WO2007108073A1

WO2007108073A1 - 制御情報シグナリング方法および基地局

Info

Publication number: WO2007108073A1
Application number: PCT/JP2006/305423
Authority: WO
Inventors: Noriyuki Fukui
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-27

Abstract

　本発明にかかる制御情報シグナリング方法は、基地局とその基地局がカバーするサービスエリアに属する単一または複数の端末とから構成される通信システムにおいて、システム周波数帯域が複数の周波数群に分割され、かつ、時間軸方向のサブフレーム単位でスケジューリングを行う場合の制御情報シグナリング方法であって、スケジューリング部（１３）が、各端末から得られる品質情報に基づいてデータエリアを割り当てる端末および当該各端末に割り当てる周波数群を含む所定のスケジューリング情報を生成し、制御情報生成／配置部（１５）が、データエリアの割り当て対象となっている端末に対してそれぞれ同一の周波数幅で制御情報エリアを割り当て、さらに、各端末に対応する制御情報を生成し、変調／送信部（１４）が、スケジューリング情報および制御情報エリアの周波数情報に基づいて制御情報をデータとともに端末宛に送信する。

Description

明細書

制御情報シグナリング方法および基地局

技術分野

[0001] 本発明は、周波数軸上の複数の通信チャネルを用いて通信を行う場合の制御情報シグナリング方法に関するものであり、特に、複数の通信チャネルのスケジユーリング情報を、制御チャネルを用いて端末に通知する場合の制御情報シグナリング方法および基地局に関するものである。

背景技術

[0002] たとえば、下記非特許文献 1 (図 7参照）には、下り（基地局→端末方向）回線において、データチャネル HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Chann el)とそれに付随する制御チャネル HS- SCCH (High Speed Shared Control Chann el)のタイミングが示されている。ここでは、 WCDMA方式が採用されており、特に、 H S-PDSCHを使ったデータ伝送では、コード，変調方式，誤り訂正符号ィ匕率をチヤネル品質に合わせて適応的に選択する。これらのデータに付随する制御情報をあらかじめ通知するために使用するチャネルが HS-SCCHである。 HS-SCCHは、端末に共通なチャネルであり、情報の中に宛先端末の IDに相当する情報が入っている。従つて、基地局の配下にある全端末は、このチャネルをモニタリングし、宛先として自局 I Dを検出することで、自局宛であるかどうかを判定する。そして、自局宛である場合には、コード数，変調方式，誤り訂正符号化率等の情報を用い、検出した HS-SCCHに続く HS-PDSCHを受信、復号する。その他、 HS-SCCHには、再送に関する情報等も含まれている。

[0003] ところで、現在、 3GPPにお、ては、新たな無線方式を採用した無線ネットワークの検討が LTE (Long Term Evolution)の名の下でなされている。この無線方式では、 WCDMAの特徴であるコードによる通信チャネル定義は行わず、周波数軸上に複数の通信チャネルを定義し (OFDMA)、品質状態に応じて、通信に使用する周波数軸上のチャネルを選択する（基地局スケジューリング)。

[0004] 図 8は、基地局スケジューリングの様子を示す図である。システム周波数帯域が複数の周波数群に分けられ (一つの周波数群は複数の周波数 (以後サブキャリアと呼ぶ)から構成される）、時間軸方向のサブフレーム単位でスケジューリングを行う。すなわち、サブフレーム周期で各周波数群（ # 1〜 # 6)に割り当てる端末 (以後 UEと呼ぶ）を選択する。サブフレームは、制御情報エリア（第 1シンボル）、データエリア（第 3〜7シンボル）に分けられ、制御情報エリアは、上記 HS-SCCHと同様の働きを持つことになる。なお、 LTEでは、コードではなぐデータエリアにおいて選択された周波数群が制御情報エリア内の付随制御情報で示される。図 8の最初のサブフレームでは、 UE1向けに周波数群 # 1および # 2が選択され、その他、 UE2向けに周波数群 # 3、 UE3向けに周波数群 # 4〜# 6がそれぞれ選択され、これらの情報が制御情報エリアにて通知される。

[0005] また、第 2シンボルにあるパイロットは、受信局にとって既知のビットパターンが配置され、この受信信号の劣化状態を把握することにより無線伝送路の様子が推測でき、既知でない制御情報やデータの受信、復号が可能となる。また、 UEが基地局に報告するチャネル品質の測定にもパイロットは使用される。

非特許文献 1 : 3GPP TS25.211 V6.6.0 7.8節 Figure35

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 前述したように、 LTEでは、周波数軸上に通信チャネルが複数存在し、データ伝送する際には、各 UEに対してできるだけ最良なチャネルを選択する。その一方で、制御情報エリアの使い方については、未だ詳細が決定していない。ただし、 HS-SCCH と同様に、端末の IDに相当する情報を使用して宛先端末を特定する方法が有力視されている。

[0007] 図 9は、制御情報エリアの使い方の一例を示す図である。第 1サブフレームでは、 3 つの UEがデータエリアに配置され (UE1, UE2, UE3)、一方、第 2サブフレームでは、 4つの UEがデータエリアに配置されている（UE1, UE3, UE4, UE5)。制御情報エリアを見ると、スケジューリングされた UE数に合わせてエリアを等分している。従つて、第 1サブフレームと第 2サブフレームとを比べると、 1つの UE向けに使用されている周波数幅が異なっている。周波数幅が異なることは、サブキャリア数が異なることを意味し、受信局は、あらゆる周波数幅 (サブキャリア数)の可能性で受信、復号を試行しなければならな、ことになり、膨大な処理量を必要とする。

[0008] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サブフレーム毎に割り当てる UE数が異なる場合であっても、制御情報の受信、復号を簡単な構成で実現することが可能な制御情報シグナリング方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にカゝかる制御情報シグナリング方法は、基地局とその基地局がカバーするサービスエリアに属する単一または複数の端末とから構成される通信システムにおいて、システム周波数帯域が複数の周波数群に分割され、かつ、時間軸方向のサブフレーム (データエリアおよび制御情報エリアを含む）単位でスケジューリングを行う場合の制御情報シグナリング方法であつて、前記各端末から得られる品質情報に基づいて、データ伝送を行うためのデータエリアを割り当てる端末、および当該各端末に割り当てる周波数群、を含む所定のスケジューリング情報を生成するスケジューリングステップと、データエリアの割り当て対象となって!/、る端末に対して、それぞれ同一の周波数幅で制御情報エリアを割り当て、さらに、各端末に対応する制御情報を生成し、当該制御情報エリアの周波数情報および当該制御情報を出力する制御情報生成ステップと、前記スケジューリング情報および前記制御情報エリアの周波数情報に基づ!、て、前記制御情報をデータとともに端末宛に送信する送信ステップと、を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0010] 本発明に力かる制御情報シグナリング方法にぉ、ては、サブフレーム毎に割り当てる端末数が異なる場合であっても、各端末は、制御情報エリアの受信、復号を、従来技術と比較して簡単な構成で実現できる、 t 、う効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]図 1は、実施の形態 1における基地局スケジューリングの様子を示す図である。

[図 2]図 2は、基地局スケジューリングを実現するための通信システムの構成を示す図である。

[図 3]図 3は、制御情報エリアにおいて空きが生じた場合の使用方法を示す図である

O 圆1— 41—]図 4は、制御情報エリアにおいて空きが生じた場合の使用方法を示す図である

[図 5]図 5は、制御情報に直交符号を用い、複数 UEで制御情報エリアを共有している様子を示す図である。

[図 6]図 6は、全制御情報エリアを、スケジューリングされた全 UEで共有した場合を示す図である。

[図 7]図 7は、 HS-PDSCHと HS-SCCHのタイミングを示す図である。

[図 8]図 8は、従来の基地局スケジューリングの様子を示す図である。

[図 9]図 9は、従来の制御情報エリアの使い方の一例を示す図である。

符号の説明

受信 Z復調部

12 受信信号解析部

13 スケジューリング咅

14 変調 Z送信部

15 制御情報生成 Z配置部

16 データバッファ部

21 受信 Z復調部

22 品質情報整理部

23 ACKZNACK生成部

24 送信信号選択部

25 変調 Z送信部

発明を実施するための最良の形態

013] 以下に、本発明にかかる制御情報シグナリング方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。ここでは、少なくとも 1つの基地局とその基地局がカバーするサービスエリアに属する複数（1つを含む）の端末カゝら構成される通信システムにおいて、複数の通信チャネルを用いて通信を行う場合の制御情報シグナリング方法について説明する。 [0014] 実施の形態 1.

図 1は、本実施の形態における基地局スケジューリングの様子を示す図であり、特に、スケジューリングした端末 (UE)数にかかわらず、一つの UEに割り当てる制御情報エリアの周波数幅を固定とする場合の、制御情報シグナリング方法を示している。本実施の形態においては、第 1サブフレームでは 3台の UEがデータエリアに割り当てられ (UE1, UE2, UE3)、第 2サブフレームでは 4台の UEが割り当てられている力 S (UE1, UE3, UE4, UE5)、制御情報エリアでの幅は両サブフレームとも同一である。

[0015] このように、一つの UEに割り当てる制御情報エリアの周波数幅 (サブキャリア数)を固定にすることで、サブフレーム毎に割り当てる UE数が異なる場合であっても、受信局である各 UEは、制御情報エリアの受信、復号を簡単な構成で実現できる。なお、図 1では、一つの UEに割り当てる制御情報エリアの周波数幅は一周波数群と一致しているが、これは一例であり、一つの UEに対する制御情報として 2つ以上の周波数群を使用することを制限するものではない。制御情報エリアの周波数幅は、たとえば、システムとして決定しておくか、または、 UEが基地局と通信を開始する前の事前情報のやり取りで決定する。また、第 2シンボルのノィロット以外のエリアを制御情報伝送用に使用することも可能である。

[0016] また、図 1においては、制御情報エリアが使用されているもののうちの特定の周波数群を見た場合、制御情報エリアの割り当て UEに対応する周波数群とデータエリアの割り当て UEに対応する周波数群力同一の周波数群となっている。ここでは、制御情報エリアの周波数を特定の UEのために選択する際、対象 UEのデータエリアとして割り当てられた周波数群の中から一つを選択している。一般的なデータエリアのスケジユーリングでは、割り当てる UEにとつて良、チャネル品質を持って、る周波数群を選択する。したがって、データエリアとして割り当てられた周波数群の中から、制御情報としての周波数分群を選択すると、制御情報の受信においても高い受信確率を得ることができる。

[0017] 図 2は、上記基地局スケジューリングを実現するための通信システム (基地局および UE)の構成を示す図であり、基地局は、受信 Z復調部 11,受信信号解析部 12,スケジユーリング部 13,変調 Z送信部 14,制御情報生成 Z配置部 15,データバッファ部 16を備え、 UEは、受信 Z復調部 21,品質情報整理部 22, ACKZNACK生成部 23,送信信号選択部 24,変調 Z送信部 25を備えている。

[0018] 図 2において、 UEでは、品質測定のため、基地局力送られてくるパイロット信号を受信し、受信 Z復調部 21において得られる品質情報 (たとえば、希望波受信信号電力対干渉波信号電力比)を品質情報整理部 22へ転送する。品質情報整理部 22では、品質情報を報告用に加工し、加工後の品質情報を送信信号選択部 24に渡す。また、 UEでは、データを受信した場合、 ACKZNACK23が、受信 Z復調部 21における受信成功または失敗の情報に基づいて、受信成功であれば ACK信号を、受信失敗であれば NACK信号を生成し、これらを送信信号選択部 24に渡す。送信信号選択部 24では、あらカゝじめ規定されてヽる品質報告および ACKZNACKの送信タイミングから、送信すべき信号を選択し、変調 Z送信部 25へ転送する。変調 Z送信部 25では、転送されてきた信号を変調し基地局へ送信する。

[0019] また、基地局においては、受信 Z復調部 11にて受け取った信号を受信信号解析部 12へ転送する。受信信号解析部 12では、品質報告， ACKZNACKの識別を行い、品質情報または ACKZNACK情報をスケジューリング部 13へ送る。スケジユーリング部 13では、得られた品質情報に基づいて、データ伝送を割り当てる UE、各 U Eに割り当てる周波数群、および適切な変調方式や誤り訂正符号化率、等のスケジユーリング情報を決定する。また、 ACKZNACKの結果により、新規データを送信するの力、既に 1回以上送ったデータの再送を行うの力を判断する。そして、スケジユーリング部 13は、データとともに、上記で決定した周波数群，変調方式，誤り訂正冗長度の情報を変調 Z送信部 14に送り、変調 Z送信部 14が、誤り訂正符号化，変調を行う。

[0020] また、スケジューリング部 13が出力する情報は、データを除き制御情報生成 Z配置部 15にも通知され、制御情報生成 Z配置部 15では、上記図 1に示す本実施の形態の制御情報シグナリング処理、すなわち、制御情報エリアの周波数選択と制御情報の生成を行い、変調 Z送信部 14に対して制御情報と周波数情報を送る。変調 Z送信部 14では、変調後の制御情報を、指定の周波数で UEに向けてデータとセットで送信する。また、このとき、パイロット信号も挿入する。なお、データバッファ部 16は、上位レイヤ力も到着した各 UE向けのデータをバッファリングするブロックである。

[0021] つぎに、図 3を用いて、制御情報エリアにおいて空きが生じた場合の使用方法 (上記制御情報生成 Z配置部 15による制御）を説明する。本実施の形態では、既に別周波数に配置した情報を空き周波数群に繰り返し配置し、また、たとえば、特定の周波数群に着目した場合、制御情報エリアの割り当て UEとデータエリアの割り当て UE を完全に一致させる。すなわち、図 1の第 1サブフレームでは周波数群 # 2, # 5, # 6が空きとなっているが、ここでは、図 3に示すように、対象周波数群のデータエリアで割り当てられている UEを、制御情報エリアにおいても同様に割り当てることとする。したがって、図 3の第 1サブフレームの制御情報エリアにおいては、周波数群 # 2には UE1が、周波数群 # 5, # 6には UE3が割り当てられる。

[0022] また、上記空き領域に割り当てた制御情報は、それぞれ周波数群 # 1,周波数群

# 4に載せて、るものと同一の情報を繰り返し載せる。

[0023] また、図 1の第 2サブフレームの制御情報エリアで空きとなっている周波数群 # 3, 周波数群 # 6については、図 3に示すように、それぞれ UE4, UE3が割り当てられる

[0024] このように、別周波周群に配置した制御情報を空き領域に繰り返し配置することにより、どちらかの周波数で制御情報を正しく受信、復号することによって、または、両方の情報を合成して復号することによって、制御情報の受信確率をさらに高めることができる。また、制御情報エリアの割り当て UEとデータエリアの割り当て UEとを周波数軸上で完全に一致させることにより、 UEは自局宛の制御情報を検出することのみで、それと同じ周波数群に自局宛のデータが存在することを判断でき、これにより、制御情報の内容に、明確なデータエリアの周波数配置情報を載せる必要がなくなる。なお、図 3に示す処理についても、図 2において示した装置構成で実現が可能である。

[0025] 実施の形態 2.

つづいて、実施の形態 2の制御情報シグナリング方法について説明する。なお、本実施の形態の制御情報シグナリング方法を実現する通信システムの構成は、前述した実施の形態 1の図 2と同様である。

[0026] 図 4は、制御情報エリアに空きが生じた場合における、上記図 3とは別の使用方法（上記制御情報生成 Z配置部 15による制御）を示す図である。本実施の形態においては、既に別周波数に配置した情報を空き周波数に繰り返し配置することについては図 3と同様であるが、空き周波数を割り当てる UEの選択法が異なっている。本実施の形態では、データエリアが割り当てられた UEの中から、チャネル品質が最も劣悪な UEを選択し、優先的に空き周波数を割り当てている。たとえば、周波数群 # 2, # 5, # 6が空きとなっている場合は、既にデータエリアが割り当てられている UE1, UE2, UE3の中で、たとえば、最も品質の劣悪な UE2を選択し、 UE2を全ての空きエリアに割り当てる。また、第 2サブフレームでは、一度 UE1, UE3, UE4, UE5に制御情報エリアを割り当てた後、たとえば、最も品質の劣悪な UE1と次に品質の劣悪な UE4を選択し、選択した UEを空きの周波数群 # 3, # 6に割り当てて、る。

[0027] このように、本実施の形態にぉ、ては、品質が劣悪な UEを優先的に選択して空き周波数を割り当て、同一情報を繰り返し送信することとした。これにより、品質が劣悪な UEに対して送信する制御情報の受信確率をより高めることができる。なお、本実施の形態の処理は、図 2において、スケジューリング部 13が、制御情報生成 Z配置部 15に対して、データエリアを割り当てた UEの品質情報を通知することだけで、または、品質順に UEを並べた情報を通知することだけで、実現することができる。

[0028] 実施の形態 3.

つづいて、実施の形態 3の制御情報シグナリング方法について説明する。なお、本実施の形態の制御情報シグナリング方法を実現する通信システムの構成は、前述した実施の形態 1の図 2と同様である。

[0029] 図 5は、制御情報に直交符号を用い、複数 UEで制御情報エリアを共有している様子を示す図である。たとえば、第 2サブフレームでは、周波数群 # 3と周波数群 # 4を使って、 UE4と UE5への制御情報を同時に送信している。このとき、それぞれの制御情報には、異なる直交符号が掛け合わされており、各 UEはあら力じめ通知されて V、る直交符号を用いることにより、自局宛の信号のみを抽出することができる。

[0030] たとえば、第 2フレームの例では、データエリアが 4台の UEにスケジューリングされている一方で、制御情報エリアは 3つに分けられている。この場合、前述した実施の形態で説明した方法では、 4台目の UEの制御情報を送信することができない。すなわち、データエリアに対してスケジューリング可能な UEが最大で 3台、という制限ができてしまう。そこで、本実施の形態においては、直交符号を用いて制御情報エリアを複数 UEで共有する。これにより、データエリアに対してスケジューリング可能な UE数に、前述したような制限をなくすことができる。

[0031] なお、制御情報が占める周波数幅 (サブキャリア数）は、前述した実施の形態と同様に固定とする。また、制御情報エリアを複数 UEで共有する，共有しないにかかわらず、制御情報には常に直交符号を掛け合わせる。これにより、端末は、常に直交符号が掛け合わされている前提で受信、復号処理を行い、直交符号の存在あり，なしの事前通知を行う必要がない。また、本実施の形態の処理は、変調 Z送信部 14で直交符号による拡散処理を行、、受信 Z復調部 21にお、て逆拡散処理を行うことで実現できる。

[0032] また、図 6は、全制御情報エリアを、スケジューリングされた全 UEで共有した場合を表している。ここでは、各 UEへの制御情報は、全周波数帯域を用いて送信される。産業上の利用可能性

[0033] 以上のように、本発明にかかる制御情報シグナリング方法は、周波数軸上の複数の通信チャネルを用いて通信を行う通信システムにおいて有用であり、特に、基地局が、複数の通信チャネルのスケジューリング情報を、制御チャネルを用いて端末に通知する場合に適している。

Claims

請求の範囲

[1] 基地局とその基地局がカバーするサービスエリアに属する単一または複数の端末と力も構成される通信システムにおいて、システム周波数帯域が複数の周波数群に分割され、かつ、時間軸方向のサブフレーム (データエリアおよび制御情報エリアを含む）単位でスケジューリングを行う場合の制御情報シグナリング方法であって、前記各端末力得られる品質情報に基づいて、データ伝送を行うためのデータエリァを割り当てる端末、および当該各端末に割り当てる周波数群、を含む所定のスケジユーリング情報を生成するスケジューリングステップと、

データエリアの割り当て対象となっている端末に対して、それぞれ同一の周波数幅で制御情報エリアを割り当て、さらに、各端末に対応する制御情報を生成し、当該制御情報エリアの周波数情報および当該制御情報を出力する制御情報生成ステップと

前記スケジューリング情報および前記制御情報エリアの周波数情報に基づいて、前記制御情報をデータとともに端末宛に送信する送信ステップと、

を含むことを特徴とする制御情報シグナリング方法。

[2] データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てる場合、データ伝送を行うために当該端末に割り当てられた周波数群の中から選択した周波数群を割り当てることを特徴とする請求項 1に記載の制御情報シグナリング方法。

[3] データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てた結果、当該制御情報エリアを構成する周波数群に空きがある場合、

データエリアにぉ、て前記空、て、る周波数群が割り当てられて、る端末を、制御情報エリアにおいても同様に割り当てることを特徴とする請求項 2に記載の制御情報シグナリング方法。

[4] 前記空いている周波数群に載せる制御情報として、当該周波数群に割り当てられた端末に対応する生成済みの制御情報を、繰り返し載せることを特徴とする請求項 3 に記載の制御情報シグナリング方法。

[5] データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てた結果、当該制御情報エリアを構成する周波数群に空きがある場合、

データエリアの割り当て対象となって、る端末の中からチャネル品質の劣悪な端末を選択し、選択された端末に優先的に空き周波数群を割り当てることを特徴とする請求項 2に記載の制御情報シグナリング方法。

[6] 前記空、て、る周波数群に載せる制御情報として、前記選択された端末に対応する生成済みの制御情報を、繰り返し載せることを特徴とする請求項 5に記載の制御情報シグナリング方法。

[7] 制御情報に直交符号を用い、複数の端末で制御情報エリアの一部または全部を共有することを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一つに記載の制御情報シグナリング方法。

[8] 自局がカバーするサービスエリアに属する単一または複数の端末とともに通信システムを構成し、さらに、システム周波数帯域が複数の周波数群に分割された状態において、時間軸方向のサブフレーム (データエリアおよび制御情報エリアを含む）単位でスケジューリングを行う基地局であって、

前記各端末力得られる品質情報に基づいて、データ伝送を行うためのデータエリァを割り当てる端末、および当該各端末に割り当てる周波数群、を含む所定のスケジユーリング情報を生成するスケジューリング手段と、

データエリアの割り当て対象となっている端末に対して、それぞれ同一の周波数幅で制御情報エリアを割り当て、さらに、各端末に対応する制御情報を生成し、当該制御情報エリアの周波数情報および当該制御情報を出力する制御情報生成手段と、前記スケジューリング情報および前記制御情報エリアの周波数情報に基づいて、前記制御情報をデータとともに端末宛に送信する送信手段と、

を備えることを特徴とする基地局。

[9] 前記制御情報生成手段は、

データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てる場合、データ伝送を行うために当該端末に割り当てられた周波数群の中から選択した周波数群を割り当てることを特徴とする請求項 8に記載の基地局。

[10] 前記制御情報生成手段は、データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てた結果、当該制御情報エリアを構成する周波数群に空きがある場合、データエリアにお V、て前記空!、て、る周波数群が割り当てられて!/、る端末を、制御情報エリアにぉヽても同様に割り当てることを特徴とする請求項 9に記載の基地局。

[11] 前記空いている周波数群に載せる制御情報として、当該周波数群に割り当てられた端末に対応する生成済みの制御情報を、繰り返し載せることを特徴とする請求項 1 0に記載の基地局。

[12] 前記制御情報生成手段は、

データエリアの割り当て対象となっている端末に対して制御情報エリアを割り当てた結果、当該制御情報エリアを構成する周波数群に空きがある場合、データエリアの割り当て対象となって、る端末の中からチャネル品質の劣悪な端末を選択し、選択された端末に優先的に空き周波数群を割り当てることを特徴とする請求項 9に記載の基地局。

[13] 前記空いている周波数群に載せる制御情報として、前記選択された端末に対応する生成済みの制御情報を、繰り返し載せることを特徴とする請求項 12に記載の基地局。

[14] 制御情報に直交符号を用い、複数の端末で制御情報エリアの一部または全部を共有することを特徴とする請求項 8〜 13のヽずれか一つに記載の基地局。