JPWO2010016255A1 - 通信システム、移動局装置及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2008年8月6日に、日本に出願された特願2008−203361号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
3GPPでは、第3世代無線アクセス技術の進化であるEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が検討されている。
また、OFDMA方式において、チャネル符号化等の適応無線リンク制御(リンクアダプテーション:Link Adaptation)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme)といった技術が適用されている。
AMCSとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置のチャネル品質に応じて、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数などの無線伝送パラメータ(AMCモードとも称する)を切り替える方式である。
各移動局装置のチャネル品質は、CQI(Channel Quality Indicator:チャネル品質指標)を使って基地局装置へフィードバックされる。
始めに、本発明の第1の実施形態について説明する。本発明の第1の実施形態による無線通信システムは、1つ以上の基地局装置と1つ以上の移動局装置とを備えており、その間で無線通信を行う。1つの基地局装置は、1つ以上のセルを構成する。1つのセルには、1つ以上の移動局装置を収容できる。
図1(b)は、マルチキャリア通信方式の一種であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple:直交周波数分割多重)における送信単位であるサブフレーム(サブフレーム番号が0番のサブフレーム#F0)の構成の一例を示している。
また、スロットは少なくとも1つのOFDMシンボルを含む。ここでは、1つのスロット#S0、#S1が、それぞれ7つのOFDMシンボルを含んでいる。
また、1つのスロットは周波数方向に複数のブロックに分割される。所定数のサブキャリアを周波数方向の単位として、1個の物理リソースブロック(PRB)を構成する。
1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルとで構成される単位を、リソースエレメントと称する。物理層でのリソースマッピング処理で各リソースエレメントに対して変調シンボルなどがマッピングされる。
あるいは、物理リソースブロックの帯域幅WPRBが送信機である基地局装置毎(あるいは地域毎)に設定可能なパラメータであるシステムにおいては、WPRBを所定の自然数N1を用いてW1/N1、あるいは所定の自然数N2を用いてW2/N2と設定する。なお、ここではW1とW2はガードバンドを考慮した使用帯域幅である。
論理チャネルは、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータがどのような特性をもち、そのデータがどのように送信されるのかを定義する。物理チャネルは、トランスポートチャネルを運ぶ物理的なチャネルである。
上りリンクの論理チャネルには、共通制御チャネル(CCCH)、専用制御チャネル(DCCH)、専用トラフィックチャネル(DTCH)が含まれる。
上りリンクのトランスポートチャネルには、上りリンク共用チャネル(UL−SCH:Uplink Shared Channel)、ランダムアクセスチャネル(RACH:Random Access Channel)が含まれる。
上りリンクの物理チャネルには、物理上りリンク共用チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)が含まれる。
これらのチャネルは、従来技術で説明した図19のようにして基地局装置と移動局装置の間で送受信される。
共通制御チャネル(CCCH)は、移動局装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用されるチャネルであり、ネットワークと無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していない移動局装置によって使用される。
専用トラフィックチャネル(DTCH)は、1対1の双方向チャネルであり、1つの移動局装置専用のチャネルであって、ユーザ情報(ユニキャストデータ)の転送のために利用される。
MBSFN送信(MBSFN Transmission)とは、複数セルから同時に識別可能な波形(信号)を送信する同時送信技術である。一方、SCPTM送信とは、1つの基地局装置でMBMSサービスを送信する方法である。
なお、マルチキャスト制御チャネル(MCCH)およびマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)は、MBMSを受信する移動局装置だけが利用する。
また、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)では、ビームフォーミングを利用可能であり、動的リソース割り当ておよび準静的リソース割り当てがサポートされる。ページングチャネル(PCH)では、DRXがサポートされ、セル全体に報知される必要がある。
また、ページングチャネル(PCH)は、トラフィックチャネルや他の制御チャネルに対して動的に使用される物理リソース、すなわち物理下りリンク共用チャネル(PDSCH)、にマッピングされる。
上りリンク共用チャネル(UL−SCH)では、HARQ、動的適応無線リンク制御がサポートされる。また、上りリンク共用チャネル(UL−SCH)では、ビームフォーミングを利用可能である。動的リソース割り当ておよび準静的リソース割り当てがサポートされる。ランダムアクセスチャネル(RACH)は、限られた制御情報が送信され、衝突リスクがある。
物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル(PHICH)は、上りリンク送信に対するHARQ ACK/NACKを送信するために利用するチャネルである。
図2に示されるように、下りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。報知チャネル(BCH)は、物理報知チャネル(PBCH)にマッピングされる。
マルチキャストチャネル(MCH)は、物理マルチキャストチャネル(PMCH)にマッピングされる。ページングチャネル(PCH)および下りリンク共用チャネル(DL−SCH)は、物理下りリンク共用チャネル(PDSCH)にマッピングされる。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル(PHICH)、物理制御フォーマット指示チャネル(PCFICH)は、物理チャネル単独で使用される。
ランダムアクセスチャネル(RACH)は、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)にマッピングされる。物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)は、物理チャネル単独で使用される。
報知制御チャネル(BCCH)は、報知チャネル(BCH)と下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる。共通制御チャネル(CCCH)、専用制御チャネル(DCCH)、専用トラフィックチャネル(DTCH)は、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる。
マルチキャスト制御チャネル(MCCH)は、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)とマルチキャストチャネル(MCH)にマッピングされる。マルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)は、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)とマルチキャストチャネル(MCH)にマッピングされる。
次に、本発明の第1の実施形態による無線通信システムで用いるフレームの構成について説明する。
システムフレーム番号(SFN:System Frame Number)で識別される無線フレームは10ミリ秒(10ms)で構成されている。また、1サブフレームは1ミリ秒(1ms)で構成されている。無線フレームには10個のサブフレーム#F0〜#F9が含まれる。
なお、拡張CP(long CP、または、extended CPとも称する)が使用される場合は、下りリンクのスロットは6個のOFDMシンボルで構成され、上りリンクのスロットは6個のSC−FDMAシンボルで構成される。
下りリンク、上りリンクのリソース割り当ては、時間方向にサブフレーム単位かつ周波数方向に物理リソースブロック(PRB)単位で行われる。すなわち、サブフレーム内の2つのスロットは、一つのリソース割り当て信号で割り当てられる。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)では、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)およびページングチャネル(PCH)に対するトランスポートフォーマット、リソース割り当て、HARQ情報が送信される。トランスポートフォーマットは、変調方式、符号化方式、トランスポートブロックサイズなどを規定する。
また、複数の物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)がサポートされ、移動局装置は、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のセットをモニタリングする。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)で割り当てられた物理上りリンク共用チャネル(PUSCH)は、予め定められた位置のサブフレームにマッピングされる。例えば、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)の下りリンクサブフレーム番号がNの場合、N+4番の上りリンクサブフレームにマッピングされる。
また、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)による上り/下りリンクのリソース割り当てにおいて、移動局装置は、16ビットのMAC層識別情報(MAC ID)を用いて特定される。すなわち、この16ビットのMAC層識別情報(MAC ID)が物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)に含まれる。
一方、物理上りリンク共用チャネル(PUSCH)の復調用に使用される上りリンク復調用参照信号(復調用パイロット(DRS:Demodulation Reference Signal))は、各スロットの4番目のSC−FDMAシンボルで送信される。
また、上りリンク状態の測定用に使用される上りリンク測定用参照信号(スケジューリング用パイロット(SRS:Sounding Reference Signal))は、サブフレームの最後のSC−FDMAシンボルで送信される。
物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)の復調用参照信号は、物理上りリンク制御チャネルのフォーマットごとに定義され、各スロットの3、4および5番目、または、各スロットの2番目および6番目のSC−FDMAシンボルで送信される。
物理報知チャネル(PBCH)は、1番目のサブフレーム(サブフレーム#F0)の1番目のスロット(スロット#S0)の4番目、5番目のOFDMシンボルと2番目のスロット(スロット#S1)の1番目、2番目のOFDMシンボルで送信される。
無線部103a、スケジューリング部104、チャネル推定部105、DFT−S−OFDM復調部106、データ抽出部107、上位層108およびアンテナ部A1は、受信部を構成する。また、データ制御部101a、OFDM変調部102a、無線部103a、スケジューリング部104、上位層108およびアンテナ部A1は、送信部を構成する。
データ制御部101aは、スケジューリング部104からトランスポートチャネルを取得する。データ制御部101aは、トランスポートチャネルと、スケジューリング部104から入力されるスケジューリング情報に基づいて物理層で生成される信号およびチャネルを、スケジューリング部104から入力されるスケジューリング情報に基づいて、物理チャネルにマッピングする。以上のようにマッピングされた各データは、OFDM変調部102aに出力される。
これら上りリンクのスケジューリングに使用されるスケジューリング情報は、データ制御部101aおよびデータ抽出部107に出力される。
なお、上りリンクの通信方式は、DFT−S−OFDM等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、OFDM方式のようなマルチキャリア方式を用いても良い。
また、データ抽出部107は、スケジューリング部104から入力されるスケジューリング情報に基づいて、DFT−S−OFDM復調部106から入力されたデータからトランスポートチャネルと物理層の制御データとに分離して、スケジューリング部104に出力する。
分離された制御データには、移動局装置200から通知されたフィードバック情報(下りリンクのチャネルフィードバックレポート(CQI、PMI、RI)、下りリンクのデータに対するACK/NACKフィードバック情報)などが含まれる。
上位層108は、無線リソース制御部109を有している。また、無線リソース制御部109は、各種設定情報の管理、システム情報の管理、ページング制御、各移動局装置の通信状態の管理、ハンドオーバーなどの移動管理、移動局装置ごとのバッファ状況の管理、ユニキャストおよびマルチキャストベアラの接続設定の管理、移動局識別子(UEID)の管理などを行う。上位層108は、別の基地局装置への情報および上位ノードへの情報の送受信を行う。
データ制御部201、DFT−S−OFDM変調部202、無線部203a、スケジューリング部204、上位層208およびアンテナ部A2は、送信部を構成する。また、無線部203a、スケジューリング部204、チャネル推定部205a、OFDM復調部206a、データ抽出部207a、上位層208およびアンテナ部A2は、受信部を構成する。また、スケジューリング部204は、選択部を構成する。
データ制御部201は、スケジューリング部204からトランスポートチャネルを取得する。データ制御部201は、トランスポートチャネルと、スケジューリング部204から入力されるスケジューリング情報に基づいて物理層で生成される信号およびチャネルを、スケジューリング部204から入力されるスケジューリング情報に基づいて、物理チャネルにマッピングする。このようにマッピングされた各データは、DFT−S−OFDM変調部202に出力される。
なお、上りリンクの通信方式は、DFT−S−OFDM等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、代わりにOFDM方式のようなマルチキャリア方式を用いても良い。
また、無線部203aは、基地局装置100からの下りリンクのデータで変調された無線信号を、アンテナ部A2を介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを、チャネル推定部205aおよびOFDM復調部206aに出力する。
なお、上りリンクのトランスポートフォーマットについては、基地局装置100から通知された情報を利用する。これらスケジューリング情報は、データ制御部201およびデータ抽出部207aに出力される。
また、スケジューリング部204は、データ抽出部207aから入力された下りリンクで取得した制御データとトランスポートチャネルを、必要に応じて処理した後、下りリンクの論理チャネルにマッピングし、上位層208に出力する。
また、チャネル推定部205aは、基地局装置100に下りリンクのチャネル状態(無線伝搬路状態)の推定結果を通知するために、下りリンク参照信号(RS)から下りリンクのチャネル状態を推定し、この推定結果を下りリンクのチャネルフィードバックレポート(チャネル品質情報など)に変換して、スケジューリング部204に出力する。
データ抽出部207aは、OFDM復調部206aから入力されたデータに対して、巡回冗長検査(CRC)を行い、正誤を確認し、確認結果(ACK/NACKフィードバック情報)をスケジューリング部204に出力する。
データ制御部101aは、物理マッピング部301、参照信号生成部302、同期信号生成部303を備えている。参照信号生成部302は、下りリンク参照信号を生成し、物理マッピング部301に出力する。同期信号生成部303は同期信号を生成し、物理マッピング部301に出力する。
このとき、スケジューリング情報にはシステム帯域幅に関連する情報が含まれる。物理マッピング部301は、システム帯域W1内のN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)およびシステム帯域W2内のN2WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)にトランスポートチャネルをマッピングし、システム帯域W1およびシステム帯域W2以外の帯域およびガードバンドにおけるサブキャリアにヌル信号を挿入する。また、物理マッピング部301は、システム帯域幅に関連する情報を含む物理報知チャネルをマッピングする。
変調部304は、物理フレームの各リソースエレメントにマッピングされた情報をQPSK変調/16QAM変調/64QAM変調などの変調方式に基づいて変調して変調シンボルを生成し、IFFT部305に出力する。
IFFT部305は、変調部304において生成された変調シンボル(周波数方向と時間方向の平面上に並べられた変調シンボル)を逆高速フーリエ変換(IFFT)して周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、CP挿入部306に出力する。
CP挿入部306は、時間領域の信号にサイクリックプレフィックス(CP)を挿入し、OFDMシンボルを生成し、無線部103aのD/A変換部307に出力する。
D/A変換部307は、デジタル信号であるCP挿入部306の出力のOFDMシンボル系列をアナログ信号に変換し、無線送信部308に出力する。
無線送信部308は、図9に示したキャリア周波数fを用いてアナログ信号を無線周波数にアップコンバートし、アンテナ部A1を介して、生成した信号を移動局装置200(図7)に送信する。なお、図9において、横軸は周波数を示している。また、図9では、基地局装置100から移動局装置200に、システム帯域W1とシステム帯域W2とを用いて信号を基地局装置100から移動局装置200に送信する場合を示している。
無線部203aは、無線受信部401、A/D変換部402を備えている。
無線受信部401は、アンテナ部A2を介して基地局装置100(図6)から信号を受信し、受信した信号を図9に示したキャリア周波数fを用いてベースバンドにダウンコンバートする。また、無線受信部401は、セル選択、セル再選択処理によって、予め信号に挿入されている同期信号を参照して、同期を取り、スケジューリング部104または上位層から通知されるシステム帯域に関する情報を用いて、システム帯域W1とシステム帯域W2における接続を設定し、接続を確立する。なお、無線受信部401は、デジタル信号を用いて同期を取る場合は、A/D変換部402の出力を用いる。
OFDM復調部206aは、CP除去部403、FFT部404、復調部405を備えている。CP除去部403は、A/D変換部402から出力されたデジタル信号のうち、サイクリックプレフィックス(CP)の部分を除去する。
CP除去部403においてサイクリックプレフィックス(CP)を除去された時間領域の信号は、FFT部404において各リソースエレメントにおける変調シンボル(周波数方向と時間方向の平面上に並べられた変調シンボル)に変換される。
セル選択、セル再選択処理によって、物理報知チャネル内の情報を用いて、データ抽出の準備および設定をする場合、データ抽出部207aは、物理報知チャネルを含む帯域の物理リソースブロック(PRB)から報知情報を抽出して、システム帯域W1とシステム帯域W2におけるデータ抽出の準備および設定をする。
あるいは、報知情報を一旦スケジューリング部104、またはスケジューリング部104を介して上位層に通知し、これらの指示に基づいて、システム帯域W1とシステム帯域W2におけるデータ抽出の設定を行う。このとき、スケジューリング部104または上位層は、無線受信部401にシステム帯域に関する情報を通知する。
なお、第1の実施形態の変形例として図12に示すような基地局装置の構成や、図13に示すような移動局装置の構成を用いても良い。ただし、これらの構成を用いる場合は、図11に示したようなキャリア周波数f’1、f’2を用いる。
システム帯域のいずれか(ここではシステム帯域W’1)に同期用の信号である同期信号と、物理報知情報を含むチャネルである物理報知チャネルが挿入される。
移動局装置では、まず同期信号を探索してフレーム同期を取るとともに、物理報知チャネル内の情報を取得する。物理報知チャネル内の情報には、システム帯域を示す情報(システム帯域W’2を含むアグリゲーションリソースの領域に関する情報)が含まれており、この情報を用いて、システム帯域W’1とシステム帯域W’2とを受信する。
第1の実施形態の変形例による基地局装置は、第1の実施形態による基地局装置100のデータ制御部101a、OFDM変調部102a、無線部103a(図8)の代わりに、データ制御部101b、OFDM変調部102b、無線部103bを備えている。
参照信号生成部502は、下りリンク参照信号を生成し、物理マッピング部5011に出力する。同期信号生成部503は、同期信号を生成し、物理マッピング部501に出力する。物理マッピング部501は、スケジューリング情報に基づいて、トランスポートチャネルを各物理リソースブロック(PRB)にマッピングするとともに、参照信号生成部502において生成された参照信号と、同期信号生成部503において生成された同期信号を物理フレームに多重する。
このとき、スケジューリング情報にはシステム帯域幅W’1、W’2に関連する情報が含まれる。物理マッピング部501は、システム帯域W’1内のN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)およびシステム帯域W’2内のN2WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)にトランスポートチャネルをマッピングする。
変調部504−1、IFFT部505−1、CP挿入部506−1は、システム帯域W’1におけるN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)に対する処理を行う。
変調部504−1は、物理フレームの各リソースエレメントにマッピングされた情報をQPSK変調、16QAM変調、64QAM変調などの変調方式に基づいて変調して変調シンボルを生成し、IFFT部505−1に出力する。
CP挿入部506−1は、時間領域の信号にサイクリックプレフィックス(CP)を挿入し、OFDMシンボルを生成して、無線部103bのD/A変換部507−1に出力する。
変調部504−2は、物理フレームの各リソースエレメントにマッピングされた情報をQPSK変調、16QAM変調、64QAM変調などの変調方式に基づいて変調して変調シンボルを生成して、IFFT部505−2に出力する。
IFFT部505−2は、変調部504−2において生成された変調シンボル(周波数方向と時間方向の平面上に並べられた変調シンボル)を逆高速フーリエ変換(IFFT)して、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、CP挿入部506−2に出力する。
CP挿入部506−2は、時間領域の信号にサイクリックプレフィックス(CP)を挿入し、OFDMシンボルを生成して、無線部103bのD/A変換部507−2に出力する。
D/A変換部507−1、無線送信部508−1は、システム帯域W’1におけるN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)に対する処理を行う。
D/A変換部507−1は、デジタル信号であるCP挿入部506−1の出力のOFDMシンボル系列をアナログ信号に変換し、無線送信部508−1に出力する。
無線送信部508−1は、図11に示したキャリア周波数W’1を用いてアナログ信号を無線周波数にアップコンバートし、アンテナ部A1を介して、生成した信号を移動局装置に送信する。
D/A変換部507−2は、デジタル信号であるCP挿入部506−2の出力のOFDMシンボル系列をアナログ信号に変換し、無線送信部508−2に出力する。
無線送信部508−2は、図11に示したキャリア周波数W’2を用いてアナログ信号を無線周波数にアップコンバートし、アンテナ部A1を介して、生成した信号を移動局装置に送信する。
なお、ここでは、異なる信号に対して同様の処理を行うブロックを分けて説明しているが、1つの回路を共用しても良い。
図13において、バンド毎チャネル推定部603−1が出力する信号は、復調部606−1に入力される。また、バンド毎チャネル推定部603−2が出力する信号は、復調部606−2に入力される。
また、第1の実施形態の変形例による移動局装置は、第1の実施形態による移動局装置200の無線部203a、チャネル推定部205a、OFDM復調部206a、データ抽出部207a(図10)の代わりに、無線部203b、チャネル推定部205b、OFDM復調部206b、データ抽出部207bを備えている。
無線受信部601−1は、アンテナ部A2を介して信号を基地局装置から受信し、受信した信号を図11に示したキャリア周波数f’1を用いてベースバンドにダウンコンバートする。また、無線受信部601−1は、セル選択、セル再選択処理によって、予め信号に挿入されている同期信号を参照して、同期を取り、スケジューリング部204または上位層から通知されるシステム帯域に関する情報を用いて、システム帯域W’1における接続を設定し、接続を確立する。なお、無線受信部601−1は、デジタル信号を用いて同期を取る場合は、下記のA/D変換部602−1の出力を用いる。
A/D変換部602−1は、無線受信部601−1の出力のアナログ信号をデジタル信号に変換し、チャネル推定部205bのバンド毎チャネル推定部603−1と、OFDM復調部206bのCP除去部604−1に出力する。
A/D変換部602−2は、無線受信部601−2の出力のアナログ信号をデジタル信号に変換し、チャネル推定部205bのバンド毎チャネル推定部603−2と、OFDM復調部206bのCP除去部604−2に出力する。
バンド毎チャネル推定部603−1は、システム帯域W’1におけるN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)における参照信号を参照して、N1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)におけるチャネル推定を行い、その推定結果をOFDM復調部206bの復調部606−1に出力する。
バンド毎チャネル推定部603−2は、システム帯域W’2におけるN2WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)における参照信号を参照して、N2WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)におけるチャネル推定を行い、その推定結果をOFDM復調部206bの復調部606−2に出力する。
CP除去部604−1、FFT部605−1、復調部606−1は、システム帯域W’1におけるN1WPRBの帯域に配置された物理リソースブロック(PRB)に対する処理を行う。
CP除去部604−1は、A/D変換部602−1から出力されたデジタル信号のうち、サイクリックプレフィックス(CP)部分を除去する。
復調部606−1は、変換された変調シンボルに対して、伝搬路推定部603−1において推定された伝搬路推定値を参照しながら、変調部504−1で用いた変調方式に対応する復調処理を行い、ビット系列(あるいはビットにおける尤度情報など)を取得する。
CP除去部604−2は、A/D変換部602−2から出力されたデジタル信号のうち、サイクリックプレフィックス(CP)部分を除去し、FFT部605−2に出力する。
CP除去部604−2においてサイクリックプレフィックス(CP)を除去された時間領域の信号は、FFT部605−2において各リソースエレメントにおける変調シンボル(周波数方向(N2WPRBの帯域)と時間方向の平面上に並べられた変調シンボル)に変換され、復調部606−2に出力される。
セル選択、セル再選択処理によって、物理報知チャネル内の情報を用いて、データ抽出の準備および設定をする場合、データ抽出部207は、物理報知チャネルを含む帯域の物理リソースブロック(PRB)から報知情報を抽出して、システム帯域W’1とシステム帯域W’2におけるデータ抽出の準備および設定をする。
あるいは、報知情報を一旦スケジューリング部204、またはスケジューリング部204を介して上位層に通知し、これらの指示に基づいて、システム帯域W’1とシステム帯域W’2におけるデータ抽出の準備および設定をする。このとき、スケジューリング部204または上位層は、無線受信部601−1、601−2にシステム帯域に関する情報を通知する。
なお、ここでは、異なる信号に対して同様の処理を行うブロックを分けて説明しているが、1つの回路を共用しても良い。
マスター領域とは、移動局装置200が最初にアクセスする下りリンク周波数層(システム帯域)であり、移動局装置200は、この領域の信号を取得した後、他の領域(スレーブ領域)にアクセス可能である。少なくとも下りリンク同期を取得可能な下りリンク同期信号(SCH)が配置される。
スレーブ領域とは、移動局装置200がマスター領域での情報を取得後にアクセスする下りリンク周波数層(システム帯域)である。
それぞれの移動局装置200にとってのマスター領域およびスレーブ領域は異なっても良い。すなわち、ある移動局装置200にとってのマスター領域が、別の移動局装置200にとってのスレーブ領域となるように構成されても良い。その場合、ある移動局装置200にとってのスレーブ領域においても下りリンク同期信号(SCH)が配置される場合がある。スレーブ領域での特定のチャネル(下りリンク同期信号(SCH)および/または物理下りリンク報知チャネル(PBCH)および/または報知制御チャネル(BCCH)および/またはページング制御チャネル(PCCH)および/または共通制御チャネル(CCCH)など)の有無については、マスター領域で基地局装置100から移動局装置200に報知される。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)は、上りリンクおよび下りリンクのPRBリソースの割当てを行う。マスター領域のPRBのリソースを割り当てるフォーマットと、スレーブ領域のPRBのリソースを割り当てるフォーマットと、マスター領域およびスレーブ領域両方のPRBのリソースを割り当てるフォーマットが用意される。移動局装置200は、マスター領域および/またはスレーブ領域へのアクセスが可能であることを検出したことに応じて、モニタリングする物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のフォーマットを変更する。
または、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)は、マスター領域またはスレーブ領域のみにアクセスする移動局装置200へのフォーマットと、マスター領域およびスレーブ領域の両方にアクセスする移動局装置200へのフォーマットが用意される。移動局装置200は、マスター領域および/またはスレーブ領域へのアクセスが可能であることを検出したことに応じて、モニタリングする物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のフォーマットを変更する。
始めに、移動局装置200は、セル選択やセル再選択処理によって、基地局装置100から送信される下りリンク同期信号(SCH:Synchronization Channel)を取得し、下りリンクの同期処理を行う(ステップS101)。この際、下りリンク同期信号(SCH)は、マスター領域Z01(図14(a)参照)に配置される。
移動局装置200は、マスター領域Z01で処理を行うように(マスター領域Z01で操作されるように)物理報知チャネル(PBCH)を取得する(ステップS102)。この際、物理報知チャネル(PBCH)から、スレーブ領域Z02(図14(a)参照)を含むアグリゲーションリソースの領域に関する情報(マスター領域Z01のシステム帯域幅(リソースブロック数)および/またはスレーブ領域Z02のキャリア周波数やシステム帯域幅(リソースブロック数)などを示す情報、および/または移動局装置200のバージョン情報など)を取得する。
例えば、物理報知チャネル(PBCH)は、1番目のサブフレーム(サブフレーム#0)の2番目のスロット(スロット#1)の1番目、2番目、3番目、4番目のOFDMシンボルで送信されるが、新たな物理報知チャネル(New PBCH)が、2番目のスロット(スロット#1)の5番目から7番目のOFDMシンボルで送信されるようにしても良い。
基地局装置100は、この新たな物理報知チャネル(New PBCH)に、スレーブ領域Z02を含むアグリゲーションリソースの領域に関する情報を含めて移動局装置200に送信する(図14(b)のステップS103)。
これにより、アグリゲーション能力を持つ移動局装置200(マスター領域Z01およびスレーブ領域Z02にアクセス可能な移動局装置200)に対する情報と、アグリゲーション能力を持たない移動局装置200(マスター領域Z01のみにアクセス可能な移動局装置Z02)に対する情報とを、効率的に分離可能となる。
無線部203a(図7)の調整の必要がない場合(マスター領域Z01とスレーブ領域Z02が隣接している場合など)は、チャネルの取得部分を調整することにより対処する。アグリゲーションリソースの領域で操作されるように継続する処理を行う。すなわち、移動局装置200は、アグリゲーションが行われた前提で物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のデコード(アグリゲーション後のリソース割り当て情報フォーマットの物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のデコード)を行い、それ以降の報知情報(BCCH)の取得に続き、接続セットアップの処理を行う(図14(b)のステップS105)。
図14(a)は、移動局装置200がそれぞれのステップで受信可能な周波数領域を示している。ステップS101からステップS104までは、マスター領域Z01の一部に配置される物理報知チャネルの取得に必要な領域のリソースを、移動局装置200は受信可能である。また、ステップS104以降では、マスター領域Z01およびスレーブ領域Z02の領域のリソースを、移動局装置200は受信可能である。
また、スケジューリング部204(周波数帯域特定部とも称する)は、データ抽出部207aが取得した情報に基づいて、スレーブ領域Z02を特定する。
具体的には、スケジューリング部204は、マスター領域Z01内の所定の周波数帯域幅で送信される物理報知チャネルに含まれる情報に基づいて、スレーブ領域Z02を特定する。なお、スケジューリング部204は、データ抽出部207aが取得した情報に基づいて、スレーブ領域Z02内にある特定のチャネル(物理報知チャネルなど)を含むか否かを特定するようにしても良い。
また、無線部203a(通信部とも称する)は、マスター領域Z01又はスレーブ領域Z02を用いて、基地局装置100と通信する。
次に、本発明の第2の実施形態による無線通信システムについて説明する。第2の実施形態による無線通信システムは、基地局装置100’と移動局装置200’を備えている。第2の実施形態による基地局装置100’と移動局装置200’の構成は、第1の実施形態による基地局装置100(図6)と移動局装置200(図7)の構成と同様であるので、それらの説明を省略する。以降では、第2の実施形態が、第1の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
始めに、移動局装置200’は、セル選択やセル再選択処理によって、基地局装置100’の下りリンク同期信号(SCH)を取得し、下りリンクの同期処理を行う(ステップS201)。この際、下りリンク同期信号(SCH)は、マスター領域Z01に配置される(図17(a)参照)。
移動局装置200’は、マスター領域Z01で操作されるように物理報知チャネル(PBCH)を取得する(ステップS202)。
この際、物理報知チャネル(PBCH)から、マスター領域Z01に関する情報(マスター領域Z01のシステム帯域幅(リソースブロック数)など)を取得する(ステップS203)。
さらに、マスター領域Z01で操作されるように継続する処理を行う(ステップS204)。
この下りリンク共用チャネル(DL−SCH)は、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)によって指定された物理下りリンク共用チャネルの動的なリソースで送信されるため、動的にリソースの変更が可能である。この報知情報チャネル(BCCH)で、アグリゲーションリソースの領域に関する情報(マスター領域Z01のシステム帯域幅(リソースブロック数)および/またはスレーブ領域Z02(図17(a)参照)のキャリア周波数やシステム帯域幅(リソースブロック数)などを示す情報、および/または移動局装置200’のバージョン情報など)を取得した場合には、移動局装置200’は、無線部をスレーブ領域Z02まで受信できるように調整する(ステップS206)。
第1の実施形態と同様、アグリゲーションリソースに関する情報には、マスター領域Z01とスレーブ領域Z02間、または全体のシステムに含まれる複数のシステム帯域間のガードバンドの幅を知るための情報が含まれる。
例えば、基地局装置100’は、アグリゲーションリソースの領域に関する情報と共に、マスター領域Z01の物理ランダムアクセスリソースを示す情報を、各移動局装置200’に報知する。移動局装置200’は、アクセスした領域で示される物理ランダムアクセスリソースを使用して、ランダムアクセスを行う。そのため、基地局装置100’は、ランダムアクセスを行った移動局装置200’がどの領域をマスター領域Z01として使用しているかを、移動局装置200’によって使用された物理ランダムアクセスリソースから判定し、ランダムアクセス処理およびそれ以降の処理に、マスター領域Z01を特定した前提での物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)を使用することができる。なお、移動局装置200’のマスター領域Z01は、共通制御チャネル(CCCH)にて、ランダムアクセス手続き中に移動局装置200’から基地局装置100’に通知されても良い。
また、スレーブ領域Z02内の特定のチャネル(下りリンク同期信号(SCH)、物理報知チャネル(PBCH)、報知制御チャネル(BCCH)など)の有無は、マスター領域Z01で、各移動局装置200’に報知される。複数のスレーブ領域Z02が存在する場合、基地局装置100’は、それぞれの領域の特定チャネルの有無を移動局装置200’に報知する。移動局装置200’は、報知情報からそれぞれの領域の特定チャネルの有無を特定する。この際、マスター領域Z01でのみ下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる報知制御チャネル(BCCH)の送信が行われるようにシステムを構成することにより、報知制御チャネル(BCCH)をスレーブ領域Z02に配置することなくシステムを効率的に動作させることができる。
また、スケジューリング部204(周波数帯域特定部とも称する)は、データ抽出部207aが取得した情報に基づいて、スレーブ領域Z02を特定する。
具体的には、スケジューリング部204は、マスター領域Z01内の所定の周波数帯域幅で送信される物理下りリンク共用チャネルに含まれる報知情報に基づいて、スレーブ領域Z02を特定する。
なお、スケジューリング部204は、マスター領域Z01内の物理下りリンク共用チャネルで送信される特定移動局装置200’への制御情報に基づいて、スレーブ領域Z02を特定するようにしても良い。
また、無線部203a(通信部とも称する)は、マスター領域Z01又はスレーブ領域Z02を用いて、基地局装置100’と通信する。
特に、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる報知制御チャネル(BCCH)の受信を行ってアグリゲーションリソースの領域に関する情報を取得するので、動的にリソースの変更が可能であるという効果を奏する。
次に、本発明の第3の実施形態による無線通信システムについて説明する。第3の実施形態による無線通信システムは、基地局装置100’’と移動局装置200’’を備えている。第2の実施形態による基地局装置100’’と移動局装置200’’の構成は、第1の実施形態による基地局装置100’’(図6)と移動局装置200’’(図7)の構成と同様であるので、それらの説明を省略する。以降では、第3の実施形態が、第1の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
始めに、移動局装置200’’は、セル選択やセル再選択処理によって、基地局装置100’’の下りリンク同期信号(SCH)を取得し、下りリンクの同期処理を行う(ステップS301)。この際、下りリンク同期信号(SCH)は、マスター領域Z01(図18(a)参照)に配置される。
移動局装置200’’は、マスター領域Z01で操作されるように物理報知チャネル(PBCH)を取得する(ステップS302)。この際、物理報知チャネル(PBCH)から、マスター領域Z01に関する情報(マスター領域Z01のシステム帯域幅(リソースブロック数)など)を取得する(ステップS303)。さらに、マスター領域Z01で操作されるように継続する処理を行う(ステップS304)。
この共通制御チャネル(CCCH)や、専用制御チャネル(DCCH)は、マスター領域Z01で下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる。この下りリンク共用チャネル(DL−SCH)は、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)によって指定された物理下りリンク共用チャネルの動的なリソースで送信されるため、動的にリソースの変更が可能である。
すなわち、移動局装置200’’は、共通制御チャネル(CCCH)または専用制御チャネル(DCCH)(RRCシグナリング)の確認後、アグリゲーションが行われた前提で物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のデコード(アグリゲーション後のリソース割り当て情報フォーマットの物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)のデコード)を行う(ステップS307)。
また、移動局装置200’’のマスター領域Z01は、専用制御チャネル(DCCH)(RRCシグナリング)にて、基地局装置100’’から指定し、変更することが可能である。
この移動局装置200’’のアグリゲーション能力の検出には、基地局装置100’’は、上位層からの情報を利用する。基地局装置100’’は、ランダムアクセスを行った移動局装置200’’がアグリゲーションの能力を持っているかどうかを判定する。そして、基地局装置100’’は、移動局装置200’’に対して、アグリゲーションリソースを使用するように指示する場合は、専用制御チャネル(DCCH)(RRCシグナリング)にてアグリゲーションリソースを指定する。
なお、移動局装置200’’のアグリゲーション能力は、共通制御チャネル(CCCH)にて、ランダムアクセス手続き中に移動局装置200’’から基地局装置100’’に通知しても良い。
また、スレーブ領域Z02内の特定のチャネル(下りリンク同期信号(SCH)、物理報知チャネル(PBCH)、報知制御チャネル(BCCH)など)の有無は、マスター領域Z01で報知される。また、スレーブ領域Z02内の特定のチャネルの有無は、専用制御情報によっても、基地局装置100’’から移動局装置200’’に通知される。移動局装置200’’は、報知情報または専用制御情報からそれぞれの領域の特定チャネルの有無を特定する。
複数のスレーブ領域Z02が存在する場合、基地局装置100’’は、それぞれの領域の特定チャネルの有無を移動局装置200’’に通知する。この際、マスター領域Z01でのみ下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる報知制御チャネル(BCCH)の送信が行われるようにシステムを構成することにより、報知制御チャネル(BCCH)をスレーブ領域Z02に配置することなくシステムを効率的に動作させることができる。
特に、下りリンク共用チャネル(DL−SCH)にマッピングされる専用制御チャネル(DCCH)の受信を行ってアグリゲーションリソースの領域に関する情報を取得するので、特定の移動局装置それぞれに対して適用的にアグリゲーションリソースの変更が可能であるという効果を奏する。
[0011]
非特許文献1:3GPP TS(Technical Specification)36.300、V8.4.0(2008−03)、Technical Specification Group Radio Access Network、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E−UTRAN);Overall description;Stage 2(Release 8)
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0012]
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信開始時に基地局装置から移動局装置に送信する情報を少なくすることができ、速やかに通信を開始することができる通信システム、移動局装置及び通信方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0013]
(1) 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による通信システムは、基地局装置と移動局装置とを備える通信システムであって、前記基地局装置は、第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を含む信号を前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて前記移動局装置に送信する信号送信部を備え、前記移動局装置は、前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定部と、前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信部とを備える。
[0014]
(2) また、本発明の一態様による通信システムでは、前記周波数帯域特定部は、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、第2の周波数帯域内にある特定の物理チャネルを含むか否かを特定しても良い。
(3) また、本発明の一態様による通信システムでは、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルして、共通制御チャネルが使用されても良い。
(4) また、本発明の一態様による通信システムでは、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、専用制御チャネルが使用されても良い。
[0015]
(5) また、本発明の一態様による移動局装置は、基地局装置と通信する移動局装置であって、前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定部と、前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信部と、を備える。
[0016]
(6) また、本発明の一態様による移動局装置では、前記周波数帯域特定部は、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、第2の周波数帯域内にある特定の物理チャネルを含むか否かを特定しても良い。
(7) また、本発明の一態様による移動局装置では、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、共通制御チャネルが使用されても良い。
(8) また、本発明の一態様による移動局装置では、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、専用制御チャネルが使用されても良い。
[0017]
(9) また、本発明の一態様による通信方法は、基地局装置と移動局装置とを用いた通信方法であって、前記基地局装置は、第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を含む信号を前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて前記移動局装置に送信する信号送信過程を有し、前記移動局装置は、前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得過程と、前記情報取得過程で取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定過程と、前記第1の周波数帯域および前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信過程とを有する。
[0018]
(10) また、本発明の一態様による通信方法では、前記周波数帯域特定過程は、前記情報取得過程で取得した情報に基づいて、第2の周波数帯域内にある特定の物理チャネルを含むか否かを特定しても良い。
(11) また、本発明の一態様による通信方法では、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、共通制御チャネルが使用されても良い。
(12) また、本発明の一態様による通信方法では、前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、専用制御チャネルが使用されても良い。
発明の効果
[0019]
本発明の通信システム、移動局装置及び通信方法は、通信開始時に基地局装置から移動局装置に送信する情報を少なくすることができ、速やかに通信を開始することができる。
Claims (6)
- 基地局装置と移動局装置とを備える通信システムであって、
前記基地局装置は、
第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を含む信号を前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて前記移動局装置に送信する信号送信部を備え、
前記移動局装置は、
前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定部と、
前記第1の周波数帯域又は前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信部とを備える通信システム。 - 基地局装置と通信する移動局装置であって、
前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定部と、
前記第1の周波数帯域又は前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信部と、
を備える移動局装置。 - 前記周波数帯域特定部は、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、第2の周波数帯域内にある特定の物理チャネルを含むか否かを特定する請求項2に記載の移動局装置。
- 前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、共通制御チャネルが使用される請求項2に記載の移動局装置。
- 前記RRCシグナリングを運ぶ論理チャネルとして、専用制御チャネルが使用される請求項2に記載の移動局装置。
- 基地局装置と移動局装置とを用いた通信方法であって、
前記基地局装置は、
第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を含む信号を前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて前記移動局装置に送信する信号送信過程を有し、
前記移動局装置は、
前記第1の周波数帯域内の物理下りリンク共用チャネルを介したRRCシグナリングを用いて送信される前記第1の周波数帯域とは異なる少なくとも1つの第2の周波数帯域を特定する情報を取得する情報取得過程と、
前記情報取得過程で取得した情報に基づいて、前記第2の周波数帯域を特定する周波数帯域特定過程と、
前記第1の周波数帯域又は前記第2の周波数帯域を用いて前記基地局装置と通信する通信過程とを有する通信方法。
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