JPWO2008105273A1 - 移動通信システムで使用される基地局及び方法 - Google Patents

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    • H04L5/023Multiplexing of multicarrier modulation signals

Abstract

基地局は、下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムで使用される。基地局は、第1の信号と第2の信号を含むOFDMシンボルで送信信号を生成する手段と、送信信号を移動局に送信する送信手段とを有する。第1の信号がマッピングされるサブキャリアの位置に基づいて、第2の信号のマッピングされるサブキャリアが決定される。

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、すなわちロングタームエボリューション(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。
LTEは、上りリンク、下りリンクともに1つないし2つ以上の物理チャネルを複数の移動局で共有して通信を行うシステムである。上記複数の移動局で共有されるチャネルは、一般に共有チャネルと呼ばれ、LTEにおいては、上りリンクにおいてはPhysical Uplink Shared Channel (PUSCH)であり、下りリンクにおいてはPhysical Downlink Shared Channel(PDSCH)である。
そして、上述したような共有チャネルを用いた通信システムにおいては、送信時間間隔又はサブフレーム(TTI:Time Transmission Interval)毎に、どの移動局に対して上記共有チャネルを割り当てるかのシグナリング(通知)をする必要がある。上記シグナリングのために用いられる制御チャネル(制御信号)は、LTEでは、下りL1/L2制御チャネル(Downlink L1/L2 Control Channel)又は下りL1/L2制御信号と呼ばれる。上記DL L1/L2制御チャネルの情報項目には、例えば、DL L1/L2制御チャネルフォーマットインジケータ(DL L1/L2 Control Channel Format Indicator)、下りスケジューリンググラント(Downlink Scheduling Grant)、ACK/NACK、上りスケジューリンググラント(UL Scheduling Grant)、オーバーロードインジケータ(Overload Indicator)、送信電力制御コマンドビット(TPC: Transmission Power Control Command Bit)が含まれてよい(これらの制御情報項目については、例えば非特許文献2に記載されている)。上述したDL L1/L2 Control Format Indicatorは、Physical
Control Format Indicator Channel (PCFICH)とも呼ばれ、また、上記ACK/NACKは、Physical Hybrid
ARQ Indicator Channel
(PHICH)とも呼ばれる。上記PCFICHやPHICHは、上記PDCCHに含まれるのではなく、上記PDCCHとは並列の関係になる、異なる物理チャネルとして定義されてもよい。
また、上記下りスケジューリンググラントには、例えば、下りリンクのリソースブロック(Resource Block)の割り当て情報、UEのID、ストリームの数、プリコーディングベクトル(Precoding Vector)に関する情報、データサイズ、変調方式、HARQに関する情報等が含まれてよい。上記下りスケジューリンググラントは、DL Assignment InformationやDL Scheduling Grant、DL Scheduling Informationと呼ばれてもよい。上記上りスケジューリンググラントには、例えば、上りリンクのリソースブロック(又はリソースユニット)の割り当て情報、UEのID、データサイズ、変調方式、上りリンクの送信電力情報、復調用のリファレンス信号(Demodulation Reference Signal)等が含まれてよい。
ここで、上記DL L1/L2制御フォーマットインジケータは、DL L1/L2制御チャネルのフォーマットを通知する情報であり、具体的には、このDL L1/L2制御フォーマットインジケータにより、DL L1/L2制御チャネルのマッピングされるOFDMシンボル数が通知される。LTEにおいては、DL L1/L2制御チャネルのマッピングされるOFDMシンボル数は1、2、3のいずれかである。また、DL L1/L2制御チャネルは、TTIの中で先頭のOFDMシンボルからマッピングされる(非特許文献3)
一般に、移動体通信では、チャネル推定や無線品質の測定に用いるためのパイロット信号が存在し、このパイロット信号はLTEでは下りリファレンス信号(DL RS:Downlink Reference Signal)と呼ばれる。上記DL RSは、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされる可能性のあるOFDMシンボルにマッピングされるのが一般的である。DL L1/L2制御チャネルはTTIの先頭から3つ目までのOFDMシンボルにマッピングされ、DL RSはTTIの先頭のOFDMシンボルにマッピングされるのが一般的である(非特許文献3)。
LTEにおける下りリファレンス信号は二次元系列で表現され、二次元の直交系列(Othogonal Sequence)と二次元の擬ランダム系列(Pseudo Random Sequence)とで構成される。リファレンス信号の物理リソースへのマッピング(サブキャリア番号)は、以下の式で表される(非特許文献3):
Figure 2008105273

ここで、kはサブキャリア番号を示し、lはOFDMシンボル番号を示し、iはスロット番号を示す。mは次のような整数値をとる。
Figure 2008105273

ここで、pはアンテナポート番号を示し、1アンテナしか使用しない場合はp=0であるが、4アンテナ使用可能な場合は、p=0,1,2,3の値をとり得る。
上記の数式でνの値は次式のように決定される。
Figure 2008105273

ここで、fhop(j)はセル固有の整数の系列であり、下りリファレンス信号のサブフレーム毎に又はスロット毎に変わるホッピングパターンを表す。すなわち、セル毎にfhop(j)を変更することで、下りリファレンス信号をセル毎に異なるサブキャリアにマッピングすることが可能になる。
尚、fhop(j)は、時間によらない固定値としてもよい。そのような固定値をセル毎に設定した場合、下りリファレンス信号は、セル毎に異なる固定値だけシフトしたマッピングとなる。
図1はリファレンス信号のマッピング例を示す。アンテナポート番号を0番(p=0)とし、かつ、fhop(j)を常に0とした場合の物理リソースへのマッピング(左側)と、アンテナポート番号を0番(p=0)とし、かつ、fhop(j)を常に2とした場合の物理リソースへのマッピング(右側)とが示されている。図示されているように前者の場合は、最初のOFDMシンボル(l = 0)において、k = 6×j (j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。しかし、後者の場合には最初のOFDMシンボル(l = 0)において、k = 6×j+2
(j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。このように、LTEにおける下りリンクのリファレンス信号は、fhop(j)を適切に設定することでセル毎に異なるサブキャリアにマッピングされる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0),"Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 R1-070103, DownlinkL1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding 3GPP TR 36.211 (V0.3.1),"Physical Channels and Modulation," November 2006
上述したようにリファレンス信号及びL1/L2制御信号は特定のOFDMシンボルの特定のサブキャリアにマッピングされる。リファレンス信号は受信側(典型的には、ユーザ装置)におけるチャネル推定の基礎になるので、そのマッピング位置はチャネル推定精度に大きく影響する。従って上記のようにリファレンス信号のマッピング位置が周波数方向にシフトしたり、時間軸方向にホッピングしたりすることに応じて、L1/L2制御信号も適切にマッピングされる必要がある。しかしながらそのようなマッピング方法については今のところ十分には研究されていないようである。
本発明の課題は、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、L1/L2制御信号のマッピングを適切に行うための基地局、ユーザ装置及びそれらで使用される方法を提供することである。
本発明では下りリンクにOFDM方式を使用する基地局が使用される。基地局は、第1の信号と第2の信号を含むOFDMシンボルで送信信号を生成する手段と、前記送信信号を移動局に送信する送信手段とを有する。第1の信号がマッピングされるサブキャリアの位置に基づいて、第2の信号のマッピングされるサブキャリアが決定される。
より具体的には、リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第1数nshiftを初項とし且つ所定の第2数を公差とする第1の等差数列で表現される。リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第1数nshiftに所定数を加えた第3数を初項とし且つ所定の第4数を公差とする第2の等差数列で表現される。
本発明によれば、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、L1/L2制御信号のマッピングを適切に行うことができる。
下りリファレンス信号のマッピング例を示す図である。 本発明の実施例にかかる移動通信システムの構成を示すブロック図である。 TTIの構成を示す説明図である。 OFDMシンボル#1及び#2にL1/L2制御チャネルがマッピングされる様子を示す図である。 リソースブロック及びリソースブロックグループの対応関係を示す図である。 リソースブロック及びリソースブロックグループの別の対応関係を示す図である。 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。 下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータのサブキャリアを示す図である。 UL-ACK/NACKのサブキャリアを示す図である。 オーバーロードンジケータのサブキャリアを示す図である。 TPC制御ビットのサブキャリアを示す図である。 本発明の一実施例に係る移動局を示す部分ブロック図である。
符号の説明
50 セル
100,100,100,100 移動局
102 送受信アンテナ
104 アンプ部
106 送受信部
108 ベースバンド処理部
110 呼処理部
112 アプリケーション部
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 サブキャリアマッピング決定部
2085 DL L1/L2 制御CH送信電力制御部
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移動通信システムについて、図2を参照して説明する。
移動通信システム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(UE: User Equipment)100(100、100、100、・・・100、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100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。
移動通信システム1000は、複数の可変帯域幅で動作することが可能である。一例として、そのような可変帯域幅は、5MHz、10MHz及び20MHzのように用意される。あるオペレータは可変帯域幅の内の1つ以上をシステム帯域として運用し、そのシステムの中でユーザは1以上のリソースブロック(例えば、5MHzのシステム帯域の中に25個のリソースブロックが用意されている。)を用いて通信を行うことができる。
以下、移動局100(100、100、100、・・・100)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100として説明を進める。尚、移動局はユーザ装置と呼ばれてもよい。
移動通信システム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)を、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)を使用する。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。
上述したように下りリンクについては、各移動局100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Physical
Downlink Control Channel (PDCCH)とが用いられる。上記LTE用の下り制御チャネルは、下りL1/L2制御チャネル又は下りL1/L2制御信号(DL L1/L2 Control Channel)と呼ばれる。
上りリンクについては、各移動局100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に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。後者は上り共有物理チャネルとは別に専用に用意された帯域で伝送される。
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。下りリンクの品質情報(CQI)は、下りリンクにおける共有物理チャネルのリソース割当(スケジューリング)や、適応変復調及び符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)のModulation and Coding Scheme(MCS)レベルを決める際にも使用される。
下りリンク伝送では、図3に例示されるように、1TTIは例えば1msであり、1TTIの中に例えば14個のOFDMシンボルが含まれる。尚、1TTIは、1Sub−frameと呼ばれてもよい。1TTIの先頭からいくつかのOFDMシンボルには、上記DL L1/L2制御チャネルがマッピングされる。DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボルの最大数は3である。DL L1/L2制御チャネルは、OFDMシンボル#1にマッピングされる、OFDMシンボル#1と#2にマッピングされる、OFDMシンボル#1と#2と#3にマッピングされる、の3通りの方法でマッピングされる。図3においては、1TTIの先頭の2個のOFDMシンボル(#1,#2)にDL L1/L2制御チャネルがマッピングされている。そして、上記DL L1/L2制御チャネルがマッピングされないOFDMシンボルにおいて、データ信号や共有データチャネル(SCH)、報知チャネル(BCH)等が送信される。また、周波数方向ではM個のリソースブロック(RB:Resource Block)が用意される。一例として、1リソースブロックあたりの周波数帯域は180kHzであり、1つの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。説明の便宜上、1サブキャリアの帯域及び1OFDMシンボルの期間を占めるリソースは、「リソースエレメント」と呼ばれる。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4に、図3のTTI構成の場合における、OFDMシンボル#1及び#2に関するサブキャリアマッピング例を示す。図4では1OFDMシンボル中のサブキャリア総数をLとし、周波数の小さい方から、サブキャリア#1、#2、…、#Lと番号付けを行っている。システム帯域幅が5MHzの場合にはL=300であり、システム帯域幅が10MHzの場合にはL=600であり、システム帯域幅が20MHzの場合にはL=1200である。同図に示すように、OFDMシンボル#1のサブキャリアには、下りリファレンス信号(DL RS)とDL L1/L2制御チャネルがマッピングされる。DL RSは、6個のサブキャリアに1個の割合で送信される。図4では、サブキャリア番号が、6×m+1(但し、m:0,1,2,...)であるサブキャリアにDL RSがマッピングされている。DL L1/L2制御チャネルのマッピングされるOFDMシンボル数が3の場合におけるOFDMシンボル#3の構成は、図4におけるOFDMシンボル#2の構成と基本的に同じである。
次に、DL L1/L2制御チャネルに含まれてよい情報項目を概説する。
DL L1/L2制御チャネルは、DL L1/L2制御チャネルフォーマットインジケータ、下り通信用の制御情報及び/又は上り通信用の制御情報を含んでよい。上記DL L1/L2制御チャネルフォーマットインジケータは、Physical
Control Format Indicator Channel (PCFICH)と呼ばれてもよい。上記下り通信用の制御情報は、Downlink Scheduling InformationまたはDownlink Scheduling GrantまたはDownlink Assignment Informationと呼ばれてもよい。上記上り通信用の制御情報は、Uplink Scheduling Grantと呼ばれてもよい。
DL L1/L2制御チャネルフォーマットインジケータは、下りL1/L2制御チャネルが1サブフレーム中に何シンボル占めているかを示す。LTEではそれは1,2,3OFDMシンボルの何れかであり、2ビットで表現される。このインジケータは、一例として、1OFDMシンボルを占める場合は(0,0)で表現され、2OFDMシンボルを占める場合は(0,1)で表現され、3OFDMシンボルを占める場合は(1,0)で表現される。
下り通信用の制御情報は、下りリンクリソース割当情報、下りMIMO情報、伝送フォーマット情報、再送制御情報及びユーザ識別情報を含んでよい。
下りリンクリソース割当情報は、下りデータ信号の伝送に使用されるリソースブロックがどれであるかを表現する。システム帯域に含まれている多数のリソースブロックはいくつかにグループ分けされている。各グループには所定数個のリソースブロックが含まれる。
図5はシステム帯域幅が5MHzであり、全25個のリソースブロックが10個のグループ(RB group#0〜#9)にグループ分けされている様子を示す。リソースブロックを1つしか含まないグループは#0,#9の2グループである。リソースブロックを2つ含むグループは#1,#4,#8の3グループである。リソースブロックを3つ含むグループは#2,#3,#6の3グループである。リソースブロックを4つ含むグループは#5,#7の2グループである。これらのグループ各々について、ビットマップ方式で使用の許否が表現される。言い換えれば、図示の例ではリソース割当情報は10ビットで表現され、各ビットは対応するグループのリソースブロックを使用してよいか否かを示す。このようなリソースブロック及びグループ番号の対応関係は、システム帯域幅毎に異なってよいのはもちろんのこと、セル毎に異なっていてもよい。例えば、図5に示されるグループ分けの代わりに、図6に示されるようなグループ分けがなされてもよい。
下りMIMO情報は、マルチインプットマルチアウトプット通信又はマルチアンテナ通信が行われる場合に、ストリーム数、プリコーディングベクトル等に関する情報を含む。
伝送フォーマット情報は、データ変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせが何であるかを指定する。データ変調方式は、一例としてQPSK、16QAM及び64QAMの何れかから選択されてよい。チャネル符号化方式は、データ変調方式及びペイロードデータサイズから割り出されてもよい。あるいは、チャネル符号化方式ではなく、ペイロードサイズそのものが、伝送フォーマット情報に含まれてもよい。
再送制御情報(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest)は、ハイブリッドARQが行われる場合の情報を表す。再送制御情報は、プロセス番号、新規データインジケータ、再送シーケンス回数等を含んでよい。
ユーザ識別情報(UE ID)は、移動局の識別情報である。ユーザ識別情報は、セル毎に管理されてもよい。また、ユーザ識別情報は、RACHで使用されるような暫定的な識別情報を含んでもよいし、ページングインジケータで指定されるユーザグループIDを含んでもよい。
上り通信用の制御情報は、上りリソース割当情報、伝送フォーマット情報、復調用のリファレンス信号の情報、送信電力制御情報、ユーザ識別情報、上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)、オーバーロードインジケータ、送信電力制御コマンドビットを含んでよい。
上りリソース割当情報は、上りのデータ伝送で使用可能なリソースブロックがどれであるかを示す。上りリンクではシングルキャリア方式が使用されるので、割り当てられる1以上のリソースブロックは連続的に指定される。言い換えれば、割り当てられるリソースブロックの始点と終点が指定される。
伝送フォーマット情報は、上り通信に使用されるデータ変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせを指定する。
復調用のリファレンス信号の情報は、リファレンス信号にどのような信号が使用されているかを示す。
送信電力制御情報は、上り共有データチャネルの送信電力がサウンディングリファレンス信号の送信電力からどの程度異なるべきかを示す。LTEではシステム帯域全域にわたる帯域幅でリファレンス信号(サウンディングリファレンス信号)が定期的に基地局に送信される。基地局はサウンディングリファレンス信号の受信レベル又は受信品質に応じて、サウンディングリファレンス信号の送信電力を制御する。この制御は、送信電力制御コマンドビットにより、次回の上り送信電力を上昇又は下降させることで行われる。
ユーザ識別情報(UE ID)は、移動局の識別情報である。ユーザ識別情報は、セル毎に管理されてもよい。また、ユーザ識別情報は、RACHで使用されるような暫定的な識別情報を含んでもよいし、ページングインジケータで指定されるユーザグループIDを含んでもよい。
上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)は、上りリンクで過去にユーザ装置から送信されたデータが、基地局で適切に受信されたか否かを示す。
オーバーロードインジケータは、他セルのユーザ装置に起因する他セル干渉が所定値を上回った場合に周辺セルに通知され、その通知は、他セルのユーザ装置が送信電力を低減することを求める信号である。
送信電力制御コマンドビットは、定期的にユーザ装置から送信されるサウンディングリファレンス信号の次回の送信電力が、現在の値よりも増加又は減少させるべきことを示す。サウンディングリファレンス信号の送信電力は、上りL1/L2制御チャネルや上りデータチャネルの送信電力を決定する際の基礎になる。これらは、サウンディング用リファレンス信号の送信電力に対して、基地局から指定されたオフセット電力を加味して決定される。場合によっては、オーバーロードインジケータが加味されるかもしれない。
図7を参照しながら、本発明の実施例に係る基地局装置200が説明される。
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に送信されるべきパケットデータは、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、PDCPレイヤでの処理や、パケットデータの分割処理、結合処理、RLC(Radio Link Control)再送制御の送信処理などのRLCレイヤーでの送信処理、MAC再送制御処理等を行い、処理後の信号を送受信部206に転送する。ベースバンド信号処理部208での処理には、例えばHARQ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)処理等が含まれる。ベースバンド信号処理部208では、後述するように、TTI毎に、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボル数の決定や、DL L1/L2制御チャネルのサブキャリアへのマッピング、DL L1/L2制御チャネルに関する送信電力制御等が行われる。
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100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 layerの受信処理、PDCPレイヤの処理等がなされ、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、無線基地局200の状態管理やリソース割り当てを行う。
図8を参照しながら、ベースバンド信号処理部208の構成が説明される。
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、サブキャリアマッピング決定部2084とDL L1/L2制御CH送信電力制御部2085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とサブキャリアマッピング決定部2084とDL L1/L2制御CH送信電力制御部2085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、下りリング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IDFT処理、FFT処理などが行われる。レイヤー処理部2081は、サブキャリアマッピング決定部2084から通知されたサブキャリア情報に基づいて、DL L1/L2制御チャネルの情報をサブキャリアにマッピングする。DL RSが送信されるOFDMシンボルにおいては、DL RSを所定のサブキャリアにマッピングする。また、レイヤー1処理部2081は、DL L1/L2制御CH送信電力制御部2085から通知された送信電力情報に基づいて、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるサブキャリアの送信電力(単位帯域当たりの送信電力密度又は1サブキャリア当たりの電力密度)を設定する。さらに、レイヤー1処理部2081は、DL RS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。ここで、上記DL RSがマッピングされるサブキャリアの送信電力は、例えば、上位ノードからシグナリングされることにより設定されてもよいし、あるいは、基地局装置200の装置内のパラメータとして保持された値を参照することにより設定されてもよい。
MAC処理部2082は、下りデータのMAC再送制御、例えばHARQ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TTIにおいて共有チャネルを用いてデータ信号の送信を行う移動局を選別する処理のことを指し、例えば、その選別用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使用されてもよい。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に送信するデータ信号の送信に用いられるリソースブロック(RB)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。
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 layerの受信処理が行われる。RLC処理部2083は、さらに、PDCPレイヤの処理を行ってもよい。
サブキャリアマッピング決定部2084は、TTI毎に、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボル数の決定や、DL L1/L2制御チャネルのマッピングされるサブキャリアの決定を行う。決定されたDL L1/L2制御チャネルのマッピングされるサブキャリア番号は、サブキャリア情報としてレイヤー1処理部2081に通知される。また、サブキャリアマッピング決定部2084は、上記DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボル数も、レイヤー1処理部2081に通知する。例えば、サブキャリアマッピング決定部2084は、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボル数を、当該TTIにおけるDL L1/L2制御チャネルにより伝送される下りスケジューリンググラント及び上りスケジューリンググラントの数に基づいて決定してもよい。
サブキャリアマッピング決定部2084は、上記DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるOFDMシンボル数に基づいて、DL L1/L2制御チャネルがマッピングされるサブキャリアの決定を行う。
次に、リファレンス信号及びL1/L2制御信号がどのようにマッピングされるかを更に詳細に説明する。
一般に、リファレンス信号がマッピングされるOFDMシンボルでは、6サブキャリア毎に1つの割合でリファレンス信号がマッピングされる。リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号をXとすると、Xは、
X=6m+nshift
のように表現できる。mは0以上の整数である。nshiftはセル毎に設定される量であり、0,1,...,5の何れかの値をとる。より一般的にはnshiftは「背景技術」で説明されたように[ν+fhop(j)]mod 6(jはi/2を超えない整数の内で最大の数である。)で表現される。
L1/L2制御チャネルはリファレンス信号がマッピングされるサブキャリア以外のサブキャリアにマッピングされる。説明の便宜上、下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータ、上りリンクのACK/NACK、オーバーロードインジケータ、送信電力制御コマンドがマッピングされるサブキャリア番号が説明される。L1/L2制御チャネルの他の情報項目(下り及び上りのスケジューリンググラント)は、それ以外のサブキャリアにマッピングされる。
下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータは、上述したように2ビットで表現され、L1/L2制御チャネルがTTIの中で占めるOFDMシンボル数が1,2,3の何れであるかを指定する。下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータを表す2ビットは、符号化率1/4で符号化され、8ビットに変換される。この8ビットがQPSK方式で変調され、4つのデータシンボル(QPSKシンボル)に変換され、ユーザ装置に通知される。それら4つのデータシンボルは1TTIの先頭OFDMシンボルにマッピングされる。
図9は4つのQPSKシンボルがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域(システム帯域)毎に示す。
5MHzのシステム帯域については、
66q+52+nshift,(q=0,1,2,3)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に4つのデータシンボルがマッピングされる。
10MHzのシステム帯域については、
2×(66q+52)+nshift,(q=0,1,2,3)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に4つのデータシンボルがマッピングされる。
20MHzのシステム帯域については、
4×(66q+52)+nshift,(q=0,1,2,3)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に4つのデータシンボルがマッピングされる。
図示の例では、ある可変帯域幅(例えば、10MHz,20MHz)における等差数列の公差は、別の可変帯域幅(5MHz)における等差数列の公差の整数倍(66×2,66×4)である。
上りリンクの送達確認情報(ACK/NACK)は、システム帯域幅に応じて異なる拡散率で拡散され、OFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が5MHz,10MHz,20MHzの場合に、拡散率はそれぞれ8,16,32のように決められる。ACK/NACK自体は1ビットで表現可能なので、拡散後のビット数はそれぞれ8,16,32ビットになる。拡散後のこれらのビットは、全てのOFDMシンボルにマッピングされる。
図10は拡散後のビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域(システム帯域)毎に示す。
5MHzのシステム帯域については、
33q+17+nshift,(q=0,1,...,7)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に8個のビットがマッピングされる。
10MHzのシステム帯域についても、
33q+17+nshift,(q=0,1,...,15)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に16個のビットがマッピングされる。
20MHzのシステム帯域についても、
33q+17+nshift,(q=0,1,...,31)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に31個のビットがマッピングされる。
図示の例では、どの可変帯域幅についても拡散後のビットのマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される。
オーバーロードインジケータもシステム帯域毎に異なるビット数で表現され、全てのOFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が5MHz,10MHz,20MHzの場合に、それぞれ4,8,16ビットで表現されてよい。
図11はオーバーロードインジケータを表すビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域(システム帯域)毎に示す。
5MHzのシステム帯域については、
66q+16+nshift,(q=0,1,2,3)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に4個のビットがマッピングされる。
10MHzのシステム帯域については、
66q+16+nshift,(q=0,1,2,...,7)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に8個のビットがマッピングされる。
10MHzのシステム帯域については、
66q+16+nshift,(q=0,1,2,...,15)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に16個のビットがマッピングされる。
図示の例では、どの可変帯域幅についても拡散後のビットのマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される。
送信電力制御コマンドは、サウンディングリファレンス信号の送信電力を増やす又は減らすために使用される。送信電力制御コマンドはシステム帯域幅に応じて異なる拡散率で拡散され、OFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が5MHz,10MHz,20MHzの場合に、拡散率はそれぞれ8,16,32のように決められる。送信電力制御コマンド自体は1ビットで表現可能なので、拡散後のビット数もそれぞれ8,16,32ビットになる。拡散後のこれらのビットは、全てのOFDMシンボルにマッピングされる。
図12は拡散後のビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域(システム帯域)毎に示す。
5MHzのシステム帯域については、
33q+23+nshift,(q=0,1,...,7)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に8個のビットがマッピングされる。
10MHzのシステム帯域については、
33q+23+nshift,(q=0,1,...,15)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に16個のビットがマッピングされる。
20MHzのシステム帯域については、
33q+23+nshift,(q=0,1,...,31)
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に32個のビットがマッピングされる。
図示の例では、どの可変帯域幅についても拡散後のビットのマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される。
図13を参照しながら、本発明の実施例に係る移動局100nを説明する。
同13において、移動局100は、送受信アンテナ102と、アンプ部104と、送受信部106と、ベースバンド信号処理部108と、呼処理部110と、アプリケーション部112とを具備する。
下りリンクのデータについては、送受信アンテナ102で受信された無線周波数信号がアンプ部104で増幅され、送受信部106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108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た後、アプリケーション部112に転送される。
一方、上りリンクのパケットデータについては、アプリケーション部112からベースバンド信号処理部108に入力される。ベースバンド信号処理部108では、再送制御(HARQ)の送信処理や、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、DFT処理、IFFT処理等が行われて送受信部106に転送される。
送受信部106では、ベースバンド信号処理部108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104で増幅されて送受信アンテナ102より送信される。
また、ベースバンド信号処理部108において、DL L1/L2制御チャネルの復調・復号を行い、DL L1/L2制御チャネルの情報を取得する処理が行われる。ここで、DL L1/L2制御チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報は、移動局100は事前に取得しており、上記DL L1/L2制御チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報に基づいて、DL L1/L2制御チャネルの情報を取得する処理が行われる。
呼処理部110は、基地局200との通信の管理等を行い、アプリケーション部112は、物理レイヤーやMACレイヤーより上位のレイヤーに関する処理等を行う。
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、ユーザ装置及び方法は、下りリンクでOFDM方式を用いる全てのシステムに適用することが可能である。
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。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、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もよい。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。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、置換例等が本発明に包含される。
本国際出願は2007年2月28日に出願した日本国特許出願第2007−50838号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims (8)

  1. 下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムにおける基地局であって、
    第1の信号と第2の信号を含むOFDMシンボルで送信信号を生成する手段と、
    前記送信信号を移動局に送信する送信手段と、
    を有し、第1の信号がマッピングされるサブキャリアの位置に基づいて、第2の信号のマッピングされるサブキャリアが決定される
    ことを特徴とする基地局。
  2. 前記第1の信号は、下りリンクのリファレンス信号であり、
    前記第2の信号は、特定のサブフレームの中でL1/L2制御チャネルが占めるOFDMシンボル数を示すフォーマットインジケータ、上りリンクに関する送達確認情報、オーバーロードインジケータ又は送信電力制御用のコマンドの少なくとも1つを含む
    ことを特徴とする請求項1記載の基地局。
  3. 前記第1の信号は、下りリンクのリファレンス信号であり、
    前記第2の信号は、下りリンクの通信に関する制御情報及び上りリンクの通信に関する制御情報の双方又は一方を含む
    ことを特徴とする請求項1記載の基地局。
  4. 下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムにおける基地局であって、
    リファレンス信号及びL1L2制御信号をサブキャリアにマッピングし、OFDMシンボルを生成する手段と、
    前記OFDMシンボルを含む送信信号を生成する手段と、
    前記送信信号を移動局に送信する手段と、
    を有し、前記リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第1数nshiftを初項とし且つ所定の第2数を公差とする第1の等差数列で表現され、
    リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第1数nshiftに所定数を加えた第3数を初項とし且つ所定の第4数を公差とする第2の等差数列で表現される
    ことを特徴とする基地局。
  5. 前記移動通信システムが、複数の可変帯域幅で動作可能であり、
    前記制御情報は、可変帯域幅の各々について別々に用意される
    ことを特徴とする請求項4記載の基地局。
  6. ある可変帯域幅における所定の制御情報についての第2の等差数列の公差は、
    別の可変帯域幅における該制御情報についての第2の等差数列の公差の整数倍である
    ことを特徴とする請求項5記載の基地局。
  7. どの可変帯域幅についても所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される
    ことを特徴とする請求項6記載の基地局。
  8. 下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムにおける基地局で使用される方法であって、
    リファレンス信号及びL1L2制御信号をサブキャリアにマッピングし、OFDMシンボルを生成するステップと、
    前記OFDMシンボルを含む送信信号を生成するステップと、
    前記送信信号を移動局に送信するステップと、
    を有し、前記リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第1数nshiftを初項とし且つ所定の第2数を公差とする第1の等差数列で表現され、
    リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第1数nshiftに所定数を加えた第3数を初項とし且つ所定の第4数を公差とする第2の等差数列で表現される
    ことを特徴とする方法。
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