JP5949774B2 - 無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法に関する。

従来、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を始めとする無線通信方式の適用された無線通信システムでは、基地局が、移動局に対して制御情報を送信することで、移動局におけるデータ送受信のスケジューリングを行っている。制御情報は、ＤＬ（Down Link）スケジューリング情報やＵＬ（Up Link）grantを含み、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）を介して送受信される。移動局は、制御情報の受信前には、ＰＤＣＣＨの配置や各ＰＤＣＣＨの符号化率（ＡＬ：Aggregation Level）を認識していないため、複数存在するＰＤＣＣＨの候補の中から、自局が受信すべき制御情報を含むＰＤＣＣＨを検出する。かかる移動局の動作をＢＤ（Blind Detection）と呼ぶが、移動局は、ＢＤにより、例えば、上り、下りの各方向において２２通りずつ（合計４４通り）の候補の中から、制御情報の受信に用いるＰＤＣＣＨの検出を行うこととなる。

国際公開第２００９／００１５９４号

しかしながら、ＢＤの対象となるＰＤＣＣＨ数は、無線通信システムの新たな機能追加に伴い、増加している。例えば、ＬＴＥのリリース８では、ＰＤＣＣＨの候補数は上述の４４通りであるが、リリース１０では、複数セル対応のＵＬＣｏＭＰ（Up Link Coordinated Multi-Point）等の機能追加に伴い、トランスミッションモードが増加する可能性がある。この場合、ＰＤＣＣＨのＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマットが新たに追加されることとなるため、移動局によるＢＤの対象となるＰＤＣＣＨの数は、少なくとも１６増加する。これにより、ＰＤＣＣＨの候補数が増加すると共に、移動局が、ＰＤＣＣＨの候補の中から、自局宛の制御情報を含むＰＤＣＣＨを特定する際の処理量が増加する。その結果、移動局の消費電力や処理遅延が増大する。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、移動局の処理量を減少させることのできる無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、基地局と、当該基地局と通信する移動局とを有する。前記基地局は、送信部を有する。前記送信部は、前記移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補数の削減を通知する第１の信号を、前記移動局に送信する。前記移動局は、受信部と取得部とを有する。前記受信部は、前記送信部により送信された前記第１の信号を受信する。前記取得部は、前記第１の信号に基づいて候補数が削減された一つ又は複数のチャネルを監視し、当該チャネルから前記制御情報を取得する。

本願の開示する無線通信システムの一つの態様によれば、移動局は、処理量を減少することができるという効果を奏する。

図１は、無線通信システムの機能的構成を示す図である。 図２は、実施例１に係る基地局の機能的構成を示す図である。 図３は、実施例１に係る移動局の機能的構成を示す図である。 図４は、基地局のハードウェア構成を示す図である。 図５は、移動局のハードウェア構成を示す図である。 図６は、実施例１に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図７Ａは、ＰＤＣＣＨ候補数の初期フォーマットの一例を示す図である。 図７Ｂは、実施例１における、ＰＤＣＣＨ候補数の特殊フォーマットの一例を示す図である。 図８は、実施例１に係る基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図９は、実施例１に係る移動局の動作を説明するためのフローチャートである。 図１０は、実施例１の変形例１に係る、ＰＤＣＣＨ候補数の特殊フォーマットの一例を示す図である。 図１１は、実施例１の変形例２に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１２は、実施例２に係る基地局の機能的構成を示す図である。 図１３は、実施例２に係る移動局の機能的構成を示す図である。 図１４は、実施例２に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１５は、実施例３に係る基地局の機能的構成を示す図である。 図１６は、実施例３に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１７は、実施例３の変形例１に係る基地局の機能的構成を示す図である。 図１８は、実施例３の変形例１に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１９は、実施例３の変形例２に係る基地局の機能的構成を示す図である。 図２０は、実施例３の変形例２に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。

以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法が限定されるものではない。

まず、本願の開示する実施例１に係る無線通信システムの構成を説明する。図１は、無線通信システム１の構成を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、無線通信方式としてＬＴＥが適用されたシステムであり、後述する基地局１０と移動局２０とを有する。基地局１０は、セルＣ１を形成し、セルＣ１に在圏する移動局２０との間で、相互に、各種信号やデータの送受信を行う。特に、基地局１０は、移動局２０に対して制御情報を送信することで、移動局２０におけるデータ送受信のスケジューリングを行う。この制御情報は、ＤＬスケジューリング情報やＵＬgrantを含み、ＰＤＣＣＨを介して送受信される。移動局２０は、セルＣ１に在圏する例えば携帯電話であり、基地局１０との無線通信が可能である。移動局２０は、基地局１０から上記制御情報を受信し、受信された制御情報に基づいて、基地局１０から自局宛に送信されるデータを受信する。

図２は、実施例１に係る基地局１０の機能的構成を示す図である。図２に示すように、基地局１０は、機能的には、受信部１１とＬ１受信部１２とＡＣＫ（ACKnowledgement）判定部１３と移動局判定部１４とチャネル生成部１５とＬ１送信部１６と送信部１７とＬ２部１８とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。

受信部１１は、アンテナＡ１を有し、後述する候補数削減通知信号に対する応答として移動局２０から返信されるＡＣＫを受信する。Ｌ１受信部１２は、移動局２０から送信される信号を、レイヤ１に属するＰＤＣＣＨを介して受信する。ＡＣＫ判定部１３は、候補数削減通知信号に対する移動局２０からの応答がＡＣＫであるかＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgment）であるかを判定する。移動局判定部１４は、基地局１０と通信する移動局が、当該移動局宛の制御情報を含むＰＤＣＣＨの候補数の削減対象とする移動局であるか否かを判定する。チャネル生成部１５は、移動局２０からのＡＣＫ受信に伴い、移動局２０宛の制御情報を含むＰＤＣＣＨの候補数を削減した上で、移動局２０に対してリソースを割り当てることで、候補数の削減されたＰＤＣＣＨを生成する。Ｌ１送信部１６は、レイヤ１に属するＰＤＣＣＨを介して、移動局２０宛に信号を送信する。送信部１７は、アンテナＡ２を有し、候補数削減対象と判定された移動局（例えば、移動局２０）に対し、上記候補数削減通知信号を送信する。Ｌ２部１８は、レイヤ２に属するプロトコルにより、上位レイヤＬを介して、基地局１０と有線接続された他の基地局との間で、各種信号の送受信を行う。

図３は、実施例１に係る移動局２０の機能的構成を示す図である。図３に示すように、移動局２０は、機能的には、受信部２１とＬ１受信部２２とチャネル検出部２３とフォーマット判定部２４と候補数削減部２５とＬ１送信部２６と送信部２７とＬ２部２８とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。

受信部２１は、アンテナＡ３を有し、基地局１０から送信された上記候補数削減通知信号を受信する。Ｌ１受信部２２は、基地局１０から送信される信号を、レイヤ１に属するＰＤＣＣＨを介して受信する。チャネル検出部２３は、監視（モニタリング）対象のＰＤＣＣＨの中から、自局宛のＰＤＣＣＨを検出する。フォーマット判定部２４は、受信された候補数削減通知信号の有するフォーマットの種別が“初期”であるか“特殊”であるかを判定する。候補数削減部２５は、上記候補数削減通知信号に従い、移動局２０宛の制御情報を含むＰＤＣＣＨの候補数を削減すると共に、候補数が削減された１以上のＰＤＣＣＨを監視し、当該ＰＤＣＣＨから自局宛の制御情報を取得する。Ｌ１送信部２６は、レイヤ１に属するＰＤＣＣＨを介して、基地局１０宛に信号を送信する。送信部２７は、アンテナＡ４を有し、上記候補数削減通知信号に対する応答として、基地局１０に対し、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを返信する。Ｌ２部２８は、レイヤ２に属するプロトコルにより、上位レイヤＬを介して、各種信号の送受信を行う。

図４は、基地局１０のハードウェア構成を示す図である。図４に示すように、基地局１０は、ハードウェアの構成要素として、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０ａと、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１０ｂと、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０ｃと、メモリ１０ｄと、ＩＦ（Inter Face）１０ｅとを有する。ＤＳＰ１０ａとＦＰＧＡ１０ｂとは、スイッチ等のＩＦ部１０ｅを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。ＲＦ回路１０ｃは、受信用アンテナＡ１及び送信用アンテナＡ２を有する。メモリ１０ｄは、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory)、フラッシュメモリにより構成される。受信部１１と送信部１７とは、ＲＦ回路１０ｃにより実現され、Ｌ１受信部１２とＬ１送信部１６とは、ＦＰＧＡ１０ｂにより実現される。また、ＡＣＫ判定部１３と移動局判定部１４とチャネル生成部１５とは、ＤＳＰ１０ａにより実現され、Ｌ２部１８は、ＤＳＰ１０ａ及びＩＦ１０ｅにより実現される。

また、上述した移動局２０は、物理的には、例えば携帯電話によって実現される。図５は、移動局２０のハードウェア構成を示す図である。図５に示すように、移動局２０は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａと、ＤＳＰ２０ｂと、アンテナＡ３、Ａ４を有するＲＦ回路２０ｃと、メモリ２０ｄと、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置２０ｅとを有する。メモリ２０ｄは、例えば、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリにより構成される。受信部２１と送信部２７とは、ＲＦ回路２０ｃにより実現され、Ｌ１受信部２２とチャネル検出部２３とフォーマット判定部２４と候補数削減部２５とＬ１送信部２６とは、ＤＳＰ２０ｂにより実現される。Ｌ２部２８は、ＣＰＵ２０ａ等の集積回路により実現される。

次に、実施例１における無線通信システム１の動作を説明する。図６は、実施例１に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。Ｓ１では、ＤＳＰ１０ａは、ＰＤＣＣＨの候補数を削減する対象となる移動局を決定する。なお、ＤＳＰ１０ａによる対象移動局の決定は、例えば、各移動局のモード設定、あるいは、各移動局がＢＤの対象とするＰＤＣＣＨ数に基づいて行われる。また、基地局１０は、受信電力値（受信電波強度）や受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio）を参照して対象移動局を決定してもよいが、基地局１０に接続する全ての移動局を削減対象としてもよい。

移動局２０に対する候補数削減が決定したことに伴い、Ｓ２では、候補数削減通知信号が、基地局１０から移動局２０に対して送信される。基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、ＰＤＣＣＨを介して候補数削減通知信号を送信するが、このとき、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）を介してデータを併せて送信することもできる。候補数削減通知信号は、特殊フォーマットを有する。

図７Ａは、ＰＤＣＣＨ候補数の初期フォーマットの一例を示す図である。図７Ｂは、実施例１における、ＰＤＣＣＨ候補数の特殊フォーマットの一例を示す図である。初期フォーマットについては、3GPP TS36.213に記載されていることから詳細な説明は省略するが、図７Ａに示すように、初期フォーマット１５０は、サーチスペース格納領域とＰＤＣＣＨ候補数格納領域とを有する。サーチスペース格納領域には、サーチスペースに関する情報として、チャネルタイプとアグリゲーションレベルとサイズが格納されている。チャネルタイプとしては、各移動局に固有のチャネル（UE-specific）と、各移動局が共同で使用するチャネル（Common）とが設定されている。アグリゲーションレベルは、ＰＤＣＣＨにおける符号化率であり、ＣＣＥ（Control Channel Element）に換算した場合のＣＣＥ数がサイズとして、このアグリゲーションレベル毎に設定されている。ＰＤＣＣＨ候補数格納領域には、移動局２０によるＢＤの対象となるＰＤＣＣＨの数が、ＰＤＣＣＨ候補数として格納されている。

例えば、図７Ａにおいて、アグリゲーションレベルが“１”の場合、サーチスペースのサイズ（ＣＣＥ数）そのものがＰＤＣＣＨ候補数となるため、ＰＤＣＣＨ候補数として“６”が設定されている。また、アグリゲーションレベルが“２”の場合、サーチスペースのサイズは“１２”であるが、符号化率が２であることから、ＢＤ対象のＰＤＣＣＨ候補数は“６”に減少する。同様に、アグリゲーションレベルが“４”、“８”の場合、サーチスペースのサイズはそれぞれ“８”、“１６”であるが、符号化率がそれぞれ４、８であることから、ＢＤ対象のＰＤＣＣＨ候補数としては、共に“２”が設定されている。

特殊フォーマット１５１ａに関しても、図７Ｂに示すように、初期フォーマット１５０と同様のデータ構成を有するが、ＰＤＣＣＨ候補数としては、ＰＤＣＣＨのアグリゲーションレベルやサーチスペースのサイズ（ＣＣＥ数）の値に拘らず、“１”が設定されている（図中網掛け部分）。

Ｓ３では、ＰＤＣＣＨの監視を行っていた移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、監視対象のＰＤＣＣＨの中から自移動局２０宛のＰＤＣＣＨを検出する。その後、ＤＳＰ２０ｂは、検出されたＰＤＣＣＨから上記候補数削減通知信号を取得し、当該信号の有するフォーマットの種別が特殊フォーマットであるか否かの判定を行う。当該判定の結果、フォーマットの種別が特殊フォーマットである場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、ＤＳＰ２０ｂは、特殊フォーマット（図７Ｂ参照）に基づき、ＰＤＣＣＨの候補数を従前の１６から４に減少させる候補数削減処理を実行する（Ｓ４）。これに対して、上記判定の結果、フォーマットの種別が特殊フォーマットでない場合（Ｓ３；Ｎｏ）、ＤＳＰ２０ｂは、従前の初期フォーマット（図７Ａ参照）に従い、ＰＤＣＣＨの候補数を１６に維持したまま、ＢＤによる制御情報の検出を継続する。

なお、移動局２０がフォーマット種別を判定する手法としては、例えば、フォーマット種別を識別するための符号を候補数削減通知信号に含ませておき、移動局２０が当該符号を参照する手法がある。あるいは、移動局２０が、各アグリゲーションレベルにおけるＰＤＣＣＨの候補数を参照し、初期フォーマットにおける候補数との比較結果に基づいて、特殊フォーマットであるか否かの判定を行うものとしてもよい。

Ｓ５では、移動局２０から基地局１０に対して、特殊フォーマットが正常に受信されたことを示す肯定応答として、ＡＣＫが送信される。ＡＣＫの返信を受けた基地局１０は、以降、フォーマット内の候補数を削減した状態で、ＰＤＣＣＨによる制御情報の送信を行う（Ｓ６）。同様に、移動局２０においても、以降、フォーマット内の候補数を削減した状態で、基地局１０の削減した候補数のＰＤＣＣＨのみ監視する（Ｓ７）。移動局２０は、特殊フォーマットにおいてそれぞれ削減された候補数のＰＤＣＣＨのみ監視すればよいことから、制御情報の取得に伴う処理量は減少する。

図８は、実施例１に係る基地局１０の動作を説明するためのフローチャートである。まずＳ１１では、基地局１０のＤＳＰ１０ａは、ＰＤＣＣＨの候補数を削減する対象となる移動局を決定する。Ｓ１２では、基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、ＰＤＣＣＨを介して上述の候補数削減通知信号を移動局２０宛に送信する。次に、基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、移動局２０からのＡＣＫの返信を待機し（Ｓ１３）、ＤＳＰ１０ａがＡＣＫの受信を検知すると（Ｓ１３；Ｙｅｓ）、フォーマット内の候補数を削減してＰＤＣＣＨの再配置を行う（Ｓ１４）。なお、ＤＳＰ１０ａがＡＣＫの受信を検知しない間は（Ｓ１３；Ｎｏ）、基地局１０は、Ｓ１２、Ｓ１３の各処理を繰り返し実行する。

図９は、実施例１に係る移動局２０の動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ２１では、移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、自局宛のＰＤＣＣＨの有無を監視（モニタリング）する。ＤＳＰ２０ｂは、監視対象のＰＤＣＣＨの中から自移動局２０宛のＰＤＣＣＨを検出すると（Ｓ２２；Ｙｅｓ）、上述の候補数削減通知信号の受信を待機する（Ｓ２３）。待機中、ＤＳＰ２０ｂは、候補数削減通知信号の受信を検知すると（Ｓ２３；Ｙｅｓ）、当該信号の有する特殊フォーマット（図７Ｂ参照）に基づき、ＰＤＣＣＨの候補数を減少させる候補数削減処理を実行する（Ｓ２４）。一方、ＤＳＰ２０ｂは、受信信号のフォーマットが初期フォーマット（図７Ａ参照）であることを検知すると（Ｓ２３；Ｎｏ）、当該初期フォーマットに基づき、ＰＤＣＣＨの候補数を従前の値（例えば１６）に維持したまま処理（通常処理）を続行する（Ｓ２５）。Ｓ２４またはＳ２５の処理の終了に伴い、移動局２０のＲＦ回路２０ｃは、フォーマットが正常に受信されたことを示す肯定応答として、ＡＣＫを基地局１０に返信する（Ｓ２６）。なお、Ｓ２２において、監視対象のＰＤＣＣＨの中から自移動局２０宛のＰＤＣＣＨが検出されない場合（Ｓ２２；Ｎｏ）には、移動局２０は、上述した一連の処理を終了する。

ここで、図１０を参照しながら、実施例１の変形例１について説明する。図１０は、実施例１の変形例１に係る、ＰＤＣＣＨ候補数の特殊フォーマット１５１ｂを示す図である。図１０に示すように、この変形例では、移動局２０は、アグリゲーションレベル“２”に対応するＰＤＣＣＨ候補のみをＢＤの対象とし、他のアグリゲーションレベルのＰＤＣＣＨをＢＤの対象から除外する（不使用とする）。これにより、移動局２０は、制御情報を検出する際、アグリゲーションレベル“２”に対応する６つのＰＤＣＣＨ（図中網掛け部分）をサーチすればよいこととなり、全てのアグリゲーションレベルを対象とする場合と比較して処理量が減少する。更に、移動局２０は、複数のアグリゲーションレベルを跨ぐことなくＢＤを実行することができるため、制御情報を取得する際、サーチ対象のＰＤＣＣＨのアグリゲーションレベルの変更が不要となる。

なお、基地局１０がＰＤＣＣＨ候補とするアグリゲーションレベルは、上記の“２”に限らず任意の値を選択可能である。但し、初期フォーマットの設定を有効活用する観点からは、上記アグリゲーションレベルは、初期フォーマットにおいて移動局２０宛の制御情報を有するＰＤＣＣＨのアグリゲーションレベルと同一であることが好適である。ＣＣＥ番号についても同様に、初期フォーマットにおいて制御情報を有するＰＤＣＣＨがスタートポイントから３つ目のＣＣＥであれば、特殊フォーマットにおけるＰＤＣＣＨ候補についても、各アグリゲーションレベルにおける３つ目のＣＣＥであることが好ましい。これにより、基地局１０は、初期フォーマットにおける既存の設定を有効的に活用（再利用）することができる。

また、ＰＤＣＣＨの候補数は、初期フォーマットと比較して合計値が全体として減少していればよく、アグリゲーションレベル当たりの候補数の減少数やその組合せは、実施例１やその変形例１に係る態様に限らない。すなわち、上記候補数の減少数やその組合せは、チャネルタイプやアグリゲーションレベル、サイズ（ＣＣＥ数）の設定、あるいは、ＰＤＣＣＨに含まれる制御情報の数、基地局１０に接続する移動局数等の各種要因に応じて、任意に変更可能である。これら何れの態様においても、移動局２０は、候補数が絞り込まれたＰＤＣＣＨをサーチスペースとすれば足りるため、初期状態と比較してサーチ対象が減少し、その分、ＢＤに伴う移動局２０の処理量は節減される。その結果、移動局２０は、消費電力、処理負荷、処理時間を低減することが可能となる。

ここで、図１１を参照しながら、実施例１の変形例２について説明する。図１１は、実施例１の変形例２に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。変形例２では、基地局１０と移動局２０との間で、各ビットの表す削減方法が事前に定義されている。図１１に示すように、基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、上記候補数削減通知信号を移動局２０宛に送信する際、候補数の削減方法を示すビットを併せて送信する（Ｓ２）。一方、移動局１０では、各ビット毎に事前に定義された削減方法を参照し、受信されたビットに応じた削減方法により、監視対象のＰＤＣＣＨ候補数を削減する。

ビット数は任意であり、例えば、ビットに“１”が設定されている場合には、移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、各アグリゲーションレベルにおいてスタートポイントから２つ目以降のＰＤＣＣＨを、削減対象とする。また、例えば、ビットに“２”が設定されている場合には、移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、アグリゲーションレベルが“４”以外のＰＤＣＣＨを、ＰＤＣＣＨ候補から除外する。これにより、基地局１０は、ＰＤＣＣＨの候補数の削減方法を適宜切り替えることができる。したがって、移動局２０は、基地局１０における状況の変化（例えば、移動局数の変動、提供サービスの変更、設定モードの変更等）に合わせて、削減するＰＤＣＣＨを適応的に変更することができる。その結果、無線通信システム１の柔軟性、順応性が向上する。

以上説明したように、実施例１に係る無線通信システム１は、基地局１０と、基地局１０と通信する移動局２０とを有する。基地局１０は、送信部１７を有する。送信部１７は、移動局２０宛の制御情報を含むチャネル（ＰＤＣＣＨ）の候補数の削減を通知する信号（候補数削減通知信号）を、移動局２０に送信する。移動局２０は、受信部２１と候補数削減部２５とを有する。受信部２１は、送信部１７により送信された上記信号を受信する。候補数削減部２５は、上記信号に基づいて候補数が削減された一つ又は複数のチャネルを監視し、当該チャネルから上記制御情報を取得する。

すなわち、無線通信システム１は、所定の周波数帯域内に複数存在するＰＤＣＣＨ候補の中から、アグリゲーションレベルやサイズ（ＣＣＥ数）に基づくＰＤＣＣＨ候補数の絞り込みを行う。これにより、無線通信システム１は、各フォーマットにおけるＰＤＣＣＨの候補数を減らすことで、ＢＤの対象となるチャネル数を、例えば、従来の１６チャネルから４チャネルに削減することができる。したがって、移動局２０が、ＰＤＣＣＨの候補の中から、自局宛の制御情報を含むＰＤＣＣＨを特定する際の処理量が減少する。その結果、移動局２０の消費電力の節減や処理遅延の低減が可能となる。特に、今後新たに追加される予定のトランスミッションモード３のＵＥ（User Equipment）−Ｓｐｅｃｉｆｉｃを例に採ると、４８種（１６×３種）のＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマットが１２種（４×３種）に減少する。したがって、移動局２０によるＢＤ数は１／４に減少し、更なる低消費電力化が実現される。

また、移動局２０が監視（モニタリング）するＰＤＣＣＨの候補数を、初期フォーマットを作成する時点で特殊フォーマットと同様に予め絞っておくことでも、候補数の作成は可能である。しかしながら、かかる手法では、ＰＤＣＣＨの割当てにより移動局同士が衝突する確率が上昇してしまう。その結果、基地局１０がＰＤＣＣＨを割り当てることができない移動局が存在する可能性がある。そこで、実施例１に係る無線通信システム１では、基地局１０は、ＰＤＣＣＨの初期割当てでは、一旦、従来相当の候補数の割当てを行った後、必要に応じて、候補数を削減するための特殊フォーマットを移動局２０に送信する。すなわち、基地局１０の送信部１７は、上記候補数削減通知信号の送信に先立ち、ＰＤＣＣＨの候補数が削減前の値（初期値）であることを通知する信号を、移動局２０に送信する。移動局２０は、当該特殊フォーマットを基地局１０から受信すると、当該フォーマットに基づく候補数削減処理を実行することにより、以降、候補数の絞込みを行う。

なお、基地局１０が候補数を削減するための特殊フォーマットを送信する場合とは、例えば、基地局１０が制御情報を送信する移動局の数が、所定の閾値（例えば、１００〜１０００）と比較して少ない場合のように、上記衝突の確率が低い場合である。また、基地局１０は、基地局１０に接続している移動局の送信モード、基地局１０が各移動局に提供しているサービスの種類を基に、フォーマット種別を決定するものとしてもよい。

次に、実施例２について説明する。実施例２における無線通信システムの構成は、図１に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例２における基地局、移動局の各構成は、図１に示した実施例１における基地局１０、移動局２０の各構成と同様である。したがって、実施例２では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例２が実施例１と異なる点は、基地局１０が特殊フォーマットを周期的に更新する点である。具体的には、実施例１では、基地局１０、移動局２０との間で使用される特殊フォーマットにおけるＰＤＣＣＨの候補は、一旦決定された位置（例えば、アグリゲーションレベル“２”）に固定されるものとした。これに対して、実施例２では、基地局１０は、所定の周期Ｔで、特殊フォーマットを移動局２０に送信することで、候補箇所のリフレッシュを行う。

図１２は、実施例２に係る基地局１０の機能的構成を示す図である。図１２に示すように、基地局１０の構成は、周期設定部１９を有する点を除き、図２に示した基地局１０の構成と略同様である。したがって、共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。周期設定部１９は、移動局２０宛に特殊フォーマットを送信して検索候補箇所を更新する間隔を周期Ｔとして設定すると共に、周期Ｔの値（例えば、１０〜２００ｍｓ）を更新可能に保持する。送信部１７は、周期設定部１９により設定された周期Ｔを示す周期情報を、ＰＤＣＣＨのシグナリングにより、移動局２０に送信する。あるいは、送信部１７は、周期Ｔを示す周期情報を、ＭＡＣ（Media Access Control）又はＲＲＣ（Radio Resource Control）のシグナリングにより、移動局２０に送信する。

図１３は、実施例２に係る移動局２０の機能的構成を示す図である。図１３に示すように、移動局２０の構成は、周期設定部２９を有する点を除き、図３に示した移動局２０の構成と略同様である。したがって、共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。受信部２１は、基地局１０の送信部１７から送信される上記周期情報を受信する。周期設定部２９は、受信された周期情報に基づき、基地局１０から特殊フォーマットを受信して検索候補箇所を更新する間隔を周期Ｔとして設定すると共に、周期Ｔの値（例えば、１０〜２００ｍｓ）を更新可能に保持する。例えば、周期情報が“０”の場合、周期Ｔは５０ｍｓに設定され、周期情報が“１”の場合、周期Ｔは１００ｍｓに設定され、周期情報が“２”の場合、周期Ｔは２００ｍｓに設定される。したがって、周期設定部２９は、受信部２１により受信された周期情報の値を参照することで、基地局１０と同一の周期を設定し、基地局１０との同期を図ることが可能となる。

以下においては、このような実施例２における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。図１４は、実施例２に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１４は、実施例１に係る動作の説明において参照した図６と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図１４のステップＳ３１〜Ｓ３７は、図６に示したステップＳ１〜Ｓ７にそれぞれ対応する。また、図１４のステップＳ３８、Ｓ３９、Ｓ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１２の各処理は、図６に示したステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ２の各処理と同様である。

Ｓ３８では、特殊フォーマットが更新された候補数削減通知信号が、ＰＤＣＣＨを介して、基地局１０から移動局２０宛に送信される。移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、新たな特殊フォーマットの受信を検知すると、当該フォーマットに基づき、ＰＤＣＣＨの候補数を減少させる候補数削減処理を実行する（Ｓ３９）。続いて、移動局２０のＲＦ回路２０ｃは、基地局１０に対して、更新後の特殊フォーマットが正常に受信されたことを示す応答（ＡＣＫ）を返信する（Ｓ３１０）。以降、移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、更新された特殊フォーマットに基づいて候補数が削減されたＰＤＣＣＨのみ監視する（Ｓ３１１）。そして、Ｓ３８における上記候補数削減通知信号の送信時から周期Ｔの経過を契機として、Ｓ３８と同様に、特殊フォーマットが再度更新された候補数削減通知信号が、基地局１０から移動局２０宛に送信される（Ｓ３１２）。上述したＳ３８〜Ｓ３１１の一連の処理は、周期Ｔの間隔で繰り返し実行される。

以上説明したように、実施例２に係る無線通信システム１によれば、移動局２０は、更新後の新たな特殊フォーマットにおいてそれぞれ削減された候補数のＰＤＣＣＨのみ監視すればよいことから、制御情報の取得に伴う処理量は減少する。特に、実施例２に係る無線通信システム１では、基地局１０は、移動局２０宛の制御情報を含むチャネル（ＰＤＣＣＨ）の候補を所定の周期で更新するチャネル生成部１５を更に有する。また、送信部１７は、チャネル生成部１５により上記チャネルの候補が更新された上記信号（候補数削減通知信号）を、移動局２０に送信する。つまり、基地局１０は、候補数削減通知信号を周期的に送信する。このため、移動局２０は、当該周期毎に、初期判定と同様の、ＰＤＣＣＨ候補の位置判定を行い、以降のモニタ候補数を決定する。これにより、監視対象となるＰＤＣＣＨの位置が固定されることなく、ＰＤＣＣＨの柔軟な配置が可能となる。

例えば、特殊フォーマットの更新により、監視対象となるＰＤＣＣＨ候補の位置は、例えば、各アグリゲーションレベルにおいてスタートポイントから２つ目のＰＤＣＣＨから、３つ目のＰＤＣＣＨに更新される。また、例えば、監視対象となるＰＤＣＣＨ候補の位置は、アグリゲーションレベルが“２”のＰＤＣＣＨから、“４”のＰＤＣＣＨに更新される。時間の経過に伴い、セルＣ１に在圏する移動局は移動し、これに伴い、移動局間にＰＤＣＣＨの衝突が発生する確率が上昇する。そこで、上述したように、基地局１０が、各移動局が制御情報の取得のために使用するＰＤＣＣＨを適宜更新することで、上記のような衝突を回避することができる。

なお、基地局１０は、特殊フォーマットの更新を、必ずしも周期的に行う必要はなく、任意のタイミングで更新するものとしてもよい。更新の契機は、例えば、移動局数の増加であり、具体的には、基地局１０に接続する移動局の数が所定の閾値に到達した時や、候補のＰＤＣＣＨの一部（例えば、半数以上）または全部が重複する移動局の数が所定の閾値に到達した時である。

また、実施例２において、基地局１０が周期情報をレイヤ２の信号で通知することにより、レイヤ１に属するＰＤＣＣＨを介した通信のビット数を、節減することができる。更に、基地局１０は、周期情報の代用として、図１４のＳ３８にて、更新後の特殊フォーマットを送信する直前に、ＰＤＣＣＨの候補が更新される旨を移動局２０に通知するものとしてもよい。これにより、移動局２０のＤＳＰ２０ｂは、新規の特殊フォーマットによりＰＤＣＣＨの候補が更新されたことを認識し、以降、従前の監視対象であったＰＤＣＣＨ候補を、新たに指定されたＰＤＣＣＨ候補に変更して、監視を継続する。

次に、実施例３について説明する。実施例３における無線通信システムの構成は、図１に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例３における基地局、移動局の各構成は、図１に示した実施例１における基地局１０、移動局２０の各構成と同様である。したがって、実施例３では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例３が実施例１と異なる点は、基地局１０が、候補数削減対象の移動局を、移動局の送信モードに基づいて決定する点である。

図１５は、実施例３に係る基地局１０の機能的構成を示す図である。図１５に示すように、基地局１０の構成は、移動局判定部３４を除き、図２に示した基地局１０の構成と同様である。したがって、共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。図１６は、実施例３に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１６は、実施例１に係る動作の説明において参照した図６と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。

以下においては、実施例３における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。基地局１０の移動局判定部３４は、ＤＳＰ１０ａにより、Ｓ４１に示す処理を実行する。すなわち、移動局判定部３４は、基地局１０がＰＤＣＣＨ送信する各移動局の送信モード３４ａを更新可能に保持し、送信モード３４ａを参照して、ＰＤＣＣＨ候補数削減の適否を各移動局毎に判定する。例えば、移動局判定部３４は、判定対象の移動局に関し、ＤＣＩフォーマット数が所定の閾値以上であるか否かを判定し、所定の閾値以上である場合には、判定対象の移動局を、候補数削減処理を適用する移動局として選択する。また、ＤＣＩフォーマット数が所定の閾値未満である場合には、当該移動局を、候補数削減処理の適用対象から除外する。そして、基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、ＰＤＣＣＨを介して、選択された移動局に対して、上述の候補数削減通知信号を送信する。

上述したように、実施例３に係る無線通信システム１によれば、基地局１０は、移動局の送信モードに基づき、候補数削減対象の移動局を決定するため、受信するＤＣＩフォーマットが多い移動局のみが、ＰＤＣＣＨの候補数削減対象として選択されることとなる。ＰＤＣＣＨのＤＣＩフォーマットが多い程、移動局が監視すべき候補数も増加することから、基地局１０が、候補数削減処理の適用対象を、候補数の多い移動局に絞り込むことで、削減対象移動局当たりの削減される候補数が増加する。これにより、ＢＤすべき候補数の削減効率が高まる。したがって、基地局１０は、移動局の処理量を、より効果的に減少させることができる。その結果、セルＣ１に在圏する各移動局の消費電力、処理負荷、処理時間を効率良く低減することが可能となる。

次に、実施例３の変形態様として、図１７、図１８を参照しながら、実施例３の変形例１について説明する。図１７は、実施例３の変形例１に係る基地局１０の機能的構成を示す図である。また、図１８は、実施例３の変形例１に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。変形例１では、基地局１０は、基地局１０が制御情報を送信する移動局の数３４ｂを更新可能に保持し、移動局数３４ｂを参照して、ＰＤＣＣＨ候補数削減の適否を判定する。例えば、移動局判定部３４は、ＤＳＰ１０ａにより、制御情報の送信先の移動局数をカウントし、当該移動局数が所定の閾値（例えば、１００〜１０００）以上であるか否かを判定する。所定の閾値未満である場合には、移動局判定部３４は、候補数削減処理の実行を決定し、ＲＦ回路１０ｃは、ＰＤＣＣＨを介して、移動局２０に対する候補数削減通知信号の送信を行う。一方、上記移動局数が所定の閾値以上である場合には、基地局１０は、移動局２０に対する候補数削減通知信号の送信を行うことなく、移動局２０を、候補数削減処理の適用対象から除外する。

上述したように、実施例３に係る無線通信システム１によれば、基地局１０は、移動局数に基づき、候補数削減対象の移動局を決定するため、ＰＤＣＣＨ送信を行う移動局数が少ない場合にのみ、候補数削減処理が実行されることとなる。ＰＤＣＣＨ送信を行う移動局数が多い程、使用するＰＤＣＣＨにおける移動局間での衝突確率が上昇する。このため、基地局１０が、候補数削減処理を実行する場合を、移動局数が少ない場合に絞り込むことで、異なる複数の移動局が、制御情報を取得するために同一のＰＤＣＣＨを使用する頻度（衝突頻度）が減少する。これにより、移動局が、他の移動局宛に送信された制御情報を、ＰＤＣＣＨを介して誤って取得してしまうことが、未然に防止される。したがって、各移動局は、自局宛に送信された正確な制御情報を確実に取得することができる。その結果、効率的なデータ送受信が実現されると共に、無線通信システム１の信頼性が向上する。

次に、実施例３の更に別の変形態様として、図１９、図２０を参照しながら、実施例３の変形例２について説明する。図１９は、実施例３の変形例２に係る基地局１０の機能的構成を示す図である。また、図２０は、実施例３の変形例２に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。変形例２では、基地局１０は、移動局２０が基地局１０に対して要求するサービスの種別３４ｃを更新可能に保持し、サービス種別３４ｃを参照して、ＰＤＣＣＨ候補数削減の適否を各移動局毎に判定する。移動局判定部３４は、ＰＤＣＣＨ送信を行う移動局に関し、当該移動局の要求するサービスの種別を判定した後、そのサービス種別に応じて、候補数削減処理を適用する移動局を選択する。例えば、パケット送信サービスのように、遅延を許容できるサービスの場合には、基地局１０は、判定対象の移動局を、候補数削減処理を適用する移動局として選択する。そして、基地局１０のＲＦ回路１０ｃは、ＰＤＣＣＨを介して、選択された移動局に対して、上述の候補数削減通知信号を送信する。これに対して、ショートメッセージサービスのように、平均保留時間が短いサービスの場合には、基地局１０は、当該移動局を、候補数削減処理の適用対象から除外する。

上述したように、実施例３に係る無線通信システム１によれば、基地局１０は、移動局の要求するサービスの種別に基づき、候補数削減対象の移動局を決定する。このため、ＰＤＣＣＨの候補数を削減する効果の高い移動局のみが、ＰＤＣＣＨの候補数削減対象として選択されることとなる。平均保留時間が長い程、送受信されるデータの容量が増加することから、ＰＤＣＣＨ候補数の削減による効果は高まる。そこで、基地局１０が、候補数削減処理の適用対象を、平均保留時間が閾値以上の移動局に絞り込むことで、候補数削減効率の高い、より効果的な候補数削減処理が実現される。これにより、基地局１０は、移動局の処理量を、より効果的に減少させることができる。その結果、セルＣ１に在圏する各移動局の消費電力、処理負荷、処理時間を効率良く低減することが可能となる。

実施例３に係る何れの態様においても、基地局１０は、チャネル（ＰＤＣＣＨ）の候補数の削減対象とする移動局を決定する移動局判定部３４を更に有する。但し、移動局判定部３４（ハードウェアとしてのＤＳＰ１０ａ）は、上述した３種類のパラメータ（送信モード、移動局数、サービス種別）の各々を個別に使用する必要はなく、これらの内２つ以上のパラメータを組み合わせて使用するものとしてもよい。その際、移動局判定部３４は、各パラメータに対して、同一のまたは異なる係数を乗ずる等して、重み付けを行ってもよい。

なお、上記各実施例及び各変形例においては、基地局１０、移動局２０の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、基地局１０のＡＣＫ判定部１３とチャネル生成部１５、あるいは、移動局２０のチャネル検出部２３とフォーマット判定部２４をそれぞれ１つの構成要素として統合してもよい。反対に、チャネル検出部２３に関し、候補数削減通知信号の受信を契機にＰＤＣＣＨを検出する部分（検出機能）と、候補数削減処理の実行後に、削減された候補数のＰＤＣＣＨのみを監視する部分（監視機能）とに分散してもよい。更に、メモリ１０ｄ、２０ｄを、基地局１０、移動局２０の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。

また、上記説明では、個々の実施例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、各実施例に係る無線通信システム１は、他の実施例や変形例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例、変形例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、実施例２、３に係る基地局１０が、変形例１のような特殊フォーマットによる候補数削減処理を実行するものとしてもよい。また、反対に、実施例１に係る基地局１０が、実施例３に示した何れかのパラメータ（送信モード、移動局数、又はサービス種別）に基づいて、チャネル候補数の削減対象とする移動局を決定する機能をもつものとしてもよい。更に、１つの無線通信システムが、実施例１〜３及び変形例１、２において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。

上記各実施例では、移動局として、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を想定して説明したが、本発明は、移動局に限らず、制御情報を用いて基地局からデータを受信する様々な通信機器に対して適用可能である。

１ 無線通信システム
１０ 基地局
１０ａ ＤＳＰ
１０ｂ ＦＰＧＡ
１０ｃ ＲＦ回路
１０ｄ メモリ
１０ｅ ＩＦ
１１ 受信部
１２ Ｌ１受信部
１３ ＡＣＫ判定部
１４ 移動局判定部
１５ チャネル生成部
１６ Ｌ１送信部
１７ 送信部
１８ Ｌ２部
１９ 周期設定部
２０ 移動局
２０ａ ＣＰＵ
２０ｂ ＤＳＰ
２０ｃ ＲＦ回路
２０ｄ メモリ
２０ｅ 表示装置
２１ 受信部
２２ Ｌ１受信部
２３ チャネル検出部
２４ フォーマット判定部
２５ 候補数削減部
２６ Ｌ１送信部
２７ 送信部
２８ Ｌ２部
２９ 周期設定部
３４ 移動局判定部
３４ａ 送信モード
３４ｂ 移動局数
３４ｃ サービス種別
１５０ 初期フォーマット
１５１ａ、１５１ｂ 特殊フォーマット
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ アンテナ
Ｃ１ セル
Ｌ 上位レイヤ

Claims (6)

1. 基地局と、当該基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムであって、
   前記基地局は、
   前記移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補数の削減を通知する第１の信号を、前記移動局に送信する送信部を有し、
   前記移動局は、
   前記送信部により送信された前記第１の信号を受信する受信部と、
   前記第１の信号に基づいて候補数が削減された一つ又は複数のチャネルを監視し、当該チャネルから前記制御情報を取得する取得部とを有し、
   前記基地局は、
   所定の周波数帯域内に複数存在するチャネル候補の中から、アグリゲーションレベル及びＣＣＥ（Control Channel Element）数に基づくチャネル候補数の絞り込みを行う絞込み部を更に有し、
   前記基地局の送信部は、前記第１の信号の送信に先立ち、前記チャネルの候補数が削減前の値であることを通知する第２の信号を、前記移動局に送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局の送信部は、前記第１の信号の送信に先立ち、前記チャネルの候補数が削減前の値であることを通知する第２の信号を、前記移動局に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記基地局は、
   前記移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補を所定の周期で更新する更新部を更に有し、
   前記送信部は、前記更新部により前記チャネルの候補が更新された前記第１の信号を、前記移動局に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. チャネルの候補数の削減対象とする移動局を決定する決定部と、
   前記決定部により決定された移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補数の削減を通知する第１の信号を、前記移動局に送信する送信部と、
   所定の周波数帯域内に複数存在するチャネル候補の中から、アグリゲーションレベル及びＣＣＥ（Control Channel Element）数に基づくチャネル候補数の絞り込みを行う絞込み部とを有し、
   前記送信部は、前記第１の信号の送信に先立ち、前記チャネルの候補数が削減前の値であることを通知する第２の信号を、前記移動局に送信することを特徴とする基地局。
5. 基地局から送信された、自移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補数の削減を通知する第１の信号を受信する受信部と、
   前記第１の信号に基づいて候補数が削減された一つ又は複数のチャネルを監視し、当該チャネルから前記制御情報を取得する取得部とを有し、
   前記基地局は、所定の周波数帯域内に複数存在するチャネル候補の中から、アグリゲーションレベル及びＣＣＥ（Control Channel Element）数に基づくチャネル候補数の絞り込みを行う絞込み部と、
   前記第１の信号の送信に先立ち、前記チャネルの候補数が削減前の値であることを通知する第２の信号を、前記移動局に送信する送信部と
   を有することを特徴とする移動局。
6. 基地局と、当該基地局と通信する移動局とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   前記基地局は、
   前記移動局宛の制御情報を含むチャネルの候補数の削減を通知する第１の信号を、前記移動局に送信し、
   前記移動局は、
   送信された前記第１の信号を受信し、
   前記第１の信号に基づいて候補数が削減された一つ又は複数のチャネルを監視し、当該チャネルから前記制御情報を取得し、
   前記基地局は、
   所定の周波数帯域内に複数存在するチャネル候補の中から、アグリゲーションレベル及びＣＣＥ（Control Channel Element）数に基づくチャネル候補数の絞り込みを行い、
   前記第１の信号の送信に先立ち、前記チャネルの候補数が削減前の値であることを通知する第２の信号を、前記移動局に送信することを特徴とする無線通信方法。

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