JPWO2010104006A1 - 移動局装置、通信システム、通信方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

移動局装置は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて、基地局装置と通信を行ない、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御部と、制御部において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信処理部とを備える。これにより、複数の要素周波数帯域を用いた無線通信システムにおいて、送信に用いる上りリンク要素周波数帯域の数に応じて送信電力制御を調整することができ、無線通信システムに適した波形の信号を送信することができる。

Description

本発明は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なう移動局装置等に関する。

セルラー移動通信の第三世代（３Ｇ）無線アクセス方式として、Ｗ‐ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access；広帯域符号分割多元接続）方式が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project；第３世代パートナーシッププロジェクト）において標準化され、同方式によるセルラー移動通信サービスが開始されている。また、３ＧＰＰにおいて、３Ｇの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access；以下、「ＥＵＴＲＡ」という）及び３Ｇネットワークの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）が検討されている。

ＥＵＴＲＡの基地局装置から移動局装置への通信方向である下りリンクにおいて、マルチキャリア送信であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；直交周波数分割多重）方式が適用されている。また、ＥＵＴＲＡの移動局装置から基地局装置への通信方向である上りリンクにおいて、シングルキャリア送信であるＤＦＴ（Discrete Fourier Transform；離散フーリエ変換）−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式が適用されている。

＜ＵＬ ＴＰＣ＞
ＥＵＴＲＡでは、上りリンクにおいて送信電力制御が適用される。ＥＵＴＲＡの上りリンクの送信電力制御は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの平均送信電力を制御し、オープンループ送信電力制御方法とクローズドループ送信電力制御方法の両方法が用いられる。
オープンループ送信電力制御方法は、移動局装置で受信した基地局装置からの信号の強度に応じて移動局装置が送信電力を制御する方法である。ＥＵＴＲＡでは、移動局装置が受信した下りリンク参照信号の受信電力により算出したパスロスに基づいて送信電力を制御する。

クローズドループ送信電力制御方法は、基地局装置が受信した移動局装置からの信号の強度に応じて送信電力制御値を設定して、送信電力制御値を下りリンク制御チャネルを用いて移動局装置に送信し、移動局装置が受信した下りリンク制御チャネルに含まれる送信電力制御値に応じて送信電力を制御する方法である。ＥＵＴＲＡでは、移動局装置が複数の下りリンクサブフレームで基地局装置より通知された送信電力制御値を累積した値を用いて送信電力を制御する方法と、移動局装置が一の下りリンクサブフレームで基地局装置より通知された送信電力制御値をそのまま用いて送信電力を制御する方法がある。ＥＵＴＲＡでは、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す下りリンク制御チャネルを用いて基地局装置により移動局装置に送信される送信電力制御値は２ビットから構成される。移動局装置が複数の下りリンクサブフレームで基地局装置より通知された送信電力制御値を累積した値を用いて送信電力を制御する方法の場合、基地局装置より送信される送信電力制御値［ｄＢ］では{−１、０、１、３}の何れかの値が示され、移動局装置が一の下りリンクサブフレームで基地局装置より通知された送信電力制御値をそのまま用いて送信電力を制御する方法の場合、基地局装置より送信される送信電力制御値［ｄＢ］では{−４、−１、１、４}の何れかの値が示される
また、ＥＵＴＲＡでは、移動局装置で測定したパスロスと、基地局装置より移動局装置に通知された送信電力制御値のパラメータ以外に、上りリンク共有データチャネルに割り当てられる上りリンクリソースブロックペアの数と、上りリンク共有データチャネルに適用される変調方式に基づく変調方式依存電力オフセット値と、通信接続時などに下りリンク共有データチャネルを用いて移動局装置に通知される基準送信電力制御値と、下りリンク共有データチャネルを用いて基地局装置の通信エリア内の移動局装置に報知送信される、移動局装置が測定したパスロスに乗算する係数と、に応じて移動局装置がＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの平均送信電力を制御する。

移動局装置は、上記パラメータに基づいて算出した送信電力値と、自装置の平均送信電力の許容最大送信電力値とを比較し、低い値を用いて送信電力を設定する。

＜Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ＞
また、３ＧＰＰにおいて、セルラー移動通信の第四世代（4th Generation；第４世代、以下、「４Ｇ」という）無線アクセス方式（Advanced EUTRA；以下、「Ａ−ＥＵＴＲＡ」という）および、４Ｇネットワーク（Advanced EUTRAN）の検討が開始されている。

Ａ−ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡよりも広い周波数帯域に対応すること、およびＥＵＴＲＡとの互換性（compatibility）を確保することが検討されており、基地局装置がＥＵＴＲＡの周波数帯域を一単位（以下、要素周波数帯域と称す。なお、キャリア要素：Carrier Component、または、コンポーネントキャリア：Component carrierと呼称することもある。）として、複数の要素周波数帯域から無線通信システムを構成すること（周波数帯域集約：Spectrum aggregation、または、キャリア集約：Carrier aggregationと呼称することがある。）がＡ−ＥＵＴＲＡにおいて検討されている。基地局装置は、ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置と何れか一個の要素周波数帯域を用いて通信を行ない、Ａ−ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置と一個以上の要素周波数帯域を用いて通信を行なう。

Ａ−ＥＵＴＲＡでは、上りリンクにおいて、ＮｘＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式の適用が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。ＮｘＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式とは、各要素周波数帯域においてＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を用い、複数の要素周波数帯域を用いて移動局装置が信号を送信し、基地局装置が信号を受信する方式である。

3GPP TSG RAN1 #55,Prague,Czech Republic, November 10-14,2008,R1-084226"Uplink multiple access schemes for multiple component carriers"

上述したＮｘＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を適用した送信信号はマルチキャリア信号である。そのため、ＮｘＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を用いる移動局装置が１個の電力増幅器を用いて信号を送信する場合、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を適用したシングルキャリア信号を送信する場合と比較して、ＰＡＰＲ；ピーク電力対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio）の増大を考慮して、移動局装置は各要素周波数帯域の送信電力を制御する必要がある。言い換えると、電力増幅器への信号の平均入力値を適切に制御する必要がある。電力増幅器への信号の入力値が電力増幅器の能力を超えた状態になると、送信信号の波形が歪み、移動局装置は適した信号を送信することができなくなるといった問題点が生じていた。

また、基地局装置の通信エリア内の複数の移動局装置の通信状況に応じて、移動局装置に上りリンクリソースブロックペアを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数を上りリンクサブフレーム毎に切り替えられるようにし、基地局装置のスケジューリングに高い自由度を持たせることが望ましく、このような状況に対応できる送信電力制御が望ましい。

上述した課題に鑑み、本発明の目的は、複数の要素周波数帯域を用いた無線通信システムにおいて、送信に用いる上りリンク要素周波数帯域の数に応じて送信電力制御を調整することにより、無線通信システムに適した波形の信号を送信することができる移動局装置等を提供することにある。

上述した課題に鑑み、本発明の移動局装置は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なう移動局装置であって、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御部と、前記制御部において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信処理部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の移動局装置において、前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力の上限値を各要素周波数帯域に設定することを特徴とする。

また、本発明の移動局装置において、前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力オフセット値を各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対して設定することを特徴とする。

また、本発明の移動局装置において、前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、送信電力の上限値を低い値に設定することを特徴とする。

また、本発明の移動局装置において、前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、負の方向に大きな送信電力オフセット値を設定することを特徴とする。

また、本発明の移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に関する情報を基地局装置より受信する受信部を更に備えることを特徴とする。

また、本発明の移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対する送信電力オフセット値に関する情報を基地局装置より受信する受信部を更に備えることを特徴とする。

本発明の通信システムは、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と移動局装置とが通信を行なう通信システムであって、 前記基地局装置は、前記移動局装置から複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて送信された信号を受信する受信処理部、を備え、前記移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御部と、前記制御部において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信処理部と、を備えることを特徴とする。

本発明の通信方法は、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なう移動局装置に用いられる通信方法であって、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する設定工程と、前記設定工程において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信工程と、を含むことを特徴とする。

本発明のプログラムは、予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なうコンピュータに、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御を行う制御ステップと、前記制御ステップにおいて設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信ステップと、を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定し、設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数に応じて変化する送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器への入力値を適切な範囲に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力の上限値を各要素周波数帯域に設定することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数に応じて変化する送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器の能力の範囲内に電力増幅器への入力値を適切に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力オフセット値を各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対して設定することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数に応じて変化する送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器への入力値を適切な範囲に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、送信電力の上限値を低い値に設定することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数が増えるにつれて増大する、送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器の能力の範囲内に電力増幅器への入力値を適切に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、負の方向に大きな送信電力オフセット値を設定することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数が増えるにつれて増大する、送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器の能力の範囲内に電力増幅器への入力値を適切に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に関する情報を基地局装置より受信することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数に応じて変化する送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器への入力値を適切な範囲に制御することができるといった効果が期待できる。

また、本発明によれば、移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対する送信電力オフセット値に関する情報を基地局装置より受信することとなる。したがって、本発明は、移動局装置が信号の送信に用いる要素周波数帯域の数に応じて変化する送信電力のＰＡＰＲの変動を考慮して電力増幅器への入力値を適切な範囲に制御することができるといった効果が期待できる。

本実施形態における無線通信システムの概略を説明するための図である。 本実施形態における下りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。 本実施形態における上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。 本実施形態における基地局装置の構成を説明する為の図である。 本実施形態における基地局装置の送信処理部についての構成を説明する為の図である。 本実施形態における基地局装置の受信処理部についての構成を説明する為の図である。 本実施形態における移動局装置の構成を説明する為の図である。 本実施形態における移動局装置の受信処理部についての構成を説明する為の図である。 本実施形態における移動局装置の送信処理部についての構成を説明する為の図である。 上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールドを示す図である。 下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域との対応関係を説明するための図である。 上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数と、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を示す図である。 下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールドを示す図である。 移動局装置が複数の上りリンク要素周波数帯域でＭＩＭＯ送信を行う状況の一例を示す図である。 移動局装置が複数の上りリンク要素周波数帯域でＭＩＭＯ送信を行う状況の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

［１．基本説明］
まず、ＥＵＴＲＡにおける下りリンク構成及び上りリンク構成について、基本技術を説明する。

［１．１ 下りリンクチャネル構成］
まず、ＥＵＴＲＡにおける下りリンク無線フレームの概略構成を説明する。下りリンク無線フレームは、無線リソース割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる下りリンクリソースブロックペアから構成されている。１個の下りリンクリソースブロックペアは時間領域で連続する２個の下りリンクリソースブロックから構成される。

１個の下りリンクリソースブロックは、周波数領域において１２個の下りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭシンボルから構成される。基地局装置の下りリンクの通信帯域幅は、下りリンクシステム帯域幅と称す。時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボルから構成される下りリンクスロット、２個の下りリンクスロットから構成される下りリンクサブフレーム、１０個の下りリンクサブフレームから構成される下りリンク無線フレームがある。なお、１個の下りリンクサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットを、下りリンクリソースエレメントと呼ぶ。また、下りリンク無線フレームでは、下りリンクシステム帯域幅に応じて複数の下りリンクリソースブロックが配置される。

各下りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる下りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる下りリンク制御チャネルが配置される。また、下りリンク共有データチャネル及び下りリンク制御チャネルの伝搬路推定に用いる下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号が複数の下りリンクリソースエレメントに分散して配置される。ここで、下りリンク参照信号は、下りリンクパイロットチャネルに用いる既知の信号である。

下りリンク制御チャネルは、移動局識別子、下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報、上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値、マルチアンテナ関連情報、変調方式、符号化率、再送パラメータなどの制御データから生成した信号が配置される。

［１．２ 上りリンクチャネル構成］
つづいて、ＥＵＴＲＡにおける上りリンク無線フレームの概略構成を説明する。上りリンク無線フレームは、無線リソース割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる上りリンクリソースブロックペアから構成されている。１個の上りリンクリソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の上りリンクリソースブロックから構成される。

また、１個の上りリンクリソースブロックは、周波数領域において１２個の上りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボルから構成される。基地局装置の上りリンクの通信帯域幅は、上りリンクシステム帯域幅と称す。上りリンクシステム帯域幅に応じて複数の上りリンクリソースブロックが配置される。

また、時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成される上りリンクスロット、２個の上りリンクスロットから構成される上りリンクサブフレーム、１０個の上りリンクサブフレームから構成される上りリンク無線フレームがある。なお、１個の上りリンクサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットを上りリンクリソースエレメントと呼ぶ。

各上りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる上りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる上りリンク制御チャネルが配置される。上りリンク制御チャネルは、下りリンクのチャネル品質指標ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、下りリンク共有データチャネルに対する受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Acknowledgement/Negative-Acknowledgement）、またはスケジューリング要求ＳＲ（Scheduling Request）からなる制御データを送信する。

また、上りリンク制御チャネルは、チャネル品質指標ＣＱＩからなる制御データを送信する場合と、受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなる制御データを送信する場合と、スケジューリング要求ＳＲからなる制御データを送信する場合とで異なる種類の上りリンク制御チャネルが用いられる。なお、異なる種類の上りリンク制御チャネルは、信号構成がそれぞれ異なる。

また、上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアは、周波数領域において対象関係にあり、異なる上りリンクスロットに位置する２個の上りリンクリソースブロックから構成される。また、一の上りリンクリソースブロックにおいて異なる上りリンク制御チャネルの信号が符号多重される。

上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの伝搬路推定に用いる上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク共有データチャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合と、上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合で、異なる位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

ここで、上りリンク参照信号とは、上りリンクパイロットチャネルに用いる既知の信号である。上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク共有データチャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の４番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。上りリンクパイロットチャネルは、チャネル品質指標ＣＱＩからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の２番目と６番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。上りリンクパイロットチャネルは、受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。上りリンクパイロットチャネルは、スケジューリング要求ＳＲからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

［２．無線通信システムの説明］
続いて、図１、図２、図３を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの全体像及び無線フレームの構成について説明をする。次に、図４〜図９を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの構成について説明をする。そして、図１０〜図１２を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの動作処理について説明をする。

［２．１ 無線通信システムの全体像］
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体像についての概略を説明する図である。

この図が示す無線通信システム１は、基地局装置ＢＳ１と、複数の移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２及びＵＥ３とが無線通信を行う。

また、この図は、基地局装置ＢＳ１から移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３への通信方向である下りリンクが、下りリンクパイロットチャネル、下りリンク制御チャネル及び下りリンク共有データチャネルを含んで構成されることを示す。

また、この図は、移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３から基地局装置ＢＳ１への通信方向である上りリンクが、上りリンク共有データチャネル、上りリンクパイロットチャネル及び上りリンク制御チャネルを含んで構成されることを示す。

以下、本実施形態において、基地局装置ＢＳ１を基地局装置１０といい、移動局装置ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３を移動局装置２０という。

［２．１．１ 下りリンク無線フレームの構成］
図２は、本実施形態に係る基地局装置１０から移動局装置２０への下りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。

この図において、横軸は周波数領域、縦軸は時間領域を表している。下りリンク無線フレームは、無線リソース割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる下りリンクリソースブロックペアから構成される。１個の下りリンクリソースブロックペアは時間領域で連続する２個の下りリンクリソースブロックから構成される。

また、この図において、１個の下りリンクリソースブロックは、周波数領域において１２個の下りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭシンボルから構成される。下りリンクシステム帯域幅は、基地局装置１０の下りリンクの通信帯域幅であり、複数の下りリンク要素周波数帯域幅から構成される。無線通信システム１において、下りリンク要素周波数帯域は予め定められた周波数帯域幅の帯域である。例えば、６０ＭＨｚの帯域幅の下りリンクシステム帯域は、３個の２０ＭＨｚの帯域幅の下りリンク要素周波数帯域から構成される。

また、下りリンク要素周波数帯域では下りリンク要素周波数帯域幅に応じて複数の下りリンクリソースブロックが配置される。例えば、２０ＭＨｚの帯域幅の下りリンク要素周波数帯域は、１００個の下りリンクリソースブロックから構成される。ここで、下りリンク要素周波数帯域幅は、一例として、ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置２０が通信に用いることができる周波数帯域幅であり、下りリンクシステム帯域幅はＡ−ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置２０が通信に用いることができる周波数帯域幅である。

また、この図が示す時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボルから構成される下りリンクスロット、２個の下りリンクスロットから構成される下りリンクサブフレーム、１０個の下りリンクサブフレームから構成される下りリンク無線フレームがある。なお、１個の下りリンクサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットを下りリンクリソースエレメントと呼ぶ。

各下りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる下りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる下りリンク制御チャネルが配置される。この図において図示は省略するが、下りリンク共有データチャネル及び下りリンク制御チャネルの伝搬路変動の推定に用いる下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号が複数の下りリンクリソースエレメントに分散して配置される。ここで、下りリンク参照信号は、下りリンクパイロットチャネルに用いる、無線通信システム１において既知の信号である。

下りリンク制御チャネルは、移動局識別子、下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報、上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値、マルチアンテナ関連情報、変調方式、符号化率、再送パラメータなどの制御データから生成された信号が配置される。

［２．１．２ 上りリンク無線フレームの構成］
図３は、本実施形態に係る移動局装置２０から基地局装置１０への上りリンク無線フレームの概略構成を示す図である。

この図において、横軸は周波数領域、縦軸は時間領域を表している。上りリンク無線フレームは、無線リソース割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯および時間帯からなる上りリンクリソースブロックペアから構成される。１個の上りリンクリソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の上りリンクリソースブロックから構成される。

また、この図において、１個の上りリンクリソースブロックは、周波数領域において１２個の上りリンクサブキャリアから構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成される。上りリンクシステム帯域幅は、基地局装置１０の上りリンクの通信帯域幅であり、複数の上りリンク要素周波数帯域幅から構成される。無線通信システム１において、上りリンク要素周波数帯域は予め定められた周波数帯域幅の帯域である。例えば、６０ＭＨｚの帯域幅の上りリンクシステム帯域は、３個の２０ＭＨｚの帯域幅の上りリンク要素周波数帯域から構成される。なお、上りリンク要素周波数帯域では上りリンク要素周波数帯域幅に応じて複数の上りリンクリソースブロックが配置される。また、２０ＭＨｚ帯域幅の上りリンク要素周波数帯域は、１００個の上りリンクリソースブロックから構成される。

ここで、上りリンク要素周波数帯域幅は、ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置２０が通信に用いることができる周波数帯域幅であり、一例として、上りリンクシステム帯域幅はＡ−ＥＵＴＲＡに対応した移動局装置２０が通信に用いることができる周波数帯域幅である。

また、この図が示す時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成される上りリンクスロット、２個の上りリンクスロットから構成される上りリンクサブフレーム、１０個の上りリンクサブフレームから構成される上りリンク無線フレームがある。なお、１個の上りリンクサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットを上りリンクリソースエレメントと呼ぶ。

各上りリンクサブフレームには少なくとも、情報データの送信に用いる上りリンク共有データチャネル、制御データの送信に用いる上りリンク制御チャネルが配置される。上りリンク制御チャネルは、下りリンクに対するチャネル品質指標ＣＱＩ、下りリンク共有データチャネルに対する受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、またはスケジューリング要求ＳＲからなる制御データを送信する。

また、上りリンク制御チャネルは、チャネル品質指標ＣＱＩからなる制御データを送信する場合と、受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなる制御データを送信する場合と、スケジューリング要求ＳＲからなる制御データを送信する場合とで異なる種類の信号構成が用いられる。また、上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアは、上りリンク要素周波数帯域内において周波数領域で対象関係にあり、異なる上りリンクスロットに位置する２個の上りリンクリソースブロックから構成される。

例えば、図３において、最も周波数が低い上りリンク要素周波数帯域内の上りリンクサブフレーム内において、時間領域で一番目の上りリンクスロットの最も周波数が低い上りリンクリソースブロックと、時間領域で二番目の上りリンクスロットの最も周波数が高い上りリンクリソースブロックとにより、上りリンク制御チャネルに用いる上りリンクリソースブロックペアの１個が構成される。

上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの伝搬路変動の推定に用いる上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク共有データチャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合と、上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合とで、時間領域で異なる位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

ここで、上りリンク参照信号とは、上りリンクパイロットチャネルに用いる、無線通信システム１において既知の信号である。上りリンクパイロットチャネルは、上りリンク共有データチャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の４番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

上りリンクパイロットチャネルは、チャネル品質指標ＣＱＩからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の２番目と６番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。上りリンクパイロットチャネルは、受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

上りリンクパイロットチャネルは、スケジューリング要求ＳＲからなる制御データを送信する上りリンク制御チャネルと同じ上りリンクリソースブロック内に配置される場合、上りリンクスロット内の３番目と４番目と５番目の位置のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに上りリンク参照信号が配置される。

この図では、上りリンク制御チャネルが各上りリンク要素周波数帯域の周波数領域で最も端の上りリンクリソースブロックに配置された場合を示しているが、上りリンク要素周波数帯域の端から２番目、３番目などの上りリンクリソースブロックが上りリンク制御チャネルに用いられる場合もある。

なお、本発明の実施形態に係る無線通信システムでは、下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を適用し、上りリンクにおいてＮｘＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式を適用する。ここで、ＮｘＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式とは、上りリンク要素周波数帯域単位でＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式を用いて信号を送受信する方式であり、複数の上りリンク要素周波数帯域を用いた無線通信システムの上りリンクサブフレームにおいて複数のＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ送受信に関する処理部を用いて通信を行なう方式である。

［２．２ 基地局装置の全体構成］
つづいて、図４、図５、図６を用いて、本実施形態に係る基地局装置１０の構成について説明する。

図４は、本実施形態に係る基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、基地局装置１０は、制御部１００と、送信処理部１１０と、受信処理部１２０と、無線リソース制御部１３０とを含んで構成される。また、送信処理部１１０には送信アンテナ１１５が、受信処理部１２０には受信アンテナ１２５がそれぞれ接続されている。

制御部１００は、無線リソース制御部１３０から入力された無線リソース制御情報に基づき、下りリンク共有データチャネル及び下りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て・変調方式・符号化率の制御を送信処理部１１０に対して行なう。また、制御部１００は、無線リソース制御情報に基づき、下りリンク制御チャネルを用いて送信する制御データを生成し、送信処理部１１０に出力する。

また、制御部１００は、無線リソース制御部１３０から入力された無線リソース制御情報に基づき、上りリンク共有データチャネル及び上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て・送信電力・変調方式・符号化率の制御を受信処理部１２０に対して行なう。また、制御部１００は、受信処理部１２０より入力された上りリンクチャネル品質を無線リソース制御部１３０に出力する。

また、制御部１００は、無線リソース制御部１３０から入力された無線リソース制御情報に基づき、下りリンク制御チャネルを用いて送信する制御データを生成し、送信処理部１１０に出力する。制御部１００は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数に応じて上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値を示す制御データを設定する。

送信処理部１１０は、制御部１００から入力された制御信号に基づき下りリンク制御チャネル、下りリンク共有データチャネルを用いて送信する信号を生成して、送信アンテナ１１５を介して送信する。送信処理部１１０は、上位層から入力された情報データを下りリンク共有データチャネルを用いて送信し、制御部１００から入力された制御データを下りリンク制御チャネルを用いて送信する。

例えば、送信処理部１１０は、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て、上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値に関する情報を含む制御データを下りリンク制御チャネルを用いて移動局装置２０に送信する。送信処理部１１０の詳細については、後述する。

受信処理部１２０は、制御部１００の指示に従い、受信アンテナ１２５により移動局装置２０から受信した、上りリンク制御チャネル、上りリンク共有データチャネルの受信信号を検出し、復調し、復号して、制御データ、情報データを抽出する。受信処理部１２０は、抽出した制御データを制御部１００に出力し、情報データを上位層に出力する。

また、受信処理部１２０は、受信した上りリンク参照信号に基づいて移動局装置２０の上りリンクのチャネル品質（以下、上りリンクチャネル品質と称す）を測定し、測定した上りリンクチャネル品質を制御部１００を通して、無線リソース制御部１３０に出力する。受信処理部１２０の詳細については、後述する。

無線リソース制御部１３０は、移動局装置２０各々の送信電力、間欠送受信サイクル、下りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て、上りリンク制御チャネルの無線リソース割り当て、下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て、各種チャネルの変調方式・符号化率などを設定する。

また、無線リソース制御部１３０は、制御部１００を通して受信処理部１２０より入力された上りリンクチャネル品質に基づき上りリンク要素周波数帯域毎の送信電力制御値を設定する。ここで、無線リソース制御部１３０は、上りリンクの送信電力制御値の設定と共に、移動局装置２０に上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てとして上りリンクリソースブロックペアを配置する１個以上の上りリンク要素周波数帯域も設定する。

また、無線リソース制御部１３０は、上りリンク要素周波数帯域毎の送信電力制御値、１個以上の上りリンクリソースブロックペアを割り当てた上りリンク要素周波数帯域毎の上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てに関する情報を含む無線リソース制御情報を制御部１００に出力する。

［２．２．１ 送信処理部の構成］
以下、基地局装置１０の送信処理部１１０の詳細について説明をする。図５は、本実施形態に係る基地局装置１０の送信処理部１１０の構成を示す概略ブロック図である。

この図に示すように、送信処理部は、複数の下りリンク共有データチャネル処理部１１００と、複数の下りリンク制御チャネル処理部１１１０と、下りリンクパイロットチャネル処理部１１２０と、多重部１１２２と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform；高速逆フーリエ変換）部１１２４と、ＧＩ（Guard Interval；ガードインターバル）挿入部１１２６と、Ｄ／Ａ（Digital/Analog；ディジタルアナログ）部１１２８と、送信ＲＦ（Radio Frequency；無線周波数）部１１３０とを備えており、送信アンテナ１１５が送信ＲＦ部１１３０に接続されている。

なお、各下りリンク共有データチャネル処理部１１００及び各下りリンク制御チャネル処理部１１１０は、それぞれ、同様の構成及び機能を有するので、その一つを代表して説明する。

また、この図に示すように、下りリンク共有データチャネル処理部１１００は、それぞれ、ターボ符号部１１０２及びデータ変調部１１０４を備えており、下りリンク制御チャネル処理部１１１０は、畳み込み符号部１１１２及びＱＰＳＫ変調部１１１４を備えている。

下りリンク共有データチャネル処理部１１００は、移動局装置２０への情報データをＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行う処理部である。

ターボ符号部１１０２は、入力された情報データを、制御部から入力された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行い、データ変調部１１０４に出力する。

データ変調部１１０４は、ターボ符号部１１０２が符号化した符号データを、制御部１００から入力された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部は、生成した信号系列を、多重部１１２２に出力する。

下りリンク制御チャネル処理部１１１０は、制御部から入力された制御データを、ＯＦＤＭ方式で伝送するためのベースバンド信号処理を行う処理部である。

畳み込み符号部１１１２は、制御部１００から入力された符号化率に基づき、制御データの誤り耐性を高めるための畳み込み符号化を行う。ここで、制御データはビット単位で制御される。また、畳み込み符号部１１１２は、制御部１００から入力された符号化率に基づき、畳み込み符号化処理を行なったビットに対して出力ビットの数を調整するためにレートマッチングも行なう。そして、畳み込み符号部１１１２は、符号化した制御データをＱＰＳＫ変調部１１１４に出力する。

ＱＰＳＫ変調部１１１４は、畳み込み符号部１１１２が符号化した制御データを、ＱＰＳＫ変調方式で変調し、変調した変調シンボルの信号系列を、多重部１１２２に出力する。

下りリンクパイロットチャネル処理部１１２０は、移動局装置２０において既知の信号である下りリンク参照信号を生成し、多重部１１２２に出力する。

多重部１１２２は、下りリンクパイロットチャネル処理部１１２０から入力された信号と、下りリンク共有データチャネル処理部１１００各々から入力された信号と、下りリンク制御チャネル処理部１１１０各々から入力された信号とを、制御部１００からの指示に従って、下りリンク無線フレームに多重する。

無線リソース制御部１３０によって設定された下りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て、下りリンク制御チャネルの無線リソース割り当てに関する無線リソース制御情報が制御部１００に入力され、その無線リソース制御情報に基づき、制御部１００は多重部１１２２の処理を制御する。

なお、多重部１１２２は、下りリンク共有データチャネルと下りリンク制御チャネル間の多重を、図２に示したように時間多重で行う。また、多重部１１２２は、下りリンクパイロットチャネルと、その他のチャネル間の多重は時間・周波数多重で行う。

また、多重部１１２２は、各移動局装置２０宛ての下りリンク共有データチャネルの多重を下りリンクリソースブロック単位で行い、１つの移動局装置２０に対して複数の下りリンクリソースブロックを用いて下りリンク共有データチャネルを多重することもある。

また、多重部１１２２は、各移動局装置２０宛ての下りリンク制御チャネルの多重を同一の下りリンク要素周波数帯域内であり、ばらばらに分散した、複数の下りリンクリソースエレメントを用いて行う。さらに多重部１１２２は、多重化した信号を、ＩＦＦＴ部１１２４に出力する。

ＩＦＦＴ部１１２４は、多重部１１２２が多重化した信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行い、ＧＩ挿入部１１２６に出力する。

ＧＩ挿入部１１２６は、ＩＦＦＴ部１１２４がＯＦＤＭ方式の変調を行った信号に、ガードインターバルを付加することで、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルからなるベースバンドのディジタル信号を生成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製することによって生成される。さらにＧＩ挿入部１１２６は、生成したベースバンドのディジタル信号をＤ／Ａ部１１２８に出力する。

Ｄ／Ａ１１２８部は、ＧＩ挿入部１１２６から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部１１３０に出力する。

送信ＲＦ部１１３０は、Ｄ／Ａ部１１２８から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分及び直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部１１３０は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナ１１５を介して、移動局装置２０に送信する。

［２．２．２ 受信処理部の構成］
以下、基地局装置１０の受信処理部１２０の詳細について説明をする。図６は、本実施形態に係る基地局装置１０の受信処理部１２０の構成を示す概略ブロック図である。

この図に示すように、受信処理部は、受信ＲＦ部１２０２と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital；アナログディジタル変換）部１２０４と、要素周波数帯域分離部１２０６と、複数の上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部１２１０とを含んで構成される。

また、この図に示すように、上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部１２１０は、ＧＩ除去部１２１２と、シンボルタイミング検出部１２１６と、ＦＦＴ部１２１４と、サブキャリアデマッピング部１２２０と、受信品質測定部１２３０と、伝搬路推定部１２３２と、上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２４０と、上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２２２と、ＩＤＦＴ部１２２４と、データ復調部１２２６と、ターボ復号部１２２８と、上りリンク制御チャネル検出部１２４２とを備えている。なお、各上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部１２１０は、同様の構成及び機能を有するので、その一つを代表して説明する。

受信ＲＦ部１２０２は、受信アンテナ１２５で受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分及び直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部１２０２は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部１２０４に出力する。

Ａ／Ｄ部１２０４は、受信ＲＦ部１２０２が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を要素周波数帯域分離部１２０６に出力する。

要素周波数帯域分離部１２０６は、上りリンクシステム帯域幅の上りリンク要素周波数帯域毎に受信信号を分離し、各上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部１２１０に出力する。

上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部１２１０は、上りリンク要素周波数帯域内の上りリンク共有データチャネル、上りリンク制御チャネルの復調、復号を行ない、情報データ、制御データを検出し、出力する。

ここで、シンボルタイミング検出部１２１６は、要素周波数帯域分離部１２０６より入力された信号に基づいて、シンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部１２１２に出力する。

ＧＩ除去部１２１２は、シンボルタイミング検出部１２１６からの制御信号に基づいて、要素周波数帯域分離部１２０６より入力された信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部１２１４に出力する。

ＦＦＴ部１２１４は、ＧＩ除去部１２１２から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の復調を行い、サブキャリアデマッピング部に出力する。なお、ＦＦＴ部１２１４のポイント数は、後述する移動局装置２０のＩＦＦＴ部のポイント数と等しい。

サブキャリアデマッピング部１２２０は、制御部１００から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部１２１４が復調した信号を、上りリンクパイロットチャネルの信号と、上りリンク共有データチャネルの信号と、上りリンク制御チャネルの信号とに分離する。

サブキャリアデマッピング部１２２０は、分離した上りリンクパイロットチャネルの信号を伝搬路推定部１２３２と、受信品質測定部１２３０とに出力し、分離した上りリンク共有データチャネルの信号を、上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２２２に出力し、また、分離した上りリンク制御チャネルの信号を上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２４０に出力する。

伝搬路推定部１２３２は、サブキャリアデマッピング部１２２０が分離した上りリンクパイロットチャネルの上りリンク参照信号と既知の信号を用いて伝搬路の変動を推定する。伝搬路推定部１２３２は、推定した伝搬路推定値を、上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２２２と、上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２４０に出力する。

受信品質測定部１２３０は、上りリンク要素周波数帯域単位で上りリンクパイロットチャネルの上りリンク参照信号を用いて受信品質を測定し、各上りリンク要素周波数帯域の受信品質の測定結果である上りリンクチャネル品質を制御部１００に出力する。

上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２２２は、サブキャリアデマッピング部１２２０が分離した上りリンク共有データチャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部１２３２から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。ここで、等化とは、信号が無線通信中に受けた伝搬路の変動を元に戻す処理のことを表す。上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２２２は、調整した信号をＩＤＦＴ部１２２４に出力する。

ＩＤＦＴ部１２２４は、上りリンク共有データチャネル用の伝搬路等化部１２２２から入力された信号を離散逆フーリエ変換し、データ復調部１２２６に出力する。

データ復調部１２２６は、ＩＤＦＴ部１２２４が変換した上りリンク共有データチャネルの信号の復調を行い、復調した上りリンク共有データチャネルの信号をターボ復号部１２２８に出力する。この復調は、移動局装置２０のデータ変調部で用いた変調方式に対応した復調であり、変調方式は制御部より入力される。

ターボ復号部１２２８は、データ復調部１２２６から入力され、復調された上りリンク共有データチャネルの信号から、情報データを復号する。符号化率は、制御部１００より入力される。

上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２４０は、サブキャリアデマッピング部１２２０が分離した上りリンク制御チャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部１２３２から入力された伝搬路推定値に基づいて等化する。上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２４０は、等化した信号を上りリンク制御チャネル検出部１２４２に出力する。

上りリンク制御チャネル検出部１２４２は、上りリンク制御チャネル用の伝搬路等化部１２４０から入力された信号を送信された制御データの種別に応じて信号を検出し、復調し、復号し、制御データを検出する。ここで、基地局装置１０は、移動局装置２０が送信する制御データの種別は予め把握している。上りリンク制御チャネル検出部１２４２は、検出した制御データを制御部１００に出力する。

制御部１００は、移動局装置２０に下りリンク制御チャネルを用いて送信した制御データ、下りリンク共有データチャネルを用いて予め通知した無線リソース制御情報に基づいて、サブキャリアデマッピング部１２２０と、データ復調部１２２６と、ターボ復号部１２２８と、伝搬路推定部１２３２と、上りリンク制御チャネル検出部１２４２との制御を行う。

また、制御部は、移動局装置２０に送信した制御データ、無線リソース制御情報に基づき、各移動局装置２０が送信した上りリンク共有データチャネル、上りリンク制御チャネルがどの上りリンク要素周波数帯域の無線リソースに配置されているか把握している。

［２．３ 移動局装置の全体構成］
以下、図７、図８、図９を用いて、本実施形態に係る移動局装置２０の構成について説明する。

図７は、本実施形態に係る移動局装置２０の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、移動局装置２０は、制御部２００に、受信処理部２１０と、送信処理部２２０とが接続されて構成されている。

制御部２００は、下りリンク共有データチャネルを用いて送信され、受信処理部２１０より入力されたデータを確認し、データの中で情報データを上位層に出力し、データの中で無線リソース制御情報に基づいて、受信処理部２１０及び送信処理部２２０を制御する。例えば、制御部２００は、無線リソース制御情報に含まれる、上りリンク制御チャネルの各上りリンク要素周波数帯域での無線リソースと無線リソース割り当て周期に関する情報に基づき、送信処理部２２０における上りリンク制御チャネルに関する処理を制御する。

また、制御部２００は、制御データに基づいて、受信処理部２１０及び送信処理部２２０を制御する。制御部２００は、受信処理部２１０が上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを示す下りリンク制御チャネルの信号を検出した場合、１個又は複数の上りリンク要素周波数帯域の上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す制御データ、上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値を示す制御データを受信処理部２１０より入力される。

また、制御部２００は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースが割り当てられた上りリンク要素周波数帯域の数に応じて、各上りリンク要素周波数帯域のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの平均送信電力の上限値を設定し、設定した上りリンク要素周波数帯域のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの平均送信電力の上限値を用いて送信処理部２２０を制御する。

なお、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数と、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値の詳細は後述する。

また、制御部２００は、受信処理部２１０より入力された下りリンクの受信品質（以降、下りリンクチャネル品質と称す）に基づいてチャネル品質指標ＣＱＩを生成し、上りリンク制御チャネルを用いて送信するように送信処理部２２０を制御すると共に、制御データを送信処理部２２０に出力する。

受信処理部２１０は、基地局装置１０から受信アンテナ２１５を介して信号を受信し、制御部２００の指示に従い、受信信号を復調し、復号する。受信処理部２１０は、自装置宛ての下りリンク制御チャネルの信号を検出した場合は、下りリンク制御チャネルの信号を復号して取得した制御データを制御部２００に出力する。受信処理部２１０が、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てを示す下りリンク制御チャネルの信号を検出した場合、制御データには上りリンク共有データチャネルの送信電力制御値などの情報が含まれる。

また、受信処理部は、下りリンク制御チャネルに含まれる制御データを制御部に出力した後の制御部２００の指示に基づき、自装置宛ての下りリンク共有データチャネルを復号して得た情報データを、制御部２００を介して上位層に出力する。また、受信処理部２１０は、下りリンク共有データチャネルを復号して得た無線リソース制御情報を制御部２００に出力する。また、受信処理部は、各下りリンク要素周波数帯域の下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて受信品質を測定し、測定結果を制御部２００に出力する。受信処理部２１０の詳細については後述する。

送信処理部は、制御部２００の指示に従い、情報データ、制御データを符号化し、変調した信号の送信電力値を設定して上りリンクの無線リソースに信号を配置して、基地局装置１０に送信アンテナを介して送信する。送信処理部２２０の詳細については後述する。

［２．３．１ 受信処理部の構成］
以下、移動局装置２０の受信処理部２１０の詳細について説明をする。

図８は、本実施形態に係る移動局装置２０の受信処理部２１０の構成を示す概略ブロック図である。この図に示すように、受信処理部２１０は、受信アンテナ２１５が接続されており、受信ＲＦ部２１０２と、Ａ／Ｄ部２１０４と、シンボルタイミング検出部２１１４と、ＧＩ除去部２１０６と、ＦＦＴ部２１０８と、多重分離部２１１０と、伝搬路推定部２１１８と、受信品質測定部２１１６と、下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部２１１２と、下りリンク共有データチャネル復号部２１３０と、下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部２１２０と、下りリンク制御チャネル復号部２１４０とを含んで構成されている。

また、この図に示すように、下りリンク共有データチャネル復号部２１３０は、データ復調部２１３２と、ターボ復号部２１３４とを備えており、下りリンク制御チャネル復号部２１４０は、ＱＰＳＫ復調部２１４２と、ビタビデコーダ部２１４４とを備えている。

受信ＲＦ部２１０２は、受信アンテナ２１５で受信した信号を、適切に増幅し、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分及び直交成分に基づいて、直交復調する。受信ＲＦ部２１０２は、直交復調したアナログ信号を、Ａ／Ｄ部２１０４に出力する。

Ａ／Ｄ部２１０４は、受信ＲＦ部２１０２が直交復調したアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を、シンボルタイミング検出部２１１４と、ＧＩ除去部２１０６とに出力する。

シンボルタイミング検出部２１１４は、Ａ／Ｄ部２１０４が変換したディジタル信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルのタイミングを検出し、検出したシンボル境界のタイミングを示す制御信号を、ＧＩ除去部２１０６に出力する。

ＧＩ除去部２１０６は、シンボルタイミング検出部２１１４からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ部２１０４の出力したディジタル信号からガードインターバルに相当する部分を除去し、残りの部分の信号を、ＦＦＴ部２１０８に出力する。

ＦＦＴ部２１０８は、ＧＩ除去部２１０６から入力された信号を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の復調を行い、多重分離部２１１０に出力する。

多重分離部２１１０は、制御部２００から入力された制御信号に基づき、ＦＦＴ部２１０８が復調した信号を、下りリンク制御チャネルの信号と、下りリンク共有データチャネルの信号とに分離する。

多重分離部２１１０は、分離した下りリンク共有データチャネルの信号を、下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部２１１２に出力し、また、分離した下りリンク制御チャネルの信号を、下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部２１２０に出力する。

また、多重分離部２１１０は、下りリンクパイロットチャネルが配置される下りリンクリソースエレメントを分離し、下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を、伝搬路推定部２１１８と、受信品質測定部２１１６に出力する。

伝搬路推定部２１１８は、多重分離部２１１０が分離した下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号と既知の信号とを用いて伝搬路の変動を推定し、伝搬路の変動を補償するように、振幅及び位相を調整するための伝搬路補償値を、下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部２１１２と、下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部２１２０に出力する。

受信品質測定部２１１６は、下りリンクパイロットチャネルの下りリンク参照信号を用いて下りリンクチャネル品質を測定し、測定結果を制御部２００に出力する。

下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部２１１２は、多重分離部が分離した下りリンク共有データチャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部２１１８から入力された伝搬路補償値に従って、サブキャリア毎に調整する。下りリンク共有データチャネル用の伝搬路補償部２１１２は、伝搬路を調整した信号を下りリンク共有データチャネル復号部２１３０のデータ復調部２１３２に出力する。

下りリンク共有データチャネル復号部２１３０は、制御部２００からの指示に基づき、下りリンク共有データチャネルの復調、復号を行ない、情報データを検出する処理部である。

データ復調部２１３２は、伝搬路補償部２１１２から入力された下りリンク共有データチャネルの信号の復調を行い、復調した下りリンク共有データチャネルの信号をターボ復号部に出力する。この復調は、基地局装置１０のデータ変調部で用いた変調方式に対応した復調である。

ターボ復号部２１３４は、データ復調部２１３２から入力され、復調された下りリンク共有データチャネルの信号から情報データを復号し、制御部２００を介して上位層に出力する。なお、下りリンク共有データチャネルを用いて送信された無線リソース制御情報も制御部２００に出力される。

下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部２１２０は、多重分離部２１１０が分離した下りリンク制御チャネルの信号の振幅及び位相を、伝搬路推定部２１１８から入力された伝搬路補償値に従って調整する。下りリンク制御チャネル用の伝搬路補償部２１２０は、調整した信号を下りリンク制御チャネル復号部２１４０のＱＰＳＫ復調部２１４２に出力する。

下りリンク制御チャネル復号部２１４０は、以下のように、伝搬路補償部２１２０から入力された信号を復調、復号し、制御データを検出する処理部である。

ＱＰＳＫ復調部２１４２は、下りリンク制御チャネルの信号に対してＱＰＳＫ復調を行い、ビタビデコーダ部２１４４に出力する。

ビタビデコーダ部２１４４は、ＱＰＳＫ復調部２１４２が復調した信号を復号し、復号した制御データを制御部２００に出力する。ここで、この信号はビット単位で表現され、ビタビデコーダ部２１４４は、入力ビットに対してビタビデコーディング処理を行なうビットの数を調整するためにレートデマッチングも行なう。

なお、制御部２００は、ビタビデコーダ部２１４４より入力された制御データが誤りなく、自装置宛ての制御データかを判定し、誤りなく、自装置宛ての制御データと判定した場合、制御データに基づいて多重分離部、データ復調部、ターボ復号部、及び送信処理部、を制御する。制御データが上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てに関する情報の場合、制御データに基づいて制御部２００は後述する送信処理部２２０の上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部に情報データを入力し、送信電力を制御する。

［２．３．２ 送信処理部の構成］
図９は、本実施形態に係る移動局装置２０の送信処理部２２０の構成を示す概略ブロック図である。

この図に示すように、送信処理部２２０は、複数の上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００と、要素周波数帯域合成部２２２０と、Ｄ／Ａ部２２２２と、送信ＲＦ部２２２４とを備えており、送信アンテナ２２５が接続されている。

また、この図に示すように、上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００は、ターボ符号部２２０２と、データ変調部２２０４と、ＤＦＴ部２２０６と、上りリンクパイロットチャネル処理部２２０８と、上りリンク制御チャネル処理部２２１０と、サブキャリアマッピング部２２１２と、ＩＦＦＴ部２２１４と、ＧＩ挿入部２２１６と、送信電力調整部２２１８とを含んでいる。移動局装置２０は、対応可能な数の上りリンク要素周波数帯域分の上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００を有する。

なお、各上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００は、同様の構成及び機能を有するので、その一つを代表して説明する。

上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００は、情報データ、制御データに対して符号化、変調、送信電力の設定を行い、上りリンク要素周波数帯域内の上りリンク共有データチャネル、上りリンク制御チャネルを用いて送信する信号を生成する処理部である。

ターボ符号部２２０２は、入力された情報データを、制御部２００から指示された符号化率で、データの誤り耐性を高めるためのターボ符号化を行い、データ変調部２２０４に出力する。

データ変調部２２０４は、ターボ符号部２２０２が符号化した符号データを、制御部２００から指示された変調方式、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのような変調方式で変調し、変調シンボルの信号系列を生成する。データ変調部２２０４は、生成した変調シンボルの信号系列を、ＤＦＴ部２２０６に出力する。

ＤＦＴ部２２０６は、データ変調部２２０４が出力した信号を離散フーリエ変換し、サブキャリアマッピング部２２１２に出力する。

上りリンク制御チャネル処理部２２１０は、制御部２００から入力された制御データを伝送するためのベースバンド信号処理を行う。上りリンク制御チャネル処理部２２１０に入力される制御データは、下りリンクのチャネル品質指標ＣＱＩ、受信応答ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要求ＳＲの何れかである。

上りリンク制御チャネル処理部２２１０は、処理を行なう制御データの種類に応じて異なる形式の信号を生成し、サブキャリアマッピング部に出力する。処理を行なう制御データの種類が、制御部２００から上りリンク制御チャネル処理部２２１０に入力される。

上りリンクパイロットチャネル処理部２２０８は、基地局装置１０において既知の信号である上りリンク参照信号を生成し、サブキャリアマッピング部２２１２に出力する。

サブキャリアマッピング部２２１２は、上りリンクパイロットチャネル処理部２２０８から入力された信号と、ＤＦＴ部２２０６から入力された信号と、上りリンク制御チャネル処理部から入力された信号とを、制御部２００からの指示に従ってサブキャリアに配置し、ＩＦＦＴ部２２１４に出力する。

なお、サブキャリアマッピング部２２１２は、送信信号のシングルキャリア属性を維持するため、上りリンク共有データチャネルの信号と上りリンク制御チャネルの信号を同一の上りリンクサブフレームに配置して、出力しない。同様に、サブキャリアマッピング部２２１２は、複数の上りリンク共有データチャネルの信号を同一の上りリンクサブフレームに配置して出力しない。

同様に、サブキャリアマッピング部２２１２は、複数の上りリンク制御チャネルの信号を同一の上りリンクサブフレームに配置して出力しない。なお、移動局装置２０は、異なる上りリンク要素周波数帯域では、同一の上りリンクサブフレームに複数の上りリンク共有データチャネル、複数の上りリンク制御チャネル、上りリンク共有データチャネルと上りリンク制御チャネルを配置して送信を行う。

なお、サブキャリアマッピング部２２１２は、上りリンク共有データチャネル内における上りリンクパイロットチャネルの信号の配置と、上りリンク制御チャネル内における上りリンクパイロットチャネルの信号の配置とに関して、図３に示したように時間多重で配置して、出力する。

ＩＦＦＴ２２１４部は、サブキャリアマッピング部が出力した信号を高速逆フーリエ変換し、ＧＩ挿入部２２１６に出力する。

ここで、ＩＦＦＴ部２２１４のポイント数はＤＦＴ部２２０６のポイント数よりも多い。移動局装置２０は、ＤＦＴ部２２０６、サブキャリアマッピング部２２１２、ＩＦＦＴ部２２１４を用いることにより、上りリンク共有データチャネルを用いて送信する信号に対してＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ方式の変調を行う。

ＧＩ挿入部２２１６は、ＩＦＦＴ部２２１４から入力された信号に、ガードインターバルを付加し、ガードインターバルを付加した信号を送信電力調整部２２１８に出力する。

送信電力調整部２２１８は、ＧＩ挿入部２２１６から入力された信号に対して、制御部２００からの制御信号に基づき平均送信電力を調整して要素周波数帯域合成部２２２０に出力する。送信電力調整部２２１８は、制御部２００から設定された平均送信電力の上限値に収まるように平均送信電力を調整する。具体的には、送信電力調整部２２１８は、移動局装置２０で測定されたパスロスと、基地局装置１０より移動局装置２０に通知された送信電力制御値と、上りリンク共有データチャネルに割り当てられる上りリンクリソースブロックペアの数と、上りリンク共有データチャネルに適用される変調方式に基づく変調方式依存電力オフセット値と、通信接続時などに下りリンク共有データチャネルを用いて移動局装置２０に通知される基準送信電力制御値と、下りリンク共有データチャネルを用いて基地局装置１０の通信エリア内の移動局装置２０に報知送信される、移動局装置２０が測定したパスロスに乗算する係数と、に応じて仮の平均送信電力値を設定し、制御部２００より入力された各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値と仮の平均送信電力値を比較し、低い値を実際に調整する平均送信電力値に設定する。

要素周波数帯域合成部２２２０は、各上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００より入力された上りリンク要素周波数帯域毎の信号を合成し、Ｄ／Ａ部２２２２に出力する。

Ｄ／Ａ２２２２部は、要素周波数帯域合成部２２２０から入力されたベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、送信ＲＦ部２２２４に出力する。

送信ＲＦ部２２２４は、Ｄ／Ａ部２２２２から入力されたアナログ信号から、中間周波数の同相成分及び直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去する。次に、送信ＲＦ部は、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、送信ＲＦ部内の電力増幅器を用いて電力増幅し、送信アンテナ２２５を介して、基地局装置１０に送信する。

［２．４ 上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールド］
図１０は、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールドを示す図である。上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールドは、一の上りリンク要素周波数帯域内で割り当てる上りリンクリソースブロックペアの位置を示す「無線リソース割り当て情報」と、「変調方式・符号化率」と、冗長バージョンの番号や新データ指示子を示す「再送パラメータ」と、「送信電力制御値」と、「移動局識別子」との情報フィールドを含んで構成される。なお、その他の情報フィールドが制御データに構成されてもよい。

基地局装置１０は、無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域毎に対して図１０で示す制御データを含む下りリンク制御チャネルを移動局装置２０に送信する。例えば、基地局装置１０が３個の上りリンク要素周波数帯域に上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる場合、基地局装置１０は上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す制御データを含む、３個の下りリンク制御チャネルを移動局装置２０に送信する。

［２．５ 下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域との関係］
図１１は、下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域との対応関係を説明するための図である。ここでは、下りリンク要素周波数帯域（下りリンク要素周波数帯域１、下りリンク要素周波数帯域２、下りリンク要素周波数帯域３）が３個、上りリンク要素周波数帯域（上りリンク要素周波数帯域１、上りリンク要素周波数帯域２、上りリンク要素周波数帯域３）が３個の場合について説明する。

下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域は一対一の対応関係にある。下りリンク要素周波数帯域１は上りリンク要素周波数帯域１と、下りリンク要素周波数帯域２は上りリンク要素周波数帯域２と、下りリンク要素周波数帯域３は上りリンク要素周波数帯域３と対応する。

つまり、下りリンク要素周波数帯域１に配置された下りリンク制御チャネルの上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当ては、上りリンク要素周波数帯域１の上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示し、下りリンク要素周波数帯域２に配置された下りリンク制御チャネルの上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当ては、上りリンク要素周波数帯域２の上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示し、下りリンク要素周波数帯域３に配置された下りリンク制御チャネルの上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当ては、上りリンク要素周波数帯域３の上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す。

［２．６ 上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数と、各上りリンク要素周波数帯域の送信電力の上限値の詳細］
図１２は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数と、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を示す図である。

移動局装置２０に同時に１個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値はｘ［ｄＢｍ］に設定される。ここで、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値は、自装置の平均送信電力の許容最大送信電力値と等しい。

移動局装置２０に同時に２個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値は（ｘ−ｙ）［ｄＢｍ］に設定される。

移動局装置２０に同時に３個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値は（ｘ−ｚ）［ｄＢｍ］に設定される。

ここで、ｚ＞ｙ、ｘ＞０、ｙ＞０、ｚ＞０である。移動局装置２０の制御部２００は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てられた上りリンク要素周波数帯域の数に応じて各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を設定して、送信処理部２２０の各上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００の平均送信電力を設定し、各上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００の送信電力調整部２２１８に設定した平均送信電力の上限値を超えないように平均送信電力を調整するように制御する。

送信電力調整部２２１８は、以下の式を用いて平均送信電力を設定する。
ｍｉｎ｛［各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値］，１０ｌｏｇ_１０（［割り当てられた上りリンクリソースブロックペアの数］）＋［基準送信電力制御値］＋［パスロスに乗算する係数］×［パスロス］＋［変調方式依存電力オフセット値］＋［送信電力制御値］｝。

ここで、ｍｉｎ｛Ａ，Ｂ｝はＡとＢを比較して、小さい値を選択するということを表す。

制御部２００は、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てられた上りリンク要素周波数帯域の数が増えるにつれて、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を低い値に設定する。

図１２では、制御部２００が、移動局装置２０の平均送信電力の許容最大送信電力に対して、上りリンク共有データチャネルの無線リソースに割り当てられた上りリンク要素周波数帯域の数に応じて電力オフセット値を設定する場合について示しているが、上りリンク共有データチャネルの無線リソースに割り当てられる上りリンク要素周波数帯域の数に応じて直接的な値を設定してもよい。

例えば、移動局装置２０は、同時に１個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てられた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値をｏ［ｄＢｍ］に設定し、同時に２個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てられた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値をｐ［ｄＢｍ］に設定し、同時に３個の上りリンク要素周波数帯域で上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てられた場合、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値をｑ［ｄＢｍ］に設定する。ここで、ｏ＞ｐ＞ｑである。

従来は１個の上りリンク要素周波数帯域を用いた送信しか想定しておらず、従来の平均送信電力の上限値の設定では、複数の上りリンク要素周波数帯域を用いた場合に適した平均送信電力の調整を行うことができなかった。また、従来は移動局装置２０の平均送信電力の許容最大送信電力値に関する情報は、上りリンク共有データチャネル、下りリンク共有データチャネルを用いて基地局装置１０と移動局装置２０間で行なわれており、移動局装置２０が平均送信電力の許容最大送信電力値を高速に、例えば上りリンクサブフレーム毎に変更することができなかった。

本実施形態によれば、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数が増えるにつれて、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を低い値に調整できるようにすることができ、複数の上りリンク要素周波数帯域を用いることにより送信信号がマルチキャリア信号となって、ＰＡＰＲが増大して送信電力のダイナミックレンジが広くなり、送信ＲＦ部内の電力増幅器への入力値が電力増幅器の能力を超えてしまう状況を低減することができる。

また、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数に応じて各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を調整できるようにすることができ、上りリンクサブフレーム毎に上りリンク要素周波数帯域の数が変化する可能性のある上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てに柔軟に対応することができる。

［３．変形例］
以上、この発明の実施形態について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。

なお、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数に応じた、平均送信電力の許容最大送信電力値に対する電力オフセット値は、移動局装置２０毎に異なる電力オフセット値が設定されてもよい。通信接続開始時に、基地局装置１０は下りリンク共有データチャネルを用いて移動局装置２０に電力オフセット値に関する情報を送信する。また、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数に応じた、平均送信電力の直接的な上限値に関する情報を、基地局装置１０と移動局装置２０でやり取りしてもよい。

また、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数に応じた各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値に関する情報は、通信接続開始時以外のタイミングで、基地局装置１０と移動局装置２０でやり取りを行なってもよい。

本実施形態では、上りリンク要素周波数帯域の数に応じて、各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値（許容最大送信電力値）を上りリンクサブフレーム毎に随時「更新する」例を示しているが、基地局との通信開始時に移動局装置２０が通信可能な上りリンク要素周波数帯域の最大数を設定し、その最大数を考慮した各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を随時「更新せず」に使用してもよい。

例えば、データ量の変動が余りないアプリケーションサービスを基地局装置１０と移動局装置２０間で行なっている場合は、用いる上りリンク共有データチャネルの無線リソースの量の変動が余りないため、用いる上りリンク要素周波数帯域の数を基地局装置１０と移動局装置２０間で準静的に制御するようにしてもよい。

なお、上りリンクチャネル品質の測定に用いる上りリンク参照信号は、図３に示す上りリンク参照信号とは異なる信号構成の上りリンク参照信号を用いてもよい。上述した実施形態では、上りリンク共有データチャネルの復調用に付随する上りリンク参照信号を想定して説明したが、上りリンクチャネル品質の測定のみに用いる上りリンク参照信号を構成して用いてもよい。

例えば、予め基地局装置１０より決められた周波数帯域であり、上りリンクサブフレームの時間領域で最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを用いて移動局装置２０が上りリンク参照信号を送信するような構成でもよい。なお、移動局装置２０は予め上りリンクチャネル品質の測定用の上りリンク参照信号を送信するタイミングが基地局装置１０より設定される。

なお、上述した実施形態では、図１１に示すように、下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域の数が同じで、下りリンク要素周波数帯域と上りリンク要素周波数帯域が一対一の対応関係にある場合について説明したが、その他の構成でもよい。

例えば、図１０に示す制御データに対して上りリンク要素周波数帯域の番号を示す情報フィールドを構成し、上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す制御データを含む下りリンク制御チャネルを、何れの下りリンク要素周波数帯域にも基地局装置１０が配置可能とする構成でもよい。

詳細には、基地局装置１０は、上りリンク要素周波数帯域の番号を示す情報フィールドを用いて上りリンク要素周波数帯域１、または上りリンク要素周波数帯域２、または上りリンク要素周波数帯域３の何れかを示し、下りリンク制御チャネルを下りリンク要素周波数帯域１、または下りリンク要素周波数帯域２、または下りリンク要素周波数帯域３の何れかに下りリンク要素周波数帯域に配置する。

また、１個の下りリンク制御チャネルが複数の上りリンク要素周波数帯域における上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す情報をまとめて構成するようにしてもよい。

図１３は、１個の下りリンク制御チャネルに複数の上りリンク要素周波数帯域における上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報をまとめて構成する、下りリンク制御チャネルの制御データの情報フィールドを示す図である。ここでは、１個の下りリンク制御チャネルが３個の上りリンク要素周波数帯域に対して上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当てを示す構成について説明する。

無線リソース割り当て情報、変調方式・符号化率、再送パラメータ、送信電力制御値を示す情報フィールドは上りリンク要素周波数帯域毎に構成し、移動局識別子を示す情報フィールドは１個のみ構成する。基地局装置１０は、前記下りリンク制御チャネルを何れかの下りリンク要素周波数帯域に配置して、送信する。

この場合、１個の下りリンク制御チャネルに構成する上りリンク要素周波数帯域の個数に応じて、送信電力制御値を示す情報フィールドのビット数を予め変更するようにしてもよい。１個の下りリンク制御チャネルに構成する上りリンク要素周波数帯域の個数が多くなるにつれて、送信電力制御値を示す情報フィールドのビット数が多くなるように予め情報フィールドを構成する。

例えば、１個の下りリンク制御チャネルに構成する上りリンク要素周波数帯域が１個の場合は、下りリンク制御チャネルの送信電力制御値を示す情報フィールドを２ビットにより構成し、１個の下りリンク制御チャネルに構成する上りリンク要素周波数帯域が２個の場合は、下りリンク制御チャネルの送信電力制御値を示す情報フィールドを３ビットにより構成し、１個の下りリンク制御チャネルに構成する上りリンク要素周波数帯域が３個の場合は、下りリンク制御チャネルの送信電力制御値を示す情報フィールドを４ビットにより構成する。これにより、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数が多くなるにつれて、平均送信電力の値を調整できる範囲を拡張することができる。

また、下りリンク制御チャネルの制御データに対して上りリンク要素周波数帯域の番号を示す情報フィールドを構成した場合、１個の下りリンク制御チャネルに複数の上りリンク要素周波数帯域における上りリンク共有データチャネルの無線リソース割り当て情報をまとめて構成した場合は、１個の下りリンク制御チャネルを複数の下りリンク要素周波数帯域に亘って配置するような構成でもよい。

本実施形態では、上りリンクにおいて、移動局装置２０の送信アンテナが１個、受信アンテナが１個の場合について示したが、複数の送受信アンテナを用いてＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信を行う場合に、送信アンテナ毎に対して異なる平均送信電力の上限値の設定をしてもよい。なお、移動局装置２０がＭＩＭＯ通信を行なう場合、上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部２２００は送信アンテナ毎に対しても構成され、送信アンテナ毎に異なる送信ＲＦ部（電力増幅器）が構成される。

図１４は、移動局装置２０が複数の上りリンク要素周波数帯域でＭＩＭＯ送信を行う状況の一例を示す図である。ここでは、送信アンテナの数が４個（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４）、上りリンク要素周波数帯域の数が３個（上りリンク要素周波数帯域１、上りリンク要素周波数帯域２、上りリンク要素周波数帯域３）の場合について示す。

移動局装置２０は、上りリンク要素周波数帯域１において２個の送信アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）を用いてＭＩＭＯ送信を行い、上りリンク要素周波数帯域２において２個の送信アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）を用いてＭＩＭＯ送信を行い、上りリンク要素周波数帯域３において４個の送信アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４）を用いてＭＩＭＯ送信を行う。送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２に対応する電力増幅器では３個の上りリンク要素周波数帯域の信号を電力増幅し、送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４に対応する電力増幅器では１個の上りリンク要素周波数帯域の信号を電力増幅する。

よって、制御部は、送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２に対応する上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部の送信電力調整部に対しては、同時に３個の上りリンク要素周波数帯域を用いる場合の平均送信電力の上限値を設定し、送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４に対応する上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部の送信電力調整部に対しては、同時に１個の上りリンク要素周波数帯域を用いる場合の平均送信電力の上限値を設定する。

図１５は、移動局装置２０が複数の上りリンク要素周波数帯域でＭＩＭＯ送信を行う状況の一例を示す図である。

移動局装置２０は、上りリンク要素周波数帯域１において２個の送信アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）を用いてＭＩＭＯ送信を行い、上りリンク要素周波数帯域２において２個の送信アンテナ（Ｔｘ３、Ｔｘ４）を用いてＭＩＭＯ送信を行い、上りリンク要素周波数帯域３において４個の送信アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、Ｔｘ４）を用いてＭＩＭＯ送信を行う。送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２と送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４に対応する、全ての電力増幅器において２個の上りリンク要素周波数帯域の信号を電力増幅する。このような場合においては、制御部は、送信アンテナＴｘ１と送信アンテナＴｘ２と送信アンテナＴｘ３と送信アンテナＴｘ４に対応する、全ての上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部の送信電力調整部に対して、同時に２個の上りリンク要素周波数帯域を用いる場合の平均送信電力の上限値を設定する。

このように送信アンテナ毎に各上りリンク要素周波数帯域の平均送信電力の上限値を設定するようにすれば、各上りリンク要素周波数単位で移動局装置２０に対して独立してＭＩＭＯ送信を行う送信データの割り当てを行っても、全ての送信アンテナで最大送信電力を越えてデータを送信することがなくなり、伝送特性の低下や他の移動局装置２０と基地局装置１０との通信に影響を与えることがなくなるといった効果がある。

また、移動局装置２０が複数の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値を累積した値を用いて平均送信電力を制御する方法の場合、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数が変更するタイミングでは移動局装置２０が一の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値をそのまま用いて送信電力を制御する方法に切り替えてもよい。

例えば、１個の上りリンク要素周波数帯域の上りリンク共有データチャネルの無線リソースが割り当てられ続けられている状況では、基地局装置１０より移動局装置２０に通知された送信電力制御値に対して、移動局装置２０が複数の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値を累積した値を用いて送信電力を制御する方法を適用して送信電力を調整し、２個の上りリンク要素周波数帯域の上りリンク共有データチャネルの無線リソースが割り当てられたタイミングでは基地局装置１０より移動局装置２０に通知された送信電力制御値に対して、移動局装置２０が一の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値をそのまま用いて送信電力を制御する方法を適用して平均送信電力を調整する。

以降、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てに用いられる上りリンク要素周波数帯域が変わらず２個の上りリンク要素周波数帯域が用いられている状況では移動局装置２０が複数の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値を累積した値を用いて送信電力を制御する方法を適用し、上りリンク共有データチャネルの無線リソースの割り当てに用いられる上りリンク要素周波数帯域が変わったタイミングで移動局装置２０が一の下りリンクサブフレームで基地局装置１０より通知された送信電力制御値をそのまま用いて平均送信電力を制御する方法を適用する。

これにより、上りリンク共有データチャネルの無線リソースを割り当てる上りリンク要素周波数帯域の数が変更するタイミングにおいて、各上りリンク要素周波数帯域の送信電力制御値の累積回数を同レベルに制御することができる。

本発明に関わる移動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。

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。

１ 無線通信システム
１０ 基地局装置
１００ 制御部
１１０ 送信処理部
１１５ 送信アンテナ
１１００ 下りリンク共有データチャネル処理部
１１０２ ターボ符号部
１１０４ データ変調部
１１１０ 下りリンク制御チャネル処理部
１１１２ 畳み込み符号部
１１１４ ＱＰＳＫ変調部
１１２０ 下りリンクパイロットチャネル処理部
１１２２ 多重部
１１２４ ＩＦＦＴ部
１１２６ ＧＩ挿入部
１１２８ Ｄ／Ａ部
１１３０ 送信ＲＦ部
１２０ 受信処理部
１２５ 受信アンテナ
１２０２ 受信ＲＦ部
１２０４ Ａ／Ｄ部
１２０６ 要素周波数帯域分離部
１２１０ 上りリンク要素周波数帯域毎受信処理部
１２１２ ＧＩ除去部
１２１４ ＦＦＴ部
１２１６ シンボルタイミング検出部
１２２０ サブキャリアデマッピング部
１２２２ 伝搬路等化部
１２２４ ＩＤＦＴ部
１２２６ データ復調部
１２２８ ターボ復号部
１２３０ 受信品質測定部
１２３２ 伝搬路推定部
１２４０ 伝搬路等化部
１２４２ 上りリンク制御チャネル検出部
１３０ 無線リソース制御部
２０ 移動局装置
２００ 制御部
２１０ 受信処理部
２１５ 受信アンテナ
２１０２ 受信ＲＦ部
２１０４ Ａ／Ｄ部
２１０６ ＧＩ除去部
２１０８ ＦＦＴ部
２１１０ 多重分離部
２１１２ 伝搬路補償部
２１１４ シンボルタイミング検出部
２１１６ 受信品質測定部
２１１８ 伝搬路推定部
２１２０ 伝搬路補償部
２１３０ 下りリンク共有データチャネル復号部
２１３２ データ復調部
２１３４ ターボ復号部
２１４０ 下りリンク制御チャネル復号部
２１４２ ＱＰＳＫ復調部
２１４４ ビタビデコーダ部
２２０ 送信処理部
２２５ 送信アンテナ
２２００ 上りリンク要素周波数帯域毎送信処理部
２２０２ ターボ符号部
２２０４ データ変調部
２２０６ ＤＦＴ部
２２０８ 上りリンクパイロットチャネル処理部
２２１０ 上りリンク制御チャネル処理部
２２１２ サブキャリアマッピング部
２２１４ ＩＦＦＴ部
２２１６ ＧＩ挿入部
２２１８ 送信電力調整部
２２２０ 要素周波数帯域合成部
２２２２ Ｄ／Ａ部
２２２４ 送信ＲＦ部

Claims (10)

1. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なう移動局装置であって、
   無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御部と、
   前記制御部において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信処理部と、
   を備えることを特徴とする移動局装置。
2. 前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力の上限値を各要素周波数帯域に設定することを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
3. 前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて、送信電力オフセット値を各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対して設定することを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
4. 前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、送信電力の上限値を低い値に設定することを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
5. 前記制御部は、無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数が増えるにつれて、負の方向に大きな送信電力オフセット値を設定することを特徴とする請求項３に記載の移動局装置。
6. 前記移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に関する情報を基地局装置より受信する受信部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
7. 前記移動局装置は、無線リソースを割り当てられる要素周波数帯域の数毎の、各要素周波数帯域の送信電力の上限値に対する送信電力オフセット値に関する情報を基地局装置より受信する受信部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の移動局装置。
8. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と移動局装置とが通信を行なう通信システムであって、
   前記基地局装置は、
   前記移動局装置から複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて送信された信号を受信する受信処理部、
   を備え
   前記移動局装置は、
   無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御部と、
   前記制御部において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信処理部と、
   を備えることを特徴とする通信システム。
9. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なう移動局装置に用いられる通信方法であって、
   無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する設定工程と、
   前記設定工程において設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信工程と、
   を含むことを特徴とする通信方法。
10. 予め定められた周波数帯域幅の帯域である要素周波数帯域を複数用いて基地局装置と通信を行なうコンピュータに、
    無線リソースを割り当てられた要素周波数帯域の数に応じて各要素周波数帯域の送信電力に関する値を設定する制御を行う制御ステップと、
    前記制御ステップにおいて設定された送信電力の値に基づいて各要素周波数帯域の送信電力を調整し、複数の要素周波数帯域の無線リソースを用いて信号を送信する送信ステップと、
    を実現させるためのプログラム。

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