KR20100138948A - 기지국장치 및 통신제어방법 - Google Patents

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KR20100138948A
KR20100138948A KR1020107021008A KR20107021008A KR20100138948A KR 20100138948 A KR20100138948 A KR 20100138948A KR 1020107021008 A KR1020107021008 A KR 1020107021008A KR 20107021008 A KR20107021008 A KR 20107021008A KR 20100138948 A KR20100138948 A KR 20100138948A
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harq indicator
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히로유키 이시이
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

기지국장치는, 유저장치와 상향링크에 있어서 공유채널을 이용하여 통신을 수행하고, 공유채널에 관한 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)의 송신전력을 제어한다. 유저장치로부터 보고되는 하향링크의 무선품질정보(CQI)와, PHICH에 맵핑되어 있는 정보(ACK/NACK)와, 공유채널의 송신을 지시하는 상향링크 스케줄링 그랜트의 송신 유무에 기초하여, PHICH의 송신전력이 제어된다.

Description

기지국장치 및 통신제어방법 {BASE STATION DEVICE AND COMMUNICATION CONTROL METHOD}
본 발명은, 하향링크에 있어서 직교 주파수 분할 다중 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 적용하는 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 기지국장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 기술분야에서는, W-CDMA나 HSDPA의 후계가 되는 차세대 통신 방식이, W-CDMA의 표준화단체 3GPP에 의해 검토되고 있다. 차세대 통신시스템의 대표 예는, 롱 텀 에볼루션(LTE:Long Term Evolution)이다. LTE에 있어서의 무선액세스 방식은, 하향링크에 대해서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 상향링크에 대해서는 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)이다. 이하, 설명의 편의상, LTE를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 그와 같은 시스템에 한정되지 않는다.
OFDM은, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 주파수대 상에 데이터를 실어서 전송을 수행하는 멀티캐리어 방식의 기술이다. 서브캐리어를 주파수상에, 일부 서로 겹치면서도 서로 간섭하지 않게 촘촘하게 나열함으로써, 고속전송을 실현하고, 주파수의 이용효율을 향상시킬 수 있다.
SC-FDMA는, 푸리에 변환 및 역 푸리에 변환을 이용함으로써, 주파수대역을 분할하고, 복수의 단말간에 다른 주파수대역을 이용할 수 있도록 하는 싱글캐리어 방식의 기술이다. SC-FDMA 방식에서는, 단말간의 간섭을 저감할 수 있고, 송신전력의 변동이 작아지는 등의 특징을 가지므로, 단말의 저소비 전력화 및 커버리지의 확대 등에 유리하다.
LTE에서는, 상향링크, 하향링크 모두 하나 내지 둘 이상의 물리채널을 복수의 이동국(유저장치)에서 공유하여 통신을 수행하는 시스템이다. 상기 복수의 이동국에서 공유되는 채널은, 일반적으로 공유채널이라 불리며, LTE에 있어서는, 상향링크에 있어서는 물리 상향링크 공유채널(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)이며, 하향링크에 있어서는 물리 하향링크 공유채널(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)이다. 또, 상기 PUSCH 및 PDSCH에 맵핑되는 트랜스포트 채널은, 각각, Uplink-Shared Channel(UL-SCH) 및 Downlink-Shared Channel(DL-SCH)로 언급된다.
그리고, 상술한 바와 같은 공유채널을 이용한 통신시스템에 있어서는, 서브 프레임마다, 어느 이동국에 대해서 상기 공유채널을 할당하는지를 시그널링할 필요가 있으며, 상기 시그널링을 위해 이용되는 제어채널은, LTE에서는, 하향 물리 제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)이라 불린다. 또한, 상기 PDCCH는, 하향 L1/L2 제어채널(Downlink L1/L2 Control Channel), DL L1/L2 제어채널, 또는 하향링크 제어정보(DCI:Downlink Control Information)이라고도 불린다. 상기 PDCCH의 정보에는, 예를 들면, 하향/상향 스케줄링 그랜트(DL/UL Scheduling Grant), 송신전력제어(TPC:Transmission Power Control) 비트가 포함된다.
보다 구체적으로는, DL 스케줄링 그랜트에는, 예를 들면,
하향링크의 리소스블록(Resource Block)의 할당정보,
유저장치(UE)의 ID,
스트림의 수,
프리코딩 벡터(Precoding Vector)에 관한 정보,
데이터사이즈 및 변조방식에 관한 정보
HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)에 관한 정보
등이 포함되어도 좋다. DL 스케줄링 그랜트는, DL 어사인먼트 정보(DL Assignment Information), DL 스케줄링 정보 등으로 불려도 좋다.
또, UL 스케줄링 그랜트에도, 예를 들면,
상향링크의 리소스블록의 할당정보,
유저장치(UE)의 ID,
데이터사이즈 및 변조방식에 관한 정보,
상향링크의 송신전력 정보,
복조용 레퍼런스신호(Demodulation Reference Signal)의 정보
등이 포함되어도 좋다.
상기 PDCCH는, 1서브프레임(Sub-frame) 내의 예를 들면 14개의 OFDM 심볼 중, 선두로부터 1∼3의 OFDM 심볼에 맵핑된다. 선두로부터 몇개의 OFDM 심볼에 PDCCH가 맵핑되는지는, 후술하는 PCFICH에 의해 지정되고, 이동국에 통지된다.
또, PDCCH를 포함하는 OFDM 심볼에서는, 물리 제어 포맷 인디케이터 채널(PCFICH:Physical Control Format Indicator Channel)이나, 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH:Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)도 송신된다.
PCFICH는, PDCCH를 포함하는 OFDM 심볼수를 이동국에 통지하기 위한 신호이다. 상기 PCFICH는, 하향 L1/L2 제어 포맷 인디케이터(DL L1/L2 Control Format Indicator)라 불려도 좋다. PHICH는, 상향링크의 물리 공유채널(PUSCH)에 관한 송달확인정보를 송신하는 채널이다. 송달확인정보에는, 긍정응답인 ACK(Acknowledgement)와 부정응답인 NACK(Negative Acknowledgement)가 존재한다.
하향링크에서는, 1서브프레임 내의 선두의 M심볼(M=1, 2 또는 3)에, PDCCH, PCFICH, PHICH가 맵핑되어 있다. 그리고, 이들이 효율적으로 다중 전송되도록, 그들의 각 채널에 대해서 송신전력제어가 적용되고 있다.
상술한 바와 같이, LTE의 하향링크에 있어서는, 1서브프레임 내의 선두 M심볼(M=1, 2 또는 3)에, PDCCH, PCFICH, PHICH가 맵핑되고, 그들의 각 채널에 대해서 송신전력제어가 적용된다.
예를 들면, PDCCH, PCFICH 및 PHICH에 할당하는 송신전력이 많은 경우, 이들의 채널 오류율은 작아지게 되고, 안정된 통신을 기대할 수 있을지도 모른다. 그러나, 송신전력 리소스에는 한계가 있으므로, 과잉 소비되면, 결과적으로, 다중 가능한 PDCCH, PCFICH, PHICH의 수가 감소해버린다. 즉, 보다 많은 송신전력을 이들의 채널에 지나치게 할당하면, 시스템의 효율을 떨어뜨릴 것이 우려된다.
한편, PDCCH, PCFICH 및 PHICH에 할당하는 송신전력이 적은 경우, PDCCH, PCFICH 및 PHICH의 오류율은 커지게 되고, 안정된 통신을 수행할 수 없게 될지도 모른다.
본 발명의 과제는, 제어채널(PHICH 등)의 송신전력의 적정화를 도모하는 것이다.
본 발명의 일 형태는, PDCCH, PCFICH 및 PHICH 중, 특히 PHICH에 관련하며, 하향링크의 무선품질정보 CQI와, PHICH에 맵핑되는 정보의 내용 ACK/NACK와, UL 스케줄링 그랜트가 송신되는지 여부의 정보에 기초하여, PHICH의 송신전력을 결정한다.
본 발명에 따르면, PHICH를 포함하는 제어채널의 송신전력의 적정화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 무선통신시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 서브프레임 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3a는 서브캐리어 맵핑의 일 예를 나타내는 설명도이다.
도 3b는 PHICH(ACK/NACK)의 맵핑법을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 기지국장치의 부분 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 동작 예를 나타내는 흐름도(그 1)이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 동작 예를 나타내는 흐름도(그 2)이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 동작 예를 나타내는 흐름도(그 3)이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)의 송신전력은, 하향링크의 무선품질정보 CQI와, PHICH에 맵핑되는 정보의 내용 ACK/NACK와, UL 스케줄링 그랜트가 송신되는지 여부의 정보에 기초하여 설정된다. 이에 따라, PHICH의 송신전력제어를 적절히 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를, 이하의 실시 예에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 실시 예를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서, 동일 기능을 가지는 것은 동일 부호를 이용하고, 반복 설명은 생략한다.
실시 예 1
<시스템>
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국장치를 사용하는 무선통신시스템을 나타낸다. 무선통신시스템(1000)은, 예를 들면 Evolved UTRA and UTRAN(다른 이름: Long Term Evolution, 혹은, Super 3G)이 적용되는 시스템이다. 본 시스템은, 기지국장치(eNB:eNode B)(200)와 복수의 유저장치(UE:User Equipment)(100n(1001, 1002, 1003, … 100n, n은 n＞0의 정수))를 구비한다. 기지국장치(200)는, 상위국, 예를 들면 액세스 게이트웨이 장치(300)와 접속되고, 액세스 게이트웨이 장치(300)는, 코어 네트워크(400)와 접속된다. 여기서, 유저장치(100n)는 셀(50)에 있어서 기지국장치(200)와 Evolved UTRA and UTRAN에 의해 통신을 수행한다. 액세스 게이트웨이 장치는, MME/SGW(Mobility Management Entity/Serving Gateway)라 불려도 좋다.
각 유저장치(1001, 1002, 1003, … 100n)는, 동일한 구성, 기능, 상태를 가지기 때문에, 이하에서는 특단의 단서가 없는 한 유저장치(100n)로서 설명을 진행한다. 설명의 편의상, 기지국장치와 무선통신하는 것은 유저장치이나, 보다 일반적으로는 이동단말도 고정단말도 포함한다.
무선통신시스템(1000)에서는, 무선액세스 방식으로서, 하향링크에 대해서는 OFDMA(직교 주파수 분할 다원접속)가, 상향링크에 대해서는 SC-FDMA(싱글캐리어-주파수 분할 다원접속)가 적용된다. 상술한 바와 같이, OFDMA는, 주파수대역을 복수의 좁은 주파수대역(서브캐리어)으로 분할하고, 각 서브캐리어에 데이터를 맵핑하여 통신을 수행하는 멀티캐리어 전송방식이다. SC-FDMA는, 주파수대역을 단말마다 분할하고, 복수의 단말이 서로 다른 주파수대역을 이용함으로써, 단말간의 간섭을 저감하는 싱글캐리어 전송방식이다.
<통신채널>
다음으로, 본 시스템에서 사용되는 각종의 통신채널에 대해서 설명한다. 하향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유되는 물리 하향링크 공유채널(PDSCH)과, 물리 하향링크 제어채널(PDCCH)이 이용된다. 물리 하향링크 제어채널은 하향 L1/L2 제어채널이라고도 불린다. 또, 상기 물리 하향링크 제어채널에 맵핑되는 정보는, 하향링크 제어정보(DCI)라 불려도 좋다.
상기 물리 하향링크 공유채널에 의해, 유저 데이터, 즉, 통상의 데이터신호가 전송된다. 또한, 물리 하향링크 공유채널에 맵핑되는 트랜스포트 채널은, DL-SCH(Downlink Shared Channel)이다. 또, 물리 하향링크 제어채널에 의해, 다운링크/업링크 스케줄링 그랜트, 송신전력제어 커맨드 비트 등이 전송된다.
다운링크 스케줄링 그랜트(DL-Grant)에는, 예를 들면, 물리 하향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저의 ID나, 그 유저데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 데이터사이즈, 변조방식, HARQ에 관한 정보나, 하향링크의 리소스블록의 할당 정보 등이 포함된다. 상기 다운링크 스케줄링 그랜트는, 다운링크 스케줄링 인포메이션(information)이라 불려도 좋다.
업링크 스케줄링 그랜트(UL-Grant)에도, 예를 들면, 물리 상향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행하는 유저의 ID나, 그 유저데이터의 트랜스포트 포맷의 정보, 즉, 데이터사이즈, 변조방식에 관한 정보나, 상향링크의 리소스블록의 할당정보, 상향링크의 공유채널의 송신전력에 관한 정보 등이 포함된다. 여기서, 상향링크의 리소스블록이란, 주파수 리소스에 상당하며, 리소스 유닛이라고도 불린다. 본 실시 예에 있어서의 UL-Grant는, 상향 공유채널의 송신을 허가하는 것뿐만 아니라, 허가하는 송신이, 재송인지 여부도 구별한다. 어떻게 해서 구별하는지는 다양한 방법을 생각할 수 있다. 예를 들면, UL-Grant 안에 재송인지 여부를 나타내는 식별정보 또는 인디케이터가 마련되어도 좋다. 상기 식별정보는, New Data Indicator라 불려도 좋다.
상기 물리 하향링크 제어채널(PDCCH)이 맵핑되는 OFDM 심볼은, 물리 제어채널 포맷 인디케이터 채널(PCFICH)이나, 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)을 포함한다. 즉, PDCCH, PCFICH 및 PHICH는, 소정수개 이하의 OFDM 심볼에 다중되어 송신된다.
물리 제어채널 포맷 인디케이터 채널(PCFICH)은, 물리 하향링크 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼 수를 유저장치에 통지하는 채널이다.
물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)은, 물리 상향링크 공유채널에 대한 송달확인정보를 전송하는 채널이다. 상기 송달확인정보는, 긍정응답인 ACK 또는 부정응답인 NACK에 의해 표현된다.
또한, PHICH에 맵핑되는 ACK는, 긍정응답이라는 일반적인 의미에 더하여 또는 그 대신에, UL-Grant를 수신하지 않았다면 소정의 직후의 재송 타이밍에서 재송을 수행하지 않는다라는 의미로 해석되어도 좋다(어느 패킷의 송신 타이밍과 그 패킷의 재송 타이밍 사이의 시간적인 관계는, 동기형 HARQ에서는 미리 고정적으로 정해져 있다.). 이 정의의 경우, 유저장치는, PHICH에 의해 ACK를 수신하면, UL-Grant를 받지 않은 경우, 직후의 재송 타이밍에서는 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)의 재송을 수행하지 않으나, 그 후의 재송 가능한 타이밍에서, UL-Grant를 수신하고 그리고 PUSCH의 재송을 지시받은 경우에는, 지시된 PUSCH의 재송을 수행한다. 이 경우, ACK는, '물리 상향링크 공유채널이 바르게 수신된 것'까지도 의미하는 것이 아니라, '직후의 재송 타이밍에서 PUSCH의 재송을 유보할지도 모른다는 것'을 의미하는데 그친다. 재송을 지시하는 UL 스케줄링 그랜트를 받은 것을 조건으로, 재송이 수행된다. 따라서, 유저장치가 이 정의에 따른 ACK를 받았다고 해도, 송신이 끝난 PUSCH를 파기해서는 안되며, 재송 버퍼(retransmission buffer)에 보유해 둘 필요가 있다. 이 경우, 유저장치는, 기지국장치로부터 ACK를 받은 HARQ 프로세스를 이용하여 신규 송신을 수행할 것을 지시받은 경우에, 상기 송신이 끝난 PUSCH를 파기하게 된다.
또한, 상술한 예에 있어서는, PHICH나 PCFICH는, 물리 하향링크 제어채널과 병렬적인 관계에 있는 채널로서 정의되어 있다. 그러나, PHICH나 PCFICH가, PDCCH에 포함되는 정보요소로서 정의되어도 좋다.
상향링크에 대해서는, 각 유저장치(100n)에서 공유하여 사용되는 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)과, LTE용의 상향링크 제어채널이 이용된다. LTE용의 상향링크 제어채널에는, 물리 상향링크 공유채널의 일부로서 송신되는 채널과, 주파수 다중되는 채널 2종류가 있다. 주파수 다중되는 채널은, 물리 상향링크 제어채널(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)이라 불린다. 상기 물리 상향링크 공유채널에 의해, 유저데이터, 즉, 통상의 데이터신호가 전송된다. 물리 상향링크 공유채널에 맵핑되는 트랜스포트 채널은, UL-SCH(Uplink Shared Channel)이다. 또, LTE용의 상향링크 제어채널에 의해, 물리 하향링크 공유채널의 스케줄링 처리나 적응 변복조 및 부호화 처리(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme)에 이용하기 위한 하향링크의 품질정보(CQI:Channel Quality Indicator), 및, 물리 하향링크 공유채널의 송달확인정보가 전송된다. 송달확인정보의 내용은, 긍정응답(ACK) 또는 부정응답(NACK) 중 어느 하나로 표현된다.
LTE용의 상향링크 제어채널에서는, CQI나 송달확인정보에 더하여, 상향링크 공유채널의 리소스 할당을 요구하는 스케줄링 요구 등이 송신되어도 좋다. 여기서, 상향링크 공유채널의 리소스 할당이란, 어느 서브프레임의 물리 하향링크 제어채널, 즉, 업링크 스케줄링 그랜트를 이용하여, 후속 서브프레임에서 상향링크 공유채널을 이용하여 통신을 수행해도 좋다는 것을 기지국장치가 유저장치에 통지하는 것을 의미한다.
<서브프레임 구성>
도 2는 서브프레임 구성의 일 예를 나타낸다. 하향링크 전송에서는, 1서브프레임은, 예를 들면 1ms이며, 1서브프레임 중에 14개의 OFDM 심볼이 존재한다. 도 2에 있어서, 시간축 방향의 번호(#1, #2, #3, …, #14)는 OFDM 심볼을 식별하는 번호를 나타내고, 주파수축 방향의 번호(#1, #2, #3, …, #L-1, #L, L은 양의 정수)는 리소스블록을 식별하는 번호를 나타낸다.
서브프레임의 선두 M개의 OFDM 심볼에는, 상기 물리 하향링크 제어채널(PDCCH) 등이 맵핑된다. M의 값으로서는, 1, 2, 3의 3가지가 설정된다. 도 2에 있어서는, 1서브프레임의 선두로부터 2개의 OFDM 심볼, 즉, OFDM 심볼 #1 및 #2에 상기 물리 하향링크 제어채널이 맵핑되어 있다(즉, M=2이다.). 그리고, 상기 물리 하향링크 제어채널(PDCCH)이 맵핑되는 OFDM 심볼 이외의 OFDM 심볼에 있어서, 유저데이터나 동기채널(SCH, Synchronization Channel. Synchronization Signal이라 불려도 좋다.), 알림채널(BCH. Physical Broadcast Channel이라 불려도 좋다), 및/또는 퍼시스턴트 스케줄링(Persistent Scheduling) 또는 세미 퍼시스턴트 스케줄링(Semi-Persistent Scheduling)이 적용되는 데이터 채널 등이 맵핑된다. 또한, 상술한 유저데이터란, 예를 들면, 웹 브라우징, 파일 전송(FTP), 음성 패킷(VoIP) 등에 의한 IP 패킷이나, 무선리소스 제어(RRC:Radio Resource Control)의 처리를 위한 제어신호 등이다. 상기 유저데이터는, 물리채널로서는 PDSCH에, 트랜스포트 채널로서는, DL-SCH에 맵핑된다.
또, 주파수 방향에 있어서는, 시스템대역 안에 L개의 리소스블록이 마련된다. 여기서, 1 리소스블록당 주파수대역은, 예를 들면 180kHz이며, 1 리소스블록 안에 예를 들면 12개의 서브캐리어가 존재한다. 또, 리소스블록의 총수 L은, 시스템대역폭이 5MHz인 경우에는 25개, 시스템대역폭이 10MHz의 경우에는 50개, 시스템대역폭이 20MHz인 경우에는 100개 등의 수를 취해도 좋다.
<리소스 할당>
이하에, 1 서브프레임의 선두 M개의 OFDM 심볼 안에서, 리소스가 어떻게 할당되는지의 일 예를 설명한다. 설명의 편의상, 하나의 서브캐리어 및 하나의 OFDM 심볼에서 특정되는 물리 리소스를, 1 리소스 엘리먼트(RE:Resource Element)라 부르기로 한다.
도 3a는, 서브프레임의 선두로부터 세번째까지의 OFDM 심볼에 물리 하향링크 제어채널(PDCCH) 등이 맵핑되는 상태를 나타낸다(M=3). 이들 M개의 OFDM 심볼에 있어서의 리소스 중, 하향링크의 레퍼런스 신호용 리소스를 제외한 리소스에, PDCCH, PCFICH, PHICH 등이 맵핑된다. PDCCH 등의 맵핑 가능한 리소스는, 주파수 방향으로 레퍼런스신호를 제외하고 연속하는 4개의 리소스 엘리먼트마다 구분된다. 구분된 리소스 엘리먼트 4개분의 리소스는, 4개 한조 리소스 엘리먼트(Resource Element Quadruplet)로 언급된다. 상기 4개 한조 리소스 엘리먼트는, Resource-element group이라 불려도 좋다. PDCCH, PDCICH, PHICH 등에 할당되는 리소스는, 이 4개 한조 리소스 엘리먼트 하나를 최소단위로 하여 할당된다. 여기서, 4개 한조 리소스 엘리먼트의 번호매김은, 우선 시간방향으로 수행되고, 그 후, 주파수방향으로 수행된다. 예를 들면, 시스템대역폭이 5MHz인 경우, 리소스블록은 25개 존재하고, 1 리소스블록당 12 서브캐리어가 존재했다고 하면, OFDM 심볼 하나당 300 서브캐리어가 존재한다. 도시된 예에서는, 1 리소스블록당 8개의 4개 한조 리소스 엘리먼트가 존재한다(M=3). 이 경우, 25개의 리소스블록 전체 중에, 25×8＝200개의 4개 한조 리소스 엘리먼트가 존재하게 된다.
또한, 4개 한조 리소스 엘리먼트를 정의할 때, 1 안테나 송신의 경우라도, 제2 안테나로부터 하향링크의 레퍼런스신호가 송신된다고 가정하여, 4개 한조 리소스 엘리먼트가 정의된다. 도시된 예에서는, 제1 안테나로부터 송신되는 레퍼런스신호 R1과, 제2 안테나로부터 송신되는 레퍼런스신호 R2가 나타나 있다. 이 경우에, 제2 안테나로부터의 송신이 실제로 수행되는지 여부에 관계없이, 그것이 수행되는 것으로 가정하고, 4개 한조 리소스 엘리먼트가 정의된다.
본 발명은, PHICH의 송신전력제어에 관한 것이므로, 이하에서는, 또한 물리 ARQ 인디케이터 채널의 맵핑 방법에 관해서, 설명을 수행한다.
도 3b는, PHICH를 맵핑하는 상태를 나타낸다. PHICH는, '4개 한조 리소스 엘리먼트' 3개로 구성되는 '물리 HARQ 인디케이터 채널 그룹'에 다중된다. 보다 구체적으로는, PHICH는, 4개 한조 리소스 엘리먼트 3개분인 12개의 리소스 엘리먼트에, 확산율 4로 부호 다중(CDMA)되고, 그리고, I/Q 다중되어, 맵핑된다. 즉, 하나의 물리 HARQ 인디케이터 채널 그룹에, 8개의 PHICH가 다중된다. I 성분측에 4개의 PHICH가 부호다중되어 있으며, Q 성분측에도 4개의 PHICH가 부호다중되어 있다. 이들 8개의 PHICH가, 12개의 리소스 엘리먼트에 맵핑된다(상술한 바와 같이, 리소스 엘리먼트는, 하나의 OFDM 심볼 및 하나의 서브캐리어에서 특정되는 리소스이다.). 또한, 상술한 3개의 4개 한조 리소스 엘리먼트끼리는, 인접하고 있어도 좋으며, 시스템대역 내에서 분산하고 있어도 좋다. 상술한, 물리 HARQ 인디케이터 채널 그룹이, 하나의 서브프레임 안에서, 하나밖에 마련되지 않아도 좋으며, 2개 이상이 마련되어도 좋다.
또, PHICH 각각에는 번호가 부여되어 있으며, 그 번호는, 물리 상향링크 공유채널이 맵핑되어 있는 리소스블록(RB)의 가장 작은 번호에 대응하고 있다. 예를 들면, 시스템대역에 포함되어 있는 리소스블록에 저주파측으로부터 순서대로 번호가 부여되어 있었다고 하자(시스템대역폭이 5MHz인 경우, 1번부터 25번까지의 리소스블록 번호가 있다.). 기지국장치(200)가, 리소스블록 번호의 4번부터 8번에 맵핑되어 있는 물리 상향링크 공유채널을 수신한 경우, 4번의 PHICH를 이용하여, 물리 상향링크 공유채널에 대응하는 PHICH를 송신한다. 이와 같이 PUSCH에 사용된 리소스블록 번호와, PHICH의 맵핑 위치와의 대응관계를 사전에 결정해 둠으로써, PHICH의 맵핑 위치에 관한 명시적인 시그널링을 매회 유저장치에 통지하지 않아도 되게 된다.
또한, 상술한, PDCCH, PCFICH, PHICH에 관한 리소스 할당은, 어디까지나 일 예이며, 그 밖의 방법으로 리소스 할당이 수행되어도 좋다. 예를 들면, 유저 다중에 의해 리소스 할당이 수행되어도 좋으며, 주파수 다중에 의해 리소스 할당이 수행되어도 좋으며, 시간 다중에 의해 리소스 할당이 수행되어도 좋다. 혹은, 상기 유저다중, 주파수다중, 시간다중 중 복수를 하이브리드한 다중방법에 의해, 다중이 수행되어도 좋다.
또한, 도 3에 있어서는, 물리 하향링크 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼의 수가 3인 경우에 관해서 설명을 수행하였으나, 물리 하향링크 제어채널이 맵핑되는 OFDM 심볼의 수가 1 또는 2인 경우에도, 상술한, PHICH에 관한 리소스 할당방법, 맵핑 방법은 동일하다.
<기지국장치-eNB>
도 4를 참조하면서, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국장치(200)를 설명한다. 도 4에는, 수신부(Rx)(402), CP 제거부(404), 고속 푸리에 변환부(FFT)(406), 분리부(DEMUX)(408), CQI 수신부(410), PUSCH 수신부(412), MAC 처리부(414), PHICH 신호 생성부(416), PCFICH 신호 생성부(418), PDCCH 신호 생성부(420), PDSCH 신호 생성부(422), 레퍼런스 신호 생성부(424), 다중부(MUX)(426), 역 고속 푸리에 변환부(IFFT)(428), CP 부가부(430) 및 송신부(Tx)(432)가 도시되어 있다.
수신부(Rx)(402)는, 상향링크의 신호를 수신하고, 전력증폭, 주파수변환, 대역제한, 아날로그 디지털 변환 등의 처리를 수행하고, 베이스밴드의 수신신호를 도출한다.
CP 제거부(404)는, 수신신호 중, 가드 인터벌에 상당하는 신호성분을 제거한다. 가드 인터벌은, 사이클릭 프리픽스(CP:Cyclic Prefix)로도 언급된다.
고속 푸리에 변환부(FFT)(406)는, 거기에 입력된 신호를 고속 푸리에 변환하고, 시간영역의 신호를 주파수영역의 신호로 변환한다.
분리부(DEMUX)(408)는, 다양한 서브캐리어에 맵핑되어 있는 다양한 신호를 추출한다. 수신신호에는 이미 설명한 다양한 통신채널이 포함되어 있으나, 본 실시 예에서는 PUSCH, PUCCH 등이 특히 중요하게 된다. 도시의 간명화를 위해, 수신될 가능성이 있는 다른 많은 채널은 도 4에서는 생략되어 있다.
CQI 수신부(410)는, 수신신호에 포함되어 있던 CQI를 복원한다. CQI는, 유저장치가 측정한 하향링크의 무선채널 상태의 좋고 나쁨을 나타낸다.
PUSCH 수신부(412)는, 상향링크에서 전송되어 수신된 물리 공유채널을 복원한다. 구체적으로는, IDFT 처리, 디인터리브, 데이터 복조, 채널 복호 등이 수행된다.
MAC 처리부(414)는, (a) 상향링크의 유저데이터의 MAC 재송제어의 수신처리나, (b) 스케줄링 처리, (c) 전송 포맷의 선택처리, (d) 주파수 리소스의 할당 처리 등을 수행한다.
(a) MAC 처리부(414)는, MAC 레이어에서의 재송제어처리(ACK/NACK 판정 등)를 수행한다. MAC 재송제어의 수신처리 후, 해당 서브프레임에 있어서 송신되는 PHICH가, ACK를 나타내는지 또는 NACK를 나타내는지는, PHICH 신호 생성부(416) 및 PHICH 송신전력 제어부(4162)에 통지된다.
또한, MAC 처리부(414)는, 해당 서브프레임에 있어서 PHICH의 수신처인 유저장치에 대해서, 상향 스케줄링 그랜트(UL-Grant)도 송신하는지 여부의 정보를, PHICH 송신전력 제어부(4162)에 통지한다. 즉, MAC 처리부(414)는, 해당 서브프레임에 있어서 PHICH의 수신처인 유저장치에 대해서, PHICH와 UL-Grant의 양방을 송신하는지, 혹은, PHICH만을 송신하는지의 정보를 통지한다. 이 정보는, 기지국장치에서 결정된다. 단, 그 결정은, 유저장치의 의향을 가미하여 결정되어도 좋으며, 혹은 기지국장치보다 상위의 장치에서 결정되어도 좋다.
(b) 상기 스케줄링 처리에서는, 소정의 서브프레임에 있어서 공유채널을 이용하여 유저데이터의 송신을 수행할 유저장치가 선별(선택)된다. 예를 들면, 그 선택을 위한 알고리즘으로서, 라운드 로빈(round robin)이나 프로포셔널 페어네스(Proportional Fairness), MAX-C/I가 존재한다. 프로포셔널 페어네스나 MAX-C/I에 있어서는, 예를 들면, 각 유저장치에 관한 평가 메트릭(evaluation metric)을 산출하고, 평가 메트릭이 큰 유저장치를, 해당 서브프레임에 있어서 공유채널을 이용하여 통신을 수행할 유저장치로서 선별하는 처리가 수행된다. 여기서, 평가 메트릭은, 무선리소스를 할당하는 우선순위를 나타내는 우선도(priority)에 상당한다. 다시 말하면, 상기 프로포셔널 페어네스나 MAX-C/I에 있어서는, 무선리소스를 할당하는 우선순위를 나타내는 우선도에 따라서, 무선리소스를 할당할 유저장치가 선택된다.
(c) 전송포맷의 선택처리에서는, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치가 송신하는 유저데이터에 관한 변조방식이나 부호화율, 데이터사이즈 등의 트랜스포트 포맷의 정보가 결정된다. 변조방식, 부호화율, 데이터사이즈의 결정은, 예를 들면, 유저장치로부터 상향링크에 있어서 송신하는 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR이나 기지국장치와 유저장치 사이의 패스로스(path loss)에 기초하여 수행된다.
(d) 주파수 리소스의 할당 처리에서는, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치가 송신하는 유저데이터의 송신에 이용되는 리소스블록이 결정된다. 리소스블록의 결정은, 예를 들면, 유저장치로부터 상향링크에 있어서 송신하는 사운딩용 레퍼런스신호의 SIR에 기초하여 수행된다.
또, MAC 처리부(414)는, 예를 들면 HARQ의 송신처리와 같은 하향링크의 유저데이터의 MAC 재송제어, (f) 스케줄링 처리, (g) 전송포맷의 선택처리, (h) 주파수 리소스의 할당처리 등도 수행한다.
(f) 하향링크에 있어서의 스케줄링에서는, 해당 서브프레임의 하향링크에 있어서 공유채널을 이용한 통신을 수행하는 유저장치가 선별(선택)된다.
(g) 또, 전송포맷의 선택처리에서는, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치에 송신하는 하향링크의 공유채널에 관한 변조방식이나 부호화율, 데이터사이즈 등의 트랜스포트 포맷의 정보가 결정된다. 변조방식, 부호화율, 데이터사이즈의 결정은, 예를 들면, 유저장치로부터 상향링크에 있어서 보고되는 CQI에 기초하여 수행된다.
(h) 또한, 이 경우에 있어서의 주파수 리소스의 할당 처리에서는, 스케줄링에 있어서 선별된 유저장치에 송신하는 하향링크의 공유채널의 송신에 이용되는 리소스블록이 결정된다. 리소스블록의 결정은, 예를 들면, 유저장치로부터 상향링크에 있어서 보고되는 CQI에 기초하여 수행된다. 또한, CQI는, CQI 수신부(410)로부터 통지된다.
MAC 처리부(414)는, 상기 상향링크에 관한 각종 처리에서 결정된 내용(유저, 리소스 등)(즉, 상향 스케줄링 그랜트)을 PDCCH 신호 생성부(420)에 통지한다. 또, MAC 처리부는, 상기 하향링크에 관한 각종의 처리에서 결정된 내용(즉, 하향 스케줄링 그랜트)을 PDCCH 신호 생성부(420) 및 PDSCH 신호 생성부(422)에 통지한다. 또, MAC 처리부(414)는, PDSCH 신호 생성부(422)에 대해서, 해당 서브프레임에 있어서, 송신해야할 유저데이터를 송신한다.
PHICH 신호 생성부(416)는, MAC 처리부(414)로부터, 해당 서브프레임에 있어서 송신하는 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)로 전송하는 정보를 수신한다. 이 정보는, 구체적으로는, 수신한 PUSCH에 대한 재송제어에 관한 판정결과가 ACK인 것 또는 NACK인 것, 해당 서브프레임에 있어서 송신을 수행하는 PHICH의 번호, 수신처 유저장치의 ID 등을 포함한다. 그리고, PHICH의 번호에 기초하여, PHICH의 신호를 생성한다. 여기서, PHICH 신호 생성부(416)는, PHICH 송신전력 제어부(4162)로부터 결정되는 송신전력 정보에 기초하여 PHICH를 생성한다. 또한, 1서브프레임에서 송신하는 PHICH의 수는, 몇이어도 좋다. PHICH의 송신전력은, PHICH 송신전력 제어부(4162)에서 결정된다. 이 송신전력은, 본 발명의 실시 예에 의해 유리하게 결정된다. 송신전력 제어의 구체 예에 대해서는 후술된다.
PCFICH 신호 생성부(418)는, PDCCH, PHICH 등을 맵핑하는 OFDM 심볼수(M=1, 2 또는 3)가 몇인지를 나타내는 PCFICH가 마련된다. PCFICH의 구체적 내용은, 유저 다중수 등에 기초하여 결정된다. 혹은, PCFICH에 의해 지정되는 OFDM 심볼 수는 고정값이어도 좋다.
PDCCH 신호 생성부(420)는, 하향링크 제어채널(PDCCH 또는 하향 L1/L2 제어채널)을 생성한다.
PDSCH 신호 생성부(422)는, 물리 하향링크 공유채널(PDSCH)을 마련한다.
레퍼런스 신호 생성부(424)는, 하향링크에서 전송하는 레퍼런스 신호를 마련한다.
PDCCH 신호 생성부(420), PDSCH 신호 생성부(422) 등에서는, 하향링크에서의 전송에 대비하여, 채널 부호화, 데이터 변조, 인터리브 등의 기지의 처리가 실시된다.
또한, 도시의 간명화를 위해, PCFICH 신호 생성부(418), PDCCH 신호 생성부(420) 및 PDSCH 신호 생성부(422), 레퍼런스 신호 생성부(424)에 그들의 송신전력 제어부가 도시되어 있지 않으나, 실제로는 존재하는 것에 유의를 요한다. 본 실시 예에서는, PHICH의 송신전력을 어떻게 결정하는지가 큰 특징이 되므로, 도 4에서 PHICH 송신전력 제어부(4162)가 명시되어 있다. 송신전력 제어의 구체 예에 대해서는 후술된다.
다중부(MUX)(426)는, PHICH, PCFICH, PDCCH, PDSCH 및 레퍼런스 신호 중 하나 이상을 포함하는 신호를 마련한다. 대체적으로 다중부는 이들의 신호(또는 채널)를, FDM 및/또는 TDM의 기법을 사용하여 다중신호를 마련한다.
역 고속 푸리에 변환부(IFFT)(428)는, 다중신호를 역 고속 푸리에 변환하고, 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환한다.
CP 부가부(430)는, 변환 후의 신호에 가드 인터벌(사이클릭 프리픽스)을 부가하고, 송신 심볼을 마련한다.
송신부(Tx)(432)는, 베이스밴드의 송신심볼을 무선신호로 변환한다. 송신부는, 디지털 아날로그 변환, 주파수 변환, 대역제한, 전력증폭 등의 기지의 처리를 수행한다.
이하, PHICH 송신전력 제어부(4162)에 있어서의 송신전력 제어 예를 설명한다.
<PHICH 송신전력 제어의 예(그 1)>
PHICH 송신전력 제어부(4162)는, CQI 수신부(410)로부터, 해당 서브프레임에 있어서 물리 HARQ 인디케이터 채널(PHICH)을 송신하는 유저장치의 하향링크의 무선품질정보(즉, CQI)를 수신한다. 여기서, CQI는, 시스템대역 전역에 대한 평균적인 CQI(와이드밴드 CQI)이어도 좋다.
PHICH 송신전력 제어부(4162)는, MAC 처리부(414)로부터, 해당 서브프레임에 있어서 PHICH의 수신처인 유저장치에 대해서, PHICH뿐만 아니라 UL-Grant도 송신하는지 여부의 정보를 수신한다. 즉, 본 실시 예에서는, PHICH 및/또는 UL-Grant의 송신에 관해서, 선택지(options)가 존재한다. 그들 쌍방이 송신되는 경우와, 일방밖에 송신되지 않는 경우이다. UL-Grant는, 일반적으로는, 상향 공유채널의 송신을 허가하는 제어정보이며, 송신에 사용가능한 리소스를 지정한다. 동기형 HARQ에 의한 재송제어가 수행되는 경우, 어느 PUSCH의 송신 타이밍과 그 PUSCH의 재송가능한 타이밍 사이의 기간은, 일정값(예를 들면, 6서브프레임이어도 좋다. 혹은, 대신에, 8서브프레임이어도 좋다)으로 고정된다. 초회 송신시와 재송시의 무선리소스가 항상 같으면, 재송을 위한 UL-Grant는 불필요하다. 그러나, 초회 송신 시점에서 재송 시점까지 사이에 무선 전파 상황이 변할 가능성도 있으며, 그 경우, 초회 송신시와 다른 무선리소스로 재송이 수행되는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서는, 재송시에 사용하는 무선리소스를 UL-Grant로 통지하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, UL-Grant가 지정하는 무선리소스가, 재송용인지 여부를 유저장치에서 구별할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, UL-Grant 안에 재송인지 여부를 나타내는 식별정보 또는 인디케이터가 마련되어 있어도 좋다.
혹은, 상술한 예에서는, 상향 공유채널의 복호결과가 NG이고, 재송을 지시하는 경우를 나타내었으나, 상향 공유채널의 복호결과가 OK인 경우에도, PHICH와 UL-Grant의 쌍방이 송신되는 경우와, 일방밖에 송신되지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 상향 공유채널의 복호결과가 OK이고, 그리고, 그 다음의 송신 타이밍에 있어서, 유저장치의 데이터 버퍼에 송신해야 할 데이터가 있는 경우에는, 해당 유저장치에 대해서, ACK를 통지하는 PHICH와, 신규 송신을 지시하는 UL Grant가 송신된다. 한편, 상향 공유채널의 복호결과가 OK이고, 그리고, 그 다음의 송신 타이밍에 있어서, 유저장치의 데이터 버퍼에 송신해야 할 데이터가 없는 경우에는, 해당 유저장치에 대해서, ACK를 통지하는 PHICH만이 송신된다. 혹은, 상향 공유채널의 복호결과가 OK이고, 그리고, 그 다음의 송신 타이밍에 있어서, 해당 유저장치에 할당하는 무선리소스가 존재하지 않는 경우에도, 해당 유저장치에 대해서, ACK를 통지하는 PHICH만이 송신된다.
이와 같이 본 실시 예에서는, PHICH는 송신되나 UL-Grant는 송신되지 않는 경우뿐만 아니라, 쌍방 모두 송신되는 경우도 상정하고 있으며, 이들 개개의 경우에 따라서 적절한 송신전력 제어가 수행되도록 한다.
PHICH 송신전력 제어부(4162)는, CQI, PHICH 및/또는 UL-Grant에 관한 정보에 기초하여, 해당 서브프레임에 송신하는 PHICH의 송신전력을 결정한다. 일 예로서, 이하의 식에 기초하여, PHICH의 송신전력 PPHICH가 결정되어도 좋다. 또한, 하기의 식은, dB값으로 계산되어 있다.
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH
여기서, Pref는 기준이 되는 송신전력이며, CQIref는 기준이 되는 CQI이며, CQI는, CQI 수신부로부터 수신한 CQI이다. 즉, CQI는, 해당 PHICH의 수신처인 유저장치로부터 보고된 CQI이다.
본 실시 예에서 사용되는 ΔPHICH는, 오프셋값을 나타내며, PHICH만이 송신되는 경우와, 그것에 더하여 UL-Grant도 송신되는 경우에서 오프셋값은 다르도록 설정된다.
예를 들면, 이하와 같이, ΔPHICH이 설정되어도 좋다:
(A) PHICH만이 송신되는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=3dB)
(B) PHICH와 UL-Grant의 양방이 송신되는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=0dB).
즉, (A)의 경우의 PHICH의 송신전력이, (B)의 경우의 PHICH의 송신전력에 비하여 큰 값으로 설정되어 있다.
PHICH와 UL-Grant의 양방이 유저장치에서 수신되는 경우, PHICH의 오류율이 컸다고 해도, UL-Grant가 정상으로 수신되어 있으면, 재송제어는 적절히 실행 가능하다. 유저장치가, PHICH와 UL-Grant의 양방을 수신한 경우, 유저장치는, UL-Grant의 정보에 기초하여, 이후의 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)의 송신 처리를 수행하고, PHICH의 정보는 무시되도록, 시스템의 동작이 규정되어 있던 경우는 더욱 그러하다. 따라서, PHICH와 UL-Grant의 쌍방이 기지국장치로부터 송신되는 경우, PHICH의 송신전력은 작아도 좋다. 그러나, UL-Grant가 송신되지 않고, PHICH밖에 송신되지 않는 경우, PHICH의 수신품질은 높게 유지되어야 한다. 이와 같은 관점에서, (A)의 경우의 PHICH의 송신전력이, (B)의 경우의 PHICH의 송신전력에 비해 큰 값으로 설정된다. 이에 따라, 송신전력 리소스의 소비를 절약하면서 재송제어를 적절히 수행하여, 효율적으로 통신을 실현하는 것이 가능하게 된다.
도 5는 상기 동작 예를 나타내는 흐름도이다. PHICH 및 UL-Grant의 쌍방을 유저장치에 송신하는지 여부가 확인된다(S1). 쌍방은 송신되지 않는 경우(No의 경우), 즉 PHICH밖에 송신되지 않는 경우, PHICH의 송신전력은 크게 설정된다.(S2). 이것은, 상기 (A)의 경우에 상당한다. 쌍방 모두 송신되는 경우(Yes의 경우), PHICH의 송신전력은 작게 설정된다(S3). 이것은, 상기 (B)의 경우에 상당한다.
상술한 바와 같이, UL-Grant가 송신되는 경우, PHICH를 송신하는 의미는 적으므로, 그 경우, 차라리 PHICH를 송신하지 않는 것도 생각할 수 있다. 예를 들면, 이하와 같이, 송신전력이 설정되어도 좋다:
(C) PHICH만이 송신되는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=0dB)
(D) UL-Grant가 송신되는 경우
PPHICH＝OFF
또한, OFF란, 송신전력이 참값으로 0인 것을 나타낸다.
이와 같이 하면, 상기 (B)의 경우에 소비하고 있던 송신전력을 절약할 수 있어, 다른 신호로 나눌 수 있다. 그 결과, PDCCH등의 신호품질을 개선할 수 있다.
<PHICH 송신전력 제어의 예(그 2)>
PHICH 송신전력 제어부(4162)는, MAC 처리부(414)로부터, 해당 서브프레임에 있어서 송신하는 PHICH의 정보가 ACK인지 NACK인지의 정보를 수신해도 좋다.
그리고 예를 들면 이하와 같이, ΔPHICH가 설정되어도 좋다:
(E) PHICH로 ACK를 송신하는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=3dB)
(F) PHICH로 NACK를 송신하는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=0dB)
즉, (E)의 경우의 PHICH의 송신전력이, (F)의 경우의 PHICH의 송신전력에 비해 큰 값으로 설정되어 있다.
유저장치가 NACK를 수신했다고 판단한 경우, HARQ에 있어서의 전회의 송신 주파수 리소스, 변조방식 및 페이로드 사이즈에 기초하여, 과거에 송신한 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)이 송신된다. 따라서, 유저장치가 ACK를 잘못하여 NACK로 판단한 경우, 유저장치는, 대응하는 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)의 재송을 수행하게 된다. 기지국장치는, 유저장치에 ACK를 송신한 후, 그 유저장치로부터 PUSCH의 재송을 받지 않는 것을 상정한다. 그 결과, 재송이 수행되었다면 사용되었을지도 모르는 리소스 블록이, 스케줄링에 의해, 다른 유저장치에 할당될 가능성이 있다. 이 경우, ACK를 NACK로 오인정한 유저장치로부터의 재송 PUSCH와, 다른 유저장치로부터의 신규 PUSCH가 충돌하여, 쌍방의 신호품질의 열화가 발생해 버린다.
한편, 유저장치가 NACK를 잘못하여 ACK로 판정한 경우, 유저장치는, 대응하는 PUSCH를 재송하려고는 하지 않는다. 이 경우, 재송용으로 확보되어 있던 주파수 리소스는 쓸모없어져 버리지만, 그 리소스는 누구에게도 사용되지 않으므로, 상술한 바와 같은 충돌은 발생하지 않는다. 단, 재송해야 할 PUSCH가 재송되지 않으므로, PUSCH에 패킷의 결락이 발생해버릴 우려가 있다.
따라서, 유저장치가 수신하는 ACK에 요구되는 소요품질과, NACK에 요구되는 소요품질은, 상황에 따라서 달라도 좋다. 재송 PUSCH와 신규 PUSCH의 충돌을 회피하는 관점에서는, ACK가 바르게 수신되는 것이 중요하게 된다. 이 경우, 상기 (E) 및 (F)와 같은 송신전력이 설정되는 것이 바람직하다. 반대로, 패킷의 결락방지를 중시하는 관점에서는, NACK가 바르게 수신되는 것이 중요해 질지도 모른다. 이 경우는, 예를 들면 이하와 같이, ΔPHICH가 설정되어도 좋다:
(G) PHICH로 NACK를 송신하는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=3dB)
(H) PHICH로 ACK를 송신하는 경우
PPHICH＝Pref＋CQIref－CQI＋ΔPHICH, (ΔPHICH=0dB)
어느쪽이든, 목적에 따라서 ACK 또는 NACK의 일방을 특히 고품질로 할 수 있다.
이와 같이, PHICH의 내용(ACK/NACK)에 의존한 송신전력 제어를 수행하는 것도 유리하다.
도 6은 상기 동작 예를 나타내는 흐름도이다. 우선, 유저장치에 송신하는 PHICH가 ACK를 나타내는지 여부가 확인된다(S1). PHICH가 ACK를 나타내는 경우(Yes의 경우), PHICH의 송신전력은 크게 설정된다(S2). 이것은, 상기 (E)의 경우에 상당한다. PHICH가 NACK를 나타내는 경우(No의 경우), PHICH의 송신전력은 작게 설정된다(S3). 이것은 상기 (F)의 경우에 상당한다.
<PHICH 송신전력 제어의 예(그 3)>
도 7은, 상기 제어법을 조합한 경우의 동작 예를 나타내는 흐름도이다. 우선, 유저장치에 송신하는 PHICH가 ACK를 나타내는지 여부가 확인된다(S11). PHICH가 ACK를 나타내는 경우(Yes의 경우), UL-Grant도 송신되는지 여부가 확인된다(S12). UL-Grant가 송신되지 않는 경우, 유저장치에는 ACK를 나타내는 PHICH만이 송신된다. 이 경우, 송신전력은 크게 설정되며, 도시된 예에서는 ΔPHICH=3dB로 설정된다(S13). 도시의 간명화를 위해, 'Δ'에 붙여야 할 'PHICH'는 생략되어 있다. 단계 S12에서 UL-Grant가 송신되도록 판정된 경우, 유저장치에는 PHICH도 UL-Grant도 송신된다. 이 경우, 유저장치에서는 UL-Grant의 내용을 우선하므로, PHICH의 송신전력은, UL-Grant가 송신되지 않는 경우(S13)보다 작게 설정되며, 도시된 예에서는 ΔPHICH=2dB로 설정된다(S14).
PHICH가 NACK를 나타내는 경우(단계 S11에서 No의 경우)도 동일한 처리가 이루어진다. 단, 신규 패킷과 재송 패킷의 충돌을 방지하는 관점에서는, ACK의 소요품질보다도 NACK의 소요품질은 낮아도 좋다. 때문에, 설정되는 송신전력은, 이미 설명한 경우보다 낮게 해도 좋다. 단계 S12에서는, UL-Grant도 송신되는지 여부가 확인된다. UL-Grant가 송신되지 않는 경우, 유저장치에는 NACK를 나타내는 PHICH만이 송신된다. 이 경우, 송신전력은 UL-Grant가 송신되는 경우보다 크게 설정되며, 도시된 예에서는 ΔPHICH=1dB로 설정된다(S23). 단계 S22에서 UL-Grant가 송신되도록 판정된 경우, 유저장치에는 PHICH도 UL-Grant도 송신된다. 이 경우, 유저장치에서는 UL-Grant의 내용을 우선하므로, PHICH의 송신전력은, UL-Grant가 송신되지 않는 경우(S23)보다 작게 설정되며, 도시된 예에서는 ΔPHICH=0dB로 설정된다(S24).
단계 S13, S14, S23, S24에서 설정되는 ΔPHICH의 값은 일 예에 지나지 않는다. S13, S14에서 설정되는 값이, S23, S24에서 설정되는 값보다 크게 되어 있으나, 이것도 필수가 아니다. 단, ACK를 NACK보다도 확실히 유저장치에 전송하고 그리고 UL-Grant가 있는 경우에 전력을 절약하는 관점에서는, 오프셋 ΔPHICH의 값을 3종류 이상 마련하는 것이 바람직하다. 또, PHICH가 ACK를 나타내는지 여부의 판정(S11)과, UL-Grant가 송신되는지 여부의 판정(S12, S22)의 순서는, 도시의 경우와 반대이어도 좋으며, 동시에 수행되어도 좋다.
또한, 상술한 예에 있어서는, 해당 유저장치로부터 보고되는 하향링크의 무선품질정보(CQI)로부터 산출되는 PHICH의 송신전력에 대해서, 오프셋을 부여하고, 상기 오프셋의 값을, PHICH가 ACK를 나타내는지 여부, 또는, UL-Grant가 송신되는지 여부에 기초하여 설정함으로써, 본 발명에 따른 PHICH의 송신전력 제어를 실현하였으나, 대신에, 하향링크의 다른 채널에 대해서, 오프셋을 부여하고, 상기 오프셋의 값을, PHICH가 ACK를 나타내는지 여부, 또는, UL-Grant가 송신되는지 여부에 기초하여 설정함으로써, 본 발명에 따른 PHICH의 송신전력 제어를 실현해도 좋다. 여기서, 하향링크의 다른 채널이란, 예를 들면, TPC 커맨드 등을 이용한 폐루프에 의한 송신전력 제어가 수행되고 있는 채널이어도 좋다.
혹은, 어느 고정의 송신전력값에 대해서, 오프셋을 부여하고, 상기 오프셋의 값을, PHICH가 ACK를 나타내는지 여부, 또는, UL-Grant가 송신되는지 여부에 기초하여 설정함으로써, 본 발명에 따른 PHICH의 송신전력 제어를 실현해도 좋다.
혹은, 그 밖의 무선품질정보로부터 산출되는 PHICH의 송신전력에 대해서, 오프셋을 부여하고, 상기 오프셋의 값을, PHICH가 ACK를 나타내는지 여부, 또는, UL-Grant가 송신되는지 여부에 기초하여 설정함으로써, 본 발명에 따른 PHICH의 송신전력 제어를 실현해도 좋다. 여기서, 상기 그 밖의 무선품질정보란, 해당 유저장치와 기지국장치 사이의 패스로스나 UE Power Headroom, 해당 유저장치로부터 보고되는 하향링크의 레퍼런스신호의 수신레벨이어도 좋다.
또, 상술한 ΔPHICH의 값은, 또한, 논리채널 종별이나 우선도, 서비스 종별, 계약 종별, 수신기 종별, 셀 종별에 기초하여 설정되어도 좋다.
논리채널 종별이란, Dedicated Control Channel(DCCH)이나 Dedicated Traffic Channel(DTCH)과 같은 논리채널의 종별이다. 상기 DCCH, DTCH 안에, 복수의 논리채널이 더 정의되어도 좋다.
또한, 우선도는, 하향링크 및 상향링크의 데이터의 송신에 관한 우선도를 나타내는 것이며, 예를 들면, 제1 우선도를 갖는 데이터는, 제2 우선도를 갖는 데이터보다도 우선적으로 송신된다. 상기 우선도는, 상기 Logical Channel에 묶여지며, Logical Channel Priority라 불려져도 좋다. 혹은, 상기 우선도는, Priority Class로 정의되어도 좋다.
예를 들면, 서비스 종별은, 하향 패킷을 전송하는 서비스의 종별을 나타내는 것이며, 예를 들면, VoIP 서비스나 음성 서비스나 스트리밍 서비스나 FTP(File Transfer Protocol) 서비스 등을 포함한다.
또, 계약 종별은, 유저장치의 유저가 가입하고 있는 계약의 종별을 나타내는 것이며, 예를 들면, Low Class 계약이나 High Class 계약, 정액과금 계약이나 종량과금 계약 등을 포함한다.
또, 단말 종별은, 하향링크 신호의 송신처인 유저장치의 성능을 클래스 구분하는 것이며, 유저장치의 식별정보에 기초하는 클래스나, 수신가능한 변조방식이나 비트 수 등의 단말 능력 등을 포함한다.
또, 셀 종별은, 유저장치가 재권하는 셀 형태의 종별을 나타내는 것이며, 예를 들면, 셀의 식별정보에 기초하는 클래스나, 옥내 또는 옥외나, 교외 또는 시가지나, 고 트래픽 지대 또는 저 트래픽 지대 등을 포함한다.
상술한 실시 예에 있어서는, Evolved UTRA and UTRAN(Long Term Evolution 혹은 Super 3G)이 적용되는 시스템이 설명되었다. 그러나, 본 발명에 따른 기지국장치 및 통신제어방법은, PHICH나 UL-Grant 등에 상당하는 신호를 사용하고, PHICH 등에 송신전력 제어를 수행하는 적절한 어떠한 시스템에 적용되어도 좋다. 예를 들면 본 발명은, HSDPA/HSUPA 방식의 W-CDMA 시스템, IMT-Advanced 시스템, WiMAX, Wi-Fi 방식의 시스템 등에 적용되어도 좋다.
이상 본 발명은 특정의 실시 예를 참조하면서 설명되어 왔으나, 실시 예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등을 이해할 것이다. 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치 예를 이용하여 설명이 이루어졌으나, 특별한 단서가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 실시 예 또는 항목의 구분은 본 발명에 본질적이지 아니며, 2 이상의 실시 예 또는 항목에 기재된 사항이 필요에 따라서 조합하여 사용되어도 좋으며, 어느 실시 예 또는 항목에 기재된 사항이, 다른 실시 예 또는 항목에 기재된 사항에(모순되지 않는 한) 적용되어도 좋다. 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수식을 이용하여 설명이 이루어졌으나, 특별히 단서가 없는 한, 그들의 수식은 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 수식이 사용되어도 좋다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시 예에 따른 장치는 기능적인 블록도를 이용하여 설명되었으나, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트웨어로 또는 그들의 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않고, 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등이 본 발명에 포함된다.
본 국제출원은 2008년 3월 19일에 출원한 일본국 특허출원 제2008-071636호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 일본국 특허출원의 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.
50 셀
1001, 1002, 1003, 100n 유저장치
200 기지국장치
300 액세스 게이트웨이 장치
400 코어 네트워크
402 수신부(Rx)
404 CP 제거부
406 고속 푸리에 변환부(FFT)
408 분리부(DEMUX)
410 CQI 수신부
412 PUSCH 수신부
414 MAC 처리부
416 PHICH 신호 생성부
4162 PHICH 송신전력 제어부
418 PCFICH 신호 생성부
420 PDCCH 신호 생성부
422 PDSCH 신호 생성부
424 레퍼런스 신호 생성부
426 다중부(MUX)
428 역 고속 푸리에 변환부(IFFT)
430 CP 부가부
432 송신부(Tx)

Claims (9)

  1. 유저장치로부터 상향 공유채널을 수신하고, 상기 상향 공유채널의 재송의 필요여부를 상기 유저장치에 통지하는 기지국장치에 있어서,
    상기 상향 공유채널에 대한 긍정적 또는 부정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 결정하는 송신전력 제어수단;
    상기 송신전력 제어수단에서 결정된 송신전력의 HARQ 인디케이터 채널을 포함하는 송신신호를 상기 유저장치에 송신하는 송신수단;
    을 구비하고,
    (a) 상향 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널이 상기 송신신호에 포함되는지 여부, 또는
    (b) 긍정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널이 상기 송신신호에 포함되는지 여부
    에 따라서, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력은 다르도록 설정되는 기지국장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널이 상기 송신신호에 포함되는 경우, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 작게 하고,
    상기 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널이 상기 송신신호에 포함되지 않는 경우, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 크게 하는 기지국장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널이 상기 송신신호에 포함되는 경우, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 제로로 설정하는 기지국장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 HARQ 인디케이터 채널이 긍정적인 응답을 나타내는 경우, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 크게 하고,
    상기 HARQ 인디케이터 채널이 부정적인 응답을 나타내는 경우, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 작게 하는 기지국장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 송신전력 제어수단은, 또한, 상기 유저장치로부터 보고되는 하향링크의 무선품질정보에 기초하여, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    송신전력 제어수단은, 상기 HARQ 인디케이터 채널의 송신전력 Power를,
    Power＝PowerRef＋CQIRef－CQI＋Δ
    에 의해 산출하고, 상기 PowerRef는 기준이 되는 송신전력을 나타내고, CQIRef는 기준이 되는 무선품질정보를 나타내고, CQI는 상기 하향링크의 무선품질정보를 나타내고, Δ는 오프셋을 나타내며,
    상기 오프셋 Δ는,
    긍정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널은 송신되나, 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널은 송신되지 않는 경우,
    부정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널은 송신되나, 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널은 송신되지 않는 경우,
    긍정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널과, 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널의 쌍방이 송신되는 경우, 및
    부정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널과, 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널의 쌍방이 송신되는 경우
    의 4가지에 대해서 각각 다른 값으로 설정되는 기지국장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상향 공유채널의 송신 타이밍 및 상기 상향 공유채널의 재송 타이밍간의 기간이, 이동통신시스템에서 미리 결정되어 있는 기지국장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어채널은, 상향 공유채널의 재송에 사용가능한 무선 리소스를 나타내는 상향링크 스케줄링 그랜트를 포함하는 기지국장치.
  9. 재송제어를 수행하는 이동통신시스템의 기지국장치에서 사용되는 통신제어방법에 있어서,
    상기 유저장치로부터 상향 공유채널을 수신하는 단계;
    상기 상향 공유채널에 대한 긍정적 또는 부정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널을 마련하는 단계;
    어느 송신전력으로 설정된 HARQ 인디케이터 채널을 포함하는 송신신호를 상기 유저장치에 송신하는 단계;
    를 가지며,
    (a) 긍정적인 응답을 나타내는 HARQ 인디케이터 채널이 상기 송신신호에 포함되는지 여부, 또는
    (b) 상향 공유채널의 송신을 허가하는 제어채널이 상기 송신신호에 포함되는지 여부
    에 따라서, 상기 송신전력은 다르도록 설정되는 통신제어방법.


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