JPWO2011040024A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

未使用REGの配置を変更することで送信電力を有効に使用すること。本発明の無線通信装置は、中継局を介して端末装置と無線通信を行う無線通信装置であって、中継局用の制御信号を配置するCCEが割り当てられない未使用のREGが、複数のREGを有する各リソースブロック間で異なるように、前記複数のREGに前記CCEを割り当てる割当て部と、前記割当部の割り当てに基づき、前記REGに割り当てられた前記CCEに配置された制御信号を前記中継局に送信する送信部と、を備える。

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置(Evolved NodeB:eNB、以下、基地局という)のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
上記要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、図15に示す従来の無線中継システムのように、基地局10と無線通信端末装置(User Equipment:UE、以下、端末という)50Bとの間に無線通信中継局装置(以下、中継局という)30を設置し、基地局10と端末50Bとの間の通信を、中継局30を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局10と直接通信できない端末50Bも、中継局30を介して通信することができる。なお、端末50Aは、基地局10と接続されており、基地局10と直接通信可能である。
[TD relayの説明]
TD relayは、バックホールリンク(backhaul link)とアクセスリンク(access link)の通信を時間軸で分割する方式である。TD relayでは、中継局は自局の送信アンテナと受信アンテナ間の回りこみの影響を受けずにバックホールリンクの受信とアクセスリンクの送信を行うことができる。しかしながら、TD relayを適用すると、下りバックホールリンクにおいて、中継局がアクセスリンクへの送信を停止する期間が発生する。LTE(Long Term Evolution;以下、LTEという)端末は、下り回線において基地局が参照信号を周期的に送信することを前提として動作する。そのため、中継局が該サブフレームにおいて参照信号を含む下りアクセスリンクの送信を停止すると、端末が参照信号を誤検出する問題が発生する。
[MBSFN サブフレームの利用]
LTE−A(Long Term Evolution Advanced)システムは、LTEからのスムーズな移行やLTEとの共存の観点から、LTEとの互換性を維持することが要求されている。そのため、Relay技術に関しても、LTEとの相互互換性を達成することが求められている。LTE−Aシステムでは、LTEとの相互互換性を達成するために、下り回線(Down Link;以下、DLという)において、基地局から中継局への送信時にMBSFNサブフレームを設定することが検討されている。
「MBSFNサブフレーム」とは、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)データを送信するために定義されたサブフレームである。LTE端末は、MBSFNサブフレームでは、参照信号を利用しないという動作が定められている。
そこで、LTE−Aにおいて、中継局30が基地局10と通信するバックホールリンク用サブフレームでは、RN(中継局)セルのアクセスリンク側のサブフレームを、MBSFNサブフレームに設定することによって、LTE端末の参照信号の誤検出を回避する手法が提案されている。図16は、LTEシステムにおける各局のサブフレームにおける制御信号とデータとの割当の一例である。図16に示すように、LTEシステムでは、各局の制御信号は、サブフレームの前方に配置されている。そのため、中継局30は、MBSFNサブフレームであっても端末50Bへ制御信号部分は送信しなければならないので、中継局30は、制御信号を端末50Bへ送信後に受信へ切り替え、基地局10から信号を受信する。したがって、中継局30は基地局10が送信する制御信号を受信することができない。そのため、LTE−Aでは、新たにデータ領域に中継局30用の制御信号を配置することが検討されている。
[制御信号の説明]
LTEシステムの制御信号は、例えばPDCCH(Physical Downlink Control Channel)等の下り回線制御チャネルを用いて、基地局から端末へ送信される。各PDCCHは、1つまたは複数のCCE(Control Channel Element)という論理リソースに配置される。
1つのPDCCHは、1つまたは複数のCCEに配置される場合、1つのPDCCHは連続する複数のCCEに配置される。
各PDCCHが配置されるCCEは対応する物理リソースであるREG(Resource Element Group)にマッピングされる。1つのCCEは、9REGにマッピングされる。また、REGは4REで構成される。なお、REとは、(1サブキャリア*1OFDMシンボル)のリソース単位を示す。
[中継局用制御信号(R−PDCCH)用RBの例 (4アンテナ)]
ここで、図17を参照して、中継局用制御信号用のリソースブロック(以下、RBという)の一例(4アンテナ)について説明する。ここで、1RBが、(12サブキャリア×14OFDM)で構成されるとする。また、図17の実線(細い)で描かれる、最小単位のブロックが1REを表している。また、図17の実線(太い)で描かれるブロックが、1REG(4REで構成)を表す。図17の実線(細い)で描かれる最小単位のブロックのうち、Rn(n=0〜3)と示されたブロックは、n番目のアンテナnのRSを表す。また、1CCEは9REGで構成されているものとする。
図17に示す1リソースブロック(RB)の例では、1RBが(12サブキャリア×14OFDM)で構成されているので、1RB当たり168REが配置できる。また、図17に示すように、RSの送信(R0、R1、R2、R3)に24RE使用し、R−PDCCHとして後半11OFDMシンボルを使用すると、R−PDCCに116RE使用できる。
図17に示す1リソースブロック(RB)では、LTEと同様に、1REGが4REで構成されているので、R−PDCCHとして29REG使用できる。また、図17に示す1リソースブロック(RB)では、1CCEが9REGで構成されているので、1RBに3CCE(9*3=27REG)割当てることが可能である。そのため、R−PDCCHとして使用される29REGから27REGを差し引いた、使用されないREGが2つ存在する。
3GPP TR 36.814 V1.2.1
しかし、LTEでは、規定により、PDCCHとして使用するREGの番号を、REGに属するREのサブキャリア番号が小さく、さらにOFDMシンボルが小さいものから順につける。このとき、PDCCHに使用されるREG数が9で割り切れない場合、使用されないREGが発生する。そして、使用されないREGは、サブキャリア番号が大きく、OFDMシンボルが大きいところに配置される。上記規定を中継局用の制御信号にも適用すると、使用されないREGが、サブキャリア番号が大きく、かつOFDMシンボルが大きいところに配置される。
ここで、図18に複数のリソースブロック(RB)の例を示す。図18では、図17と同様、1RBが、(12サブキャリア×14OFDM)で構成されるとする。また、図18の実線(細い)で描かれる、最小単位のブロックが1REを表している。また、図18の実線(太い)で描かれるブロックが、1REG(4REで構成)を表す。図18の実線(細い)で描かれる最小単位のブロックのうち、Rn(n=0〜3)と示されたブロックは、n番目のアンテナnのRSを表す。また、1CCEは9REGで構成されているものとする。
図18に示すように、未使用のREG(斜線部)は、28番目と29番目のREGである。そして、R−PDCCHは、中継局ごとに配置されるRBが異なることも検討されている。このような場合、たとえば、図18に示す例において、基地局は、RB♯1で中継局(RN1)向けのR−PDCCHを送信し、RB♯5で他の中継局(RN2)向けのR−PDCCHを送信するという、RBの割り当てができる。このような場合、同一のOFDMシンボルに配置されるREGが、それぞれのリソースブロック(RB)で使用されない。したがって、基地局の送信電力が有効に使用できないという課題が発生する。
上記送信電力の課題について詳細に説明する。基地局の送信電力は、全てのサブキャリアの送信電力の合計で決定する。したがって、基地局が、使用しないサブキャリアの送信電力を他のサブキャリアに使用することは可能である。しかしながら、データ信号の送信電力がシンボルごとに変化すると、基地局は、多値変調時に情報として信号の振幅量を使用するが、その信号の振幅量にばらつきが生じてしまう。そのため、基地局が、使用しないサブキャリアの送信電力を一部のOFDMシンボルだけ使いまわすことは困難である。
したがって、図18に示す複数のリソースブロック(RB)では、OFDMシンボル#13、#14のREGが使用されないと、基地局において、OFDMシンボル#13、#14の送信電力に余裕が生じる。しかし、基地局は、他のリソースブロック(RB)のサブキャリアに配置されたデータのOFDMシンボル#13、#14の送信電力のみを上げられないので、OFDMシンボル#13、#14の送信電力で余っている電力を有効に使うことができない。
本発明の目的は、未使用REGの配置を変更することで送信電力を有効に使用できる無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
本発明の一実施形態として、中継局を介して端末装置と無線通信を行う無線通信装置であって、中継局用の制御信号を配置するCCEが割り当てられない未使用のREGが、複数のREGを有する各リソースブロック間で異なるように、前記複数のREGに前記CCEを割り当てる割当て部と、前記割当部の割り当てに基づき、前記REGに割り当てられた前記CCEに配置された制御信号を前記中継局に送信する送信部と、を備える無線通信装置を提供する。
上記無線通信装置であって、前記割当て部は、前記CCEの割り当てを開始するREGのインデックスをリソースブロック毎に巡回シフトさせて、前記REGに前記CCEを割り当てる。
上記無線通信装置であって、前記割当て部において、前記未使用のREGを巡回シフトするシフト量は、前記リソースブロックの番号を、1つのリソースブロックの前記REGの数で割った余りに、前記未使用のREGの数をかけた数値とする。
上記無線通信装置であって、前記割当て部は、前記複数のリソースブロックの少なくとも一部で構成されたリソースブロックセットに前記CCEを割り当てる場合、前記リソースブロックセット毎に前記未使用のREGを巡回シフトする。
上記無線通信装置であって、前記割当て部は、前記複数のリソースブロックの少なくとも一部で構成されたリソースブロックセットに前記CCEを割り当てる場合、リソースブロック毎に前記未使用のREGを巡回シフトする。
上記無線通信装置であって、前記割当て部は、前記各リソースブロックで、所定のサブキャリアを含むREGを前記未使用のREGとして巡回シフトする。
本発明の一実施形態として、中継局を介して端末装置と無線通信を行う無線通信方法であって、中継局用の制御信号を配置するCCEが割り当てられない未使用のREGが、複数のREGを有する各リソースブロック間で異なるように、前記複数のREGにCCEを割り当てるステップと、前記割り当てに基づき、前記複数のREGに割り当てられた前記CCEに配置された制御信号を前記中継局に送信するステップと、を有する無線通信方法を提供する。
本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法によれば、未使用REGの配置を変更することで送信電力を有効に使用できる。
実施の形態1に係る無線通信システムの構成を示す図 REGの配置例1を示す図 REGの配置例2を示す図 REGの配置例3を示す図 REGの配置例4を示す図 REGの配置例5を示す図 基地局100の構成を示すブロック図 中継局300の構成を示すブロック図 中継局300の動作フローを示す図 R−PDCCHに使用されるOFDMシンボルの割り当て例を示す図 REGを構成する全てのREのOFDMシンボルが異なる例を示す図 2リソースブロックRBを使用した場合のREGの配置例を示す図 REGの配置例6を示す図 REGの配置例7を示す図 従来の無線中継システムを示す図 LTEシステムでの各局のサブフレームにおける制御信号とデータとの割当の一例を示す図 中継局用制御信号用のRBの一例を示す図(4アンテナの場合) 中継局用制御信号用の複数のRBの一例を示す図(4アンテナの場合)
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
図1を参照して、Relay技術を用いて無線信号を中継する、実施の形態1に係る無線通信システムについて説明する。図1は、実施の形態1に係る無線通信システムの構成を示す図である。実施の形態1に係る無線通信システムでは、基地局100と無線通信端末装置(User Equipment:UE、以下、端末という)500との間に無線通信中継局装置(以下、中継局という)300を設置し、基地局100と端末500との間の通信を、中継局300を介して行う。中継技術を用いると、基地局100と直接通信できない端末500も、中継局300を介して通信することができる。
なお、本実施の形態に係る無線通信システムの中継は、時間分割中継(TD relay)とし、その経路は、基地局100から中継局300を経て端末500へ至る2ホップとする。
なお、本実施の形態に係る無線通信システムでは、リソースブロック(RB)が複数存在する場合、複数のリソースブロックを区別するために、各リソースブロックを、「リソースブロック RB#n(n:0又は自然数)」と表記する。
なお、本実施の形態に係る無線通信システムでは、中継局用の制御信号(R−PDCCH)に、上述したLTEの規定、すわなち、「PDCCHとして使用するREGの番号を、REGに属するREのサブキャリア番号が小さく、さらにOFDMシンボルが小さいものから順につける」という規定を適用するものとする。以下、n番目(n:0又は自然数)のREGを、「REG#n」と表記する。
本実施の形態に係る無線通信システムでは、基地局100は、中継局用の制御信号(R−PDCCH)に使用されないREG#nを、リソースブロックRB#n毎に異なるように、中継局用の制御信号(R−PDCCH)に使用されないREG#nの配置を、リソースブロックRB#n毎に巡回シフトさせる。言い換えると、基地局100は、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられないREG#nの位置を、リソースブロックRB#n毎に巡回シフトさせる。以下、本実施の形態におけるREG#nの配置例1〜5について説明する。
<REG#nの配置例1>
図2に、複数のリソースブロックRB#0〜RB#5における、REG#nの配置例1を示す。
なお、図2において、実線(細い)で囲まれた、最小単位のブロックが1REを表し、実線(太い)で囲まれたブロックが、1REG(4REで構成)を表す。
なお、図2において、REを表すブロックのうち、Rn(nは0〜3)と示されたブロックは、n番目のアンテナnのRSを表す。また、1CCEは9REGで構成されている。
図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜RB#5は、中継局用制御信号(R−PDCCH)用のリソースブロック(4アンテナ)である。複数のリソースブロックRB#0〜#5では、1RBが(12サブキャリア×14OFDM)で構成される。そのため、1RB当たり168REが配置できる。
また、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#5では、基地局100は、RSの送信(R0、R1、R2、R3)に24RE使用し、R−PDCCHとして後半11OFDMシンボルを使用する。そのため、基地局100は、R−PDCCHに116RE使用できる。
また、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#5では、LTEと同様に、1REGが4REで構成されている。そのため、基地局100は、R−PDCCHとして29REG使用できる。
また、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#5では、1CCEが9REGで構成されている。そのため、基地局100は、各リソースブロックRB#0〜#5で1RBに3CCE(9*3=27REG)割当てることが可能である。
上述のように構成された各リソースブロックRB#0〜#5では、R−PDCCHとして使用可能な29REGから、3CCEを構成する27REGを差し引いた、2REGが、R−PDCCHとして使用されないREG#nとして存在する。言い換えると、図2において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、REG#nが2つ存在する。
なお、図2では、R−PDCCHとして使用されないREG#nのブロックを斜線で囲まれたブロックで示している。
以下、各リソースブロックRB#nにおいて、n番目のR−PDCCHとして使用されないREG#nを「未使用REG#n」という。未使用REG#nは、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
ここで、図2を参照して、各リソースブロックRB#nに対する、未使用REG#nの配置について説明する。
図2に示すように、リソースブロックRB#0には、未使用REG#28と、未使用REG#29とが存在し、リソースブロックRB#1には、未使用REG#1と、未使用REG#2とが存在する。
また、図2に示すように、リソースブロックRB#2には、未使用REG#3と、未使用REG#4とが存在し、リソースブロックRB#3には、未使用REG#5と、未使用REG#6とが存在する。さらに、リソースブロックRB#4には、未使用REG#7と、未使用REG#8とが存在し、リソースブロックRB#5には、未使用REG#9と、未使用REG#10とが存在する。
上述のように、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#5では、基地局100が、各リソースブロックRB#n毎に、未使用REG#nの配置を変化させることで、未使用REG#nが配置されるOFDMシンボルを分散させることができる。なお、未使用REG#nの番号nの決め方については、後述する。
ここで、図2を参照して、OFDMシンボル#n(n=0〜13)に対する、未使用REG#nの配置について説明する。
図2に示すように、リソースブロックRB#0では、基地局100は、REG#10、REG#17、REG#28で構成されるOFDMシンボル#12の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#11、REG#18、REG#29で構成されるOFDMシンボル#13の一部分(図2中、斜線部)とを送信しない。
リソースブロックRB#1では、基地局100は、REG#1、REG#12、REG#23で構成されるOFDMシンボル#3の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#2、REG#19で構成されるOFDMシンボル#4の一部分(図2中、斜線部)とを送信しない。
リソースブロックRB#2では、基地局100は、REG#3、REG#13、REG#24で構成されるOFDMシンボル#5の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#4、REG#14、REG#25で構成されるOFDMシンボル#6の一部分(図2中、斜線部)とを送信しない。
リソースブロックRB#3では、基地局100は、REG#5、REG#20で構成されるOFDMシンボル#7の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#6、REG#21で構成されるOFDMシンボル#8の一部分(図2中、斜線部)とを送信しない。
リソースブロックRB#4では、基地局100は、REG#7、REG#15、REG#26で構成されるOFDMシンボル#9の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#8、REG#16、REG#27で構成されるOFDMシンボル#10の一部分(図2中、斜線部)とを送信しない。
リソースブロックRB#5では、基地局100は、REG#9、REG#22で構成されるOFDMシンボル#11の一部分(図2中、斜線部)と、各リソースブロック#nのREG#10、REG#17、REG#28で構成されるOFDMシンボル#12の一部分とを送信しない。
上述のように、データ領域において、OFDMシンボル#3からOFDMシンボル#13の全てのOFDMシンボルで、未使用REG#nが存在する。したがって、基地局100は、この分の送信電力を、R−PDCCHの送信またはデータ信号の送信に振り分けることができる。このように送信電力を振り分けることができると、基地局100において、電力利用効率が向上し、R−PDCCHまたはデータの誤り率特性が改善する。また、基地局100は、未使用REG#nのOFDMシンボル#nを分散させることで、OFDMシンボル#n毎の送信電力の差を小さくすることができる。そのため、PA(Power Amp)の動作が安定するという効果がある。
次に、図2のREGの配置例1における、未使用REG#nの配置の決め方について、説明する。
まず、未使用REG#nを設定するために、(R−PDCCHに使用できるREG数/9)より、1RBあたりのCCE数を求める。そして、(R−PDCCHに使用できるREG数 mod 9)より、1RBあたりの未使用REG#nの数を求める。
なお、R−PDCCHに使用できるREG#nの数は、RSの数を変動させるアンテナRnの数によって変動する。また、R−PDCCHに使用されるOFDMシンボル数は、同一リソースブロックRBに送信される他の制御信号の数によって変動する。
そして、次の(式1)により、未使用REG#nのシフト量Sを決定する。なお、(式1)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。また、1RBあたりのREG数とは、各リソースブロックRB#nで使用できるREG#nの数を指す。また、余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を指す。
例えば、RB番号=2、(1RBあたりのREG数)=29、余りREG数=2を(式1)に代入すると、未使用REG#nのシフト量Sは、(2 mod 29)*2=4と求められる。つまり、未使用REG#nの位置を4つ巡回シフトすることを意味する。したがって、図2において、リソースブロックRB#0の未使用REG#28、#29の位置を基準とすると、RB番号が2であるリソースブロックRB#2では、未使用REG#28、29の位置がシフト量4だけ巡回シフトする。したがって、リソースブロックRB#2では、未使用REG#nは、未使用REG#3、#4と決まる。
<REG#nの配置例2>
図3を参照して、REG#nの配置例2について説明する。ここで、図3に示すリソースブロックRB#0〜#2の構成は、未使用REG#nの配置およびCCEの割り当てを開始するREG#nのインデックスを除いて、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#2と同じ構成である。つまり、図3において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図3では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。未使用REG#nは、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
REG#nの配置例2では、基地局100は、CCEの割り当てを開始するREG#nのインデックスを巡回シフトさせる。そのため、次の(式2)により、CCEの割り当てを開始するREG#nのインデックスを決定される。なお、(式2)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。また、1RBあたりのREG数とは、各リソースブロックRB#nで使用できるREG#nの数を指す。また、余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を指す。
例えば、RB番号=2、(1RBあたりのREG数)=29、余りRB数=2を(式2)に代入すると、CCEの割り当てを開始するREG#nのインデックスのシフト量は、(2 mod 29)*2=4と求められる。したがって、図3において、リソースブロックRB#0のCCEの割り当てを開始するREG#1を基準とすると、リソースブロックRB#2のREG#nのインデックスの開始位置は、リソースブロックRB#0のCCEの割り当てを開始するREG#1に対応するREG#26の位置から4つ巡回シフトした位置をREG#1として、CCEの割り当てを開始する。
上述のように、リソースブロックRB#2のREG#nのインデックスの開始位置を設定すると、図2に示すREG#nの配置例1と比較して、図3に示すREG#nの配置例では、未使用REG#nの位置は同じだが、REG#nのインデックスが異なっている。
<REG#nの配置例3>
図4を参照して、REGの配置例3について説明する。ここで、図4に示すリソースブロックRB#0〜#5の構成は、未使用REG#nの配置を除き、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#5と同じ構成である。つまり、図4において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図4では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。未使用REG#nは、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
REG#nの配置例3では、基地局100は、未使用REG#nを、指定されたサブキャリアを含むREG#nのみで巡回シフトする。1つのリソースブロックRBのデータ領域は、11サブキャリアで構成されている。REG#nの配置例3では、リソースブロックRB内の先頭サブキャリアを含むとする。
図4では、先頭サブキャリアを含むREG#nのインデックスは#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10、#11である。したがって、基地局100は、未使用REG#nとして、REG#1、REG#2、REG#3、REG#4、REG#5、REG#6、REG#7、REG#8、REG#9、REG#10、REG#11を割当てる。
そして、次の(式3)により、未使用REG#nのシフト量S1を決定する。なお、(式3)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。また、先頭サブキャリアを含むREG数とは、各リソースブロックRB#nで、先頭サブキャリアを含むREGの数を指す。また、余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を指す。
例えば、RB番号=2、先頭サブキャリアを含むREG数=11、余りREG数=2を(式3)に代入すると、未使用REG#nのシフト量S1は、(2 mod 11)*2=4と求められる。したがって、図4において、リソースブロックRB#0の未使用REG#1、#2を基準として、リソースブロックRB#2の未使用REG#nは、先頭サブキャリアを含むREG#1〜#11内で4つ巡回シフトさせた、REG#5、REG#6となる。
上述のように、指定されたサブキャリアを含むREG#nのみで、未使用REG#nの巡回シフトをおこなうと、未使用REG#nに含まれるOFDMシンボルの選択される確率が一定となる。使用されないOFDMシンボルが選択される確率が一定となると、各OFDMシンボルの送信電力を平均的に下げることができるので、電力の有効利用がより効率的になる。
<REG#nの配置例4>
図5を参照して、REG#nの配置例4について説明する。ここで、図5に示すリソースブロックRB#0〜#3の構成は、未使用REG#nの配置を除き、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#3と同じ構成である。つまり、図5において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図5では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。「未使用REG#n」は、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
REG#nの配置例4では、基地局100は、RS#nが配置されるOFDMシンボルのみに、未使用REG#nを配置する。
図5では、RSを含むREG#nのインデックスは、#2、#5、#6、#9、#19、#20、#21、#22である。したがって、基地局100は、REG#2、REG#5、REG#6、REG#9、REG#19、REG#20、REG#21、REG#22に未使用REG#nを割当てる。
そして、次の(式4)により、未使用REG#nのシフト量S2を決定する。なお、(式4)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。また、RSを含むREG数とは、各リソースブロックRB#nで、RSを含むREG#nの数を指す。また、余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を指す。
例えば、RB番号=2、RSを含むREG数=8、余りREG数=2を(式4)に代入すると、未使用REG#nのシフト量S2は、(2 mod 8)*2=4と求められる。
したがって、図5において、リソースブロックRB#2の未使用REG#nは、リソースブロックRB#0の未使用REG#2、#5を基準として、RSを含むREG#2、REG#5、REG#6、REG#9、REG#19、REG#20、REG#21、REG#22内で4つ巡回シフトさせた、REG#19、#20となる。
上述のように、図5に示すREG#nの配置例4では、基地局100は、R−PDCCHとして使用しなかった送信電力を、RSの送信電力に使用することができるので、RSの送信電力を向上させることができる。
<REG#nの配置例5>
図6を参照して、REG#nの配置例5について説明する。ここで、図6に示すリソースブロックRB#0〜#3の構成は、未使用REG#nの配置を除き、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#3と同じ構成とする。つまり、図6において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図6では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。未使用REG#nは、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
REG#nの配置例5では、基地局100は、RSが配置されないOFDMシンボルのみに、未使用REG#nを配置する。
図6に示すREG#nの配置例5では、RSを含むREG#nのインデックスは、#2、#5、#6、#9、#19、#20、#21、#22である。したがって、基地局100は、REG#2、REG#5、REG#6、REG#9、REG#19、REG#20、REG#21、REG#22以外のREG#nに未使用REG#nを割当てる。
そして、次の(式5)により、未使用REG#nのシフト量S3を決定する。なお、(式5)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。また、RSを含まないREG数とは、各リソースブロックRB#nで、RSを含まないREG#nの数を指す。また、余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を指す。
例えば、RB番号=2、RSを含まないREG数=21、余りREG数=2を(式5)に代入すると、未使用REG#nのシフト量S3は、(2 mod 21)*2=4と求められる。
したがって、図6において、リソースブロックRB#2の未使用REG#nは、リソースブロックRB#0の未使用REG#1、#3を基準として、RSを含まないREG#nのみで4巡回シフトさせたREG#8、#10となる。
上述のように、図6に示すREG#nの配置例5では、基地局100は、RSの送信電力が低く設定できる場合に、RSが存在するOFDMシンボルではRSの送信電力を低くすることで送信電力を確保できる。また、RSが存在しないOFDMシンボルではR−PDCCHとして使用しないことで送信電力を確保できる。そのため、PDSCHの送信電力を向上させることができる。
[基地局100の構成]
次に、図7を参照して、基地局100の構成について説明する。図7は、基地局100の構成を示すブロック図である。
図7に示す基地局100は、無線受信部101と、受信アンテナ103と、復調部105と、誤り訂正復号部107と、誤り訂正符号化部109と、R−PDCCH用リソース決定部111と、CCE割り当て部115と、変調部117と、信号割当て部119と、無線送信部121と、送信アンテナ123と、を備える。
無線受信部101は、中継局300又は端末500からの信号を、受信アンテナ103を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し復調部105へ出力する。
復調部105は、信号を復調し、誤り訂正復号部107へ出力する。
誤り訂正復号部107は、信号を復号し、受信信号を出力する。
誤り訂正符号化部109は、送信信号およびR−PDCCH用リソース決定部111から入力されるR−PDCCHリソース割当て情報が入力され、送信信号を誤り訂正符号化し、変調部117へ出力する。
R−PDCCH用リソース決定部111は、中継局用の制御信号を送信するリソースを決定し、リソースを指示する信号をCCE割り当て部115と、誤り訂正符号化部109とへ出力する。
CCE割り当て部115は、制御信号が入力され、中継局用の制御信号は、R−PDCCH用リソース情報から、CCEの割り当てを決定する。そして、CCEの割当てた信号を無線送信部121へ出力する。このとき、R−PDCCH用リソースのうち、未使用REG#nは、上述したREG#nの配置例1〜5で説明したように、各リソースブロックRB#nごとに、バラつきを持たせるように配置する。また、上述した(式1)から(式5)を参照して説明したように、配置ルールは、基地局100と中継局300とで共有する。
変調部117は、信号を変調し、信号割当て部119へ出力する。
信号割当て部119は、リソースに信号を割当て、無線送信部121へ出力する。
無線送信部121は、割当てられた信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、送信アンテナ123から中継局300へ送信する。
[中継局300の構成]
次に、図8を参照して、中継局300の構成について説明する。図8は、中継局300の構成を示すブロック図である。
図8に示す中継局300は、受信アンテナ301と、無線受信部303と、信号分離部305と、復調部307と、誤り訂正復号部309と、R−PDCCH用リソース指示受信部311、R−PDCCH受信部313、誤り訂正符号化部315と、変調部317と、信号割当て部319と、無線送信部321と、送信アンテナ323とを備える。
無線受信部303は、基地局100又は端末500からの信号を、受信アンテナ301を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し信号分離部305へ出力する。
信号分離部305は、基地局100から受信したR−PDCCH用リソース情報より、R−PDCCH用のリソースを分離し、R−PDCCH受信部311へ出力する。また、信号分離部305は、R−PDCCH受信部311から指示された中継局用データリソースを基地局100から受信した信号から分離し、復調部307へ出力する。
復調部307は、信号を復調し、誤り訂正復号部309へ出力する。
誤り訂正復号部309は、信号を復号し、受信信号を、R−PDCCH用リソース指示受信部311と誤り訂正符号化部315へ出力する。
R−PDCCH用リソース指示受信部311は、基地局100から受信した、誤り訂正符号化された信号のうち、R−PDCCH用リソースを指示する信号を抽出する。そして、R−PDCCH用リソース指示受信部311は、R−PDCCH用リソース情報をR−PDCCH受信部313と信号分離部305とへ出力する。
R−PDCCH受信部313は、R−PDCCH用リソース情報に基づき、基地局100から指示されたリソースにより、CCEの割当てに使用されないREG#n、つまり、未使用REG#nを認識し、R−PDCCHを受信する。また、R−PDCCH受信部313は、下り回線(Down Link:以下、DLという)のスケジューリング情報を信号分離部305へ出力し、上り回線(Up Link:以下、ULという)のスケジューリング情報を、信号割当て部319へ出力する。
誤り訂正符号化部315は、基地局100から受信した、誤り訂正符号化された信号が入力され、送信信号を誤り訂正符号化し、変調部317へ出力する。
変調部317は、誤り訂正符号化された送信信号を変調し、信号割当て部319へ出力する。
信号割当て部319は、R−PDCCH受信部313から出力された上り回線(UL)のスケジューリング情報に従って、信号を割り当て、無線送信部321へ出力する。
無線送信部321は、割当てられた信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、送信アンテナ323から基地局100へ送信する。
[中継局300の動作]
次に、図9を参照して、中継局300の動作について説明する。図9は、中継局300の動作フローを示す図である。中継局300が制御信号を受信し処理をする流れをフロー図に示す。
ステップS90で、中継局300は、R−PDCCH用のリソースブロックRBの指示を受信する。変更があればステップS91へ、変更がなければステップS93へ遷移する。この指示信号は上位の制御信号で送信される場合、更新頻度は数フレーム単位であり、毎サブフレームに挿入される制御信号(たとえば R−PCFICH)を設定して送信される場合、サブフレームごとに変更することも可能である。本実施の形態の中継局300では、上位の制御信号で送信される例を示している。また、変更があるときのみ制御信号を送信してもよい。
ステップS91で、信号分離部305で、R−PDCCH用に受信するRBを切り替え、ステップS93へ遷移する。
ステップS93で、指定されたリソースブロックRBの信号を、信号分離部305で抽出し、R−PDCCH受信部313でR−PDCCHを受信する。そして、ステップS95へ遷移する。
ステップS95で、R−PDCCHから、UL用に割当てられたRB情報と、DL用に割当てられたRB情報とを取得し、ULのスケジューリング情報を、信号割当て部319へ出力し、DLのスケジューリング情報を信号分離部305へ出力する。
ステップS97で、信号割当て部319で、ULのスケジューリング情報に基づき、ULの信号をRBに割当てる。そして動作が終了する。
ステップS99で、信号分離部で、DLに割当てられたRBの信号を抽出し、復調部へ出力する。そして、動作が終了する。
なお、本実施の形態では、(式1)〜(式5)において、リソースブロックRBのRB番号とは、サービスされる帯域全体の通し番号として説明したが、R−PDCCHに割当てられるRBの番号でもよい。また、割当て単位として使用されるRBG(Resource Block Group)の番号でもよい。
なお、本実施の形態では、R−PDCCHに使用されるOFDMシンボルは上記に限定しない。たとえば、図10に示すように、OFDMシンボルを4シンボルR−PDCCHに割当てるシステムにも適用できる。
なお、本実施の形態では、図2〜図6に示したREG#nの配置例では、連続したRBにR−PDCCHが割当てられているが、R−PDCCHが配置されるRBは、連続している必要はない。
なお、本実施の形態では、R−PDCCH用のREG#nの割当て方法について、REG#nを構成するREは同OFDMシンボルである例を示したが、それに限定しない。REG#nを構成するREが異なるOFDMシンボルの同一サブキャリアを含んでもよい。
ここで、図11にREG#nを構成する全てのREのOFDMシンボルが異なる例を図に示す。図11に示すように、REG#nを構成するREのOFDMシンボルは、OFDMシンボル#3から#13であり、全て異なっている。この例の場合、上述したREG#nの配置例1、配置例2、配置例4を適用することが可能である。
(変形例)
ここで、実施の形態1では、中継局用のCCEの割当ては、1つのリソースブロックRBを1単位として割当てられているが、中継局用のCCEの割当ては、複数のRBを1単位として割当てられることも検討されている。そこで、実施の形態1の変形例として、R−PDCCHの割り当てが、複数のリソースブロックRBにまたがる場合について説明する。
一例として、基地局100が、2リソースブロックRBを使用して中継局用のCCEを割当てる場合について、図12を参照して、説明する。図12は、基地局100は、2リソースブロックRBを使用して、中継局用のCCEを割当てる場合について、REG#nの配置例を説明するための図である。なお、REG#nの割り当て方法は、図17に示すリソースブロックと同じである。
図12に示す2つのリソースブロックRBにおいて、基地局100は、232REをR−PDCCHに使用できる。そして、REG#nは58(232/4)、CCEは6つ(58/9 = 6 余り4)、未使用REG#nは4つとなる。LTEと同様にPDCCHとして使用するREG#nの番号を、REG#nに属するREのサブキャリア番号が小さく、さらにOFDMシンボルが小さいものから順につけると、未使用REG#nは、REG#55〜REG#58である。
図12に示すように、R−PDCCHの割り当てが複数のリソースブロックRBにまたがる場合も、未使用REG#nに偏りが生ずる。そこで、変形例1では、実施の形態1と同様に、複数のリソースRBにまたがる場合も、基地局100は、未使用REG#nを分散させ、電力利用効率を向上させる。以下、未使用REG#nを分散させるREG#nの配置例6、配置例7について説明する。
<REG#nの配置例6>
図13を参照して、REG#nの配置例6について説明する。図13は、REG#nの配置例6を示す図である。REG#nの配置例6では、中継局用のCCEを割当てる2つのリソースブロックRBのセットとして、RB#0とRB#1のセットと、RB#2とRB#3のセットとがある。
ここで、図13に示すリソースブロックRB#0〜#3の構成は、未使用REGの配置を除き、図2に示す複数のリソースブロックRB#0〜#3と同じ構成とする。つまり、図13において、各リソースブロックRBのセット(RB#0、RB#1)及び(RB#2、RB#3)で、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図13では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。未使用REG#nには、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
まず、次の(式6)により、未使用REG#nのシフト量S4を決定する。なお、(式6)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。REG#nの配置例6では、未使用REG#nは、リソースブロックRBのセット(RB#0、RB#1)、リソースブロックRBのセット(RB#2、RB#3)のそれぞれにおいて、後半のリソースブロックRBのみに配置する。すなわち、リソースブロックRBのセット(RB#0、RB#1)ではリソースブロックRB#1に、リソースブロックRBのセット(RB#2、RB#3)ではリソースブロックRB#3に、未使用REG#nを配置される。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。1セットあたりのRB数とは、リソースブロックRBのセットを構成するリソースブロック#nの数を指す。1RBあたりのREG数とは、1つのリソースブロックRB#n当たりのREG#nの数を指す。余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を示す。
例えば、RB番号=3、1セットあたりのRB数=2、余りREG数=4、1RBあたりのREG数=58を(式6)に代入すると、未使用REG#nのシフト量S4は、((3−(2−1))*4/2)mod (58)=4と求められる。
したがって、図13において、リソースブロックRBのセット(RB#0、RB#1)の未使用REG#55、#56、#57、#58を基準として、リソースブロックRBのセット(RB#2、RB#3)の未使用REG#nの位置は、リソースブロックRB#3内で、REG#30、REG#31、REG#32、REG#33に巡回シフトする。
<REG#nの配置例7>
図14を参照して、REG#nの配置例7について説明する。図14は、REG#nの配置例7を示す図である。図13に示すREG#nの配置例6と同様、中継局用のCCEを割当てる2つのリソースブロックRBのセットとして、リソースブロックRBのセット(RB#0、RB#1)と、リソースブロックRBのセット(RB#2、RB#3)とがある。また、REG#nの配置例7では、リソースブロックRB#0、#1、#2、#3ごとに未使用REG#nを配置する。
ここで、図14に示すリソースブロックRB#0〜#3の構成は、未使用REG#nの配置を除き、図13に示すリソースブロックRB#0〜#3と同じ構成である。図14において、各リソースブロックRB#nで、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない、未使用REG#nが2つ存在する。なお、図14では、未使用REG#nのブロックを斜線で示している。未使用REG#nには、中継局用の制御信号であるR−PDCCHをマッピングするCCEが割り当てられない。
まず、次の(式7)により、リソースブロックRB#0、#1、#2、#3毎に未使用REG#nのシフト量S5を決定する。なお、(式7)は、基地局100と中継局300とが共通に持っている情報であり、基地局100と中継局300とは、共通に計算をおこなう。
Figure 2011040024
ここで、RB番号とは、リソースブロックRB#nの番号nを指す。1RBあたりのREG数とは、リソースブロックRBのセットを構成する各リソースブロックRBのREG#nの数を指す。1セットあたりのRB数とは、リソースブロックRBのセットを構成するリソースブロック#nの数を指す。余りREG数とは、各リソースブロックRB#nで、未使用REG#nの数を示す。
例えば、例:RB番号=3、1セットあたりのRB数=2、余りRB数=4、1RBあたりのREG数=58を(式7)に代入すると、未使用REG#nのシフト量S5は、{3 mod 29* 4/2 + (3 mod 2)}=6と求められる。
したがって、図14において、リソースブロックRB#0の未使用REG#28、#29を基準とすると、リソースブロックRB#3において、未使用REG#nは、REG#34、REG#35となる。
ここで、図14に示すREG#nの配置例7は、実施の形態1の配置例1と同様の配置となる。したがって、中継局ごとに割当てるRB数が異なる場合であっても、未使用REG#nの配置を分散させることができる。
また、上記各実施の形態における未使用REG#nの設定に関して、セルごとに異なるオフセット量を設定してもよい。具体的には、RB番号にセル固有のオフセット量を加算してからmodの計算をおこなう。このようにすると、セル間でことなるREG#nを未使用REG#nに設定できるので、干渉量を削減することができる。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
なお、上記実施の形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート(antenna port)とは、1本または複数の物理アンテナから構成される、論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも1本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばLTEにおいては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なるReference signalを送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートはPrecoding vectorの重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
本出願は、2009年10月2日出願の日本特許出願(特願2009−230958)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明に係る無線通信装置及び無線通信方法は、未使用REGの配置を変更することで送信電力を有効に使用することができるという効果を有し、無線通信装置等として有用である。
100 基地局
101 無線受信部
103 受信アンテナ
105 復調部
107 誤り訂正復号部
109 誤り訂正符号化部
115 CCE割り当て部
117 変調部
119 信号割当て部
121 無線送信部
123 送信アンテナ
300 中継局
301 受信アンテナ
303 無線受信部
305 信号分離部
307 復調部
309 誤り訂正復号部
311 R−PDCCH用リソース指示受信部
313 R−PDCCH用受信部
315 誤り訂正符号化部
317 変調部
319 信号割当て部
321 無線送信部
323 送信アンテナ
500 端末

Claims (7)

  1. 中継局を介して端末装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
    中継局用の制御信号を配置するCCEが割り当てられない未使用のREGが、複数のREGを有する各リソースブロック間で異なるように、前記複数のREGに前記CCEを割り当てる割当て部と、
    前記割当部の割り当てに基づき、前記REGに割り当てられた前記CCEに配置された制御信号を前記中継局に送信する送信部と、
    を備える無線通信装置。
  2. 請求項1に記載の無線通信装置であって、
    前記割当て部は、
    前記CCEの割り当てを開始するREGのインデックスをリソースブロック毎に巡回シフトさせて、前記REGに前記CCEを割り当てることを特徴とする無線通信装置。
  3. 請求項2に記載の無線通信装置であって、
    前記割当て部において、
    前記未使用のREGを巡回シフトするシフト量は、前記リソースブロックの番号を、1つのリソースブロックの前記REGの数で割った余りに、前記未使用のREGの数をかけた数値とすることを特徴とする無線通信装置。
  4. 請求項2に記載の無線通信装置であって、
    前記割当て部は、
    前記複数のリソースブロックの少なくとも一部で構成されたリソースブロックセットに前記CCEを割り当てる場合、前記リソースブロックセット毎に前記未使用のREGを巡回シフトすることを特徴とする無線通信装置。
  5. 請求項2に記載の無線通信装置であって、
    前記割当て部は、
    前記複数のリソースブロックの少なくとも一部で構成されたリソースブロックセットに前記CCEを割り当てる場合、リソースブロック毎に前記未使用のREGを巡回シフトすることを特徴とする無線通信装置。
  6. 請求項1に記載の無線通信装置であって、
    前記割当て部は、
    前記各リソースブロックで、所定のサブキャリアを含むREGを前記未使用のREGとして巡回シフトすることを特徴とする無線通信装置。
  7. 中継局を介して端末装置と無線通信を行う無線通信方法であって、
    中継局用の制御信号を配置するCCEが割り当てられない未使用のREGが、複数のREGを有する各リソースブロック間で異なるように、前記複数のREGにCCEを割り当てるステップと、
    前記割り当てに基づき、前記複数のREGに割り当てられた前記CCEに配置された制御信号を前記中継局に送信するステップと、
    を有する無線通信方法。
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