WO2007148583A1 - 移動通信システムで使用される基地局、ユーザ装置及び方法 - Google Patents

移動通信システムで使用される基地局、ユーザ装置及び方法 Download PDF

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WO2007148583A1
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Teruo Kawamura
Yoshihisa Kishiyama
Kenichi Higuchi
Mamoru Sawahashi
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    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • Base station user apparatus and method used in mobile communication system
  • the present invention relates to the technical field of mobile communication, and more particularly to a base station and method in a mobile communication system.
  • the single carrier method is used for the uplink from the viewpoint of widening the coverage while suppressing the peak-to-average power ratio (PAPR).
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • Radio resources for both the uplink and the downlink are appropriately allocated according to the channel state of each user in the form of a channel shared between a plurality of users (shared channel).
  • the process of determining the allocation details is called scheduling.
  • each user apparatus transmits a pilot channel to the base station, and the base station evaluates the uplink channel state based on the reception quality.
  • the base station transmits a pilot channel to the user apparatus, and the user apparatus reports information (CQI: Channel Quality Indicator) indicating the reception quality of the pilot channel to the base station. Based on the CQI reported from each user equipment, the base station evaluates the channel state of the downlink.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • Non-Patent Document 1 3GPP, R1- 060320, "L1 / L2 Control Channel Structure for E- UTRA Up link", 2006.2.13
  • the uplink control channel must be transmitted along with the uplink data channel! / ⁇ control information (essential control information or first control information), regardless of the presence or absence of the uplink data channel.
  • control information to be transmitted (second control information).
  • the first control information includes information essential for data channel demodulation, such as data channel modulation scheme and channel coding rate.
  • the second control information includes information such as CQI information, downlink data channel acknowledgment information (ACK / N ACK), and resource allocation request.
  • the uplink control channel including the second control information of a certain user apparatus is transmitted at various times and frequencies according to a predetermined hopping pattern in principle.
  • the uplink control channel including the first control information is transmitted in the same resource block as the data channel.
  • the control channel including the first control information does not follow a predetermined hopping pattern and is simply transmitted along with the transmission of the data channel.
  • control channel including the first and second control information is difficult to expect retransmission in the event that it cannot be demodulated well, and is different in character from the data channel that can be expected to be retransmitted. To do.
  • the need for high quality and reliable transmission is greater in the control channel than in the data channel!
  • the power of the user apparatus may be different when the communication is actually transmitted. unknown. That is, even if the uplink control channel is transmitted in the same resource block as the uplink data channel, the uplink control channel may not be transmitted as expected.
  • An object of the present invention is to improve the certainty that an uplink control channel is transmitted with a required quality in a mobile communication system employing a single carrier scheme for an uplink. Means for solving the problem
  • a base station used in a mobile communication system adopting a single carrier scheme for uplink is used.
  • the base station notifies the user equipment of a scheduler that assigns one or more uplink resource blocks to individual user equipments according to the uplink channel state for each user equipment, and scheduling information that indicates the resource allocation plan.
  • An uplink control channel of a certain user apparatus is a predetermined hopping in a transmission frame including a plurality of resource blocks according to the scheduling information. Mapping to draw a pattern.
  • the uplink control channel is mapped with the same hopping pattern whether or not accompanied by a user data channel.
  • FIG. 1 is a diagram showing a user apparatus and a base station used in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a usage example of a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 3 is a diagram showing a usage example of a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 4 is a diagram showing a control channel and a data channel of a certain user apparatus transmitted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a chart showing the interrelationship between resource block size, scheduling effect, signaling overhead, and resource utilization efficiency.
  • Fig. 6 is a diagram illustrating a usage example of a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of using a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 8 is a block diagram relating to a transmission unit of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a block diagram of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram relating to a transmission unit of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a usage example of a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 12 is a diagram showing a usage example of a band used in a mobile communication system.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a transmission frame.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of an uplink frame configuration.
  • various channels are transmitted in the uplink. These channels can be broadly divided into (A) uplink shared data channel, (B) shared control channel, and (C) pilot channel.
  • the uplink shared data channel (or uplink data channel) includes traffic data and / or Layer 3 control messages.
  • the control message may include information related to handover, information necessary for retransmission control, and the like.
  • One or more resource blocks (may be called frequency chunks) are allocated to the uplink shared data channel according to both time and frequency scheduling. In this case, resource allocation is planned at the base station so that users associated with better channels (channels) can preferentially transmit packets in the time domain or both time and frequency domains ( Scheduled)
  • the uplink shared control channel (or uplink control channel) transmits physical control messages and layer 2 control messages (FFS). For this reason, the uplink control channel is also called an L1 / L2 control channel.
  • the base station allocates resource blocks to each user apparatus and performs scheduling so as to avoid contention for the shared control channel. For the uplink shared control channel, the base station performs scheduling depending on the number of users. In order to keep the packet error rate low, it is desirable to perform highly accurate transmission power control. In addition, it is desirable to improve the quality of received packets by transmitting an uplink shared control channel over a wide frequency range and obtaining a frequency diversity effect.
  • the uplink shared control channel includes (1) control information related to the scheduled uplink shared data channel, (2) control information related to the scheduled downlink shared data channel, and (3) uplink information. It contains control information for changing the scheduling of the shared data channel and (4) one or more control information for scheduling the downlink shared data channel.
  • Control information related to a scheduled uplink shared data channel is transmitted along with the uplink shared data channel only when it is transmitted.
  • This control information is also called associated control channel or essential control information.
  • Information necessary for demodulating the shared data channel (modulation method, channel coding rate, etc.), transmission block size, information on retransmission control, etc. For example, it may be represented with an information amount of about 14 bits.
  • the retransmission control information may include information indicating whether a packet transmitted on the uplink shared data channel is a retransmission packet or a new packet, information indicating a method of using the retransmission packet, and the like.
  • the data of the retransmission packet is the same as the data of the previously transmitted packet (for example, the initial transmission data), but in the second usage method, the packet of the retransmission packet is transmitted previously. It may be different from the default data. In the latter case, packet synthesis can be performed together with redundant information of the error correction code ⁇ .
  • Control information associated with a scheduled downlink shared data channel is transmitted to the base station only when the downlink shared data channel is transmitted from the base station and received by the mobile station. .
  • This control information indicates whether or not the packet has been properly received on the downlink (ACKZNACK). In the simplest case, it can be expressed by 1 bit.
  • the control information for changing the scheduling content of the uplink shared data channel is transmitted to notify the base station of the mobile station's noffer size and Z or transmission power.
  • This control information may be transmitted regularly or irregularly. For example, it may be transmitted from the mobile station when the buffer size and Z or transmission power change.
  • the base station may change the scheduling content according to such a change in the situation of the mobile station.
  • the buffer size and transmission power status cannot be expressed with an information amount of about 10 bits, for example.
  • Control information for scheduling the downlink shared data channel is transmitted to notify the base station of downlink channel quality information (CQI: channel quality indicator).
  • CQI channel quality information
  • the CQI may be a received SIR measured by a mobile station, for example. This information may be sent regularly or irregularly! For example, it may be reported to the base station when the channel quality changes.
  • This control information may be expressed with an information amount of about 5 bits, for example.
  • the pilot channel can be transmitted by mobile station power using time division multiplexing (TDM), frequency division multiplexing (FDM), code division multiplexing (CDM), or a combination thereof.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a user equipment (UE) and a base station (Node B) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a pilot channel generator 231, a shared control channel generator 233, a shared data channel generator 234, a multiplexing unit 235, a discrete Fourier transform unit (DFT) 236, a mapping unit 237, and a fast inverse Fourier transform unit 238. Is drawn.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • the nolot channel generator 231 generates a pilot channel used in the uplink.
  • the shared control channel generation unit 233 includes various control information and generates a shared control channel.
  • the shared control channel includes (1) essential control information, (2) information indicating whether or not the downlink channel is received correctly (ACK) and negative acknowledgment (NACK), and (3) scheduling contents. Information to change, and (4) Channel state information (CQI) indicating the reception quality of the downlink pilot channel are included.
  • ACK downlink channel
  • NACK negative acknowledgment
  • CQI Channel state information
  • the shared data channel generation unit 234 generates a shared data channel to be transmitted in the uplink.
  • the shared data channel and the shared control channel are data-modulated by the designated modulation scheme and channel-coded by the designated coding scheme.
  • Multiplexer 235 multiplexes and outputs one or more of various channels according to the scheduling information notified from the base station (scheduling information is also generated in elements 231, 233, and 234 for creating each channel. ) 0
  • Various channel mappings are possible in the uplink, so it is not essential that all the channels shown in the figure are multiplexed, and one or more channels are multiplexed as necessary.
  • time division multiplexing is performed by the multiplexing unit 235.
  • the mapping unit 237 performs allocation to frequency components.
  • a discrete Fourier transform unit (DFT) 236 performs a Fourier transform on the signal (the multiplexed signal in the illustrated example) input thereto.
  • the signal is a discrete digital value, so a discrete Fourier transform is performed.
  • a series of signal sequences arranged in time order is expressed in the frequency domain.
  • the mapping unit 237 maps each signal component after the Fourier transform to a predetermined subcarrier on the frequency domain.
  • local FDM distributed FDM
  • distributed FDM distributed FDM
  • the former divides the bandwidth into the number of users along the frequency axis.
  • the phase of each user's signal is adjusted so that a large number of frequency components arranged in a comb shape at equal intervals are included and different users have different frequency components.
  • signal processing may be performed, for example, by a variable spreading factor chip repetition factor CDMA (VSCRF-CDMA: Variable Spreading Chip Repetition Factor-CDMA) system, or after Fourier transform as shown in the frequency domain. Any other technique may be used, such as performing an inverse Fourier transform after performing the above processing. In any case, even a single carrier system can be handled as a signal having a large number of frequency spectra.
  • VSCRF-CDMA Variable Spreading Chip Repetition Factor-CDMA
  • the fast inverse Fourier transform section 238 performs fast inverse Fourier transform on the mapped signal components, and outputs a signal sequence arranged in a series of time sequences.
  • FIG. 1 also shows an outline of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 1 includes a discrete Fourier transform unit (DFT) 241, a mapping unit 242, a fast inverse Fourier transform unit 243, a multiplexing unit 244, a CQI measurement unit 246 and a scheduler 247.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • a discrete Fourier transform unit (DFT) 241 performs a Fourier transform on a signal (received signal in the illustrated example) input thereto. As a result, a series of signal sequences arranged in time order is expressed in the frequency domain.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • the mapping unit 242 also extracts a predetermined subcarrier component from the signal power after Fourier transform. As a result, for example, signals multiplexed by local FDM and distributed FDM are separated.
  • the fast inverse Fourier transform unit 242 performs fast inverse Fourier transform on the separated signal component, A signal sequence arranged in time order is output.
  • Separating section 244 separates and outputs one or more of various channels.
  • the signal mapped to the frequency component is restored to the signal before mapping by the demapping unit 242, and separation of the time-multiplexed signal is performed by the separation unit 244.
  • CQI measuring section 246 measures the received signal quality (received SIR and Z or CQI) of the uplink pilot channel, and estimates the channel state based on the measured quality.
  • the scheduler 247 determines uplink resource allocation contents (scheduling) based on the channel state for each user apparatus.
  • a user device in a better channel state can receive resource allocation with priority.
  • the base station also performs downlink scheduling etc., but the explanation is omitted. Scheduling information indicating the resource allocation content is notified to the user apparatus.
  • One or more channels generated by the generation unit of each channel of the user apparatus are time-multiplexed (appropriately switched) by the multiplexing unit 235, input to the DFT 236, and converted into a frequency domain signal.
  • the converted signal is appropriately mapped to frequency components by the mapping unit 237, input to the IFFT 238, and converted to a time-series signal. Thereafter, it is wirelessly transmitted through a processing element such as a wireless unit (not shown).
  • This signal is received at the base station.
  • the received signal is input to DFT241 and converted to a frequency domain signal.
  • the converted signal is separated into a signal before mapping by a force demapping unit 242 which is a signal mapped to a frequency component.
  • the separated signal is converted into a time-series signal by IFFT 243, and the time-multiplexed signal series is appropriately separated by separation section 244, and further demodulation processing is performed by a processing element (not shown).
  • a processing element not shown
  • the uplink channel state is measured, uplink scheduling is performed, and scheduling information indicating resource allocation contents is notified to the user apparatus.
  • FIG. 2 shows a frequency band used in a certain mobile system.
  • the frequency band given to the system (also referred to as the whole frequency band or system band) includes a plurality of system frequency blocks, and the user equipment communicates using one or more resource blocks included in the system frequency block. It can be carried out.
  • the system band is 10 MHz
  • the system frequency block is 5 MHz
  • two system frequency blocks are included in the system band. Includes a lock.
  • System frequency block 2 is not shown for simplicity.
  • the resource block is 1.25 MHz, and one system frequency block contains 4 resource blocks. Which of the two system frequency blocks can be used by the user equipment is determined by the base station depending on the bandwidth that the user equipment can communicate and the number of users communicating in the system.
  • the bandwidth of the system frequency block is designed as a bandwidth that can be communicated by all user equipment that may communicate with the system.
  • the bandwidth of the system frequency block is determined as the maximum transmission bandwidth for the assumed lowest grade user equipment. Therefore, only one system frequency block can be assigned to a user device that can communicate only in the 5 MHz band, but a user device that can communicate in the 10 MHz band must use both system frequency blocks. Bands may be allocated so that you can.
  • the user equipment transmits the uplink channel using one or more resource blocks included in the allocated system frequency block. Based on the reception level of the uplink pilot channel, the base station determines (schedules) what is one or more resource blocks used by the user apparatus for transmission of the shared data channel.
  • the content of scheduling is reported to the terminal through the downlink shared control channel or another channel.
  • the user equipment transmits the uplink shared data channel using the allocated resource block.
  • FIG. 3 shows an example in which a resource block in which a certain user apparatus transmits a shared control channel changes with time.
  • the uplink shared control channel of the user apparatus is transmitted in the shaded resource block portion.
  • the resource block that can be used by this user apparatus follows a certain frequency hopping pattern indicated by an arrow pointing to the lower right, and the content of the hopping pattern may be known between the base station and the user apparatus before starting communication.
  • the base station power user apparatus may be notified as necessary.
  • this user apparatus transmits control information other than the essential control information except for the third third subframe in time order (may be referred to as a unit transmission time interval ( ⁇ )). ing.
  • the uplink shared data channel is transmitted using the rightmost resource block, and the shared control channel is also transmitted using this resource block.
  • resource blocks different from the frequency hopping pattern are used in the third subframe, information on such changes is reported in the base station power shared control channel.
  • whether the uplink control channel is transmitted with the dedicated resource block or whether it is transmitted with the uplink data channel may be determined in advance! .
  • control channel of the essential control information and other control information (first and second control information) is expected to be retransmitted if it cannot be demodulated satisfactorily. It is difficult and is different in character from data channels that can be expected to be retransmitted. The need for high quality and reliable transmission is greater for the control channel than for the data channel.
  • the communication situation differs if the user apparatus is actually transmitted thereafter. I can't do it. That is, even if the uplink control channel is transmitted in the same resource block as the uplink data channel, the uplink control channel cannot always be transmitted as expected.
  • FIG. 4 shows a state of a control channel and a data channel transmitted according to the embodiment of the present invention.
  • the point that the uplink control channel of a certain user equipment is transmitted according to a predetermined hopping pattern is the same as that shown in FIG.
  • the data channel is assigned to the fourth resource block in the third subframe, which is the same as the example shown in FIG.
  • the third subframe is different from the example in Fig. 4 in that it is transmitted in the third resource block according to the control channel power hopping pattern.
  • This control channel includes essential control information associated with the uplink data channel transmitted in the fourth resource block, and other control information as necessary.
  • the uplink control channel is always transmitted according to a predetermined hopping pattern regardless of the presence or absence of the uplink data channel.
  • the control channel transmits the control channel at various frequencies and times to disperse the interference received by the own channel and the interference on other channels. It has been decided. By sticking to the hopping pattern as in this embodiment, it is possible to secure the effect expected by hopping (the effect of dispersing the interference received by the own channel and the interference on other channels). As shown in the third subframe of Fig. 4, if the transmission period of the control channel and the data channel are different, the carrier frequency is changed to the frequency of the third resource block within the third subframe. By switching, the user equipment can appropriately transmit them on a single carrier.
  • the size of the resource block is fixed to one.
  • the inventors of the present invention focused on the interrelationships of resource block size, scheduling effect, signaling overhead, and resource utilization efficiency.
  • FIG. 5 is a chart showing the interrelationships.
  • the resource block size is small, the resource blocks can be precisely allocated according to the quality of the channel state, and the effect of improving the throughput of the entire system can be greatly expected.
  • the resource block size is large, it becomes difficult to precisely allocate resource blocks, and the degree of improvement in throughput of the entire system becomes small.
  • channel fluctuations fluctuate more in the frequency direction than in the time direction, but the same tendency occurs in any direction regarding the relationship between the resource block size and the throughput.
  • FIG. 6 it is assumed that a control channel of a certain user apparatus is transmitted in a shaded resource block. Since the amount of information in the control channel is generally small! /, There is a concern that resources may be wasted in individual resource blocks. Furthermore, the resources allocated to the data channel are also reduced. At some point, as shown in FIG. 7, it is not a good idea to reduce the number or frequency of resource blocks allocated to the uplink control channel of a certain user apparatus. If the allocation frequency of resource blocks decreases, transmission of uplink control channels is hindered, transmission timing of control information that requires immediacy such as acknowledgment information (ACK / NACK) is delayed, and data transmission efficiency There is concern that this will decline.
  • ACK / NACK acknowledgment information
  • the second embodiment of the present invention also addresses such problems. Specifically, by preparing resource blocks of different sizes and using them appropriately, we will improve the transmission efficiency of large and small data sizes and effectively use resources while reducing the signaling overhead.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a transmission unit of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • a transmission buffer 31 an OFDM transmission unit 32, a scheduler 33, a pattern determination unit 34, and a memory 35 are depicted.
  • the transmission buffer 31 accumulates downlink transmission data and outputs it according to the scheduling information.
  • the OFDM transmission unit 32 creates a transmission signal for wirelessly transmitting downlink transmission data according to the scheduling information. More specifically, the transmission data is encoded at the indicated channel coding rate, for example, modulated by the indicated data modulation method, and modulated by the OFDM method by high-speed inverse Fourier transform, and given guard is performed. Sent from the antenna along with the internal.
  • the downlink transmission data includes at least a downlink control channel and downlink data. Data channel.
  • the downlink control channel includes information related to the uplink that can be transmitted only by the control channel associated with the downlink data channel, and particularly includes uplink scheduling information.
  • the scheduler 33 relates to the uplink and downlink based on the downlink received signal quality (CQI) reported from the user apparatus, the uplink received signal quality measured by the base station, and the notified resource block size. Time scheduling and frequency scheduling are executed and scheduling information is output. Based on the CQI of the upper and lower links, the scheduler 33 determines scheduling information to allocate resource blocks to users with better channel conditions.
  • the scheduling information includes information indicating a combination of modulation scheme and channel coding rate (MCS number) in addition to information indicating which resource block is allocated to which user! In determining the scheduling information, the amount of untransmitted data stored in the transmission buffer, which is not just CQI, or some fairness index may be considered.
  • the pattern determination unit 34 adjusts the size of the resource block based on the data size of transmission data and / or CQI.
  • resource blocks of two sizes, large and small are prepared, and either or both resource blocks are allocated to each user apparatus.
  • the memory 35 stores resource block arrangement patterns. The arrangement pattern of resource blocks and usage examples will be described later.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a receiving unit of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an OFDM receiver 41 a resource identification unit 42, an arrangement pattern determination unit 43, a memory 44, a CQI measurement unit 45, and a transmission unit 46 are depicted.
  • the OFDM receiver 41 derives a control data channel and a traffic data channel from the received signal. More specifically, the OFDM receiver 41 demodulates the OFDM scheme by removing the guard interval for the received signal power and performing fast Fourier transform on the received signal, and performs data demodulation and data demodulation according to the scheduling information notified from the base station. Perform channel decoding to derive control data channel and Z or traffic data channel.
  • the resource identification unit 42 generates scheduling information and resource block arrangement patterns. Based on this, it outputs a matching blueprint that specifies the position of the resource block on the time axis and frequency axis.
  • the arrangement pattern determination unit 43 extracts an arrangement pattern corresponding to the pattern number notified from the base station from the memory 44 and notifies the resource identification unit 42 of the contents.
  • the memory 44 stores an arrangement pattern of resource blocks together with a pattern number.
  • the CQI measurement unit 45 measures the CQI of the received signal.
  • the measured downlink CQI is reported to the base station at a predetermined frequency.
  • Transmitter 46 creates an uplink transmission signal that is wirelessly transmitted from the antenna.
  • FIG. 10 shows a detailed functional block diagram of the transmission unit 46.
  • FIG. 10 shows a transmission signal sequence output unit 131, a discrete Fourier transform unit (DFT) 132, a data mapping unit 133, an inverse Fourier transform unit 134, and a transmission frame timing adjustment unit 135.
  • DFT discrete Fourier transform unit
  • Transmission signal sequence output section 131 generates or outputs a transmission signal sequence.
  • the transmission signal sequence may include any channel transmitted on the uplink.
  • the transmission signal sequence output unit 131 outputs an uplink control channel and an uplink data channel.
  • the control channel must be attached to the uplink data channel, the control channel (essential control channel or the first control channel), and the control channel (second control channel) transmitted regardless of the presence of the uplink data channel. Is included.
  • the CQI and ACK / NACK shown in the figure belong to the second control channel.
  • Discrete Fourier transform section (DFT) 132 performs a Fourier transform on the transmission signal, and converts a time domain signal into a frequency domain signal.
  • the data mapping unit 133 performs mapping so that the transmission signal has a desired component in the frequency domain according to the instruction parameter.
  • the instruction parameter includes a transmission bandwidth, a transmission band (frequency), a repetition factor, and the like.
  • the data mapping unit 133 maps the transmission signal components on the frequency axis so that the transmission signals of the user apparatuses with different bandwidths are orthogonal to each other by the distributed FDM method.
  • Inverse Fourier transform section 134 performs a fast inverse Fourier transform on a signal having a desired frequency component, and converts it into a signal in the time domain.
  • Transmission frame timing adjustment section 135 adjusts the transmission timing of the transmission signal and transmits the transmission signal. Output the number. In particular, when time division multiplexing (TDM) is performed, the adjusting unit 135 performs signal transmission in accordance with the transmission slot of the own station.
  • TDM time division multiplexing
  • the downlink transmission data is stored in the transmission buffer 31 and input to the OFDM transmission unit according to the downlink scheduling information, and after processing such as channel coding, data modulation, mapping to a resource block, and fast inverse Fourier transform, it is used for radio transmission. It is converted into a transmission signal and transmitted. Scheduling information on scheduling related to the uplink is notified to the user equipment through the downlink control channel. For both the upper and lower links, the scheduling information specifies a channel code key scheme, a data modulation scheme, a resource block, and the like. In this case, in this embodiment, resource blocks having different sizes are used as necessary.
  • the user apparatus restores the received signal and creates a transmission signal based on the arrangement pattern used in the base station. What kind of resource block arrangement pattern is used is determined by the pattern determining unit 34 of the base station in FIG. 8, and the determined contents are notified to the scheduler 33. This information (specifically, pattern number) and scheduling information are notified to the user equipment through an appropriate control channel. The user apparatus extracts the pattern number and scheduling information by restoring the received control channel. The pattern number is given to the arrangement pattern determination unit 43 in FIG. Based on the notified pattern number, the arrangement pattern determination unit 43 notifies the resource identification unit 42 of information related to the arrangement pattern specified by the number.
  • the resource identification unit 42 identifies a resource block including data addressed to itself according to the identified downlink arrangement pattern and downlink scheduling information, and notifies the OFDM reception unit 41 of the resource block.
  • the resource identification unit 42 identifies a resource block used in the uplink according to the identified uplink arrangement pattern and uplink scheduling information, and notifies the transmission unit 46 of the resource block.
  • the OFDM receiver 41 extracts and restores the data channel addressed to itself according to this information.
  • the transmission unit 46 creates a transmission signal based on the uplink scheduling information and the uplink mapping information.
  • FIG. 11 shows an example of an uplink arrangement pattern.
  • resource blocks of two types of large and small data sizes are prepared.
  • the larger resource block has a bandwidth of 1.25 MHz and a duration of 0.5 ms. Smaller! /,
  • the resource block is 375kHz Bandwidth and 0.5 ms duration.
  • the numbers regarding the number of resource blocks having different sizes and the size are merely examples, and any appropriate number may be used.
  • Five resource blocks are arranged in the frequency axis direction, small resource blocks are arranged on the left and right, and the arrangement pattern in each subframe is the same.
  • the arrangement pattern of resource blocks of different sizes can be set in various ways, and it only needs to be known at both the transmitting and receiving ends.
  • the control channel (first control channel) associated with the uplink data channel and the second control if necessary during a part of the large resource block (second, third and fourth resource blocks) The uplink scheduling is performed so that the channel is transmitted and the control channel (second control channel) is transmitted with a small resource block (first or fifth resource block) regardless of the presence or absence of the uplink data channel. Is performed.
  • the time ratio of the control channel and data channel in a large resource block may be changed as appropriate depending on the amount of control information required for each user device, which is not necessarily the same for all user devices.
  • the second control channel of a certain user equipment is transmitted using two small resource blocks.
  • the second control channel of user equipment A is transmitted using the fifth and first resource blocks in the second and third subframes, respectively.
  • the second control channel of user apparatus B is transmitted using the fifth and first resource blocks in the third and fourth subframes, respectively.
  • the first control channel is transmitted with a large resource block
  • the second control channel is transmitted with a small resource block.
  • the resource block may be used for any control channel.
  • a resource block may be shared by a plurality of user apparatuses.
  • the fifth resource block power of the second subframe may be shared by user apparatuses A and C.
  • such multiple user devices are frequency-multiplexed with one resource block. May be shared.
  • FIG. 12 shows another example of the arrangement pattern of the uplink.
  • resource blocks of two sizes, large and small are prepared.
  • the subframe period T is further bisected for smaller resource blocks (first and fifth resource blocks).
  • the second control channel of user equipment A transmits using the fifth and first resource blocks in the first and second sub-periods of the third subframe (the first half and the second half of the subframe), respectively. Is done.
  • the second control channel of user equipment B is transmitted using the first and fifth resource blocks of the first and second subdivision periods of the third subframe, respectively.
  • the second control channel is transmitted while hopping in the frequency axis and time axis directions, a frequency diversity effect can be obtained and the reliability of the second control channel being appropriately demodulated at the base station can be increased. it can.
  • transmission of the control channel of user equipment A is completed within a period of one subframe, and transmission of a control channel of user equipment B is also completed within a period of one subframe. Therefore, this embodiment is preferable from the viewpoint of reducing the transmission delay of the uplink control channel.
  • a resource block may be shared by a plurality of user apparatuses.
  • the fifth resource block power in the first subdivision period of the third subframe may be shared by user apparatuses A and C.
  • multiple user equipments may share one resource block in a frequency multiplexing manner! /.
  • the frame used in FIG. 12 typically has a configuration as shown in FIG.
  • Each of the first and second subdivision periods includes a pilot channel. Therefore, the data (control channel) transmitted in any sub-period can be appropriately subjected to channel compensation or the like by using the noise channel included therein.
  • this frame is divided into three sub-periods, there will be sub-periods that do not include the pilot channel, and it is difficult to properly perform channel compensation etc. for the channels transmitted during that period. Therefore, it is desirable that the number of sub-periods per subframe be limited to the number of pilot channel insertions at most.
  • the uplink control channel includes control information associated with the uplink data channel and control information transmitted regardless of the presence or absence of the uplink data channel.
  • control information associated with the uplink data channel and control information transmitted regardless of the presence or absence of the uplink data channel.
  • a typical example of the former is downlink data channel acknowledgment information (ACK / NACK).
  • ACK / NACK includes CQI reported to the base station at a predetermined frequency.
  • the delivery confirmation information is important information that plays a central role in retransmission control. Depending on whether the power is ACK or NACK, the packet is retransmitted or not transmitted, so the content of the acknowledgment information greatly affects the data throughput and delay time. Therefore, it is desirable that transmission is performed with high reliability.
  • the delivery confirmation information has a small data size, which is basically 1 bit. This expects a high correction capability by the error correction code. For this reason, even if the delivery confirmation information is transmitted in the same manner as other control information having a relatively large data size, it cannot be expected to obtain the same high reliability as that.
  • the control channel including the acknowledgment information (ACK / NACK) It is code-multiplexed with the channel, and the control channels other than the acknowledgment information are multiplexed by frequency multiplexing and Z or time multiplexing.
  • Acknowledgment information (ACK / NACK) with a small amount of information is transmitted with a large spreading factor, so the spreading gain is large. This is advantageous from the viewpoint of reliably transmitting the acknowledgment information to the base station.
  • a signal spread with such a large spreading factor contributes only as a small noise, so that the adverse effect of code-multiplexing Are very few.
  • the resource block on which the code confirmation of the acknowledgment information is performed may be code-multiplexed with various resource blocks which need not be fixed.
  • the resource block on which code multiplexing is performed may change every moment according to some hopping pattern.
  • Such a method is not limited to ACK / NACK, but requires a quick and reliable data size (for example, it can be set appropriately such as less than several bits or less than 10 bits).
  • Et When the transmitted information and other information are transmitted, the former is code-multiplexed with other channels.
  • Example 5 The latter can be extended widely by frequency multiplexing and Z or time multiplexing transmission.
  • Example 5 The latter can be extended widely by frequency multiplexing and Z or time multiplexing transmission.
  • the uplink control channel including the second control information of a certain user apparatus. was transmitted with the same hopping pattern whether or not it was associated with the uplink data channel.
  • the problem with the example shown in Figure 3 can also be addressed by prohibiting the allocation of resource blocks for data channel transmission under certain conditions.
  • the uplink control channel of the user apparatus (second control information—especially ACK / NACK and CQI) are transmitted in small data size resource blocks (first and fifth resource blocks), and one or more of the second to fourth resource blocks are allocated to the uplink data channel of the user equipment. If it is received, the uplink control channel shall be transmitted in that resource block.
  • the uplink control channel (second control channel) of a certain user apparatus is transmitted in the fifth and first resource blocks of the third subframe in Fig. 12. Instead, consider transmitting the control channel in the second resource block of the third subframe (with a wider bandwidth and shorter duration).
  • the bandwidth is instantaneously narrow! Since hopping is performed in the block, a frequency diversity effect can be expected. Therefore, it is possible to expect a certain level of reception quality at the base station.
  • the control channel when the control channel is transmitted over a short period of time in the second resource block over a short period of time, the instantaneous power per band is reduced by the amount of the wideband, and the frequency diversity effect is reduced. If the channel condition is strong enough, there may be no concern about quality degradation of the control channel. In particular, the transmission of the uplink data channel is permitted (the second to fifth resource blocks are allocated) to the user equipment moving at high speed and the user equipment located at the cell edge. Therefore, there is a concern about the quality deterioration of the control channel. As described above, since the control channel cannot be retransmitted, a high-quality first-time power is required. In particular, the transmission confirmation information (ACK / NACK) for the downlink data channel is an important parameter directly related to the data throughput, so it needs to be transmitted accurately and promptly to the base station.
  • ACK / NACK transmission confirmation information
  • a new criterion is added to uplink scheduling at the base station.
  • the base station evaluates the uplink channel state based on the quality of the reception quality (CQI) of the notlot channel transmitted from the user equipment.
  • CQI reception quality
  • the mobility of the user apparatus and the distance from the base station are calculated. Mobility can be derived by measuring the Doppler frequency. A high Doppler frequency indicates that the user equipment is moving at high speed. The distance of the user equipment as a base station can be estimated by path loss, etc., which is greatly affected by distance fluctuation. A large no-loss means that the user equipment is far away from the base station.
  • the scheduler of the base station selects user apparatuses that are candidates for resource allocation based on the quality of the uplink channel state (CQI).
  • CQI quality of the uplink channel state
  • user devices with relatively small mobility and Z or distance are given priority over those with large numbers. For example, even if two user equipments report similar channel condition (CQI), resources for data channels are preferentially allocated to user equipments moving at a lower speed. Also, even if two user equipments report the same good channel state (CQI), resources for data channels are preferentially allocated to user equipments located closer to the base station. In other words, the allocation of data channel resources to high-speed moving user equipment and cell edge user equipment with a strong channel condition is prohibited. As a result, it is possible to avoid quality degradation of the control channel due to permission for transmission of the uplink data channel (assignment of the second to fifth resource blocks).

Landscapes

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Abstract

　上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される基地局は、各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に応じて、上りリンクのリソースブロックの1以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジューラと、リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通知する手段とを有する。或るユーザ装置の上り制御チャネルは、スケジューリング情報に従って、複数のリソースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピングパターンを描くようにマッピングされる。上り制御チャネルは、ユーザデータチャネルに同伴してもしなくても同じホッピングパターンでマッピングされる。

Description

明 細 書
移動通信システムで使用される基地局、ユーザ装置及び方法
技術分野
[0001] 本発明は移動通信の技術分野に関連し、特に移動通信システムにおける基地局 及び方法に関する。
背景技術
[0002] この種の技術分野では、次世代の通信システムに関する研究開発が急速に進めら れている。現在のところ想定されている通信システムでは、ピーク電力対平均電力比 ( PAPR: Peak -to -Average Power Ratio)を抑制しつつカバレッジを広くする観点 から、上りリンクにシングルキャリア方式が使用される。
[0003] 上下リンク共に無線リソースは、複数のユーザ間で共有されるチャネル (shared cha nnel)の形式で、各ユーザのチャネル状態等に応じて適宜割り当てられる。割当内容 を決定する処理はスケジューリングと呼ばれる。上りリンクのスケジューリングを適切に 行うため、各ユーザ装置はパイロットチャネルを基地局に送信し、基地局はその受信 品質によって上りリンクのチャネル状態を評価する。また、下りリンクのスケジユーリン グを行うため、基地局はユーザ装置にパイロットチャネルを送信し、ユーザ装置はそ のパイロットチャネルの受信品質を示す情報（CQI: Channel Quality Indicator)を 基地局に報告する。各ユーザ装置から報告された CQIに基づいて、基地局は下りリン クのチャネル状態を評価する。或るユーザ装置の制御チャネルに使用されるリソース (時間及び周波数）が所定のホッピングパターンに従うように周波数スケジューリング が行われる技術にっ 、ては、例えば非特許文献 1に記載されて 、る。
非特許文献 1 : 3GPP,R1- 060320,"L1/L2 Control Channel Structure for E- UTRA Up link", 2006.2.13
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 上り制御チャネルには、上りデータチャネルに付随して伝送されなければならな!/ヽ 制御情報 (必須制御情報又は第 1制御情報）と、上りデータチャネルの有無によらず 伝送される制御情報 (第 2制御情報）とがある。第 1制御情報には、データチャネルの 変調方式、チャネル符号化率等のようなデータチャネルの復調に不可欠な情報が含 まれる。第 2制御情報には、 CQI情報、下りデータチャネルの送達確認情報 (ACK/N ACK)、リソース割当要求等の情報が含まれる。上記の非特許文献 1では、或るユー ザ装置の第 2制御情報を含む上り制御チャネルは、原則として、所定のホッピングパ ターンに従って様々な時間及び周波数で伝送される。し力しながら、そのユーザ装置 が上りデータチャネルを伝送する場合には、第 1制御情報を含む上り制御チャネル はデータチャネルと同じリソースブロックで伝送される。この場合、第 1制御情報を含 む制御チャネルは所定のホッピングパターンに従わず、データチャネルの送信に付 随して簡易に送信される。
[0005] ところで、第 1及び第 2制御情報を含む制御チャネルは、万一良好に復調できなか つた場合に再送を期待することが困難であり、再送を期待できるデータチャネルと性 格を異にする。高品質且つ確実に伝送される必要性は、データチャネルよりも制御チ ャネルの方が大き!/、と言える。
[0006] 上りデータチャネルのスケジューリング時に、そのユーザ装置について或るリソース ブロックが良好であると判定され、割当がなされたとしても、以後実際にユーザ装置 力 送信された時には通信状況は異なっている力もしれない。即ち、上り制御チヤネ ルが上りデータチャネルと同じリソースブロックで伝送されたとしても、上り制御チヤネ ルが期待通りに良好に伝送できるとは限らな 、。
[0007] 本発明の課題は、上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムに お!、て、上り制御チャネルが所要品質で伝送される確実性を向上させることである。 課題を解決するための手段
[0008] 本発明では、上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用 される基地局が使用される。基地局は、各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に 応じて、上りリンクのリソースブロックの 1以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジ ユーラと、 リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通 知する手段とを有する。或るユーザ装置の上り制御チャネルは、前記スケジユーリン グ情報に従って、複数のリソースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピン グパターンを描くようにマッピングされる。前記上り制御チャネルは、ユーザデータチ ャネルに同伴してもしなくても同じホッピングパターンでマッピングされる。
発明の効果
[0009] 本発明によれば、上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムに お!、て、上り制御チャネルが所要品質で伝送される確実性を向上させることができる 図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の一実施例で使用されるユーザ装置及び基地局を示す図である。
[図 2]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 3]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 4]本発明の一実施例により伝送される或るユーザ装置の制御チャネル及びデー タチャネルを示す図である。
[図 5]リソースブロックサイズ、スケジューリング効果、シグナリングオーバーヘッド及び リソース利用効率の相互関係を示す図表である。
[図 6]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 7]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 8]本発明の一実施例による基地局の送信部に関するブロック図を示す。
[図 9]本発明の一実施例によるユーザ装置のブロック図を示す。
[図 10]本発明の一実施例によるユーザ装置の送信部に関するブロック図を示す。
[図 11]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 12]移動通信システムで使用される帯域の利用例を示す図である。
[図 13]伝送フレーム例を示す図である。
[図 14]上りリンクのフレーム構成例を示す図である。
符号の説明
[0011] 21 送信帯域幅決定部
22 送信帯域決定部
23 送信帯域管理部
24 符号割当部 25 符号管理部
31 送信バッファ
32 OFDM送信部
33 スケジューラ
34 パターン決定部
35 メモリ
41 OFDM受信部
42 リソース同定部
43 配置パターン判定部
44 メモリ
45 CQI測定部
46 送信部
131 送信信号系列出力部
132 離散フーリエ変換部
133 データマッピング部
134 逆フーリエ変換部
135 送信フレームタイミング調整部
231 パイロットチャネル生成部
233 共有制御チャネル生成部
234 共有データチャネル生成部
235 多重部
236, 241 離散フーリエ変換部
237, 242 マッピング部
238, 243 高速逆フーリエ変換部
244 分離部
246 CQI測定部
247 スケジューラ
発明を実施するための最良の形態 [0012] 以下に説明される実施例では、上りリンクで様々なチャネルが伝送される。それらの チャネルは大別して (A)上り共有データチャネル、 (B)共有制御チャネル及び (C)パ ィロットチャネルに分けられる。
[0013] (A) [上り共有データチャネル] (Uplink Shared Data Channel)
上り共有データチャネル（又は上りデータチャネル）は、トラフィックデータ及びレイ ャ 3の制御メッセージの双方又は一方を含む。制御メッセージにはハンドオーバに関 する情報や、再送制御に必要な情報等が含まれてもよい。上り共有データチャネル には、時間及び周波数双方のスケジューリングに従って、 1以上のリソースブロック（ 周波数チャンクと呼ばれてもよい）が割り当てられる。この場合に、時間領域又は時間 及び周波数の両方の領域で、より良好な伝搬路 (チャネル）に関連するユーザが優 先的にパケットを送信できるように、リソース割り当てが基地局で計画される (スケジュ 一リングされる）。
[0014] (B) [上り共有制御チャネル] (Uplink Shared Control Channel)
上り共有制御チャネル (又は上り制御チャネル）は物理制御メッセージ及びレイヤ 2 制御メッセージ (FFS)を伝送する。このため、上り制御チャネルは、 L1/L2制御チヤ ネルとも呼ばれる。基地局は、各ユーザ装置にリソースブロックを割り当て、共有制御 チャネルの競合を回避するようにスケジューリングを行う。上り共有制御チャネルにつ いては、基地局はユーザ数に依存したスケジューリングを行う。パケットエラーレート を低く維持するため、高精度な送信電力制御が行われることが望ましい。また、上り 共有制御チャネルを幅広 ヽ周波数範囲にわたって送信し、周波数ダイバーシチ効 果を得ることで、受信パケットの高品質ィ匕を図ることが望ましい。
[0015] 上り共有制御チャネルは、具体的には、（1)スケジューリング済みの上り共有データ チャネルに関連する制御情報、（2)スケジューリング済みの下り共有データチャネル に関連する制御情報、（3)上り共有データチャネルのスケジューリングの内容を変更 するための制御情報及び (4)下り共有データチャネルのスケジューリングを行うため の制御情報の 1以上を含む。
[0016] (1)スケジューリング済みの上り共有データチャネルに関連する制御情報は、上り 共有データチャネルが送信する場合にのみそれに付随して送信される。この制御情 報は、付随制御チャネル (associated control channel)又は必須制御情報とも呼ばれ 、共有データチャネルを復調するのに必要な情報 (変調方式、チャネル符号化率等） 、伝送ブロックサイズ、再送制御に関する情報等を含み、例えば 14ビット程度の情報 量で表現できるかもしれない。再送制御情報には例えば、上り共有データチャネルで 伝送されるパケットが再送パケットであるか或いは新規のパケットであるかを示す情報 や、再送パケットの使用方法を示す情報等が含まれてもよい。例えば第 1の使用方法 は、再送パケットのデータが以前に送信したパケットのデータ (例えば初回送信デー タ）と同じであるが、第 2の使用方法では再送パケットのデータが以前に送信したパケ ットのデータと異なってもよ 、。後者の場合は誤り訂正符号ィ匕の冗長情報と共にパケ ット合成を行うことができる。
[0017] (2)スケジューリング済みの下り共有データチャネルに付随する制御情報は、下り の共有データチャネルが基地局から送信され、移動局でそれが受信された場合にの み基地局に送信される。この制御情報は下りリンクでパケットが適切に受信できたか 否か (ACKZNACK)を表し、最も簡易な場合には 1ビットで表現できる。
[0018] (3)上り共有データチャネルのスケジューリングの内容を変更するための制御情報 は、移動局のノッファサイズ及び Z又は送信電力を基地局に通知するために送信さ れる。この制御情報は定期的に又は不定期的に送信されてもよい。例えば、バッファ サイズ及び Z又は送信電力が変わった時点で移動局カゝら送信されてもよい。基地局 は移動局のそのような状況変化に応じて、スケジューリング内容を変更してもよい。バ ッファサイズや送信電力の状況は、例えば 10ビット程度の情報量で表現できる力もし れない。
[0019] (4)下り共有データチャネルのスケジューリングを行うための制御情報は下りリンク のチャネル品質情報（CQI: channel quality indicator)を基地局に通知するために 送信される。 CQIは例えば移動局で測定された受信 SIRでもよい。この情報は、定期 的に又は不定期的に送信されてもよ!、。例えばチャネル品質が変わった時点で基地 局に報告されてもょ 、。この制御情報は例えば 5ビット程度の情報量で表現できるか もしれない。
[0020] (C) [パイロットチャネル] パイロットチャネルは、時分割多重化 (TDM)、周波数分割多重化 (FDM)、符号 分割多重化 (CDM)又はこれらの組み合わせで移動局力 送信することができる。 但し、ピーク対平均電力比（PAPR)を小さくする観点からは TDM方式を使用するこ とが望まし!/、。パイロットチャネルとデータチャネルを TDM方式で直交させることで、 受信側でパイロットチャネルを正確に分離でき、チャネル推定精度の向上に寄与す ることがでさる。
[0021] 以下、本発明が幾つかの実施例に分けて説明されるが、各実施例の区分けは本発 明に本質的ではなぐ 2以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。
実施例 1
[0022] 図 1は本発明の一実施例によるユーザ装置 (UE: user equipment)及び基地局 (Node B)の概略ブロック図を示す。図 1にはノ ィロットチャネル生成部 231、共有制御チヤネ ル生成部 233、共有データチャネル生成部 234、多重部 235、離散フーリエ変換部（ DFT) 236、マッピング部 237及び高速逆フーリエ変換部 238が描かれている。
[0023] ノ ィロットチャネル生成部 231は上りリンクで使用されるパイロットチャネルを生成す る。
[0024] 共有制御チャネル生成部 233は様々な制御情報を含んでょ 、共有制御チャネル を生成する。上述したように、共有制御チャネルには、（1)必須制御情報、（2)下りチ ャネルの受信の正否 肯定応答 (ACK)及び否定応答 (NACK) を示す情報、 (3 )スケジューリングの内容を変更するための情報、及び (4)下りパイロットチャネルの 受信品質を表すチャネル状態情報 (CQI)等が含まれる。
[0025] 共有データチャネル生成部 234は上りリンクで送信される共有データチャネルが生 成される。共有データチャネル及び共有制御チャネルは指示された変調方式でデー タ変調され、指示された符号化方式でチャネル符号化される。
[0026] 多重部 235は、基地局から通知されたスケジューリング情報に従って、様々なチヤ ネルの 1以上を多重し、出力する (スケジューリング情報は、各チャネルを作成する要 素 231, 233, 234にも通知される。 )0上りリンクでは様々なチャネルマッピングが可 能であり、従って図示の全てのチャネルが多重されることは必須ではなぐ必要に応 じて 1以上のチャネルが多重される。概して図示の例では多重部 235で時分割多重 化の処理が行われ、マッピング部 237で周波数成分への割り当て処理が行われる。
[0027] 離散フーリエ変換部 (DFT) 236はそこに入力された信号（図示の例では多重化後 の信号)をフーリエ変換する。信号処理のこの段階では信号は離散的なディジタル値 であるので、離散フーリエ変換が行われる。これにより、時間順に並ぶ一連の信号系 列が周波数領域で表現される。
[0028] マッピング部 237はフーリエ変換後の各信号成分を周波数領域上の所定のサブキ ャリアにマッピングする。これにより例えばローカル型 FDM(localized FDM)やディスト リビュート型 FDM(distributed FDM)が行われる。前者は周波数軸に沿って帯域をュ 一ザ数分に分割するものである。後者の手法では、互いに等間隔に櫛歯状に並んだ 多数の周波数成分が含まれ且つ異なるユーザが異なる周波数成分を有するように、 各ユーザの信号の位相が調整される。なお、このような信号処理は、例えば可変拡 散率チップ繰り返しファクタ CDMA(VSCRF— CDMA: Variable Spreading Chip Re petition Factor— CDMA)方式でなされてもよいし、或いは図示のようにフーリエ変換 後に周波数領域での処理を行った後に逆フーリエ変換するような他の何らかの手法 が使用されてもよい。いずれにせよ、シングルキャリア方式であっても多数の周波数 スペクトルを有する信号として取り扱うことができる。
[0029] 高速逆フーリエ変換部 238はマッピング後の信号成分を高速逆フーリエ変換し、一 連の時間順に並ぶ信号系列を出力する。
[0030] 図 1には本発明の一実施例による基地局の概略も示されている。図 1の基地局には 離散フーリエ変換部（DFT) 241、マッピング部 242、高速逆フーリエ変換部 243、多 重部 244、 CQI測定部 246及びスケジューラ 247が含まれて!/、る。
[0031] 離散フーリエ変換部 (DFT) 241はそこに入力された信号（図示の例では受信信号 )をフーリエ変換する。これにより、時間順に並ぶ一連の信号系列が周波数領域で表 現される。
[0032] マッピング部 242はフーリエ変換後の信号力も所定のサブキャリア成分を抽出する 。これにより例えばローカル型 FDMやディストリビユート型 FDMで多重された信号が 分離される。
[0033] 高速逆フーリエ変換部 242は分離後の信号成分を高速逆フーリエ変換し、一連の 時間順に並ぶ信号系列を出力する。
[0034] 分離部 244は様々なチャネルの 1以上を分離し、出力する。図示の例では周波数 成分にマッピングされた信号がデマッピング部 242でマッピング前の信号に復元され 、時間多重された信号の分離は分離部 244で行われる。
[0035] CQI測定部 246は、上りパイロットチャネルの受信信号品質 (受信 SIR及び Z又は C QI)を測定し、それに基づ!、てチャネル状態を推定する。
[0036] スケジューラ 247は、各ユーザ装置に関するチャネル状態に基づいて、上りリンクの リソース割当内容を決定する (スケジューリングを行う）。より良いチャネル状態のユー ザ装置が優先的に、リソースの割当を受けることができる。基地局は下りリンクに関す るスケジューリング等も行うが、説明は省略される。リソース割当内容を示すスケジュ 一リング情報は、ユーザ装置に通知される。
[0037] ユーザ装置の各チャネルの生成部で生成された 1以上のチャネルは多重部 235で 時間多重され (適切に切り替えられ)、 DFT236に入力され、周波数領域の信号に 変換される。変換後の信号はマッピング部 237により適切に周波数成分にマッピング され、 IFFT238に入力され、時系列の信号に変換される。以後、不図示の無線部の ような処理要素を経て無線送信される。この信号は基地局で受信される。受信信号 は DFT241に入力され、周波数領域の信号に変換される。変換された信号は周波 数成分にマッピングされた信号である力 デマッピング部 242によりマッピング前の信 号に分離される。分離された信号は IFFT243で時系列の信号に変換され、時間多 重された信号系列は分離部 244で適切に分離され、不図示の処理要素で更なる復 調処理等が行われる。受信されたパイロットチャネルに基づ 、て上りチャネル状態が 測定され、上りリンクのスケジューリングが行われ、リソース割当内容を示すスケジユー リング情報が、ユーザ装置に通知される。
[0038] 図 2は或る移動システムで使用される周波数帯域を示す。システムに与えられた周 波数帯域 (全周波数帯域又はシステム帯域とも言及される）は、複数のシステム周波 数ブロックを含み、ユーザ装置はシステム周波数ブロックに含まれる 1以上のリソース ブロックを用いて通信を行うことができる。図示の例ではシステム帯域は 10MHzであ り、システム周波数ブロックは 5MHzであり、システム帯域に 2つのシステム周波数ブ ロックが含まれている。図示の簡明化のためシステム周波数ブロック 2は描かれてい ない。リソースブロックは 1. 25MHzであり、 1つのシステム周波数ブロックは 4つのリ ソースブロックを含む。 2つのシステム周波数ブロックの内のどれをユーザ装置が使 用できるかについては、ユーザ装置の通信可能な帯域幅及びシステムで通信中の ユーザ数等によって基地局により決定される。システム周波数ブロックの帯域幅は、 システムで通信を行う可能性のある全てのユーザ装置が通信可能な帯域として設計 される。言い換えれば、システム周波数ブロックの帯域幅は、想定される最低グレード のユーザ装置に対する最大送信帯域として決定される。従って、 5MHzの帯域でし か通信できな ヽユーザ装置は何れか一方のシステム周波数ブロックしか割り当てら れな 、が、 10MHzの帯域で通信可能なユーザ装置は双方のシステム周波数ブロッ クを使用することができるように帯域が割り当てられてもよ 、。ユーザ装置は割り当て られたシステム周波数ブロックに含まれる 1以上のリソースブロックを用いて上りパイ口 ットチャネルを送信する。基地局は上りパイロットチャネルの受信レベルに基づ 、て、 ユーザ装置が共有データチャネルの送信に使用する 1以上のリソースブロックが何で あるかを決定する (スケジューリングを行う）。スケジューリングの内容 (スケジユーリン グ情報）は下り共有制御チャネル又は別のチャネルで端末に通知される。ユーザ装 置は割り当てられたリソースブロックを用いて上り共有データチャネルを送信する。 図 3は或るユーザ装置が共有制御チャネルを送信するリソースブロックが時間と共 に変化する一例を示す。図中、影の付されたリソースブロックの部分でそのユーザ装 置の上り共有制御チャネルが送信される。このユーザ装置が使用可能なリソースプロ ックは、右下に向力う矢印で示される或る周波数ホッピングパターンに従い、ホッピン グパターンの内容は基地局及びユーザ装置の間で通信開始前力 既知でもよいし、 必要に応じて基地局力 ユーザ装置に通知されてもよい。周波数ホッピングが行わ れるので、特定のリソースブロックだけでなぐ様々なリソースブロックが使用されるの で、上り共有制御チャネルの平均的な信号品質の維持を図ることができる。図示の周 波数ホッピングパターンは単なる一例に過ぎず、様々なパターンが採用されてよ!/、。 また、 1種類だけでなく複数の種類の周波数ホッピングパターンの候補が用意され、 パターンが適宜変更されてもよ!ヽ。 [0040] 図示の例では時間順に 3番目の第 3サブフレーム（単位送信時間間隔 (ΊΤΙ)として 言及されてもよい。）を除いて、このユーザ装置は必須制御情報以外の制御情報を 送信している。第 3サブフレームでは、右端のリソースブロックを用いて上り共有デー タチャネルが送信され、このリソースブロックで共有制御チャネルも送信される。第 3 サブフレームで周波数ホッピングパターンとは異なるリソースブロックが使用されるが 、そのような変更に関する情報は基地局力 共有制御チャネルで通知される。上りデ ータチャネルにリソースブロックが割り当てられるか否かによって、上り制御チャネル が専用のリソースブロックで伝送される力、或いは上りデータチャネルと共に伝送され るかが事前に決定されて 、てもよ!/、。
[0041] ところで、上述したように、必須制御情報及びそれ以外の制御情報 (第 1及び第 2制 御情報）の制御チャネルは、万一良好に復調できなかった場合に再送を期待するこ とは困難であり、再送を期待できるデータチャネルと性格を異にする。高品質且つ確 実に伝送される必要性は、データチャネルよりも制御チャネルの方が大き 、と言える
[0042] 上りデータチャネルのスケジューリング時に、そのユーザ装置について或るリソース ブロックが良好であると判定され、割当がなされたとしても、以後実際にユーザ装置 力 送信された場合には通信状況は異なっている力もしれない。即ち、上り制御チヤ ネルが上りデータチャネルと同じリソースブロックで伝送されたとしても、上り制御チヤ ネルが期待通りに良好に伝送できるとは限らな 、。
[0043] 図 4は本発明の実施例により伝送される制御チャネル及びデータチャネルの様子 を示す。或るユーザ装置の上り制御チャネルが所定のホッピングパターンに従って伝 送される点は図 3に示されるものと同様である。第 3サブフレームで第 4のリソースブロ ックにデータチャネルが割り当てられている点も図 3に示される例と同じである。しかし ながら、第 3サブフレームで、制御チャネル力 ホッピングパターン通りに第 3リソース ブロックで伝送される点が図 4の例と異なる。この制御チャネルは、第 4リソースブロッ クで伝送される上りデータチャネルに付随する必須制御情報と、必要に応じてそれ以 外の制御情報も含まれる。本実施例では、上り制御チャネルは、上りデータチャネル の有無によらず、常に所定のホッピングパターンに従って伝送される。そもそもホッピ ングパターンは、様々な周波数及び時間で制御チャネルを伝送することで、自チヤネ ルの受ける干渉及び他チャネルに及ぼす干渉を分散させ、制御チャネルが所要品 質で伝送されることを確実にするように決定されて 、る。本実施例のようにホッピング パターンを堅持することで、ホッピングにより期待される効果（自チャネルの受ける干 渉及び他チャネルに及ぼす干渉を分散させる効果)を確保できる。図 4の第 3サブフ レームに示されるように、制御チャネルとデータチャネルの伝送期間が異なっていれ ば、第 3サブフレーム内でキャリア周波数を第 3リソースブロックの周波数力も第 4リソ ースブロックの周波数に切り替えることで、ユーザ装置はそれらをシングルキャリアで 適切に送信することができる。
実施例 2
[0044] 既存の移動通信システムではリソースブロックのサイズは 1つに固定される。本発明 の発明者等は本発明の基礎研究において、リソースブロックサイズ、スケジューリング 効果、シグナリングオーバーヘッド及びリソース利用効率の相互関係に着目した。
[0045] 図 5はその相互関係を示す図表である。図表の第 1行に示されるように、リソースブ ロックサイズが小さければ、チャネル状態の良否に合わせてリソースブロックを緻密に 割り当てることができ、システム全体としてのスループットの向上効果を大きく期待で きる。逆に、リソースブロックサイズが大きければ、リソースブロックを緻密に割り当てる ことは困難になり、システム全体としてのスループットの向上度合いは小さくなる。一 般にチャネル変動は時間方向よりも周波数方向で大きく変動するが、リソースブロック のサイズとスループットの関係については何れの方向でも同様な傾向が生じる。
[0046] 図表の第 2行に示されるように、リソースブロックサイズが小さ 、場合は、多数のリソ ースブロックが存在するので、どのリソースブロックがどのユーザに使用されるかを示 すスケジューリング情報の情報量が多くなつてしまう。即ち、シグナリングオーバーへ ッドが多くなつてしまうことが懸念される。これに対してリソースブロックサイズが大き ヽ 場合は、リソースブロック数も少ないので、シグナリングオーバーヘッドも少なくて済む
[0047] 図表の第 3行に示されるように、小さなデータサイズのデータ伝送 (例えば、制御チ ャネルのデータ伝送）が行われる場合、リソースブロックサイズが大きいと、リソースの 無駄が生じるおそれがある。 1つのリソースブロックは 1ユーザで使用される力もである
。この点、リソースブロックサイズが適度に小さければ、そのような無駄も少なくて済む
[0048] 例えば図 6に示されるように、或るユーザ装置の制御チャネルが、影の付されている リソースブロックで伝送されるとする。制御チャネルの情報量は一般的には小さ!/、の で、個々のリソースブロックでリソースが無駄に余ってしまうことが懸念される。更にデ ータチャネルに割り当てるリソースも減ってしまう。かといつて、図 7に示されるように、 或るユーザ装置の上り制御チャネルに割り当てるリソースブロック数又は割当頻度を 減らすことも得策ではない。リソースブロックの割当頻度が減ると、上り制御チャネル を速やかに送信することが妨げられ、送達確認情報 (ACK/NACK)のような即時性の 要求される制御情報の送信タイミングが遅れ、データ伝送効率が低下してしまうこと が懸念される。
[0049] このようにシステム全体のスループットの向上効果、シグナリングオーバーヘッドの 少なさ及びリソース利用効率等の全ての観点から好ましいリソースブロックサイズを決 定することは困難である。本発明の第 2実施例はこのような問題点にも対処する。具 体的には、サイズの異なるリソースブロックを用意し、それらを適宜使い分けることで、 シグナリングオーバーヘッドを少なくしつつ、大小様々なサイズのデータの伝送効率 の向上及びリソースの有効利用を図る。
[0050] 図 8は本発明の一実施例による基地局の送信部に関するブロック図を示す。図 8に は送信バッファ 31、 OFDM送信部 32、スケジューラ 33、パターン決定部 34及びメモ リ 35が描かれている。
[0051] 送信バッファ 31は下り送信データを蓄積し、スケジューリング情報に従って出力す る。
[0052] OFDM送信部 32は、下り送信データを無線送信するための送信信号を、スケジュ 一リング情報に従って作成する。より具体的には送信データは、指示されたチャネル 符号化率で符号化され、例えば指示されたデータ変調方式で変調され、高速逆フー リエ変換により OFDM方式の変調が行われ、付与されたガードインターノ レと共にァ ンテナから送信される。下り送信データには少なくとも下り制御チャネル及び下りデー タチャネルが含まれる。下り制御チャネルには、下りデータチャネルに付随する制御 チャネルだけでなぐ上りリンクに関する情報も含まれ、特に上りリンクのスケジユーリ ング情報が含まれる。
[0053] スケジューラ 33は、ユーザ装置から報告された下りリンクの受信信号品質 (CQI)、基 地局で測定した上りリンクの受信信号品質、通知されたリソースブロックサイズに基づ いて、上下リンクに関する時間スケジューリング及び周波数スケジューリングを実行し 、スケジューリング情報を出力する。スケジューラ 33は上下各リンクの CQIに基づいて 、より良いチャネル状態のユーザにリソースブロックを割り当てるようスケジューリング 情報を決定する。スケジューリング情報は、どのリソースブロックがどのユーザに割り 当てられて!/ヽるかを示す情報に加えて、変調方式及びチャネル符号化率の組み合 わせ (MCS番号)を示す情報等も含む。スケジューリング情報の決定に際し、 CQIだけ でなぐ送信バッファに蓄積されている未送信データ量や、何らかの公平性を図る指 標が考慮されてもよい。
[0054] パターン決定部 34は、送信データのデータサイズ及び CQIの双方又は一方に基づ いて、リソースブロックのサイズを調整する。本実施例では大小 2種類のサイズのリソ ースブロックが用意されており、各ユーザ装置に何れかの又は双方のリソースブロック が割り当てられる。
[0055] メモリ 35はリソースブロックの配置パターンを格納する。リソースブロックの配置パタ ーン及びその使用例については後述される。
[0056] 図 9は本発明の一実施例によるユーザ装置の受信部に関するブロック図を示す。
図 9には、 OFDM受信部 41、リソース同定部 42、配置パターン判定部 43、メモリ 44、 CQI測定部 45及び送信部 46が描かれている。
[0057] OFDM受信部 41は、受信信号から制御データチャネル及びトラフィックデータチヤ ネルを導出する。より具体的には OFDM受信部 41は、受信信号力もガードインター バルを除去し、受信信号を高速フーリエ変換することで OFDM方式の復調を行 、、 基地局から通知されたスケジューリング情報に従ってデータ復調及びチャネル復号 化を行 、、制御データチャネル及び Z又はトラフィックデータチャネルを導出する。
[0058] リソース同定部 42は、スケジューリング情報及びリソースブロックの配置パターンに 基づ 、て、時間軸及び周波数軸におけるリソースブロックの位置を指定するマツピン グ个青報を出力する。
[0059] 配置パターン判定部 43は、基地局から通知されたパターン番号に対応する配置パ ターンを、メモリ 44から抽出し、その内容をリソース同定部 42に通知する。
[0060] メモリ 44は、リソースブロックの配置パターンをパターン番号と共に記憶する。
[0061] CQI測定部 45は、受信信号の CQIを測定する。測定された下りリンクの CQIは所定 の頻度で基地局に報告される。
[0062] 送信部 46はアンテナから無線送信される上りチャネルの送信信号を作成する。
[0063] 図 10は、送信部 46の詳細な機能ブロック図を示す。図 10には送信信号系列出力 部 131、離散フーリエ変換部 (DFT) 132、データマッピング部 133、逆フーリエ変換部 134及び送信フレームタイミング調整部 135が描かれている。
[0064] 送信信号系列出力部 131は、送信信号系列を生成又は出力する。送信信号系列 には、上りリンクで伝送される如何なるチャネルが含まれてもよい。特に本実施例では 送信信号系列出力部 131は、上り制御チャネル及び上りデータチャネルを出力する 。制御チャネルには上りデータチャネルに付随しなければならな 、制御チャネル (必 須制御チャネル又は第 1制御チャネル）と、上りデータチャネルの有無によらず伝送 される制御チャネル（第 2制御チャネル）とが含まれる。図示されている CQI,ACK/NA CKは第 2制御チャネルに属する。
[0065] 離散フーリエ変換部 (DFT)132は、送信信号をフーリエ変換し、時間領域の信号を 周波数領域の信号に変換する。
[0066] データマッピング部 133は、指示パラメータに応じて送信信号が周波数領域で所望 の成分を有するようにマッピングを行う。指示パラメータには送信帯域幅、送信帯域（ 周波数）、繰り返し係数等が含まれる。データマッピング部 133は、帯域幅の異なるュ 一ザ装置の送信信号がディストリビユート FDM方式で互いに直交するように、送信信 号成分を周波数軸上にマッピングする。
[0067] 逆フーリエ変換部 134は、所望の周波数成分を有する信号を高速逆フーリエ変換 し、それを時間領域の信号に変換する。
[0068] 送信フレームタイミング調整部 135は、送信信号の送信タイミングを調整し、送信信 号を出力する。特に時分割多重化 (TDM)が行われる場合には、この調整部 135によ り自局の送信スロットに合わせて信号送信が行われる。
[0069] 図 8,図 9及び図 10を参照しながら動作が説明される。下り送信データは送信バッ ファ 31に格納され、下りスケジューリング情報に従って OFDM送信部に入力され、チ ャネル符号化、データ変調、リソーブロックへのマッピング、高速逆フーリエ変換等の 処理を経て無線送信用の送信信号に変換され、送信される。上りリンクに関するスケ ジユーリングのスケジューリング情報は、下り制御チャネルを通じてユーザ装置に通 知される。上下何れのリンクについても、スケジューリング情報はチャネル符号ィ匕方式 、データ変調方式及びリソースブロック等を指定する。この場合において、本実施例 ではサイズの異なるリソースブロックが必要に応じて使用される。
[0070] ユーザ装置は基地局で使用された配置パターンに基づいて、受信信号を復元する 及び送信信号を作成する。どのようなリソースブロックの配置パターンが使用されるか は、図 8の基地局のパターン決定部 34で決定され、決定内容はスケジューラ 33に通 知される。そしてこの情報 (具体的には、パターン番号)及びスケジューリング情報が 適切な制御チャネルでユーザ装置に通知される。ユーザ装置は、受信した制御チヤ ネルを復元することで、パターン番号及びスケジューリング情報を抽出する。パターン 番号は図 9の配置パターン判定部 43に与えられる。配置パターン判定部 43は、通知 されたパターン番号に基づ 、て、その番号で指定されて 、る配置パターンに関する 情報をリソース同定部 42に通知する。リソース同定部 42は特定された下り配置バタ ーン及び下りスケジューリング情報に従って、自局宛のデータが含まれているリソース ブロックを特定し、 OFDM受信部 41に通知する。また、リソース同定部 42は特定され た上り配置パターン及び上りスケジューリング情報に従って、上りリンクで使用するリソ ースブロックを特定し、送信部 46に通知する。 OFDM受信部 41はこの情報に従って 自局宛のデータチャネルを抽出し、復元する。送信部 46は上りスケジューリング情報 及び上りマッピング情報に基づ 、て、送信信号を作成する。
[0071] 図 11は上りリンクの配置パターン例を示す。図示の例では、大小 2種類のデータサ ィズのリソースブロックが用意されている。より大きい方のリソースブロックは 1.25MHz の帯域幅及び 0.5msの持続時間を有する。より小さ!/、方のリソースブロックは 375kHz の帯域幅及び 0.5msの持続時間を有する。サイズの異なるリソースブロック数及びサ ィズに関する数値は単なる一例に過ぎず、適切な如何なる数が使用されてもよい。リ ソースブロックは周波数軸方向に 5つ並び、左右に小さなリソースブロックが配置され 、各サブフレーム中での配列パターンは同じである。し力しながらサイズの異なるリソ ースブロックの配置パターンは様々に設定可能であり、送受信端の双方で既知であ りさえすればよい。図示の例では、大きなリソースブロック (第 2、第 3及び第 4リソース ブロック）中の一部の期間で、上りデータチャネルに付随する制御チャネル (第 1制御 チャネル)及び必要に応じて第 2制御チャネルが伝送され、小さなリソースブロック（第 1又は第 5リソースブロック）で、上りデータチャネルの有無によらず伝送される制御チ ャネル (第 2制御チャネル）が伝送されるように、上りリンクのスケジューリングが行われ る。大きなリソースブロック中での制御チャネル及びデータチャネルの時間的割合は 、全てのユーザ装置に同じであることは必須でなぐ個々のユーザ装置に必要な制 御情報量に依存して適宜変更されてよい。更に、或るユーザ装置の第 2制御チヤネ ルは小さなリソースブロック 2つを用いて伝送される。図示の例では、ユーザ装置 Aの 第 2制御チャネルは、第 2及び第 3サブフレームで第 5及び第 1リソースブロックをそれ ぞれ使用して伝送される。同様にユーザ装置 Bの第 2制御チャネルは、第 3及び第 4 サブフレームで第 5及び第 1リソースブロックをそれぞれ使用して伝送される。このよう に、第 2制御チャネルが周波数軸及び時間軸方向にホッピングしながら伝送されるの で、周波数ダイバーシチ効果が得られ、第 2制御チャネルが基地局で適切に復調さ れる確実性を増やすことができる。図示の例では、典型的な使用例として、大きなリソ ースブロックで第 1制御チャネルが伝送され、小さなリソースブロックで第 2制御チヤネ ルが伝送された力 このようなリソースブロックの使い分けは本発明に必須ではなぐ リソースブロックは何れの制御チャネルに使用されてもよい。
図 11では小さなリソースブロックに関し、「制御 A」のようにそのリソースブロック全部 がユーザ装置 Aで独占されるかのように描かれている力 そのような使用法は本発明 に必須ではない。複数のユーザ装置でリソースブロックが共有されてよい。例えば第 2サブフレームの第 5リソースブロック力 ユーザ装置 A及び Cで共有されてもよい。典 型的には、そのような複数のユーザ装置は周波数多重方式で 1つのリソースブロック を共有してもよい。
実施例 3
[0073] 図 12は上りリンクの別の配置パターン例を示す。図 11の場合と同様に、大小 2種類 のデータサイズのリソースブロックが用意されている。本実施例では、より小さなリソー スブロック (第 1及び第 5リソースブロック）に関し、サブフレームの期間 T が更に二分
B
され、 2つの細分期間が設定されている。図示の例では、ユーザ装置 Aの第 2制御チ ャネルは、第 3サブフレームの第 1及び第 2細分期間（サブフレームの前半及び後半) で第 5及び第 1リソースブロックをそれぞれ使用して伝送される。ユーザ装置 Bの第 2 制御チャネルは、第 3サブフレームの第 1及び第 2細分期間の第 1及び第 5リソースブ ロックをそれぞれ使用して伝送される。このように、第 2制御チャネルが周波数軸及び 時間軸方向にホッピングしながら伝送されるので、周波数ダイバーシチ効果が得られ 、第 2制御チャネルが基地局で適切に復調される確実性を増やすことができる。更に ユーザ装置 Aの制御チャネルの伝送は 1サブフレームの期間内に完了し、ユーザ装 置 Bの制御チャネルの伝送も 1サブフレームの期間内に完了する。従って本実施例 は上り制御チャネルの伝送遅延を短縮する観点力 好ましい。
[0074] 図 12に関しても、複数のユーザ装置でリソースブロックが共有されてよい。例えば 第 3サブフレームの第 1細分期間の第 5リソースブロック力 ユーザ装置 A及び Cで共 有されてもよい。典型的には、そのような複数のユーザ装置は周波数多重方式で 1つ のリソースブロックを共有してもよ！/、。
[0075] 1つのサブフレームに含まれる細分期間の数を 2より多くすることも理論的には考え られる。図 12で使用されるフレームは、典型的には図 13に示されるような構成を有す る。第 1及び第 2細分期間の双方にそれぞれパイロットチャネルが含まれている。従つ て何れの細分期間で伝送されたデータ (制御チャネル)も、それに含まれるノィロット チャネルを用いて適切にチャネル補償等を行うことができる。しかしながら、仮にこの フレームが 3つの細分期間に分割されたとすると、パイロットチャネルを含まない細分 期間が生じ、その期間に送信されたチャネルに対してチャネル補償等を適切に行う ことは困難である。従ってサブフレーム当たりの細分期間の数は高々パイロットチヤネ ルの挿入数に抑制されることが望ま 、。 実施例 4
[0076] 上述したように上り制御チャネルには、上りデータチャネルに付随する制御情報と、 上りデータチャネルの有無によらず伝送される制御情報とがある。後者には、データ サイズが小さく且つ即時性及び高信頼性の要請が強く求められるものと、そのような 要請が比較的弱！ヽものとがある。前者の典型例は下りデータチャネルの送達確認情 報 (ACK/NACK)である。後者には所定の頻度で基地局に報告される CQI等が含ま れる。送達確認情報は、再送制御で中心的役割を果たす重要な情報である。 ACKで ある力 NACKであるかによってパケットの再送が行われたり行われなかったりするので 、送達確認情報の内容はデータスループット及び遅延時間に大きく影響を及ぼす。 従って特に信頼性高く伝送されることが望ましい。一方、送達確認情報は原理的に は 1ビットで足りるような小さなデータサイズで済む力 このことは誤り訂正符号ィ匕によ る高い訂正能力を期待しに《する。このため、送達確認情報が、データサイズの比 較的大きな他の制御情報と同様に伝送されたとしても、それらと同程度の高信頼性を 得ることは必ずしち期待できな 、。
[0077] このような観点から、本発明の第 4実施例では、図 14に示されるように、上り伝送フ レームにお 、て、送達確認情報 (ACK/NACK)を含む制御チャネルは他のチャネルと 符号多重され、送達確認情報以外の制御チャネルは周波数多重及び Z又は時間多 重方式で多重される。小さな情報量の送達確認情報 (ACK/NACK)は、大きな拡散率 で拡散されて送信されるので、拡散利得は大きい。このことは、送達確認情報を基地 局に信頼性の高く伝送する観点から好都合である。また、有利なことに、符号多重さ れる他のチャネル (例えば、データチャネル）にとつても、そのような大きな拡散率で 拡散された信号は、小さなノイズとしてしか寄与しないので、符号多重による悪影響 は極めて少ない。
[0078] 送達確認情報の符号多重が行われるリソースブロックは、固定されている必要はな ぐ様々なリソースブロックで符号多重がなされてよい。符号多重の行われるリソース ブロックが何らかのホッピングパターンに従って刻々と変わってもよい。
[0079] このような手法は、 ACK/NACKだけに限らず、データサイズが小さく（例えば、数ビ ット未満、 10ビット未満のように適宜設定可能である）即時性及び高信頼性が求めら れる情報と、それ以外の情報とが伝送される場合に、前者を他チャネルと符号多重し
、後者を周波数多重及び Z又は時間多重して伝送することで、広く拡張可能である。 実施例 5
[0080] 図 3に示される例に関し、上り制御チャネルの品質劣化をなるベく抑制する観点か ら、図 4に示される実施例では或るユーザ装置の第 2制御情報を含む上り制御チヤネ ルは、上りデータチャネルに付随してもしなくても同じホッピングパターンで伝送され た。し力しながら、図 3に示される例に関する問題点は、一定の条件の下にデータチ ャネル伝送用にリソースブロックを割り当てることを禁止することで対処することもでき る。
[0081] 例えば図 12において、或るユーザ装置が上りデータチャネルを有していなかった 場合 (又はリソースが割り当てられな力つた場合）、そのユーザ装置の上り制御チヤネ ル（第 2制御情報—特に、 ACK/NACKや CQI)は、小さなデータサイズのリソースブロ ック（第 1及び第 5リソースブロック）で伝送され、そのユーザ装置の上りデータチヤネ ルに第 2乃至第 4リソースブロックの 1以上が割り当てられた場合は、そのリソースブロ ックで上り制御チャネルが伝送されるものとする。
[0082] 本実施例での手法を説明するため、例えば、図 12の第 3サブフレームの第 5及び 第 1リソースブロックで或るユーザ装置の上り制御チャネル (第 2制御チャネル)を伝 送する代わりに、第 3サブフレームの第 2リソースブロックで (より広帯域で短期間で） その制御チャネルを伝送することを考察する。第 3サブフレームの第 5及び第 1リソー スブロックで上り制御チャネルが伝送される場合、瞬時的には帯域が狭!ヽ分だけ高 V、電力で送信でき、し力も第 1及び第 5リソースブロックでホッピングが行われて 、る ので周波数ダイバーシチ効果が期待できる。従って基地局で或る程度以上の受信 品質を期待することができる。し力しながら、第 2リソースブロックで広帯域で短期間に 制御チャネルが伝送される場合には、広帯域になった分だけ瞬時的な帯域当たりの 電力が小さくなり、周波数ダイバーシチ効果が薄れてしまい、チャネル状態が充分に 良くな力つた場合、制御チャネルの品質劣化が懸念される力もしれない。特に、高速 で移動しているユーザ装置や、セル端に位置しているユーザ装置に対して、上りデ ータチャネルの伝送を許可したこと (第 2〜第 5リソースブロックを割り当てたこと）に起 因する制御チャネルの品質劣化が懸念される。上述したように制御チャネルは再送 できないので、初回力 高品質ィ匕が求められる。特に下りデータチャネルに対する送 達確認情報 (ACK/NACK)は、データスループットに直結する重要なパラメータなの で、正確且つ速やかに基地局に伝送されることを要する。
[0083] このような観点から、本発明の第 5実施例では、基地局での上りリンクのスケジユーリ ングに新たな判断基準が追加される。従来と同様に、基地局はユーザ装置から送信 されたノ ィロットチャネルの受信品質 (CQI)の良否に基づ 、て上りチャネル状態を評 価する。それに加えて本実施例では、ユーザ装置の移動度及び基地局からの距離 が算出される。移動度は、ドッブラ周波数を測定することで導出することができる。ドッ ブラ周波数が大きいことは、そのユーザ装置が高速に移動していることを示す。ユー ザ装置の基地局力もの距離は、距離変動の影響を大きく受けるパスロス等で推定可 能である。ノ スロスが大きいことは、そのユーザ装置が基地局から遠く離れていること を意味する。例えば、基地局のスケジューラは、上りリンクのチャネル状態 (CQI)の良 否からリソース割当の候補となるユーザ装置を選別する。選別されたユーザ装置のう ち、移動度及び Z又は距離が比較的小さいユーザ装置は、それらが大きいものより 優先される。例えば、 2つのユーザ装置が同程度のチャネル状態の良さ（CQI)を報 告していたとしても、より低速で移動しているユーザ装置に優先的にデータチャネル 用のリソースが割り当てられる。また、 2つのユーザ装置が同程度のチャネル状態の 良さ（CQI)を報告していたとしても、より基地局の近くに位置するユーザ装置に優先 的にデータチャネル用のリソースが割り当てられる。言い換えれば、チャネル状態が さほど良くな力つた高速移動中のユーザ装置やセル端のユーザ装置に対するデータ チャネル用のリソースの割当は禁止される。これにより、上りデータチャネルの伝送を 許可したこと (第 2〜第 5リソースブロックを割り当てたこと）に起因する制御チャネルの 品質劣化を回避することができる。
[0084] 以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる 例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであ ろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断り のない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよ い。各実施例の区分けは本発明に本質的ではなぐ 2以上の実施例が必要に応じて 使用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図 を用いて説明された力 そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれら の組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精 神から逸脱することなぐ様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含 される。
本国際出願は西暦 2006年 6月 19日に出願した日本国特許出願第 2006— 1694 27号及び西暦 2006年 8月 22日に出願した日本国特許出願第 2006— 225918号 に基づく優先権を主張するものであり、それらの全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される基地局 であって、
各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に応じて、上りリンクのリソースブロックの 1 以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジューラと、
リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通知する手段 と、
を有し、或るユーザ装置の上り制御チャネルは、前記スケジューリング情報に従つ て、複数のリソースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピングパターンを描 くようにマッピングされ、
前記上り制御チャネルは、ユーザデータチャネルに同伴してもしなくても同じホッピ ングパターンでマッピングされる ことを特徴とする基地局。
[2] 前記伝送フレームの中で、同一のリソースブロックに含まれる上り制御チャネルと上 りユーザデータチャネルは異なる期間に伝送される
ことを特徴とする請求項 1記載の基地局。
[3] 或るユーザ装置の上り制御チャネルが、時間経過と共にサブフレームが変わると隣 接するリソースブロックで伝送されるように、ホッピングパターンが決定される
ことを特徴とする請求項 1記載の基地局。
[4] データサイズの異なるリソースブロックの 1以上が個々のユーザ装置に割り当てられ る
ことを特徴とする請求項 1記載の基地局。
[5] 少なくとも 2つの異なる時間サブフレーム及び少なくとも 2つの異なる帯域に属する データサイズの小さな複数のリソースブロックに、同一のユーザ装置の上り制御チヤ ネルが割り当てられる
ことを特徴とする請求項 4記載の基地局。
[6] 同じ時間サブフレームに属するデータサイズの小さな複数のリソースブロックの各々 力 2以上の細分期間に細分され、各細分期間に異なるユーザ装置の上り制御チヤ ネルが割り当てられる
ことを特徴とする請求項 4記載の基地局。
[7] 所定の情報量より少な!、制御情報を含むチャネルが符号多重方式で、所定の情報 量以上の制御情報を含むチャネルが時間多重方式及び周波数多重方式の双方又 は一方で、他のチャネルと多重されるように、前記スケジューリング情報が決定される ことを特徴とする請求項 1記載の基地局。
[8] 上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムの基地局で使用さ れる方法であって、
各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に応じて、上りリンクのリソースブロックの 1 以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジューリングステップと、
リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通知するステ ップと、
を有し、或るユーザ装置の上り制御チャネルは、前記スケジューリング情報に従つ て、複数のリソースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピングパターンを描 くようにマッピングされ、
前記上り制御チャネルは、ユーザデータチャネルに同伴してもしなくても同じホッピ ングパターンでマッピングされる ことを特徴とする方法。
[9] 上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用されるユーザ 装置であって、
下り制御チャネルを受信する手段と、
当該ユーザ装置の上りチャネル状態に応じて割り当てられた、上りリンクの 1以上の リソースブロックの割り当て内容を示すスケジューリング情報を、前記下り制御チヤネ ルから抽出する手段と、
前記スケジューリング情報に従って、少なくとも上り制御チャネルを送信する手段と を有し、前記上り制御チャネルは、前記スケジューリング情報に従って、複数のリソ ースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピングパターンを描くようにマツピ ングされ、
前記上り制御チャネルは、ユーザデータチャネルに同伴してもしなくても同じホッピ ングパターンでマッピングされる ことを特徴とするユーザ装置。
[10] 前記伝送フレームの中で、同一のリソースブロックに含まれる上り制御チャネルと上 りユーザデータチャネルは異なる期間に伝送される
ことを特徴とする請求項 9記載のユーザ装置。
[11] 前記上り制御チャネル力 時間経過と共にサブフレームが変わると隣接するリソー スブロックで伝送されるように、ホッピングパターンが決定される
ことを特徴とする請求項 9記載のユーザ装置。
[12] データサイズの異なるリソースブロックの 1以上が個々のユーザ装置に割り当てられ る
ことを特徴とする請求項 9記載のユーザ装置。
[13] 少なくとも 2つの時間サブフレーム及び少なくとも 2つの帯域に属するデータサイズ の小さな複数のリソースブロックに、同一のユーザ装置の上り制御チャネルが割り当 てられる
ことを特徴とする請求項 12記載のユーザ装置。
[14] 同じ時間サブフレームに属するデータサイズの小さな複数のリソースブロックの各々 力 2以上の細分期間に細分され、当該ユーザ装置の上り制御チャネルは、或る細 分期間では或るリソースブロックの周波数で、別の細分期間では別のリソースブロック の周波数で伝送されるように、リソースが割り当てられて!/、る
ことを特徴とする請求項 12記載のユーザ装置。
[15] 所定の情報量より少な!、制御情報を含むチャネルが符号多重方式で、所定の情報 量以上の制御情報を含むチャネルが時間多重方式及び周波数多重方式の双方又 は一方で、他のチャネルと多重されるようにして、前記上り制御チャネルが送信される ことを特徴とする請求項 12記載のユーザ装置。
[16] 上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムのユーザ装置で使 用される方法であって、 下り制御チャネルを受信するステップと、
当該ユーザ装置の上りチャネル状態に応じて割り当てられた、上りリンクの 1以上の リソースブロックの割り当て内容を示すスケジューリング情報を、前記下り制御チヤネ ルから抽出するステップと、
前記スケジューリング情報に従って、少なくとも上り制御チャネルを送信するステツ プと、
を有し、前記上り制御チャネルは、前記スケジューリング情報に従って、複数のリソ ースブロックを含む伝送フレームの中で所定のホッピングパターンを描くようにマツピ ングされ、
前記上り制御チャネルは、ユーザデータチャネルに同伴してもしなくても同じホッピ ングパターンでマッピングされる ことを特徴とする方法。
上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムで使用される基地局 であって、
各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に応じて、上りリンク用のデータサイズの 異なるリソースブロックの 1以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジューラと、 リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通知する手段 と、
を有し、或るユーザ装置の上り制御チャネルは、該ユーザ装置の上りデータチヤネ ルにリソースブロックが割り当てられた場合には該リソースブロックで伝送され、該ュ 一ザ装置の上りデータチャネルにリソースブロックが割り当てられなかった場合には、 上り制御チャネルに専用のリソースブロックで伝送されるようにスケジューリング情報 が作成され、
前記専用のリソースブロックは少なくとも 2つの異なる期間及び少なくとも 2つの異な る帯域に属するデータサイズの小さな複数のリソースブロックであり、
ユーザ装置の移動度が所定値より大きい場合又はユーザ装置の基地局からの距 離が所定値より大きい場合であって、該ユーザ装置に対する上りチャネル状態が所 定のレベルより悪かった場合、該ユーザ装置の上りデータチャネルにリソースブロック を割り当てることが禁止される
ことを特徴とする基地局。
上りリンクにシングルキャリア方式を採用する移動通信システムの基地局で使用さ れる方法であって、
各ユーザ装置に関する上りチャネル状態に応じて、上りリンクのリソースブロックの 1 以上を個々のユーザ装置に割り当てるスケジューリングステップと、
リソース割当の計画内容を示すスケジューリング情報をユーザ装置に通知するステ ップと、
を有し、或るユーザ装置の上り制御チャネルは、該ユーザ装置の上りデータチヤネ ルにリソースブロックが割り当てられた場合には該リソースブロックで伝送され、該ュ 一ザ装置の上りデータチャネルにリソースブロック割り当てられなかった場合には上り 制御チャネルに専用のリソースブロックで伝送されるようにスケジューリング情報が作 成され、
前記専用のリソースブロックは少なくとも 2つの異なる期間及び少なくとも 2つの異な る帯域に属するデータサイズの小さな複数のリソースブロックであり、
ユーザ装置の移動度が所定値より大きい場合又はユーザ装置の基地局からの距 離が所定値より大きい場合であって、該ユーザ装置に対する上りチャネル状態が所 定のレベルより悪かった場合、該ユーザ装置の上りデータチャネルにリソースブロック を割り当てることが禁止される
ことを特徴とする方法。
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