JP5404462B2

JP5404462B2 - 基地局装置、移動局装置および集積回路

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Publication number: JP5404462B2
Application number: JP2010028531A
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Inventors: 宏樹高橋; 泰弘浜口; 一成横枕; 理中村; 淳悟後藤
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Description

本発明は、無線通信システムにおける無線リソース割り当てに関する。

近年のデータ通信量の増加に伴い、より高い周波数利用効率を有する移動体通信システムの必要性が高まっている。その様な中で第３．９世代無線通信規格と呼ばれるＬＴＥ（Long Term Evolution）規格の標準化が完了しており、またＬＴＥの次世代の後継規格となるＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced、IMT-A等とも称される。）の標準化が現在行なわれている。上記無線通信規格が用いられる移動体通信システムのアップリンク（移動局装置から基地局装置への通信）では、一般的に移動局装置が限られた送信電力で増幅器の電力利用効率を高く維持する必要がある為、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio:ピーク対平均電力比）特性が良好であるシングルキャリアを用いた通信方式が適している。例えばＬＴＥでは、シングルキャリアスペクトルを周波数領域で連続した周波数に割り当てるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられている。なお、ＳＣ−ＦＤＭＡはＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing）やＤＦＴ−ｐｒｅｃｏｄｅｄＯＦＤＭや、ＯＦＤＭｗｉｔｈＤＦＴＰｒｅｃｏｄｉｎｇ等とも称される。

一方ＬＴＥ−Ａにおいては、ＬＴＥと同様のＳＣ−ＦＤＭＡ方式に加え、ＳＣ−ＦＤＭＡのスペクトルを複数のサブキャリアから構成されるクラスタに分割し、各クラスタを任意の周波数帯域に配置するＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（DSC(Dynamic Spectrum Allocation:ダイナミックスペクトル制御)、SC-ASA(Single Carrier Adaptive Spectrum Allocation)、DFT-S-OFDM with SDC(Spectrum Division Control)等とも称される）と呼ばれる伝送方式が新たにサポートされることが決定している。ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭがＳＣ−ＦＤＭＡと大きく異なる点は、周波数領域においてスペクトルがクラスタ単位で離散的に配置される点であり、これによりＳＣ−ＦＤＭＡに比べより柔軟なスケジューリングを行なうことができ、特性改善および帯域の利用効率向上を図ることが可能である。一方でクラスタ分割数が多くなるにつれＰＡＰＲ特性は劣化する為、ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが適用される移動局装置は、増幅器のバックオフに余裕があるものに限定される。

したがって、ＬＴＥ−Ａシステムのアップリンクでは、基地局装置に近い等の理由により電力に余裕のある移動局装置は積極的にＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが用いられ、セルエッジ等の送信電力に制限のある移動局装置や、ＬＴＥに準拠した移動局装置（LTE-AではLTEに対する後方互換性が保障されている）ではＳＣ−ＦＤＭＡが用いられるといった通信方式の使い分けが行なわれることが想定される。

ところで、ＬＴＥシステムのアップリンクで使用される帯域の割当情報は、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）と呼ばれる信号を基地局装置が送信することで移動局装置に通知される。移動局装置は、検出したＰＤＣＣＨに含まれる、無線制御情報を示すＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマットのＲＡ（Resource Allocation）フィールドがどの周波数を用いて送信するかという割当情報を復号することで、割当情報を把握する。この割当情報は１２サブキャリアから構成されるＲＢ（Resource Block）を割り当ての最小単位とし、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡによる周波数軸での信号の連続配置しかないので、割当帯域の先頭のＲＢ番号（インデックス）と連続するＲＢ数を指定することによりＲＡフィールドのビットが生成されている（非特許文献１参照）。

図７は、アップリンクで使用される帯域の割り当てについて、連続配置を行った場合の一例を示す図である。図７では、＃０〜＃９の１０個のＲＢが用意されているシステム帯域に対し、移動局装置が＃１〜＃４の連続した４ＲＢに割り当てを行なう場合を示している。この時、基地局装置は移動局装置に対し先頭のＲＢインデックスである＃１とＲＢ数である４を通知することで、移動局装置は割り当てられた帯域を判別する。システム帯域における割り当て可能なＲＢ数がＮである場合に上記通知法であらゆる割り当てを通知する為に必要な情報ビット数は次式で表わされる。
ｃｅｉｌ（ｌｏｇ_２（Ｎ（Ｎ＋１）／２））・・・式（１）
ただし、ｃｅｉｌ（Ｘ）はＸの天井関数であり、Ｘ以上の最も小さい整数を表わす。式（１）のような指定方法を採用することにより、限られたＲＡフィールドサイズで効率よく割当情報の通知が可能となっている。

しかしながら、ＬＴＥ−Ａでは、前述のようにアップリンクにおいても離散配置がサポートされるため、制御情報量は連続配置の場合より多くなってしまう可能性がある。そこで、既に連続配置がサポートされているＬＴＥダウンリンクでは、割り当ての最小単位としてＲＢを用いず複数のＲＢをグループとしたＲＢＧ（RB Group）を用い、各ＲＢＧに割り当てられるかどうかをビットマップで指定することにより割当情報の削減を図りつつ離散配置の割当通知を可能としている。そのため、ＬＴＥ−Ａのアップリンクにおいても同様の手法が採用されることが十分に考えられる。

図８は、アップリンクで使用される帯域の割り当てについて、離散配置をする場合に、ＲＢＧを用いた通知法を行なう場合の一例を示す図である。図７では、＃０〜＃９までの１０個のＲＢが用意されているシステム帯域に対して、アップリンクの割り当てが行なわれる。一方、図８では、ＲＢＧサイズ（RBGに含まれるRB数）を２ＲＢとし、システム帯域に＃＃０〜＃＃４のＲＢＧが設定され、これによりアップリンクの割り当てが行なわれる。そして、ＲＢＧ＃＃１（RB#2、#3）、ＲＢＧ＃＃４（RB#8、#9）に割り当てを行なう場合、割当情報の通知は「０１００１」という５ビットで表わされる。システム帯域における割当可能なＲＢ数がＮで、ＲＢＧサイズをＰとした場合に上記通知法であらゆる割り当てと通知する為に必要な情報ビット数は次式で表わされる。
ｃｅｉｌ（Ｎ／Ｐ）・・・式（２）

このようにＲＢＧ単位で割り当てを指定することにより、より複雑な情報が必要な離散配置においても情報量を抑え割り当ての通知を行なうことができる。前記のように、ＳＣ−ＦＤＭＡを用いる移動局装置とＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを用いる移動局装置が混在するＬＴＥ−Ａアップリンクシステムでは割当単位をＲＢとする場合とＲＢＧとする場合といったように割当指定方法の異なる移動局装置が混在するものと考えられる。

3GPP TS 36.212 (V8.7.0)"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Multiplexing and channel coding"

しかしながら、ＲＢ単位で割り当てが行なわれる移動局装置とＲＢＧ単位で割り当てが行なわれる移動局装置が同一システムで混在する場合、後者の割当自由度は前者の割り当ての如何によって大きく制限される問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、異なる割当単位の移動局装置が混在するシステムにおいても高い周波数利用効率を達成するための基地局装置、移動局装置および集積回路を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の基地局装置は、移動局装置と無線通信を行なう基地局装置であって、ＲＢ（Resource Block）を割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、前記移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定め、帯域割り当てを決定し、前記各移動局装置へ割り当て情報を通知することを特徴とする。

このように、ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧを割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定め、帯域割り当てを決定し、各移動局装置へ割り当て情報を通知するので、異なる割当単位の移動局装置が混在するシステムにおいても、高い周波数利用効率を達成することが可能となる。

（２）また、本発明の基地局装置は、ＲＢＧを構成するＲＢ数を移動局装置毎に定めることにより、前記最小単位を新たに定めることを特徴とする。

このように、ＲＢＧを構成するＲＢ数を移動局装置毎に定めることにより、最小単位を新たに定めるので、柔軟なスケジューリングを行なうことが可能となり、周波数利用効率を向上させることが可能となる。

（３）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置毎に設定される通信帯域幅に基づいて、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定することを特徴とする。

このように、移動局装置毎に設定される通信帯域幅に基づいて、ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定するので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（４）また、本発明の基地局装置は、前記各移動局装置の通信品質に基づいて、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定することを特徴とする。

このように、各移動局装置の通信品質に基づいて、ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定するので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（５）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置毎に定められた前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に基づいて、割り当て可能な帯域を複数のサブバンドに分割し、前記各移動局装置の少なくとも一つに対して、いずれか一つのサブバンド内で前記ＲＢまたは前記ＲＢＧの割り当てを行なうと共に、前記各移動局装置に対し、前記サブバンドを特定する情報および前記サブバンドにおける割り当て情報を通知することを特徴とする。

このように、移動局装置毎に定められた前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に基づいて、割り当て可能な帯域を複数のサブバンドに分割し、前記各移動局装置の少なくとも一つに対して、いずれか一つのサブバンド内で前記ＲＢまたは前記ＲＢＧの割り当てを行なうので、スケジューリングの柔軟性を改善し、周波数利用効率を向上させることが可能となる。また、各移動局装置に対し、サブバンドを特定する情報およびサブバンドにおける割り当て情報を通知するので、割当情報の増加を抑えることが可能となる。

（６）また、本発明の基地局装置は、前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置以外の移動局装置に対する割り当てが完了した後、前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当てを行なうことを特徴とする。

このように、サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置以外の移動局装置に対する割り当てが完了した後、前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当てを行なうので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（７）また、本発明の基地局装置は、前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当ては、移動局装置毎に定められた前記ＲＢＧを構成するＲＢ数が大きい順に割り当てることを特徴とする。

このように、サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当ては、移動局装置毎に定められたＲＢＧを構成するＲＢ数が大きい順に割り当てるので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（８）また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置毎の伝搬路特性に基づいて、割り当てるサブバンドを決定することを特徴とする。

このように、移動局装置毎の伝搬路特性に基づいて、割り当てるサブバンドを決定するので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（９）また、本発明の基地局装置は、前記サブバンド内で割り当て可能な周波数の数に基づいて、割り当てるサブバンドを決定することを特徴とする。

このように、サブバンド内で割り当て可能な周波数の数に基づいて、割り当てるサブバンドを決定するので、割り当ての最小単位の差異によって、割り当てができない帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

（１０）また、本発明の基地局装置は、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を、前記各移動局装置の送信モードに基づいて、前記移動局装置毎に決定することを特徴とする。

このように、ＲＢＧを構成するＲＢ数を、各移動局装置の送信モードに基づいて、移動局装置毎に決定するので、システム帯域全体でＲＢを有効に使用することが可能となり、周波数利用効率を向上させることが可能となる。

（１１）また、本発明の基地局装置は、前記ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に合わせて前記ＲＢの割り当てを行なうことを特徴とする。

このように、ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に合わせて前記ＲＢの割り当てを行なうので、ＲＢＧ内に空いているＲＢがあるにも関わらず、割り当てができない状況になることを防止することができ、周波数利用効率を向上させることが可能となる。

（１２）また、本発明の基地局装置は、前記ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、割り当て帯域の両端の少なくとも一方は、前記ＲＢＧの一端と一致するように前記ＲＢの割り当てを行なうことを特徴とする。

このように、ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、割り当て帯域の両端の少なくとも一方は、ＲＢＧの一端と一致するようにＲＢの割り当てを行なうので、ＲＢを連続配置しなければならない移動局装置に対する割り当ての自由度を優先することが可能となる。

（１３）また、本発明の移動局装置は、上記（１）から（１２）のいずれかに記載の基地局装置と無線通信を行なう移動局装置であって、１以上のサブキャリアから構成されるＲＢ（Resource Block）または１以上のＲＢから構成されるＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位として、前記基地局装置から周波数リソースを与えられて無線通信を行なうことを特徴とする。

この構成により、ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧを割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定め、帯域割り当てを決定し、各移動局装置へ割り当て情報を通知するシステムを構成することが可能となる。これにより、異なる割当単位の移動局装置が混在するシステムにおいても、高い周波数利用効率を達成することが可能となる。

（１４）また、本発明の集積回路は、基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、移動局装置と無線通信を行なう機能と、ＲＢ（Resource Block）を割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、前記移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定める機能と、帯域割り当てを決定し、前記各移動局装置へ割り当て情報を通知する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする。

本発明によれば、離散配置を可能とする移動局装置においても割当情報の増大を抑圧しつつ柔軟なスケジューリングを行なうことができ、システム全体での帯域使用率の向上を図ることが可能となる。

本発明における、制御情報を移動局装置へ通知する基地局装置の構成について示すブロック図である。本発明に係る移動局装置の送信機構成の一例を示すブロック図である。各実施形態を適用すべきアップリンクの周波数帯域割り当て事例を説明する図である。本発明の第１の実施形態において、図３におけるＬＴＥ−Ａ移動局装置Ｅの割り当てを示す図である。本発明の第２の実施形態に係るＬＴＥ−Ａ移動局装置の割当例を示す図である。本発明の第３の実施形態において、帯域幅が２０ＲＢのシステム帯域に対し、１ＲＢＧ＝４ＲＢのＲＢＧ単位での離散配置が可能な第１の移動局装置と１ＲＢ単位での連続配置のみ可能な第２の移動局装置が割り当てられる例を示す図である。アップリンクで使用される帯域の割り当てについて、連続配置を行った場合の一例を示す図である。アップリンクで使用される帯域の割り当てについて、離散配置をする場合に、ＲＢＧを用いた通知法を行なう場合の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、この発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の実施形態は、基地局装置と携帯電話等の移動局装置が通信を行なう無線通信システムであり、基地局装置が移動局装置に割当可能な周波数の最小単位をＲＢの整数倍とする。ただし、ここでは、アップリンクのＣｌｕｓｔｅｒｅｄＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭについて説明を行なうが、離散配置に関する通知法であるため、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等の通信方式に用いても構わない。

図１は、本発明における、制御情報を移動局装置へ通知する基地局装置の構成について示すブロック図である。基地局装置では、移動局装置から送信され、伝搬路推定用の信号とデータが多重されている信号が、受信される。データ分離部１０１は、データを分離し、参照信号を得る。参照信号は、伝搬路推定部１０２に入力される。伝搬路推定部１０２は、既知信号である参照信号から伝搬路の周波数応答を推定する。伝搬路推定部１０２の出力は、帯域割当決定部１０３に入力される。推定された伝搬路情報により、帯域割当決定部１０３は、移動局装置がアップリンクで用いる帯域割当の決定を行なう。帯域割当決定部１０３で決定された帯域割当情報は、制御情報生成部１０４に入力され、制御情報生成部１０４では、変調方式や誤り訂正符号の符号化率等の情報も含む制御情報が生成される。生成された制御情報は、送信処理部１０５を介して移動局装置に通知される。

図２は、本発明に係る移動局装置の送信機構成の一例を示すブロック図である。図２では、移動局装置が基地局装置より通知された制御情報に含まれる帯域割当情報に基づき、データ送信を行なう。移動局装置では、受信処理部２０１で制御情報が受信される。帯域割当情報取得部２０２では、制御情報に含まれる帯域割当情報が抽出され、マッピング部２０３に入力される。一方で、送信データとなる情報ビットは、誤り訂正符号化および変調シンボルへの変換が施された後、ＤＦＴ部２０４に入力される。ＤＦＴ部２０４では、変調シンボルがＤＦＴ（Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換）により時間領域信号から周波数領域信号に変換され、マッピング部２０３に入力される。マッピング部２０３は、ＤＦＴ部２０４より与えられる周波数領域のデータ信号を帯域割当情報取得部２０２より与えられる帯域割当情報に基づき定められた周波数に配置する。

周波数領域に配置された信号は、ＩＤＦＴ部２０５において時間領域に変換され、参照信号多重部２０６で参照信号と多重される。ここでは、参照信号は時間領域で多重されているが、周波数領域であっても良い。参照信号を多重された信号は、ＣＰ付加部２０７においてＣＰ（Cyclic Prefix）が付加された後、無線部２０８を介して無線信号に変換され、基地局装置へ送信される。以後に示す各実施形態は図１に示した基地局装置の帯域割当決定部１０３における処理を説明している。

図３は、各実施形態を適用すべきアップリンクの周波数帯域割り当て事例を説明する図である。ここでは、システム帯域幅を４８ＲＢとするセル内に連続配置を行なうＬＴＥ移動局装置Ａ、Ｂと、離散配置を行なうＬＴＥ−Ａ移動局装置Ｃ、Ｄ、Ｅが存在している。ＬＴＥ移動局装置はＲＢ単位で、ＬＴＥ−Ａ移動局装置は１ＲＢＧ＝３ＲＢとなるＲＢＧ単位で、基地局装置がスケジューリングを行なっていく中で、２つのＬＴＥ移動局装置が図３に示されるように帯域を与えられ、割り当てを終了したものとする。この時、残りの空き帯域に対しては、ＬＴＥ−Ａ移動局装置のみが割当可能という状況になる。

ここで、ＬＴＥ移動局装置の割当帯域が、特定のＲＢＧの一部に割り当てられている場合、そのＲＢＧは、ＬＴＥ−Ａ移動局装置に割り当てることができない。図３では、ＬＴＥ移動局装置Ａ、Ｂ共に、割当帯域の両端がＲＢＧ内の１ＲＢのみに割り当てられている。このため、既に割り当てられているＲＢに隣接する２ＲＢはＲＢＧでの割り当てが行なえず、（２＋２）×２＝８ＲＢが割当不可能な帯域となる。結果、システム帯域の８／４８である１６．７％が使用不可能の状態でスケジューリングが終了し周波数利用効率が低下することになる。以下の実施形態を適用することによりこのような使用不可能な帯域を削減することが可能となる。

［第１の実施形態］＜サブバンド内での割り当て＞
本実施形態は、離散配置の移動局装置に対して行なわれるＲＢＧ単位での割り当てにおいて、ＲＢＧサイズをより小さいものに変更することで、スケジューリングの柔軟性を改善し、周波数利用効率を向上させるというものである。但し、割当単位を細かくした場合、割当情報に必要なＲＡフィールドが増加してしまう為、本実施形態ではシステム帯域を複数のサブバンドに分割し、１つの移動局装置に対して１つのサブバンド内での割り当てに制限することで割当候補となる帯域を限定し割当情報を削減する。本実施形態の一例について図４を用いて説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態において、図３におけるＬＴＥ−Ａ移動局装置Ｅの割り当てを示す図である。図３のように、１ＲＢＧ＝３ＲＢとしていた場合、ＬＴＥ−Ａ移動局装置ＥはＲＢＧインデックス＃＃４（RBインデックス＃１２〜＃１４）のみに割り当てられ、他のＲＢＧは割当不可帯域となり２ＲＢＧ以上の割り当てを行なうことができなかった。

一方、本実施形態では、ＲＢＧサイズを１、サブバンド数を３とすることにより、ＬＴＥ−Ａ移動局装置Ｅは、１つのサブバンド（図４ではサブバンド００）内での割り当てに限られるが、ＲＢ単位での割り当てを行なうことができ、その結果、ＲＢＧサイズが３であった場合には割り当てることができなかったＲＢインデックス＃０、＃１、＃１１にも割り当てることができている。基地局装置は、割当情報として移動局装置に対しサブバンド１を示す２ビット「００」と、ＲＢインデックスを示す１６ビット「１１０００００００００１１１１０」の計１８ビットを通知することになる。これにより、移動局装置は、サブバンドを用いることでＲＢサイズを小さくしているにも関わらず割当情報の増加を抑えることができている。

これを一般化し、システム帯域幅に含まれるＲＢ数をＮ、変更後のＲＢＧサイズをＰ’、サブバンド数をＸとした場合、割当情報に必要なビット数は、次式で表わされる。
ｃｅｉｌ（ｌｏｇ_２Ｘ）＋ｃｅｉｌ（Ｎ／（Ｐ’・Ｘ））・・・式（３）
ここでＰ’およびＸは任意の値を設定されて良い。例えば、割当情報の増加を抑えるため、Ｘ＝Ｐ／Ｐ’と予め設定されていても良く、また、許容されるＲＡフィールドの大きさに応じて、式（３）で表わされるビット数が収まるように設定されても良い。

また、本実施形態を適用する移動局装置は、セル内の離散配置を行なう全ての移動局装置でも良く、例えば、送信電力が限られ通信帯域幅（ＲＢ数）を多く確保できないセルエッジの移動局装置や、多少データの到着が遅くなっても良い通信品質（QoS）における優先度の低い移動局装置にのみ適用されても良い。但し、一部の移動局装置のみＲＢＧサイズを小さくする場合、離散配置の移動局装置はＲＢＧサイズの大きいものから割り当てられることが望ましい。

また、サブバンドの選択方法として基地局装置は、各移動局装置の伝搬路特性に応じて、もっとも高い特性の得られるサブバンドを選択しても良く、最も空き帯域の多いサブバンドに振り分けられても良い。さらに、移動局装置の通信性能、例えば、ＱｏＳや送信レートに応じて、サブバンドを選択しても良い。

本実施形態を適用することにより、割当単位の差異による割り当て不可帯域の数を削減することが可能となり、帯域使用率の向上を図ることができる。

［第２の実施形態］＜送信モードでRBGサイズ変更＞
本実施形態は、離散配置で用いるＲＢＧサイズについてアップリンクに用いられる送信モードに応じて変更することで、割当単位の差異によって生じる割当不可帯域を削減する。従来のＲＢＧ単位による割り当ては、そのＲＢＧサイズについてシステム帯域幅によって一律に決定されている。すなわち、ＲＢＧサイズが４と定められているシステム帯域においてはＲＢＧ単位での割り当てが行なわれる移動局装置は全て４ＲＢ毎の割り当てとなっている。この際、ＲＢ単位での割り当てが行なわれる移動局装置が、ある１ＲＢに対し割り当てられた場合に、該当ＲＢを含むＲＢＧはＲＢＧ単位での割り当てを行なう全移動局装置にとって割当不可となり、結果３ＲＢの割当不可帯域が発生する。

本実施形態では、前記状況においてＲＢＧ単位での割り当てが行なわれる場合に、全移動局装置のＲＢＧサイズを４とするのではなく、例えばＲＢＧサイズを２とする移動局装置を存在させることで、従来割り当てが不可能であった前記３ＲＢに対しても、ＲＢＧサイズが２である移動局装置は割り当てることが可能であるため、結果３ＲＢであった割当不可帯域を１ＲＢに削減することができる。

ところで、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａにおいては、無線制御信号はＤＣＩフォーマットにより通知する。例えば、アップリンクの連続的な帯域割当やダウンリンクの離散的な帯域割当等に応じてＤＣＩフォーマットはそれぞれ異なっており、各ＤＣＩフォーマットで構成されるビット長が規定されている。ＬＴＥやＬＴＥ−Ａでは、どのＤＣＩフォーマットであるかを通知せず、移動局装置がどのＤＣＩフォーマットが用いられているかを予め定義されたビット長に応じて復号を試み、正しく復号できたものが自分宛の制御情報であったとみなす。この処理をブラインドデコーディングと呼ぶ。このとき、候補となるＤＣＩフォーマットについては、全て復号を試みるため、ＤＣＩフォーマットの種類の数の回数だけ復号を試みることになる。

そこで、上位層において伝送モードと呼ばれるアンテナ本数等の伝送環境に基づき決定される分類を規定し、伝送モードとＤＣＩフォーマットを対応付けることで、ブラインドデコーディングの回数を減らしている。したがって、本発明のようなＲＢＧのサイズを変更することによる制御情報量の違いに対しては、ブラインドデコーディングで対処することになるが、その回数を増やさないよう、伝送モードとＲＢＧサイズを対応付ける。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るＬＴＥ−Ａ移動局装置の割当例を示す図である。図５ではシステム帯域幅が４８ＲＢであるセルにおいて伝送モードの異なる３つの移動局装置に対し割り当てが行なわれる例を示している。第１の移動局装置は、例えばセルエッジ（セルの端）のような送信電力が高い移動局装置であるものとし、割当単位が１ＲＢ単位で連続配置を行なう伝送モードＡが採用されている。また第２の移動局装置は比較的割当情報が多くなることが許容される伝送モードＢが採用されておりその割当単位が１ＲＢＧ＝２ＲＢとなる離散配置が用いられる。また第３の移動局装置は割当情報が少ないことが望ましく、割当単位が１ＲＢＧ＝４ＲＢで離散配置となる伝送モードＣが用いられる。

すなわち、基地局装置から各移動局装置に対する割当情報は、第１の移動局装置に対しては先頭インデックスと割当ＲＢ（ここでは先頭インデックス：＃２、割当ＲＢ数：７）が通知され、第２の移動局装置に対しては割当候補が２４ＲＢＧとなる２４ビットのビットマップ（ここでは０００００１００００１１０００００００１１０００）、第３の移動局装置に対しては割当候補が１２ＲＢＧとなる１２ビットのビットマップ（ここでは０００１００１０１０００）で通知される。第１〜第３の移動局装置は、自身の伝送モードによりＲＢＧサイズおよび、連続配置か離散配置かについて知ることができ、それぞれ割当情報を知ることが可能となる。

このように本実施形態では、伝送モードとＲＢＧサイズを対応付け、その値を伝送モードに応じて異なる値とすることで、システム帯域全体のＲＢを有効に使用することができる。

［第３の実施形態］＜RBの割り当てがRBGと一致するように割り当て＞
本実施形態では、割り当ての最小単位が異なる移動局装置が同一システム帯域内に割り当てられる場合において、基地局装置が、全移動局装置の割当単位を割当単位の最も大きい移動局装置のものに合わせてスケジューリングを行なう。

割り当ての最小単位の差異による割当不可帯域の発生は、例えば１ＲＢＧ＝４ＲＢとした場合に、ＲＢ単位で割り当てを行なう移動局装置が、あるＲＢＧに対し１〜３ＲＢのみ割り当てを行なうことでＲＢＧ単位の割り当てを行なう移動局装置が空きＲＢの存在する当該ＲＢＧに割り当てを行なえなくなることによるものであった。この問題は全ての移動局装置の割り当ての最小単位が予め同一とすることが可能であれば起きることはない。

しかしながら、例えば、ＬＴＥ−ＡシステムにおいてはＬＴＥとの後方互換性が保証されており、セル内に連続配置のみ可能で最小の割当単位をＲＢとする連続配置を行なうＬＴＥ移動局装置が存在した上で、同一セル内に離散配置可能なＬＴＥ−Ａ移動局装置が存在し、かつその割り当ての最小単位がＲＢＧであった場合、その割り当ての最小単位は異なることになる。本実施形態では、例えばこのような状況が起こり得る場合に、ＬＴＥ−Ａに準拠した基地局装置において、ＬＴＥに準拠した移動局装置に対しても割当単位を離散配置の移動局装置と統一してスケジューリングを行ない、その後、割り当てられた帯域に対しＲＢ単位での割当情報を作成し、移動局装置に通知する。本実施形態でのスケジューリングの流れを、図６を用いて説明する。

図６は、本発明の第３の実施形態において、帯域幅が２０ＲＢのシステム帯域に対し、１ＲＢＧ＝４ＲＢのＲＢＧ単位での離散配置が可能な第１の移動局装置と１ＲＢ単位での連続配置のみ可能な第２の移動局装置が割り当てられる例を示す図である。第１の移動局装置の割当情報はＲＢＧ単位でのビットマップで通知され、第２の移動局装置の割当情報は割り当ての先頭ＲＢインデックスと割当ＲＢ数で通知されるものとする。この場合、基地局装置は割当単位を最も大きい１ＲＢＧ＝４ＲＢに統一し、システム帯域の２０ＲＢを４ＲＢ毎の５ＲＢＧに分けスケジューリングを行なう。

その結果、第１の移動局装置に対して、ＲＢＧ＃＃０、＃＃３、＃＃４が割り当てられ、第２の移動局装置に対しては、連続帯域ＲＢＧ＃＃１、＃＃２が割り当てられている。第１の移動局装置の割当情報はＲＢＧ単位のビットマップでの通知が可能であるため「１００１１」が通知されるが、第２の移動局装置に対してはＲＢで通知されなければならないため、該当割当帯域に対しＲＢインデックスでの認識が行なわれ、結果、第２の移動局装置の割当帯域はＲＢインデックス＃４〜＃１１までの８ＲＢの連続配置となり、割当情報は、先頭インデックスである＃４と割当ＲＢ数の８が通知される。

本実施形態は、ＲＢＧサイズは１ＲＢ＝４ＲＢＧの場合の例で示したが、ＲＢＧのサイズはこれに限らず、また、複数のＲＢＧサイズが混在する場合においても、全移動局装置中の最大のＲＢＧサイズに統一しスケジューリングを行なうことで、本実施形態と同様に適用することができる。また、本例では連続配置を用いる移動局装置の割当単位はＲＢＧサイズに一致するよう統一されたが、連続配置の移動局装置の割当自由度を優先し、例えば、割当情報の先頭インデックスのみＲＢＧサイズと一致するように割り当てられ割当ＲＢ数（割り当ての末尾インデックス）については任意に決定するようなスケジューリングが行なわれても良い。

本実施形態のように、スケジューリング時に割り当ての最小単位を統一することにより、ＲＢＧ内に空きＲＢがあるにもかかわらず、割り当てが不可能となることを防止することができる。

本発明に関わる移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。

また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。

また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置および基地局装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。本発明は、携帯電話装置を移動局装置とする移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。

１０１データ分離部
１０２伝搬路推定部
１０３帯域割当決定部
１０４制御情報生成部
１０５送信処理部
２０１受信処理部
２０２帯域割当情報取得部
２０３マッピング部
２０４ＤＦＴ部
２０５ＩＤＦＴ部
２０６参照信号多重部
２０７ＣＰ付加部
２０８無線部

Claims

移動局装置と無線通信を行なう基地局装置であって、
ＲＢ（Resource Block）を割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、前記移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定め、帯域割り当てを決定し、前記各移動局装置へ割り当て情報を通知することを特徴とする基地局装置。
ＲＢＧを構成するＲＢ数を移動局装置毎に定めることにより、前記最小単位を新たに定めることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
前記移動局装置毎に設定される通信帯域幅に基づいて、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記各移動局装置の通信品質に基づいて、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を決定することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記移動局装置毎に定められた前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に基づいて、割り当て可能な帯域を複数のサブバンドに分割し、前記各移動局装置の少なくとも一つに対して、いずれか一つのサブバンド内で前記ＲＢまたは前記ＲＢＧの割り当てを行なうと共に、前記各移動局装置に対し、前記サブバンドを特定する情報および前記サブバンドにおける割り当て情報を通知することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置以外の移動局装置に対する割り当てが完了した後、前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当てを行なうことを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
前記サブバンド内でのみ割り当てが許容される移動局装置に対する割り当ては、移動局装置毎に定められた前記ＲＢＧを構成するＲＢ数が大きい順に割り当てることを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
前記移動局装置毎の伝搬路特性に基づいて、割り当てるサブバンドを決定することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
前記サブバンド内で割り当て可能な周波数の数に基づいて、割り当てるサブバンドを決定することを特徴とする請求項５記載の基地局装置。
前記ＲＢＧを構成するＲＢ数を、前記各移動局装置の送信モードに基づいて、前記移動局装置毎に決定することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
前記ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、前記ＲＢＧを構成するＲＢ数に合わせて前記ＲＢの割り当てを行なうことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
前記ＲＢを割り当ての最小単位とする移動局装置に対し、割り当て帯域の両端の少なくとも一方は、前記ＲＢＧの一端と一致するように前記ＲＢの割り当てを行なうことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の基地局装置と無線通信を行なう移動局装置であって、
１以上のサブキャリアから構成されるＲＢ（Resource Block）または１以上のＲＢから構成されるＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位として、前記基地局装置から周波数リソースを与えられて無線通信を行なうことを特徴とする移動局装置。
基地局装置に実装されることにより、前記基地局装置に複数の機能を発揮させる集積回路であって、
移動局装置と無線通信を行なう機能と、
ＲＢ（Resource Block）を割り当ての最小単位とする移動局装置とＲＢＧ（RB Group）を割り当ての最小単位とする移動局装置とが混在する場合、前記移動局装置毎に、新たに割り当ての最小単位を定める機能と、
帯域割り当てを決定し、前記各移動局装置へ割り当て情報を通知する機能と、を含む一連の機能を、前記基地局装置に発揮させることを特徴とする集積回路。