WO2006106616A1 - 上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機 - Google Patents

上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機

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WO2006106616A1
WO2006106616A1 PCT/JP2006/306112 JP2006306112W WO2006106616A1 WO 2006106616 A1 WO2006106616 A1 WO 2006106616A1 JP 2006306112 W JP2006306112 W JP 2006306112W WO 2006106616 A1 WO2006106616 A1 WO 2006106616A1
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WO
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unit
uplink
transmission data
frequency
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PCT/JP2006/306112
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Kenichi Higuchi
Hiroyuki Atarashi
Mamoru Sawahashi
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Ntt Docomo, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to a radio resource allocation method for a physical channel in an uplink directed to a base station and a mobile transmitter in a mobile radio communication system.
  • Next generation mobile radio communication systems are being developed that far outperform the capabilities of third generation mobile radio communication systems for which services have already been started.
  • the goal is to achieve high-speed, large-capacity transmission and interconnection between systems based on IP (Internet Protocol) networking.
  • Patent Document 1 WO2003 / 041438 (International publication)
  • the 3rd generation W—CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) channel bandwidth power that was 5MHz is expected to be expanded to about 20MHz in the next generation mobile radio communication system. It is desirable to effectively allocate the channel to the physical channel.
  • frequency diversity improves communication quality in a frequency selective fading environment by distributing signals over a wide band
  • multiuser diversity assigns signals for each user to frequency blocks with good channel conditions. Therefore, it is necessary to consider the improvement in communication quality in a frequency selective fusing environment.
  • the data rate of the transmission data is low, the transmission power density becomes small and the channel estimation accuracy is poor. There is a problem, and it is necessary to allocate radio resources according to the data rate.
  • the mobile power of the mobile radio communication system is a collision-type channel (Uplink Contention) in which data is transmitted irregularly from the mobile device side. -based channel), and the signal from this collision-type channel is a premise that packet data is transmitted by the scheduling-type channel (Uplink Scheduled Channel) based on the scheduling on the base station side thereafter.
  • the scheduling-type channel Uplink Scheduled Channel
  • Patent Document 1 discloses a technique (power lambing technique). According to this power lambing technology, transmission is performed multiple times until reception is confirmed at the base station side, which delays transmission of scheduling reservations, etc., and delays transmission of subsequent packet data. was there.
  • the present invention has been proposed in view of the above points, and the object of the present invention is to allocate radio resources to physical channels in the uplink directed to the base station by the mobile capability of the mobile radio communication system.
  • An object of the present invention is to provide a physical channel radio resource allocation method in an uplink and a transmitter for a mobile station that can be appropriately performed in the environment of a next-generation mobile radio communication system.
  • the mobile resources of the radio communication system also have radio resources for physical channels in the uplink directed to the base station.
  • the allocation method the collision channel and the scheduling channel are allocated according to the difference between the time division method, the frequency division method, or the hybrid method of the time division method and the frequency division method.
  • the physical channel in the uplink according to claim 1 can be allocated to the collision type channel.
  • a single frequency or a plurality of frequencies may be assigned to the collision type channel. Blocks can be allocated.
  • the collision-type channel is determined according to a data rate.
  • a wide transmission frequency band can be assigned.
  • a continuous spectrum is allocated to the allocated frequency band. Can be formed.
  • the comb tooth-shaped spacer is allocated to the allocated frequency band.
  • a ctractrum can be formed.
  • all channels may be used for the shared control channel among the scheduling type channels. Bands can be allocated.
  • a single single control channel is assigned to the shared control channel among the scheduling type channels.
  • multiple frequency blocks can be assigned.
  • a data rate for a shared control channel among the scheduling type channels is determined. It is possible to assign a transmission frequency band that becomes wider or narrower depending on the size of.
  • the shared data channel of the scheduling channels is used.
  • the shared data channel of the scheduling channels is used.
  • the frequency block in the frequency domain can be fixed and scheduling can be performed in the time domain.
  • the shared data channel of the scheduling type channels can be used.
  • scheduling can be performed in frequency blocks in the frequency domain and time domain.
  • frequency division by a comb-shaped spectrum in the frequency block can be performed by normal frequency division, time division, or code division.
  • a collision-type channel and a scheduling-type channel can be divided into a time division method, a frequency division method, or a time division method and a frequency division method. It can be configured as a transmitter for a mobile device provided with means for performing transmission by assigning according to either.
  • a channel encoding unit that performs channel encoding of transmission data, and channel encoded transmission data
  • a data modulation unit that modulates the modulated transmission data, a symbol repetition unit that repeats the symbols of the spread modulated transmission data, and a symbol repeated transmission data for each user.
  • Frequency diversity for controlling the symbol repetition unit and the frequency offset adding unit according to the control unit, the channel type of the transmission data, the radio resource allocation to each physical channel given from the base station, and the scheduling result information for the user 'Scheduling section can be provided.
  • a channel encoding unit that performs channel encoding of transmission data, and channel encoded transmission data
  • a data modulation unit that modulates the modulated transmission data
  • a spread modulation unit that spread-modulates the modulated transmission data
  • an FFT unit that converts the spread-modulated transmission data into a frequency domain signal
  • a frequency domain signal generator for mapping the frequency domain to the frequency domain
  • an I FFT unit for converting the transmission data mapped to the frequency domain to a time domain signal, the channel type of the transmission data and the user given by the base station
  • a data modulation / spreading rate / channel coding control unit that controls the channel coding unit, data modulation unit, and spreading modulation unit according to the MCS information, and a check of the transmission data
  • a frequency diversity scheduling unit that controls the frequency domain signal generation unit according to the radio resource allocation information information to each physical channel given from the cell type and the base station and the scheduling result information for the user. Can do.
  • a channel coding unit that performs channel coding of transmission data, and channel-coded transmission data
  • a data modulation unit that modulates the modulated transmission data
  • a spread modulation unit that spread-modulates the modulated transmission data
  • a serial Z-parallel conversion unit that converts the spread-modulated transmission data into a parallel signal
  • a frequency domain signal generation unit that maps data to the frequency domain
  • an IFFT unit that converts transmission data mapped to the frequency domain into a time domain signal
  • the channel type of the transmission data and the base station According to the MCS information for the user, the channel encoder and data modulator A data modulation / spreading rate / channel coding control unit for controlling the spread modulation unit, a channel type of the transmission data, a radio resource allocation broadcast information to each physical channel given to the base station, and a scheduling result for the user
  • the frequency diversity 'scheduling unit that controls the frequency domain signal generation unit according
  • a channel coding unit that performs channel coding of transmission data, and channel-coded transmission data
  • a data modulation unit that modulates the modulated transmission data
  • a spread modulation unit that spread-modulates the modulated transmission data
  • a switch unit that selectively branches the spread-modulated transmission data, and the transmission data that has been selectively branched into a frequency domain signal.
  • the IFFT unit that converts the signal power mapped in the frequency domain into a time domain signal, the channel type of the transmission data, and the user given from the base station Controls the channel encoder, data modulator, and spread modulator according to the MCS information.
  • a frequency diversity scheduling unit that controls the frequency domain signal generation unit according to the radio resource allocation broadcast information and the scheduling result information for the user.
  • code separation is not employed for separation between collision-type channels and scheduling-type channels, frequency diversity, and Effective application of multi-user diversity, non-adoption of power lambing technology, allocation of radio resources according to the data rate, etc.
  • the mobile power of the mobile radio communication system can also appropriately perform radio resource allocation of physical channels in the uplink toward the base station.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of multiplexing of collision type channels and scheduling type channels by CDM in conventional W-CDMA.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of physical channels in the uplink.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method of multiplexing a collision type channel and a scheduling type channel.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a radio resource allocation method for a collision type channel.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a radio resource allocation method for a shared control channel among scheduling-type channels.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a radio resource allocation method for a shared data channel among scheduling-type channels.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of allocation when frequency domain chunks are fixed and scheduling is performed in the time domain.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of sub-chunking in a chunk when scheduling is performed in the time domain with a frequency domain chunk fixed.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of assignment when scheduling is performed in the frequency domain and the time domain.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of sub-chunking within a chunk when scheduling is performed in the frequency domain and the time domain.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for mobile device by time domain processing corresponding to the single carrier scheme.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for mobile device by frequency domain processing corresponding to the single carrier scheme.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for a mobile device corresponding to the multicarrier scheme.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for a mobile device corresponding to both a single carrier scheme and a multicarrier scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of physical channels in the uplink.
  • uplink physical channels are broadly classified into collision-type channels and scheduling-type channels.
  • a reservation is a channel for sending reservation information for scheduling before sending a short data or a higher-order control signal, a random access channel, which is a channel used to send scheduling data channels. Includes packet channels.
  • the scheduling channel is divided into a channel that performs scheduling according to the channel state and a channel that performs scheduling according to the channel state.
  • Channels that perform scheduling according to the channel state include a shared data channel that is a channel for sending packet data.
  • a channel that performs scheduling that does not depend on the channel state includes a shared control channel that is a channel for transmitting control information.
  • this shared control channel is used for the individual control channel. You can think of it as Nell.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a method of multiplexing a collision type channel and a scheduling type channel in the present invention.
  • Figure 3 (a) shows a case where radio resources are allocated to collision-type channel Chi and scheduling-type channel Ch2 by allocating radio resources using time division multiplexing (TDM).
  • Figure 3 (b) shows a case where radio resources are allocated to the collision type channel Chi and the scheduling type channel Ch2 by allocating radio resources by frequency division multiplexing (FDM).
  • Fig. 3 (c) shows a case where multiplexing is performed by allocating radio resources between the collision-type channel Chi and the scheduling-type channel Ch2 in a time division scheme and a frequency division scheme hybrid scheme.
  • the present invention relates to DS-CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access), IFDMA (Interleaved Frequency Division Multiple Access), VSCRF-CDMA (Variable Spreading and Chip Repetition Factors-Code Division Multiple Access), etc.
  • Multi-carrier such as Nore Carrier, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), Sp read OFDM, MC-CDMA (Multi-Carrier Code Division Multiple Access), VS F ⁇ Spread OFDM (Variable Spreading Factor-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) It is not limited to either method, but can be applied to both methods.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a radio resource allocation method for a collision type channel.
  • Figures 4 (a) and 4 (b) show a case where all channel bands are allocated to collision-type channels.
  • a continuous spectrum is formed in the allocated frequency band.
  • a comb-shaped spectrum is formed in the assigned frequency band.
  • the collision in the case of the continuous spectrum in Fig. 4 (a) is performed by CDMA, etc., and in the case of the comb tooth spectrum in Fig. 4 (b), the FDMA by shifting the position of the comb tooth in the frequency domain. And by CDMA.
  • Figures 4 (c) and 4 (d) show the case where frequency blocks consisting of single or multiple chunks are assigned to collision-type channels.
  • Figure 4 (c) shows the continuous frequency band.
  • a comb-like spectrum is formed in the assigned frequency band.
  • the collision in the case of the continuous spectrum in Fig. 4 (c) is performed by CDMA and the like, and in the case of the comb-shaped spectrum in Fig. 4 (d), it is performed by FDMA and CDMA.
  • the signal on the collision type channel is a premise that packet data is transmitted on the scheduling type channel based on the scheduling on the base station side thereafter, it is caused by interference. There are few errors and it is necessary to transmit the signal effectively to the base station in a short time, but in the case of Fig. 4 (a) and (b), the signal is distributed over the entire channel band, so a large frequency diversity effect is obtained. As a result, fluctuations in the received signal are reduced and stable communication becomes possible. Therefore, it is possible to reduce the transmission power density, and it is possible to not adopt or reduce the conventional power rubbing technology, and to prevent the occurrence of delay due to the single rubbing technology. it can.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are advantageous when the data rate of the transmission data is large, and FIG. (d) is advantageous when the data rate of transmission data is small.
  • FIG. 4 (a) and ( b) there is a problem that the transmission power density becomes small and the channel estimation accuracy at the time of reception deteriorates.
  • b) By narrowing the frequency band as shown in (d), an unnecessarily large bandwidth can be avoided, and deterioration of channel estimation accuracy can be prevented.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a radio resource allocation method for the shared control channel among the scheduling type channels.
  • the radio resource allocation similar to that in the case of the collision type channel in FIG. 4 described above is performed. Is going.
  • the shared control channel is indispensable for adaptive control and ARQ (Automatic Repeat reQuest) according to the channel state, and requires a low block error rate (BLER), and itself has an application of ARQ. Since this is not possible, emphasis is placed on stability due to the frequency diversity effect. If a low block error rate is required due to the trade-off between the required block error rate and the channel estimation accuracy, Figure 5 (a) and (b) are adopted, and the required block error is very low. In this case, Fig. 5 (c) and (d) can be adopted.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a radio resource allocation method for a shared data channel among scheduling-type channels.
  • Figure 6 (a) shows the allocation of all channel bandwidths to the shared data channel in the scheduling channel, and scheduling users # 1, # 2, # 3, ... in the time domain (Time Domain). Shows the case. In this case, the largest frequency diversity effect can be obtained, but the multi-user diversity effect is small.
  • the pilot transmitted on the uplink for CQI (Channel Quality Indicator) measurement is for all channel bands.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • Figure 6 (b) shows a fixed frequency domain chunk for the shared data channel among the scheduling type channels (for users with large data, two or more chunks). Shows the case where scheduling is performed in the time domain. In this case, the multi-user diversity effect is only in the time domain.
  • the chunk frequency band is required to have a large size in order to accommodate large data users. For example, 1. 25
  • the CQI measurement The pilot transmitted on the uplink is for the pre-assigned band.
  • FIG. 6 (c) shows a case where scheduling is performed in the frequency domain and time domain (Frequency and Time Domain) chunks for the shared data channel among the scheduling type channels.
  • the chunk frequency band is required to have a small size in order to obtain a multi-tuner diversity effect. For example, 0.3125 MHz, 0.625 MHz, 1.25 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, and 20 MHz are assumed.
  • the pilot transmitted on the uplink for CQI measurement is for all channel bands because it has no power to schedule to which frequency band.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of allocation in the case where the frequency domain chunk of FIG. 6B is fixed and scheduling is performed in the time domain.
  • Fig. 7 (a) shows a state in which different users are scheduled to individual chunks C1 to C4 in the frequency direction.
  • Figure 7 (b) shows the situation where adjacent chunks Cl and C2 are scheduled for the same user.
  • the center frequency of the radio parameter is shifted to the center of the two chunks Cl and C2, and the bandwidth is doubled.
  • Fig. 7 (c) shows a state in which separated chunks Cl and C3 are scheduled for the same user.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of sub-chunking in a chunk in the case where the frequency domain chunk shown in FIG. 6 (b) is fixed and scheduling is performed in the time domain.
  • Fig. 8 (a) shows an example in which each chunk C is further multiplexed by frequency division using a comb-like spectrum. In this case, it is necessary to pay attention to the minimum size because the band force S of one comb tooth becomes too small to be easily affected by phase noise.
  • Fig. 8 (b) shows an example of multiplexing by normal frequency division. Note that the comb-tooth spectrum or normal frequency component Instead of this, multiplexing may be performed by time division or code division.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of assignment in the case where scheduling is performed in the frequency domain and time domain of FIG. 6 (c).
  • Figure 9 (&) shows a situation in which different users are scheduled for each chunk 1 to 16 in the frequency direction.
  • Figure 9 (b) shows a state in which consecutive chunks C1 to C8 are scheduled for the same user.
  • the center frequency of the radio parameters is shifted to the center of the chunks C1 to C8, and the bandwidth is set to 8 times.
  • Figure 9 (c) shows a state in which separated chunks Cl, C3, C4, C7, CI 0, C12, C15, and C16 are scheduled for the same user.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of sub-chunking in a chunk when scheduling is performed in the frequency domain and time domain of FIG. 6 (c).
  • the chunk bandwidth (illustrated as 1.25 MHz in the figure) cannot be used effectively.
  • the user is multiplexed.
  • Fig. 10 (a) shows an example in which each chunk C is further multiplexed by frequency division using a comb-like spectrum. In this case, if the band of one comb tooth becomes too small, it becomes more susceptible to phase noise, so attention must be paid to the minimum size.
  • Fig. 10 (b) shows an example of multiplexing by normal frequency division. Note that multiplexing may be performed by time division or code division instead of comb-shaped spectrum or normal frequency division.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for mobile equipment by time domain processing corresponding to the single carrier scheme.
  • a transmitter for a mobile device includes a transmission data generation unit 101 that generates transmission data, a channel coding unit 102 that performs channel coding of transmission data, and data that modulates channel-coded transmission data.
  • a modulation unit 103 and a spread modulation unit 104 that spread-modulates the modulated transmission data are provided.
  • a symbol repeater 105 that repeats the symbols (chips) of the transmission data subjected to spread modulation
  • a frequency offset adder 106 that applies a frequency offset for each user to the transmission data with repeated symbols
  • a frequency offset application CPZZP assigning unit that assigns CP (Cyclic Prefix) or ZP (Zero Padding) as guard interval to the received transmission data 10 7 and.
  • the output signal of CPZZP adding section 107 is supplied to an RF (Radio Frequency) transmitting section through filtering not shown and transmitted.
  • channel encoding unit 102 As control unit, channel encoding unit 102, data modulation unit 103, and spread modulation unit 104 are controlled according to the channel type of transmission data and MCS (Modulation and Coding Scheme) information for the user given from the base station.
  • a frequency diversity 'scheduling control unit 109 for controlling the frequency offset addition unit 106.
  • the type of transmission data channel that is, the power of the collision type channel, the force scheduling type channel, and if it is a scheduling type channel, is it a shared control channel?
  • radio resource allocation according to the multiplexing method shown in Fig. 3 is performed under the control of the data modulation / spreading factor / channel coding control unit 108 and the frequency diversity scheduling control unit 109. Then, a transmission signal is generated, and the radio resource allocation shown in FIGS. 4 to 6 is performed for each channel to generate a transmission signal.
  • symbol repetition section 105 in FIG. 11 blocks and compresses the chip that is the output signal of spread modulation section 104 by Q blocks, and repeats it for CRF (Chip Repetition Factor) times.
  • CRF Chip Repetition Factor
  • the continuous spectrum shown in Fig. 4 (a) (c) and Fig. 5 (a) (c) is formed.
  • CRF> 1 The comb-shaped spectrum shown in FIGS. 4 (b) (d) and 5 (b) (d) is formed.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for mobile equipment by frequency domain processing corresponding to the single carrier scheme.
  • a comb-like spectrum is formed by time domain processing.
  • similar processing can be performed by frequency domain processing.
  • the configuration of the transmitter for a mobile device includes a Q-point FFT unit 110 that converts spread-modulated transmission data into a frequency domain signal instead of the symbol repetition unit 105 and the frequency offset addition unit 106 in FIG.
  • the frequency domain signal generator 11 that maps the transmission data converted to the frequency domain to the frequency domain 11 1 and an Nsub point IFFT unit 112 for converting the transmission data mapped in the frequency domain to a time domain signal, and the frequency diversity signal scheduling control unit 109 controls the frequency domain signal generation unit 111.
  • the other configurations are the same.
  • Q-point FFT section 110 in FIG. 12 converts the spread modulated transmission data into Q frequency domain signals, and frequency domain signal generation section 111 performs rate conversion to perform the number of subcarriers.
  • the Nsub point IF T 112 also converts the signal power in the frequency domain of the number of subcarriers Nsub into a time domain signal by performing an inverse Fourier transform.
  • the continuous spectrum shown in Fig. 4 (a) (c) and Fig. 5 (a) (c) is formed.
  • CRF> 1 The points that form the comb-shaped spectrum shown in Fig. 4 (b) (d) and Fig. 5 (b) (d) are the same.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter for a mobile device corresponding to the multicarrier scheme.
  • the configuration of the transmitter for the mobile device converts spread-modulated transmission data (serial signal) into a parallel signal instead of the Q point FFT unit 110 and the frequency domain signal generation unit 111 in FIG. 12.
  • An SZP conversion unit 113 and a frequency domain signal generation unit 114 that maps transmission data converted into a normal signal to the frequency domain are provided.
  • the frequency diversity signal scheduling control unit 109 controls the frequency domain signal generation unit 114.
  • the other configurations are the same.
  • SZP conversion section 113 in FIG. 13 converts the transmission data subjected to spread modulation into Nsub signals and passes them to frequency domain signal generation section 114.
  • Subcarriers in frequency domain signal generation section 114 In the mapping, if the user's transmission data is mapped continuously, the continuous spectrum shown in Fig. 4 (a) (c) and Fig. 5 (a) (c) will be formed. Thus, if mapping is performed at a predetermined interval, the comb-like spectrum shown in FIGS. 4 (b) (d) and 5 (b) (d) is formed.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a transmitter for a mobile device corresponding to both the single carrier scheme and the multicarrier scheme.
  • This is the single carrier shown in Figure 12.
  • the configuration of the system and the configuration of the multi-carrier system shown in FIG. 13 are made into a noble bridge.
  • the spread modulation transmission data is sent to the Q point FFT unit 110 and the SZP conversion unit 113 after the spread modulation unit 104.
  • a switch unit 115 for selectively branching is provided.
  • the switch unit 115 selects the Q point FFT unit 110 side, and in this state, the operation is the same as the single carrier method shown in FIG. 12, and the switch unit 115 selects the SZP conversion unit 113 side. In this state, it is the same as the multicarrier system shown in FIG.

Abstract

　無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法であって、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てる。また、衝突型のチャネル、スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネル、スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルのそれぞれについて、無線リソースを適切に割り当てる。

Description

明 細 書
上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動 機用送信機
技術分野
[0001] 本発明は、移動無線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおける 物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機に関する。 背景技術
[0002] 既にサービスが開始されている第 3世代の移動無線通信システムの能力をはるか にしのぐ次世代の移動無線通信システムの開発が行われて 、る。この次世代の移動 無線通信システムでは、よりいつそうの高速 '大容量伝送、 IP (Internet Protocol)ネッ トワーキングをベースとしたシステム間相互接続等が目標とされて 、る。
特許文献 1： WO2003/041438 (国際公開）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 第 3世代の W— CDMA (Wideband- Code Division Multiple Access)では 5MHzで あったチャネル帯域力 次世代の移動無線通信システムでは 20MHz程度に拡大さ れることが予想されており、広いチャネル帯域を物理チャネルに有効に割り当てること が望まれる。この際、周波数ダイバーシチ (信号を広帯域に分散することによる、周波 数選択性フェージング環境下での通信品質の向上）およびマルチユーザダイバーシ チ（ユーザ毎の信号をチャネル状態の良い周波数ブロックに割り当てることによる、周 波数選択性フ ージング環境下での通信品質の向上)を考慮する必要がある。なお 、周波数ダイバーシチ効果を得るために信号を広帯域に分散することが有効である 力 反面、送信データのデータレートが低い場合には送信電力密度が小さくなり、チ ャネル推定精度が悪ィ匕するという問題があり、データレートに応じた無線リソースの割 り当てが必要となる。
[0004] 一方、移動無線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおいては、 移動機側から不定期にデータ送信が行われる衝突型のチャネル（Uplink Contention -based Channel)が存在し、この衝突型のチャネルによる信号は、その後の基地局側 のスケジューリングに基づいたスケジューリング型のチャネル（Uplink Scheduled Chan nel)によりパケットデータの送信が行われる前提となるものであることから、干渉による エラーが少なぐ短時間のうちに有効に基地局側に伝達される必要がある。このよう な移動機力 基地局に向けた信号につき、基地局側で受信確認されるまで送信電 力を徐々に上げて断続的に信号を送信することで、他の移動機への干渉を低減する 技術 (パワーランビング技術)が特許文献 1に開示されている。このパワーランビング 技術によれば、基地局側で受信確認されるまで複数回の送信が行われることから、ス ケジユーリングの予約等の伝達が遅延し、その後のパケットデータの送信が遅延する という問題があった。
[0005] また、従来の W— CDMAでは、図 1に示すように衝突型のチャネルとスケジユーリ ング型のチャネルとを異なる拡散コードにより分離する CDM (Code Division Multiple x)により多重していた力 コード間干渉による劣化が問題とされていた。これは、チヤ ネル帯域が 5MHzという制約のもと、周波数ダイバーシチ効果を得るために全チヤネ ル帯域を衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとに使うことの利点を優 先させることから止むを得な 、選択であった。
[0006] 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、移動無 線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無 線リソース割り当てを、次世代の移動無線通信システムの環境下で適切に行うことの できる上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用 送信機を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項 1に記載されるように、無 線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無 線リソース割り当て方法であって、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネル とを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイ ブリツド方式の 、ずれかに従って割り当てるようにして 、る。
[0008] また、請求項 2に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、全チャネル 帯域を割り当てるようにすることができる。
[0009] また、請求項 3に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、単一もしく は複数の周波数ブロックを割り当てるようにすることができる。
[0010] また、請求項 4に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、データレー トの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てるようにすることができる。
[0011] また、請求項 5に記載されるように、請求項 2に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法にお!、て、割り当てた周波数帯域に連続的なスぺタト ラムを形成するようにすることができる。
[0012] また、請求項 6に記載されるように、請求項 2に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法にお!、て、割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスぺ クトラムを形成するようにすることができる。
[0013] また、請求項 7に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの 共有制御チャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てるようにすることができる。
[0014] また、請求項 8に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの 共有制御チャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てるようにする ことができる。
[0015] また、請求項 9に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤネ ルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの 共有制御チャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域 を割り当てるようにすることができる。
[0016] また、請求項 10に記載されるように、請求項 7に記載の上りリンクにおける物理チヤ ネルの無線リソース割り当て方法にお!、て、割り当てた周波数帯域に連続的なスぺク トラムを形成するようにすることができる。 [0017] また、請求項 11に記載されるように、請求項 7に記載の上りリンクにおける物理チヤ ネルの無線リソース割り当て方法にお!、て、割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のス ぺクトラムを形成するようにすることができる。
[0018] また、請求項 12に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤ ネルの無線リソース割り当て方法にお!、て、上記スケジューリング型のチャネルのうち の共有データチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当て、時間領域でスケジユーリ ングを行うようにすることができる。
[0019] また、請求項 13に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤ ネルの無線リソース割り当て方法にお!、て、上記スケジューリング型のチャネルのうち の共有データチャネルに対し、周波数領域の周波数ブロックを固定し、時間領域で スケジューリングを行うようにすることができる。
[0020] また、請求項 14に記載されるように、請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チヤ ネルの無線リソース割り当て方法にお!、て、上記スケジューリング型のチャネルのうち の共有データチャネルに対し、周波数領域および時間領域の周波数ブロックでスケ ジユーリングを行うようにすることができる。
[0021] また、請求項 15に記載されるように、請求項 13に記載の上りリンクにおける物理チ ャネルの無線リソース割り当て方法において、上記周波数ブロック内に、櫛の歯状の スペクトラムによる周波数分割、通常の周波数分割、時間分割、もしくは、コード分割 により多重を行うようにすることができる。
[0022] また、請求項 16に記載されるように、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチヤ ネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式の ノ、イブリツド方式のいずれかに従って割り当てて送信を行う手段を備える移動機用送 信機として構成することができる。
[0023] また、請求項 17に記載されるように、請求項 16に記載の移動機用送信機において 、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送 信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変 調部と、拡散変調された送信データのシンボルを繰り返すシンボル繰り返し部と、シ ンボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数オフ セット付加部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ュ 一ザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調 部を制御するデータ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、上記送信データのチヤ ネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て 報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記シンポ ル繰り返し部、周波数オフセット付加部を制御する周波数ダイバーシチ'スケジユーリ ング部とを備えるようにすることができる。
[0024] また、請求項 18に記載されるように、請求項 16に記載の移動機用送信機において 、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送 信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変 調部と、拡散変調された送信データを周波数領域の信号に変換する FFT部と、周波 数領域に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生 成部と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換する I FFT部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザ に対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を 制御するデータ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、上記送信データのチヤネ ル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報 知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領 域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ 'スケジューリング部とを備えるように することができる。
[0025] また、請求項 19に記載されるように、請求項 16に記載の移動機用送信機において 、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送 信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変 調部と、拡散変調された送信データをパラレル信号に変換するシリアル Zパラレル変 換部と、パラレル信号に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波 数領域信号生成部と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信 号に変換する IFFT部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えら れる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部 、拡散変調部を制御するデータ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、上記送信 データのチャネル種別ならびに基地局力 与えられる各物理チャネルへの無線リソ ース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従つ て上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ 'スケジューリング部 とを備免るよう〖こすることがでさる。
[0026] また、請求項 20に記載されるように、請求項 16に記載の移動機用送信機において 、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送 信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変 調部と、拡散変調された送信データを選択分岐するスィッチ部と、選択分岐された送 信データを周波数領域の信号に変換する FFT部と、選択分岐された送信データを ノ ラレル信号に変換するシリアル Zパラレル変換部と、上記 FFT部もしくはシリアル Zパラレル変換部の出力信号を周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成 部と、周波数領域にマッピングされた信号力 時間領域の信号に変換する IFFT部と 、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御する データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、上記送信データのチャネル種別なら びに基地局力 与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報およ び当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生 成部を制御する周波数ダイバーシチ 'スケジューリング部とを備えるようにすることが できる。
発明の効果
[0027] 本発明の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動 機用送信機にあっては、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとの分離 についてのコード分離の非採用、周波数ダイバーシチおよびマルチユーザダイバー シチの有効な適用、パワーランビング技術の非採用、データレートに応じた無線リソ ースの割り当て等を行うようにして 、るので、次世代の移動無線通信システムの環境 下にお 、て、移動無線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおける 物理チャネルの無線リソース割り当てを適切に行うことができる。 図面の簡単な説明
[0028] [図 1]従来の W— CDMAにおける衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネル の CDMによる多重の概念図である。
[図 2]上りリンクにおける物理チャネルの例を示す図である。
[図 3]衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルの多重方法の例を示す図で ある。
[図 4]衝突型のチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。
[図 5]スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対する無線リソース 割り当て方法の例を示す図である。
[図 6]スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対する無線リソー ス割り当て方法の例を示す図である。
[図 7]周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合における 割り当ての例を示す図である。
[図 8]周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合における チャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。
[図 9]周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合における割り当ての 例を示す図である。
[図 10]周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合におけるチャンク内 のサブチャンク化の例を示す図である。
[図 11]シングルキャリア方式に対応した時間領域処理による移動機用送信機の構成 例を示す図である。
[図 12]シングルキャリア方式に対応した周波数領域処理による移動機用送信機の構 成例を示す図である。
[図 13]マルチキャリア方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図である。
[図 14]シングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の両方式に対応した移動機用 送信機の構成例を示す図である。
符号の説明
[0029] 101 送信データ生成部 102 チャネル符号化部
103 データ変調部
104 拡散変調部
105 シンボル繰り返し部
106 周波数オフセット付加部
107 CPZZP付与部
108 データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部
109 周波数ダイバーシチ 'スケジューリング制御部
110 Qポイント FFT部
111 周波数領域信号生成部
112 Nsubポイント IFFT部
113 S,P変換部
114 周波数領域信号生成部
115 スィッチ部
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明の好適な実施形態につき図面に沿って説明する。
[0031] 図 2は上りリンクにおける物理チャネルの例を示す図である。図 2において、上りリン クの物理チャネルは、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルに大別され る。衝突型のチャネルには、短いデータや上位の制御信号を送るときに用いられるチ ャネルであるランダムアクセスチャネル、スケジューリング型のデータチャネルを送信 する前にスケジューリングのための予約情報を送るチャネルである予約パケットチヤ ネル等が含まれる。
[0032] スケジューリング型のチャネルは、チャネル状態に応じてスケジューリングを行うチヤ ネルとチャネル状態に応じな 、スケジューリングを行うチャネルに分かれる。チャネル 状態に応じてスケジューリングを行うチャネルには、パケットデータを送るチャネルで ある共有データチャネルが含まれる。また、チャネル状態に応じないスケジューリング を行うチャネルには、制御情報を送信するチャネルである共有制御チャネルが含ま れる。ただし、固定的な割り当てをする場合、この共有制御チャネルは個別制御チヤ ネルと考えることもできる。
[0033] 図 3は本発明における衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルの多重方 法の例を示す図である。図 3 (a)は衝突型のチャネル Chiとスケジューリング型のチヤ ネル Ch2とを時分割方式（TDM : Time Division Multiplex)で無線リソースを割り当て ることで多重を行う場合を示している。図 3 (b)は衝突型のチャネル Chiとスケジユー リング型のチャネル Ch2とを周波数分割方式（FDM : Frequency Division Multiplex) で無線リソースを割り当てることで多重を行う場合を示して 、る。図 3 (c)は衝突型の チャネル Chiとスケジューリング型のチャネル Ch2とを時分割方式と周波数分割方 式のハイブリッド方式で無線リソースを割り当てることで多重を行う場合を示して 、る。 従来の W— CDMAでは、前述したように、 CDMで多重していたためコード間干渉に よる劣化が問題とされていたが、時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方 式と周波数分割方式のハイブリッド方式の ヽずれかとすることで、時間的な!/、し周波 数的に完全に分けることができ、そのような問題はなくなる。なお、図 3 (b)、 （c)では 衝突型のチャネル Chiおよびスケジューリング型のチャネル Ch2の周波数帯域が全 チャネル帯域を連続的に使う図 3 (a)の場合に比べて減少する力 従来の W—CDM Aでは 5MHzであったチャネル帯域が次世代の移動無線通信システムでは 20MHz 程度に拡大されるため、周波数ダイバーシチ効果を得るのに十分な帯域幅を確保す ることができる。また、図 3 (b)、 （c)に示すように、衝突型のチャネル Chiとスケジユー リング型のチャネル Ch2を全チャネル帯域にまたがって分散しているため、この点か らも十分な周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
[0034] なお、本発明は、 DS— CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access) 、 IFDMA (Interleaved Frequency Division Multiple Access)、 VSCRF - CDMA (V ariable Spreading and Chip Repetition Factors - Code Division Multiple Access)等 のシングノレキャリア方式、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、 Sp read OFDM, MC - CDMA (Multi-Carrier Code Division Multiple Access)、 VS F― Spread OFDM (Variable Spreading Factor - Spread Orthogonal Frequency D ivision Multiplexing)等のマルチキャリア方式のいずれかに限定されるものではなく、 両方式に適用することができる。 [0035] 次に、図 4は衝突型のチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図で ある。図 4 (a) (b)は、衝突型のチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てる場合を 示しており、図 4 (a)では割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成するよ うにし、図 4 (b)では割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラム（Comb- Shaped Spectrum)を形成するようにしたものである。図 4 (a)の連続的なスペクトラムの場合の 衝突は CDMA等によって行われ、図 4 (b)の櫛の歯状のスペクトラムの場合は櫛の 歯の周波数領域上の位置をずらすことによる FDMAおよび CDMA等によって行わ れる。また、図 4 (c) (d)は、衝突型のチャネルに対し、単一もしくは複数のチャンクか らなる周波数ブロックを割り当てる場合を示しており、図 4 (c)では割り当てた周波数 帯域に連続的なスペクトラムを形成するようにし、図 4 (d)では割り当てた周波数帯域 に櫛の歯状のスペクトラムを形成するようにしたものである。この場合も、図 4 (c)の連 続的なスペクトラムの場合の衝突は CDMA等によって行われ、図 4 (d)の櫛の歯状 のスペクトラムの場合は FDMAおよび CDMA等によって行われる。
[0036] 前述したように、衝突型のチャネルによる信号は、その後の基地局側のスケジユーリ ングに基づいたスケジューリング型のチャネルによりパケットデータの送信が行われる 前提となるものであることから、干渉によるエラーが少なく短時間のうちに有効に基地 局側に伝達される必要があるが、図 4 (a) (b)の場合は全チャネル帯域にわたって信 号が分散されるため大きな周波数ダイバーシチ効果が得られ、受信信号の変動が減 少して安定した通信が可能となる。従って、送信電力密度を低減することが可能とな り、従来行われていたパワーランビング技術を非採用あるいは軽減することができ、 ノ ヮ一ランビング技術に起因した遅延の発生を防止することができる。
[0037] なお、図 4 (c) (d)の場合は衝突型のチャネルの周波数帯域が図 4 (a) (b)の全チヤ ネル帯域を使う場合に比べて減少する力 従来の W— CDMAでは 5MHzであった チャネル帯域が次世代の移動無線通信システムでは 20MHz程度に拡大されるため 、周波数ダイバーシチ効果を得るのに十分な帯域幅を確保することができる。
[0038] また、図 4 (b) (d)のような櫛の歯状のスペクトラムを形成し、他のユーザ (移動機）と 周波数をずらすことで、 FDMにより干渉を低減することが可能である。
[0039] 更に、図 4 (a) (b)は送信データのデータレートが大きい場合に有利であり、図 4 (c) (d)は送信データのデータレートが小さい場合に有利である。すなわち、送信データ のデータレートが小さい場合、図 4 (a) (b)によれば送信電力密度が小さくなり、受信 時のチャネル推定精度が劣化するという問題があるが、その場合は図 4 (b) (d)のよう に周波数帯域を狭くすることで不必要に大きな帯域幅を用いな 、ようにし、チャネル 推定精度の劣化を防止することができる。
[0040] 図 5はスケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対する無線リソー ス割り当て方法の例を示す図であるが、前述した図 4の衝突型のチャネルの場合と同 様の無線リソース割り当てを行っている。すなわち、共有制御チャネルは、チャネル 状態に応じた適応制御および ARQ (Automatic Repeat reQuest)に必須のものであり 、低いブロックエラーレート（BLER)が要求されるとともに、それ自体には ARQの適 用ができないため、周波数ダイバーシチ効果による安定性を重視している。なお、要 求されるブロックエラーレートとチャネル推定精度とのトレードオフにより、低いブロッ クエラーレートが要求される場合は図 5 (a) (b)を採用し、要求されるブロックエラーが あまり低くな 、場合は図 5 (c) (d)を採用することができる。
[0041] 次に、図 6はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対する無 線リソース割り当て方法の例を示す図である。図 6 (a)はスケジューリング型のチヤネ ルのうちの共有データチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当て、時間領域 (Time Domain)でユーザ # 1、 # 2、 # 3、 · · ·のスケジューリングを行う場合を示している。こ の場合、最も大きな周波数ダイバーシチ効果が得られる反面、マルチユーザダイバ ーシチ効果は小さい。なお、 CQI (Channel Quality Indicator)測定のための上りリン クで送信するパイロットは、全チャネル帯域についてのものとなる。
[0042] 図 6 (b)はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波 数領域（Frequency Domain)のチャンク（Chunk)を固定し（大きなデータのユーザに ついては、 2つ以上のチャンクが固定的に割り当てられる場合を含む）、時間領域で スケジューリングを行う場合を示している。この場合、マルチユーザダイバーシチ効果 が時間領域についてのみのものとなる。チャンクの周波数帯域としては、大きなデー タのユーザを収容可能とするため、大きなサイズのものが要求される。例えば、 1. 25
MHz、 5MHz、 10MHz、 20MHzといったものが想定される。なお、 CQI測定のた めの上りリンクで送信するパイロットは、事前にアサインされた帯域についてのものと なる。
[0043] 図 6 (c)はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波 数領域および時間領域（Frequency and Time Domain)のチャンクでスケジューリング を行う場合を示している。この場合、周波数領域および時間領域の両者に渡って大 きなマルチユーザダイバーシチ効果が得られる。チャンクの周波数帯域としては、マ ルチューザダイバーシチ効果を得るため、小さなサイズのものが要求される。例えば 、 0. 3125MHz, 0. 625MHz、 1. 25MHz、 2. 5MHz、 5MHz、 10MHz、 20M Hzといったものが想定される。なお、 CQI測定のための上りリンクで送信するパイロッ トは、どの周波数帯域にスケジューリングされるかわ力もないため、全チャネル帯域に ついてのものとなる。
[0044] 図 7は図 6 (b)の周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う 場合における割り当ての例を示す図である。図 7 (a)は周波数方向の個々のチャンク C1〜C4に別々のユーザがスケジューリングされた状態を示している。図 7 (b)は隣り 合うチャンク Cl、 C2が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示しており、ここで は無線パラメータの中心周波数を 2つのチャンク Cl、 C2の中心にずらし、帯域幅を 2 倍とし、一つのチャンクと同等に動作させるようにした状態を示している。もちろん、 2 つのチャンクとして動作させることも可能である。図 7 (c)は隔たったチャンク Cl、 C3 が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示している。
[0045] 図 8は図 6 (b)の周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う 場合におけるチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。すなわち、データレ ートが低 、場合にチャンクを単位にユーザを割り当てたのでは、チャンクの帯域（図 では 5MHzと例示）を有効に利用することができないため、 1つのチャンクに複数の ユーザを多重するようにしたものである。図 8 (a)は個々のチャンク Cを更に櫛の歯状 のスペクトラムによる周波数分割により多重を行う場合の例を示している。この場合、 1つの櫛の歯の帯域力 S小さくなり過ぎると、位相ノイズの影響を受けやすくなるため、 最小サイズに留意する必要がある。また、図 8 (b)は通常の周波数分割により多重を 行う場合の例を示している。なお、櫛の歯状のスペクトラムあるいは通常の周波数分 割に代え、時間分割もしくはコード分割により多重を行うようにしてもよい。
[0046] 図 9は図 6 (c)の周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合における 割り当ての例を示す図である。図 9 (&)は周波数方向の個々のチャンクじ1〜じ16に 別々のユーザがスケジューリングされた状態を示している。図 9 (b)は連続するチャン ク C1〜C8が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示しており、ここでは無線パ ラメータの中心周波数をチャンク C1〜C8の中心にずらし、帯域幅を 8倍とし、一つの チャンクと同等に動作させるようにした状態を示している。もちろん、 8つのチャンクと して動作させることも可能である。図 9 (c)は隔たったチャンク Cl、 C3、 C4、 C7、 CI 0、 C12、 C15、 C16が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示している。
[0047] 図 10は図 6 (c)の周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合におけ るチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。この場合も、データレートが低い 場合にチャンクを単位にユーザを割り当てたのでは、チャンクの帯域（図では 1. 25 MHzと例示）を有効に利用することができないため、 1つのチャンクに複数のユーザ を多重するようにしたものである。図 10 (a)は個々のチャンク Cを更に櫛の歯状のス ぺクトラムによる周波数分割により多重を行う場合の例を示している。この場合、 1つ の櫛の歯の帯域が小さくなり過ぎると、位相ノイズの影響を受けやすくなるため、最小 サイズに留意する必要がある。また、図 10 (b)は通常の周波数分割により多重を行う 場合の例を示している。なお、櫛の歯状のスペクトラムあるいは通常の周波数分割に 代え、時間分割もしくはコード分割により多重を行うようにしてもよい。
[0048] 次に、図 11はシングルキャリア方式に対応した時間領域処理による移動機用送信 機の構成例を示す図である。図 11において、移動機用送信機は、送信データを生 成する送信データ生成部 101と、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号 化部 102と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部 103と、変 調された送信データを拡散変調する拡散変調部 104とを備えている。また、拡散変 調された送信データのシンボル（チップ）を繰り返すシンボル繰り返し部 105と、シン ボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数オフ セット付加部 106と、周波数オフセットの与えられた送信データにガードインターバル としての CP (Cyclic Prefix)もしくは ZP (Zero Padding)を付与する CPZZP付与部 10 7とを備えている。 CPZZP付与部 107の出力信号は、図示しないフィルタリングを経 て RF (Radio Frequency)送信部に与えられて送信される。
[0049] 更に、制御部として、送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該 ユーザに対する MCS (Modulation and Coding Scheme)情報に従ってチャネル符号 化部 102、データ変調部 103、拡散変調部 104を制御するデータ変調 ·拡散率 *チャ ネル符号化制御部 108と、送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられ る各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するス ケジユーリング結果情報に従ってシンボル繰り返し部 105、周波数オフセット付加部 1 06を制御する周波数ダイバーシチ 'スケジューリング制御部 109とを備えている。
[0050] 動作にあっては、送信データのチャネル種別、すなわち、衝突型のチャネルである の力スケジューリング型のチャネルであるの力 更に、スケジューリング型のチャネル である場合は共有制御チャネルであるのか共有データチャネルであるのかに従い、 データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部 108および周波数ダイバーシチ'スケジ ユーリング制御部 109の制御のもと、図 3に示した多重方法に従った無線リソース割り 当てを行って送信信号を生成し、更に、各チャネルにっき図 4〜図 6に示した無線リ ソース割り当てを行って送信信号を生成する。
[0051] ここで、図 11のシンボル繰り返し部 105では、拡散変調部 104の出力信号であるチ ップを Q個ずつブロック化して圧縮し、 CRF (Chip Repetition Factor)回に渡って繰り 返す。 CRF= 1とした場合 (繰り返さない場合）は、図 4 (a) (c)、図 5 (a) (c)に示した 連続的なスペクトラムを形成するものとなり、 CRF〉1とした場合は図 4 (b) (d)、図 5 (b ) (d)に示した櫛の歯状のスペクトラムを形成するものとなる。
[0052] 図 12はシングルキャリア方式に対応した周波数領域処理による移動機用送信機の 構成例を示す図である。図 11では時間領域処理により櫛の歯状のスペクトラムを形 成するようにして 、たが、この図 12の構成では周波数領域の処理により同様な処理 を行えるようにしている。図 12において、移動機用送信機の構成は、図 11における シンボル繰り返し部 105および周波数オフセット付加部 106に代えて、拡散変調され た送信データを周波数領域の信号に変換する Qポイント FFT部 110と、周波数領域 に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部 11 1と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換する Nsu bポイント IFFT部 112とが設けられ、周波数ダイバーシチ 'スケジューリング制御部 1 09により周波数領域信号生成部 111が制御される点が異なり、他の構成は同様であ る。
[0053] ここで、図 12の Qポイント FFT部 110では、拡散変調された送信データを Q個の周 波数領域の信号に変換し、周波数領域信号生成部 111ではレート変換を行ってサ ブキャリア数 Nsub ( = Q X CRF)に枠を拡大し、当該ユーザ毎の周波数オフセットを 与え当該ユーザの割り当て部分以外には「0」を付加する。そして、 Nsubポイント IFF T部 112ではサブキャリア数 Nsubの周波数領域の信号力も逆フーリエ変換を行って 時間領域の信号に変換する。 CRF= l (Nsub = Q)とした場合は、図 4 (a) (c)、図 5 ( a) (c)に示した連続的なスペクトラムを形成するものとなり、 CRF〉1とした場合は図 4 ( b) (d)、図 5 (b) (d)に示した櫛の歯状のスペクトラムを形成するものとなる点は同様 である。
[0054] 次に、図 13はマルチキャリア方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図で ある。図 13において、移動機用送信機の構成は、図 12における Qポイント FFT部 11 0および周波数領域信号生成部 111に代えて、拡散変調された送信データ (シリア ル信号)をパラレル信号に変換する SZP変換部 113と、ノ ラレル信号に変換された 送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部 114とが設けられ 、周波数ダイバーシチ 'スケジューリング制御部 109により周波数領域信号生成部 11 4が制御される点が異なり、他の構成は同様である。
[0055] ここで、図 13の SZP変換部 113は拡散変調された送信データを Nsub個の信号に 変換して周波数領域信号生成部 114に渡すが、周波数領域信号生成部 114におけ るサブキャリアへのマッピングにお 、て、当該ユーザの送信データを連続してマツピ ングすれば図 4 (a) (c)、図 5 (a) (c)に示した連続的なスペクトラムを形成するものと なり、所定の間隔をあけてマッピングすれば図 4 (b) (d)、図 5 (b) (d)に示した櫛の歯 状のスペクトラムを形成するものとなる。
[0056] 次に、図 14はシングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の両方式に対応した 移動機用送信機の構成例を示す図である。これは、図 12に示したシングルキャリア 方式の構成と図 13に示したマルチキャリア方式の構成とをノヽイブリツドにしたもので あり、拡散変調部 104の後段に、拡散変調された送信データを Qポイント FFT部 110 と SZP変換部 113に選択分岐するスィッチ部 115を設けて 、る。
[0057] 動作としては、スィッチ部 115が Qポイント FFT部 110側を選択して 、る状態では図 12に示したシングルキャリア方式と同じになり、スィッチ部 115が SZP変換部 113側 を選択している状態では図 13に示したマルチキャリア方式と同じになる。
[0058] 以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体 例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣 旨および範囲力 逸脱することなぐこれら具体例に様々な修正および変更を加える ことができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本 発明が限定されるものと解釈してはならない。
[0059] 本国際出願は、 2005年 3月 31日に出願された日本国特許出願第 2005— 10549 8号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 無線通信システムの移動機力も基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの 無線リソース割り当て方法であって、
衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方 式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って 割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て 方法。
[2] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記衝突型のチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てることを特徴とする上りリ ンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[3] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記衝突型のチャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てること を特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[4] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記衝突型のチャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数 帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り 当て方法。
[5] 請求項 2に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成することを特徴とする上りリン クにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[6] 請求項 2に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成することを特徴とする上りリ ンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[7] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、全チャネル 帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り 当て方法。
[8] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、単一もしくは 複数の周波数ブロックを割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネル の無線リソース割り当て方法。
[9] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、データレート の大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクに おける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[10] 請求項 7に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成することを特徴とする上りリン クにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[11] 請求項 7に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成することを特徴とする上りリ ンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[12] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、全チャネル 帯域を割り当て、時間領域でスケジューリングを行うことを特徴とする上りリンクにおけ る物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[13] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジュ一リング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領 域の周波数ブロックを固定し、時間領域でスケジューリングを行うことを特徴とする上 りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[14] 請求項 1に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記スケジュ一リング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領 域および時間領域の周波数ブロックでスケジューリングを行うことを特徴とする上りリ ンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[15] 請求項 13に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法に おいて、
上記周波数ブロック内に、櫛の歯状のスペクトラムによる周波数分割、通常の周波 数分割、時間分割、もしくは、コード分割により多重を行うことを特徴とする上りリンク における物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
[16] 衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方 式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って 割り当てて送信を行う手段を備えたことを特徴とする移動機用送信機。
[17] 請求項 16に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データのシンボルを繰り返すシンボル繰り返し部と、 シンボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数 オフセット付加部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御する データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、 上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへ の無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情 報に従って上記シンボル繰り返し部、周波数オフセット付加部を制御する周波数ダイ バーシチ 'スケジューリング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
[18] 請求項 16に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データを周波数領域の信号に変換する FFT部と、 周波数領域に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信 号生成部と、
周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換する IFFT 部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御する データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへ の無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情 報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ'スケジユー リング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
[19] 請求項 16に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データをパラレル信号に変換するシリアル Zパラレル変換部と パラレル信号に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域 信号生成部と、 周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換する IFFT 部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御する データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへ の無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情 報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ'スケジユー リング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
請求項 16に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データを選択分岐するスィッチ部と、
選択分岐された送信データを周波数領域の信号に変換する FFT部と、 選択分岐された送信データをパラレル信号に変換するシリアル Zパラレル変換部と 上記 FFT部もしくはシリアル Zパラレル変換部の出力信号を周波数領域にマツピン グする周波数領域信号生成部と、
周波数領域にマッピングされた信号力も時間領域の信号に変換する IFFT部と、 上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対する MCS情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御する データ変調 ·拡散率 ·チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへ の無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情 報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ'スケジユー リング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
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