WO2012085958A1 - 無線基地局装置、無線端末装置、及び、無線送信方法 - Google Patents

無線基地局装置、無線端末装置、及び、無線送信方法 Download PDF

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弘好 佐藤
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富士通株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals

Definitions

  • the present technology relates to a radio base station apparatus, a radio terminal apparatus, and a radio transmission method.
  • control information to be transmitted to a subordinate terminal is generally transmitted by a control channel (BCH / Broadcast Channel).
  • BCH / Broadcast Channel a control channel
  • control information has been transmitted using a plurality of physical channels in order to improve the wireless utilization efficiency during control information transmission.
  • the following physical channels are provided as channels for transmitting control information.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • L1 / L2 control information which is control information for individual terminals.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Physical Downlink Shared Channel is a channel for transmitting control information data.
  • the PBCH Physical Broadcast Channel
  • DBCH Dynamic Broadcast Channel
  • the PDSCH is a variable length channel that can arbitrarily set the data length, and each terminal acquires basic information such as a system bandwidth by the PBCH, and then acquires necessary information from the PDCCH and then the corresponding PDSCH. Will be referred to.
  • each terminal first receives a PBCH from the base station in order to receive broadcast information to the whole.
  • the PBCH processing performed by the base station will be described below using the radio frame configuration diagram of FIG.
  • a radio frame 1001 is configured in units of 10 ms.
  • the PBCH divides one broadcast information into four radio frames and transmits them to the terminal.
  • one radio frame 1001 is composed of 20 slots 1002 of 0 to 19, and 1 slot is allocated to PBCH among these slots.
  • MIB Master Information Block
  • dl-Bandwidth (3 bits) Bandwidth information in downlink (transmission from base station to terminal)
  • Pitch-Config (3 bits) Information to notify how many time axes are used by PDCCH
  • system Frame Number (8 bits) Information that defines the upper 8 bits of the system frame
  • spare (10 bits) The spare frame PBCH is subjected to a total of 40-bit convolutional coding in which a 16-bit CRC code is added to the 24-bit described above. Further, the information expanded to 1920 bits is divided into four radio frames and transmitted by rate matching (RATE Matching) processing. To do.
  • communication is performed by further multiplexing resource blocks (RBs) having a frame structure including seven resource elements 1001 (minimum units) in units of 12 subcarriers. ing.
  • resource blocks RBs
  • one slot is used for multiplexed communication transmitted at intervals of transmitting one resource block.
  • 1/4 of the encoded PBCH is allocated to 6 RBs of 2 corresponding slots in one radio frame.
  • the data in the PBCH is 40 bits, but is expanded to 1920 bits. This is because a process (Repetition) of repeatedly including the same information is performed during the rate matching process so that the terminal can reliably receive the PBCH.
  • the expansion of the PBCH (control information) is expanded to a fixed size assuming that the communication quality is in a bad condition and transmitted. For this reason, the radio quality is good, and in practice, even if only a part of the expanded control information is used and the PBCH can be restored, a fixed-size resource block must be occupied. Instead, it occupied a useless resource block.
  • the present technology includes the position information of the resource block of the second control information, which is control information specific to each terminal, for a plurality of terminals based on the communication quality information from each wireless terminal.
  • the number of resource blocks to which first control information is allocated is set, the first control information is adjusted to a size based on the set number of resource blocks, and the adjusted first control information is set.
  • the number of resource blocks to which the second control information is assigned is set based on the number of resource blocks to which the first control information is assigned, and the set second control information is assigned.
  • the second control information is assigned to the number of resource blocks based on the number of resource blocks to which the information is assigned, and transmission is performed.
  • This technology makes it possible for the terminal to reliably receive control information without occupying useless resource blocks with the above-described configuration.
  • FIG. 1 is a system schematic diagram of a wireless communication system having a base station 1 and terminals 2a to 2n in the present embodiment.
  • FIG. 3 is a system schematic diagram of a wireless communication system having a base station 1 and terminals 2a to 2n in the present embodiment.
  • the base station 1 has an antenna 1a for communicating with the terminals (UE) 2a to 2n.
  • the base station 1 is connected to the network 3 via Ethernet (registered trademark) or the like, and relay processing is performed using MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology or the like so that each terminal 2a to 2n can communicate with the network 3. To do.
  • Ethernet registered trademark
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • FIG. 4 shows a block diagram of the base station 1 and its processing will be described.
  • the base station 1 has an antenna 1a.
  • the RF receiver 11b is connected to the antenna 1a.
  • transmission from the terminals 2a to 2n to the base station is performed by the SC-FDMA (Single Carrier Frequency Multiple Access) scheme, and this RF reception unit 11b is connected to the terminals 2a to 2 by the SC-FDMA scheme.
  • the radio signal transmitted from 2n is received and converted into a baseband signal.
  • the baseband signal processing unit 12 processes both baseband signals during transmission and reception. Among these, the receiving-side baseband signal processing unit 12b extracts data from the baseband signal converted by the RF receiving unit 11b.
  • the HWY-INF (High-Way Interface) transmitting unit 13b is connected to the network 3 by Ethernet (registered trademark) or the like, and transmits the data extracted by the receiving baseband signal processing unit 12b via the network. It is.
  • the HWY-INF receiving unit 13a is a receiving unit that receives data transmitted via the network 3.
  • the data received by the HWY-INF reception unit 13a is processed by the transmission-side baseband signal processing unit 12a, then modulated by the RF transmission unit 11a and transmitted via the antenna 1a. In addition, transmission is performed by the OFDMA system from the RF transmission unit 11a.
  • scheduler unit 12c (setting unit) schedules the schedule of transmitting data of each terminal.
  • the number of RBs that PBCH occupies in each radio frame is determined based on the CQI (Channel Quality Indicator) value included in the baseband signal received by RF receiving section 11b.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • This CQI value is a value included in the baseband signal from each terminal 2a to 2n, and is a signal indicating the result of measuring the radio quality of the radio signal received from the base station 1 by each terminal 2a to 2n. .
  • Each terminal 2a to 2n performs transmission after including the CQI value shown in 16 steps from 0 to 15 in the baseband signal.
  • the smaller the value the worse the radio quality.
  • the transmission-side baseband signal processing unit 12a outputs, to the RF transmission unit 11a, a baseband signal in which the position of the PBCH in the radio frame is set based on the number of dedicated RBs of PBCH determined by the scheduler unit 12c.
  • FIG. 5 is a detailed block diagram of the scheduler unit 12c, the transmission-side baseband signal processing unit 12a, and the RF transmission unit 11a.
  • the CQI values of the signals UE # 1 to UE # n of the terminals demodulated into the baseband signals by the RF reception unit 11b are extracted by the CQI calculation units 121a to 121n of the reception-side baseband signal processing unit 12b. .
  • the CQI minimum value calculation unit 122 of the scheduler unit 12c extracts the minimum value of each extracted CQI value, that is, the value with the worst wireless quality. (Hereinafter, the extracted CQI value is referred to as a CQI minimum value.)
  • the CQI minimum value extracted by the CQI value minimum value calculation unit 122 is converted by the CQI-RB conversion unit 123 into the number of exclusive RBs of PBCH.
  • the CQI-RB conversion unit 123 has a CQI-RB conversion table 1231 shown in FIG.
  • the CQI-RB conversion unit 123 refers to the CQI-RB conversion table 1231 and outputs the number of RBs corresponding to the CQI minimum value. For example, when the CQI minimum value is “5”, the CQI-RB conversion unit 123 refers to the CQI-RB conversion table 1231 in FIG. 6 and outputs “4”.
  • the conversion is performed by the CQI-RB conversion table 1231 shown in FIG. 6, but the present invention is not limited to this, and a processing unit that performs an operation based on a predetermined calculation formula may perform the conversion.
  • the correspondence relationship between the CQI minimum value-the number of occupied RBs shown in the CQI-RB conversion table 1231 shown in FIG. 6 is an application example in the present embodiment. In practice, the usage status and the repetition of PBCH of the terminal It may be set as appropriate in consideration of the number of transmissions and the probability of reception.
  • the Spare insertion unit 124 inserts the number of occupied RBs converted by the CQI-RB conversion unit 123 into a spare frame of data before decompression of a BCCH (Broadcasting Control Channel) MIB including the PBCH.
  • BCCH Broadcasting Control Channel
  • the MIB to be notified to the terminal by PBCH is the following 24 bits.
  • dl-Bandwidth (3 bits) Bandwidth information in downlink (transmission from base station to terminal) (6)
  • the Spare insertion unit 124 inserts the number of occupied RBs into “Spare” 10 bits which is a spare frame.
  • the coding unit 125 and the rate matching (rate matching) unit 126 perform expansion processing on the BCCH frame (40 bits) into which the number of occupied RBs is inserted by the spare insertion unit 124.
  • the rate matching parameter setting unit 127 calculates a parameter for the rate matching unit 126 to set the length of the PBCH to n / 6 of 1920 bits from the occupied RB value n from the CQI-RB conversion unit 123.
  • the rate matching unit 126 performs expansion based on the parameter value calculated by the rate matching parameter setting unit 127.
  • the coding unit 125 and the rate matching unit 126 expand the BCCH frame (40 bits) including the PBCH to n (occupied RB value) / 6 of 1920 bits by the spare inserting unit 124.
  • the PDSCH / RB number adjusting unit 128 outputs the number of RBs that can be used on the PDSCH according to the number of occupied RBs output by the CQI-RB conversion unit 123.
  • the DSCH including the PDSCH is expanded by the coding unit 129 and the rate matching unit 130.
  • the rate matching unit 130 sets the expansion amount according to the output of the PDSCH / RB number adjusting unit 128.
  • Signals of other channels are also expanded by the coding unit 131 and the rate matching unit 132, similarly to the BCCH and DSCH.
  • the BCCH signal, the DSCH signal, and the other CH that have undergone decompression are modulated by the modulation unit 111 of the RF transmission unit 11a.
  • the PBCH included in the BCCH is modulated by being divided into four radio frames as described above.
  • the PBCH is transmitted at intervals of 40 ms.
  • the signal modulated by the modulation unit 111 is appropriately mapped according to the bandwidth by the RE-Mapping unit 112, amplified by the AMP 113, and transmitted from the antenna 1 a.
  • the terminals 2a to 2n can reliably receive the PBCH by adjusting the number of occupied RBs of the PBCH using the CQI values sent from the terminals 2a to 2n as in the present embodiment, and The number of RBs occupied by the PBCH can be effectively utilized as compared with a fixed case.
  • the number of occupied RBs is 6RB as in the conventional case, but the reception status is If it is good, communication can be performed with a smaller number of occupied RBs. Therefore, if a PDSCH is assigned to a free RB, the PDSCH throughput can be improved.
  • the worst value is selected from the CQI values acquired from the terminals 2a to 2n, and the number of occupied RBs is set.
  • the following processing is described as processing performed by the terminal 2a, and all the other terminals 2b to 2n perform the same configuration and processing as the terminal 2a.
  • the RF receiving unit 22 of the terminal 2a that has received the radio signal from the base station 1 via the antenna 20 demodulates the received signal and outputs it to the receiving-side baseband signal processing unit 23a.
  • PBCH decoding circuits 231a to 231f corresponding to the number of occupied RBs assumed for each PBCH are provided and processed in parallel.
  • the number of occupied RBs varies from 1 to 6 as needed. Therefore, as shown in FIG. 8, decoding circuits 231a to 231f corresponding to the number of occupied RBs of PBCH 1 to 6 are provided. Each performs a decoding process in parallel.
  • the output from the decoding circuit (any one of 231a to 231f) corresponding to the number of occupied RBs included in the “Spare” of the PBCH combined by each decoding circuit, and the occupied RB value are processed in a subsequent processing unit To 234a.
  • the processing unit 234a identifies an RB that is not occupied by the PBCH, and performs a decoding process for other CHs other than the PBCH.
  • This control processing unit 24 is a digital signal extracted by display processing of the display 25 of the terminal 2a, input reception from the keyboard 26, quantization of sound from the microphone 27, and decoding processing of the receiving baseband signal processing unit 23a. D / A conversion of voice processing is performed.
  • processing unit 234a of the receiving baseband signal processing unit 23a outputs the error rate of the signal received by the RF receiving unit 22 to the CQI calculating unit 23c.
  • the CQI calculation unit converts this error rate into a CQI value that is 16-step radio quality information, and outputs the CQI value to the transmission-side baseband signal processing unit 23b.
  • the transmission-side baseband signal processing unit 23b of the terminal 2a includes this CQI value in the baseband signal, and transmits it to the base station by the RF transmission unit 21.
  • the base station 1 performs processing for setting the number of occupied RBs of the PBCH based on the transmitted CQI value.
  • the base station 1 sets the number of occupied RBs of the PBCH according to the CQI value and performs mapping according to the setting. Further, the terminals 2a to 2n perform processing according to the number of occupied RBs of PBCH set in the base station 1. By the processing of the base station 1 and the terminals 2a to 2n, the number of RBs occupied by the PBCH can be minimized.
  • a terminal with a fixed number of occupied RBs of PBCH such as a terminal fully compliant with the 3GPP standard, receives a radio signal transmitted from the base station 1 as it is. I can't.
  • a radio frame in which one of a plurality of PBCH transmissions is intentionally fixed in the number of occupied RBs (“6” in the 3GPP standard) may be transmitted.
  • SFN in the 3GPP standard is a value that counts up a value from 0 to 4095 every 10 ms and returns to 0 when it exceeds 4095. That is, when this value is, for example, “0”, if a radio frame with the number of occupied RBs of PBCH “6” is transmitted, the base station 1 performs transmission with a variable RB number in units of 40 ms. Once, a radio frame fixed to the number of occupied RBs “6” is transmitted.
  • the terminals 2a to 2n described in the present embodiment described above can receive PBCH in units of 40 ms, while other terminals also use PBCH with a fixed occupation RB number once every 4 seconds. Transmission enables reception of PBCH.
  • the number of RBs occupied by the PBCH is determined based on the CQI value from the terminals 2a-n under the base station 1, that is, the worst radio quality value. In this way, it is possible to reduce the PBCH occupancy rate as compared to the case where the RB is exclusively occupied.
  • the performance improvement by the technology of the present embodiment is expected as follows.
  • the LTE specification considers performance improvement when it is assumed that a maximum of 16 terminals are allocated in a 20 MHz band per subframe.
  • This subframe has 100 RBs, which is 7 RBs per terminal by simple calculation.
  • the same terminal is not allocated for every subframe, but is scheduled for a terminal that has established synchronization, so that the same terminal occupies every 10 subframes (10 ms of one radio frame) almost every time.
  • the same terminal since a maximum of 250 terminals can be connected, it is established that the same terminal can be occupied once in 20 ms, and the same terminal can be occupied multiple times in the same frame. There is almost no.
  • the allocation is about 7 RBs per terminal for 20 ms.
  • the number of occupied RBs of the PBCH is “3” less than the number of occupied RBs in the 3GPP standard.
  • it when converted to a radio frame (10 ms), it becomes 1.5 RB, which is a 42% performance improvement over the conventional case.
  • the performance is improved by about 14.3%.

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Abstract

【課題】　無駄なリソースブロックを占有せず、確実に端末に制御情報を受信させることが可能な無線基地局を提供する。 【解決手段】　前記基地局は、各無線端末からの通信品質情報に基づき、複数の端末に対して各々の端末個別の制御情報である第２の制御情報のリソースブロックの位置情報を含む第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、第１の制御情報を前記設定されたリソースブロックの数に基づいたサイズに調整し、調整された前記第１の制御情報を、設定された数のリソースブロックに割当てて送信を行い、第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいて、第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、該設定した第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいた数のリソースブロックに第２の制御情報を割り当てて、送信を行なう事を特徴とする。

Description

無線基地局装置、無線端末装置、及び、無線送信方法 発明が属する技術分野
　本技術は、無線基地局装置、無線端末装置、及び、無線送信方法に関する。
　ディジタル無線電話装置などの無線技術の基地局では、配下の端末へ送信する制御情報は、制御チャネル（ＢＣＨ／Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ＣＨａｎｎｅｌ）によって送信する事が一般的であった。しかし、近年、制御情報伝送の際の無線利用効率を向上させるため、複数の物理チャネルを用いて、制御情報を送信するようになってきた。
　例えば、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）準拠のＬＴＥ方式（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）による通信では、制御情報を送信するチャネルとして、以下の物理チャネルを有する。
　まず、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、個別の端末向けの制御情報である、Ｌ１／Ｌ２制御情報を送信するチャネルである。
　また、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｄｏｗｎｌｉｎｋ　Ｓｈａｒｅｄ　ＣＨａｎｎｅｌ）は、制御情報のデータを送信するチャネルである。
　更に、ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ＣＨａｎｎｅｌ／報知チャネル）は、固定的な報知用のチャネルであり、全体の報知は、このＰＢＣＨ、及び、ＰＤＳＣＨの論理ＣＨの１つであるＤＢＣＨ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　Ｃｈａｎｎｅｌ）によって行われる。
　ＰＤＳＣＨは、データ長を任意に設定できる可変長チャネルであり、各端末は、ＰＢＣＨにより、システム帯域幅などの基礎的な情報を取得したあと、ＰＤＣＣＨから必要な情報を取得してから対応するＰＤＳＣＨを参照することになる。
　即ち、各端末は、全体への報知情報を受信するために、まずは、基地局からのＰＢCＨを受信する。
　基地局が行なう、ＰＢＣＨの処理について、図１の無線フレーム構成図を用い以下説明する。
　ＬＴＥ方式では、図１に示すように、１０ｍｓ単位で無線フレーム１００１が構成されている。３ＧＰＰの仕様番号ＴＳ３６．２１１に示される技術仕様書（ＴＳ）では、ＰＢＣＨは、１つの報知情報を、４つの無線フレームに分けて端末に送信する。
　また、図１に示されるように、１つの無線フレーム１００１は、０～１９の２０スロット１００２で構成され、このスロットのうち、ＰＢＣＨには、１スロットが割り当てられている。
　なお、上記した仕様番号ＴＳ３６．２１１において、ＰＢＣＨで端末に報知する静的なシステム情報（ＭＩＢ：Ｍａｓｔｅｒ　Ｉｎｆｒｏｍａｔｉｏｎ　Ｂｌｏｃｋ）は、以下の２４ｂｉｔである。
　　（１）ｄｌ－Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ（３ｂｉｔ）
　　ダウンリンク（基地局から端末への送信）における、バンド幅の情報
　　（２）Ｐｈｉｃｈ－Ｃｏｎｆｉｇ（３ｂｉｔ）
　　ＰＤＣＣＨが、時間軸をいくつ使用しているかを通知する情報
　　（３）ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｕｍｂｅｒ（８ｂｉｔ）
　　システムフレームの上位８ビットを定義する情報
　　（４）ｓｐａｒｅ（１０ｂｉｔ）
　　予備フレーム
　ＰＢＣＨは、上記の２４ｂｉｔに１６ｂｉｔのＣＲＣコードを付加した計４０ｂｉｔ畳み込み符号化が成され更に、レートマッチング（ＲＡＴＥ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ）処理により、１９２０ｂｉｔに伸張した情報を４回の無線フレームに分けて送信を行なう。（なお、レートマッチング処理は、例えば、３ＧＰＰの仕様番号ＴＳ３６．２１２の技術仕様書に示されている。）
　ところで、ＬＴＥ方式のダウンリンク（基地局から端末への通信）においては、ＯＦＤＭ（直交周波数多重）方式による通信が行われる。即ち、同一タイミングで、複数の情報を多重化して送信を行なう。
　ＬＴＥ方式は、図２に示すように、１２のサブキャリア単位で、７つのリソースエレメント１００１（最小単位）からなるフレーム構造を有するリソースブロック（ＲＢ）を更に多重化することにより、通信が行われている。ＬＴＥ方式では、この１つのリソースブロックを送信する間隔で送られる多重化通信分を１スロットとしている。
　ＬＴＥ方式は、上記したように、１無線フレーム内の２該当スロットの６ＲＢに、符号化されたＰＢＣＨのうちの１／４ずつを割り当てる。
　先に明記したように、ＰＢＣＨ内のデータは、４０ｂｉｔであるが、１９２０ｂｉｔに伸長されている。これは、端末が確実にＰＢＣＨを受信できるよう、レートマッチング処理の際に、同一情報を繰り返し包含させる処理（Ｒｅｐｉｔｉｔｉｏｎ）を行っているためである。
国際公開番号ＷＯ／１２６０１４号公報 特開２００４－１７９６７９号公報 特表２０１０－５０４７０４号公報
「３Ｇ－ＬＴＥにおける制御情報の適応送信技術」、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｖｏｌ．５５　Ｎｏ．１　Ａｐｒ．２００９
　しかしながら、上記ＰＢＣＨ（制御情報）の伸張は、通信品質が悪条件であった場合を想定した固定的なサイズに伸張され、送信されている。このため、無線品質が良く、実際には、伸長された制御情報のうち、一部のみを利用してもＰＢＣＨを復元出来る状況下に於いても固定的なサイズのリソースブロックを占有しなければならず、無駄なリソースブロックを占有していた。
　本技術は、上記を解決するために、各無線端末からの通信品質情報に基づき、複数の端末に対して各々の端末個別の制御情報である第２の制御情報のリソースブロックの位置情報を含む第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、第１の制御情報を前記設定されたリソースブロックの数に基づいたサイズに調整し、調整された前記第１の制御情報を、設定された数のリソースブロックに割当てて送信を行い、第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいて、第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、該設定した第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいた数のリソースブロックに第２の制御情報を割り当てて、送信を行なう事を特徴とするものである。
　本技術は、上記した構成により、無駄なリソースブロックを占有せず、確実に端末に制御情報を受信させることが可能となる。
ＬＴＥにおける無線フレームの例を示した図。 ３ＧＰＰ準拠のＬＴＥにおけるＰＢＣＨのマッピング図。 本実施の形態における基地局１と端末２ａ～２ｎを有する無線通信システムのシステム概要図。 本実施の形態における基地局１のブロック図。 本実施の形態におけるスケジューラ部１２ｃ、送信側ベースバンド信号処理部１２ａ、及び、ＲＦ送信部１１ａの詳細ブロック図。 本実施の形態におけるＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１を示した図。 本実施の形態における端末２ａのブロック図。 本実施の形態における受信側ベースバンド信号処理部２３ａのブロック図。
発明の実施するための形態
　以下、本技術の発明の実施の形態について説明する。
　図３は、本実施の形態における、基地局１と端末２ａ～２ｎを有する無線通信システムのシステム概要図である。
　基地局１は、各端末（ＵＥ）２ａ～２ｎと通信を行なうための、アンテナ１ａを有する。
　また、基地局１は、イーサネット（登録商標）等によりネットワーク３と接続されており、各端末２ａ～２ｎが、ネットワーク３と通信が行えるようにＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｏｕｔｏｐｕｔ）技術などにより、中継処理を行なう。
　図４に、基地局１のブロック図を示し、その処理について説明する。
　図３で説明したとおり、基地局１は、アンテナ１ａを有している。ＲＦ受信部１１ｂは、このアンテナ１ａに接続されている。ＬＴＥ方式の場合、端末２ａ～２ｎから基地局への送信は、ＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｅｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式によって行われており、このＲＦ受信部１１ｂは、ＳＣ－ＦＤＭＡ方式により端末２ａ～２ｎより送信された無線信号を受信し、ベースバンド信号に変換する。
　ベースバンド信号処理部１２は、送信・受信時双方のベースバンド信号の処理を行なうものである。このうち、受信側ベースバンド信号処理部１２ｂは、ＲＦ受信部１１ｂにより変換されたベースバンド信号からデータを抽出するものである。
　ＨＷＹ－ＩＮＦ（Ｈｉｇｈ－ＷａＹ　ＩＮｔｅｒＦａｃｅ）送信部１３ｂは、イーサネット（登録商標）などで、ネットワーク３に接続されており、受信側ベースバンド信号処理部１２ｂによって抽出されたデータをネットワーク経由で送信するものである。
　また、ＨＷＹ－ＩＮＦ受信部１３ａは、ネットワーク３経由で送られてきたデータを受信する受信部である。
　ＨＷＹ－ＩＮＦ受信部１３ａにて受信されたデータは、送信側ベースバンド信号処理部１２ａにて、処理が行われた後、ＲＦ送信部１１ａにて変調、アンテナ１ａを経由して送信される。なお、ＲＦ送信部１１ａからは、ＯＦＤＭＡ方式にて送信が行われる。
　また、スケジューラ部１２ｃ（設定部）は、各々の端末のデータをどの様なスケジュールで送信しているかなどをスケジューリングするものである。本実施の形態のスケジューラ部１２ｃでは、ＲＦ受信部１１ｂで受信したベースバンド信号に含まれる、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値を元に、ＰＢＣＨが各無線フレーム内で占有するＲＢ数を決定する。
　このＣＱＩ値は、各端末２ａ～２ｎからのベースバンド信号内に含まれる値で、各端末２ａ～２ｎが、基地局１から受信した無線信号の無線品質を測定した結果を示した信号である。
　各々の端末２ａ～２ｎは、０～１５の１６段階で示したＣＱＩ値をベースバンド信号に含ませた上で送信を行なう。なお、ＬＴＥの場合、値が小さい程、無線品質が悪いことを示している。
　送信側ベースバンド信号処理部１２ａは、このスケジューラ部１２ｃによって決定されたＰＢＣＨの専有ＲＢ数に基づいて、無線フレーム内のＰＢＣＨの位置を設定したベースバンド信号を、ＲＦ送信部１１ａへ出力する。
　図５は、スケジューラ部１２ｃ、送信側ベースバンド信号処理部１２ａ、及び、ＲＦ送信部１１ａの詳細ブロック図である。
　ＲＦ受信部１１ｂにより、ベースバンド信号に復調された各端末の信号ＵＥ＃１～ＵＥ＃ｎは、受信側ベースバンド信号処理部１２ｂの各ＣＱＩ計算部１２１ａ～ｎによって、ＣＱＩ値が抽出される。
　スケジューラ部１２ｃのＣＱＩ最小値算出部１２２は、抽出された各々のＣＱＩ値の最小値、即ち、無線品質が一番悪い値を抽出する。（以下抽出されたＣＱＩ値をＣＱＩ最小値と示す。）
　ＣＱＩ値最小値算出部１２２によって抽出されたＣＱＩ最小値は、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３によって、ＰＢＣＨの専有ＲＢ数に変換される。このＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３は、図６に示すＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１を有する。ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３は、このＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１を参照して、ＣＱＩ最小値に応じたＲＢ数を出力する。例えば、ＣＱＩ最小値が「５」であった場合、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３は、図６のＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１を参照し、「４」を出力する。
　なお、本実施の形態では、図６に示すＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１によって、変換を行っているが、これに限らず、所定の計算式に基づく演算を行なう処理部が行っても良い。また、図６に示すＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル１２３１に示す、ＣＱＩ最小値－占有ＲＢ数の対応関係は、本実施の形態における適用例であり、実際には、利用状況や、端末のＰＢＣＨの繰り返し送信数と受信可能確率などを考慮して適宜設定されて良い。
　Ｓｐａｒｅ挿入部１２４は、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３が変換した占有ＲＢ数を、ＰＢＣＨが含まれる、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｈａｎｎｅｌ）のＭＩＢの伸張前のデータの予備フレームに挿入する。
　なお、上記したように、仕様番号ＴＳ３６．２１１において、ＰＢＣＨで端末に報知するＭＩＢは、以下の２４ｂｉｔである。
　　（５）ｄｌ－Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ（３ｂｉｔ）
　　ダウンリンク（基地局から端末への送信）における、バンド幅の情報
　　（６）Ｐｈｉｃｈ－Ｃｏｎｆｉｇ（３ｂｉｔ）
　　ＰＤＣＣＨが、時間軸をいくつ使用しているのかを通知する情報
　　（７）ｓｙｓｔｅｍ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｕｍｂｅｒ（８ｂｉｔ）
　　システムフレームの上位８ビットを定義する情報
　　（８）ｓｐａｒｅ（１０ｂｉｔ）
　　予備フレーム
　即ち、Ｓｐａｒｅ挿入部１２４は、予備フレームである「Ｓｐａｒｅ」１０ｂｉｔに占有ＲＢ数を挿入する。
　Ｃｏｄｉｎｇ部１２５、ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ（レートマッチング）部１２６は、Ｓｐａｒｅ挿入部１２４によって、占有ＲＢ数が挿入されたＢＣＣＨのフレーム（４０ｂｉｔ）に対し、伸長処理が行われる。
　ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇパラメータ設定部１２７は、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３からの占有ＲＢ値ｎから、ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ部１２６が、ＰＢＣＨの長さを１９２０ｂｉｔのｎ／６とするための、パラメータを算出する。
　ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ部１２６は、このＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇパラメータ設定部１２７が算出したパラメータ値に基づき、伸張を行なう。
　即ち、Ｃｏｄｉｎｇ部１２５、ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ１２６は、Ｓｐａｒｅ挿入部１２４によって、ＰＢＣＨが含まれるＢＣＣＨのフレーム（４０ｂｉｔ）を、１９２０ｂｉｔのｎ（占有ＲＢ値）／６に伸張する。
　また、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３によってＰＢＣＨの占有ＲＢ数が可変となるために、ＰＤＳＣＨが利用可能なＲＢ数も可変となる。ＰＤＳＣＨ・ＲＢ数調整部１２８は、ＣＱＩ－ＲＢ変換部１２３が出力した占有ＲＢ数に応じて、ＰＤＳＣＨで利用可能なＲＢ数を出力する。
　ＰＤＳＣＨが含まれるＤＳＣＨは、Ｃｏｄｉｎｇ部１２９，ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ部１３０によって伸長処理が行われるが、ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ部１３０では、この伸張の量を、ＰＤＳＣＨ・ＲＢ数調整部１２８の出力に応じた伸張量とする。
　他のチャンネルの信号もＢＣＣＨや、ＤＳＣＨと同様に、Ｃｏｄｉｎｇ部１３１、ＲａｔｅＭａｔｃｈｉｎｇ部１３２により伸長される。
　これら、伸張が行われたＢＣＣＨ信号、ＤＳＣＨ信号、及び、他ＣＨは、ＲＦ送信部１１ａのｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ部１１１により、変調が行われる。この際、ＢＣＣＨに含まれるＰＢＣＨは、上記したように４つの無線フレームに分けて変調される。ＬＴＥの場合、１つの無線フレームは１０ｍｓであるので、ＰＢＣＨは、４０ｍｓ間隔で送信されることになる。
　なお、Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ部１１１で変調された信号は、ＲＥ－Ｍａｐｐｉｎｇ部１１２にて、帯域幅に応じて適宜マッピングされ、ＡＭＰ１１３による増幅の後、アンテナ１ａより送信される。
　以上、本実施の形態のように、端末２ａ～２ｎから送られてくるＣＱＩ値を用いて、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数を調整することで、端末２ａ～２ｎが確実にＰＢＣＨを受信でき、かつ、ＰＢＣＨに占有されるＲＢ数を、固定の場合に比べ、有効に活用が可能となる。
　上記したように、仕様番号ＴＳ３６．２１１に示される技術仕様書（ＴＳ）に示されるような、最悪の状況を考慮した固定的なＰＢＣＨの送信では、必ず６ＲＢを占有してしまう。しかしながら、本実施の形態の場合、いずれかの端末２ａ～２ｎが受信した、基地局からの無線信号の無線品質が悪ければ、占有ＲＢ数は、従来と同じく６ＲＢとはなるものの、受信状況がよければ、これより少ない占有ＲＢ数で通信できる。よって、これにより空いたＲＢにＰＤＳＣＨを割り当てれば、ＰＤＳＣＨのスループットを向上させることが可能となる。
　更に、本実施の形態では、端末２ａ～２ｎから取得したＣＱＩ値のうち、一番悪い値を選択し、占有ＲＢ数を設定している。このようにすることで、基地局１の配下にある端末２ａから２ｎの全てに、確実にＰＢＣＨを受信させることが可能となる。
　次に、上記のようにして送信された無線信号の、端末２ａ～２ｎにおける受信処理について図７を用いて説明する。
　なお、説明の都合上、本実施の形態では、以下の処理は、端末２ａが行う処理として説明し、他の端末２ｂ～２ｎは、全て端末２ａと同様の構成・処理を行なう事とする。
　アンテナ２０を介して、基地局１からの無線信号を受信した端末２ａのＲＦ受信部２２は、受信した信号を復調し、受信側ベースバンド信号処理部２３ａへ出力する。
　受信側ベースバンド信号処理部２３ａでは、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数が、各々の想定される占有ＲＢ数に応じた、ＰＢＣＨ復号回路２３１ａ～２３１ｆを設け、並列処理させる。
上記したように本実施の形態は、占有ＲＢ数が１～６で随時変化するので、図８に示すように、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数１～６各々に対応した復号回路２３１ａ～２３１ｆが設けられ、各々が並行して復号処理を行なう。そして、セレクタ２３３では、各復号回路で複合されたＰＢＣＨの「Ｓｐａｒｅ」に含まれる占有ＲＢ数に対応した復号回路（２３１ａ～２３１ｆのいずれか）からの出力、及び占有ＲＢ値を後段の処理部２３４ａへ出力する。
　処理部２３４ａは、この出力を元に、ＰＢＣＨに占有されないＲＢを特定し、ＰＢＣＨ以外の他のＣＨの復号処理を行なう。
　各種制御を行なう情報制御部２４へ渡される。この制御処理部２４は、端末２ａのディスプレイ２５の表示処理、キーボード２６からの入力受付、マイク２７からの音声の量子化、及び、受信側ベースバンド信号処理部２３ａの復号処理によって抽出されたディジタル音声処理のＤ／Ａ変換を行なう。
　なお、受信側ベースバンド信号処理部２３ａの処理部２３４ａは、ＲＦ受信部２２によって受信した信号のエラーレートをＣＱＩ算出部２３ｃへ出力している。
　ＣＱＩ算出部は、このエラーレートを、１６段階の無線品質の情報であるＣＱＩ値に変換し、送信側ベースバンド信号処理部２３ｂへ出力する。端末２ａの送信側ベースバンド信号処理部２３ｂは、このＣＱＩ値をベースバンド信号に含ませ、ＲＦ送信部２１により基地局へ送信する。上記したように基地局１は、この送信されたＣＱＩ値を元に、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数設定の処理を行なう。
　以上のように、本実施の形態では、基地局１において、ＣＱＩ値に応じたＰＢＣＨの占有ＲＢ数の設定、及び、それに応じたマッピングを行う。また、端末２ａ～２ｎに於いて、基地局１で設定したＰＢＣＨの占有ＲＢ数に応じた処理を行なう。これら基地局１と端末２ａ～２ｎの処理により、ＰＢＣＨが占めるＲＢ数を必要最小限に抑えることが可能となる。
　また、上記した方式をそのまま適用した場合、例えば３ＧＰＰの規格に完全に準拠した端末など、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数を固定されている端末では、基地局１から送信される無線信号をそのまま受信することが出来ない。
　これに対応するために、複数回のＰＢＣＨ送信のうち１つをあえて占有ＲＢ数固定（３ＧＰＰ規格では「６」）とした無線フレームを送信するようにしても良い。
　例えば、３ＧＰＰ規格におけるＳＦＮは、０～４０９５までの値を、１０ｍｓ毎にカウントアップし、４０９５を超えると０に戻る値である。即ち、この値が例えば「０」である場合、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数「６」の無線フレームを送信するようにすれば、基地局１は、４０ｍｓ単位で可変ＲＢ数による送信を行い、４秒に１回、占有ＲＢ数「６」に固定された無線フレームが送信される。
　このようにすることで、上記した本実施の形態にて説明した端末２ａ～２ｎは、４０ｍｓ単位でＰＢＣＨを受信できる一方、その他の端末も、４秒に１度の固定占有ＲＢ数によるＰＢＣＨの送信により、ＰＢＣＨの受信が可能となる。
　しかしながら、本技術に対応しない端末は。ＰＢＣＨの取得に最悪4秒係ることにもなることから、カウント値の所定ビットを確認することにより、ＳＦＮの１／ｎ周期などに対応することも可能である。
　以上のように、本実施の形態によれば、基地局１の配下の端末２ａ～ｎからのＣＱＩ値、即ち、一番悪い無線品質の値を基準に、ＰＢＣＨが占有するＲＢ数を決定する事で、固定的にＲＢの占有を行う場合に比べ、ＰＢＣＨの占有率を低くすることが可能である。
　また、この処理によって余剰となったＲＢに、個別の制御情報を送信するためのＰＤＳＣＨの領域を設定する事で、ＰＤＳＣＨのスループットを向上させることが可能となる。
　本実施の形態の技術による性能向上は、以下のように見込まれる。
　該ＬＴＥの仕様では、１サブフレームあたり、２０ＭＨｚ帯域で最大１６台の端末を割り当てたと仮定した場合の性能向上について考える。
　このサブレームは、１００のＲＢを有しており、単純計算で、１台の端末あたり７ＲＢである。このとき、毎サブフレーム毎に同一の端末が割り当てられるわけではなく、同期確立している端末に対してスケジューリングされため、同一端末が１０サブフレーム（１無線フレームの１０ｍｓ）毎回占有することはほとんど無い。また、該ＬＴＥ規格では、最大２５０の端末を接続出来るようになっているため、同一端末では、２０ｍｓに１回占有できるかどうか程度の確立であり、同一端末が同一フレームにおいて複数回占有することはほとんど無い。
　即ち、現状の規格では、１端末当たり、２０ｍｓ期間中７ＲＢ程度での割り当てとなる。ここで、本実施の形態の技術を適用し、ＰＢＣＨの占有ＲＢ数を３で送信した場合、３ＧＰＰ規格上の占有ＲＢ数より「３」少ない占有ＲＢ数で送信できたことになる。即ち無線フレーム（１０ｍｓ）に換算すると１．５ＲＢになり、従来に比べ、４２％の性能向上になる。同様に、１だけ少ない５つの占有ＲＢ数でＰＢＣＨを送信すると仮定しても、約１４．３％の性能向上になる。
　よって、本実施の形態の技術によれば、最悪ＣＱＩ値の関係で、ＰＢＣＨの占有ＣＱＩ数が多くなっても、全体としては性能向上を図ることが可能となる。
　１　　　　　　基地局
　１ａ　　　　　アンテナ
　２ａ～ｎ　　　端末
　３　　　　　　ネットワーク
　１１ａ　　　　ＲＦ送信部
　１１ｂ　　　　ＲＦ受信部
　１２　　　　　ベースバンド信号処理部
　１２ａ　　　　送信側ベースバンド信号処理部
　１２ｂ　　　　受信側ベースバンド信号処理部
　１２ｃ　　　　スケジューラ部
　１３ａ　　　　ＨＷＹ－ＩＮＦ受信部
　１３ｂ　　　　ＨＷＹ－ＩＮＦ送信部
　２０　　　　　アンテナ
　２１　　　　　ＲＦ送信部
　２２　　　　　ＲＦ受信部
　２３ａ　　　　受信側ベースバンド信号処理部
　２３ｂ　　　　送信側ベースバンド信号処理部
　２３ｃ　　　　ＣＱＩ算出部
　２４　　　　　情報制御部
　２５　　　　　ディスプレイ
　２６　　　　　キーボード
　２７　　　　　マイク
　２８　　　　　スピーカ
　１１１　　　　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ部
　１１２　　　　ＲＥ　Ｍａｐｐｉｎｇ部
　１１３　　　　ＡＭＰ
　１２１ａ～ｎ　ＣＱＩ＃１～ｎ計算部
　１２２　　　　ＣＱＩ最小値算出部
　１２３　　　　ＣＱＩ－ＲＢ変換部
　１２４　　　　Ｓｐａｒｅ挿入部
　１２５　　　　Ｃｏｄｉｎｇ部
　１２６　　　　Ｒａｔｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ部
　１２７　　　　Ｒａｔｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ　パラメータ設定部
　１２８　　　　ＰＤＳＣＨ・ＲＢ数調整部
　１２９　　　　Ｃｏｄｉｎｇ部
　１３０　　　　Ｒａｔｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ部
　１３１　　　　Ｃｏｄｉｎｇ部
　１３２　　　　Ｒａｔｅ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ部
　２３１ａ～ｆ　復号回路
　２３３　　　　セレクタ
　２３４ａ　　　処理部
　１００１　　　無線フレーム
　１００２　　　スロット
　１００３　　　リソースエレメント
　１００４　　　リソースブロック
　１２３１　　　ＣＱＩ－ＲＢ変換テーブル

Claims (6)

  1. 　マルチキャリア信号を有する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分割し、該複数のリソースブロックの一部に複数の無線端末に対し報知する制御情報を割り当てて、該複数の無線端末へのデータ送信を行なう無線基地局装置であって、
    　前記各無線端末からの通信品質情報に基づき、前記複数の端末に対して各々の端末個別の制御情報である第２の制御情報のリソースブロックの位置情報を含む第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定する設定部と、
    　前記設定部によって設定された前記第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいた第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定する第２の設定部と、
    　前記第１の制御情報を前記設定部によって設定されたリソースブロックの数に基づいたサイズに調整するレートマッチング部と、
    　前記レートマッチング部にて調整された前記第１の制御情報を、前記設定部にて設定された数のリソースブロックに割当てて、送信を行うと共に、前記第２の設定部に基づいた数のリソースブロックに第２の制御情報を割り当てて、送信を行なう
    事を特徴とする無線基地局装置。
  2. 　前記レートマッチング部は、第１の周期単位で通信品質情報に基づき伸張した第１の制御情報を送信部へ出力するとともに、前記第１の周期より長い第２の周期で所定のリソースブロックの数に基づいたサイズに伸張し、
    　前記送信部は、前記第２の周期で所定のリソースブロックの数に基づいたサイズに伸張した第１の制御情報は、所定の数のリソースブロックに割り当てて送信する
    事を特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
  3. 　前記第２の設定部は、所定の数から前記第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を引いた数を、前記第２の制御情報を割り当てるリソースブロックに割り当てる
    事を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の無線基地局装置。
  4. 　前記設定部により設定されたリソースブロックの数を伸張前の報知チャネルの制御情報内に埋め込む事によって、前記第１の制御情報を形成する形成部を有する
    事を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線基地局装置。
  5. 　マルチキャリア信号を有する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分割し、該リソースブロックの一部に、占有しているリソースブロックの数を含みかつ複数の無線端末に対し報知する制御情報を埋め込んで、該複数の無線端末へのデータ送信を行なう無線基地局と通信を行なう無線端末装置であって、
    　前記基地局から受信したデータから、各々異なるリソースブロックを前記第１の制御情報が占有している場合を想定して前記第１の制御情報を複号する複数の復号手段と、
    　前記復号手段の復号結果のうち、前記第１の制御情報に含まれるリソースブロックの数に応じた復号結果を選択する選択手段と、
    　前記選択手段によって選択された情報を元に、前記基地局から送られてくる無線信号の復号を行なう受信制御部と、
    を有する事を特徴とする無線端末装置。
  6. 　マルチキャリア信号を有する複数のサブキャリアを複数のリソースブロックに分割し、該複数のリソースブロックの一部に複数の無線端末に対し報知する各種制御情報を該各リソースブロックに割り当てて、該複数の無線端末へのデータ送信を行なう無線基地局装置が行なう無線送信方法であって、
    前記無線基地局装置は、
    　前記各無線端末からの通信品質情報に基づき、前記複数の端末に対して各々の端末個別の制御情報である第２の制御情報のリソースブロックの位置情報を含む第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、
    　前記第１の制御情報を前記設定されたリソースブロックの数に基づいたサイズに調整し、
    　前記調整された前記第１の制御情報を、前記設定された数のリソースブロックに割当てて、送信を行い、
    　前記設定した第１の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいて、第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数を設定し、
    　該設定した第２の制御情報を割り当てるリソースブロックの数に基づいた数のリソースブロックに第２の制御情報を割り当てて、送信を行なう
    事を特徴とする無線送信方法。
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