WO2009025251A1

WO2009025251A1 - 基地局、移動局およびサブキャリアのマッピング方法

Info

Publication number: WO2009025251A1
Application number: PCT/JP2008/064670
Authority: WO
Inventors: Koichi Tamura
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2009-02-26
Also published as: EP2184931A1; CN101785199A; US8923214B2; EP2184931A4; JPWO2009025251A1; CN101785199B; US20110044267A1

Abstract

　無線通信システムにおいて、回線品質情報を用いて、サブキャリアの通信環境の変化に対応し、サブキャリアを効率的に利用する為、基地局が、移動局から通知される回線品質情報に基づき、自局（基地局）と前記移動局間の通信環境の状態を識別し、前記識別した通信環境の状態に基づいて、搬送に使用する特定のサブキャリアに、通信の制御に関する送信情報を、選択的にマッピングする。

Description

基地局、移動局およびサブキヤリアのマツビング方法技術分野：

本発明は、無線通信システム及び、無線通信に用いるキャリアのマッピングに関する。明

背景技術：

田

L T ^ (Long Terra Evolution) とし、 3 u Ρ Ρ Κάτά Generation Partnership Project) で策定されている通信方式では、 1 0 0 Mbps以上の高スループットが目標とされている。また、各種通信サービスの多様化が目覚しい今日では、今後の通信量の増加が見込まれており、その対応としても高スループットの通信方式が望まれる。このため、通信システム全体でのスループット向上を掲げ、多くの発明が成されている。

前述の発明などによって、無線通信技術は日々刻々進化している。これは、電波の周波数帯の選定を始め、送信方法、符号化ノ複合化、誤り制御、多重化、多元化、周波数帯の効率利用のなど多くの分野での研究開発の成果といえる。同じく、通信システム全体としての研究開発の成果といえる。

上記分野の周波数帯の効率利用の為、サブキヤリアのマツビングの効率化を図る必要がある。サブキャリアのマッピングは、「Release 5」規格の H S D P A (High Speed Down- link Packet Access)などで実施されている。 H S D P Aでは、品質の良い回線に高速通信に向いた変調方式や符号化方式を割当て、品質の悪い回線に安定度の高い変調方式や符号化方式を割当てている。このように、回線品質を認識し、変調方式や符号化方式を変更することで、通信システム全体として通信損失を軽減している。

詳しくは、回線品質が低い（通信環境が悪い）にも関わらず、高速通信向けの変調方式などを用いると、通信エラーが多数発生し、その都度エラー訂正や再送等の誤り訂正処理を行う必要がある。このため、通信品質を加味した変調方式などを用いること力通信システム全体として通信損失を軽減することに繋がる。即ち、高速通信可能な変調方式等を使用すれば、高速通信が可能となる訳でなく、回線品質をはじめ多くの事柄を勘案し、通信システム全体としての利益を検討することが重要と成る。

一例としては、通信の制御信号が欠損した場合には、正しく受信した信号（デ

—タ）の使用用途が不明となり、最終的には受信した信号（データ）を破棄する必要がある。また、別の例では、一部の誤り訂正用情報が欠損した場合には、正しい信号を受信したとしても、受信が失敗したと認識してしまう。

そこで、重要度の高い制御信号（システマチックビット）等を、より安全な環境で通信することが、全体としてスループットの向上となる。

一方、 HSDPAでは、 CQ I (Channel Quality Indicator) を用いてサブキャリア（周波数リソース）のマッピングを行ない、移動局に対するリソースマツピングを効率的に制御することが重要となっている。

このような技術は、例えば、特許文献 1 び特許文献 2に記載されている。特許文献 1には、送信する情報の種類に応じて、送信スケジュールを選択することで、通信効率の向上を図る技術が開示されている。更に、 CQ Iと変調方式及び符号化率との関連付けを記した MC S選択情報のテーブルを用いて、サブキャリアごとの変調方式及び符号化率を選択する技術が開示されている。

特許文献 2には、 CQ Iを用いて、サブキャリアを選択し、更に、選択されたサブキャリアの変調方式、符号化方式を周波数ホッピングパターンと CQ Iを用いて選択する技術が開示されている。

特許文献 1 ： WO 2005ノ 020488号公報

特許文献 2 ：特開 2006— 325264号公報発明の開示：

発明が解決しょうとする課題

しかしながら、特許文献 1に記載された技術は、フェージングによる回線環境の変化に対応できない。即ち、サブキャリアの通信環境が変化し、重要度の高い制御信号が失われてしまう確率がある。また、特許文献 2に記載された技術は、周波数ホッピングパターンを利用してサブキャリアの周波数変化（周波数フェージング）の影響を軽減できるものの、予め定まった周波数変動（ホッピングパターン）以外の周波数や位置、時間等のフェージングによる回線環境の変化に対応できない。即ち、周波数変動や位置変化（移動）や時間変化によってサブキャリアの通信環境が変化し、重要度の高い制御信号が失われてしまう確率がある。

本発明の目的は、上記課題を解決し、回線品質情報を用いて、サブキャリアの通信環境の変化に対応し、サブキャリアを効率的に利用する基地局、移動局及びサブキャリアのマツピング方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

上記目的を達成する本発明のサブキャリアのマッピング方法は、基地局が、移動局から通知される回線品質情報に基づき、自局（基地局）と前記移動局間の通信環境の状態を識別し、前記識別した通信環境の状態に基づいて、搬送に使用する特定のサブキャリアに、通信の制御に関する送信情報を、選択的にマッピングすることを特徴とする。

発明の効果

本発明によれば、回線品質情報を用いて、サブキャリアの通信環境の変化に対応し、サブキャリアを効率的に利用する基地局、移動局及びサブキャリアのマツビング方法を提供できる。図面の簡単な説明：

図 1は、実施の一形態の移動局の一部を示すブロック図である。

図 2は、実施の一形態のサブキヤリァを割当てる通信システムのシーケンス図である。

図 3は、移動局から通知される C Q Iをリソースブロックごとに表した例示図である。

図 4は、別の実施の一形態の移動局の一部を示すブロック図である。

図 5は、別の実施の一形態のサブキヤリァを割当てる通信システムのシーケンス図である。発明を実施するための最良の形態：

本発明の実施の一形態を図 1ないし図 3に基づいて説明する。

図 1は、実施の一形態の移動局 100の一部を示すブロック図である。図 1は、移動局を示す一般的なプロック図の一部であり、本発明の特徴部分を示す。

F F T (Fast Fourier Transform) 部 101は、直交検波された I c h, Q c h 信号を受信し、 <3?31： 0八]^復調部102及び CQ I測定部 103にサブキャリアの信号を送信する。

QP SKZQAM復調部 102は、サブキャリアの信号を受信し、シンボルに復調し、サブキャリアデマップ部 106、制御チャンネル復号部 104に復調したシンボルを送信する。

CQ I測定部 103は、サブキヤリァの信号を受信し、 CQ Iを測定し、測定した CQ Iを基地局に送信すると同時的に、 RB (Resource Block) ランク判定部 105に CQ Iを送信する。

制御チャネル復号部 104は、 <3?31： (3八]^復調部102から受信したサブキャリアの信号を、 D L— S C H割当てリソースブロック情報に復号する。尚、制御チャネル復号部 104の制御チャネル復号処理は従来技術と同様な為、説明を省略する。

RBランク判定部 105は、制御チャネル復号部 104から通知される割当てリソースブロック情報と CQ I測定部 103から通知される平均 CQ Iおよび各リソースブロックグループの CQ Iに基づき、割当てリソースブロックの中に平均 CQ Iより閾値 N以上高い CQ Iのリソースブロックがある力識別し、識別結果をサブキャリアデマップ部 106に送信する。尚、識別処理は、システマチックビットが特定リソースブロックに優先的にマッピングされているかどうかを識別する処理である。

ここでシステマチックビットとは、ダウン口一ド回線の制御情報（信号）であり、例えば、畳み込み符号化、 Turbo 符号化などの符号化方式、変調方式、誤り訂正などの情報が含まれる。

サブキヤリアデマップ部 106は、 R Bランク判定部 105の識別結果を受信し、当該識別結果を用いて、システマチックビットが特定リソースブロックに優先的にマッビングされているかどうかを識別し、マッピングされている場合にはディンターリーブ入力の順にサブキヤリアデマッビングを行い、ディンタ一リーブ部 107に信号を送信する。尚、デインタ一リーブ部 107、 H— ARQ部 1 08以降の処理は、従来技術と同様な為、説明を省略する。

基地局 200の構成は、従来技術と同様な構成で可能である。即ち、 CQ Iを識別可能であって、任意に送信情報をサブキヤリァにマッビングを行なえれば、どの様な構成でも良い。

このような構成を含む通信システムにおいて、回線品質情報を用いて、サブキャリァの通信環境の変化に対応し、サブキヤリァを効率的に利用するサブキヤリァのマッピングができる。次に、通信システムの動作を説明する。

動作の説明は、通信中の動作を例示して説明する。尚、本発明は、移動局 10 0が通信を開始後、又は、基地局 200からの通信の開始後、移動局一基地局間でダウンリンクを確立するときに、移動局一基地局間で行なわれる、 CQ I値を用いたサブキヤリアのマツピング手法と、サブキャリアにマツピングされて搬送される送信情報とに特徴がある。

図 2は、実施の一形態のサブキヤリァをマッビングする通信システムのシーケンス図である。

移動局 100が通信を開始後、又は、基地局 200からの通信の開始後、移動局 100と基地局 200は、 DL— SCH通信を開始する（ステップ S 101)。移動局 100は、 CQ I測定部 103を用いて、リソースブロック毎に CQ I を測定して基地局 2◦ 0に CQ Iを通知する（ステップ S 102) 。

基地局 200は、移動局 100からの CQ Iの通知に基づき、リソースブロックの割当てを行う（ステップ S 103) 。

基地局 200は、移動局 100に割当てた特定のリソースブロックの CQ Iが平均 CQ Iより閾値 N以上大きいかを識別する。即ち、通信環境を識別する。（ステツプ S 104) 。尚、通信環境を識別する方法の詳細は、図 3を用いて後述する。

基地局 200は、識別した全てのリソースブロックの CQ Iが平均 CQ I +閾値 Nより小さレ、場合には、インターリーブ出力順に周波数の低レ、順もしくは高い順にサブキャリアマッピングを実施し、 DL— SCHを送信する（ステップ S 1 05) 。当該動作は、基地局 200が各リソースプロックの伝搬環境の差分は少ないと判断し、周波数ダイバーシティ効果を優先するためである。

基地局 200は、平均 CQ I +閾値 N以上の場合には、当該 CQ Iのリソースブロックに対し、システマチックビットを優先的に割当てるサブキヤリアマツビングを実施し、 DL— SCHを送信する。即ち、重要な情報を通信環境の良いリソースブロックにマッピングする（ステップ S 106) 。尚、パリティビット等は、残りの（他の）リソースブロックの中にマッピングする。

移動局 100は、基地局 200から送信された DL— S CHを受信し、 DL— SCHに含まれる制御情報（制御信号）を解析し、自分宛の DL— SCHが含まれるリソースブロックを識別する。移動局 100は、 CQ I測定部 103を用いて識別したリソースブロックに対する CQ Iを取得し、 RBランク判定部 105 で、リソースブロックの中から、平均 CQ Iより閾値 N以上の CQ Iを識別する (ステップ S 107) 。

移動局 100は、識別した結果に平均 CQ 1+閾値 N以上のリソースブロックが含まれていた場合には、当該リソースブロックにシステマチックビットが優先的にマッピングされていると識別する。また、平均 CQ I +閾値 N以上のリソースブロックが無レ、場合は、インタ一リーブ出力順に周波数の低レ、順もしくは高い順にマッピングされていると識別する。移動局 100は、識別結果に基づいて、復調した信号をサブキャリアデマッピングし、ディンターリーブ部 107の入力信号を構成する（ステップ S 108) 。

このような処理方法によれば、基地局は、移動局が報告する CQ Iを用いて、新たに付加的な制御信号を送信することなく、サブキヤリアマッビングの結果（方法）を通知できる。即ち、サブキャリアマッピングの制御情報を通知した効果と同様の効果を得られ、通信の安定化が図れる。

また、新たな付加的な制御信号を送信しない為、オーバ一へッドが発生しなレ、。即ち、通信の効率化が図れる。

更に、平均 CQ Iと通知された CQ Iとの差分を、制御や実行の閾値として使用し、良好受信環境のリソースブロックを優先するか、又は、周波数ダイバーシティ効果を優先するかを適応的に選択することにより、良好な通信特性を実現できる。

更に、システマチックビットを通信環境のよいリソースブロックにマッピングすることで、良好な通信特性を実現できる。

即ち、 CQ Iを用いて、位置及び時間変化に基づくサブキヤリァの通信環境の変化に対応できる。

次に、図 3を用いて、基地局 200が行なうリソースブロック毎の識別動作を説明する。

図 3は、基地局 200が受信する、移動局 100から通知される CQ Iをリソースブロックごとに表した例示図である。

通信帯域は、 CQ Iを測定する単位であるリソースブロック（グループ）に分割される。図 3の例では、 301から 306の 6帯域のリソースブロックに分割される。

図 2のリソースブロックの識別（ステップ S 104) では、割当てリソースブロックの識別に用いる基準に、閾値を用いる。まず、平均 CQ Iより閾値 N以上の CQ Iを示すリソースブロックがあるか識別する。識別結果が YESの場合には、そのリソースブロックに優先的にシステマチックビットをマッピングする。即ち、図 3の例では、斜線で示したリソースブロック 303に優先的にシステマチックビットをマッピングする。尚、識別結果が Noの場合は、インターリーブ出力順でシステマチックビットをマッピングする。

別の識別方法は、平均 CQ Iを用いず、 CQ Iが閾値より大きいか小さいかで識別する方法がある。同じく、平均 CQ Iと平均 CQ I以上の上位の CQ I とそのリソースプロックを識別する。

尚、 CQ Iの識別には、閾値を用いず（又は閾値 =0として扱う）、 CQ Iの高いリソースプロック順にシステマチックビットを割当てることも可能である。また、閾値の規定は、他の方法でも良く、特に限定しない。

このようにリソースブロックを識別すれば、 CQ Iの通知に要するオーバーへッドが発生せず、 CQ I情報の優劣が識別できる。尚、図 2では B e s t—M方式に則って C Q I通知方法を説明したが、例えば D C T (Discrete Cosign Transform)方式のように別の通知方法でもかまわない。前述の実施の一形態では、移動局 1 0 0が独自にシステマチックビットのマッビングされているリソースブロックを識別しているが、リソースブロックの情報を識別信号として基地局が通知しても構わない。

この場合を例示すれば、図 4及び図 5の様なブロック図及びシーケンス図となる。

図 4は、別の実施の一形態の移動局 4 0 0の一部を示すブロック図である。前述の移動局 1 0 0から R Bランク判定部 1 0 6を削除した構成となっている。移動局 4 0 0の制御チャネル復号部 4 0 4は、 Q P S K/Q AM復調部 4 0 2 から受信したサブキヤリァの信号を、 D L— S C H割当てリソースプロック情報に復号する。

サブキヤリアデマップ部 4 0 6は、制御チャネル復号部 4 0 4から送信されるリソースブロック情報を用いて、システマチックビットが特定リソースブロックに優先的にマッピングされているかどうかを識別し、マッピングされている場合にはディンターリーブ入力の順にサブキヤリアデマツビングを行い、ディンターリーブ部 1 0 7に信号を送信する。

その他の構成及び動作は移動局 1 0 0と同様である。

図 5は、別の実施の一形態のサブキヤリァをマッピングする通信システムのシ一ケンス図である。

ステップ S 2 0 1からステップ S 2 0 3までの動作は、図 2のシーケンス図と同様である。

ステップ S 2 0 4では、基地局 2 0 0がリソースブロックの識別を行い、更に、識別信号を生成する。尚、リソースブロックの識別は、実施の一形態と同じ識別方法で行なえば良い。

ステップ S 2 0 5、ステップ S 2 0 6では、サブキャリアデマッピングを行なうと共に、識別情報を付加し D S— S C Hを移動局 4 0 0に送信する。

ステップ 2 0 7では、移動局 4 0 0が、識別信号を用いて、受信した信号の復号処理を行う。その他の動作は移動局 100と同様である。

本実施の一形態では、制御情報にオーバーヘッドが増加する代わりに、移動局の処理簡略化が可能である。また、回路規模削減が可能である。

尚、図 1及び図 4で示した各部は、ハードウェア（ロジック）で実現しても良いし、 CPUとソフトウェアを用いて実現しても良い。

以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、本発明の請求の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更を行なうことができる。

尚、本発明は、移動局を有する通信システム全般において適応可能である。また、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) や O F C DM (Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)を用レヽ 7こ通信機器【こ特に有用である。

本出願は、 2007年 8月 20日に出願された日本出願特願 2007-213 422号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims

請求の範囲

1 . 基地局は、移動局から通知される回線品質情報に基づき、自局（基地局）と前記移動局間の通信環境の状態を識別し、

前記識別した通信環境の状態に基づいて、搬送に使用する特定のサブキヤリァに、通信の制御に関する送信情報を、選択的にマッピングする

ことを特徴とするサブキャリアのマッピング方法。

2 . 前記移動局が通知する回線品質情報は、前記基地局が割当てた通信帯域に対応して測定された回線品質情報であり、

前記基地局は、前記識別した通信環境の状態が良いサブキャリアに、重要度の高い通信の制御に関する送信情報をマツピングする

ことを特徴とする請求項 1記載のサブキヤリァのマッピング方法。

3 . 前記移動局が通知する回線品質情報は、 C Q I (Channel Quality Indicator) を用レヽ、

前記基地局が割当てた通信帯域は、リソースブロックであることを特徴とする請求項 2記載のサブキャリアのマッピング方法。

4 . 前記基地局がマッピングする通信の制御に関する送信情報は、システマチックビットであることを特徴とする請求項 1ないし 3の何れか一記載のサブキャリァのマッピング方法。

5 . 前記基地局が、前記通信環境の状態を識別する基準は、識別対象の回線品質情報が、前記移動局に割当てられた前記通信帯域の回線品質情報の平均より高い又は低いであることを特徴とする請求項 1ないし 4の何れか一記載のサブキャリァのマッピング方法。

6 . 前記基地局が、前記通信環境の状態を識別する基準は、識別対象の回線品質情報が予め定められた閾値より高い又は低いであることを特徴とする請求項

1ないし 4の何れか一記載のサブキヤリアのマツビング方法。

7 . 前記基地局が、前記通信環境の状態を識別する基準は、識別対象の回線品質情報が、前記移動局に割当てられた前記通信帯域の回線品質情報の平均に予め定められた閾値を加えた値より高い又は低いであることを特徴とする請求項 1 ないし 4の何れか一記載のサブキヤリァのマッピング方法。

8 . 前記特定のサブキヤリァ及び前記特定のサブキヤリアを除くサブキヤリァへの送信情報のマッピングは、前記回線品質情報に基づき、前記通信環境の状態の良い通信帯域に重要度の高い通信の制御に関する送信情報をマッピングすること、又は、周波数ダイバーシティ効果を優先することの何れかを選択する適応的な制御であることを特徴とする請求項 1ないし 7の何れか一記載のサブキヤリァのマッピング方法。

9 . 前記移動局は、前記基地局が前記回線品質情報に基づき、送信情報をマッビングする基準を予め取得し、当該基準に基づいて、前記基地局から送信されてくる送信情報を復調ゃ復号処理等を行なうことを特徴とする請求項 1ないし 8 の何れか一記載のサブキヤリアのマツビング方法。

1 0 . 前記移動局は、前記基地局が前記回線品質情報に基づき、送信情報をマッピングした結果を前記基地局から取得し、当該取得した結果に基づいて、前記基地局から送信されてくる送信情報を復調ゃ復号処理を行なうことを特徴とする請求項 1ないし 8の何れか一記載のサブキヤリァのマッビング方法。

1 1 . 移動局から通知される回線品質情報に基づき、自局（基地局）と前記移動局間の通信環境の状態を識別し、

移動局から通知される回線品質情報を用い、搬送に使用する特定のサブキヤリァに、通信の制御に関する送信情報を、選択的にマッピングすることを特徴とする基地局

12. 前記移動局から通知される回線品質情報は、 CQ Iでり、送信情報をマッピングする方法は、前記 CQ Iを識別し、前記 CQ Iの良い通信帯域に重要度の高い通信の制御に関する送信情報をマッビングすることを優先する又は周波数ダイバーシティ効果を優先する適応的な制御であることを特徴とする請求項 1 1記載の基地局。

13. 前記 CQ Iの識別は、識別対象の CQ I力 S、前記移動局に割当てられた前記通信帯域の C Q Iの平均より高い又は低いで識別されることを特徴とする請求項 12記載の基地局。

14. 前記 CQ Iの識別は、識別対象の CQ Iが、予め定められた閾値より高い又は低いで識別されることを特徴とする請求項 12記載の基地局。

1 5. 前記 CQ Iの識別は、識別対象の CQ I力 S、前記移動局に割当てられた前記通信帯域の CQ Iの平均に予め定められた閾値を加えた値より高い又は低いで識別されることを特徴とする請求項 1 2記載の基地局。

1 6. 前記通信の制御に関する送信情報が、システマチックビットを含む情報であることを特徴とする請求項 1 1ないし 15の何れか一記載の基地局。

1 7. 前記通信帯域は、リソースブロックであることを特徴とする請求項 1 1ないし 16の何れか一記載の基地局。

18. 移動局から通知されたリソースブロック毎の CQ Iを識別する手段と、前記識別した CQ Iが予め定めた識別条件の場合に、前記識別した CQ Iのリソースブロックに、システマチックビットを優先的にマッピングする手段とを備えることを特徴とする基地局 ,

1 9 . 基地局との通信環境の状態を示す回線品質情報を取得すると共に取得した回線品質情報を前記基地局に通知し、

前記回線品質情報に基づいてサブキヤリァにマツビングされた前記基地局が送信する送信情報を、前記回線品質情報を用レ、て識別し、

当該識別した結果に基づいてサブキヤリァに含まれる所定の送信情報を取得することを特徴とする移動局。

2 0 . 基地局との通信環境の状態を示す回線品質情報を取得すると共に取得した回線品質情報を前記基地局に通知し、

前記回線品質情報に基づいてサブキヤリァにマツビングされた前記基地局が送信する送信情報を、前記基地局から送信される前記送信情報のマツビングに関する識別情報を用いて識別し、

当該識別結果に基づいてサブキャリアに含まれる所定の送信情報を取得することを特徴とする移動局。