WO2014162565A1 - 通信端末装置、基地局装置及び通信システム - Google Patents

通信端末装置、基地局装置及び通信システム Download PDF

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Abstract

 CCH(Control Channel)のリソース使用効率を改善することができる通信システム。この通信システムは、基地局(10)と、CFI(Control Format Indicator)を含むPCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)信号の到達カバレッジ内にある端末Bと、その到達カバレッジ外にある端末Aとを有する。基地局(10)は、CFIを1ms周期で更新し、PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)デュレーションを、40ms周期で更新し、端末B宛てのデータのスケジューリングを1サブフレーム毎に行う一方で、端末A宛てのデータのスケジューリングを、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するサブフレームのみで行う。端末Aは、基地局(10)から送信されるPHICHデュレーション値に従って判定したCCHリージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する。

Description

通信端末装置、基地局装置及び通信システム
 本発明は、通信端末装置、基地局装置及び通信システムに関する。
 基地局装置(以下では省略して「基地局」と呼ぶことがある)と通信端末装置(以下では省略して「端末」と呼ぶことがある)とを有する通信システムにおいて、最近、新たな端末としてMTC(Machine Type Communication)端末が注目されている。MTC端末の一例として、例えば、無線通信機能を備えた電力メーターであるスマートメーター、無線通信機能を備えた自動販売機等が挙げられる。無線通信機能を備えるスマートメーターは、計測した電力使用量のデータ等を基地局に送信する。また、無線通信機能を備えた自動販売機は、売り上げ情報、販売機内の在庫情報等を基地局に送信する。
 ここで、MTC端末は、ユーザに伴って移動する携帯電話等のモバイル端末と違い、移動する可能性が低いため、通信環境の変化に適応的に対応することができる通信機能を備えることは望まれていない。また、MTC端末はモバイル端末に比べ、通信対象として望まれるデータの種類、及び、通信データ量が少ない。そこで、MTC端末に対しては、モバイル端末に比べ、端末の導入コスト及び通信コストが低いことが望まれている。
 このように、ローコストであることが望まれているMTC端末に対して、CCH(Control Channel:制御チャネル)のリージョンサイズを示すCFI(Control Format Indicator)を一定値で固定することにより、基地局からMTC端末へのCFIの通知を不要とする先行技術がある。CFIを固定値とすることにより、MTC端末は、CFIを受信する機能を備えなくてもよくなり、また、基地局からのCFIの送信も不要になるため、端末の導入コスト及び通信コストを低減できる。
3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #72, R1-130462, St Julian’s, Malta, 28th January - 1st February 2013
 しかしながら、基地局は、MTC端末との通信だけでなく、モバイル端末との通信も行う。よって、モバイル端末の移動に応じて、1つの基地局に収容される端末の数(以下では「収容端末数」と呼ばれることがある)は時々刻々と変化する。また、CCHリージョンではスケジューリング情報等の個々の端末に対する制御データが送信されるため、収容端末数が多くなるほど、必要とされるCCHリージョンサイズは大きくなる。よって、CCHリージョンサイズ、つまり、CFI値が小さいままで固定であると、収容端末数が多くなったときに、スケジューリング情報を伝達できない端末が生じることがある。そこで、スケジューリング情報を伝達できない端末の発生を防ぐために、CCHリージョンサイズ、つまり、CFI値を大きいまま固定にすることが考えられる。しかし、CCHリージョンサイズが大きいままで固定であると、収容端末数が少なくなったときに、CCHのリージョンに無駄が生じリソース使用効率が低下する。
 開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、CCHのリソース使用効率を改善することができる端末、基地局及び通信システムを提供することを目的とする。
 開示の態様では、基地局は、CFI値を第1の周期で更新し、PHICHデュレーション値を、第1の周期より大きい第2の周期で更新する。また、基地局は、CFI値を含む信号の到達カバレッジ外にある端末宛てのデータのスケジューリングを、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するサブフレームのみで行う。そして、端末は、基地局から送信されるPHICHデュレーション値に従って制御チャネルのリージョンサイズを判定し、そのリージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する。
 開示の態様によれば、CCHのリソース使用効率を改善することができる。
図1は、実施例1の物理チャネルのマッピングの一例を示す図である。 図2は、実施例1の基地局の主要構成を示す機能ブロック図である。 図3は、実施例1の端末の主要構成を示す機能ブロック図である。 図4は、実施例1の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図5は、実施例1の通信システムの処理動作の説明に供する図である。 図6は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図7は、端末のハードウェア構成例を示す図である。
 以下に、本願の開示する端末、基地局及び通信システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する端末、基地局及び通信システムが限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 [実施例1]
 <物理チャネルのマッピング例>
 図1は、実施例1の物理チャネルのマッピングの一例を示す図である。
 図1に示すように、1msの時間長を有する1サブフレームは、シンボル#0~#NのN+1個のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルで構成される。例えば、1サブフレームは、14OFDMシンボルで構成される。また、1OFDMシンボルは複数のサブキャリアからなり、時間・周波数リソースの最小単位として、1OFDMシンボルの1サブキャリアのリソースに相当するRE(Resource Element)が定義される。また、CCHのマッピング単位として、CRS(Cell-specific Reference Signal)を除いて周波数方向で連続する4REにより構成されるREG(Resource Element Group)が定義される。また、10サブフレームにより、10msの時間長を有する1フレームが構成される。
 各サブフレームにおける先頭のn(=1~3)個のOFDMシンボルからなるCCHリージョンに、CCHをマッピングすることができる。また、各サブフレームの先頭のOFDMシンボルに、周波数方向に等間隔でCRSがマッピングされる。CCHリージョンサイズは、収容端末数に応じて、n=1~3で変化する。すなわち、収容端末数が多くなるほど、nは1,2,3とより大きくなる。CCHは、例えば、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)である。
 また、CCHリージョンサイズ、つまり、nの値を端末に通知するための制御情報としてCFIが定義される。CFI値はnの値に対応するので、CFI=0,1,2はそれぞれn=1,2,3に対応する。また、CCHリージョンサイズは収容端末数に応じて1サブフレーム毎に更新されるため、CFIも1サブフレーム毎に更新され、よって、CFIは1サブフレーム毎に基地局から端末に送信される。CFIの送信には、PCFICHが用いられる。PCFICH用の4つのREG11,12,13,14は、各サブフレームの先頭のOFDMシンボルにおいて、セルIDに依存するサブキャリア位置を起点とし周波数方向に略等間隔に分散してマッピングされる。
 PHICHは、基地局が端末からの上りデータに対するACK/NACK情報を端末に送信するのに用いられる物理チャネルである。PHICHグループ毎に3個のREG21,22,23が用いられ、収容端末数に応じてPHICHグループ数が決まる。すなわち、収容端末数が多くなるほど、PHICHグループ数はより多くなる。収容端末数が少ない場合は、PHICHグループ数も少ないため、PHICH用のすべてのREGを1OFDMシンボルにマッピングすることができる。しかし、収容端末数が多くなるとPHICHグループ数も多くなるため、PHICH用のREGは複数のOFDMシンボルに渡ってマッピングされる。PHICHがマッピングされるOFDMシンボルの個数mは、収容端末数に応じて、m=1または3となる。すなわち、収容端末数が少ないときはm=1となり、収容端末数が多いときはm=3となる。このmの大きさは「PHICHデュレーション」と呼ばれ、PHICHデュレーション値はCFI値以下である。PHICHデュレーションは収容端末数に応じて40ms毎、すなわち、40サブフレーム毎に更新されるため、PHICHデュレーション値は、40サブフレーム毎に基地局から端末に送信される。PHICHデュレーション値の送信には、図示しないPBCH(Physical Broadcast Channel)が用いられる。
 PBCHは、例えば、1フレームを構成する10サブフレームのうちの先頭のサブフレームを構成する14OFDMシンボルのうち、後半のいずれかのOFDMシンボルの中心周波数のサブキャリアにマッピングされる。つまり、40ms間に、PBCH信号は10ms周期で4回繰り返し送信される。また、PHICHデュレーションは上記のように40ms毎に更新される。よって、40ms間に、同一のPHICHデュレーション値が10ms周期で4回繰り返し送信される。
 PDCCHは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を用いて送信されるユーザデータに関するスケジューリング情報を各端末に通知するのに用いられる物理チャネルである。PDCCHは、CCHリージョンにおいて、PCFICH、PHICH、CRSがマッピングされていないREにマッピングされる。 
 <基地局の構成例>
 図2は、実施例1の基地局の主要構成を示す機能ブロック図である。図2において、基地局10は、アンテナ101と、デュプレクサ102と、RF(Radio Frequency)受信部103とを有する。また、基地局10は、CP(Cyclic Prefix)除去部104と、FFT(Fast Fourier Transform)部105と、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)信号取得部106とを有する。また、基地局10は、スケジューリング部107と、リージョンサイズ制御部108と、デュレーション制御部109とを有する。また、基地局10は、CRS生成部110と、PDSCH信号生成部111と、PDCCH信号生成部112と、PCFICH信号生成部113と、PBCH信号生成部114とを有する。また、基地局10は、マッピング部115と、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部116と、CP付加部117と、RF送信部118とを有する。
 RF受信部103は、後述する図3に示す端末20から送信されたOFDM信号を、アンテナ101、デュプレクサ102を介して受信し、OFDM信号に対して受信無線処理、すなわち、ダウンコンバート、アナログディジタル変換等を行ってベースバンドのOFDM信号を得てCP除去部104に出力する。このOFDM信号には、端末20で生成されたPUCCH信号が含まれている。
 ここで、以下では、PCFICH信号の到達カバレッジ外にあり、基地局10から送信されるPCFICH信号を受信できない端末を「プアカバレッジ端末」と呼ぶことがある。逆に、PCFICH信号の到達カバレッジ内にあり、基地局10から送信されるPCFICH信号を受信できる端末を「グッドカバレッジ端末」と呼ぶことがある。後述するように、端末20は、自端末がプアカバレッジ端末であるときに、自端末の端末IDを「プアカバレッジ端末ID」としてPUCCHを用いて基地局10に送信する。また、後述するように、端末20は、自端末からの上りデータがある場合に、「スケジューリング要求」をPUCCHを用いて基地局10に送信する。
 CP除去部104は、CPが付加されているベースバンドのOFDM信号からCPを除去し、CP除去後のOFDM信号をFFT部105に出力する。
 FFT部105は、CP除去後のOFDM信号に対してFFT処理を施してOFDM信号を周波数領域信号に変換し、周波数領域信号をPUCCH信号取得部106に出力する。
 PUCCH信号取得部106は、周波数領域信号に対して復調処理及び復号処理を施し、周波数領域信号からPUCCH信号を取得する。PUCCH信号取得部106は、取得したPUCCH信号に含まれるプアカバレッジ端末ID及びスケジューリング要求をスケジューリング部107に出力する。よって、スケジューリング部107は、入力されるプアカバレッジ端末IDによって、基地局10が収容する全端末のうち、いずれの端末がプアカバレッジ端末であるかを認識することができる。また、スケジューリング部107は、入力されるスケジューリング要求の数を集計することにより、基地局10の収容端末数を認識することができる。スケジューリング部107は、認識した収容端末数を、リージョンサイズ制御部108及びデュレーション制御部109に出力する。
 リージョンサイズ制御部108は、収容端末数に応じて、CCHリージョンサイズを制御する。すなわち、リージョンサイズ制御部108は、収容端末数が第1閾値未満のときはn=1、第1閾値以上かつ第2閾値未満のときはn=2、第2閾値以上のときはn=3に決定する。そして、リージョンサイズ制御部108は、値がnのCFIをスケジューリング部107及びPCFICH信号生成部113に出力する。また、リージョンサイズ制御部108は、上記のように、nの値、すなわち、CFI値を1サブフレーム毎に、すなわち、1ms周期で更新する。
 デュレーション制御部109は、収容端末数に応じて、PHICHデュレーションを制御する。PHICHデュレーション値は、上記のように、m=1または3である。デュレーション制御部109は、収容端末数が第2閾値未満のときはm=1、第2閾値以上のときはm=3にPHICHデュレーション値を決定する。そして、デュレーション制御部109は、決定したPHICHデュレーション値をスケジューリング部107及びPBCH信号生成部114に出力する。デュレーション制御部109は、上記のように、PHICHデュレーション値を40サブフレーム毎に、すなわち、40ms周期で更新する。
 スケジューリング部107は、入力されるユーザデータに対し、どの端末のユーザデータをどのREに割り当てるかを決めるスケジューリングを行い、ユーザデータをPDSCH信号生成部111に出力し、スケジューリング結果をPDCCH信号生成部112及びマッピング部115に出力する。
 このとき、スケジューリング部107は、PUCCH信号取得部106から入力されるプアカバレッジ端末ID、リージョンサイズ制御部108から入力されるCFI、及び、デュレーション制御部109から入力されるPHICHデュレーション値に従って、ユーザデータをスケジューリングする。すなわち、スケジューリング部107は、プアカバレッジ端末IDで示されるプアカバレッジ端末宛てのユーザデータに対するスケジューリングを、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するサブフレームのみで行う。一方で、スケジューリング部107は、プアカバレッジ端末IDで示されていない端末、つまり、プアカバレッジ端末以外の端末宛てのユーザデータに対するスケジューリングを、1サブフレーム毎に行う。また、スケジューリング部107は、リージョンサイズ制御部108から入力されるCFIに基づいて、CCHリージョンに時間方向で後続するOFDMシンボルを始点としてユーザデータのスケジューリングを行う。例えば、図1において、CFI=1のときは、n=1であるため、スケジューリング部107は、OFDMシンボル#1を始点としてユーザデータのスケジューリングを行う。
 CRS生成部110は、CRSを生成し、CRSをマッピング部115に出力する。
 PDSCH信号生成部111は、スケジューリング部107から入力されるユーザデータに対し符号化処理及び変調処理を施してPDSCH信号を生成し、PDSCH信号をマッピング部115に出力する。
 PDCCH信号生成部112は、スケジューリング部107から入力されるスケジューリング結果に対し符号化処理及び変調処理を施してPDCCH信号を生成し、PDCCH信号をマッピング部115に出力する。
 PCFICH信号生成部113は、リージョンサイズ制御部108から入力されるCFIに対し符号化処理及び変調処理を施してPCFICH信号を生成し、PCFICH信号をマッピング部115に出力する。
 PBCH信号生成部114は、デュレーション制御部109から入力されるPHICHデュレーション値に対し符号化処理及び変調処理を施してPBCH信号を生成し、PBCH信号をマッピング部115に出力する。
 マッピング部115は、上記のマッピング例及びスケジューリング結果に従って、各物理チャネルの信号をREにマッピングしてIFFT部116に出力する。
 IFFT部116は、マッピング部115から入力される信号に対してIFFT処理を施してOFDM信号を生成し、OFDM信号をCP付加部117に出力する。
 CP付加部117は、OFDM信号に対しCPを付加し、CP付加後のOFDM信号をRF送信部118に出力する。
 RF送信部118は、ベースバンドのOFDM信号に対して送信無線処理、すなわち、ディジタルアナログ変換、アップコンバート等を行って無線信号を得て、無線信号をデュプレクサ102、アンテナ101を介して端末20に送信する。
 <端末の構成例>
 図3は、実施例1の端末の主要構成を示す機能ブロック図である。図3に示す端末20は、例えば、MTC端末である。図3において、端末20は、PUCCH信号生成部201と、IFFT部202と、CP付加部203と、RF送信部204と、デュプレクサ205と、アンテナ206とを有する。また、端末20は、RF受信部207と、CP除去部208と、FFT部209と、CRS取得部210と、カバレッジ判定部211と、リージョンサイズ判定部214とを有する。また、端末20は、PBCH信号取得部212と、PCFICH信号取得部213と、PDCCH信号取得部215と、PDSCH信号取得部216とを有する。
 PUCCH信号生成部201には、スケジューリング要求と、プアカバレッジ端末IDとが入力される。PUCCH信号生成部201は、スケジューリング要求及びプアカバレッジ端末IDに対し符号化処理及び変調処理を施してPUCCH信号を生成し、PUCCH信号をIFFT部202に出力する。
 IFFT部202は、PUCCH信号に対してIFFT処理を施してOFDM信号を生成し、OFDM信号をCP付加部203に出力する。
 CP付加部203は、OFDM信号に対しCPを付加し、CP付加後のOFDM信号をRF送信部204に出力する。
 RF送信部204は、ベースバンドのOFDM信号に対して送信無線処理、すなわち、ディジタルアナログ変換、アップコンバート等を行って無線信号を得て、無線信号をデュプレクサ205、アンテナ206を介して基地局10に送信する。
 RF受信部207は、基地局10から送信されたOFDM信号を、アンテナ206、デュプレクサ205を介して受信し、OFDM信号に対して受信無線処理、すなわち、ダウンコンバート、アナログディジタル変換等を行ってベースバンドのOFDM信号を得てCP除去部208に出力する。
 CP除去部208は、CPが付加されているベースバンドのOFDM信号からCPを除去し、CP除去後のOFDM信号をFFT部209に出力する。
 FFT部209は、CP除去後のOFDM信号に対してFFT処理を施してOFDM信号を周波数領域信号に変換し、周波数領域信号を、CRS取得部210、PBCH信号取得部212、PCFICH信号取得部213、PDCCH信号取得部215、及び、PDSCH信号取得部216に出力する。
 CRS取得部210は、上記のマッピング例に基づいて、周波数領域信号からCRSを取得してカバレッジ判定部211に出力する。
 カバレッジ判定部211は、CRSの受信電力を測定し、測定結果を閾値と比較する。カバレッジ判定部211は、CRS受信電力が閾値未満であるとき、受信カバレッジが小さくてPCFICH信号を受信できないと判定する。つまり、カバレッジ判定部211は、CRS受信電力が閾値未満であるときに、端末20がプアカバレッジ端末であると判定し、端末20の端末IDをプアカバレッジ端末IDとしてPUCCH信号生成部201に出力する。一方で、カバレッジ判定部211は、CRS受信電力が閾値以上であるとき、受信カバレッジが大きく、PCFICH信号を受信できると判定する。よって、CRS受信電力が閾値以上であるときは、カバレッジ判定部211は、端末20がグッドカバレッジ端末であると判定し、プアカバレッジ端末IDをPUCCH信号生成部201に出力しない。また、カバレッジ判定部211は、端末20がプアカバレッジ端末であるか、グッドカバレッジ端末であるかを示す通知信号(以下では「カバレッジ通知信号」と呼ぶことがある)をリージョンサイズ判定部214に出力する。
 PBCH信号取得部212は、上記のマッピング例に基づいて周波数領域信号から抽出したPBCH信号に対し復調処理及び復号処理を施してPBCH信号を取得し、PBCH信号に含まれるPHICHデュレーション値をリージョンサイズ判定部214に出力する。
 PCFICH信号取得部213は、上記のマッピング例に基づいて周波数領域信号から抽出したPCFICH信号に対し復調処理及び復号処理を施してPCFICH信号を取得し、PCFICH信号に含まれるCFIをリージョンサイズ判定部214に出力する。
 リージョンサイズ判定部214は、CCHリージョンサイズの判定に用いるパラメータを、カバレッジ通知信号に従って、PHICHデュレーション値とCFI値との間で切り替える。すなわち、リージョンサイズ判定部214は、端末20がプアカバレッジ端末であるときは、CFI値を用いずに、PHICHデュレーション値に従ってCCHリージョンサイズを判定する。つまり、リージョンサイズ判定部214は、端末20がプアカバレッジ端末であるときは、PHICHデュレーション値がCCHリージョンサイズを示すと認識する。一方で、リージョンサイズ判定部214は、端末20がグッドカバレッジ端末であるときは、CFIに従ってCCHリージョンサイズを判定する。つまり、リージョンサイズ判定部214は、端末20がグッドカバレッジ端末であるときは、CFI値がCCHリージョンサイズを示すと認識する。リージョンサイズ判定部214は、このようにして認識したCCHリージョンサイズをPDCCH信号取得部215及びPDSCH信号取得部216に出力する。
 PDCCH信号取得部215は、リージョンサイズ判定部214で認識されたCCHリージョンサイズに基づいて、周波数領域信号からPDCCH信号を抽出する。PDCCH信号取得部215は、抽出したPDCCH信号に対し復調処理及び復号処理を施してPDCCH信号を取得し、PDCCH信号に含まれるスケジューリング情報をPDSCH信号取得部216に出力する。
 PDSCH信号取得部216は、リージョンサイズ判定部214で認識されたCCHリージョンサイズ、及び、PDCCH信号取得部215から入力されるスケジューリング情報に基づいて、周波数領域信号から端末20宛てのPDSCH信号を抽出する。PDSCH信号取得部216は、抽出したPDSCH信号に対し復調処理及び復号処理を施して、端末20宛てのユーザデータを取得する。
 <通信システムの処理シーケンス>
 図4は、実施例1の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。図4における端末A及び端末Bは図3の端末20に相当する。
 基地局10は、サブフレーム#0以前のフレームにおいて、CRSを端末A及び端末Bに送信する(ステップS301)。
 端末A及び端末Bは、CRSの受信電力を測定し(ステップS302-1,302-2)、自端末がプアカバレッジ端末、または、グッドカバレッジ端末のいずれであるかを判定する(プアカバレッジ判定:ステップS303-1,303-2)。ここで、端末AでのCRS受信電力が閾値未満であり、端末Aは自端末がプアカバレッジ端末であると判定したとする。そこで、端末Aは、自端末の端末IDをプアカバレッジ端末IDとしてPUCCHを用いて基地局10に通知する(ステップS304)。一方で、端末BでのCRS受信電力が閾値以上であり、端末Bは自端末がグッドカバレッジ端末であると判定したとする。よって、端末Bは、プアカバレッジ端末IDを基地局10に通知しない。
 ここで、端末A及び端末Bは、ステップS303-1,303-2のプアカバレッジ判定を、PHICHデュレーションの更新周期に合わせて、40ms周期で行うのが好ましい。このようにすれば、基地局10は、各端末のプアカバレッジ判定の変化に呼応して、PHICHデュレーションの設定ができ、各端末は、そのPHICHデュレーションを参照してCFIを把握するモードに切り替わることができる。
 または、「端末がPUCCHでプアカバレッジ端末IDを送信したサブフレームの一定時間後のサブフレームで、PHICHデュレーションを参照してCFIを把握するモードに切り替える」という規定を設けてもよい。このようにすることで、基地局10は、各端末が正しくPHICHデュレーションを参照してCFIを把握するモードに切り替わってから、各端末に対しPDCCH信号及びPDSCH信号を送信することができる。
 なお、上記の方法とは別の方法として、各端末がプアカバレッジ端末、または、グッドカバレッジ端末のいずれであるかを、基地局10が判定する方法がある。例えば、後述するように、無線品質に応じてMCS(Modulation and Coding Scheme)を制御する適応変調、及び、再送制御であるHybrid ARQの機能により、プアカバレッジにある端末Aにおいても問題なくPDSCH信号を受信することができる。これらの機能は、通常、初回送信時のブロック誤り率が一定(例えば10%)になるように設定され、高々、1~2回の再送により、受信が成功するように設定されている。しかし、端末がPCFICH信号を復号できない場合は、誤ったCCHリージョンサイズを認識するため、PDCCH信号を受信することができない。また、PDSCH信号が繰り返し再送され、再送回数が設定された最大値に達した場合は、端末は、PDSCH信号を受信することができない。従って、基地局10は、PDSCH信号の既定の回数の再送に対して、端末からACK信号を受信しなかった場合、その端末がプアカバレッジ端末であると判定することができる。また、基地局10が、端末をプアカバレッジ端末と判定した場合、ブロードキャストチャネルまたはPBCH信号にそのプアカバレッジ端末IDを含めて送信する。ブロードキャストチャネルまたはPBCH信号に自端末の端末IDがプアカバレッジ端末IDとして含まれていれば、端末は、PHICHデュレーションを参照してCFIを把握するモードに切り替える。
 図4での説明に戻り、基地局10は、収容端末数に応じて、PHICHのデュレーションを決定する(ステップS305)。ここでは、収容端末数が第2閾値以上であるとする。よって、基地局10は、PHICHデュレーション値を「3」に決定する。基地局10は、「PHICHデュレーション値=3」をPBCH信号を用いて端末A及び端末Bに通知する(ステップS306)。ここで、PBCH信号は上記のように40ms間に10ms周期で4回繰り返し送信されるため、端末A及び端末Bは4回分のPBCH信号を合成することで、PBCH信号の受信カバレッジを増大させる。よって、端末A及び端末Bは、PHICHデュレーション値を確実に取得することができる。
 または、PHICHデュレーションの送信に用いられるPBCH信号を40ms間に10ms周期で4回繰り返し送信するという従来の仕様に従わなくてもよい。すなわち、さらに繰り返し送信数を増やしたり、パワーブーストを施したり、より強力な符号化を施したり、または、それらを組み合わせた拡張したPBCH信号を用いることもできる。このようにすれば、より確実にPHICHデュレーション値をプアカバレッジ端末に届けることができる。
 端末Aはプアカバレッジ端末であるため、端末Aは、CFIからCCHリージョンサイズを認識するのではなく、サブフレーム#0以前のフレームにおいて送信されたPBCH信号に含まれるPHICHデュレーション値からCCHリージョンサイズを認識する。つまり、端末Aは、サブフレーム#0においてはCCHリージョンサイズを「3」と認識している(ステップS307)。
 基地局10は、サブフレーム#0において、収容端末数に応じて、CFIを決定する(ステップS308)。収容端末数が第2閾値以上であるので、基地局10は、CFI値を「3」に決定する。基地局10は、「CFI=3」をPCFICHを用いて送信する(ステップS309)。ここで、端末Aはプアカバレッジ端末であるのに対し、端末Bはグッドカバレッジ端末である。よって、端末AはPCFICH信号を受信できない一方で、端末BはPCFICH信号を受信する。また、端末Bはグッドカバレッジ端末であるため、端末Bは、CFIからCCHリージョンサイズを認識する。つまり、端末Bは、サブフレーム#0のCCHリージョンサイズを「3」と認識する(ステップS310)。
 基地局10は、ステップS305で決定したPHICHデュレーションと、ステップS308で決定したCFIとが「3」で一致するため、両者が一致するサブフレーム#0において、端末A宛てのユーザデータのスケジューリングを行う。また、基地局10は、PHICHデュレーションとCFIとが一致するか否かにかかわらず、サブフレーム#0において、端末B宛てのユーザデータのスケジューリングを行う(ステップS311)。
 基地局10は、サブフレーム#0でのPDCCH信号及びPDSCH信号を、端末A及び端末Bに送信する(ステップS312)。
 サブフレーム#0では、PHICHデュレーションと、CFIとが共に「3」で一致する。よって、サブフレーム#0では、端末AがPHICHデュレーション値から認識したCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFIとが一致するため、端末#Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号から自端末宛てのユーザデータを取得できる(ステップS313)。また、サブフレーム#0では、端末BがCFIから認識したCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFIとが一致するため、端末#Bも、PDCCH信号及びPDSCH信号から自端末宛てのユーザデータを取得できる(ステップS314)。
 サブフレーム#1では、サブフレーム#0から収容端末数が減少して、収容端末数が第1閾値以上かつ第2閾値未満になったものとする。また、PHICHデュレーションの更新は40ms周期で行われるため、サブフレーム#1では、PHICHデュレーション値は「3」のままである。
 サブフレーム#1において、基地局10は、収容端末数に応じて、CFIを決定する(ステップS315)。収容端末数が第1閾値以上かつ第2閾値未満であるので、基地局10は、CFI値を「2」に決定する。基地局10は、「CFI=2」をPCFICHを用いて送信する(ステップS316)。端末Aはプアカバレッジ端末であるのに対し、端末Bはグッドカバレッジ端末である。よって、端末AはPCFICH信号を受信できない一方で、端末BはPCFICH信号を受信する。また、端末Bはグッドカバレッジ端末であるため、端末Bは、CFIからCCHリージョンサイズを認識する。つまり、端末Bは、サブフレーム#1のCCHリージョンサイズを「2」と認識する(ステップS317)。一方で、端末Aは、サブフレーム#1のCCHリージョンサイズを、サブフレーム#0のCCHリージョンサイズと同一の「3」と認識したままである。
 基地局10は、ステップS305で決定したPHICHデュレーションと、ステップS315で決定したCFIとが一致しないため、両者が一致しないサブフレーム#1においては、端末A宛てのユーザデータのスケジューリングを行わない。つまり、サブフレーム#1には、端末A宛てのユーザデータは含まれていない。また、基地局10は、PHICHデュレーションとCFIとが一致するか否かにかかわらず、サブフレーム#1において、端末B宛てのユーザデータのスケジューリングを行う。つまり、PHICHデュレーションとCFIとが一致しないサブフレームでは、端末Aと端末Bのうち、端末Bに対するスケジューリングのみが行われる(ステップS318)。
 基地局10は、サブフレーム#1でのPDCCH信号及びPDSCH信号を、端末A及び端末Bに送信する(ステップS319)。
 サブフレーム#1では、PHICHデュレーションが「3」のままでサブフレーム#0と同一である一方、CFIが「2」に変化した結果、両者が一致しなくなる。よって、サブフレーム#1では、端末AがPHICHデュレーション値から認識したCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFIとが一致しないため、端末#Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に失敗する(ステップS320)。しかし、ステップS319で基地局10から送信されたPDCCH信号及びPDSCH信号には、そもそも端末A宛てのユーザデータは含まれていないため、ステップS320で端末AがPDSCH信号の復調及び復号に失敗しても問題ない。一方で、サブフレーム#1では、端末BがCFIから認識したCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFIとが一致するため、端末#Bは、PDCCH信号及びPDSCH信号から自端末宛てのユーザデータを取得できる(ステップS321)。
 なお、PDCCH信号及びPDSCH信号に対しては、無線品質に応じてMCSを制御する適応変調、及び、再送制御であるHybrid ARQを適切に行えば、プアカバレッジである端末Aにおいても問題なくそれらの信号を受信できるようにすることができる。
 <通信システムの処理動作>
 図5は、実施例1の通信システムの処理動作の説明に供する図である。ここでは、プアカバレッジ端末である端末Aに着目して説明する。
 サブフレーム#0において、基地局10が、PHICHデュレーション値を「3」に、CFI値を「3」に決定したとする。CFI値はCCHリージョンサイズを示すため、このときのCCHリージョンサイズは「3」である。PHICHデュレーション値は40ms毎に更新されるため、「PHICHデュレーション値=3」の状態は、サブフレーム#0~#39の間において変化しない。よって、サブフレーム#0では、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するため、基地局10は、端末Aに対するスケジューリングを行う(Yes)。また、サブフレーム#0では、端末AがPHICHデュレーション値から認識するCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFI値とが一致するため、端末Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に成功する。
 次いで、サブフレーム#1において、基地局10が、CFI値を「2」に決定したとする。このときのCCHリージョンサイズは「2」である。よって、サブフレーム#1では、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致しないため、基地局10は、端末Aに対するスケジューリングを行わない(No)。また、サブフレーム#1では、端末AがPHICHデュレーション値から認識するCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFI値とが一致しないため、端末Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に失敗する。
 次いで、サブフレーム#2において、基地局10が、CFI値を「3」に決定したとする。このときのCCHリージョンサイズは「3」である。よって、サブフレーム#2では、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するため、基地局10は、端末Aに対するスケジューリングを行う(Yes)。また、サブフレーム#2では、端末AがPHICHデュレーション値から認識するCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFI値とが一致するため、端末Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に成功する。
 サブフレーム#3の処理動作は、サブフレーム#2のものと同様である。
 そして、サブフレーム#40において、基地局10が、PHICHデュレーション値を「1」に、CFI値を「2」に決定したとする。このときのCCHリージョンサイズは「2」である。PHICHデュレーション値は40ms毎に更新されるため、「PHICHデュレーション値=1」の状態は、サブフレーム#40~#79の間において変化しない。よって、サブフレーム#40では、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致しないため、基地局10は、端末Aに対するスケジューリングを行わない(No)。また、サブフレーム#40では、端末AがPHICHデュレーション値から認識するCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFI値とが一致しないため、端末Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に失敗する。
 次いで、サブフレーム#41において、基地局10が、CFI値を「1」に決定したとする。このときのCCHリージョンサイズは「1」である。よって、サブフレーム#41では、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するため、基地局10は、端末Aに対するスケジューリングを行う(Yes)。また、サブフレーム#41では、端末AがPHICHデュレーション値から認識するCCHリージョンサイズと、基地局10が決定したCFI値とが一致するため、端末Aは、PDCCH信号及びPDSCH信号の復調及び復号に成功する。
 サブフレーム#42の処理動作はサブフレーム#40のものと同様であり、サブフレーム#43の処理動作はサブフレーム#41のものと同様である。
 以上のように本実施例によれば、端末20において、リージョンサイズ判定部214は、自端末がプアカバレッジ端末である場合、基地局10ら送信されるPHICHデュレーション値に従って、CCHリージョンサイズを判定する。PDCCH信号取得部215及びPDSCH信号取得部216は、リージョンサイズ判定部214で判定されたCCHリージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する。
 また、基地局10において、リージョンサイズ制御部108は、CFI値を1ms周期で更新し、デュレーション制御部109は、PHICHデュレーション値を40msで更新する。スケジューリング部107は、グッドカバレッジ端末宛てのデータのスケジューリングを1サブフレーム毎に行う一方で、プアカバレッジ端末宛てのデータのスケジューリングを、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するサブフレームのみで行う。
 このように、プアカバレッジ端末は、CFI値をPHICHデュレーション値で代用してCCHリージョンサイズを認識する。よって、基地局は、収容端末数に応じて変化するCCHリージョンサイズのプアカバレッジ端末への通知にあたり、プアカバレッジ端末に対するCFIの送信を省くことができる。また、プアカバレッジ端末は、CCHが収容端末数に応じてダイナミックに変化する場合でも、CFIを含むPCFICH信号を受信することなしにCCHリージョンサイズを認識することができる。また、PHICHデュレーション値とCFI値とが一致するサブフレームのみでしか、プアカバレッジ端末に対するスケジューリングは行われない。よって、CFIを受信できないプアカバレッジ端末が存在しても、収容端末数に応じてCCHリージョンサイズをダイナミックに変化させることが可能になる。よって、本実施例によれば、プアカバレッジ端末のためにCCHリージョンサイズを固定にする必要がなくなるため、CCHのリソース使用効率を改善することができる。
 [他の実施例]
 [1]上記の基地局10は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図6は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図6に示すように、基地局10は、ハードウェアの構成要素として、アンテナ6aと、無線通信デバイス6bと、プロセッサ6cと、メモリ6dと、ネットワークインタフェース回路6eとを有する。プロセッサ6cの一例として、CPU(Central Processing Unit),DSP(Digital Signal Processor),FPGA(Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。また、基地局10は、プロセッサ6cと周辺回路とを含むLSI(Large Scale Integrated circuit)を有してもよい。メモリ6dの一例として、SDRAM等のRAM,ROM,フラッシュメモリ等が挙げられる。アンテナ101は、アンテナ6aにより実現される。デュプレクサ102と、RF受信部103と、RF送信部118とは、無線通信デバイス6bにより実現される。CP除去部104と、FFT部105と、PUCCH信号取得部106と、スケジューリング部107と、リージョンサイズ制御部108と、デュレーション制御部109と、CRS生成部110と、PDSCH信号生成部111と、PDCCH信号生成部112と、PCFICH信号生成部113と、PBCH信号生成部114と、マッピング部115と、IFFT部116と、CP付加部117とは、プロセッサ6cにより実現される。
 [2]上記の端末20は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図7は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図7に示すように、端末20は、ハードウェアの構成要素として、アンテナ7aと、無線通信デバイス7bと、プロセッサ7cと、メモリ7dとを有する。プロセッサ7cの一例として、CPU,DSP,FPGA等が挙げられる。また、端末20は、プロセッサ7cと周辺回路とを含むLSIを有してもよい。メモリ7dの一例として、SDRAM等のRAM,ROM,フラッシュメモリ等が挙げられる。アンテナ206は、アンテナ7aにより実現される。デュプレクサ205と、RF受信部207と、RF送信部204とは、無線通信デバイス7bにより実現される。PUCCH信号生成部201と、IFFT部202と、CP付加部203と、CP除去部208と、FFT部209と、CRS取得部210と、カバレッジ判定部211と、リージョンサイズ判定部214と、PBCH信号取得部212と、PCFICH信号取得部213と、PDCCH信号取得部215と、PDSCH信号取得部216とは、プロセッサ7cにより実現される。
 [3]端末は、「UE(User Equipment)」と呼ばれることがある。モバイル端末は、「移動局」または「MS(Mobile Station)」と呼ばれることがある。基地局は、「eNB(evolved Node B)」、「BS(Base Station)」、または、「BTS(Base Transceiver Station)」と呼ばれることがある。
10 基地局
20 端末
106 PUCCH信号取得部
107 スケジューリング部
108 リージョンサイズ制御部
109 デュレーション制御部
110 CRS生成部
111 PDSCH信号生成部
112 PDCCH信号生成部
113 PCFICH信号生成部
114 PBCH信号生成部
115 マッピング部
201 PUCCH信号生成部
210 CRS取得部
211 カバレッジ判定部
212 PBCH信号取得部
213 PCFICH信号取得部
214 リージョンサイズ判定部
215 PDCCH信号取得部
216 PDSCH信号取得部

Claims (5)

  1.  基地局装置から送信されるPHICHデュレーション値に従って、制御チャネルのリージョンサイズを判定する判定部と、
     前記リージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する取得部と、
     を具備する通信端末装置。
  2.  CFI値を第1の周期で更新する第1制御部と、
     PHICHデュレーション値を、前記第1の周期より大きい第2の周期で更新する第2制御部と、
     前記CFI値を含む信号の到達カバレッジ外にある通信端末装置宛てのデータのスケジューリングを、前記PHICHデュレーション値と前記CFI値とが一致するサブフレームのみで行うスケジューリング部と、
     を具備する基地局装置。
  3.  基地局装置と、CFI値を含む信号の到達カバレッジ外にある通信端末装置と、を有する通信システムであって、
     前記基地局装置は、
      前記CFI値を第1の周期で更新し、
      PHICHデュレーション値を、前記第1の周期より大きい第2の周期で更新し、
      前記通信端末装置宛てのデータのスケジューリングを、前記PHICHデュレーション値と前記CFI値とが一致するサブフレームのみで行い、
     前記通信端末装置は、
      前記基地局装置から送信される前記PHICHデュレーション値に従って、制御チャネルのリージョンサイズを判定し、
      前記リージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する、
     通信システム。
  4.  通信端末装置におけるデータ取得方法であって、
     基地局装置から送信されるPHICHデュレーション値に従って、制御チャネルのリージョンサイズを判定し、
     前記リージョンサイズに基づいて、自端末宛てのデータを取得する、
     データ取得方法。
  5.  基地局装置におけるデータスケジューリング方法であって、
     CFI値を第1の周期で更新する一方で、PHICHデュレーション値を、前記第1の周期より大きい第2の周期で更新し、
     前記CFI値を含む信号の到達カバレッジ外にある通信端末装置宛てのデータのスケジューリングを、前記PHICHデュレーション値と前記CFI値とが一致するサブフレームのみで行う、
     データスケジューリング方法。
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