JP2010148012A - 送信方法および基地局装置 - Google Patents

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Ayako Horiuchi
綾子 堀内
Shogo Nakao
正悟 中尾
Daichi Imamura
大地 今村
Atsushi Sumasu
淳 須増
Akihiko Nishio
昭彦 西尾
Yasuaki Yuda
泰明 湯田
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Abstract

【課題】周波数分割中継を用いる下り回線において、中継局の回り込み干渉の影響を低減させ、中継局の受信信号の品質の低下を防止すること。
【解決手段】基地局装置から中継局装置又は基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第1の周波数帯域と、中継局装置から中継局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第2の周波数帯域とが隣接する無線通信システムにおいて、第1の周波数帯域の一部であって、第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を中継局装置のためのガードバンド帯域とし、第1の周波数帯域のうちカードバンド帯域外の第3の周波数帯域に、制御信号を割り当て、割り当て後の制御信号を基地局装置は中継局装置に送信する。
【選択図】図5

Description

本発明は、送信方法および基地局装置に関する。
近年、携帯電話機等に代表されるセルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像、動画像等の大容量データ伝送が一般化しつつある。大容量データ伝送を実現するために、高周波無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
高周波無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離では距離が遠くなるにしたがい減衰が大きくなる。よって、高周波無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合、無線通信基地局装置(以下、基地局と省略する)のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。しかし、基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、カバーエリアを大きくし、高周波無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
このような要求に対し、基地局と無線通信移動局装置(以下、移動局と省略する)との間に無線通信中継局装置(以下、中継局と省略する)を設置し、中継局を介して基地局と移動局とが通信する中継技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局から離れて位置し、基地局と直接通信することが難しい移動局も、中継局を介して基地局と通信することができる。
中継技術には、周波数分割中継(FD relay, FDD relay)又は時間分割中継(TD relay, TDD relay)を用いる方法がある。周波数分割中継では、例えば、下り回線を例に説明すると、基地局から中継局への下り回線に用いる周波数帯域と、中継局から中継局配下の移動局への下り回線に用いる周波数帯域とに異なる周波数帯域を用い、周波数リソースを分割する。周波数分割中継では、下り回線に用いる周波数帯域(以下「サービス帯域」という)が異なるので、基地局及び中継局は、それぞれのサービス帯域についてのみリソーススケジューリングを行えば良いという利点がある。
一方、時間分割中継では、下り回線を例に説明すると、基地局から中継局への下り回線に用いる時間リソースと、中継局から中継局配下の移動局への下り回線に用いる時間リソースとを分離する。時間分割中継では、中継用に新たな周波数リソースを設けなくても良いという利点があるものの、基地局と中継局との間でリソーススケジューリングを行う必要がある。
ところで、中継技術では、自局の回り込み干渉(self interference)が問題となる。回り込み干渉とは、下り回線を例に説明すると、中継局から移動局への送信信号が、基地局からの送信信号を受信する自局の受信アンテナに回り込んで干渉することをいう(図1参照)。
この問題を解決するために、非特許文献1では、時間分割中継において、回り込み干渉の影響を低減させるための技術が議論されている。
R1-083711 "Cell edge throughput improvement with L1 relay",3GPP TSG-RAN-WG1 Meeting #54bis ,Prague, Czech Republic, Sept 29th - Oct 3rd 2008
しかしながら、周波数分割中継では、基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域とが近い場合に、中継局の送信アンテナから送信した信号が、自局の受信アンテナに回り込む回り込み干渉が発生する。そのため、非特許文献1に記載される技術を、周波数分割中継にそのまま適用しても、必ずしも回り込み干渉の影響を低減することができるとは限らない。
特に、基地局又は中継局配下の移動局よりも、中継局の送信アンテナは、自局の受信アンテナに近い。したがって、周波数分割中継により、基地局から基地局配下の移動局又は中継局への下り回線に用いるサービス帯域(以下「基地局のサービス帯域」という)と、中継局から中継局配下の移動局への下り回線に用いるサービス帯域(以下「中継局のサービス帯域」という)とが隣接する場合には、中継局から移動局への送信信号が中継局の受信アンテナに回り込む干渉量が大きく、中継局の受信信号の品質を低下させてしまうという課題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、周波数分割中継を用いる下り回線において、中継局の回り込み干渉の影響を低減させ、中継局の受信信号の品質低下を防止する送信方法及び基地局を提供することを目的とする。
本発明の送信方法は、基地局装置から中継局装置又は前記基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第1の周波数帯域と、前記中継局装置から前記中継局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第2の周波数帯域とが隣接する無線通信システムにおいて、前記基地局装置が前記中継局装置に制御信号を送信する送信方法であって、前記第1の周波数帯域の一部であって、前記第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を前記中継局装置のためのガードバンド帯域とし、前記第1の周波数帯域のうち前記カードバンド帯域外の第3の周波数帯域に、前記制御信号を割り当て、割り当て後の前記制御信号を前記中継局装置に送信するようにした。
本発明の基地局装置は、基地局装置から中継局装置又は前記基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第1の周波数帯域と、前記中継局装置から前記中継局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第2の周波数帯域とが隣接する無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記第1の周波数帯域の一部であって、前記第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を前記中継局装置のためのガードバンド帯域とし、前記第1の周波数帯域のうち前記カードバンド帯域外の第3の周波数帯域に、制御信号を割り当てる割当手段と、割り当て後の前記制御信号を前記中継局装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、周波数分割中継を用いる下り回線において、中継局の回り込み干渉の影響を低減させ、中継局の受信信号の品質低下を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
各実施の形態における無線通信システムには、図2に示すように、基地局、移動局、及び、基地局から移動局への送信信号を中継する中継局が存在する。中継局は、基地局からの送信信号を移動局へ中継送信する。なお、以下では、基地局から中継局に送信された信号を、中継局が移動局に送信する2ホップ中継について説明する。また、基地局のサービス帯域と、中継局のサービス帯域とが隣接する場合について説明する(図3参照)。また、無線通信システムには、LTE(Long Term Evolution)の移動局とLTE−Advancedの移動局とが混在して存在する場合を想定する。
(実施の形態1)
LTEシステムにおいて、基地局は、下り回線データのリソース割当結果を通知するための制御信号を基地局配下の移動局又は中継局に送信する。この制御信号は、例えばL1/L2CCH(L1/L2 Control Channel)等の下り回線制御チャネルを用いて基地局配下の移動局又は中継局に送信される。
各L1/L2CCHは、1つ又は複数のCCE(Control Channel Element)に配置される。基地局は、L1/L2CCHが配置されるCCEに対応するPDCCH(Physical Downlink Control Channel)に制御信号をマッピングする。PDCCHは、制御チャネルであり、全周波数帯域上に拡散されて配置される。
図4は、LTEシステムの下り回線における移動局用PDCCHのCCEの配置例である。図4において、四角枠で囲まれた領域は、REG(Resource Element Group)を示し、また、#0〜#3は、各PDCCHが対応するCCE番号を示す。図4は、PDCCHが、9個のREGから構成される例である。PDCCHは、図4に示すように、周波数軸に拡散されて配置される。また、図4は、OFDMシンボル数が3の場合の例である。PDCCHは、図4に示すように、時間軸上にも拡散されて配置される。なお、OFDMシンボル数は、1〜3の間で可変であり、基地局は、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)を用いて、基地局配下の移動局又は中継局にOFDMシンボル数を通知する。
上述したように、PDCCHは、周波数軸上に拡散されて配置されるので、中継局が回り込み干渉を受けると、中継局用の制御信号が配置されるPDCCHの一部を受信することが困難となる場合がある。中継局は、制御信号の受信に失敗すると、リソースを割り当てられたことが分からずに、データの送信および受信が困難となる。
そこで、本実施の形態では、中継局が回り込み干渉の影響を受ける場合においても、中継局が制御信号を受信することができるように、基地局は、中継局が受ける回り込み干渉の影響が低い帯域に配置されるPDCCHを用いて、中継局用の制御信号を送信する。
具体的には、本実施の形態では、中継局用の制御信号を、中継局のサービス帯域から離れた帯域に配置されるPDCCHに割り当てる。例えば、図3に示すように、基地局から中継局又は基地局配下の移動局への下り回線に用いられる(同図の基地局のサービス帯域に該当する第1の周波数帯域)の一部であって、中継局のサービス帯域(第2の周波数帯域)に隣接する周波数帯域を、中継局のためのガードバンド帯域とし、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外であって、中継局のサービス帯域と隣接しない周波数帯域(第3の周波数帯域)に配置されるPDCCHに中継局用の制御信号を割り当てる。なお、図3は、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の高周波数側に隣接している場合の例である。
このように、本実施の形態では、中継局の回り込みの影響が低い帯域に配置されるPDCCHを用いて、中継局用の制御信号を送信する。そのため、本実施の形態では、LTEの移動局用PDCCHのCCEの配置に変更を加えて、中継局用PDCCHのCCEの配置を設定する。
[配置例#1]
図5を用いて、本実施の形態における中継局用PDCCHのCCEの配置について説明する。図5に示す中継局用PDCCHのCCEの配置例#1は、図4のLTEの移動局用PDCCHのCCEの配置に変更を加えて得た配置例である。なお、図4は、図3に示すように、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の高周波数側に隣接する場合の配置例である。
図5に示す例では、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるLTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#1を組み合わせて、中継局用PDCCHのCCE#0とする。図5において、丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。
このようにして、基地局のサービス帯域においてLTEの移動局用PDCCHが配置されるCCEのうち、ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるCCEであって、異なるCCE番号のCCEを組み合わせて、中継局用PDCCHのCCEとする。そして、基地局は、図5に示す中継局用PDCCHのCCE#0に中継局用の制御信号を割り当てて送信する。これにより、中継局の回り込み干渉の影響を低減することができるようになるため、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
中継局用PDCCHに割り当てるCCE数は可変にすることができる。例えば、図4において、基地局のサービス帯域に含まれるCCE#2及びCCE#3のうち、中継局のサービス帯域と隣接していないガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるCCEを用いて、中継局用PDCCHのCCE#2としても良い。
このようにして設定された中継局用PDCCHのCCEの配置に従って、基地局から中継局用PDCCHが送信されることを、中継局に予め通知しておくことにより、中継局は、中継局用PDCCHのCCEの配置に従ってブラインド判定をし、自局宛のPDCCHを検索することができる。
更に、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PDCCHのCCEであって、中継局用PDCCHのCCEを構成したLTEの移動局用PDCCHのCCE番号のCCEを組み合わせて、LTE−Advancedシステムの移動局用PDCCHのCCEとしても良い。これにより、ガードバンド帯域の有効利用が図れ、周波数利用効率を向上させることができる。
例えば、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0とCCE#1とを組み合わせて、中継局用PDCCHのCCE#0を構成した場合には、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PDCCHのCCE#0とCCE#1とを組み合わせて、LTE−Advancedの移動局用PDCCHのCCE#1としても良い。図5において、丸で囲まれたCCE#1が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0が配置されていたREGである。
このようにすることで、ガードバンド帯域にCCE#1として9REGを確保することができるので、ガードバンド帯域のCCE#1をLTE−Advancedの移動局用PDCCHに用いることにより、ガードバンド帯域の有効利用が図れ、周波数利用効率を向上させることができる。
なお、LTEの移動局用PDCCHのCCEの配置には変更が加えてられていないので、基地局配下のLTEの移動局に対しては、基地局のサービス帯域をそのままサービス帯域として通知し、中継局用又はLTE−Advancedの移動局には割り当てられなかったLTEの移動局用PDCCHのCCEを用いてPDCCHを送信することができる。LTEの移動局は、LTEの移動局用PDCCHのCCEの配置に従ってブラインド判定することにより、自局宛のPDCCHを検索することができ、また、中継局用PDCCH又はLTE−Advancedの移動局PDCCHに対しては、自局宛のPDCCHでないと判定することができる。
このように、本実施の形態では、LTEシステムとの互換性を保ちつつ、中継局用PDCCH又はLTE−Advancedの移動局PDCCHを送信することができるので、基地局配下のLTEの移動局は、ガードバンド帯域が設けられた場合においても、周波数利用効率の低下を伴わずに既存の運用が行える。
なお、中継局用の制御信号がない場合には、中継局用PDCCHのCCE#0を構成するLTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#1をそのままLTEの移動局が用いるようにしても良い。
[配置例#2及び配置例#3]
配置例#1では、中継局のためのガードバンド帯域が、基地局のサービス帯域の1/2であって、中継局用PDCCHのCCEが配置される周波数帯域が、基地局のサービス帯域の1/2の場合について説明した。上述したように、中継局用PDCCHのCCEが配置される周波数帯域は、基地局のサービス帯域のうち中継局のためのガードバンド帯域外の周波数帯域である。ガードバンド帯域とする中継局の回り込み干渉を受ける周波数帯域は、一定でなく、伝搬環境等に応じて変動する。そこで、以下では、中継局のためのガードバンド帯域幅を可変とする場合の中継局用PDCCHのCCEの配置例#2及び配置例#3について説明する。
なお、配置例#2及び配置例#3は、中継局のためのガードバンド帯域が基地局のサービス帯域の(N−M)/N倍(N>M)の場合、すなわち、中継局用PDCCHのCCEが配置される周波数帯域が、基地局のサービス帯域のM/N倍の場合の例である。また、配置例#2及び配置例#3は、図3に示したように、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の高周波数側に隣接する場合の例である。
図6に、配置例#2を示す。図6の配置例#2は、N=9、M=3であり、(N−M)/N=2/3の場合、すなわち、中継局用PDCCHのCCEが配置される周波数帯域が、基地局のサービス帯域の1/3倍の場合の例である。
図6に示す例では、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるLTEの移動局用PDCCHのCCE#0、CCE#1及びCCE#2を組み合わせて、中継局用PDCCHのCCE#0とする。図6において、丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。また、図6において、二重丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#2が配置されていたREGである。
図7に、配置例#3を示す。図7の配置例#3は、N=9、M=6であり、(N−M)/N=1/3の場合、すなわち、中継局用PDCCHのCCEが配置される周波数帯域が、基地局のサービス帯域の2/3倍の場合の例である。
図7に示す例では、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるLTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#1を組み合わせて、中継局用PDCCHのCCE#0とし、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#2を組み合わせて、中継局用PDCCHのCCE#1とする。
図7において、丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#2が配置されていたREGである。また、図7において、丸で囲まれたCCE#1が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#2が配置されていたREGである。
このように、中継局のためのガードバンド帯域が基地局のサービス帯域の(N−M)/N倍(N>M)の場合、すなわち、中継局用PDCCHのCCEを配置する周波数帯域を、基地局のサービス帯域のM/N(M/N>0)とする場合、N個のCCE番号からM個のCCE番号を選択し、N個のCCE番号のCCEに、選択したM個のCCE番号を割り当て、M個のCCE番号が割り当てられたCCEを、中継局用のCCEとする。
例えば、図6の例のように、中継局用PDCCHのCCEを配置する周波数帯域を、基地局のサービス帯域の1/3とする場合、3個のCCE番号から1個のCCE番号を選択し、3個のCCE番号のCCEに、選択した1個のCCE番号を割り当て、1個のCCE番号が割り当てられたCCEを、中継局用PDCCHのCCEとする。
また、図7の例のように、中継局用PDCCHのCCEを配置する周波数帯域を、基地局のサービス帯域の2/3とする場合、3個のCCE番号から2個のCCE番号を選択し、3個のCCE番号のCCEに、選択した2個のCCE番号を割り当て、2個のCCE番号が割り当てられたCCEを、中継局用PDCCHのCCEとする。
また、図5の配置例#1は、中継局用PDCCHのCCEを配置する周波数帯域が、基地局のサービス帯域の1/2の例であり、2個のCCE番号(CCE#0,CCE#1)から1個のCCE番号(CCE#0)を選択し、2個のCCE#0,CCE#1に、選択した1個のCCE番号(#0)を割り当て、1個のCCE番号(#0)が割り当てられたCCEを、中継局用PDCCHのCCEとした。
このようにして、基地局のサービス帯域においてLTEの移動局用PDCCHが配置されるCCEのうち、ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるCCEであって、異なるCCE番号のCCEを組み合わせて、中継局用PDCCHのCCEとすることにより、ガードバンド帯域が変動するような場合においても、中継局用PDCCHを中継局の回り込み干渉の影響を受けにくい周波数帯域で送信することができるようになる。この結果、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
このとき、M/Nを、中継局の回り込み干渉が大きいほど小さくすると、中継局の回り込み干渉を受けにくい周波数帯域に配置されるPDCCHを用いて、中継局用の制御信号を送信することができる。
基地局は、図6、図7に示すように配置された中継局用PDCCHのCCE#0に対応する9REGに中継局用の制御信号を割り当て送信する。
なお、このとき、配置例#1と同様に、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PDCCHのCCEであって、中継局用PDCCHのCCEを構成したLTEの移動局用PDCCHのCCE番号のCCEを組み合わせて、LTE−Advancedシステムの移動局用PDCCHのCCEとしても良い。
具体的には、中継局用PDCCHのCCE#0を構成したLTEの移動局用PDCCHのCCE#0,CCE#1,CCE#2のうち、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PDCCHのCCEを組み合わせて、LTE−Advanced移動局用PDCCHのCCE#1及びCCE#2を構成することができる。
例えば、図6において、丸で囲まれたCCE#1が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0が配置されていたREGである。また、図6において、丸で囲まれたCCE#2が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0が配置されていたREGである。また、図7において、丸で囲まれたCCE#2が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0が配置されていたREGである。また、図7において、二重丸で囲まれたCCE#2が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。このようにすることで、ガードバンド帯域の有効利用が図れ、周波数利用効率を向上させることができる。
[配置例#4]
図8に、配置例#4を示す。図8の配置例#4は、図9に示すように、基地局のサービス帯域の両側に中継局のサービス帯域がある場合の中継局用PDCCHのCCEの配置例である。具体的には、図8の配置例#4は、図9に示すように、基地局のサービス帯域の低周波側に中継局#1のサービス帯域が隣接し、基地局のサービス帯域の高周波側に中継局#2のサービス帯域が隣接し、中継局#1の回り込み干渉及び中継局#2の回り込み干渉が、基地局のサービス帯域のそれぞれ1/2に及ぶ場合の中継局用PDCCHのCCEの配置例である。以下、中継局#1の回り込み干渉の影響が及ぶ周波数帯域を第1ガードバンド帯域と呼び、中継局#2の回り込み干渉の影響が及ぶ周波数帯域を第2ガードバンド帯域と呼ぶ。
図8に示す例では、基地局のサービス帯域のうち第1ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるLTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#1を組み合わせて、中継局#1用PDCCHのCCE#1とする。図8において、丸で囲まれたCCE#1が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#0が配置されていたREGである。
また、基地局のサービス帯域のうち第2ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるLTEの移動局用PDCCHのCCE#0及びCCE#1を組み合わせて、中継局#2用PDCCHのCCE#0とする。図8において、丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図4では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。
このような配置とすることにより、自局のガードバンド帯域外に配置されるPDCCHが用いられて自局宛の制御信号が送信されるようになるので、中継局#1及び中継局#2は、それぞれ自局宛てのPDCCHを受信することができるようになる。
なお、配置例#4は、配置例#1において、LTE−Advanced用PDCCHに割り当てることとしたCCE#1を中継局#1用PDCCHのCCEとして割り当てたことになる。
以上のように、本実施の形態によれば、基地局から中継局又は基地局配下の移動局への下り回線に用いられる帯域(第1の周波数帯域)と、中継局から中継局配下の移動局への下り回線に用いられる帯域(第2の周波数帯域)とが隣接する場合に、第1の周波数帯域の一部であって、第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を中継局のためのガードバンド帯域とし、第1の周波数帯域のうちカードバンド帯域外の周波数帯域(第3の周波数帯域)に、中継局の制御信号を割り当てるようにした。
また、中継局のためのガードバンド帯域が第1の周波数帯域の(N−M)/N倍(N>M)の場合、すなわち、中継局用PDCCHのCCEを配置する周波数帯域を、第1の周波数帯域のM/N(M/N>0)とする場合、N個のCCE番号からM個のCCE番号を選択し、N個のCCE番号のCCEに、選択したM個のCCE番号を割り当て、M個のCCE番号が割り当てられたCCEを、中継局用のCCEとするようにした。
これにより、ガードバンド帯域が変動するような場合においても、中継局用PDCCHを中継局の回り込み干渉の影響を受けにくい周波数帯域で送信することができるようになるため、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
なお、中継局のためのガードバンド帯域に閾値を設け、例えば、中継局のためのガードバンド帯域が、第1の周波数帯域の1/2未満の場合、すなわち、M/N≧L(1>L>1/2)の場合、CCEの再構成を行わず、第1の周波数帯域のうち、中継局のためのガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるCCEに対応するPDCCHを用いて、中継局用の制御信号を送信するようにして、本実施の形態と組み合わせるようにしても良い。
例えば、中継局のためのガードバンド帯域が、第1の周波数帯域の3/18(M/N=15/18)であり、回り込み干渉の影響を受ける帯域が比較的少ない場合には、第1の周波数帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に配置されるLTEの移動局用PDCCHのCCEに対応するPDCCHのみを用いて、中継局用の制御信号を送信する。このようにすると、中継局用の制御信号を割り当てることができるPDCCH数が少なくなるものの、基地局と中継局との間の回線品質が良好な場合には、既存のLTEの移動局用PDCCHのCCEの配置をそのまま中継局用PDCCHのCCEの配置としつつ、所望の受信品質を達成できることがある。
(実施の形態2)
実施の形態1では、中継局用PDCCHの配置について説明した。本実施の形態では、中継局用PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)の配置について説明する。LTEにおいて、PHICHは、上り信号に対するACK/NACKを送信するための制御チャネルであり、3REGで構成される。
図10は、本実施の形態における中継局用PHICHの配置例を説明するための図である。図10において、四角枠はREGを表し、#i(i=0〜3)が付されたREGは、LTEの移動局用PHICH#iを構成するREGを示す。図10に示すように、周波数拡散前の各PHICH#0〜#3は、3つのREGから構成され、3つのREGから構成されるPHICH#0〜#3は、PDCCHと同様に、周波数軸上で拡散される。図10に、周波数拡散後のPHICH#0〜#3を示す。なお、各PHICHは、第1OFDMシンボルに拡散される。また、各PHICHは、図10に示すように、基地局のサービス帯域の低周波数側、中央及び高周波数側の3つの周波数帯域に拡散される。このとき、PHICH#i(i=0〜3)は、#0#1#2#3の順に規則的に3つの周波数帯域に配置されるように周波数軸上で拡散される。
図10に示すLTEの移動局用PHICHの配置を、中継局に対しそのまま適用すると、自局の回り込み干渉の影響により、中継局がPHICHを受信することが困難となる帯域がある。
そこで、本実施の形態では、中継局が回り込み干渉の影響を受ける場合においても、中継局が制御信号を受信することができるように、基地局は、中継局が受ける回り込み干渉の影響が低い帯域に配置されるPHICHを用いて、中継局用の制御信号を送信する。
具体的には、本実施の形態では、中継局用の制御信号を、中継局のサービス帯域から離れた帯域に配置されるPHICHに割り当てる。例えば、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外であって、中継局のサービス帯域と隣接しない周波数帯域に配置されるPHICHに中継局用の制御信号を割り当てる。
このように、本実施の形態では、中継局の回り込みの影響が低い帯域に配置されるPHICHを用いて、中継局用の制御信号を送信する。そのため、本実施の形態では、LTEの移動局用PHICHの配置に変更を加えて、中継局用PHICHの配置を設定する。
図10を用いて、本実施の形態における中継局用PHICHの配置について説明する。図10に示す中継局用PHICHの配置は、図10のLTEの移動局用PHICHの配置に変更を加えて得た配置例である。なお、以下では、図3に示すように、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の低周波数側に隣接し、基地局のサービス帯域の高周波数側が、中継局のガードバンド帯域である場合を例に説明する。
図10に示す例では、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に配置されていたLTEの移動局用PHICH#0のREG及びPHICH#3のREGを組み合わせて、中継局用PHICHのPHICH#0を構成する。図10において、丸で囲まれたPHICH#0が配置されているREGは、変更前のLTEの移動局用の第1OFDMシンボルでは、PHICH#3が配置されていたREGである。
このようにして、基地局のサービス帯域においてLTEの移動局用PHICHが配置されるREGのうち、ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるREGであって、異なるLTEの移動局用PHICHが配置されていたREGを組み合わせて、中継局用PHICHを構成する。そして、基地局は、例えば、図10に示す中継局用PHICH#0に中継局用の制御信号を割り当てて送信する。これにより、中継局の回り込み干渉の影響を低減することができるようになるため、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
以上、周波数拡散後のLTEの移動局用PHICHの配置を変更して、中継局用PHICHの配置を設定する場合について説明した。上述したように、PHICH#0〜#3を構成するREG#0〜#3は、周波数軸上に#0#1#2#3の順に規則的に拡散される。そのため、周波数拡散前の移動局用PHICHの配置を予め変更して、中継局用PHICHの配置としても良い。
図11に具体例を示す。図11において、縦軸はcodeを示し、横軸は、REGを示す。code0〜code7を用いて符号化多重することにより、PHICHに8ユーザ分の制御信号を多重することができる。図11は、code0〜code7のうち、code3及びcode6が中継局用PHICHに用いられ、code3又はcode6以外のcode0,code1,code2,code4,code5,code7は、LTEの移動局用PHICHに用いられる場合の例である。図11において、PHICH#i(i=0〜3)は、各REGに対応するLTEの移動局用PHICHである。
周波数拡散後の中継局用PHICHの第1OFDMシンボルの配置が、図10に示すようになるように、code3及びcode6では、中継局用PHICH#0及び中継局用PHICH#3を配置するREGの一部を入れ替える。
具体的には、図11において、丸で囲まれたCCE#0の位置に、PHICH#0に配置される制御信号の一部を割り当てる。また、丸で囲まれたCCE#3の位置に、PHICH#3に配置される制御信号の一部を割り当てる。周波数拡散前の配置を図11のようにすることで、周波数拡散後の配置が、図10に示した中継局用第1OFDMシンボルの配置のようになり、基地局は、中継局が受ける回り込み干渉の影響が低い帯域に配置されるPHICHを用いて、中継局用の制御信号を送信することができるようになる。
このようにして、周波数拡散前のPHICH#i(i=0〜3)を構成するREG#iの並びを変更することにより、ガードバンド帯域外の周波数帯域に含まれるREGを組み合わせて、中継局用PHICHを構成することができる。
更に、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PHICHが配置されていたREGであって、中継局用PHICHが配置されたREGに元々配置されていたLTEの移動局用PHICHを構成するREGを組み合わせて、LTE−Advancedシステムの移動局用PHICHのとすると、ガードバンド帯域の有効利用が図れ、周波数利用効率を向上させることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、中継局用PCFICHの配置について説明する。
LTEにおいて、PCFICHは、PDCCH領域のOFDMシンボル数を通知するための制御チャネルである。PDCCH領域のOFDMシンボル数は、サービス帯域幅によって異なり、サービス帯域幅が広い場合には、1〜3OFDMシンボルのいずれかが通知され、サービス帯域幅が狭い場合には、2〜4OFDMシンボルのいずれかが通知される。そのため、中継局は、第1OFDMシンボルで、PCFICHを受信する必要がある。
図12に、LTEの移動局用PCFICHの配置を示す。PCFICHは、4REGで構成され、また、第1OFDMシンボルで送信される。図12において、四角枠はREGを表し、#0,#1,#2は、PDCCHのCCE番号を示す。なお、図12に示すように、LTEの移動局用PCFICHは周波数拡散される。LTEでは、PCFICHが配置される4つのREGは、例えば、図12に示すように、基地局ごとに位置が固定に定められている。
そのため、図12のLTEの中継局用PCFICHの配置を、中継局に対しそのまま適用すると、自局の回り込み干渉の影響により、中継局がPCFICHを受信することが困難となる帯域がある。しかし、LTEでは、PCFICHが配置される4つのREGは、基地局ごとに固定に定められている。
そこで、本実施の形態では、LTEの移動局用PCFICHの既存の配置には変更を加えず、中継局用PCFICHを追加する。具体的には、中継局が受ける回り込み干渉の影響が低い帯域に、中継局用PCFICHを追加して配置する。
[配置例#5]
本実施の形態における中継局用PCFICHの配置例#5を図13に示す。図13に示す例は、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の高周波数側に隣接している場合の例である。
図13に示す配置例#5は、第1OFDMシンボルの左から7番目のREGに中継局用PCFICHを配置した例である。図13において、中継局用PCFICHが配置されたREGは、図12では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。
このようにして、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に中継局用PCFICHを追加して配置することにより、中継局は、ガードバンド帯域外の周波数帯域で3つのPCFICHを受信することができるようになるので、PDCCH領域のOFDMシンボル数の情報を取得することができる可能性が高くなる。すなわち、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外の周波数帯域に中継局用PCFICHを追加して配置することにより、中継局用PCFICHを追加しない場合に比べ、周波数ダイバーシチ効果を向上させることができる
なお、このようにして、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGに中継局用PCFICHを新たに追加して配置したことにより、図12におけるCCE#1を、LTEの移動局用PDCCHとして用いることができなくなる。
そこで、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、中継局用PHICHを配置するようにしても良い。例えば、図13において、丸で囲まれたPHICHが配置されているREGは、中継局用PHICHが配置されているREGであり、変更前の図12では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。このようにして、LTEの移動局用PDCCHとしては利用することができなくなったCCE#1のREGに、中継局用PHICHを配置することにより、周波数リソースを有効利用することができ、チャネル利用効率を向上させることができる。
[配置例#6]
配置例#5では、第1OFDMシンボルに、中継局用PCFICHを追加して配置した。具体的には、図13では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1のREGのうち、基地局のサービス帯域のうち中継局のためのガードバンド帯域外の周波数帯域のREGの1つに、中継局用PCFICHを配置した。
また、配置例#5では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、中継局用PHICHを配置した。
これに対し、配置例#6では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、中継局用PDCCHを配置する。
図14に、配置例#6を示す。図14において、丸で囲まれたCCE#0が配置されているREGは、変更前の図12では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGである。
このようにすると、中継局用PDCCHのCCE#0のREG数は、PCFICHを配置したREG1個分だけ少なくなるものの、基地局と中継局間の回線品質が、基地局と移動局間の回線品質と比較して高い場合には、十分な受信品質を得ることができる場合もある。したがって、LTEの移動局用PDCCHのCCE#1が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、中継局用PHICHを配置することにより、チャネル利用効率を向上させることができる。
なお、配置例#6は、実施の形態1の配置例#1で説明した、中継局用PDCCHのCCE#1のうちの1つのREGに、PCFICHに配置した場合の配置例といえる。
[配置例#7]
配置例#5及び配置例#6では、第1OFDMシンボルにおいて、LTEの移動局用PDCCHが配置されていたREGに、中継局用PCFICHを配置した。これに対し、配置例#7では、第1OFDMシンボルの空きREGに中継局用PCFICHを優先的に配置する。
LTEでは、移動局用PDCCHは、PCFICH及びPHICHが配置されないREGに順次配置される。具体的には、移動局用PDCCHは、RE(Resource Element:リソースエレメント)番号が小さい順に、かつ、第1OFDMシンボル、第2OFDMシンボル、第3OFDMシンボルの順に配置される。
REは、1OFDMシンボルあたりの1サブキャリアの単位であり、1REGは、4REで構成される。通常、移動局用PDCCHは、4REに連続して配置される。ただし、RS(Reference signal:参照信号)が送信されるOFDMシンボルでは、移動局用PDCCHが配置されるRE間にRSを送信するREが挿入される。RS用のREは、PDCCH用の3REに1つの割合で挿入される。したがって、RSが挿入されるOFDMシンボルと、RSが挿入されないOFDMシンボルとでは、PDCCHが配置されるREG数が異なり、PDCCHが配置されるREG数の比は、2:3となる。
なお、RSは、アンテナ数によって挿入されるOFDMシンボル番号が異なる。具体的には、アンテナ数が2の場合には、RSは第1OFDMシンボルにのみ挿入され、第2、第3OFDMシンボルには挿入されない。また、アンテナ数が4の場合には、RSは、第1、第2OFDMシンボルに挿入され、第3OFDMシンボルには挿入されない。
したがって、アンテナ数が4の場合、RSは、第1、第2OFDMシンボルにのみ挿入され、第3OFDMシンボルには挿入されないので、第3OFDMシンボルのPDCCHが配置されるREG数は、第1、第2OFDMシンボルのPDCCHが配置されるREG数の3/2となる。
図15〜図17に、アンテナ数が4の場合の中継局用PCFICHの配置例を示す。なお、図15〜図17に示す配置例は、これまでの配置例とは異なり、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の低周波数側に隣接する場合の配置例である。
また、図15〜図17において、上段は、LTEの移動局用の各チャネルの配置例であり、下段は、本実施の形態における中継局用の各チャネルの配置例#7A〜配置例#7Cである。図15〜図17のLTEの移動局用の各チャネルの配置例において、PCFICHは4REGに配置され、PHICHは3REGに配置され、PDCCH#i(i=0〜6)は、CCE#iを構成する9REGに配置されている。このとき、PDCCHはRE番号が小さい順に、かつ、第1OFDMシンボル、第2OFDMシンボル、第3OFDMシンボルの順に、低周波数側から順次詰めて配置される。
上述したように、中継局は、PDCCH領域のOFDMシンボル数の情報を取得するために、PCFICHを第1OFDMシンボルで受信する必要がある。そこで、図15〜図17の配置例#7A〜配置例#7Cでも、中継局用PCFICHを、第1OFDMシンボルに追加して配置する。
図15に示す配置例#7Aは、PDCCH領域のOFDMシンボル数が1の場合の各チャネルの配置例である。なお、PDCCHは、上述の配置規則に従い、低周波数側から順次詰めて配置される。PDCCHが低周波数側から順次詰めて配置されることにより、高周波数側にPCFICH、PHICH及びPDCCHのいずれもが配置されない空き領域のREG(以下、空きREGと省略する)ができる。例えば、図15に示す配置例では、第1OFDMシンボルの高周波数側の3REGは、空きREGとなる。この空きREG数及び位置については、次のようにして取得することができる。
PCFICHのREG数は固定で4REGであり、PHICHのREG数は3REG×PHICH数である。また、PDCCHは9REG数×PDCCH数である。したがって、空きREG数は、全REG数−4REG−3REG×PHICHを9で除算した余りとなる。例えば、図15の例では、(20REG−4REG−3REG)mod 9=3REGとなるので、空きREG数は3と分かる。PHICH数及びPDCCH数は制御信号で通知されるので、基地局は、空きREG数及び位置について取得することができる。
そこで、配置例#7Aでは、PDCCH領域のOFDMシンボル数が1の第1OFDMシンボルにおいて、空きREGとなる高周波数側のREGに、中継局用PCFICHを優先的に配置する(図15参照)。これにより、中継局用PCFICHとLTEの移動局用PDCCHとの衝突が回避される。
図16に示す配置例#7Bは、PDCCH領域のOFDMシンボル数が2の場合の各チャネルの配置例である。図16の例では、全REG数が40であり、PCFICH数が4であり,PHICH数が3であるので、(40REG−4REG−3REG)mod 9=6REGより、空きREG数が6存在する。
そこで、配置例#7Aと同様に、第1OFDMシンボルの空きREGとなる高周波数側のREGに、中継局用PCFICHを優先的に配置する(図16参照)。中継局用PCFICHを空きREGに追加して配置することにより、中継局用PCFICHとPDCCHとの衝突が回避される。
図17に示す配置例#7Cは、PDCCH領域のOFDMシンボル数が3の場合の各チャネルの配置例である。図17の例では、全REG数が60であり、PCFICH数が4であり、PHICH数が3であるので、(60REG−4REG−3REG)mod 9=0REGより、空きREG数が0となる。
そこで、配置例#7Cでは、第1OFDMシンボルの高周波数側のREGに、中継局用PCFICHを優先的に配置する(図17参照)。
なお、上述のPDCCHの配置規則に従うと、空きREGは高周波数側、すなわち、RE番号が大きい帯域に集中する。したがって、PDCCH領域のOFDMシンボル数が1又は2の場合にも、第1OFDMシンボルの高周波数側に中継局用PCFICHを優先的に配置することにより、中継局用PCFICHが空きREGに配置される可能性が高くなる。
なお、図17の配置例#7Cにおいて、中継局用PCFICHを追加して配置したREGは、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGである。すなわち、図17の配置例#7Cは、第1OFDMシンボルに空きREGがないため、中継局用PCFICHが、元々LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていた高周波数側のREGに追加された例である。
このようにして、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていた高周波数側のREGに中継局用PCFICHを新たに追加して配置すると、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGをLTEの移動局用PDCCHとして用いることができなくなる。
そこで、図17に示す配置例#7Cのように、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、中継局用PHICHを配置するようにしても良い。図17に示す配置例#7Cにおいて、丸で囲まれたPHICHが配置されているREGは、中継局用PHICHが新たに配置されたREGであり、元々LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGである。このようにして、LTEの移動局用PDCCHとしては利用することができなくなったCCE#4のREGに、中継局用PHICHを配置することにより、周波数リソースを有効利用することができ、チャネル利用効率を向上させることができる。
例えば、図17に示す配置例#7Cでは、中継局のためのガードバンド帯域外において、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかった残りの4つのREGに、中継局用PHICHが配置されている。なお、移動局用PHICHのREG数は3であるが、中継局用PHICHのREG数を必ずしも3にする必要はなく、中継局用PHICHが配置可能なREG数が4REGの場合には、4つのREGの全てに中継局用PHICHを配置しても良いし、3つのREGだけに中継局用PHICHを配置しても良い。また、2REGごとにACK/NACKを配置して2つの中継局用PHICHとして使用しても良い。
また、中継局用PHICHに代えて、中継局用PDCCHを、中継局用PCFICHが配置されたREGと同じCCE番号のREGに配置するようにしても良い。この場合の配置例を図18に示す。図18において、丸で囲まれたCCE#5が配置されているREGは、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGである。
また、ガードバンド帯域内のLTEの移動局用PDCCHのCCEであって、中継局用PCFICHが配置されたLTEの移動局用PDCCHのCCE番号のCCEを組み合わせて、LTE−Advancedの移動局用PDCCHのCCEとしても良い。
具体的には、図18に示すように、中継局用PCFICHが配置されていたCCE#4と、LTEの移動局用PDCCHのCCE#5とを組み合わせて、LTE−Advancedの移動局用PDCCHのCCE#4を構成するようにしても良い。例えば、図18において、丸で囲まれたCCE#4が配置されているREGは、変更前の図17の上段では、LTEの移動局用PDCCHのCCE#5が配置されていたREGである。このようにすることで、ガードバンド帯域の有効利用が図れ、周波数利用効率を向上させることができる。
なお、この場合において、LTE−Advanced用PDCCHのCCE#4のREG数は、REG1個分だけ少なくなるものの、基地局と移動局間の回線品質と比較して、基地局と中継局間の回線品質が高い場合には、十分な受信品質を得ることができる場合がある。したがって、LTEの移動局用PDCCHのCCE#4が配置されていたREGのうち、中継局用PCFICHが配置されなかったREGに、LTE−Advanced用PDCCHを配置することにより、チャネル利用効率を向上させることができる。
なお、CCEの配置によっては、中継局用PDCCHのREG数が少なくなる場合もあるが、基地局と中継局間の回線品質が高い場合には、チャネル利用効率を向上させることができる。
以上のように、本実施の形態によれば、PDCCHを構成するOFDMシンボル数が1の第1OFDMシンボルにおいて、基地局のサービス帯域のうちガードバンド帯域外であって、中継局のサービス帯域と隣接しない周波数帯域における空きREGに、中継局用PCFICHを配置するようにした。これにより、中継局の回り込み干渉の影響を低減することができるようになるため、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
また、高周波数側のREGに中継局用PCFICHを配置するようにした。LTEのチャネル配置規則に従うと、高周波数側に空きREGが設けられるため、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域の高周波数側に隣接する場合に、中継局用の制御信号の受信品質の低下を回避することができるようになる。
なお、以上の説明では、中継局用PCFICHを1つ追加する場合について説明したが、追加する中継局用PCFICH数は、2つでも良い。中継局用PCFICHを2つ追加する場合、LTEの移動局用PDCCHのCCEの配置又は中継局用PCFICHを追加する位置によっては、LTEの移動局用PDCCHが潰れ、LTEの移動局用PDCCHが2つのCCE番号を使用できなくなる場合がある。この場合には、中継局用PCFICHを1つ追加した場合と同様に、2つのCCE番号を中継局用PHICH又は中継局用PDCCHに利用するようにしても良い。
(実施の形態4)
以下、実施の形態1から実施の形態3において説明した中継局用のチャネル配置を行う基地局、基地局配下の中継局、及び、LTE−Advancedの移動局の構成について説明する。
[基地局の構成]
図19は、本実施の形態に係る基地局100の構成を示すブロック図である。
無線受信部101は、移動局から送信される信号をアンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して変調信号を取得し、取得した変調信号を復調部102に出力する。
復調部102は、変調信号を復調して復調信号を取得し、取得した復調信号を復号部103に出力する。
復号部103は、復調信号を復号して復号データを取得し、取得した復号データを誤り判定部104に出力する。
誤り判定部104は、復号データに誤りがあるか否かを判定し、判定結果を制御信号生成部107に出力する。
符号化部105は、送信信号を符号化して符号化信号を生成し、生成した符号化信号を変調部106に出力する。
変調部106は、符号化信号を変調して変調信号を生成し、生成した変調信号を制御信号生成部107及びチャネル割当部109に出力する。
制御信号生成部107は、誤り判定部104から入力された判定結果の情報に応じてACK/NACK信号を生成し、ACK/NACK信号を制御信号割当部108に出力する。また、制御信号生成部107は、変調部106から入力された変調信号に応じて、チャネル割り当て情報を生成し、チャネル割り当て情報をチャネル割当部109に出力する。
制御信号割当部108は、基地局配下の移動局又は中継局用の制御信号を割り当てる制御チャネルの位置を決定する。制御チャネルとは、例えば、PDCCH、PHICH、又はPCFICHである。具体的には、制御信号割当部108は、移動局用の制御信号を割り当てる移動局用の制御チャネルの位置、又は、中継局用の制御信号を割り当てる中継局用の制御チャネルの位置を決定する。制御信号割当部108は、割り当て決定結果をチャネル割当部109に出力する。なお、中継局用の制御チャネルの配置は、実施の形態1から実施の形態3において説明した配置例に従う。
チャネル割当部109は、割り当て決定結果に応じて、制御信号を移動局用又は中継局用の制御チャネルに配置する。また、チャネル割当部109は、チャネル割当情報に応じて、変調信号をPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に配置する。チャネル割当部109は、制御チャネル及びPDSCHを無線送信部110に出力する。
無線送信部110は、制御チャネル及びPDSCHに対してアップコンバート等の無線処理を施して送信信号を生成し、送信信号をアンテナから移動局又は中継局に送信する。
[中継局の構成]
図20は、本実施の形態に係る中継局200の構成を示すブロック図である。
無線受信部201は、基地局から送信される信号をアンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して変調信号を取得し、取得した変調信号を信号分離部202に出力する。
信号分離部202は、受信信号を制御信号とデータ信号とに分類する。信号分離部202は、制御信号を中継局用制御信号受信部203に出力し、データ信号を復調部204に出力する。
中継局用制御信号受信部203は、中継局用に配置された制御チャネルをブラインド判定し、中継局用の制御信号を抽出する。中継局用制御信号受信部203は、抽出した制御信号からチャネル割り当て、復調方法、復号方法を解読し、これら情報を復調部204及び復号部205に出力する。
復調部204は、データ信号を復調して復調データ信号を取得し、復調データ信号を復号部205に出力する。
復号部205は、復調データ信号を復号して復号データを取得し、復号データを誤り判定部206に出力する。
誤り判定部206は、復号データに誤りがあるか否か判定し、判定結果を制御信号生成部209に出力する。また、復号データに誤りがない場合、復号データを中継局200配下の移動局に中継送信するために、誤り判定部206は、符号化部207に復号データを出力する。
符号化部207は、誤り判定部206から出力される復号データを符号化して符号化信号を生成し、符号化信号を変調部208に出力する。
変調部208は、符号化信号を変調して変調信号を生成し、変調信号を制御信号生成部209及びチャネル割当部211に出力する。
制御信号生成部209は、誤り判定部206からの判定結果が誤りありの場合、制御信号を生成せず、誤り判定部206からの判定結果が誤りなしの場合、誤りなしを示すNACK信号を生成し、生成したNACK信号を移動局用制御信号割当部210に出力する。また、制御信号生成部209は、変調部208から入力された変調信号に応じて、チャネル割り当て情報を生成し、チャネル割り当て情報をチャネル割当部211に出力する。
移動局用制御信号割当部210は、中継局配下の移動局用の制御信号を割り当てる制御チャネルの位置を決定する。具体的には、移動局用制御信号割当部210は、移動局用の制御信号を割り当てる移動局用の制御チャネルの位置を決定する。移動局用制御信号割当部210は、割り当て決定結果を、チャネル割当部211に出力する。
チャネル割当部211は、割り当て決定結果に応じて、制御信号を移動局用の制御チャネルに配置する。また、チャネル割当部211は、チャネル割当情報に応じて、変調信号をPDSCHに配置し、制御チャネル及びPDSCHを無線送信部212に出力する。
無線送信部212は、制御チャネル及びPDSCHに対してアップコンバート等の無線処理を施して送信信号を生成し、送信信号をアンテナから移動局に送信する。
[LTE−Advanced移動局]
図21は、本実施の形態に係るLTE−Advanced移動局の構成を示すブロック図である。図21のLTE−Advanced移動局300は、基地局100から送信される信号を受信する。
無線受信部301は、基地局から送信される信号をアンテナを介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施して受信信号を取得し、受信信号を信号分離部302に出力する。
信号分離部302は、受信信号を制御チャネルと変調信号とに分類する。信号分離部302は、制御チャネルを制御信号受信部303に出力し、変調信号を復調部304に出力する。
制御信号受信部303は、LTE−Advanced用に配置された制御チャネルをブラインド判定し、LTE−Advanced用の制御信号を抽出する。制御信号受信部303は、抽出した制御信号からチャネル割り当て、復調方法、復号方法を解読し、これら情報を復調部304及び復号部305に出力する。
復調部304は、変調信号を復調して復調データ信号を取得し、復調データ信号を復号部305に出力する。
復号部305は、復調データ信号を復号して復号データを取得し、復号データを誤り判定部306に出力する。
誤り判定部306は、復号データに誤りがあるか否かを判定し、判定結果をACK/NACK生成部309に出力する。
符号化部307は、送信信号を符号化して符号化信号を生成し、符号化信号を変調部308に出力する。
変調部308は、符号化信号を変調して変調信号を生成し、変調信号をチャネル割当部310に出力する。
ACK/NACK生成部309は、誤り判定の結果に従い、ACK信号又はNACK信号を生成し、生成したACK信号又はNACK信号をチャネル割当部310に出力する。
チャネル割当部310は、変調部308から出力される変調信号及びACK/NACK生成部309から出力されるACK/NACK信号をPUCCH(Physical Uplink Control Channel)に配置し、PUCCHを無線送信部311に出力する。
無線送信部311は、PUCCHに対してアップコンバート等の無線処理を施して送信信号を生成し、送信信号をアンテナから基地局に送信する。
以上、実施の形態1〜実施の形態3において説明した中継局用のチャネル配置を行う基地局、基地局配下の中継局、及び、LTE−Advancedの移動局の構成について説明した。
なお、上記実施の形態では、図3又は図9に示すように、中継局のサービス帯域が基地局のサービス帯域に隣接し、基地局のサービス帯域の高周波数側又は低周波数側が中継局のガードバンド帯域である場合を例に説明したが、中継局のサービス帯域と基地局のサービス帯域との配置はこれに限定されない。例えば、基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域又は中継局のサービス一部とが同一周波数帯域に重なっていても良い。図22に、基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域との別の配置例を示す。図22は、基地局のサービス帯域と中継局のサービス一部とが同一周波数帯域に重ねて配置される場合の例である。なお、図22では、中継局のサービス帯域(図22(a))と基地局のサービス帯域(図22(b))とを分けて図示した。
この場合にも、上記実施の形態と同様に、中継局のサービス帯域に隣接する帯域をガードバンド帯域とし、基地局のサービス帯域のうち、中継局のサービス帯域及びガードバンド帯域以外の帯域を、基地局から中継局への下り回線に用いられる帯域(中継局の受信帯域(第3の周波数帯域))とし、基地局は、中継局の受信帯域(第3の周波数帯域)に、中継局用の制御信号を配置するようにすれば良い。
なお、中継局のサービス帯域又は中継局のサービス帯域の一部(第4の周波数帯域)を、基地局から他の中継局又は基地局配下の移動局への下り回線に用いるようにしても良い。そして、中継局の受信帯域(第3の周波数帯域)が、基地局から中継局又は基地局配下の移動局への下り回線に用いられる帯域(第1の周波数帯域)と、基地局から他の中継局又は基地局配下の移動局への下り回線に用いられる帯域(第4の周波数帯域)とを合わせた帯域のM/N(M/N>0)となる場合、N個のCCE番号からM個のCCE番号を選択し、N個のCCE番号のCCEに、選択したM個のCCE番号を割り当て、M個のCCE番号が割り当てられたCCEを、中継局用のCCEとするようにしても良い。
また、図23に示すように、中継局#1と中継局#2のサービス帯域と、中継局#1と中継局#2の受信帯域とが入れ子になるように配置される無線通信システムに対して、本発明を適用しても良い。この場合、中継局#1用の制御信号は、中継局#2の受信帯域に配置され、中継局#2用の制御信号は、中継局#2の受信帯域に配置される。
上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本発明は、周波数分割中継を用いる下り回線において、中継局の回り込み干渉の影響を低減させ、中継局の受信信号の品質低下を防止する送信方法及び基地局等として有用である。
回り込み干渉を説明するための概念図 各実施の形態における無線通信システムの概念図 基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域との配置の一例を示す図 LTEシステムの下り回線における移動局用PDCCHのCCEの配置例を示す図 本発明の実施の形態1における中継局用PDCCHのCCEの配置例#1を示す図 実施の形態1における中継局用PDCCHのCCEの配置例#2を示す図 実施の形態1における中継局用PDCCHのCCEの配置例#3を示す図 実施の形態1における中継局用PDCCHのCCEの配置例#4を示す図 配置例#4が適用される場合の基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域との関係を示す図 本発明の実施の形態2における中継局用PHICHの配置例を説明するための図 実施の形態2における中継局用PHICHの配置例を説明するための別の図 LTEの移動局用PCFICHのCCEの配置を示す図 本発明の実施の形態3における中継局用PCFICHの配置例#5を示す図 実施の形態3における中継局用PCFICHの配置例#6を示す図 実施の形態3における中継局用PCFICHの配置例#7Aを示す図 実施の形態3における中継局用PCFICHの配置例#7Bを示す図 実施の形態3における中継局用PCFICHの配置例#7Cを示す図 実施の形態3における中継局用PDCCHの配置例を示す図 本発明の実施の形態4に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態4に係る中継局の構成を示すブロック図 実施の形態4に係るLTE−Advanced移動局の構成を示すブロック図 基地局のサービス帯域と中継局のサービス帯域との別の配置例を示す図 基地局のサービス帯域と2つの中継局のサービス帯域との配置例を示す図
符号の説明
100 基地局
101 無線受信部
102 復調部
103 復号部
104 誤り判定部
105 符号化部
106 変調部
107 制御信号生成部
108 制御信号割当部
109 チャネル割当部
110 無線送信部
200 中継局
201 無線受信部
202 信号分離部
203 中継局用制御信号受信部
204 復調部
205 復号部
206 誤り判定部
207 符号化部
208 変調部
209 制御信号生成部
210 移動局用制御信号割当部
211 チャネル割当部
212 無線送信部
300 LTE−Advanced移動局
301 無線受信部
302 信号分離部
303 制御信号受信部
304 復調部
305 復号部
306 誤り判定部
307 符号化部
308 変調部
309 ACK/NACK生成部
310 チャネル割当部
311 無線送信部

Claims (9)

  1. 基地局装置から中継局装置又は前記基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第1の周波数帯域と、前記中継局装置から前記中継局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第2の周波数帯域とが隣接する無線通信システムにおいて、前記基地局装置が前記中継局装置に制御信号を送信する送信方法であって、
    前記第1の周波数帯域の一部であって、前記第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を前記中継局装置のためのガードバンド帯域とし、前記第1の周波数帯域のうち前記カードバンド帯域外の第3の周波数帯域に、前記制御信号を割り当て、
    割り当て後の前記制御信号を前記中継局装置に送信する、
    送信方法。
  2. 前記無線通信システムは、LTEシステムをサポートし、
    前記制御信号は、前記中継局装置用のPDCCHを含み、
    前記LTEシステムにおいて、リソースエレメントに周波数拡散された前記基地局装置配下の移動局装置用のPDCCHが配置されるCCEのうち、前記第3の周波数帯域に含まれるCCEであって、異なるCCE番号のCCEを組み合わせて、前記中継局装置用のCCEとし、
    前記中継局装置用のCCEが対応するリソースエレメントに前記中継局装置用のPDCCHを配置し、配置後の前記中継局装置用のPDCCHを前記中継局装置に送信する、
    請求項1に記載の送信方法。
  3. 前記第3の周波数帯域が、前記第1の周波数帯域のM/N(M/N>0)の場合、前記N個のCCE番号から前記M個のCCE番号を選択し、前記N個のCCE番号のCCEに、選択した前記M個のCCE番号を割り当て、前記M個のCCE番号が割り当てられたCCEを、前記中継局装置用のCCEとする、
    請求項2に記載の送信方法。
  4. 前記第2の周波数帯域あるいは第2の周波数帯域の一部を、前記基地局装置から前記中継局装置以外の中継局装置又は前記基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第4の周波数帯域とし、
    前期第3の周波数帯域が、前記第1の周波数帯域と前記第4の周波数帯域とを合わせた帯域のM/N(M/N>0)の場合、前記N個のCCE番号から前記M個のCCE番号を選択し、前記N個のCCE番号のCCEに、選択した前記M個のCCE番号を割り当て、前記M個のCCE番号が割り当てられたCCEを、前記中継局装置用のCCEとする、
    請求項2に記載の送信方法。
  5. 前記M/Nは、前記中継局装置の回り込み干渉が大きいほど小さい、
    請求項3に記載の送信方法。
  6. 前記無線通信システムは、LTE−Advancedシステムを更にサポートし、
    前記ガードバンド帯域内のCCEであって、前記中継局装置用のCCEとしたCCE番号のCCEを組み合わせて、前記LTE−Advancedシステムの移動局装置用のCCEとし、
    前記LTE−Advancedシステムの移動局装置用のCCEが対応するリソースエレメントに前記LTE+システムの移動局装置用のPDCCHを配置し、配置後の前記LTE+システムの移動局装置用のPDCCHを前記LTE−Advancedシステムの移動局装置に送信する、
    請求項2に記載の送信方法。
  7. 前記制御信号は、前記中継局装置用のPCFICHを更に含み、
    前記制御信号が1つのOFDMシンボルから構成される場合、前記第3の周波数帯域における空きリソースエレメントに、前記中継局装置用のPCFICHを配置し、
    配置後の前記中継局装置用のPCFICHを前記中継局装置に送信する、
    請求項2に記載の送信方法。
  8. 前記制御信号は、前記中継局装置用のPHICHを更に含み、
    前記制御信号が複数のOFDMシンボルから構成される場合、前記第3の周波数帯域において、前記中継局装置用のPCFICHが配置されるリソースエレメントのCCE番号と同一のCCE番号のリソースエレメントに、前記中継局装置用のPHICHを配置し、
    配置後の前記中継局装置用のPHICHを前記中継局装置に送信する、
    請求項7に記載の送信方法。
  9. 基地局装置から中継局装置又は前記基地局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第1の周波数帯域と、前記中継局装置から前記中継局装置配下の移動局装置への下り回線に用いられる第2の周波数帯域とが隣接する無線通信システムに適用される基地局装置であって、
    前記第1の周波数帯域の一部であって、前記第2の周波数帯域に隣接する周波数帯域を前記中継局装置のためのガードバンド帯域とし、前記第1の周波数帯域のうち前記カードバンド帯域外の第3の周波数帯域に、制御信号を割り当てる割当手段と、
    割り当て後の前記制御信号を前記中継局装置に送信する送信手段と、
    を具備する基地局装置。
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