JP5107337B2

JP5107337B2 - 移動通信システムで使用される基地局及び方法

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Publication number: JP5107337B2
Application number: JP2009501190A
Authority: JP
Inventors: 啓之石井; 信彦三木
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-02-19
Also published as: WO2008105273A1; JPWO2008105273A1

Description

本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用する移動通信システムに関し、特に基地局装置及び通信制御方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡの後継となる通信方式、すなわちロングタームエボリューション（ＬＴＥ：ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−ＣａｒｒｉｅｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＯＦＤＭ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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。

ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。

ＬＴＥは、上りリンク、下りリンクともに１つないし２つ以上の物理チャネルを複数の移動局で共有して通信を行うシステムである。上記複数の移動局で共有されるチャネルは、一般に共有チャネルと呼ばれ、ＬＴＥにおいては、上りリンクにおいてはＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ（ＰＵＳＣＨ）であり、下りリンクにおいてはＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ（ＰＤＳＣＨ）である。

そして、上述したような共有チャネルを用いた通信システムにおいては、送信時間間隔又はサブフレーム（ＴＴＩ：ＴｉｍｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌ）毎に、どの移動局に対して上記共有チャネルを割り当てるかのシグナリング（通知）をする必要がある。上記シグナリングのために用いられる制御チャネル（制御信号）は、ＬＴＥでは、下りL1/L2制御チャネル（ＤｏｗｎｌｉｎｋＬ１／Ｌ２ＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）又は下りL1/L2制御信号と呼ばれる。上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報項目には、例えば、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータ（DL L1/L2 ＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、下りスケジューリンググラント（ＤｏｗｎｌｉｎｋＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＧｒａｎｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、上りスケジューリンググラント（ＵＬＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＧｒａｎｔ）、オーバーロードインジケータ（ＯｖｅｒｌｏａｄＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、送信電力制御コマンドビット（ＴＰＣ：ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＣｏｍｍａｎｄＢｉｔ）が含まれてよい（これらの制御情報項目については、例えば非特許文献２に記載されている）。上述したＤＬ L1/Ｌ2 ＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ
ＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ (ＰＣＦＩＣＨ)とも呼ばれ、また、上記ＡＣＫ/ＮＡＣＫは、ＰｈｙｓｉｃａｌＨｙｂｒｉｄ
ＡＲＱＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ
(ＰＨＩＣＨ)とも呼ばれる。上記ＰＣＦＩＣＨやＰＨＩＣＨは、上記ＰＤＣＣＨに含まれるのではなく、上記ＰＤＣＣＨとは並列の関係になる、異なる物理チャネルとして定義されてもよい。

また、上記下りスケジューリンググラントには、例えば、下りリンクのリソースブロック（ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ）の割り当て情報、ＵＥのＩＤ、ストリームの数、プリコーディングベクトル（ＰｒｅｃｏｄｉｎｇＶｅｃｔｏｒ）に関する情報、データサイズ、変調方式、ＨＡＲＱに関する情報等が含まれてよい。上記下りスケジューリンググラントは、ＤＬＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎやＤＬＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＧｒａｎｔ、ＤＬＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと呼ばれてもよい。上記上りスケジューリンググラントには、例えば、上りリンクのリソースブロック（又はリソースユニット）の割り当て情報、ＵＥのＩＤ、データサイズ、変調方式、上りリンクの送信電力情報、復調用のリファレンス信号（ＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）等が含まれてよい。

ここで、上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御フォーマットインジケータは、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのフォーマットを通知する情報であり、具体的には、このＤＬＬ１／Ｌ２制御フォーマットインジケータにより、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのマッピングされるＯＦＤＭシンボル数が通知される。ＬＴＥにおいては、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのマッピングされるＯＦＤＭシンボル数は１、２、３のいずれかである。また、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＴＴＩの中で先頭のＯＦＤＭシンボルからマッピングされる（非特許文献３）
一般に、移動体通信では、チャネル推定や無線品質の測定に用いるためのパイロット信号が存在し、このパイロット信号はＬＴＥでは下りリファレンス信号（ＤＬＲＳ：ＤｏｗｎｌｉｎｋＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）と呼ばれる。上記ＤＬＲＳは、ＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされる可能性のあるＯＦＤＭシンボルにマッピングされるのが一般的である。ＤＬ L1/L2制御チャネルはＴＴＩの先頭から３つ目までのＯＦＤＭシンボルにマッピングされ、DL RSはＴＴＩの先頭のＯＦＤＭシンボルにマッピングされるのが一般的である（非特許文献３）。

ＬＴＥにおける下りリファレンス信号は二次元系列で表現され、二次元の直交系列（ＯｔｈｏｇｏｎａｌＳｅｑｕｅｎｃｅ）と二次元の擬ランダム系列（ＰｓｅｕｄｏＲａｎｄｏｍＳｅｑｕｅｎｃｅ）とで構成される。リファレンス信号の物理リソースへのマッピング（サブキャリア番号）は、以下の式で表される（非特許文献３）：

ここで、ｋはサブキャリア番号を示し、ｌはOFDMシンボル番号を示し、iはスロット番号を示す。ｍは次のような整数値をとる。

ここで、ｐはアンテナポート番号を示し、１アンテナしか使用しない場合はｐ＝０であるが、４アンテナ使用可能な場合は、ｐ＝０，１，２，３の値をとり得る。

上記の数式でνの値は次式のように決定される。

ここで、f_hop(j)はセル固有の整数の系列であり、下りリファレンス信号のサブフレーム毎に又はスロット毎に変わるホッピングパターンを表す。すなわち、セル毎にf_hop(j)を変更することで、下りリファレンス信号をセル毎に異なるサブキャリアにマッピングすることが可能になる。

尚、f_hop(j)は、時間によらない固定値としてもよい。そのような固定値をセル毎に設定した場合、下りリファレンス信号は、セル毎に異なる固定値だけシフトしたマッピングとなる。

図１はリファレンス信号のマッピング例を示す。アンテナポート番号を０番（ｐ=０）とし、かつ、f_hop(j)を常に０とした場合の物理リソースへのマッピング（左側）と、アンテナポート番号を０番（ｐ=０）とし、かつ、f_hop(j)を常に２とした場合の物理リソースへのマッピング（右側）とが示されている。図示されているように前者の場合は、最初のＯＦＤＭシンボル（l = 0）において、k = 6×j (j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。しかし、後者の場合には最初のＯＦＤＭシンボル（l = 0）において、k = 6×j＋２
(j: 0以上の整数)番目のサブキャリアに下りリファレンス信号がマッピングされている。このように、ＬＴＥにおける下りリンクのリファレンス信号は、f_hop(j)を適切に設定することでセル毎に異なるサブキャリアにマッピングされる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0),"Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 R1-070103, DownlinkL1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding 3GPP TR 36.211 (V0.3.1),"Physical Channels and Modulation," November 2006

上述したようにリファレンス信号及びL1/L2制御信号は特定のOFDMシンボルの特定のサブキャリアにマッピングされる。リファレンス信号は受信側(典型的には、ユーザ装置)におけるチャネル推定の基礎になるので、そのマッピング位置はチャネル推定精度に大きく影響する。従って上記のようにリファレンス信号のマッピング位置が周波数方向にシフトしたり、時間軸方向にホッピングしたりすることに応じて、L1/L2制御信号も適切にマッピングされる必要がある。しかしながらそのようなマッピング方法については今のところ十分には研究されていないようである。

本発明の課題は、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、L1/L2制御信号のマッピングを適切に行うための基地局、ユーザ装置及びそれらで使用される方法を提供することである。

本発明では下りリンクにOFDM方式を使用する基地局が使用される。基地局は、第1の信号と第２の信号を含むOFDMシンボルで送信信号を生成する手段と、前記送信信号を移動局に送信する送信手段とを有する。第１の信号がマッピングされるサブキャリアの位置に基づいて、第２の信号のマッピングされるサブキャリアが決定される。

より具体的には、リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第１数n_shiftを初項とし且つ所定の第２数を公差とする第１の等差数列で表現される。リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第１数n_shiftに所定数を加えた第３数を初項とし且つ所定の第４数を公差とする第２の等差数列で表現される。

本発明によれば、リファレンス信号のマッピング位置が周波数方向及び時間方向に変化する次世代移動通信システムにおいて、L1/L2制御信号のマッピングを適切に行うことができる。

下りリファレンス信号のマッピング例を示す図である。本発明の実施例にかかる移動通信システムの構成を示すブロック図である。ＴＴＩの構成を示す説明図である。ＯＦＤＭシンボル＃１及び＃２にL1/L2制御チャネルがマッピングされる様子を示す図である。リソースブロック及びリソースブロックグループの対応関係を示す図である。リソースブロック及びリソースブロックグループの別の対応関係を示す図である。本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。本発明の一実施例に係る基地局装置のベースバンド部を示すブロック図である。下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータのサブキャリアを示す図である。 UL-ACK/NACKのサブキャリアを示す図である。オーバーロードンジケータのサブキャリアを示す図である。 TPC制御ビットのサブキャリアを示す図である。本発明の一実施例に係る移動局を示す部分ブロック図である。

符号の説明

５０セル
１００_１，１００_２，１００_３，１００_ｎ移動局
１０２送受信アンテナ
１０４アンプ部
１０６送受信部
１０８ベースバンド処理部
１１０呼処理部
１１２アプリケーション部
２００基地局装置
２０２送受信アンテナ
２０４アンプ部
２０６送受信部
２０８ベースバンド処理部
２１０呼処理部
２１２伝送路インターフェース
２０８１レイヤー１処理部
２０８２ＭＡＣ処理部
２０８３ＲＬＣ処理部
２０８４サブキャリアマッピング決定部
２０８５ＤＬＬ１／Ｌ２制御ＣＨ送信電力制御部
３００アクセスゲートウェイ装置
４００コアネットワーク

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施例に係る基地局装置が適用される移動通信システムについて、図２を参照して説明する。

移動通信システム１０００は、例えばＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡａｎｄＵＴＲＡＮ（別名：ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ３Ｇ）が適用されるシステムであり、基地局装置（ｅＮＢ：ｅＮｏｄｅＢ）２００と複数の移動局（ＵＥ：ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを備える。基地局装置２００は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。ここで、移動局１００_ｎはセル５０において基地局装置２００とＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡａｎｄＵＴＲＡＮにより通信を行う。

移動通信システム１０００は、複数の可変帯域幅で動作することが可能である。一例として、そのような可変帯域幅は、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚのように用意される。あるオペレータは可変帯域幅の内の１つ以上をシステム帯域として運用し、そのシステムの中でユーザは1以上のリソースブロック（例えば、５MHｚのシステム帯域の中に２５個のリソースブロックが用意されている。）を用いて通信を行うことができる。

以下、移動局１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動局１００_ｎとして説明を進める。尚、移動局はユーザ装置と呼ばれてもよい。

移動通信システム１０００は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）を、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）を使用する。上述したように、ＯＦＤＭ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、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。

上述したように下りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される下り共有物理チャネル（ＰＤＳＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の下り制御チャネルＰｈｙｓｉｃａｌ
ＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ（ＰＤＣＣＨ）とが用いられる。上記ＬＴＥ用の下り制御チャネルは、下りL1/L2制御チャネル又は下りL1/L2制御信号（ＤＬＬ１／Ｌ２ＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる。

上りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される上り共有物理チャネル（ＰＵＳＣＨ：ＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、上り共有物理チャネルに時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。後者は上り共有物理チャネルとは別に専用に用意された帯域で伝送される。

上りリンクでは、ＬＴＥ用の上り制御チャネルにより、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ）及び下りリンクの共有物理チャネルの送達確認情報（ＨＡＲＱＡＣＫｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が伝送される。下りリンクの品質情報（CQI）は、下りリンクにおける共有物理チャネルのリソース割当（スケジューリング）や、適応変復調及び符号化（ＡＭＣ：ＡｄａｐｔｉｖｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇ）のＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ（ＭＣＳ）レベルを決める際にも使用される。

下りリンク伝送では、図３に例示されるように、１ＴＴＩは例えば１ｍｓであり、１ＴＴＩの中に例えば１４個のＯＦＤＭシンボルが含まれる。尚、１ＴＴＩは、１Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅと呼ばれてもよい。１ＴＴＩの先頭からいくつかのＯＦＤＭシンボルには、上記ＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされる。ＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボルの最大数は３である。ＤＬ L1/L2制御チャネルは、ＯＦＤＭシンボル＃１にマッピングされる、ＯＦＤＭシンボル＃１と＃２にマッピングされる、ＯＦＤＭシンボル＃１と＃２と＃３にマッピングされる、の３通りの方法でマッピングされる。図３においては、１ＴＴＩの先頭の２個のＯＦＤＭシンボル（＃１，＃２）にＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされている。そして、上記ＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされないＯＦＤＭシンボルにおいて、データ信号や共有データチャネル（ＳＣＨ）、報知チャネル（ＢＣＨ）等が送信される。また、周波数方向ではＭ個のリソースブロック（ＲＢ：ＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ）が用意される。一例として、１リソースブロックあたりの周波数帯域は１８０ｋＨｚであり、１つのリソースブロックの中に１２個のサブキャリアが存在する。説明の便宜上、１サブキャリアの帯域及び１ＯＦＤＭシンボルの期間を占めるリソースは、「リソースエレメント」と呼ばれる。また、リソースブロックの数Ｍは、システム帯域幅が５ＭＨｚの場合には２５であり、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には５０であり、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合には１００である。

図４に、図３のＴＴＩ構成の場合における、ＯＦＤＭシンボル＃１及び＃２に関するサブキャリアマッピング例を示す。図４では１ＯＦＤＭシンボル中のサブキャリア総数をＬとし、周波数の小さい方から、サブキャリア＃１、＃２、…、＃Ｌと番号付けを行っている。システム帯域幅が５ＭＨｚの場合にはＬ＝３００であり、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合にはＬ＝６００であり、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合にはＬ＝１２００である。同図に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃１のサブキャリアには、下りリファレンス信号（ＤＬＲＳ）とＤＬ L1/L2制御チャネルがマッピングされる。ＤＬＲＳは、６個のサブキャリアに１個の割合で送信される。図４では、サブキャリア番号が、６×ｍ＋１（但し、ｍ：０，１，２，．．．）であるサブキャリアにＤＬＲＳがマッピングされている。ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのマッピングされるＯＦＤＭシンボル数が３の場合におけるＯＦＤＭシンボル＃３の構成は、図４におけるＯＦＤＭシンボル＃２の構成と基本的に同じである。

次に、DL L1/L2制御チャネルに含まれてよい情報項目を概説する。

ＤＬ L1/L2制御チャネルは、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータ、下り通信用の制御情報及び／又は上り通信用の制御情報を含んでよい。上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ
ＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ (ＰＣＦＩＣＨ)と呼ばれてもよい。上記下り通信用の制御情報は、ＤｏｗｎｌｉｎｋＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎまたはＤｏｗｎｌｉｎｋＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＧｒａｎｔまたはＤｏｗｎｌｉｎｋＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと呼ばれてもよい。上記上り通信用の制御情報は、ＵｐｌｉｎｋＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＧｒａｎｔと呼ばれてもよい。

ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルフォーマットインジケータは、下りL1/L2制御チャネルが１サブフレーム中に何シンボル占めているかを示す。LTEではそれは１，２，３OFDMシンボルの何れかであり、２ビットで表現される。このインジケータは、一例として、１OFDMシンボルを占める場合は（０，０）で表現され、２OFDMシンボルを占める場合は（０，１）で表現され、３OFDMシンボルを占める場合は（１，０）で表現される。

下り通信用の制御情報は、下りリンクリソース割当情報、下りMIMO情報、伝送フォーマット情報、再送制御情報及びユーザ識別情報を含んでよい。

下りリンクリソース割当情報は、下りデータ信号の伝送に使用されるリソースブロックがどれであるかを表現する。システム帯域に含まれている多数のリソースブロックはいくつかにグループ分けされている。各グループには所定数個のリソースブロックが含まれる。

図５はシステム帯域幅が５MHｚであり、全２５個のリソースブロックが１０個のグループ(RB group#0〜#9)にグループ分けされている様子を示す。リソースブロックを１つしか含まないグループは＃０，＃９の２グループである。リソースブロックを２つ含むグループは＃１，＃４，＃８の３グループである。リソースブロックを３つ含むグループは＃２，＃３，＃６の３グループである。リソースブロックを４つ含むグループは＃５，＃７の２グループである。これらのグループ各々について、ビットマップ方式で使用の許否が表現される。言い換えれば、図示の例ではリソース割当情報は１０ビットで表現され、各ビットは対応するグループのリソースブロックを使用してよいか否かを示す。このようなリソースブロック及びグループ番号の対応関係は、システム帯域幅毎に異なってよいのはもちろんのこと、セル毎に異なっていてもよい。例えば、図５に示されるグループ分けの代わりに、図６に示されるようなグループ分けがなされてもよい。

下りMIMO情報は、マルチインプットマルチアウトプット通信又はマルチアンテナ通信が行われる場合に、ストリーム数、プリコーディングベクトル等に関する情報を含む。

伝送フォーマット情報は、データ変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせが何であるかを指定する。データ変調方式は、一例としてQPSK、１６QAM及び６４QAMの何れかから選択されてよい。チャネル符号化方式は、データ変調方式及びペイロードデータサイズから割り出されてもよい。あるいは、チャネル符号化方式ではなく、ペイロードサイズそのものが、伝送フォーマット情報に含まれてもよい。

再送制御情報（ＨＡＲＱ：ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）は、ハイブリッドARQが行われる場合の情報を表す。再送制御情報は、プロセス番号、新規データインジケータ、再送シーケンス回数等を含んでよい。

ユーザ識別情報（UE ID）は、移動局の識別情報である。ユーザ識別情報は、セル毎に管理されてもよい。また、ユーザ識別情報は、RACHで使用されるような暫定的な識別情報を含んでもよいし、ページングインジケータで指定されるユーザグループIDを含んでもよい。

上り通信用の制御情報は、上りリソース割当情報、伝送フォーマット情報、復調用のリファレンス信号の情報、送信電力制御情報、ユーザ識別情報、上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)、オーバーロードインジケータ、送信電力制御コマンドビットを含んでよい。

上りリソース割当情報は、上りのデータ伝送で使用可能なリソースブロックがどれであるかを示す。上りリンクではシングルキャリア方式が使用されるので、割り当てられる１以上のリソースブロックは連続的に指定される。言い換えれば、割り当てられるリソースブロックの始点と終点が指定される。

伝送フォーマット情報は、上り通信に使用されるデータ変調方式及びチャネル符号化方式の組み合わせを指定する。

復調用のリファレンス信号の情報は、リファレンス信号にどのような信号が使用されているかを示す。

送信電力制御情報は、上り共有データチャネルの送信電力がサウンディングリファレンス信号の送信電力からどの程度異なるべきかを示す。LTEではシステム帯域全域にわたる帯域幅でリファレンス信号（サウンディングリファレンス信号）が定期的に基地局に送信される。基地局はサウンディングリファレンス信号の受信レベル又は受信品質に応じて、サウンディングリファレンス信号の送信電力を制御する。この制御は、送信電力制御コマンドビットにより、次回の上り送信電力を上昇又は下降させることで行われる。

上りリンクに関する送達確認情報(ACK/NACK)は、上りリンクで過去にユーザ装置から送信されたデータが、基地局で適切に受信されたか否かを示す。

オーバーロードインジケータは、他セルのユーザ装置に起因する他セル干渉が所定値を上回った場合に周辺セルに通知され、その通知は、他セルのユーザ装置が送信電力を低減することを求める信号である。

送信電力制御コマンドビットは、定期的にユーザ装置から送信されるサウンディングリファレンス信号の次回の送信電力が、現在の値よりも増加又は減少させるべきことを示す。サウンディングリファレンス信号の送信電力は、上りL1/L2制御チャネルや上りデータチャネルの送信電力を決定する際の基礎になる。これらは、サウンディング用リファレンス信号の送信電力に対して、基地局から指定されたオフセット電力を加味して決定される。場合によっては、オーバーロードインジケータが加味されるかもしれない。

図７を参照しながら、本発明の実施例に係る基地局装置２００が説明される。

本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。

下りリンクにより基地局装置２００から移動局１００_ｎに送信されるべきパケットデータは、基地局装置２００の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、ＰＤＣＰレイヤでの処理や、パケットデータの分割処理、結合処理、ＲＬＣ（Rａｄｉｏ Lｉｎｋ Cｏｎｔｒｏｌ）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤーでの送信処理、ＭＡＣ再送制御処理等を行い、処理後の信号を送受信部２０６に転送する。ベースバンド信号処理部２０８での処理には、例えばＨＡＲＱ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：ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）処理等が含まれる。ベースバンド信号処理部２０８では、後述するように、ＴＴＩ毎に、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数の決定や、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのサブキャリアへのマッピング、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルに関する送信電力制御等が行われる。

送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８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２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。

一方、上りリンクにより移動局１００_ｎから基地局装置２００に送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、送受信部２０６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２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣｌａｙｅｒの受信処理、ＰＤＣＰレイヤの処理等がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。

呼処理部２１０は、無線基地局２００の状態管理やリソース割り当てを行う。

図８を参照しながら、ベースバンド信号処理部２０８の構成が説明される。

ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤー１処理部２０８１と、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、サブキャリアマッピング決定部２０８４とＤＬＬ１／Ｌ２制御ＣＨ送信電力制御部２０８５を備える。

ベースバンド信号処理部２０８におけるレイヤー１処理部２０８１とＭＡＣ処理部２０８２とＲＬＣ処理部２０８３とサブキャリアマッピング決定部２０８４とＤＬＬ１／Ｌ２制御ＣＨ送信電力制御部２０８５と呼処理部２１０とは、互いに接続されている。

レイヤー１処理部２０８１では、下りリングで送信されるデータのチャネル符号化やＩＦＦＴ処理、上りリンクで送信されるデータのチャネル復号化やＩＤＦＴ処理、ＦＦＴ処理などが行われる。レイヤー処理部２０８１は、サブキャリアマッピング決定部２０８４から通知されたサブキャリア情報に基づいて、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報をサブキャリアにマッピングする。ＤＬＲＳが送信されるＯＦＤＭシンボルにおいては、ＤＬＲＳを所定のサブキャリアにマッピングする。また、レイヤー１処理部２０８１は、ＤＬＬ１／Ｌ２制御ＣＨ送信電力制御部２０８５から通知された送信電力情報に基づいて、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるサブキャリアの送信電力（単位帯域当たりの送信電力密度又は１サブキャリア当たりの電力密度）を設定する。さらに、レイヤー１処理部２０８１は、ＤＬＲＳがマッピングされるサブキャリアの送信電力を設定する。ここで、上記ＤＬＲＳがマッピングされるサブキャリアの送信電力は、例えば、上位ノードからシグナリングされることにより設定されてもよいし、あるいは、基地局装置２００の装置内のパラメータとして保持された値を参照することにより設定されてもよい。

ＭＡＣ処理部２０８２は、下りデータのＭＡＣ再送制御、例えばＨＡＲＱの送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。ここで、スケジューリングとは、当該ＴＴＩにおいて共有チャネルを用いてデータ信号の送信を行う移動局を選別する処理のことを指し、例えば、その選別用のアルゴリズムとして、ラウンドロビンやプロポーショナルフェアネスが使用されてもよい。また、伝送フォーマットの選択とは、スケジューリングにおいて選別された移動局に送信するデータ信号に関する変調方式や符号化率、データサイズを決定することを指す。上記変調方式、符号化率、データサイズの決定は、例えば、移動局から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。さらに、上記周波数リソースの割り当てとは、スケジューリングにおいて選別された移動局に送信するデータ信号の送信に用いられるリソースブロック（ＲＢ）を決定する処理のことを指す。上記リソースブロックの決定は、例えば、移動局から上りリンクにおいて報告されるＣＱＩに基づいて行われる。

また、ＭＡＣ処理部２０８２は、上りデータのＭＡＣ再送制御の受信処理やスケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等を行う。

ＲＬＣ処理部２０８３では、下りリンクのパケットデータに関する、分割・結合、ＲＬＣ再送制御の送信処理等のＲＬＣレイヤーの送信処理や、上りリンクのデータに関する分割・結合、ＲＬＣ再送制御の受信処理等のＲＬＣｌａｙｅｒの受信処理が行われる。ＲＬＣ処理部２０８３は、さらに、ＰＤＣＰレイヤの処理を行ってもよい。

サブキャリアマッピング決定部２０８４は、ＴＴＩ毎に、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数の決定や、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのマッピングされるサブキャリアの決定を行う。決定されたＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルのマッピングされるサブキャリア番号は、サブキャリア情報としてレイヤー１処理部２０８１に通知される。また、サブキャリアマッピング決定部２０８４は、上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数も、レイヤー１処理部２０８１に通知する。例えば、サブキャリアマッピング決定部２０８４は、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数を、当該ＴＴＩにおけるＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルにより伝送される下りスケジューリンググラント及び上りスケジューリンググラントの数に基づいて決定してもよい。

サブキャリアマッピング決定部２０８４は、上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるＯＦＤＭシンボル数に基づいて、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルがマッピングされるサブキャリアの決定を行う。

次に、リファレンス信号及びL1/L2制御信号がどのようにマッピングされるかを更に詳細に説明する。

一般に、リファレンス信号がマッピングされるOFDMシンボルでは、６サブキャリア毎に１つの割合でリファレンス信号がマッピングされる。リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号をXとすると、Xは、
Ｘ＝６ｍ＋n_shift
のように表現できる。ｍは０以上の整数である。n_shiftはセル毎に設定される量であり、０，１，．．．，５の何れかの値をとる。より一般的にはn_shiftは「背景技術」で説明されたように［ν＋f_hop(j)］mod 6（jはi/2を超えない整数の内で最大の数である。）で表現される。

L1/L2制御チャネルはリファレンス信号がマッピングされるサブキャリア以外のサブキャリアにマッピングされる。説明の便宜上、下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータ、上りリンクのACK/NACK、オーバーロードインジケータ、送信電力制御コマンドがマッピングされるサブキャリア番号が説明される。L1/L2制御チャネルの他の情報項目（下り及び上りのスケジューリンググラント）は、それ以外のサブキャリアにマッピングされる。

下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータは、上述したように２ビットで表現され、L1/L2制御チャネルがTTIの中で占めるOFDMシンボル数が１，２，３の何れであるかを指定する。下りL1/L2制御チャネルフォーマットインジケータを表す２ビットは、符号化率１／４で符号化され、８ビットに変換される。この８ビットがQPSK方式で変調され、４つのデータシンボル(QPSKシンボル)に変換され、ユーザ装置に通知される。それら４つのデータシンボルは１TTIの先頭OFDMシンボルにマッピングされる。

図９は４つのQPSKシンボルがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域（システム帯域）毎に示す。

５MHｚのシステム帯域については、
６６ｑ＋５２＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，３）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に４つのデータシンボルがマッピングされる。

１０MHｚのシステム帯域については、
２×（６６ｑ＋５２）＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，３）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に４つのデータシンボルがマッピングされる。

２０MHｚのシステム帯域については、
４×（６６ｑ＋５２）＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，３）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に４つのデータシンボルがマッピングされる。

図示の例では、ある可変帯域幅（例えば、１０MHz,２０MHｚ）における等差数列の公差は、別の可変帯域幅（５MHｚ）における等差数列の公差の整数倍（６６×２，６６×４）である。

上りリンクの送達確認情報（ACK/NACK）は、システム帯域幅に応じて異なる拡散率で拡散され、OFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ，２０ＭＨｚの場合に、拡散率はそれぞれ８，１６，３２のように決められる。ACK/NACK自体は１ビットで表現可能なので、拡散後のビット数はそれぞれ８，１６，３２ビットになる。拡散後のこれらのビットは、全てのOFDMシンボルにマッピングされる。

図１０は拡散後のビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域（システム帯域）毎に示す。

５MHｚのシステム帯域については、
３３ｑ＋１７＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，７）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に８個のビットがマッピングされる。

１０MHｚのシステム帯域についても、
３３ｑ＋１７＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，１５）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に１６個のビットがマッピングされる。

２０MHｚのシステム帯域についても、
３３ｑ＋１７＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，３１）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に３１個のビットがマッピングされる。

図示の例では、どの可変帯域幅についても拡散後のビットのマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される。

オーバーロードインジケータもシステム帯域毎に異なるビット数で表現され、全てのOFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ，２０ＭＨｚの場合に、それぞれ４，８，１６ビットで表現されてよい。

図１１はオーバーロードインジケータを表すビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域（システム帯域）毎に示す。

５MHｚのシステム帯域については、
６６ｑ＋１６＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，３）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に４個のビットがマッピングされる。

１０MHｚのシステム帯域については、
６６ｑ＋１６＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，．．．，７）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に８個のビットがマッピングされる。

１０MHｚのシステム帯域については、
６６ｑ＋１６＋n_shift，（ｑ＝０，１，２，．．．，１５）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に１６個のビットがマッピングされる。

送信電力制御コマンドは、サウンディングリファレンス信号の送信電力を増やす又は減らすために使用される。送信電力制御コマンドはシステム帯域幅に応じて異なる拡散率で拡散され、OFDMシンボル中の所定のサブキャリアにマッピングされる。例えば、システム帯域幅が５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ，２０ＭＨｚの場合に、拡散率はそれぞれ８，１６，３２のように決められる。送信電力制御コマンド自体は１ビットで表現可能なので、拡散後のビット数もそれぞれ８，１６，３２ビットになる。拡散後のこれらのビットは、全てのOFDMシンボルにマッピングされる。

図１２は拡散後のビットがマッピングされるサブキャリア番号を可変周波数帯域（システム帯域）毎に示す。

５MHｚのシステム帯域については、
３３ｑ＋２３＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，７）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に８個のビットがマッピングされる。

１０MHｚのシステム帯域については、
３３ｑ＋２３＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，１５）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に１６個のビットがマッピングされる。

２０MHｚのシステム帯域については、
３３ｑ＋２３＋n_shift，（ｑ＝０，１，．．．，３１）
という等差数列で表現されるサブキャリア番号に３２個のビットがマッピングされる。

図１３を参照しながら、本発明の実施例に係る移動局１００ｎを説明する。

同１３において、移動局１００_ｎは、送受信アンテナ１０２と、アンプ部１０４と、送受信部１０６と、ベースバンド信号処理部１０８と、呼処理部１１０と、アプリケーション部１１２とを具備する。

下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０２で受信された無線周波数信号がアンプ部１０４で増幅され、送受信部１０６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１０８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た後、アプリケーション部１１２に転送される。

一方、上りリンクのパケットデータについては、アプリケーション部１１２からベースバンド信号処理部１０８に入力される。ベースバンド信号処理部１０８では、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部１０６に転送される。

送受信部１０６では、ベースバンド信号処理部１０８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１０４で増幅されて送受信アンテナ１０２より送信される。

また、ベースバンド信号処理部１０８において、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの復調・復号を行い、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報を取得する処理が行われる。ここで、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報は、移動局１００_ｎは事前に取得しており、上記ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報がどのサブキャリアにマッピングされているかの情報に基づいて、ＤＬＬ１／Ｌ２制御チャネルの情報を取得する処理が行われる。

呼処理部１１０は、基地局２００との通信の管理等を行い、アプリケーション部１１２は、物理レイヤーやＭＡＣレイヤーより上位のレイヤーに関する処理等を行う。

上述した実施例においては、ＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡａｎｄＵＴＲＡＮ（別名：ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ３Ｇ）が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る基地局装置、ユーザ装置及び方法は、下りリンクでＯＦＤＭ方式を用いる全てのシステムに適用することが可能である。

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く、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が、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエ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く、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２００７年２月２８日に出願した日本国特許出願第２００７−５０８３８号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムにおける基地局であって、
リファレンス信号及びL1L2制御信号をサブキャリアにマッピングし、OFDMシンボルを生成する手段と、
前記OFDMシンボルを含む送信信号を生成する手段と、
前記送信信号を移動局に送信する手段と、
を有し、前記リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第１数n_shiftを初項とし且つ所定の第２数を公差とする第１の等差数列で表現され、
リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第１数n_shiftに所定数を加えた第３数を初項とし且つ所定の第４数を公差とする第２の等差数列で表現される
ことを特徴とする基地局。
前記移動通信システムが、複数の可変帯域幅で動作可能であり、
前記制御情報は、可変帯域幅の各々について別々に用意される
ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
ある可変帯域幅における所定の制御情報についての第２の等差数列の公差は、
別の可変帯域幅における該制御情報についての第２の等差数列の公差の整数倍である
ことを特徴とする請求項２記載の基地局。
どの可変帯域幅についても所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、同じ等差数列で表現される
ことを特徴とする請求項３記載の基地局。
下りリンクに直交周波数分割多重(OFDM)方式を使用する移動通信システムにおける基地局で使用される方法であって、
リファレンス信号及びL1L2制御信号をサブキャリアにマッピングし、OFDMシンボルを生成するステップと、
前記OFDMシンボルを含む送信信号を生成するステップと、
前記送信信号を移動局に送信するステップと、
を有し、前記リファレンス信号のマッピングされるサブキャリア番号Xが、所定の第１数n_shiftを初項とし且つ所定の第２数を公差とする第１の等差数列で表現され、
リファレンス信号を含むOFDMシンボルに含まれる制御情報の内、所定の制御情報のマッピングされるサブキャリア番号は、前記第１数n_shiftに所定数を加えた第３数を初項とし且つ所定の第４数を公差とする第２の等差数列で表現される
ことを特徴とする方法。