JP5468267B2 - 基地局装置及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用する移動通信システムに関し、特に基地局装置及び通信制御方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡの後継となる通信方式、すなわちＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＯＦＤＭ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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。

ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。

一般に、移動体通信では伝搬環境の変動、すなわち、フェージングが発生し、このフェージングにより伝送品質、すなわちビット誤り率特性が大きく劣化する。ＩＭＴ−２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ−２０００）のような第３世代の移動通信システムでは、上記フェージングによる伝送品質の劣化を低減するための技術として、伝搬環境の変動に応じて送信電力を変動させる送信電力制御が適用される。

一方、ＬＴＥでは、上記フェージングによる伝送品質の劣化を低減するための技術として、伝搬環境の変動に応じて送信する周波数帯域幅や変調方式、符号化率、データサイズを変動させる適応変調・符号化（ＡＭＣ： Ａｄａｐａｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）が適用される。よって、一般に、ＬＴＥにおけるデータ信号の単位周波数帯域あたりの送信電力、すなわち、１サブキャリアあたりの送信電力は一定となる。

以下、上記ＡＭＣが適用されるデータ信号を「通常のデータ信号」と呼ぶ。但し、Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＶｏＩＰ）等のある程度一定の伝送速度で送信されるデータ信号に関しては、ＬＴＥにおいても、ＡＭＣではなく送信電力制御を適用することが検討されている（例えば、非特許文献２参照）。ＬＴＥにおいて、上記ＶｏＩＰ等のある程度一定の伝送速度で送信される信号を送信する場合の送信方法は、パーシステント スケジューリング（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃｈｅｄｌｉｎｇ）と呼ばれる。

また、ＬＴＥにおいては、パイロット信号であるダウンリンク リファレンスシグナル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の１サブキャリアあたりの送信電力と通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力の比を固定値とし、移動局は、上記固定値を用いて直交振幅変調、例えば、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や６４ＱＡＭの復調を行うことが検討されている（例えば、非特許文献３参照）。

１６ＱＡＭや６４ＱＡＭの復調においては、振幅推定を行う必要があるため、上記固定値を用いて復調を行うことにより、伝送特性を向上させることが可能となる。この場合、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌの１サブキャリアあたりの送信電力は常に一定であるため、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力も常に一定となる。

ここで、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌが送信される時間帯と送信されない時間帯が存在し、その両方の時間帯において、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力を一定にする方法として、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌが送信される時間帯において、所定のサブキャリアへの通常のデータ信号のマッピングを禁止することが提案されている（例えば、非特許文献３参照）。ここで、どのサブキャリアへの通常のデータ信号のマッピングが禁止されるかは、システムにおける固定の情報である必要がある。通常のデータ信号のマッピングが禁止されるサブキャリアは、上記Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌの１サブキャリアあたりの送信電力と通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力の比（固定値）と関連づけられることが検討されている。

尚、上述した所定のサブキャリアへの通常のデータ信号のマッピングを禁止する方法では、基地局装置は、常に自基地局装置の最大送信電力（定格電力）で送信することが前提とされる。基地局装置の最大送信電力（定格電力）で送信することが出来ない場合、全ての送信電力リソースを使い切ることができないため、伝送効率は低下することになる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 R1-070098, "Persistent Scheduling in E-UTRA,", January 2007 R1-070088, "Power Boosting of Reference Signal in E-UTRA Downlink,", January 2007

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

ＬＴＥにおいては、移動局装置がセルサーチに用いる同期チャネル（ＳＣＨ： Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ。Synchronization signalとも呼ばれる）や、報知情報を送信するための報知チャネル（ＢＣＨ： Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）等のチャネルが存在する。上記チャネルは通信を行う上で極めて重要であるため、通常のデータ信号に比べて大きな送信電力で送信される場合がある。そして、ＳＣＨやＢＣＨは送信される時間帯と送信されない時間帯が存在する。

また、ＶｏＩＰ等のある程度一定の伝送速度で送信されるデータ信号に関しては、ＬＴＥにおいても、ＡＭＣではなく送信電力制御が適用される場合がある。この場合、上記ＶｏＩＰを伝送するデータ信号の送信電力は時間的に変動することになる。

このとき、ＶｏＩＰを伝送するデータ信号の送信電力の変動は予測することができないため、上述した所定のサブキャリアへの通常のデータ信号のマッピングを禁止する方法を適用することはできない。また、ＢＣＨやＳＣＨによる電力の変動に関しては、ある程度予測することは可能ではあるが、ＢＣＨやＳＣＨの電力の値に応じて、どのサブキャリアへの通常のデータ信号のマッピングが禁止されるかをシステムにおける固定の情報として定義しなければならず、システムの複雑性を増大させることになる。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、その目的は、ＳＣＨやＢＣＨ等のチャネルに大きな送信電力が設定された場合や、送信電力制御が適用されるデータ信号が存在する場合にも、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力を一定とし、かつ、基地局装置の送信電力リソースを最大限に活用することのできる基地局装置及び通信制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の基地局装置は、
移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置であって：
前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
前記第２の信号に対する所定の送信電力が設定され、
前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御手段；
前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当て手段；
を備え、
前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つである。

このように構成することにより、第２の信号の送信電力が時間的に変動する場合にも、第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力を常に一定とすることができる。

本発明の他の基地局装置は、
移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置であって：
前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御手段；
前記第２の信号の送信電力を時間的に変更する第２送信電力制御手段；
前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当て手段；
を備え、
前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つである。

このように構成することにより、第２の信号の送信電力が時間的に変動する場合にも、第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力を常に一定とすることができる。

本発明の通信制御方法は、
移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置における通信制御方法であって：
前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
前記第２の信号に対する所定の送信電力を設定する送信電力設定ステップ；
前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御ステップ；
前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当てステップ；
を有し、
前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つである。

このようにすることにより、第２の信号の送信電力が時間的に変動する場合にも、第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力を常に一定とすることができる。

本発明の実施例によれば、送信電力が時間的に変動するチャネルが存在する場合にも、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力を一定とし、かつ、基地局装置の送信電力リソースを最大限に活用することのできる基地局装置及び通信制御方法を実現できる。

本発明の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 １サブフレームの構成を示す説明図である。 １サブフレームにおいて通常のデータ信号のみが送信される場合を示す説明図である。 １サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、ＳＣＨが送信される場合を示す説明図である。 １サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、ＳＣＨとＢＣＨが送信される場合を示す説明図である。 １サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、送信電力制御が適用されるデータ信号が送信される場合を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置のベースバンド部を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置において、１つのリソースブロックが送信をオフされる場合を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る通信制御方法を示すフロー図である。

符号の説明

５０ セル
１００_１、１００_２、１００_３、１００_ｎ 移動局
２００ 基地局装置
２０２ 送受信アンテナ
２０４ アンプ部
２０６ 送受信部
２０８ ベースバンド信号処理部
２１０ 呼処理部
２１２ 伝送路インターフェース
２０８１ レイヤー１処理部
２０８２ ＭＡＣ処理部
２０８３ ＲＬＣ処理部
２０８４ ＤＬ送信電力決定部
３００ アクセスゲートウェイ装置
４００ コアネットワーク

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施例に係る基地局装置が適用される無線通信システムについて、図１を参照して説明する。

無線通信システム１０００は、例えばＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムであり、基地局装置（ｅＮＢ： ｅＮｏｄｅ Ｂ）２００と複数の移動局装置（ＵＥ： Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ、ｎはｎ>０の整数）とを備える。基地局装置２００は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。ここで、移動局装置１００_ｎはセル５０において基地局装置２００とＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにより通信を行う。

以下、移動局装置１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）については、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局装置１００_ｎとして説明を進める。

無線通信システム１０００は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）、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、ＯＦＤＭ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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。

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、各移動局１００_ｎで共有して使用される下り共有物理チャネル（ＰＤＳＣＨ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、ＬＴＥ用の下り制御チャネルにより、下り共有物理チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報、上り共有物理チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報、上り共有物理チャネルの送達確認情報などが通知され、下り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。

上りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される上り共有物理チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、上り共有物理チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。

上りリンクでは、ＬＴＥ用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける共有物理チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化（ＡＭＣ： Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）に用いるための下りリンクの品質情報（ＣＱＩ： Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及び下りリンクの共有物理チャネルの送達確認情報（ＨＡＲＱ ＡＣＫ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が伝送される。また、上り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。

下りリンク伝送では、図２に示すように、１サブフレームは、例えば１ｍｓであり、１サブフレームの中に１４個のＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ）が存在する。図２において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。

１サブフレームの先頭のいくつかのＯＦＤＭシンボルには、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされる。図２においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。そして、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル以外のＯＦＤＭシンボルにおいて、通常のデータ信号やＳＣＨ、ＢＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号が送信される。また、周波数方向においては、Ｍ個のリソースブロックが定義される。ここで、１リソースブロックあたりの周波数帯域は、例えば１８０ｋＨｚであり、１リソースブロックの中に１２個のサブキャリアが存在する。また、リソースブロックの数Ｍは、システム帯域幅が５ＭＨｚの場合には２５であり、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には５０であり、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には１００である。

図３に、１サブフレームにおいて通常のデータ信号のみが送信される場合を示す。図３において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。図３においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。この場合、ＯＦＤＭシンボル＃３〜＃１４における全てのリソースブロックにおいて通常のデータ信号のみが送信される。

図４に、１サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、ＳＣＨが送信される場合を示す。図４において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。図４においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。この場合、ＯＦＤＭシンボル＃６、＃７における、システム帯域幅の中心の６つのリソースブロックにおいてＳＣＨが送信され、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルが送信される領域と上記ＳＣＨが送信される領域以外の領域において、通常のデータ信号が送信される。

図５に、１サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、ＳＣＨとＢＣＨが送信される場合を示す。図５において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。図５においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。この場合、ＯＦＤＭシンボル＃６、＃７における、システム帯域幅の中心の６つのリソースブロックにおいてＳＣＨが送信され、ＯＦＤＭシンボル＃３〜＃５及び＃８〜＃１４における、システム帯域幅の中心の６つのリソースにおいてＢＣＨが送信される。そして、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルが送信される領域と上記ＳＣＨとＢＣＨが送信される領域以外の領域において、通常のデータ信号が送信される。尚、図５におけるBCHは、Primary BCHのことを指す。

図６に、１サブフレームにおいて通常のデータ信号に加えて、送信電力制御が適用されるデータ信号が送信される場合を示す。図６において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。図６においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。この場合、例えば、ＯＦＤＭシンボル＃３〜＃１４における、リソースブロック＃１において送信電力制御が適用されるデータ信号が送信され、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルが送信される領域と上記送信電力制御が適用されるデータ信号が送信される領域以外の領域において、通常のデータ信号が送信される。尚、図６においては、リソースブロック＃１においてのみ送信電力制御が適用されるデータ信号が送信されているが、２つ以上のリソースブロックにおいて、送信電力制御が適用されるデータ信号が送信されてもよい。

次に、本発明の実施例に係る基地局装置２００について、図７を参照して説明する。

本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。

下りリンクにより基地局装置２００から移動局１００_ｎに送信されるパケットデータは、基地局装置２００の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、パケットデータの分割・結合、ＲＬＣ（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）再送制御の送信処理などのＲＬＣ ｌａｙｅｒの送信処理、ＭＡＣ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）処理が行われて、送受信部２０６に転送される。また、ベースバンド信号処理部２０８では、後述するように、サブフレーム毎に、リソースブロックおよびＯＦＤＭシンボル毎に、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌや通常のデータ信号、ＳＣＨ、ＢＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号等に割り当てられる送信電力が決定される。

送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８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２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。

一方、上りリンクにより移動局装置１００_ｎから基地局装置２００に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、送受信部２０６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２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理、IDFT処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤーの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。

呼処理部２１０は、基地局装置２００の状態管理やリソース割り当てを行う。

次に、ベースバンド信号処理部２０８の構成について、図８を参照して説明する。

ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤー１処理部２０８１と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、ＤＬ送信電力決定部２０８４とを備える。

ベースバンド信号処理部２０８におけるレイヤー１処理部２０８１とＭＡＣ処理部２０８２とＲＬＣ処理部２０８３とＤＬ送信電力決定部２０８４と呼処理部２１０とは、互いに接続されている。

レイヤー１処理部２０８１では、下りリンクで送信されるデータのチャネル符号化やＩＦＦＴ処理、上りリンクで送信されるデータのチャネル復号化やＦＦＴ処理などが行われる。また、レイヤー１処理部２０８１では、ＤＬ送信電力決定部２０８４から通知された送信電力情報に基づいて、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌや通常のデータ信号、ＳＣＨ、ＢＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号等がマッピングされるサブキャリアの送信電力を設定する。

ＭＡＣ処理部２０８２は、下りデータのＭＡＣ再送制御、例えばＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）の送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。ここで、スケジューリングとは、当該サブフレームにおいて共有チャネルを用いて通常のデータ信号の送信を行う移動局装置を選別する処理のことを指し、例えば、そのアルゴリズムとして、ラウンドロビンやプロポーショナルフェアネスが存在する。また、伝送フォーマットの選択とは、スケジューリングにおいて選別された移動局に送信する通常のデータ信号に関する変調方式や符号化率、データサイズを決定することを指す。上記変調方式、符号化率、データサイズの決定は、例えば、移動局装置から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。さらに、上記周波数リソースの割り当てとは、スケジューリングにおいて選別された移動局装置に送信する通常のデータ信号の送信に用いられるリソースブロックを決定する処理のことを指す。上記リソースブロックの決定は、例えば、移動局装置から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。

また、ＭＡＣ処理部２０８２は、上りデータのＭＡＣ再送制御の受信処理やスケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。

さらに、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、ＤＬ送信電力決定部２０８４から通知された送信電力情報に基づいて、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックを決定する。そして、ＭＡＣ処理部２０８２は、上記通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックにおいて、上述したスケジューリングや伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当てを行う。

例えば、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、ＤＬ送信電力決定部２０８４から、上記送信電力情報として、当該サブフレームにおけるＢＣＨの送信電力Ｐ_ＢＣＨと、当該サブフレームにおけるＳＣＨの送信電力Ｐ_ＳＣＨと、当該サブフレームにおける送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力Ｐ_{ｄａｔａ，ＴＰＣ}と、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}と、基地局装置２００の最大送信電力Ｐ_{ｔｏｔａｌ}を受け取る。そして、以下の式（１）を用いて、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの数Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}を算出する。

ここで、式（１）の１２は、１リソースブロックにおけるサブキャリア数のことである。また、記号（２）は、括弧内の数字をＲｏｕｎｄ ｄｏｗｎして整数に丸め込む（端数を切り捨てる）ことを意味する。

また、ＳＣＨやＢＣＨが送信されないサブフレームにおいては、それぞれＰ_ＳＣＨ＝０、Ｐ_ＢＣＨ＝０として計算する。また、送信電力制御が適用されるデータ信号が複数存在する場合には、Ｐ_{ｄａｔａ，ＴＰＣ}は、全ての送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力の和とする。Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}がＭより大きくなった場合には、Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}＝Ｍとする。

あるいは、当該サブフレームにおいて、SCHとBCHが両方送信され、かつ、同じリソースブロックで送信される場合（例えば、図５）には、SCHの送信電力と、BCHの送信電力の内、大きいほうの送信電力のみを考慮すればよいため、以下式（３）を用いて、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの数Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}を算出してもよい。ここで、関数max(x, y)は、ｘとｙの内、大きい方の値を返す関数である。

尚、上述した例においては、当該サブフレームにおいて送信されるチャネルとして、SCH、BCH、送信電力制御が適用されるデータ信号、通常のデータ信号を想定したが、上記以外のチャネルが送信した場合にも、同様の方法により、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの数を算出することができる。

例えば、当該サブフレームにおいて送信されるチャネルとして、SCH、BCH、送信電力制御が適用されるデータ信号、Dynamic BCH、ページングチャネルPCH、ランダムアクセスチャネル応答RACH response、MBMS用のチャネル、通常のデータ信号が送信される場合には、以下の式（４）を用いて、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの数Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}を算出する。

P_D-BCH: 当該サブフレームにおけるDynamic BＣＨの送信電力
P_PCH: 当該サブフレームにおけるPＣＨの送信電力
P_RACHres: 当該サブフレームにおけるRACH responseの送信電力
P_MBMS: 当該サブフレームにおけるMBMS用のチャネルの送信電力
図９を参照して、さらに具体的な例を示す。図９は、本発明の一実施例により、１つのリソースブロックが送信をオフされた様子を示す図である。図９において、時間軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃１４）はＯＦＤＭシンボルを識別する番号を示し、周波数軸方向の番号（＃１、＃２、＃３、・・・、＃Ｍ−１、＃Ｍ、ＭはＭ>０の整数）はリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を識別する番号を示す。図９においては、１サブフレームの先頭の２個のＯＦＤＭシンボルに上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルがマッピングされている。図９においては、図６と同様に、ＯＦＤＭシンボル＃３〜＃１４における、リソースブロック＃１において送信電力制御が適用されるデータ信号が送信され、上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルが送信される領域と上記送信電力制御が適用されるデータ信号が送信される領域以外の領域において、通常のデータ信号が送信される。このとき、Ｐ_ＳＣＨ＝０、Ｐ_ＢＣＨ＝０である。また、当該サブフレームにおいて、Ｐ_{ｄａｔａ，ＴＰＣ}＝２４×Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}、Ｐ_{ｔｏｔａｌ}＝１２×Ｍ×Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}とすると、Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}＝Ｍ−２と計算される。このとき、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、通常のデータ信号の送信に用いられるリソースブロックをリソースブロック＃２〜＃Ｍ−１と決定し、リソースブロック＃Ｍは、送信をオフする（送信しない）と決定する。すなわち、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力が大きい場合に、通常のデータ信号の送信電力を一定に保つために、通常のデータ信号に割り当てる周波数リソース（リソースブロックの数）を小さくしたことになる。

例えば、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力が増加するに従って、通常のデータ信号に割り当てる周波数リソースが減少するように、通常のデータ信号に割り当てる周波数リソースを決定する。

ここで、上述した例では、送信をオフするリソースブロックをリソースブロック＃Ｍとしたが、送信をオフするリソースブロックは、他のリソースブロックでも構わない。

ＲＬＣ処理部２０８３では、下りリンクのパケットデータに関する、分割・結合、ＲＬＣ再送制御の送信処理等のＲＬＣレイヤーの送信処理や、上りリンクのデータに関する、分割・結合、ＲＬＣ再送制御の受信処理等のＲＬＣレイヤーの受信処理が行われる。

ＤＬ送信電力決定部２０８４は、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌや通常のデータ信号、ＳＣＨ、ＢＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号等の送信電力を決定し、上記決定したＤｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌや通常のデータ信号、ＳＣＨ、ＢＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力を、送信電力情報として、レイヤー１処理部２０８１やＭＡＣ処理部２０８２、特に、ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１に通知する。ここで、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＳｉｇｎａｌやＳＣＨやＢＣＨの送信電力の値は、一般に固定値であり、上位レイヤーからシグナリングされた値や、基地局装置２００における内部パラメータとして設定されている値を参照して決定される。また、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力は、例えば、当該移動局から報告されるＣＱＩの値に基づいて決定される。さらに、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力は、例えば、システム帯域幅の全てのサブキャリアに均等に送信電力を割り当てた場合の１サブキャリアあたりの送信電力としてもよい。例えば、システム帯域幅内のサブキャリア数が３００で、基地局装置２００の最大送信電力が２０Ｗの場合、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}は以下の式のように計算される。

Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}＝２０／３００＝０．０６６６６６［Ｗ］
尚、上記送信電力情報における送信電力の値は、１サブキャリアあたりの送信電力でもよいし、当該チャネルがマッピングされるサブキャリアの合計の送信電力でもよい。

また、ＤＬ送信電力決定部２０８４は、基地局装置２００の最大送信電力（定格電力）も、上記送信電力情報の一部として、レイヤー１処理部２０８１やＭＡＣ処理部２０８２に通知してもよい。

次に、本実施例に係る基地局装置２００における通信制御方法について、図１０を参照して説明する。

ＤＬ送信電力決定部２０８４は、基地局装置２００の最大送信電力、すなわち、定格電力Ｐ_{ｔｏｔａｌ}を取得する（ステップＳ１００２）。

ＤＬ送信電力決定部２０８４は、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力Ｐ_ｄａｔａ ^{（ｕｎｉｔ）}を取得する（ステップＳ１００４）。ここで、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力は、例えば、システム帯域幅の全てのサブキャリアに均等に送信電力を割り当てた場合の１サブキャリアあたりの送信電力としてもよい。

ＤＬ送信電力決定部２０８５は、ＢＣＨの送信電力Ｐ_ＢＣＨやＳＣＨの送信電力Ｐ_ＳＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力Ｐ_{ｄａｔａ，ＴＰＣ}を決定する（ステップＳ１００６）。ここで、送信電力制御が適用されるデータ信号の送信電力は、例えば、当該移動局装置から報告されるＣＱＩの値に基づいて決定される。

ＭＡＣ処理部２０８２内の割当可能リソース判定部２０８２１は、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックを決定する（ステップＳ１００８）。ここで、通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの数Ｎｕｍ_ＲＢ ^{（ｄａｔａ）}は以下の式（５）のように算出される。

ＭＡＣ処理部２０８２は、上記通常のデータ信号に割り当て可能なリソースブロックの中で、スケジューリングや伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当てを行う（ステップＳ１０１０）。

上述した実施例において、通常のデータ信号が第１の信号に相当し、ＢＣＨやＳＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号が第２の信号に相当する。

また、上述した実施例において、ＢＣＨやＳＣＨ、送信電力制御が適用されるデータ信号を第２の信号としたが、代わりに、ＰＣＨやＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを第２の信号としてもよい。

さらに、通常のデータ信号は、例えば、ダイナミックスケジューリング（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）が適用されるデータ信号であり、送信電力制御が適用されるデータ信号は、パーシステント スケジューリング（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）が適用されるデータ信号であってもよい。
このパーシステント スケジューリングが適用される場合、所定の周期で送信電力制御が行われ、必要に応じて（送信電力の変更が必要である場合に）送信電力が変更される。すなわち、必要に応じて時間的に送信電力が変更される。ここで、Ｄｙｎａｃｍｉｃ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇが適用されるデータ信号は、通常のスケジューリング，例えば周波数スケジューリングが適用されるデータ信号のことである。

データ信号とは、例えば、トランスポートチャネルとしては、下りリンク共有チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）であり、論理チャネルとしては、個別トラヒックチャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）である。

また、上述した実施例においては、基地局装置の最大送信電力として、定格電力を用いているが、代わりに、定格電力よりも小さい固定値としてもよい。

本発明の実施例によれば、送信電力が時間的に変動するチャネルが存在する場合にも、通常のデータ信号の１サブキャリアあたりの送信電力を一定とし、かつ、基地局装置の送信電力リソースを最大限に活用することのできる基地局装置及び通信制御方法を実現できる。

尚、上述した実施例においては、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る基地局装置及び通信制御方法は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いる全てのシステムにおいて適用することが可能である。

本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

すなわち、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

説明の便宜上、本発明を幾つかの実施例に分けて説明したが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明したが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。

以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。

本国際出願は、２００７年１月１２日に出願した日本国特許出願２００７−００５１９６号に基づく優先権を主張するものであり、２００７−００５１９６号の全内容を本国際出願に援用する。

本発明にかかる移動通信システム、基地局及び移動局並びに通信制御方法は、無線通信システムに適用できる。

Claims (7)

1. 移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置であって：
   前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
   前記第２の信号に対する所定の送信電力が設定され、
   前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御手段；
   前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当て手段；
   を備え、
   前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
   前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つであることを特徴とする基地局装置。
2. 移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置であって：
   前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
   前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御手段；
   前記第２の信号の送信電力を時間的に変更する第２送信電力制御手段；
   前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当て手段；
   を備え、
   前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
   前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つであることを特徴とする基地局装置。
3. 請求項１又は２に記載の基地局装置において：
   前記周波数リソース割り当て手段は、前記第２の信号の送信電力の増加に伴い、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースを減少させるように、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースを決定することを特徴とする基地局装置。
4. 請求項１又は２に記載の基地局装置において：
   前記第１送信電力制御手段は、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力を、全ての周波数帯域に均等に送信電力を割り当てた場合の単位周波数帯域あたりの送信電力とすることを特徴とする基地局装置。
5. 請求項１又は２に記載の基地局装置において：
   前記周波数リソース割り当て手段は、前記第２の信号の送信電力、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力に加え、前記基地局装置の最大送信電力に基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースを決定することを特徴とする基地局装置。
6. 請求項５に記載の基地局装置において：
   前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力をＰ_１ ^{（ｕｎｉｔ）}とし、前記第２の信号の送信電力をＰ_２とし、全送信電力をＰ_{ｔｏｔａｌ}とし、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースをＢＷ_１とした場合に、
   前記周波数リソース割り当て手段は、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースＢＷ_１を、
   ＢＷ_１＝（Ｐ_{ｔｏｔａｌ}−Ｐ_２）／Ｐ_１ ^{（ｕｎｉｔ）}
   に従って決定することを特徴とする基地局装置。
7. 移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置における通信制御方法であって：
   前記基地局装置は、第１の信号と第２の信号とを送信し、
   前記第２の信号に対する所定の送信電力を設定する送信電力設定ステップ；
   前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力が一定となるように制御する第１送信電力制御ステップ；
   前記第２の信号の送信電力と、前記第１の信号の単位周波数帯域あたりの送信電力とに基づいて、前記第１の信号に割り当てる周波数リソースブロック数を決定する周波数リソース割り当てステップ；
   を有し、
   前記第１の信号は、ダイナミックスケジューリングが適用されるチャネルであり、
   前記第２の信号は、ブロードキャスト チャネル、同期チャネル及びパーシステント スケジューリングが適用されるチャネル、MBMS用のチャネルの少なくとも１つであることを特徴とする通信制御方法。

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