WO2010106951A1 - 基地局装置及び情報送信方法 - Google Patents

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Abstract

　システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置における受信品質特性を向上すること。システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、移動端末装置からの受信品質情報に基づいてグループ帯域を選択し（ＳＴ３０２）、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を選択し（ＳＴ３０９、ＳＴ３１０）、決定されたスケジューリング情報に従ってスケジューリングされた送信データを下りリンクで前記端末装置に送信することを特徴とする。

Description

基地局装置及び情報送信方法
　本発明は、基地局装置及び情報送信方法に関し、特に、次世代移動通信技術を用いる基地局装置及び情報送信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High　Speed　Downlink　Packet　Access）やＨＳＵＰＡ（High　Speed　Uplink　Packet　Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband　Code　Division　Multiple　Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long　Term　Evolution）が検討されている。
　第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、１．４ＭＨｚ～２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステム（以下、適宜「広帯域無線通信システム」という）も検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ））。例えば、ＬＴＥ－Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大システム帯域である２０ＭＨｚを、１００ＭＨｚ程度まで拡張することが予定されている。
　また、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、ＭＩＭＯ（Multiple　Input　Multiple　Output）多重法などのマルチアンテナ無線伝送技術が採用されており、同じ無線リソース（周波数帯域、時間スロット）を用いて複数の送信機から異なる送信信号を並列送信して空間的に多重することにより高速信号伝送を実現している。ＬＴＥ方式のシステムにおいては、最大４つの送信アンテナから異なる送信信号を並列送信して空間的に多重できるものとなっている。ＬＴＥ－Ａにおいては、ＬＴＥ仕様の最大送信アンテナ数（４つ）を、８つまで拡張することが予定されている。
　ところで、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、情報ビットの伝送誤りがあった場合、受信機側から再送要求を行い、この再送要求に応じて送信機から再送制御が行われる。この場合において、再送制御を行う際の再送単位となるブロック（以下、「トランスポートブロック」という）の数は、システム帯域幅に関わらず、送信アンテナ数に応じて決められている（例えば、非特許文献１～３）。ここで、ＬＴＥ方式におけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数（ＴＢ数）及びトランスポートブロックサイズ（ＢＳ）との関係について説明する。図１１は、ＬＴＥ方式のシステムにおけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数及びトランスポートブロックサイズとの関係を示すテーブルである。なお、図１１においては、システム帯域幅として、１．４ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚを示している。また、図１１に示す「レイヤ」は、送信アンテナ数に対応するものである。
　図１１に示すように、ＬＴＥ方式のシステムにおいては、システム帯域幅に関わらず、送信アンテナ数が１つである場合には、トランスポートブロック数は１個に設定されている。同様に、送信アンテナ数が２つである場合には、トランスポートブロック数は２個に設定され、送信アンテナ数が４つである場合にも、トランスポートブロック数は２個に設定されている。すなわち、送信アンテナ数が２つ以上の場合には、トランスポートブロック数は一律に２個に設定されている。
　上述したように、ＬＴＥ－Ａに代表される広帯域無線通信システムにおいては、最大システム帯域幅が１００ＭＨｚ程度まで拡張されると共に、最大送信アンテナ数が８つまで拡張されることが予定されている。このようにシステム帯域が拡張される次世代移動通信システムにおいて、送信データの送信方式については、移動端末装置における受信品質特性を考慮した上で定めることが要請されると考えられる。
　本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置における受信品質特性を向上することができる基地局装置及び情報送信方法を提供することを目的とする。
　本発明の基地局装置は、システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、移動端末装置からの受信品質情報に基づいて前記グループ帯域を選択し、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を選択するスケジューリング手段と、前記スケジューリング情報に従ってスケジューリングされた送信データを下りリンクで前記移動端末装置に送信する送信手段とを具備することを特徴とする。
　この構成によれば、移動端末装置からの受信品質情報のみでなく、当該受信品質情報から選択されるグループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートも考慮してスケジュール情報が選択されることから、システム帯域における最適なグループ帯域を移動端末装置に割り当てることができるので、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。
　本発明によれば、移動端末装置からの受信品質情報のみでなく、当該受信品質情報から選択されるグループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートも考慮してスケジュール情報が選択されることから、システム帯域における最適なグループ帯域を移動端末装置に割り当てることができるので、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置における受信品質特性を向上することが可能となる。
下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。 本発明の一実施の形態に係る基地局装置におけるトランスポートブロックの割り当て方法を説明するための模式図である。 上記実施の形態に係る基地局装置でトランスポートブロックを割り当てる際の処理を説明するためのフロー図である。 上記実施の形態に係る基地局装置でトランスポートブロックを割り当てる際におけるＣＱＩの平均値の計算工程を説明するための図である 上記実施の形態に係る基地局装置で２つのグループ帯域に基づくデータレートに応じて最適なスケジュール情報が選択された場合のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置及び基地局装置及びを有する移動通信システムの構成を説明するための図である。 上記実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。 上記実施の形態に係る基地局装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。 上記実施の形態に係る移動端末装置が有するベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 ＬＴＥ方式のシステムにおけるシステム帯域幅及び送信アンテナ数と、トランスポートブロック数及びトランスポートブロックサイズとの関係を示すテーブルである。
　以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、説明の便宜上、ＬＴＥの後継の広帯域無線アクセス方式の一例として、ＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥアドバンスト）方式のシステム（以下、「ＬＴＥ－Ａシステム」という）を用いて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、このＬＴＥ－Ａシステムの後継の広帯域無線通信システムが含まれる。
　図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図１においては、複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域を持つ移動通信システムであるＬＴＥ－Ａシステムと、１つのコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域を持つ移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態を示している。ＬＴＥ－Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信が行われ、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信が行われる。ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
　例えば、図１においては、ＬＴＥ－Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を１つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User　Equipment）＃１は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を有し、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ－Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を有し、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ－Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を有している。
　このようにシステム帯域が複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）から構成され、送受信帯域幅が異なる移動端末装置ＵＥが混在する環境下において、再送制御を行う際の再送単位となるトランスポートブロックを割り当てる際には、例えば、信号対干渉・雑音比（ＳＩＮＲ：Signal-to-Interference-plus-Noise　Ratio）の平均値などによってトランスポートブロックを割り当てるＣＣを選択し、その選択したＣＣの中で最もデータレートが高くなるように送信データのスケジューリングを行うことが考えられる。この場合には、単一のＣＣ内における周波数ダイバーシチ効果を得ることが可能である。しかしながら、広帯域化されたシステム帯域で取得し得る最大限の周波数ダイバーシチ効果、言い換えると、複数のＣＣから成るシステム帯域で取得し得る最大限の周波数ダイバーシチ効果を得ることはできない。
　本実施の形態に係る移動通信システムにおいては、このようにシステム帯域が複数のＣＣから構成され、送受信帯域幅が異なる移動端末装置ＵＥが混在する環境下において、各移動端末装置ＵＥに対して送信データを再送する場合における周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上するものである。具体的には、システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域（例えば、ＣＣ）のうち、移動端末装置ＵＥからの受信品質情報に基づいて特定のグループ帯域を選択し、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を決定することにより、周波数ダイバーシチ効果を改善して移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上するものである。なお、以下においては、本発明を基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおける送信データの再送制御に適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、送信データの初回送信における送信制御にも適用することができる。
　以下、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂにおける再送制御の際にトランスポートブロックを割り当てる際の処理の概要について説明する。図２は、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂにおけるトランスポートブロックの割り当て方法を説明するための模式図である。なお、図２においては、グループ帯域の一例として、グループ帯域がＣＣで構成される場合について示している。
　図２に示すように、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂにおけるトランスポートブロックの割り当て方法においては、後述する広帯域スケジューラ２２０が、概して、システム帯域を構成する複数のＣＣにおける受信品質情報及びデータレートに基づいて特定のＣＣを選択し、当該ＣＣを構成するＲＢに対してトランスポートブロックを構成する送信データのスケジューリングを行う。このトランスポートブロックの割り当て方法によれば、移動端末装置ＵＥからの受信品質情報のみでなく、システム帯域を構成する複数のＣＣにおけるデータレートも考慮されることから、ＳＩＮＲの平均値等に基づいて選択したＣＣの中で最もスループットが高くなるように送信データのスケジューリングを行う場合と比べて周波数ダイバーシチ効果を得ることが可能となる。特に、図２に示す例では、トランスポートブロックを割り当てる単位としてＣＣが選択されることから、ＬＴＥシステムとの親和性を確保することが可能となっている。
　なお、図２に示すトランスポートブロックの割り当て方法おいては、グループ帯域がＣＣ（例えば、２０ＭＨｚ）で構成される場合について示しているが、グループ帯域の帯域幅については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ＣＣの帯域幅より狭い帯域で構成されるようにしても良く、ＣＣの帯域幅よりも広い帯域で構成されるようにしても良い。
　ここで、このようにトランスポートブロックを割り当てる際における基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂの処理について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂでトランスポートブロックを割り当てる際の処理を説明するためのフロー図である。図４は、本実施の形態に係る基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂでトランスポートブロックを割り当てる際におけるＣＱＩの平均値の計算工程を説明するための図である。なお、ここでは、図２と同様に、グループ帯域がＣＣで構成される場合について説明するものとする。また、図３に示す処理の開始前において、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂでは、通信対象となる全ての移動端末装置ＵＥから下りリンクの各ＣＣにおけるＣＱＩ（より詳しくはＣＣを構成するＲＢにおけるＣＱＩ）を取得しているものとする。
　図３において、「ｌ」は移動端末装置ＵＥの現在の処理対象を示す番号（処理対象番号）を示し、「Ｌ」は処理対象となる移動端末装置ＵＥの総数を示している。また、「ｎ」はＣＱＩの平均数に対応づけて定められたパターンの番号（パターン番号）を示し、「Ｎ」は、そのパターンの総数を示している。図３に示す処理の開始前の状態において、パターン番号ｎは、「０」に設定されているものとする。また、パターン番号ｎには「０」～「２」が設定されており、パターン番号０、１、２においては、それぞれ平均値が計算されるＣＱＩの個数が４個、８個、１２個であるものとする。なお、これらの数は一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。
　図３に示すように、トランスポートブロックを割り当てる際、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂにおいては、まず、処理対象となる移動端末装置ＵＥの処理対象番号１を初期化（ｌ＝０）する（ステップＳＴ３０１）。そして、この移動端末装置ＵＥ（１）に対して、各ＣＣにおける上位Ｐ（ｎ）個のＲＢのＣＱＩの平均値を計算し、その平均値が最大となるＣＣを選択する（ステップＳＴ３０２）。このように各ＣＣにおける最も良好な所定数のＣＱＩの平均値に応じてＣＣを選択することから、システム帯域全体において移動端末装置ＵＥに好適なＣＣを選択することが可能となる。なお、この場合において、Ｐ（０）個として各ＣＣにおける上位４個のＲＢのＣＱＩの平均値が計算され、その平均値が最大となるＣＣが選択される。
　例えば、図４に示すように、システム帯域としてＣＣ＃０～＃３まで存在する場合において、上位４個のＲＢのＣＱＩの平均値を計算した場合（すなわち、ｎ＝０の場合）には、ＣＣ＃２が選択されることとなる。同様に、上位８個のＲＢのＣＱＩの平均値を計算した場合（すなわち、ｎ＝１の場合）にはＣＣ＃０が選択され、上位１２個のＲＢのＣＱＩの平均値を計算した場合（すなわち、ｎ＝２の場合）にはＣＣ＃０が選択されることとなる。このように平均値を計算するＣＱＩの数量に応じて選択されるＣＣが変更されることが分かる。
　そして、このようなＣＣの選択処理を全ての移動端末装置ＵＥ（ｌ）に対して行うために、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂは、現在の処理対象番号１が移動端末装置ＵＥの総数Ｌより小さいか判定する（ステップＳＴ３０３）。現在の処理対象番号１が移動端末装置ＵＥの総数Ｌより小さい場合には、処理対象番号１をカウントアップした後（ステップＳＴ３０４）、処理をＳＴ３０２に戻し、再度、カウントアップ後の処理対象番号１の移動端末装置ＵＥ（１）に対して、各ＣＣにおける上位Ｐ（ｎ）個のＲＢのＣＱＩの平均値を計算し、その平均値が最大となるＣＣを選択する。
　ステップＳＴ３０２～ＳＴ３０４の処理を繰り返し、ステップＳＴ３０３において、処理対象番号１が移動端末装置ＵＥの総数Ｌより小さくなくなった場合（すなわち、処理対象となる全ての移動端末装置ＵＥに対応するＣＣの選択が完了した場合）には、選択したＣＣに対して移動端末装置ＵＥ毎に送信データのスケジューリングを行う（ステップＳＴ３０５）。これにより、各移動端末装置ＵＥに対する送信データが、選択されたＣＣを構成するＲＢに対してスループットが最も高くなるように割り当てられる。
　次に、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂは、このスケジューリング後の送信データのデータレートを計算し、計算したデータレートを保存する（ステップＳＴ３０６）。なお、この場合におけるデータレートの計算方法については、特に限定されるものではなく、任意に基準を選択することが可能である。例えば、ＣＱＩ、ＳＩＮＲ又は変調・符号化方式（ＭＣＳ：Modulation　and　Coding　Scheme）などを基準に計算することが考えられる。ＣＱＩを基準としてデータレートを計算する場合には、例えば、各ＣＣを構成するＲＢのＣＱＩを合計することでデータレートを計算することができる。
　そして、このようなデータレートの計算処理を全てのパターンについて求めるために、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂは、現在のパターン番号ｎがパターンの総数Ｎより小さいか判定する（ステップＳＴ３０７）。現在のパターン番号ｎがパターンの総数Ｎより小さい場合には、パターン番号ｎをカウントアップした後（ステップＳＴ３０８）、処理をＳＴ３０１に戻し、再度、カウントアップ後のパターン番号ｎにおけるデータレートの計算を行い、その計算結果を保存する（ステップＳＴ３０１～ＳＴ３０６）。
　このようなステップＳＴ３０１～ＳＴ３０８の処理の繰り返しにより、Ｐ（０）個として各ＣＣにおける上位４個のＲＢのＣＱＩの平均値に基づいて計算されたデータレートに加え、Ｐ（１）個として各ＣＣにおける上位８個のＲＢのＣＱＩの平均値に基づいて計算されたデータレート、並びに、Ｐ（２）個として各ＣＣにおける上位１２個のＲＢのＣＱＩの平均値に基づいて計算されたデータレートが計算され、保存されていくこととなる。
　そして、これらステップＳＴ３０１～ＳＴ３０８の処理を繰り返す中、ステップＳＴ３０７において、現在のパターン番号ｎがパターンの総数Ｎより小さくなくなった場合（すなわち、全てのパターンについてデータレートの計算・保存が完了した場合）には、ＳＴ３０６で保存した複数（ここでは３つ）のデータレートが比較される（ステップＳＴ３０９）。そして、基地局装置Ｎｏｄｅ　Ｂは、その比較結果に応じて最もデータレートが大きくなるスケジュール情報を選択する（ステップＳＴ３１０）。
　このように各ＣＣの上位４個、８個、１２個のＣＱＩの平均値に基づいて移動端末装置ＵＥ毎にＣＣを選択した後、当該ＣＣに対する送信データのスケジューリングを行い、その結果得られる複数のデータレートを比較して最もデータレートが大きいスケジュール情報を選択するようにしたので、ＳＩＮＲの平均値等に基づいて選択したＣＣの中で最もスループットが高くなるように送信データのスケジューリングを行う場合（すなわち、単一のＣＣ内でスケジューリングを行う場合）と比べ、高いデータレートを確保しながら大きな周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、この結果、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を向上することが可能となる。
　なお、グループ帯域がＣＣよりも狭い帯域や広い帯域で構成される場合、図３及び図４で「ＣＣ」と示した箇所は、「グループ帯域」と置換される。また、グループ帯域がＣＣよりも狭い帯域で構成される場合であって、当該グループ帯域が移動端末装置ＵＥに対する再送制御の際に割り当てられる帯域幅よりも十分に小さい場合には、ステップＳＴ３０２の処理において、ＣＱＩの平均値が高い方から複数のグループ帯域が選択され、選択された複数のグループ帯域に基づいて計算されたデータレートに応じて最適なスケジュール情報が選択される。例えば、グループ帯域が１０ＭＨｚで構成され、移動端末装置ＵＥに割り当てられる最大帯域が２０ＭＨｚの場合には、ＣＱＩの平均値が高い方から２つのグループ帯域が選択され、これらの２つのグループ帯域に基づいて計算されたデータレートに応じて最適なスケジュール情報が選択されることとなる。
　図５は、２つのグループ帯域に基づくデータレートに応じて最適なスケジュール情報が選択された場合のシステム帯域の状態を説明するための模式図である。なお、図５においては、移動通信システムが有するシステム帯域幅が８０ＭＨｚである場合について示すと共に、送信データを再送する際に各移動端末装置ＵＥに対して最大２０ＭＨｚの帯域が割り当てられる場合について示すものとする。また、移動端末装置ＵＥに対して割り当てるグループ帯域数は２つの制限されているものとする。
　図５に示すように、システム帯域は、１０ＭＨｚを１単位とする複数のグループ帯域（グループ帯域＃１～＃８）に分割されている。この場合、基地局装置Ｎｏｄｅ Ｂにおいては、上述したステップＳＴ３０２の処理において２つのグループ帯域が選択され、これらの２つグループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるデータレートを比較してスケジュール情報が決定される。図５においては、グループ帯域＃３、＃５が選択され、送信データがこれらのグループ帯域＃３、＃５を構成するＲＢにスケジューリングされた場合について示している。この場合には、異なるＣＣに属するグループ帯域に送信データのスケジューリングを行うことが可能となるので、ＣＣの範囲内でスケジューリングを行う場合に比べてより周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を更に向上することが可能となる。
　以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。図６を参照しながら、本発明の実施例に係る移動端末装置（ＵＥ）１０及び基地局装置（Ｎｏｄｅ　Ｂ）２０を有する移動通信システム１について説明する。図６は、本実施の形態に係る移動端末装置１０及び基地局装置２０及びを有する移動通信システム１の構成を説明するための図である。なお、図６に示す移動通信システム１は、例えば、Ｅｖｏｌｖｅｄ　ＵＴＲＡ　ａｎｄ　ＵＴＲＡＮ(別名：ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、或いは、ＳＵＰＥＲ　３Ｇが包含されるシステムである。また、この移動通信システム１は、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。
　図６に示すように、移動通信システム１は、基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する複数の移動端末装置１０（１０１、１０２、１０３、・・・１０ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを含んで構成されている。基地局装置２０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。移動端末装置１０は、セル５０において基地局装置２０とＥｖｏｌｖｅｄ　ＵＴＲＡ　ａｎｄ　ＵＴＲＡＮにより通信を行っている。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。
　なお、各移動端末装置（１０１、１０２、１０３、・・・１０ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下においては、特段の断りがない限り移動端末装置１０として説明を進める。また、説明の便宜上、基地局装置２０と無線通信するのは移動端末装置１０であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ：User　Equipment）でよい。
　移動通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア－周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ－ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
　ここで、Ｅｖｏｌｖｅｄ　ＵＴＲＡ　ａｎｄ　ＵＴＲＡＮにおける通信チャネルについて説明する。下りリンクについては、各移動端末装置１０で共有される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel）と、物理下りリンク制御チャネル（下りＬ１／Ｌ２制御チャネル）とが用いられる。この物理下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。送信データは、このユーザデータに含まれる。なお、基地局装置２０で移動端末装置１０に割り当てたＣＣやグループ帯域を含むスケジューリング情報は、物理下りリンク制御チャネルにより移動端末装置１０に通知される。
　上りリンクについては、各移動端末装置１０で共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel）と、上りリンクの制御チャネルである物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）とが用いられる。この物理上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理上りリンク制御チャネルにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ:Channel　Quality　Indicator）等が伝送される。
　ここで、図７を参照しながら、本実施の形態に係る基地局装置２０の構成について説明する。図７に示すように、基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。
　下りリンクにより基地局装置２０から移動端末装置１０に送信されるユーザデータは、基地局装置２０の上位に位置する上位局装置３０から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部２０４においては、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理、プリコーディング処理が行われて、送受信部２０３に転送される。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、送受信部２０３に転送される。
　また、ベースバンド信号処理部２０４は、上述した報知チャネルにより、移動端末装置１０に対して、セル５０における通信のための制御情報を通知する。当該セル５０における通信のための報知情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨにおけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root　Sequence　Index）等が含まれる。
　送受信部２０３においては、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部２０２で増幅されて送受信アンテナ２０１より送信される。なお、この送受信部２０３が有する送信機能において、送信手段が構成される。
　一方、上りリンクにより移動端末装置１０から基地局装置２０に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部２０４においては、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。
　呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、基地局装置２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　図８は、本実施の形態に係る基地局装置２０が有するベースバンド信号処理部２０４の機能ブロック図である。受信信号に含まれたリファレンス信号（参照信号）は、同期検出・チャネル推定部２１１及びＣＱＩ測定部２１２に入力される。同期検出・チャネル推定部２１１は、移動端末装置１０から受信したリファレンス信号の受信状態に基づいて上りリンクのチャネル状態を推定する。ＣＱＩ測定部２１２は、移動端末装置１０から受信される広帯域の品質測定用リファレンス信号からＣＱＩを測定している。
　一方、ベースバンド信号処理部２０４に入力した受信信号は、当該受信信号に付加されたサイクリックプレフィックスがＣＰ除去部２１３で除去された後、高速フーリエ変換部２１４でフーリエ変換されて周波数領域の情報に変換される。周波数領域の情報に変換された受信信号は、サブキャリアデマッピング部２１５にて周波数領域でデマッピングされる。サブキャリアデマッピング部２１５は、移動端末装置１０でのマッピングに対応してデマッピングする。周波数領域等化部２１６は、同期検出・チャネル推定部２１１から与えられるチャネル推定値に基づいて受信信号を等化する。逆離散フーリエ変換部２１７は、受信信号を逆離散フーリエ変換して、周波数領域の信号を時間領域の信号に戻す。そして、データ復調部２１８及びデータ復号部２１９にて、伝送フォーマット（符号化率、変調方式）に基づいて復調、復号されて送信データが再生される。
　広帯域スケジューラ２２０には、送信信号を処理する上位局装置３０からトランスポートブロック（送信データ）及び再送指示が入力される。この再送指示には、上述したようなグループ帯域の帯域幅や、移動端末装置１０に割り当て可能なグループ帯域数を指定する内容が含まれている。一方、広帯域スケジューラ２２０には、同期検出・チャネル推定部２１１で推定されたチャネル推定値、並びに、ＣＱＩ測定部２１２で測定されたＣＱＩが入力される。広帯域スケジューラ２２０は、上位局装置３０から入力された再送指示の内容に基づいて、これらのチャネル推定値及びＣＱＩを参照しながら上下制御信号及び上下共有チャネル信号のスケジューリングを行う。この場合、広帯域スケジューラ２２０は、上述したように、システム帯域を構成する複数のグループ帯域全体における受信品質情報及びデータレートに基づいて特定のグループ帯域を選択し、当該グループ帯域を構成するＲＢに対してトランスポートブロックを構成する送信データのスケジューリングを行う。なお、この広帯域スケジューラ２２０は、スケジューリング手段として機能する。
　下り共有チャネル信号生成部２２１は、広帯域スケジューラ２２０により決定されたスケジュール情報に基づいて、上位局装置３０からのトランスポートブロック（送信データ）を用いて下り共有チャネル信号を生成する。下り共有チャネル信号生成部２２１において、トランスポートブロック（送信データ）は、データ符号化部２２１ａで符号化された後、データ変調部２２１ｂで変調されて広帯域マッピング部２２３に出力される。
　下り制御信号生成部２２２は、広帯域スケジューラ２２０により決定されたスケジュール情報に基づいて、下り制御信号を生成する。下り制御信号生成部２２２において、下り制御信号のための情報は、データ符号化部２２２ａで符号化された後、データ変調部２２２ｂで変調されて広帯域マッピング部２２３に出力される。
　なお、図８においては、複数（ここでは、３つ）のトランスポートブロック（送信データ）が上位局装置３０から到来し、これに対応可能に複数（ここでは、３つ）の下り共有チャネル信号生成部２２１及び下り制御信号生成部２２２を有する場合について示している。なお、これらの下り共有チャネル信号生成部２２１及び下り制御信号生成部２２２の数は、その一例として示したものであり、上位局装置３０から到来するトランスポートブロック（送信データ）の数に応じて適宜変更される。
　広帯域マッピング部２２３は、下り共有チャネル信号生成部２２１から入力される下り共有チャネル信号、並びに、下り制御信号生成部２２２から入力される下り制御信号のサブキャリアに対するマッピングを行う。この場合、広帯域マッピング部２２３は、広帯域スケジューラ２２０により指定されたスケジュール情報に従って、下り共有チャネル信号及び下り制御信号を、選択されたＣＣ又はグループ帯域のサブキャリアにマッピングすることとなる。
　広帯域マッピング部２２３によりマッピングされた送信データは、逆高速フーリエ変換部２２４で逆高速フーリエ変換されて周波数領域の信号から時系列の信号に変換された後、サイクリックプレフィックス付加部（ＣＰ付加部）２２５でサイクリックプレフィックスが付加される。なお、サイクリックプレフィックスは、マルチパス伝搬遅延の差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部２０３に送出される。
　次に、図９を参照しながら、本実施の形態に係る移動端末装置１０の構成について説明する。図９に示すように、移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。
　下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。
　一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、再送制御（Ｈ－ＡＲＱ（Hybrid　ARQ））の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部１０３に転送される。送受信部１０３においては、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部１０２で増幅されて送受信アンテナ１０１より送信される。
　図１０は、本実施の形態に係る移動端末装置１０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能ブロック図である。送受信部１０３から出力される受信信号がＯＦＤＭ信号復調部１１１で復調される。受信品質測定部１１２においては、受信したリファレンス信号の受信状態から受信品質を測定する。受信品質測定部１１２は、基地局装置２０が下りリンクのＯＦＤＭ通信で使用する広帯域に渡るチャネルの受信品質を測定し、測定した受信品質情報を後述する上り制御信号生成部１１６に通知する。下り制御信号復号部１１３においては、ＯＦＤＭ復調された下りリンクの受信信号から下り制御信号を復号し、これらに含まれるスケジュール情報を後述するサブキャリアマッピング部１１７に通知する。下り制御信号に含まれるスケジュール情報は、ＯＦＤＭ信号復調部１１１におけるＯＦＤＭ復調に反映される。これにより、移動端末装置１０において、基地局装置２０で当該移動端末装置１０に割り当てられたＣＣ又はグループ帯域を特定することができるものとなっている。下り共有チャネル信号復号部１１４においては、ＯＦＤＭ復調された下りリンクの受信信号から下り共有チャネルを復号する。下り共有チャネル信号復号部１１４において、受信信号は、データ復調部１１４ｂ及びデータ復号部１１４ｃにて、伝送フォーマット（符号化率、変調方式）に基づいて復調、復号されて送信データが再生される。
　上り共有チャネル信号生成部１１５は、アプリケーション部１０５から与えられる送信データを用いて上り共有チャネル信号を生成する。上り共有チャネル信号生成部１１５において、送信データは、データ符号化部１１５ａで符号化され、データ変調部１１５ｂで変調された後、離散フーリエ変換部１１５ｃで逆フーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング１１７に出力される。
　上り制御信号生成部１１６は、アプリケーション部１０５から与えられる送信データ、並びに、受信品質測定部１１２から通知された受信品質情報に基づいて上り制御信号を生成する。上り制御信号生成部１１６において、上り制御信号のための情報は、データ符号化部１１６ａで符号化され、データ変調部１１６ｂで変調された後、離散フーリエ変換部１１６ｃで逆フーリエ変換されて時系列の情報が周波数領域の情報に変換されてサブキャリアマッピング１１７に出力される。
　サブキャリアマッピング部１１７は、上り共有チャネル信号生成部１１５から入力される上り共有チャネル信号、並びに、上り制御信号生成部１１６から入力される上り制御信号のサブキャリアに対するマッピングを行う。この場合、上り共有チャネル信号及び上り制御信号は、下り制御信号復号部１１３から通知されたスケジュール情報に応じて、基地局装置２０から指定されたＣＣ又はグループ帯域にマッピングされる。
　サブキャリアマッピング部１１７によりマッピングされた送信データは、逆高速フーリエ変換部１１８で逆高速フーリエ変換されて周波数領域の信号から時系列の信号に変換された後、サイクリックプレフィックス付加部（ＣＰ付加部）１１９でサイクリックプレフィックスが付加される。なお、サイクリックプレフィックスは、マルチパス伝搬遅延及び基地局装置２０における複数ユーザ間の受信タイミングの差を吸収するためのガードインターバルとして機能する。サイクリックプレフィックスが付加された送信データは、送受信部１０３に送出される。
　このように本実施の形態に係る移動通信システム１においては、基地局装置２０から、システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、移動端末装置１０からの受信品質情報に基づいてグループ帯域を選択し、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を選択し、このスケジューリング情報に従ってスケジューリングされた送信データを下りリンクで移動端末装置１０に送信するようにしている。これにより、移動端末装置１０からの受信品質情報のみでなく、当該受信品質情報から選択されるグループ帯域に送信データを割り当てた結果として得られるシステム全体のデータレートも考慮してスケジュール情報が選択されることから、システム帯域における最適なグループ帯域を移動端末装置１０に割り当てることができるので、システム帯域幅が拡張される場合においても、周波数ダイバーシチ効果を改善でき、移動端末装置１０における受信品質特性を向上することが可能となる。
　特に、移動端末装置１０からの受信品質情報に基づいて複数のグループ帯域を選択し、複数のグループ帯域に基づいて計算されるデータレートを比較してスケジュール情報を選択する場合には、異なるＣＣに属するグループ帯域に送信データのスケジューリングを行うことが可能となるので、ＣＣの範囲内でスケジューリングを行う場合に比べてより周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、移動端末装置ＵＥにおける受信品質特性を更に向上することが可能となる。
　以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　例えば、上記実施の形態においては、基地局装置２０から移動端末装置１０に対して単一の送信系列（送信ストリーム）で情報送信を行う場合について説明しているが、本発明の適用対象としては、この場合に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multiple　Input　Multiple　Output）機能を基地局装置２０が備える場合には、複数の送信系列に本願発明の情報送信方法を適用することが可能である。例えば、送信系列毎に上述した広帯域スケジューラ２２０を備え、トランスポートブロックを構成する送信データを１又は複数のグループ帯域に割り当てることが考えられる。この場合には、多入力多出力（ＭＩＭＯ：Multiple　Input　Multiple　Output）機能を基地局装置２０が利用される移動通信システムにおいても、上述した本願発明の効果を得ることが可能となる。
　また、上記実施の形態においては、基地局装置２０におけるトランスポートブロックの割り当て法を下りリンクに適用する場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、上りリンクにも適用することが可能である。この場合、基地局装置２０においては、ＣＱＩ測定部２１２により上りリンクの受信品質を測定し、この測定結果に基づいて上述したトランスポートブロックの割り当て法によるトランスポートブロックの割り当てを行う。そして、この割り当て情報を含む下り制御信号で各移動端末装置１０に送信する。移動端末装置１０においては、この割り当て情報で指定されたグループ帯域（例えば、ＣＣ）において上り送信データを送信する。このように上りリンクに本発明に係るトランスポートブロックの割り当て法を適用することにより、上りリンクにおいても、本願発明の効果を得ることが可能となる。
　本出願は、２００９年３月１６日出願の特願２００９－０６３５９５に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (8)

  1. 　システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、移動端末装置からの受信品質情報に基づいて前記グループ帯域を選択し、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を選択するスケジューリング手段と、前記スケジューリング情報に従ってスケジューリングされた送信データを下りリンクで前記移動端末装置に送信する送信手段とを具備することを特徴とする基地局装置。
  2. 　前記スケジューリング手段は、前記受信品質情報としてＣＱＩを利用し、それぞれの前記グループ帯域における最も良好な所定数のＣＱＩの平均値に応じて前記グループ帯域を選択することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  3. 　前記スケジューリング手段は、異なる所定数のＣＱＩの平均値に応じて選択される前記グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られる複数のデータレートを比較してスケジュール情報を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
  4. 　前記スケジューリング手段は、前記移動端末装置からの受信品質情報に基づいて複数の前記グループ帯域を選択することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  5. 　コンポーネントキャリアを構成する帯域を前記グループ帯域とすることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
  6. 　システム帯域を複数に分割して構成されたグループ帯域のうち、移動端末装置からの受信品質情報に基づいて前記グループ帯域を選択し、当該グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるシステム全体のデータレートを比較してスケジュール情報を選択するスケジューリング工程と、前記スケジューリング情報に従ってスケジューリングされた送信データを下りリンクで前記移動端末装置に送信する送信工程とを具備することを特徴とする情報送信方法。
  7. 　前記スケジューリング工程において、前記受信品質情報としてＣＱＩを利用し、それぞれの前記グループ帯域における最も良好な所定数のＣＱＩの平均値に応じて前記グループ帯域を選択することを特徴とする請求項６記載の情報送信方法。
  8. 　前記スケジューリング工程において、異なる所定数のＣＱＩの平均値に応じて選択される前記グループ帯域に送信データを割り当てた結果得られるデータレートを比較してスケジュール情報を選択することを特徴とする請求項７記載の情報送信方法。
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