信アンテナ数（４つ）を、８つまで拡張することが予定されている。
ところで、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、情報ビットの伝送誤りがあった場合、受信機側から再送要求を行い、この再送要求に応じて送信機から再送制御が行われる。この場合において、再送制御を行う際の再送単位となるブロック（以下、「トランスポートブロック」という）の数は、システム帯域幅に関わらず、送信アンテナ数に応じて決められている（例えば、非特許文献１〜３）。ここで、ＬＴＥ方式におけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数（ＴＢ数）及びトランスポートブロックサイズ（ＢＳ）との関係について説明する。図１４は、ＬＴＥ方式のシステムにおけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数及びトランスポートブロックサイズとの関係を示すテーブルである。なお、図１４においては、システム帯域幅として、１．４ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚを示している。また、図１４に示す「レイヤ」は、送信アンテナ数に対応するものである。
図１４に示すように、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、システム帯域幅に関わらず、送信アンテナ数が１つである場合には、トランスポートブロック数は１個に設定されている。同様に、送信アンテナ数が２つである場合には、トランスポートブロック数は２個に設定され、送信アンテナ数が４つである場合にも、トランスポートブロック数は２個に設定されている。すなわち、送信アンテナ数が２つ以上の場合には、トランスポートブロック数は一律に２個に設定されている。
上述したように、ＬＴＥ−Ａにおいては、最大システム帯域幅が１００ＭＨｚ程度まで拡張されると共に、最大送信アンテナ数が８つまで拡張されることが予定されている。しかしながら、このようにシステム帯域幅が拡張される状況下における送信データの送信方法（再送方法を含む）については定められていない。このような送信データの送信方法については、移動端末装置における受信品質特性を考慮した上で定めることが要請されると考えられる。
本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置における受信品質特性を向上することができる基地局装置、移動端末装置及び情報送信方法を提供することを目的とする。
本発明の基地局装置は、システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、１又は複数の前記グループ帯域にユーザに対する送信データをマッピングするマッピング手段と、前記マッピング手段によりマッピングされた送信データを下りリンクで移動端末装置に送信する送信手段とを具備し、前記マッピング手段は、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて任意の前記グループ帯域に前記ユーザに対する送信データをマッピングする第１のマッピング方法と、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて予め定められた前記グループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて前記ユーザに対する送信データをマッピングする第２のマッピング方法と、を選択的に用いてマッピングすることを特徴とする。
この構成によれば、システム帯域を分割した１又は複数のグループ帯域にユーザに対する送信データをマッピングするようにしたことから、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。また、送信データを再送する場合においては、トランスポートブロックサイズの増大に起因する再送効率の劣化を抑制でき、効率よく送信データを再送することが可能となる。
本発明によれば、システム帯域を分割した１又は複数のグループ帯域にユーザに対する送信データをマッピングするようにしたことから、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。また、送信データを再送する場合においては、トランスポートブロックサイズの増大に起因する再送効率の劣化を抑制でき、効率よく送信データを再送することが可能となる。
下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る基地局装置における再送制御の際のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。 上記実施の形態に係る基地局装置で第２のマッピング方法により送信データをマッピングした場合のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。 第２のマッピング方法による送信データのマッピング先となるグループ帯域を伝送時間間隔毎に隣接するグループ帯域にシフトした場合のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。 上記実施の形態に係る基地局装置におけるグループ数制限付き探索法を説明するための図である。 上記実施の形態に係る基地局装置における独立探索法を説明するための図である。 上記実施の形態に係る基地局装置における第１再帰型探索法を説明するための図である。 上記実施の形態に係る基地局装置における第２再帰型探索法を説明するための図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置及び基地局装置及びを有する移動通信システムの構成を説明するための図である。 上記実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 上記実施の形態に係る基地局装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 ＬＴＥ方式のシステムにおけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数及びトランスポートブロックサイズとの関係を示すテーブルである。
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。なお、以下においては、ＬＴＥの後継の広帯域無線アクセス方式の一例として、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト）方式のシステムを用いて説明するが、これに限定されるものではない。
図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図１においては、複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域を持つ移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、１つのコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域を持つ移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態を示している。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信が行われ、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信が行われる。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を１つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を有し、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を有し、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を有している。
本実施の形態に係る移動通信システムにおいては、このように送受信帯域幅が異なる移動端末装置ＵＥが混在する環境下において、各移動端末装置ＵＥに対して送信データを再送する場合における周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上するものである。具体的には、移動通信システムが有する基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいて、再送制御を行う際にシステム帯域を複数のグループに分割して構成されるグループ帯域のうち、１又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングすることにより、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上するものである。なお、システム帯域を複数のグループに分割して構成されるグループ帯域は、詳細について後述するように、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂの上位局装置からの指示に応じて決定される。また、以下においては、本発明を基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおける送信データの再送制御に適用した場合について説明するが、これに限定されるものではなく、送信データの初回送信における送信制御にも適用することができる。
以下、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおける再送制御の際のシステム帯域の状態について説明する。図２は、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおける再送制御の際のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおける再送制御の際、システム帯域は、図２に示すように、複数のグループ帯域に分割され、その一又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データが割り当てられる。なお、以下においては、移動通信システムが有するシステム帯域幅が８０ＭＨｚである場合について示すと共に、送信データを再送する際に各ユーザに対して最大２０ＭＨｚの帯域が割り当てられる場合について示すものとする。
図２（ａ）においては、各ユーザに対する送信データがマッピングされるグループ帯域の帯域幅が２０ＭＨｚに指定され、システム帯域が４個のグループ帯域に分割された場合について示している。一方、図２（ｂ）においては、各ユーザに対する送信データがマッピングされるグループ帯域の帯域幅が１０ＭＨｚに指定され、システム帯域が８個のグループ帯域に分割された場合について示している。図２においては、説明の便宜上、それぞれのグループ帯域に異なるユーザの送信データがマッピングされた場合について示している。なお、グループ帯域は、複数のリソースブロック（ＲＢ）で構成されている。図２においては、説明を簡略化するために２０ＭＨｚのグループ帯域が１０個のリソースブロックで構成される場合について示している。
基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、このようにシステム帯域を分割して構成されるグループ帯域のうち、１又は複数のグループ帯域に各ユーザの送信データをマッピングする。例えば、各ユーザに対する送信データの伝送に２０ＭＨｚの帯域が割り当てられる場合、図２（ａ）においては各ユーザに１個のグループ帯域が割り当てられ、図２（ｂ）においては各ユーザに２個のグループ帯域が割り当てられることとなる。いずれの場合も、システム帯域の全体を利用して４人のユーザに対する送信データを再送することが可能となる。このようにシステム帯域を分割した１又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングすることにより、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。特に、図２（ｂ）に示す２個のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングする場合には、異なる帯域に送信データをマッピングすることができるので、より高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、移動端末装置における受信品質特性を更に向上することが可能となる。また、送信データを再送する場合、トランスポートブロックサイズの増大に起因する再送効率の劣化を抑制し、効率よく送信信号を再送することが可能となる。
このように１又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングする際、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、i）移動端末装置ＵＥからの受信品質情報やシステム全体のスループットに基づいて任意のグループ帯域に送信データのマッピングを行うか（第１のマッピング方法）、或いは、ii）移動端末装置ＵＥからの受信品質情報やシステム全体のスループットに基づいて予め定められたグループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて送信データのマッピングを行う（第２のマッピング方法）。これらのマッピング方法は、上位局装置からの指示に応じて基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂで選択的に切り替えられるものとなっている。
第１のマッピング方法においては、移動端末装置ＵＥにおける受信品質情報やシステム全体のスループットの良好なグループ帯域に送信データがマッピングされることから、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を改善させることが可能となる反面、任意のグループ帯域に送信データがマッピングされることから、マッピング先のグループ帯域を移動端末装置ＵＥに通知するための情報量（シグナリング量）がグループ帯域数に応じて増大することとなる。
例えば、図２（ａ）に示すように、システム帯域が４個のグループ帯域に分割され、各ユーザに対する送信データのマッピングに２０ＭＨｚの帯域が割り当てられる場合には、送信データのマッピング先となるグループ帯域が４個存在することとなり、これらを特定するために２ビットの情報量が必要となる。一方、図２（ｂ）に示すようにシステム帯域が８個のグループ帯域に分割され、各ユーザに対する送信データのマッピングに２０ＭＨｚの帯域が割り当てられる場合には、送信データのマッピング先となるグループ帯域が８個存在することとなり、これらを特定するために５ビットの情報量が必要となる。
一方、第２のマッピング方法においては、移動端末装置ＵＥにおける受信品質情報やシステム全体のスループットの良好なグループ帯域の組み合わせに送信データがマッピングされることから、第１のマッピング方法と比べて改善効果が小さいものの、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を改善させることが可能となる。また、予め定められたグループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて送信データがマッピングされることから、第１のマッピング方法に比べてマッピング先のグループ帯域を移動端末装置ＵＥに通知するための情報量を低減することが可能となる。すなわち、第２のマッピング方法においては、マッピング先となるグループ帯域の選択の自由度を制限しつつ、マッピング先となるグループ帯域を通知するための情報量を低減した点で第１のマッピング方法と相違する。以下、第２のマッピング方法により送信データをマッピングした場合のシステム帯域の状態について図３を用いて説明する。図３は、第２のマッピング方法により送信データをマッピングした場合のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。
図３（ａ）においては、各ユーザに対する送信データがマッピングされるグループ帯域の帯域幅が１０ＭＨｚに指定され、システム帯域が８個のグループ帯域に分割される点で図２（ｂ）に示すシステム帯域の状態と共通する。しかしながら、図３（ａ）においては、システム帯域の先頭周波数から１番目と５番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃１）、２番目と６番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃２）、３番目と７番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃３）、並びに、４番目と８番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃４）が組み合わせとして予め定められている点で図２（ｂ）に示すシステム帯域の状態と相違する。図３（ａ）においては、８個のグループ帯域が存在するものの、送信データのマッピングパターンは４パターンに限定されるため、マッピング先のグループ帯域を通知するための情報量は２ビットで済ますことができる。なお、図３（ａ）においては、移動端末装置ＵＥにおける受信品質情報等に基づいてＧｒｏｕｐパターン＃１〜Ｇｒｏｕｐパターン＃４に、それぞれユーザ＃１〜ユーザ＃４に対する送信データがマッピングされた状態について示している。
図３（ｂ）においては、各ユーザに対する送信データがマッピングされるグループ帯域の帯域幅がリソースブロックの帯域幅（ここでは２ＭＨｚ）に指定され、システム帯域が４０個のグループ帯域に分割された場合について示している。図３（ｂ）においては、システム帯域の先頭周波数から１番目、５番目、９番目、１３番目、１７番目、２１番目、２５番目、２９番目、３３番目及び３７番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃１）、２番目、６番目、１０番目、１４番目、１８番目、２２番目、２６番目、３０番目、３４番目及び３８番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃２）、３番目、７番目、１１番目、１５番目、１９番目、２３番目、２７番目、３１番目、３５番目及び３９番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃３）、４番目、８番目、１２番目、１６番目、２０番目、２４番目、２８番目、３２番目、３６番目及び４０番目に配置されるグループ帯域（Ｇｒｏｕｐパターン＃４）が組み合わせとして予め定められている。このため、図３（ｂ）においては、４０個のグループ帯域が存在するものの、送信データのマッピングパターンは４パターンに限定されるため、マッピング先のグループ帯域を通知するための情報量は２ビットで済ますことができる。なお、図３（ｂ）においても、図３（ａ）と同様に、移動端末装置ＵＥにおける受信品質情報等に基づいてＧｒｏｕｐパターン＃１〜Ｇｒｏｕｐパターン＃４に、それぞれユーザ＃１〜ユーザ＃４に対する送信データがマッピングされた状態について示している。
なお、第２のマッピング方法において、伝送時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）毎に各ユーザに対する送信データを異なるグループ帯域にマッピングすることは実施の形態として好ましい。すなわち、第２のマッピング方法においては、各ユーザに対する送信データが同一のグループ帯域にマッピングされることから、第１のマッピング方法に比べて受信品質特性を改善することができない。上述したように、伝送時間間隔毎に各ユーザに対する送信データを異なるグループ帯域にマッピングする場合には、各ユーザに対する送信データが、異なる受信品質特性を有するグループ帯域にマッピングでき、受信品質特性をある程度改善することが可能となる。
この場合、例えば、図４に示すように、伝送時間間隔毎に各ユーザに対する送信データのマッピング先となるグループ帯域を隣接するグループ帯域にシフトすることが考えられる。このように各ユーザに対する送信データのマッピング先となるグループ帯域をシフトする場合には、マッピング先のグループ帯域を通知するための情報量を極端に増大させることなく、伝送時間間隔毎に各ユーザに対する送信データを異なるグループ帯域にマッピングすることができるので、マッピング先のグループ帯域を通知するための情報量の増大を抑制しつつ、送信データの受信品質特性を改善することが可能となる。なお、図４においては、図３（ａ）に示すグループ帯域の構成を例に使用している。
また、上述した第１、第２のマッピング方法が選択される場合、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、各ユーザ（に対する送信データ）をグループ帯域へ割り当てるためのスケジューリングＡと、割り当てたグループ帯域内においてリソースブロック単位で送信データを割り当てるためのスケジューリングＢとが行われる。この場合、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、i）スケジューリングＡ及びスケジューリングＢを同一処理で行うか（第１のスケジューリング方法）、或いは、ii）スケジューリングＡ及びスケジューリングＢをそれぞれ独立に行う（第２のスケジューリング方法）。なお、これらのスケジューリング方法は、上位局装置からの指示に応じて基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいて選択的に切り替えられるものとなっている。
第１のスケジューリング方法としては、システム帯域を分割して構成される全てのグループ帯域と、送信データをマッピングする全てのユーザとの組み合わせの中から、想定され得る全ての割り当てパターンを列挙し、システム全体で最も高いスループットを実現する割り当てパターンを探索してスケジューリングを行う方法（以下、「全探索法」という）と、各ユーザに割り当てるグループ帯域数に制限を加えつつ、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報に応じてリソースブロック単位でスケジューリングを行う方法（以下、「グループ数制限付き探索法」という）とがある。
なお、全探索法においては、システム全体で最も高いスループットを実現する割り当てパターンを探索することから、第１、第２のスケジューリング方法の中で最もシステム全体のスループットを向上することができる。その反面、グループ帯域数と各グループ帯域に割り当てるユーザ数に応じて、所望の割り当てパターンを探索するための処理量が膨大になる。例えば、グループ帯域数が「４」であり、ユーザ数が「３２」である場合には、割り当てパターン数は「４３２」（約１．９ × １０１９）通りに及び、これらの組み合わせを全て考慮する必要がある。
グループ数制限付き探索法においては、まず、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおけるＣＱＩに基づいてプロポーショナルフェアネス法によりＰＦ値を算出し、図５（ａ）に示すように、ＰＦ値によって順位付けされたリソースブロックを求める。なお、プロポーショナルフェアネス法とは、ユーザ毎に瞬間的な受信品質と平均的な受信品質との比を測定し、この値が最大となるユーザに無線リソースを割り当てる方法である。そして、図５（ｂ）に示すように、これらのリソースブロックをＰＦ値が高い順に、各ユーザに割り当てるグループ帯域数を超えないようにリソースブロック単位でスケジューリングを行う。なお、図５（ｂ）においては、各ユーザに割り当てるグループ帯域数が２個である場合について示している。すなわち、図５（ａ）において、ユーザ＃１に割り当てられた１３番目のリソースブロック（ＲＢ＃１３）は、３個目のグループ帯域（Ｇｒｏｕｐ＃３）に含まれている。ユーザ＃１には、既に１番目及び２番目のグループ帯域（Ｇｒｏｕｐ＃１、Ｇｒｏｕｐ＃２）が割り当てられていることから、リソースブロック（ＲＢ＃１３）へのスケジューリングが制限されることとなる。このグループ数制限付き探索法においては、上述した全探索法と比べて処理量を大幅に低減しつつ、システム全体におけるスループットを向上することが可能となる。
なお、ここでは、グループ数制限付き探索法において、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報としてＰＦ値を算出し、このＰＦ値に基づいてリソースブロック単位でスケジューリングを行う場合について示しているが、受信品質情報としては、これに限定されるものではない。例えば、移動端末装置ＵＥで測定されたＳＩＮＲ値を受信品質情報として用い、このＳＩＮＲ値に基づいてリソースブロック単位でスケジューリングを行うようにしても良い。この場合においても、ＰＦ値を用いる場合と同様に、上述した全探索法と比べて処理量を大幅に低減しつつ、システム全体におけるスループットを向上することが可能となる。
一方、第２のスケジューリング方法としては、グループ帯域の平均の受信品質情報に基づいてグループ帯域へユーザを割り当てた後に、割り当てたグループ帯域内においてリソースブロック単位で送信データを割り当てるためのスケジューリングを行う探索法（以下、「独立探索法」という）と、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報に応じてリソースブロック単位でスケジューリングを行った後、システム帯域を複数に分割して各ユーザにデータレートの高いグループ帯域を割り当てると共に、分割後の帯域においてリソースブロック単位でスケジューリングを行う探索法（以下、「再帰型探索法」という）とがある。
独立探索法においては、例えば、グループ帯域の平均のＳＩＮＲ値又はＰＦ値、或いは、グループ帯域に含まれるリソースブロックのうち、ＳＩＮＲ値又はＰＦ値が良好な所定数のリソースブロックの平均のＳＩＮＲ値又はＰＦ値に基づいてグループ帯域へユーザの割り当てが行われる。なお、このように各グループ帯域へユーザを割り当てると、グループ帯域に複数のユーザが割り当てられる。この場合において、無制限にユーザを割り当てる場合、グループ帯域間で割り当てられるユーザ数に隔差が生じ、システム全体のスループットが低下する事態が発生する。このようなグループ帯域間に割り当てられるユーザ数の隔差を防止するために、各グループ帯域に割り当てるユーザ数に制限を設け、ユーザ数を均等にするようにしても良い。同様の観点から、各グループ帯域における干渉電力量やデータ負荷量を一定にするようにしても良い。そして、このようにしてグループ帯域へユーザを割り当てた後、独立探索法においては、割り当てたグループ帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報（ＳＩＮＲ値やＰＦ値）に応じてリソースブロック単位でスケジューリングが行われる。
図６は、独立探索法において、グループ帯域の平均のＳＩＮＲに基づいてグループ帯域へユーザ＃１の割り当てが行われた場合のシステム帯域の状態の説明図である。なお、図６においては、グループ帯域が１０ＭＨｚであり、各ユーザに割り当てる帯域が２０ＭＨｚである場合について示している。また、図６においては、ユーザ＃１の移動端末装置ＵＥで測定されたＳＩＮＲのうち、各グループ帯域の平均のＳＩＮＲに基づいてグループ帯域へのユーザ＃１の割り当てが行われた場合について示している。
図６に示すように、ユーザ＃１におけるグループ帯域の平均のＳＩＮＲは、１番目と５番目のグループ帯域が最も良好であることから、これらのグループ帯域にユーザ＃１の送信データが割り当てられることとなる。このように独立探索法においては、例えば、グループ帯域の平均のＳＩＮＲに基づいてグループ帯域へのユーザの割り当てが行われることから、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。特に、図６に示すように、複数のグループ帯域にユーザを割り当てる場合には、極めて高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、より移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。
再帰型探索法としては、ＰＦ値等の受信品質情報を用いてリソースブロック単位でのスケジューリングを行った後、システム帯域をグループ帯域幅に分割して各ユーザにデータレートの高いグループ帯域を割り当て、ユーザ毎にデータレート（又はＳＩＮＲ値）の高い２個のグループ帯域を選択し、再びＰＦ値等の受信品質情報を用いてリソースブロック単位でスケジューリングを行う第１再帰型探索法と、システム帯域を２分割して各ユーザにデータレート（又はＳＩＮＲ値）の高いグループ帯域を割り当てると共に、分割後の帯域においてＰＦ値等の受信品質情報を用いてリソースブロック単位でスケジューリングを行う処理を、分割後の帯域が指定されたグループ帯域に到達するまで繰り返す第２再帰型探索法とがある。
第１再帰型探索法においては、まず、図７（ａ）に示すように、例えば、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおけるＣＱＩに基づいて算出したＰＦ値を用いてリソースブロック単位でスケジューリングが行われる。次に、図７（ｂ）に示すように、システム帯域をグループ帯域幅（ここでは１０ＭＨｚ）に分割して、各ユーザにデータレートの高いグループ帯域が割り当てられる（ここでは、説明の便宜上、リソースブロック数の数が多いほどデータレートが高いものとする）。そして、図７（ｃ）に示すように、ユーザ毎にデータレートの高い２個のグループ帯域が選択される。例えば、ユーザ＃１においては、３番目と６番目のグループ帯域がデータレートの高い２個のグループ帯域として選択される（Ｇｒｏｕｐ＃３、Ｇｒｏｕｐ＃６）。なお、この場合、選択されなかったユーザ（Ｇｒｏｕｐ＃３では、ユーザ＃４）の送信データはグループ帯域から削除される。最後に、図７（ｄ）に示すように各グループ帯域内において、再びＰＦ値を用いてリソースブロック単位でスケジューリングが行われる。この第１再帰型探索法においては、リソースブロックにおけるＣＱＩに基づいて算出したＰＦ値を反映してスケジューリングが行われることから、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。
第２再帰型探索法においては、まず、図８（ａ）に示すように、例えば、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおけるＣＱＩに基づいて算出したＰＦ値を用いてリソースブロック単位でスケジューリングが行われる。次に、図８（ｂ）に示すように、システム帯域を２分割して各ユーザにデータレートの高いグループ帯域が割り当てられる。例えば、ユーザ＃１においては、左方側の帯域の７個のリソースブロックに割り当てられているのに対し、右方側の帯域の６個のリソースブロックに割り当てられている。また、ユーザ＃２においては、左方側の帯域の７個のリソースブロックが割り当てられているのに対し、右方側の帯域には割り当てられていない。このため、ユーザ＃１、ユーザ＃２は、左方側の帯域が割り当てられる。そして、図８（ｃ）に示すように、分割後の帯域内においてＰＦ値を用いてリソースブロック単位でスケジューリングが行われる。さらに、この分割後の帯域を２分割して各ユーザにデータレートの高いグループ帯域を割り当てると共に、分割後の帯域においてＰＦ値を用いてリソースブロック単位でスケジューリングを行う処理が、分割後の帯域が指定されたグループ帯域（例えば、１０ＭＨｚ）に到達するまで繰り返し行われる。この第２再帰型探索法においても、第１再帰型探索法と同様に、リソースブロックにおけるＣＱＩに基づいて算出したＰＦ値を反映してスケジューリングが行われることから、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。
なお、ここでは、第１、第２再帰型探索法において、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報としてＰＦ値を算出し、このＰＦ値に基づいてリソースブロック単位でスケジューリングを行う場合について示しているが、受信品質情報としては、これに限定されるものではない。例えば、移動端末装置ＵＥで測定されたＳＩＮＲ値を受信品質情報として用い、このＳＩＮＲ値に基づいてリソースブロック単位でスケジューリングを行うようにしても良い。この場合においても、ＰＦ値を用いる場合と同様に、リソースブロックにおけるＳＩＮＲ値を反映してスケジューリングが行われることから、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。
上述した全探索法以外のスケジューリング方法においては、特に送信データをマッピングするユーザ数が少ない場合に各グループ帯域に割り当てるユーザ数が偏ることによってユーザが割り当てられないグループ帯域が発生し、システム全体のスループットが低下する事態が発生し得る。このようなユーザが割り当てられないグループ帯域の存在に起因するスループットの低下を防止するため、各グループ帯域に割り当てるユーザ数を制御することが好ましい。
このため、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、１）各グループ帯域に割り当てられるユーザ数の上限を規定し、或いは、２）各グループ帯域に割り当てるユーザ数の下限を規定する。各グループ帯域に割り当てられるユーザ数の上限を規定した場合には、各グループ帯域に割り当てられるユーザ数のばらつきを抑制することができるので、ユーザが割り当てられないグループ帯域を発生し難くすることができ、システム全体のスループットが低下する事態を防止することが可能となる。また、各グループ帯域に割り当てるユーザ数の下限を規定する場合には、ユーザが割り当てられないグループ帯域の発生を確実に防止できるので、システム全体のスループットが低下する事態を防止することが可能となる。
基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、これらの第１、第２のマッピング方法に従って、１又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データのマッピングを行い、マッピング先となったグループ帯域をマッピング情報として各ユーザの移動端末装置ＵＥに通知する。マッピング情報を通知する際、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、１）送信データのマッピングを開始する際に通知するか（第１の通知方法）、２）送信データの伝送間隔時間（ＴＴＩ）毎に通知するか（第２の通知方法）、或いは、３）上位レイヤにおけるシグナリングで通知する（第３の通知方法）。これらの通知方法は、上位局装置からの指示に応じて基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂで選択的に切り替えられるものとなっている。
第１の通知方法は、例えば、上述した第２のマッピング方法でグループ帯域に対する送信データのマッピングを行う場合に利用される。マッピング情報の通知には、例えば、報知情報やＲＲＣシグナリングが利用される。この場合には、送信データの送信を開始する際にマッピング情報を１回だけ通知するだけで済ますことができるので、マッピング情報を通知するために必要となるシグナリング量を低く抑えることが可能である。
第２の通知方法は、例えば、上述した第１のマッピング方法に従って伝送間隔時間毎にユーザに割り当てるグループ帯域を切り替える場合に利用される。マッピング情報の通知には、例えば、制御信号が利用される。この場合には、伝送間隔時間毎に切り替えて割り当てられたグループ帯域を適切にユーザに通知することが可能となる反面、伝送間隔時間毎にマッピング情報を通知する必要があることから、グループ帯域数及びユーザ数に応じてマッピング情報を通知するためのシグナリング量が増大する。なお、この第２の通知方法は、上述した第２のマッピング方法で送信データをマッピングするグループ帯域を伝送時間間隔毎に変更する場合にも利用される（図４参照）。
第３の通知方法は、例えば、伝送時間間隔よりも長い間隔でマッピング先となるグループ帯域を切り替えるような場合に利用される。マッピング情報の通知には、例えば、報知情報やＲＲＣシグナリングが利用される。この場合には、第１の通知方法の場合ほどマッピング情報を通知するためのシグナリング量を低く抑えることができないが、第２の通知方法の場合よりもシグナリング量を低く抑えることが可能である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。図９を参照しながら、本発明の実施例に係る移動端末装置（ＵＥ）１０及び基地局装置（Ｎｏｄｅ Ｂ）２０を有する移動通信システム１について説明する。図９は、本実施の形態に係る移動端末装置１０及び基地局装置２０及びを有する移動通信システム１の構成を説明するための図である。なお、図９に示す移動通信システム１は、例えば、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ(別名：ＬＴＥ（Long Term Evolution）、或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。また、この移動通信システム１は、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
図９に示すように、移動通信システム１は、基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する複数の移動端末装置１０（１０１、１０２、１０３、・・・１０ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。移動端末装置１０は、セル５０において基地局装置２０とＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにより通信を行っている。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。
各移動端末装置（１０１、１０２、１０３、・・・１０ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動端末装置１０として説明を進める。説明の便宜上、基地局装置２０と無線通信するのは移動端末装置１０であるが、より一般的には移動端末も固定端末も含むユーザ装置（ＵＥ： User Equipment）でよい。
移動通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
ここで、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動端末装置１０で共有される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）と、物理下りリンク制御チャネル（下りＬ１／Ｌ２制御チャネル）とが用いられる。この物理下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。送信データは、このユーザデータに含まれる。また、物理下りリンク制御チャネルにより、上述した第２の通知方法におけるマッピング先となるグループ帯域を含むマッピング情報などが通知される。
また、下りリンクにおいては、Ｐｈｙｓｉｃａｌ−Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ（Ｐ−ＢＣＨ）等の報知チャネルが送信される。この報知チャネルにより、上述した第１の通知方法におけるマッピング先となるグループ帯域を含むマッピング情報などが通知される。このＰ−ＢＣＨは、上述したＰＤＳＣＨにマッピングされて、基地局装置２０より移動端末装置１０に伝送される。
上りリンクについては、各移動端末装置１０で共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルである物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）とが用いられる。この物理上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理上りリンク制御チャネルにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ:Channel Quality Indicator）等が伝送される。
また、上りリンクにおいては、初期接続等のための物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）が定義されている。移動端末装置１０は、このＰＲＡＣＨにおいて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。
ここで、図１０を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置２０の構成について説明する。図１０に示すように、基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。
下りリンクにより基地局装置２０から移動端末装置１０に送信されるユーザデータは、基地局装置２０の上位に位置する上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４においては、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（radio link control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ： Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて、送受信部２０３に転送される。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、送受信部２０３に転送される。
また、ベースバンド信号処理部２０４は、上述した報知チャネルにより、移動端末装置１０に対して、セル５０における通信のための制御情報（以下、「報知情報」という）を通知する。当該セル５０における通信のための報知情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨにおけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）等が含まれる。また、報知情報には、基地局装置２０で選択されるマッピング方法によっては、マッピング先となるグループ帯域を含むマッピング情報が含まれる。
送受信部２０３においては、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部２０２で増幅されて送受信アンテナ２０１より送信される。なお、この送受信部２０３が有する送信機能において、送信手段が構成される。
一方、上りリンクにより移動端末装置１０から基地局装置２０に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
ベースバンド信号処理部２０４においては、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図１１は、本実施の形態に係る基地局装置２０が有するベースバンド信号処理部２０４の機能ブロック図である。受信信号に含まれたリファレンス信号（参照信号）は、同期検出・チャネル推定部２１１及びＣＱＩ測定部２１２に入力される。同期検出・チャネル推定部２１１は、移動端末装置１０から受信したリファレンス信号の受信状態に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定する。ＣＱＩ測定部２１２は、移動端末装置１０から受信される広帯域の品質測定用リファレンス信号からＣＱＩを測定している。一方、ベースバンド信号処理部２０４に入力した受信信号は、当該受信信号に付加されたサイクリックプレフィックスがＣＰ除去部２１３で除去された後、高速フーリエ変換部２１４でフーリエ変換されて周波数領域の情報に変換される。周波数領域の情報に変換された受信信号は、サブキャリアデマッピング部２１５にて周波数領域でデマッピングされる。サブキャリアデマッピング部２１５は、移動端末装置１０でのマッピングに対応してデマッピングする。周波数領域等化部２１６は、同期検出・チャネル推定部２１１から与えられるチャネル推定値に基づいて受信信号を等化する。逆離散フーリエ変換部２１７は、受信信号を逆離散フーリエ変換して、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。そして、データ復調部２１８及びデータ復号部２１９にて、伝送フォーマット（符号化率、変調方式）に基づいて復調、復号されて送信データが再生される。
スケジューラ２２０には、送信信号を処理する上位局装置３０から送信データ及び再送指示が入力される。この再送指示には、上述したグループ帯域の帯域幅を指定すると共に、このグループ帯域に対する送信データのマッピング方法を指定する内容が含まれている。例えば、再送指示には、図２（ａ）に示すようにグループ帯域の帯域幅を２０ＭＨｚに指定すると共に、上述した第１のマッピング方法を指定する内容や、図３（ａ）に示すようにグループ帯域の帯域幅を１０ＭＨｚに指定すると共に、上述した第２のマッピング方法を指定する内容が含まれる。なお、第１のマッピング方法が指定される場合には、上述した第１、第２のスケジューリング方法が併せて指定されると共に、これらの第１、第２のスケジューリング方法の中のいずれかのスケジューリング方法（例えば、上述したグループ数制限付き探索法）が指定される。一方、第２のマッピング方法が指定される場合には、予め定められたグループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンが併せて指定される。また、再送指示には、送信データのマッピング方法に応じて、移動端末装置１０に対するマッピング情報の通知方法を指定する内容が含まれている。例えば、再送指示には、上述した第１〜第３の通知方法を指定する内容が含まれる。一方、スケジューラ２２０には、同期検出・チャネル推定部２１１で推定されたチャネル推定値、並びに、ＣＱＩ測定値２１２で測定されたＣＱＩが入力される。スケジューラ２２０は、上位局装置３０から入力された再送指示の内容に基づいて、これらのチャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら上下制御信号及び上下共有チャネル信号のスケジューリングを行う。
下り共有チャネル信号生成部２２１は、スケジューラ２２０により決定されたスケジュール情報に基づいて、上位局装置３０からの送信データを用いて下り共有チャネル信号を生成する。下り共有チャネル信号生成部２２１において、送信データは、符号化部２２１ａで符号化され、データ変調部２２１ｂで変調された後、離散フーリエ変換部２２１ｃで逆フーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング部２２４に出力される。
下り制御信号生成部２２２は、スケジューラ２２０により決定されたスケジュール情報に基づいて、下り制御信号を生成する。下り制御信号生成部２２２において、下り制御信号のための情報は、符号化部２２２ａで符号化され、データ変調部２２２ｂで変調された後、離散フーリエ変換部２２２ｃでフーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング部２２４に出力される。例えば、上述した第２の通知方法によりマッピング情報を移動端末装置１０に通知する場合には、マッピング情報を含む下り制御信号が生成される。
報知チャネル信号生成部２２３には、上位局装置３０から再送指示が入力される。報知チャネル信号生成部２２３は、上述した第１又は第３の通知方法によりマッピング情報を移動端末装置１０に通知する場合に、マッピング情報を含む報知チャネル信号を生成する。生成された報知チャネル信号は、サブキャリアマッピング部２２４に出力される。
サブキャリアマッピング部２２４は、マッピング手段として機能するものであり、下り共有チャネル信号生成部２２１から入力される下り共有チャネル信号、下り制御信号生成部２２２から入力される下り制御信号、並びに、報知チャネル信号生成部２２３から入力される報知チャネル信号のサブキャリアに対するマッピングを行う。この場合、下り共有チャネル信号及び下り制御信号は、上位局装置３０からの再送指示の内容に応じたグループ帯域にマッピングされる。
サブキャリアマッピング部２２４によりマッピングされた送信データは、逆高速フーリエ変換部２２５で逆高速フーリエ変換されて周波数領域の信号から時系列の信号に変換された後、サイクリックプレフィックス付加部（ＣＰ付加部）２２６でサイクリックプレフィックスが付加される。なお、サイクリックプレフィクスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。
次に、図１２を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置１０の構成について説明する。図１２に示すように、移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ（Hybrid ARQ））の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部１０３に転送される。送受信部１０３においては、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部１０２で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。
図１３は、本実施の形態に係る移動端末装置１０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図である。送受信部１０３から出力される受信信号がＯＦＤＭ信号復調部１１１で復調される。受信品質測定部１１２においては、受信したリファレンス信号の受信状態から受信品質を測定する。受信品質測定部１１２は、基地局装置２０が下りリンクのＯＦＤＭ通信で使用する広帯域に渡るチャネルの受信品質を測定し、測定した受信品質情報を後述する上り制御信号生成部１１６に通知する。報知チャネル／下り制御信号復号部１１３においては、ＯＦＤＭ復調された下りリンクの受信信号から報知チャネル信号及び下り制御信号を復号し、これらに含まれるマッピング情報を後述するサブキャリアマッピング部１１７に通知する。下り制御信号に含まれるマッピング情報は、ＯＦＤＭ信号復調部１１１におけるＯＦＤＭ復調に反映される。これにより、移動端末装置１０において、基地局装置２０で当該移動端末装置１０に割り当てられたグループ帯域を特定することができるものとなっている。下り共有チャネル信号復号部１１４においては、ＯＦＤＭ復調された下りリンクの受信信号から下り共有チャネルを復号する。下り共有チャネル信号復号部１１４において、受信信号は、逆離散フーリエ変換部１１４ａで逆離散フーリエ変換されて周波数領域から時間領域の信号に変換された後、データ復調部１１４ｂ及びデータ復号部１１４ｃにて、伝送フォーマット（符号化率、変調方式）に基づいて復調、復号されて送信データが再生される。
上り共有チャネル信号生成部１１５は、アプリケーション部１１０から与えられる送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。上り共有チャネル信号生成部１１５において、送信データは、符号化部１１５ａで符号化され、データ変調部１１５ｂで変調された後、離散フーリエ変換部１１５ｃで逆フーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング１１７に出力される。
上り制御信号生成部１１６は、アプリケーション部１１０から与えられる送信データ、並びに、受信品質測定部１１２から通知された受信品質情報に基づいて上り制御信号を生成する。上り制御信号生成部１１６において、上り制御信号のための情報は、符号化部１１６ａで符号化され、データ変調部１１６ｂで変調された後、離散フーリエ変換部１１６ｃで逆フーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング１１７に出力される。
サブキャリアマッピング部１１７は、上り共有チャネル信号生成部１１５から入力される上り共有チャネル信号、並びに、上り制御信号生成部１１６から入力される上り制御信号のサブキャリアに対するマッピングを行う。この場合、上り共有チャネル信号及び上り制御信号は、報知チャネル／下り制御信号復号部１１３から通知されたマッピング情報に応じて、基地局装置２０から指定されたグループ帯域にマッピングされる。
サブキャリアマッピング部１１７によりマッピングされた送信データは、逆高速フーリエ変換部１１８で逆高速フーリエ変換されて周波数領域の信号から時系列の信号に変換された後、サイクリックプレフィックス付加部（ＣＰ付加部）１１９でサイクリックプレフィックスが付加される。なお、サイクリックプレフィクスは、マルチパス伝搬遅延及び基地局装置２０における複数ユーザ間の受信タイミングの差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部１０３に送出される。
このように本実施の形態に係る移動通信システム１においては、基地局装置２０がシステム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、１又は複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングし、このマッピングされた送信データを下りリンクで移動端末装置１０に送信するようにしたことから、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。特に、複数のグループ帯域に各ユーザに対する送信データをマッピングする場合には、異なる帯域に送信データをマッピングすることができるので、より高い周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、移動端末装置における受信品質特性を更に向上することが可能となる。また、送信データを再送する場合においては、トランスポートブロックサイズの増大に起因する再送効率の劣化を抑制でき、効率よく送信データを送信することが可能となる。
特に、本実施の形態に係る基地局装置２０においては、移動端末装置１０からの受信品質情報やシステム全体のスループットに基づいて任意のグループ帯域に送信データをマッピングできるようにしたことから（第１のマッピング方法）、移動端末装置１０における受信品質情報やシステム全体のスループットの良好なグループ帯域に送信データをマッピングでき、移動端末装置１０における受信品質特性を改善させることが可能となる。
また、本実施の形態に係る基地局装置２０においては、移動端末装置１０からの受信品質情報やシステム全体のスループットに基づいて予め定められたグループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて送信データをマッピングできるようにしてことから、上述した第１のマッピング方法ほどの受信品質特性の改善効果は得られないものの、第１のマッピング方法に比べてマッピング先のグループ帯域を移動端末装置１０に通知するための情報量を低減することが可能となる。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
１ 移動通信システム
１０ 移動端末装置
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
１１１ ＯＦＤＭ信号復調部
１１２ 受信品質測定部
１１３ 報知チャネル／下り制御信号復号部
１１４ 下り共有チャネル信号復号部
１１５ 上り共有チャネル信号生成部
１１６ 上り制御信号生成部
１１７ サブキャリアマッピング部
１１８ 逆高速フーリエ変換部
１１９ サイクリックプレフィックス付加部
２０ 基地局装置
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
２１１ 同期検出・チャネル推定部
２１２ ＣＱＩ測定部
２１３ ＣＰ除去部
２１４ 高速フーリエ変換部
２１５ サブキャリアデマッピング部
２１６ 周波数領域等化部
２１７ 逆離散フーリエ変換部
２１８ データ復調部
２１９ データ復号部
２２０ スケジューラ
２２１ 下り共有チャネル信号生成部
２２２ 下り制御信号生成部
２２３ 報知チャネル信号生成部
２２４ サブキャリアマッピング部
２２５ 逆高速フーリエ変換部
２２６ サイクリックプレフィックス付加部
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
５０ セル

Claims (15)

  1. システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、１又は複数の前記グループ帯域にユーザに対する送信データをマッピングするマッピング手段と、前記マッピング手段によりマッピングされた送信データを下りリンクで移動端末装置に送信する送信手段とを具備し、
    前記マッピング手段は、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて任意の前記グループ帯域に前記ユーザに対する送信データをマッピングする第１のマッピング方法と、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて予め定められた前記グループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて前記ユーザに対する送信データをマッピングする第２のマッピング方法と、を選択的に用いてマッピングすることを特徴とする基地局装置。
  2. 前記ユーザに対する送信データを前記グループ帯域へ割り当てるための第１のスケジューリングと、割り当てたグループ帯域内においてリソースブロック単位で送信データを割り当てるための第２のスケジューリングとを同一処理で行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  3. システム帯域を分割して構成される全てのグループ帯域と、送信データをマッピングする全てのユーザとの組み合わせの中から、想定され得る全ての割り当てパターンを列挙し、システム全体で最も高いスループットを実現する割り当てパターンを探索してスケジューリングを行う方法、又は各ユーザに割り当てるグループ帯域数に制限を加えつつ、システム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報に応じてリソースブロック単位でスケジューリングを行う方法を用いることで、前記第１のスケジューリングと前記第２のスケジューリングとを同一処理で行うことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
  4. 前記ユーザに対する送信データを前記グループ帯域へ割り当てるための第１のスケジューリングと、割り当てたグループ帯域内においてリソースブロック単位で送信データを割り当てるための第２のスケジューリングとをそれぞれ独立に行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  5. グループ帯域の平均の受信品質情報に基づいてグループ帯域へユーザを割り当てた後に、割り当てたグループ帯域内においてリソースブロック単位で送信データを割り当てるためのスケジューリングを行う方法、又はシステム帯域を構成する全てのリソースブロックにおける受信品質情報に応じてリソースブロック単位でスケジューリングを行った後、システム帯域を複数に分割して各ユーザにデータレートの高いグループ帯域を割り当てると共に、分割後の帯域においてリソースブロック単位でスケジューリングを行う方法を用いることで、前記第１のスケジューリングと前記第２のスケジューリングとをそれぞれ独立に行うことを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
  6. 前記マッピング手段は、前記第２のマッピング方法を用いる場合、伝送時間間隔毎に異なる前記グループ帯域に前記ユーザに対する送信データをマッピングすることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  7. 前記マッピング手段は、前記第２のマッピング方法を用いる場合、伝送時間間隔毎に隣接する前記グループ帯域に前記ユーザに対する送信データをシフトさせてマッピングすることを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
  8. 前記マッピング手段により前記ユーザに対する送信データがマッピングされた前記グループ帯域を含むマッピング情報を前記移動端末装置に通知するマッピング情報通知手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の基地局装置。
  9. 前記マッピング情報通知手段は、前記ユーザに対する送信データの送信を開始する際に前記マッピング情報を通知することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
  10. 前記マッピング情報通知手段は、前記マッピング情報を報知チャネル信号で通知することを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
  11. 前記マッピング情報通知手段は、伝送時間間隔毎に前記マッピング情報を通知することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
  12. 前記マッピング情報通知手段は、前記マッピング情報を制御信号で通知することを特徴とする請求項１１記載の基地局装置。
  13. 前記マッピング情報通知手段は、上位レイヤからの指示に応じて前記マッピング情報を通知することを特徴とする請求項８記載の基地局装置。
  14. 前記マッピング情報通知手段は、前記マッピング情報を報知チャネル信号で通知することを特徴とする請求項１３記載の基地局装置。
  15. システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、１又は複数の前記グループ帯域にユーザに対する送信データをマッピングするマッピング工程と、マッピングされた送信データを下りリンクで移動端末装置に送信する送信工程とを具備し、
    前記マッピング工程において、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて任意の前記グループ帯域に前記ユーザに対する送信データをマッピングする第１のマッピング方法と、前記移動端末装置からの受信品質情報又はシステム全体におけるスループット量に基づいて予め定められた前記グループ帯域の組み合わせに応じたマッピングパターンに基づいて前記ユーザに対する送信データをマッピングする第２のマッピング方法と、を選択的に用いてマッピングすることを特徴とする情報送信方法。
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