以下、図面を用いながら、開示の無線通信システム、無線局および無線通信方法の実施形態について説明する。尚、便宜上別個の実施形態として説明するが、各実施形態を組み合わせることで、組合せの効果を得て、更に、有用性を高めることもできることはいうまでもない。
〔a〕問題の所在
上述したように、発明者は、図2のようなRelease 11向けに提案されているDLサブフレーム1における拡張制御信号領域17を用いると、データ信号16の送受信が適切に行えない場合があることを見出した。ここでは、それぞれの実施形態を説明する前に、発明者が見出した問題の所在を説明する。
図3は、Release 11のDLサブフレーム1における問題点を示す図である。図3では、図2と同様に、一例として、制御信号領域13に1つのDL制御信号15が配置され、拡張制御信号領域17に1つの拡張DL制御信号18が配置され、データ信号領域14に2つのDLデータ信号16a、16bが配置されている。そして、拡張DL制御信号18はDLデータ信号16aに紐付けられ、DL制御信号15はDLデータ信号16bに紐付けられている。
DL制御信号15や拡張DL制御信号18には、先述したように各DLデータ信号16の配置(RB割当)、および変調・符号化方式(MCS:Modulation and Coding Scheme)等が含まれている。そのため、DL制御信号15や拡張DL制御信号18の復調・復号が完了しないと、DLデータ信号16を抽出して、復調及び復号を行うことができない。すなわち、DL制御信号15や拡張DL制御信号18の復調・復号が完了しないと、DLデータ信号16からデータを取り出すことができない。
DL制御信号15や拡張DL制御信号18の復号においては、当該DL制御信号15や拡張DL制御信号18を形成するリソースエレメント単位で復調を行った後に、当該DL制御信号15や拡張DL制御信号18単位で復号する。ここで、DL制御信号15や拡張DL制御信号18の復調・復号は、DL制御信号15や拡張DL制御信号18の受信完了とほぼ同時に完了すると仮定する。
このとき、従来の制御信号領域13内のDL制御信号15は、DLデータ信号16bの受信開始前に、受信完了および復調・復号完了できる。したがって、図3に示されるように、DLデータ信号16bは、受信開始と同時に復調・復号が開始できる。これに対し、拡張制御信号領域17内のDL制御信号18は、DLデータ信号16aの受信開始から相当に遅れて(DLデータ信号の16aの受信終了のタイミングで)、受信完了および復調・復号完了する。したがって、図3に示されるように、DLデータ信号16aは、DLデータ信号16bと比較して、復調・復号の開始が相当に遅延することになる。
DLデータ信号16aの復調・復号の開始が遅れることにより、大きく二つの問題が生ずる。一つ目の問題は、再送制御(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)における応答信号の送信タイミングの問題である。無線端末は自分宛のデータの復号に成功すると、無線基地局に受信成功を示す応答信号であるACK信号を送信する。また、無線端末は自分宛のデータの復号に失敗すると、無線基地局に受信失敗を示す応答信号であるNACK信号を送信する。したがって、無線端末は、応答信号を、データの復号が完了しなければ送信することができない。
一方、LTEシステムのDL送信においては、仕様上、DLデータに対する応答信号を送信するタイミングが、DLデータが含まれるDLサブフレーム1の4個後(4ミリ秒後)のULサブフレーム内と決まっている。ここで、もしデータ信号16aのサイズが大きいと、前述した復調・復号化の遅延が影響することにより、応答信号を送信するタイミングまでに復調・復号が完了しない場合も発生しうる。この場合、無線端末は適切な応答信号を無線基地局に返すことができない。無線基地局は、応答信号の内容によりデータの再送の要否を判断するため、応答信号が不適切な場合、無駄な再送が発生したり、必要な再送が行われないことになる。
また、データ信号16aの復調・復号の開始が遅れることによる二つ目の問題は、処理するデータを格納するバッファサイズの問題である。制御信号領域13内のDL制御信号15に対応するDLデータ信号16bは、受信開始と復調・復号開始が同時である。したがって、復調・復号処理の遅延を吸収できるだけの比較的小さいサイズのバッファがあればよい。これに対し、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18に対応するDLデータ信号16aは、受信開始から復調・復号開始までに大きな遅延があるため、その遅延時間に受信する全てのデータを格納しておくための大きなバッファが必要となる。拡張制御信号領域17を使用するしないにかかわらず、拡張制御信号領域17に対応可能な全ての無線端末が、このような大きいサイズのバッファを備える必要がある。バッファサイズの増大は、コスト増及び回路規模増に繋がるため、望ましくない。
以上のように、Release 11のDLサブフレーム1における拡張制御信号領域17を用いると、データ信号16の送受信が適切に行えない場合があるという問題がある。
開示の技術は、発明者が以上のような問題を見出したことに基づいて、具現化されたものである。
〔b〕第1実施形態
図4に第1実施形態における無線通信システムのネットワーク構成を示す。本実施形態は、LTEに準拠した無線通信システムにおける実施形態となっている。そのため、LTE特有の用語や概念がいくつか登場する。しかし、本実施形態はあくまでも一例にすぎず、LTE以外の通信規格に準拠した無線通信システムにも適用可能であることに注意されたい。
図4で示す無線通信システムは無線基地局2(eNB:evolved Node B)、無線端末3(UE:User Equipment)等を備える。以降の説明では、無線基地局2と無線端末3を無線局と総称することがある。
無線基地局2と無線端末3との間の無線ネットワークを無線アクセスネットワーク4と呼ぶ。無線基地局2間は、バックホールネットワーク5と呼ばれる有線または無線のネットワーク(伝送網)で接続されている。バックホールネットワーク5は、無線基地局2間や無線基地局2とコアネットワークを結ぶネットワークである。無線基地局2は、バックホールネットワーク5を介して、コアネットワークに接続された装置と通信を行うことができる。コアネットワークには不図示のMME(Mobility Management Entity)やSAE−GW(System Architecture Evolution Gateway)等が接続されている。なお、LTEネットワークは、EPS(Evolved Packet System)と呼ばれることもある。EPSは、無線アクセスネットワークであるeUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Network)とコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とを含む。コアネットワークはSAE(System Architecture Evolution)と呼ばれることもある。
図4における無線基地局2(単に基地局と呼ばれることもある)は、無線アクセスネットワーク4を介して無線端末3と無線通信を行うとともに、バックホールネットワーク5に接続する装置である。無線基地局2は、配下の無線端末3(接続無線端末とも称する)とデータの送受信を行うほか、配下の無線端末3と各種制御情報を交換することで無線端末3に対する種々の制御を行う。また、無線基地局2は、バックホールネットワーク5を介して、他無線基地局2との間で互いにデータの中継を行うほか、他無線基地局2と各種制御情報を交換することで連携することができる。
無線基地局2は、バックホールネットワーク5を介して、バックホールネットワークの先のコアネットワークに接続するMME等の制御装置と種々の制御情報の交換を行う。また、無線基地局2は、配下の無線端末3から受信したデータを、コアネットワークに接続するSAE−GW等の中継装置に中継するとともに、SAE−GW等の中継装置から受信したデータを配下の無線端末3に中継する。
無線基地局2は、バックホールネットワーク5と有線で接続されていてもよく、無線で接続されていてもよい。また、無線基地局2は、無線アクセスネットワーク4を介した無線端末3との無線通信機能を別装置であるRRH(Remote Radio Head)として張り出し、それらとの間を有線接続してもよい。また、無線基地局2は、マクロ基地局、ピコ基地局等の小型基地局(マイクロ基地局、フェムト基地局等を含む)の他、様々な規模の基地局であってよい。また、基地局と無線端末3との無線通信を中継する中継局が使用される場合、当該中継局(無線端末との送受信及びその制御)も本稿の無線基地局2に含まれることとしてもよい。
ちなみに、「セル」とは、無線端末3が無線信号を送受信するために、無線基地局2がカバーする範囲のことである(厳密にはULセルとDLセルとがある。また、無線基地局2のアンテナがセクターアンテナの場合、通常、セクターごとにセルが形成され、更には、LTEのRelease10以降では無線キャリアごとにセルが形成される。)が、無線基地局2とセルとはある程度対応する概念であるため、本稿の説明では、便宜上、「セル」と「無線基地局」を適宜読み変えても構わない。
一方、図4における無線端末3(無線移動端末、移動端末、あるいは、単に端末と呼ばれることもある。また、ユーザ装置、加入者局、移動局等と呼ばれることもある)は、無線アクセスネットワーク4を介して無線基地局2と無線通信を行う装置である。無線端末3は、1つの無線基地局2に接続しており、移動等により無線状況に変化が生じると、ハンドオーバーによって接続する無線基地局2が切り替えられる。ここで、「接続」とは、無線端末3が無線基地局2に登録(Attach)されていることを示すが、単に通信中である旨の意味として解釈してもよい。無線端末3が接続する無線基地局2を、接続無線基地局2またはサービングセルと呼ぶ。無線端末3は、接続無線基地局2との無線通信によりデータの送受信を行うほか、接続無線基地局2との無線通信により各種制御情報を交換することで様々な制御を受ける。
無線端末3は、携帯電話機、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータ(Personal Computer)などの端末であってよい。また、無線基地局2と端末との無線通信を中継する中継局が使用される場合、当該中継局(無線基地局との送受信及びその制御)も本稿の無線端末3に含まれることとしてもよい。
本実施形態の無線通信システムは、DLの無線アクセス方式にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多重アクセス)方式を用いる。また、上りの無線アクセス方式にSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access:単一波周波数分割多元接続)方式を用いる。
本実施形態の無線通信システムにおいては、DL無線信号、UL無線信号ともに、所定の長さ(例えば10ミリ秒)の無線フレーム(単にフレームとも称する)から構成される。さらに、1個の無線フレームはそれぞれが所定の長さ(例えば1ミリ秒)の所定個数(例えば10個)の無線サブフレーム(単にサブフレームとも称する)から構成される。そして各サブフレームは、12個又は14個のシンボルから構成される。なお、「フレーム」と「サブフレーム」は無線信号の処理単位を示す用語にすぎないため、以下ではこれらの用語を適宜読み変えてもよい。
LTEの物理層にはいくつかの物理チャネルが定義されている。例えば、DLの物理チャネルとしては、DLデータ信号16の伝送等に用いられる下り共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared CHannel)、DL制御信号15の伝送に用いられる下り制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)等がある。ここでいうDL制御信号15とは、PDSCH送信に直接必要となる制御情報を送信するためのものであり、物理層(又はLayer1)レベルの制御信号である。これに対し、上位層の制御信号は、PDSCHを用いて送信される。また、前述したように、DLサブフレーム1における制御信号領域13のサイズは可変(DLサブフレーム1の先頭から1〜3シンボル)であるが、各DLサブフレーム1の制御信号領域13にはこのサイズを通知するためのPCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)も存在する。一方、ULの物理チャネルとしては、ULデータ信号の伝送等に用いられる上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel)、DLデータ信号16に対する応答信号やDL無線特性測定結果等を含むUL制御信号の伝送に用いられる上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)等がある。
DLサブフレーム1には、DLデータ信号16やDL制御信号15の他に、DLデータ信号16やDL制御信号15の復調用や無線特性測定用のDL参照信号等もマッピングされる。ULサブフレームにも、ULデータ信号やUL制御信号の他に、UL信号の復調用や無線特性測定用のUL参照信号等もマッピングされる。
次に、図5に基づき、第1実施形態におけるフレーム構成を説明する。
図5においては、時間的に連続する2つのDLサブフレーム1を示している。図5において、時間軸上で前のDLサブフレーム1を第N DLサブフレーム1a(N番目のDLサブフレーム1の意)と呼ぶ。また、時間軸上で後のDLサブフレーム1を第N+1 DLサブフレーム1b(N+1番目のDLサブフレーム1の意)と呼ぶ。
図5において、第N DLサブフレーム1a内には拡張制御信号領域1a7が設定されており、当該拡張制御信号領域1a7内に2つの拡張DL制御信号1a8a、1a8bが配置されている。拡張DL制御信号1a8aは、第N DLサブフレーム1aの第1スロット1a1内に収まるように配置されている。これに対し、拡張DL制御信号1a8bは、第N DLサブフレーム1aの第2スロット1a2内に(第1スロット1a1外に)配置されている。また、第N DLサブフレーム1aのデータ信号領域1a4内に1つのDLデータ信号1a6が配置されているとともに、その次のDLサブフレーム1である第N+1 DLサブフレーム1b内にも1つのDLデータ信号1b6が配置されている。なお、以降の説明では、例えば、第N DLサブフレーム1a内の複数の拡張DL制御信号1a8aと1a8bをまとめて「拡張DL制御信号1a8」と称したり、拡張DL制御信号を総称して「拡張DL制御信号18」と称する等のように、複数の同じ対象について参照符号(英字)を省略して表記することがある。
図5において、拡張DL制御信号1a8aは、第N DLサブフレーム1aに配置されたDLデータ信号1a6を制御対象とする。すなわち、拡張DL制御信号1a8aは、当該拡張DL制御信号1a8aが配置されたDLサブフレーム1と同じDLサブフレーム1上のDLデータ信号1a6を制御対象とする。これに対し、拡張DL制御信号1a8bは、第N+1 DLサブフレーム1bに配置されたDLデータ信号1b6を制御対象とする。すなわち、拡張DL制御信号1a8bは、当該拡張DL制御信号1a8bが配置されたDLサブフレームの次のDLサブフレーム上のDLデータ信号1b6を制御対象とする。
以上をまとめると、拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a1内に配置された拡張DL制御信号1a8aは、当該制御信号1a8aの配置されたDLサブフレーム1と同一のDLサブフレーム1(第N DLサブフレーム1a)に配置されたDLデータ信号1a6を制御対象とする。これに対し、拡張制御信号領域1a7の第2スロット1a2内に配置された拡張DL制御信号1a8bは、当該拡張DL制御信号1a8bの配置されたDLサブフレームの次のDLサブフレーム(第N+1 DLサブフレーム1b)に配置されたDLデータ信号1b6を制御対象とする。
図5に示すようなフレーム構成により、図3に示す従来技術と比較して、拡張DL制御信号18の復号遅延が抑制される。まず、第1スロット1a1内の拡張DL制御信号1a8aについては、第1スロット1a1の受信完了までに復調・復号できるので、同じサブフレーム内のDLデータ信号1a6を比較的小さな遅延で復調・復号開始できる。また、第2スロット1a2内の拡張DL制御信号1a8bについては、第2スロット1a2の受信完了までに復調・復号できるので、次のサブフレーム内のDLデータ信号1b6を遅延なく復調・復号開始できる。したがって、DLデータ信号16復調・復号開始の遅延が排除または抑制されるため、前述したような再送制御やバッファの問題が小さくなる。
なお、図5のDLサブフレーム1の適用に当たっては、第1スロット1a1内の拡張DL制御信号1a8aが制御対象とする同じサブフレーム内のDLデータ信号1a6については、データサイズが小さなものに限定するのが望ましい。データサイズが小さい方が復調・復号に掛かる時間が短い為、拡張DL制御信号1a8aの復調・復号の遅延に基づくDLデータ信号1a6に対する復調・復号開始の遅延による影響を小さくできるためである。
一方、第2スロット1a2内の拡張DL制御信号1a8bが制御対象とする次のフレーム内のDLデータ信号1b6については、データサイズが大きなものでもかまわない。DLデータ信号1b6においては復調・復号開始の遅延が無い為である。
また、上記では拡張制御信号領域1a7内の拡張DL制御信号1a8について主に説明しているが、図6に示すように、制御信号領域1a3のDL制御信号1a5も併用して構わないのは言うまでも無い。ただし、制御信号領域1a3のDL制御信号1a5(もしくは制御信号領域1a3そのもの)を使用しない場合が排除されるものではない。すなわち、制御信号領域1a3は使用せず、拡張制御信号領域1a7のみを用いても構わない。
なお、上記では、第1スロット1a1内の拡張DL制御信号1a8aと第2スロット1a2内の拡張DL制御信号1a8bについての取り扱いを述べているが、2つのスロットに跨った拡張DL制御信号1a8の取り扱いについて、別途定めておいてもよい。例えば、2つのスロットに跨った拡張DL制御信号1a8を、第1スロット1a1内に配置されているものとみなしてもよいし、第2スロット1a2内に配置されているものとみなしてもよいし、無視(無効として扱う)してもよい。
制御信号領域1a3(PDCCHに対応)は送信帯域全域に跨っているため、種々の制約があることが知られている。例えば、3GPPのRelease 8においては、セル間干渉制御(ICIC:Inter−Cell Interference Coordination)が導入されている。これは、あるセルでの特定のデータ領域をRB単位でデータ送信に使用しない(ブランク信号)ようにし、それを隣接セル間で協調させることで、セル間において隣接セルの影響をそれほど受けずにデータ送信を行うことを可能とするものである。ICICはDLデータ信号1a6については問題なく適用可能である。しかし、制御信号領域1a3はDL送信帯域全域に跨るので、制御信号領域1a3内の特定の領域をRB単位でブランク信号にすることができない。したがって、制御信号領域1a3内のDL制御信号1a5については、ICICを適用することができない。
これに対し、拡張制御信号領域1a7(E−PDCCHに対応)は、データ領域上において、データ信号1a6aと同様に、ある周波数帯域幅のみで送信することができる。そのため、拡張制御信号領域1a7内のDL制御信号1a5については、ICICを適用することができる。したがって、基地局間干渉を抑えたい場合には、制御信号領域1a3(PDCCH)を使用せず、拡張制御信号領域1a7(E−PDCCH)のみを使用することもできる。
図7〜図9に基づき、第1実施形態における処理シーケンスを説明する。
図7は、拡張DL制御信号1a8と制御対象となるDLデータ信号1a6を同一DLサブフレーム1aで送信する場合(同送する場合)の処理シーケンスの一例を示す図である。
まず、図7において、S101の前に、無線基地局2が、不図示のDL信号により、DLサブフレーム1における拡張制御信号領域1a7の配置(強化信号領域が割り当てられている周波数帯域)を示す情報を無線端末3に送信する。これにより、無線端末3は、拡張制御信号領域1a7の配置を予め認識することができる。
図7のS101において、無線基地局2においてDLデータが発生する。例えば、他の無線端末から配下の無線端末3に音声信号やデータ等を送信する場合や、インターネット上のサーバが無線端末3にデータを送信する場合等に、DLデータが発生する。更には、無線基地局2が無線端末3の動作モードを変更するために、動作モードの内容等が含まれた上位層レベルの制御信号をDLデータとして送信する場合もある。
S102において、無線基地局2は、DLデータの送信に付随して送信されるDL制御情報(DCI)に対応する制御信号を、制御信号領域1a3(PDCCHに対応)に配置するか制御信号領域拡張制御信号領域1a7(E−PDCCHに対応)に配置するかを決定する。言い換えると、無線基地局2は、DL制御情報(DCI)を、DL制御信号1a5(PDCCHに対応)として配置するか拡張DL制御信号1a8(E−PDCCHに対応)として配置するかを決定する。この決定は任意の規則に従って行って良い。一例として、制御信号領域1a3に空き領域が多い場合にはDL制御情報に対応するDL制御信号1a5を制御信号領域1a3に配置し、制御信号領域1a3に空き領域が少ない場合にはDL制御情報に対応する拡張DL制御信号1a8aを制御信号領域拡張制御信号領域1a7に配置することができる。図7の無線基地局2は、S102において、拡張DL制御信号1a8を拡張制御信号領域1a7で送信することを決定したとする。なお、S102において、無線基地局2がDL制御信号1a5を制御信号領域1a3で送信することを決定した場合には、一般的なDLデータの送信処理を行えばよいため、説明は割愛する。
次にS103において、無線基地局2は、DLデータを送信するDLサブフレーム1を、拡張DL制御信号1a8と同一DLサブフレーム1aとする(同送)か、拡張DL制御信号1a8の次DLサブフレーム1bとする(別送)かを決定する。この決定は、任意の規則に従って行って良い。一例として、DLデータのサイズ(例えばビット長またはバイト長)が所定値未満の場合には同送とし、所定値以上の場合は別送とすることができる。図7の無線基地局2は、S103において、拡張DL制御信号1a8とDLデータ(に対応するDLデータ信号1a6)を同送することを決定したとする。
S104において、無線基地局2は、DLデータを無線端末3に送信するためのDL無線リソースを決定する(無線リソースのスケジューリングを行う)。この時無線基地局2は、S103の決定に基づいて、拡張DL制御信号1a8と同一のDLサブフレーム1において、データ信号1a6のための無線リソースを決定する。DL無線リソースの決定については、無線端末3の特性や同時にスケジューリングする端末数等を考慮したような一般的な方式に従えばよい為、詳細な説明は省略する。
S105において、無線基地局2は、DLデータを含むDLサブフレーム1を無線端末3に送信する。このとき、無線基地局2は、S103の決定に基づき、DLデータ(に対応するDLデータ信号1a6)と、当該DLデータを制御対象とする拡張DL制御信号1a8を同一のDLサブフレーム1で送信(同送)する。このDLサブフレーム1を第N DLサブフレーム1aとする。
S105で無線基地局2が送信する第N DLサブフレーム1aを詳細に説明する。無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aにおいて、S102の決定に基づき、DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を、制御信号領域拡張制御信号領域1a7に配置する。このときさらに、無線基地局2は、S103の決定に基づき、同送の場合の拡張制御信号1a8配置規則にしたがって、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aに配置する。第1実施形態においては、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aの制御信号領域拡張制御信号領域1a7のうちで第1スロット1a1内に収まるように配置することが、同送の場合の拡張DL制御信号配置規則となる。一方、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7のうちで第2スロット1a2内に収まるように配置することが、別送の場合の拡張DL制御信号配置規則となる。図7における無線基地局2は、S103の決定に基づき、拡張DL制御信号1a8を、第N DLサブフレーム1aにおける拡張制御信号領域1a7のうちで第1スロット1a1内に収まるように配置する。
さらに、無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aにおいて、S104の決定に基づいて、先に配置した拡張DL制御信号1a8の制御対象であるDLデータ信号1a6を配置する。これにより、第N DLサブフレーム1aは、DLデータ信号1a6と、当該DLデータ信号1a6に対応する拡張DL制御信号1a8とを含むものとなる。
S105において、無線端末3は、第N DLサブフレーム1aを受信する。そしてS106において、無線端末3は、受信した第N DLサブフレーム1aのDL制御信号1a5および拡張DL制御信号1a8を復調・復号する。このとき無線端末3は、基本的には、制御信号領域1a3および拡張制御信号領域1a7に配置された全てのDL制御信号1a5aと拡張DL制御信号1a8を所定の工程(詳細は割愛する)に基づいて復調・復号するが、全てのDLサブフレーム1において制御信号領域1a3と拡張制御信号領域1a7の両方に対し自身へのDL制御信号1a5や拡張DL制御信号1a8が存在するかどうかの確認処理を行なわないですむようにすることも可能である。例えば、無線基地局2は、無線端末3に対し、10ミリ秒長の無線フレーム内の特定のDLサブフレームでは制御信号領域1a3に対する復調・復号処理を行わないようにすることを、事前に上位層の制御信号を用いて指示しておくことが可能である。同様に、無線基地局2は、無線端末3に対し、10ミリ秒長の無線フレーム内の特定のDLサブフレームでは拡張制御信号領域1a7に対する復調・復号処理を行わないようにすることも、事前に上位層の制御信号を用いて指示しておくことが可能である。
ここで、図8に、本実施形態におけるDL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8が運ぶDL制御情報の形式の一例を示す。図8で示すDL制御情報は、LTEで規定されているDL制御情報であるDCI(Data Control Information)をそのまま用いている。DL制御情報であるDCIが符号化・復調されることで、DL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8が生成される。
図4のDL制御情報(DCI)は、DL制御信号1a5aの宛先無線端末3の識別子である16ビット長RNTI(Radio Network Temporary Identifier)でスクランブルされた16ビット長CRC(Cyclic Redundancy Check)、データの割当てられた無線リソース(データがサブフレーム上のどのリソースブロック(RB)に割り当てられているか)を示す情報であるRB割当(Resource block assignment)、データの変調および符号化方式を示すMCS(Modulation and Coding Scheme)を含む。なお、図においては、RNTIでスクランブルされたCRCを、便宜上、RNTIと表示している。また、DCIはこれらの他にも、RV(Redundancy Version)、NDI(New Data Indicator)、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)処理番号、PUCCH電力制御等のパラメータを含むが詳細は省略する。
また、DL制御情報(DCI)は、いくつかのフォーマットがあり、フォーマットにより制御対象がDLデータ信号1a6なのかULデータ信号なのかを識別できるようになっている。例えば、LTEで規定されているDCIにおいては、フォーマット0は、PUSCH、すなわちULデータに対する制御を行うものである。フォーマット1A,1B、1C、1D、2、2A、2B、2Cはそれぞれ、PDSCH、すなわちDLデータに対する制御を行うものと定められている。空間多重送信を行うかどうかなどでも使用されるDCIのフォーマットの種類が変わる。
図7のS106の説明に戻る。無線端末3は、検出したDL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8を復調・復号したDL制御情報(DCI)のフォーマットに基づいて、DL制御信号1a5またはDL制御信号1a8の適用対象がULデータ信号かDLデータ信号1a6かを認識(検出)する。また、無線端末3は、DL制御情報のRNTIに基づいて、自分宛てのDL制御情報を認識(検出)する。DL制御情報内の16ビット長CRCが自身の認識番号(RNTI)でスクランブルされているので、不意のエラーが発生しない限り、ある端末向けのDL制御情報の内容は他の端末に解読されない。
S106において、無線端末3は、検出した自分宛てのDL制御情報(DCI)が拡張DL制御信号1a8に基づくものである場合、当該拡張DL制御信号1a8の配置に基づいて、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象が同じDLサブフレーム1aのDLデータ信号1a6であるか次DLサブフレーム1bのDLデータ信号1b6であるかを判断する。第1実施形態における無線端末3は、拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a1内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は同一フレーム(すなわち第N サブフレーム1a)内のDLデータ信号1a6と判断する。一方、拡張制御信号領域1a7の第2スロット1a2内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は次フレーム(すなわち第N+1 サブフレーム1b)内のデータ信号1b6と判断する。図7の例では、拡張DL制御信号1a8は拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a1内に配置されている(S105)ため、無線端末3は、当該拡張DL制御信号1a7の制御対象は同一フレーム(第N サブフレーム1a)であると判断する。なお、S106において、無線端末3は、検出した自分宛てのDL制御情報(DCI)がDL制御信号1a5に基づくものである場合、当該DL制御信号1a5の制御対象は同じサブフレームのDLデータ信号1a6と判断する。
S107において、無線端末3は、S106で検出した拡張DL制御信号1a8の制御対象であるDLデータ信号1a6を復調・復号する。このとき、図7における無線端末3は、S106の判断に基づいて、第N DLサブフレーム1a内のDLデータ信号1a6を復調・復号する。無線端末3は、受信した拡張DL制御信号1a8から得られたDL制御情報(DCI)に含まれるRB割付に基づいて第N DLサブフレーム1aからDLデータ信号1a6を抽出し、MCSに基づいてDLデータ信号1a6を復調・復号する。
S108において、無線端末3は、受信したDLデータ信号1a6に対する応答信号を無線基地局2に送信する。ここでは一例として、応答信号の送信タイミングが、DLデータ信号1a6を受信したDLサブフレーム1の4つ後のULサブフレームと決まっているものとする。図7の例では、第N DLサブフレーム1aでDLデータ信号1a6を受信しているので、第N+4 ULサブフレームで応答信号を送信する。応答信号の種類(内容)は、S107の復号結果に基づく。復号において誤りが検出されなかった場合、応答信号はACK信号となる。一方、復号において誤りが検出された場合、応答信号はNACK信号となる。これに対し、無線基地局2は、応答信号を受信することで、データ信号1a6の再送の要否を判断する。
なお、S108において、無線端末3は、ULサブフレームで応答信号を送信するときのUL無線リソースを、次のいずれかのようにして決めることができる。例えば、無線端末3は、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれている場合は、これに基いて応答信号を送信することができる。また、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれていない場合、例えば無線端末3は、上位層の制御信号で事前に通知されたUL無線リソースを使うことができる。他の例として、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれていない場合、無線端末3は、第N DLサブフレームに含まれる拡張DL制御信号の送信に使用されたDL無線リソースに基づいてUL無線リソースを決定することもできる(CCE(Control Channel Element)の認識番号に関連付けて決めることができる)。
次に、拡張DL制御信号1a8の制御対象となるDLデータ信号1b6を、当該拡張DL制御信号1a8を含むDLサブフレーム1aの次のDLサブフレーム1bで送信する場合(別送する場合)を説明する。図9は、拡張DL制御信号1a8と当該拡張DL制御信号1a8の制御対象のDLデータ信号1b6を別送する場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
図9のS202までは、図7のS102までと同様であるため、説明は省略する。
図9のS203において、無線基地局2は、図7のS103と同様にして、DLデータを送信するDLサブフレーム1を、拡張DL制御信号1a8と同一DLサブフレーム1aとする(同送)か、拡張DL制御信号1a8の次DLサブフレーム1bとする(別送)かを決定する。図9の無線基地局2は、S203において、拡張DL制御信号1a8とDLデータ信号1b6別送することを決定したとする。
S204において、無線基地局2は、DLデータを無線端末3に送信するためのDL無線リソースを決定する(無線リソースのスケジューリングを行う)。このとき無線基地局2は、S203の決定に基づいて、拡張DL制御信号1a8を送信するDLサブフレーム1aの次のDLサブフレーム1bにおいて、DLデータ信号1b6のための無線リソースを決定する。DL無線リソースの決定については、一般的な方式に従えばよい為、詳細な説明は省略する。
S205において、無線基地局2は、拡張DL制御信号1a8を含むDLサブフレーム1aを無線端末3に送信する。このDLサブフレーム1aを第N DLサブフレーム1aとする。このとき、無線基地局2は、S203の決定に基づき、拡張DL制御信号1a8の制御対象であるDLデータ信号1b6を、第N DLサブフレーム1aで送信しない。
ここで、無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aにおいて、S202の決定に基づき、DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を、拡張制御信号領域1a7に配置する。このときさらに、無線基地局2は、S203の決定に基づき、別送の場合の拡張DL制御信号配置規則にしたがって、拡張DL制御信号1a8をDLサブフレーム1に配置する。第1実施形態においては、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7のうちで第1スロット1a1内に収まるよう配置することが、同送の場合の拡張DL制御信号配置規則となる。一方、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7のうちで第2スロット内に収まるよう配置することが、別送の場合の拡張DL制御信号配置規則となる。図9における無線基地局2は、S203の決定に基づき、拡張DL制御信号1a8を、第N DLサブフレーム1aにおける拡張制御信号領域1a7のうちで第2スロット1a2内に収まるように配置する。
なお、無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aにおいて、S203の決定に基づいて、先に配置した拡張DL制御信号1a8に対応するDLデータを配置しない。これにより、第N DLサブフレーム1aは、DLデータを含まず、当該DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を含むものとなる。
S205において、無線端末3は、第N DLサブフレーム1aを受信する。そしてS206において、無線端末3は、受信した第N DLサブフレーム1aの拡張DL制御信号1a8を復調・復号する。このとき無線端末3は、図7のS206と同様にして、制御信号領域1a3および拡張制御信号領域1a7に配置されたDL制御信号1a5および拡張DL制御信号1a8を所定の工程(詳細は割愛する)に基づいて復調・復号する。無線端末3は、検出したDL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8を復調・復号したDL制御情報(DCI)のフォーマットに基づいて、DL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8の適用対象がULデータかDLデータかを認識(検出)する。また、無線端末3は、DL制御情報のRNTIに基づいて、自分宛ての拡張DL制御情報8を認識(検出)する。
S206において、無線端末3は、検出した自分宛てのDL制御情報(DCI)が拡張DL制御信号1a8に基づくものである場合、当該拡張DL制御信号1a8の配置に基づいて、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象が同じDLサブフレーム1aのデータ信号1a6であるか次DLサブフレーム1bのデータ信号1b6であるかを判断する。第1実施形態における無線端末3は、拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a1内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は同一フレーム(すなわち第N DLサブフレーム1a)内のデータ信号1a6と判断する。一方、拡張制御信号領域1a7の第2スロット1a2内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は次フレーム(すなわち第N+1 サブフレーム1b)内のデータ信号1b6と判断する。図9の例では、拡張DL制御信号1a8は拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a2内に配置されている(S205)ため、無線端末3は、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は次フレーム(第N+1 サブフレーム1b)であると判断する。
S207において、無線基地局2は、DLデータを符号化・変調して生成したDLデータ信号1b6を含むDLサブフレーム1を無線端末3に送信する。この無線フレームは、S203の決定に基づき、拡張DL制御信号1a8を送信したDLサブフレームである第N DLサブフレーム1aの次DLサブフレームである第N+1サブフレーム1bとなる。無線基地局2は、第N+1サブフレーム1bにおいて、S204で決定した無線リソースに基づき、DLデータ信号1b6を送信する。
S207において、無線端末3は、第N+1 DLサブフレーム1bを受信する。そしてS208において、無線端末3は、S206で検出した拡張DL制御信号1a8の制御対象であるDLデータ信号1b6を復調・復号する。このとき、図9における無線端末3は、S206の判断に基づいて、第N+1 DLサブフレーム1b内のDLデータ信号1b6を復調・復号する。無線端末3は、受信した拡張DL制御信号1a8から得られたDL制御情報(DCI)に含まれるRB割付に基づいて第N+1 DLサブフレーム1bからDLデータ信号1b6を抽出し、MCSに基づいてDLデータ信号1b6を復調・復号する。
S209において、無線端末3は、受信したDLデータ信号1b6に対する応答信号を無線基地局2に送信する。ここでは一例として、応答信号の送信タイミングが、DLデータ信号1b6を受信したDLサブフレーム1の4つ後のULサブフレームと決まっているものとする。図9の例では、第N+1 DLサブフレーム1bでDLデータ信号1b6を受信しているので、第N+5 ULサブフレームで応答信号を送信する。応答信号の種類(内容)や応答信号を送信する際に使用するUL無線リソースの決定については図7のS108と同様のため、説明は省略する。
図10〜11に基づき、第1実施形態における各装置構成を説明する。
図10は、第1実施形態における無線基地局2の機能構成の一例を示す図である。無線基地局2は、例えば、DLデータ情報生成部201、DLデータ信号符号化・変調部202、スケジューラ部203、DL制御情報生成部204、DL制御信号符号化・変調部205、DL参照信号生成部206、DLサブフレーム生成部207、DL無線送信部208、UL無線受信部209、ULサブフレーム解析部210、UL参照信号処理部211、UL制御信号復調・復号部212、ULデータ信号復調・復号部213、伝送網通信部214を備える。また、スケジューラ部203は、制御信号領域決定部2031、サブフレーム決定部2032、リソース決定部2033を備える。
DLデータ情報生成部201は、DLデータ情報を生成し、DLデータ符号化・変調部201に入力する。また、DLデータ情報生成部201は、DLデータを生成すると、スケジューラ部203にDLデータ情報を送信するためのスケジューリングを要求する。DLデータ符号化・変調部202は、スケジューラ部203から入力された符号化方式・変調方式に基づいて、DLデータ情報を符号化・変調してDLデータ信号16を生成し、DLサブフレーム生成部207に入力する。
スケジューラ部203は、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行う。
制御信号領域決定部2031は、DLデータが発生した際に、DLデータの送信の際に付随して送信されるDL制御情報に対応する制御信号を、制御信号領域1a3(PDCCHに対応)に配置するか拡張制御信号領域1a7(E−PDCCHに対応)に配置するかを決定する。言い換えると、制御信号領域決定部2031は、DL制御情報(DCI)を、DL制御信号1a5(PDCCHに対応)として配置するか拡張DL制御信号1a8(E−PDCCHに対応)として配置するかを決定する。この決定は任意の規則に従って行って良い。一例として、制御信号領域に空き領域が多い場合にはDL制御情報に対応するDL制御信号1a5aを制御信号領域1a3に配置し、制御信号領域1a3に空き領域が少ない場合には拡張DL制御信号1a8を拡張制御信号領域1a7に配置することができる。
サブフレーム決定部2032は、制御信号領域決定部2031が拡張DL制御信号1a8(E−PDCCHに対応)を拡張制御信号領域1a7に配置することを決定した場合に、DLデータを送信するDLサブフレーム1を、拡張DL制御信号1a8と同一DLサブフレーム1aとする(同送)か、拡張DL制御信号1a8の次DLサブフレーム1bとする(別送)かを決定する。この決定は、任意の規則に従って行って良い。一例として、DLデータのサイズ(例えばビット長またはバイト長)が所定値未満の場合には同送とし、所定値以上の場合は別送とすることができる。
リソース決定部2033は、DLデータを無線端末3に送信するためのDL無線リソースを決定する(無線リソースのスケジューリングを行う)。この時リソース決定部2033は、サブフレーム決定部2032の決定に基づいて、拡張制御信号1a8と同一または次のDLサブフレーム1において、データ信号16のための無線リソースを決定する。DL無線リソースの決定については、一般的な方式に従えばよい為、詳細な説明は省略する。
スケジューラ部203は、制御信号領域決定部2031、サブフレーム決定部2032、リソース決定部2033それぞれによる決定を含むスケジューラ結果を、DLデータ信号符号化・変調部202、DL制御情報生成部204、DL参照信号生成部206に入力する。
DL制御情報生成部204は、スケジューラ部203から入力されたスケジューリング結果に基づいて、DL制御情報を生成し、DL制御信号符号化・変調部205に入力する。一例として、DL制御情報生成部204は、入力されたスケジューリング結果に基づいて、図8に示されるDCIを生成する。DL制御情報生成部204は、スケジューラ部203から入力されたスケジューリング結果に含まれる決定無線リソースに基づいて、DCIのRB割当の値を設定する。また、DL制御情報生成部204は、スケジューラから入力された無線端末3識別子をRNTIの値に設定し、変調方式・符号化方式をMCSの値に設定する。DL制御信号符号化・変調部205は、スケジューラ部から指示された変調方式・符号化方式に基づいて、DL制御情報を符号化・変調してDL制御情報1a5または拡張DL制御信号1a8を生成し、DLサブフレーム生成部207に入力する。
DL参照信号生成部206は、DL参照信号を生成しDLサブフレーム生成部207に入力する。
DLサブフレーム生成部207は、符号化・変調後のDLデータ信号16と当該DLデータ信号16に対応するDL制御信号1a5または拡張DL制御信号1a8、およびDL参照信号をDLサブフレーム1に配置(マッピングとも呼ぶ)し、DLサブフレーム1を生成する。DLデータ信号16は、DLサブフレーム1に配置され、物理下り共有チャネル(PDSCH)を形成する。DL制御信号1a5は、DLサブフレーム1に配置され、物理下り制御チャネル(PDCCH)を形成する。拡張DL制御信号1a8は、DLサブフレーム1に配置され、拡張物理下り制御チャネル(E−PDCCH)を形成する。DL参照信号は、セル毎に異なるパターンに基づいてDLサブフレーム1に配置される。
DLサブフレーム生成部207は、スケジューラ部203から入力されたスケジューリング結果に基づいて、各DL信号のマッピングを行う。すなわち、DLサブフレーム生成部207は、スケジューラ部203から入力されたスケジューリング結果に定められた無線リソース(RB)に、各信号のマッピングを行う。
DLサブフレーム生成部207の動作を具体的に説明する。
DLサブフレーム生成部207は、サブフレーム決定部2032の決定に基づき、DLデータ信号16と、当該DLデータ信号16に対応する拡張DL制御信号1a8を以下のようにマッピングする。
まず、サブフレーム決定部2032がDLデータ信号1a6と対応する拡張DL制御信号1a8とを同じDLサブフレーム1で送信する(同送する)と決定した場合のDLサブフレーム生成部207の処理を説明する。DLサブフレーム生成部207は、第N DLサブフレーム1aにおいて、制御信号領域決定部2031の決定に基づき、DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を、拡張制御信号領域1a7に配置する。このとき、サブフレーム決定部2032の決定(同送)に基づき、DLサブフレーム生成部207は、同送の場合の拡張DL制御信号配置規則に従って、拡張DL制御信号1a8をDLサブフレーム1に配置する。第1実施形態においては、拡張DL制御信号18をDLサブフレーム1の拡張制御信号領域17のうちで第1スロット11内に収まるよう配置することが、同送の場合の拡張DL制御信号配置規則となる。したがって、DLサブフレーム生成部207は、拡張DL制御信号1a8を、第N DLサブフレーム1aにおける拡張制御信号領域1a7のうちで第1スロット1a1内に収まるように配置する。
サブフレーム決定部2032が同送と決定した場合、さらにDLサブフレーム生成部207は、第N DLサブフレーム1aにおいて、先に配置した拡張DL制御信号1a8に対応するDLデータ信号1a6をリソース決定部2033の決定に基づいて配置する。これにより、第N DLサブフレーム1aは、DLデータ信号1a6と、当該DLデータ信号1a6に対応する拡張DL制御信号1a8を含むものとなる。
一方、サブフレーム決定部2032がDLデータ信号16と対応する拡張DL制御信号1a8とを異なるDLサブフレーム1で送信する(別送する)と決定した場合のDLサブフレーム生成部207の処理を説明する。DLサブフレーム生成部207は、第N DLサブフレーム1aにおいて、制御信号領域決定部2031の決定に基づき、DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を、拡張制御信号領域1a7に配置する。このとき、サブフレーム決定部2032の決定(別送)に基づき、DLサブフレーム生成部207は、同送の場合の拡張DL制御信号配置規則に従って、拡張DL制御信号1a8を第N DLサブフレーム1aに配置する。第1実施形態においては、拡張DL制御信号18をDLサブフレーム1の拡張制御信号領域17のうちで第2スロット12内に収まるよう配置することが、別送の場合の制御信号配置規則となる。DLサブフレーム生成部207は、サブフレーム決定部2032の決定に基づき、拡張DL制御信号1a8を、第N DLサブフレーム1aにおける拡張制御信号領域1a7のうちで第2スロット1a2内に収まるように配置する。
サブフレーム決定部2032が別送と決定した場合、DLサブフレーム生成部207は、第N DLサブフレーム1aにおいて、先に配置した拡張DL制御信号1a8に対応するDLデータを配置しない。これにより、第N DLサブフレーム1aは、DLデータを含まず、当該DLデータに対応する拡張DL制御信号1a8を含むものとなる。
サブフレーム決定部2032が別送と決定した場合、さらにDLサブフレーム生成部207は、第N+1 DLサブフレーム1bにおいて、先に配置した拡張DL制御信号1a8に対応するDLデータ信号1b6をリソース決定部2033の決定に基づいて配置する。これにより、第N+1 DLサブフレーム1bは、DLデータ信号1b6を含み、当該DLデータ信号1b6に対応する拡張DL制御信号1a8を含まないものとなる。
また、制御信号領域決定部2031がDL制御信号1a5を用いることを決定した場合には、サブフレーム決定部2032は、第N DLサブフレーム1aにおいて、DL制御信号1a5を制御信号領域1a3に配置するとともに、当該DL制御信号1a5に対応するDLデータ信号1a6をデータ信号領域1a4に配置する。
DLサブフレーム生成部207は、生成したDLサブフレーム1に対応するベースバンド信号をDL無線送信部113に入力する。DL無線送信部113は、入力されたDLサブフレーム1に対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、当該無線信号を無線端末3に無線送信する。
UL無線受信部209はULの無線信号を受信し、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてULサブフレームに対応するベースバンド信号に変換し、ULサブフレーム解析部210に出力する。一例として、UL無線受信部209は、送信したDLデータ信号16に対する応答情報(ACK/NACK)を含むUL無線信号を受信する。ULサブフレーム解析部210は、ULサブフレームに対応するベースバンド信号からULデータ信号(PUSCH)とUL制御信号(PUCCH)とUL参照信号とを抽出する。このときULサブフレーム解析部210は、スケジューラ部203から入力されたULスケジューリング情報(DCIのRB割当と同等の情報)に基づいて、各信号の抽出を行う。そしてULサブフレーム解析部210は、UL参照信号をUL参照信号処理部211に出力し、UL制御信号をUL制御信号復調・復号部212に出力し、ULデータ信号をULデータ信号復調・復号部213に出力する。
UL参照信号処理部211は、UL参照信号を処理する。具体的には、UL参照信号処理部211は、UL参照信号のうち、復調参照信号(DM−RS:DeModulation Reference Signal)に基づいてULチャネル特性を求め、UL制御信号復調・復号部212およびULデータ信号復調・復号部213に入力する。また、UL参照信号処理部211は、UL参照信号のうち、スケジューリング用の参照信号であるサウンディング参照信号(SRS:Sound Reference Signal)に基づいて、UL受信品質を求め、スケジューラ部203に入力する。
UL制御信号復調・復号部212は、UL制御信号の復調・復号を行う。UL制御信号復調・復号部212は、UL参照信号処理部211から入力されたULチャネル特性と所定の変調方式、誤り訂正符号化方式を用いてUL制御信号の復調・復号を行う。UL制御信号復調・復号部212は、復調・復号したUL制御情報をスケジューラ部203に入力する。UL制御信号の例としては、DLデータに対するULの応答情報(ACK/NACK信号)、ULスケジューリング要求情報等がある。
ULデータ信号復調・復号部213は、ULデータ信号を復調し、誤り訂正復号を行う。ULデータ信号復調・復号部213は、UL参照信号処理部211から入力されたULチャネル特性とスケジューラ部203から入力された変調方式、誤り訂正符号化方式を用いてULデータ信号の復調・復号を行う。ULデータ信号復調・復号部213は、復調・復号したULデータ情報をULデータ処理部等(不図示)に入力する。
伝送網送信部214は、バックホールネットワークを介して、他無線基地局2やその他の制御装置、中継装置等に対し、データ信号や制御信号の通信を行う。
図11は、第1の実施形態における無線端末3の機能構成の一例を示す図である。無線端末3は、例えば、DL無線受信部301、DLサブフレーム解析部302、DL参照信号処理部303、DL制御信号復調・復号部304、DLデータ信号復調・復号部305、UL制御情報生成部306、UL制御信号符号化・変調部307、ULデータ情報生成部308、ULデータ信号符号化・変調部309、UL参照信号生成部310、ULサブフレーム生成部311、UL無線送信部312を備える。また、DL制御信号復調・復号部304は、DL制御情報検出部3041、サブフレーム判定部3042を備える。
DL無線受信部301はDLの無線信号を受信し、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてDLサブフレーム1に対応するベースバンド信号に変換し、DLサブフレーム解析部302に出力する。DLサブレーム解析部302は、DLサブフレーム1に対応するベースバンド信号から制御信号領域13とデータ信号領域14と拡張制御信号領域17とDL参照信号とを抽出する。そしてDLサブフレーム解析部302は、DL参照信号をDL参照信号処理部303に出力し、制御信号領域13および拡張制御信号領域17をDL制御信号復調・復号部304に出力し、データ信号領域14をDLデータ信号復調・復号部305に出力する。
DL参照信号処理部303は、DL参照信号を処理する。具体的には、DL参照信号処理部303は、DL参照信号に基づいてDLチャネル特性を推定し、DLチャネル特性を、DL制御信号復調・復号部304、DLデータ信号復調・復号部305にそれぞれ出力する。
DL制御信号復調・復号部304は、DLサブフレーム1の制御信号領域13および拡張制御信号領域17からDL制御信号15および拡張DL制御信号18を復調・復号することでDL制御情報を抽出する。
DL制御情報検出部3041は、DLチャネル特性および所定の復調方式、誤り訂正復号方式を用いて、DLサブフレーム1の制御信号領域13および拡張制御信号領域17からDL制御信号15および拡張DL制御信号18の復調・復号を行い、DL制御情報であるDCIを検出する。DL制御情報検出部3041は、DCIを検出すると、RNTIでスクランブルされた16ビット長CRCに基づいた復号結果を元に自分宛のDCIを認識(検出)する。DL制御情報検出部3041は、DCIフォーマットに基づいて、DCIの適用対象がULデータ(PUSCH)かDLデータ(PDSCH)かを認識(検出)する。DL制御情報検出部3041は、ULデータを対象とする自分宛のDCIについては、当該DCIに含まれるRB割当およびMCSをULサブフレーム生成部311に入力する。DL制御情報検出部3041は、DLデータを対象とする自分宛のDCIを検出すると、検出したDCIと当該DCIの配置に関する情報をサブフレーム判定部に入力する。
サブフレーム判定部3042は、検出した自分宛てのDL制御情報(DCI)の配置に基づいて、当該DL制御情報の制御対象が同じDLサブフレーム1aのDLデータ信号1a6であるか次DLサブフレーム1bのDLデータ信号1b6であるかを判断する。第1実施形態におけるサブフレーム判定部3042は、拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a1内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は同一サブフレーム1a内のデータ信号1a6と判断する。すなわち、拡張DL制御信号1a8と、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象であるDLデータ信号1a6が同送されたと判断する。一方、サブフレーム判定部3042は、拡張制御信号領域1a7の第1スロット1a2内に拡張DL制御信号1a8が配置されている場合、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象は次サブフレーム1b内のDLデータ信号1b6と判断する。すなわち、拡張DL制御信号1a8と、当該拡張DL制御信号1a8の制御対象であるデータ信号1b6が別送されたと判断する。サブフレーム判定部3042は、DCIの制御対象フレームに関する判定結果(同サブフレームもしくは次サブフレーム)と、DCIに含まれるRB割当およびMCSをDLデータ信号復調・復号部305に入力する。
DLデータ信号復調・復号部305は、DLサブフレーム1のデータ信号領域14からDLデータ信号16を復調し、誤り訂正復号を行うことでDLデータ情報を抽出する。DLサブフレーム1のデータ信号領域14には、1以上の無線端末3宛のDLデータ信号16が多重化されている。
ここで、DLデータ信号復調・復号部305は、サブフレーム判定部3042から入力された判定結果に基づいて、同じく入力されたRB割当およびMCSの適用先となるDL無線サブフレーム1を判断する。いま、入力された判定結果の元となったDCIは、第N DLサブフレーム1aにおいて受信されたものであるとする。
もしサブフレーム判定部3042による判定結果が「同サブフレーム」である場合、DLデータ信号復調・復号部305は、入力されたRB割当およびMCSの適用先となるDL無線サブフレームを同一サブフレーム(第N DLサブフレーム1a)内のDLデータ信号1a6と判断する。このとき、DLデータ信号復調・復号部305は、DLサブフレーム解析部302から入力された第N DLサブフレーム1aのデータ信号領域1a4から、RB割当に基づいてDLデータ信号1a6を抽出し、MCSに基づいて復調・復号を行うことで、DLデータ情報を抽出する。
これに対し、もしサブフレーム判定部3042による判定結果が「次サブフレーム」である場合、DLデータ信号復調・復号部305は、入力されたRB割当およびMCSの適用先となるDL無線サブフレーム1を次フレーム(第N+1 DLサブフレーム1b)内のデータ信号1b6と判断する。このとき、DLデータ信号復調・復号部305は、DLサブフレーム解析部302から入力された第N+1 DLサブフレーム1bのデータ信号領域1b4から、RB割当に基づいてDLデータ信号1b6を抽出し、MCSに基づいて復調・復号を行うことで、DLデータ情報を抽出する。
DLデータ信号復調・復号部305は、復号が成功したか否か(復号が誤りなく行われたか否か)を示す復号結果をUL制御情報生成部306に入力する。DLデータに対する応答情報を無線基地局2に返信するためである。また、DLデータ信号復調・復号部305は、復調・復号したULデータ情報をDLデータ処理部等(不図示)に入力する。
UL制御情報生成部306は、UL制御情報を生成し、UL制御信号符号化・変調部307に入力する。UL制御情報生成部306は、例えば、DLデータ信号復調・復号部305から入力される復号結果に基づいて、応答情報であるACK情報(復号が成功)またはNACK情報(復号が失敗)を生成する。UL制御信号符号化・変調部307は、UL制御情報生成部306から入力されたUL制御情報を、所定の変調方式・符号化方式に基づいて誤り訂正符号化・変調し、ULサブフレーム生成部311に入力する。
ULデータ情報生成部308は、ULデータ情報を生成し、ULデータ信号符号化・変調部309に入力する。ULデータ信号符号化・変調部309は、入力されたULデータ信号1a6aを、DL制御情報検出部3041から入力されたMCSに基づいて誤り訂正符号化・変調し、ULサブフレーム生成部311に入力する。
UL参照情報生成部310は、UL参照情報を生成し、ULサブフレーム生成部311に入力する。UL参照信号には、前述のように、DM−RS(復調参照信号)とSRS(サウンディング参照信号)とがある。
ULサブフレーム生成部311は、ULデータ信号とUL制御信号とUL参照信号とをULフレームに配置(マッピング)し、ULフレームを生成する。ULサブフレーム生成部311は、DL制御情報検出部3041から入力されたRB割当を用いて、ULデータ信号のマッピングを行う。また、ULサブフレーム生成部311は、UL制御信号符号化・変調部から入力されたUL制御信号を所定の規則に基づいてULサブフレームにマッピングする。例えば、ULサブフレーム生成部311は、UL制御信号符号化・変調部から入力された応答信号(ACK情報またはNACK情報に対応する拡張DL制御信号1a8)については、該応答信号に対応するDLデータ信号16を受信したDLサブフレーム1の4個後のULサブフレームにマッピングする。また、ULサブフレーム生成部311は、所定の規則に基づきUL参照信号をULサブフレームにマッピングする。
なお、ULサブフレーム生成部311は、ULサブフレームで応答信号を送信するときのUL無線リソースを、次のいずれかのようにして決めることができる。例えば、ULサブフレーム生成部311は、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれている場合は、これに基いて応答信号を送信することができる。また、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれていない場合、例えばULサブフレーム生成部311は、上位層の制御信号で事前に通知されたUL無線リソースを使うことができる。他の例として、第N DLサブフレームにおいてUL無線リソースの割当情報が含まれていない場合、ULサブフレーム生成部311は、第N DLサブフレームに含まれる拡張DL制御信号の送信に使用されたDL無線リソースに基づいてUL無線リソースを決定することもできる(CCE(Control Channel Element)の認識番号に関連付けて決めることができる)。
ULサブフレーム生成部311は、生成したULサブフレームに対応するベースバンド信号を無線送信部に入力する。無線送信部312は、入力されたULサブフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、当該無線信号を無線基地局2に無線送信する。
以上説明した第1実施形態によれば、図5に示すようなフレーム構成により、図3に示す従来技術と比較して、拡張DL制御信号1a8の復号遅延が抑制される。まず、第1スロット1a1内の拡張DL制御信号1a8aについては、第1スロット1a1の受信完了までに復調・復号できるので、同じサブフレーム内のデータ信号1a6を比較的小さな遅延で復調・復号開始できる。また、第2スロット1a2内の拡張DL制御信号1a8bについては、第2スロット1a2の受信完了までに復調・復号できるので、次のサブフレーム内のデータ信号1b6を遅延なく復調・復号開始できる。したがって、DLデータ信号16の復調・復号開始に対する遅延が排除または抑制されるため、前述したような再送制御やバッファの問題が小さくなるという効果を奏する。
〔c〕第2実施形態
第1実施形態は、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18の制御対象を同一フレームとするか次フレームとするかを、当該拡張DL制御信号18の配置されたスロット(スロット番号)により決定するものである。言い換えると、サブフレーム内の2つのスロットの境界線が、拡張DL制御信号18の制御対象を分ける基準線となっている。これに対し、第2実施形態は、拡張DL制御信号18の制御対象を分ける基準線について第1実施形態と異なる例を説明するものである。
図12〜13に基づき、第2実施形態におけるフレーム構成の一例を説明する。
図12は、時間軸上において、スロット境界と異なるタイミングに設定した基準線1a9に基づいて、拡張DL制御信号1a8の制御対象を分けるフレーム構成例である。この基準線は、データ信号領域1a4の範囲であれば任意のタイミングで設定してよい。
図13は、周波数軸上において設定した基準線1a9に基づいて、拡張DL制御信号1a8の制御対象を分けるフレーム構成例である。この基準線は、データ信号領域1a4の範囲であれば任意の周波数で設定してよい。ここで、特に図13の場合では、拡張DL制御信号1a8と同送されるDLデータ信号1a6のサイズが小さい方が望ましい。図13では、同送する場合の拡張DL制御信号1a8がサブフレームの後方(第2スロット1a2内または第2スロット1a2に跨って)に配置される可能性もあり、拡張DL制御信号1a8と同送されるDLデータ信号1a6のサイズが大きい場合に、DLデータ信号1a6の復調・復号開始に対する遅延の影響が大きくなりうるためである。
なお、これらの基準線1a9は予め決まっていてもよいし、無線基地局2と無線端末3の間で送受される上位層の制御信号を用いて無線基地局2が無線端末3に事前に通知してもよい。
第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用により、同様の効果を得ることができる。
第2実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔d〕第3実施形態
第1実施形態または第2実施形態は、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18の制御対象を同一フレームとするか次フレームとするかを、当該拡張DL制御信号18の拡張制御信号領域17内の配置に基づいて決定するものである。これに対し、第3実施形態は、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18の制御対象を次フレームとするとともに、制御信号領域13内のDL制御信号15の制御対象を同一フレームとするものである。すなわち、DL制御情報15か拡張DL制御情報18かによって制御対象を変えるものである。
図14に基づいて、第3実施形態におけるフレーム構成の一例を説明する。図14において、2つのDL制御信号1a5a、1a5bが、第N DLサブフレーム1aの制御信号領域1a3に配置されている。また、2つの拡張DL制御信号1a8a、1a8bが第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7に配置されている。そして、DL制御信号1a5a、1a5bは、第N DLサブフレーム1aに配置されたデータ信号1a6a、1a6bをそれぞれ制御対象とする。すなわち、DL制御信号1a5a、1a5bは、当該DL制御信号1a5a、1a5bが配置されたDLサブフレーム1aと同じDLサブフレーム1a上のDLデータ信号1a6a、1a6bをそれぞれ制御対象とする。これに対し、拡張DL制御信号1a8a、1a8bは、第N+1 DLサブフレーム1bに配置されたデータ信号1b6a、1b6bをそれぞれ制御対象とする。すなわち、拡張DL制御信号1a5a、1a5bは、当該DL制御信号1a5a、1a5bが配置されたDLサブフレーム1aと同じDLサブフレーム1a上のDLデータ信号1a6a、1a6bをそれぞれ制御対象とする。
以上をまとめると、制御信号領域1a3内に配置されたDL制御信号1a5は、当該DL制御信号1a5の配置されたDLサブフレーム1aと同一のDLサブフレーム1aに配置されたデータ信号1a6を制御対象とする。これに対し、拡張制御信号領域1a7内に配置された拡張DL制御信号1a8は、当該拡張DL制御信号1a8の配置されたDLサブフレーム1aの次のDLサブフレーム1bに配置されたデータ信号1b6を制御対象とする。すなわち、DL制御情報15か拡張DL制御情報18かによって制御対象を変えるものである。
第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用により、同様の効果を得ることができる。
第3実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔e〕第4実施形態
第1実施形態から第3実施形態は、拡張DL制御信号18(第3実施形態ではDL制御信号15を含む)の制御対象を同一フレームとするか次フレームとするかを、当該拡張DL制御信号18(第3実施形態ではDL制御信号15を含む)の配置に基づいて決定するものである。これに対し、第4実施形態は、拡張DL制御信号18の制御対象を当該拡張DL制御信号18に含まれるデータサイズに関する情報に基づいて決定するものである。
以下では第4実施形態における処理を図7および図9と対比させつつ説明する。
第4実施形態の無線基地局2は、DLデータを拡張DL制御信号1a8と同送するか別送するかを決定する際(図7のS103または図9のS203に対応)に、DLデータのサイズ(例えばビット長またはバイト長)が所定値(閾値)未満の場合には同送とし、所定値以上の場合は別送とする。他の実施形態では、同送か別送かの決定基準は任意のものを用いることができるが、第4実施形態ではデータサイズに基づいて決定する必要がある。データサイズとしてはビット長、バイト長等を用いることができる。
第4実施形態の無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7において拡張DL制御信号1a8を送信する際(図7のS104またはS204に対応)に、拡張DL制御信号1a8を拡張制御信号領域1a7のどこに配置してもよい。
ただし、第4実施形態の拡張DL制御信号1a8は、DLデータのサイズに関する情報を含むものとする。第4実施形態の拡張DL制御信号1a8としては、例えば、図7に示すDL制御情報(DCI)を符号化・変調した信号を用いることができる。図7のDL制御情報において、RB割付とMCSとが「DLデータのサイズに関する情報」に対応している。RB割付からリソースブロックのサイズ(つまるところシンボル数)が分かり、MCSから変調方式(1シンボルあたりの情報量)が分かるため、これらに基づいてDLデータのサイズ(ビット長またはバイト長)を求めることができるためである。
第4実施形態の無線端末3は、第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7において検出した拡張DL制御信号1a8の制御対象が同一サブフレームか次サブフレームかを判断する際(図7のS106またはS206に対応)に、拡張DL制御信号1a8に含まれるDLデータのサイズに関する情報に基づいて当該判断を行う。無線端末3は、例えば、拡張制御信号領域1a7において検出した拡張DL制御信号1a8を復調・復号して得られたDL制御情報に含まれるRB割当とMCSとからDLデータのサイズ(ビット長またはバイト長)を求める。そして無線端末3は、DLデータのサイズが所定値(閾値)未満の場合には、拡張DL制御信号1a8の制御対象が同一サブフレーム(第N DLサブフレーム1a)内のDLデータ信号1a6と判断する。一方、無線端末3は、DLデータのサイズが所定値以上の場合には、拡張DL制御信号1a8の制御対象が次サブフレーム(第N+1 DLサブフレーム1b)内のDLデータ信号1b6と判断する。
なお、ここで無線端末3が判断に用いる所定値(閾値)と、無線基地局2がDLデータを拡張DL制御信号1a8と同送するか別送するかを決定する際に用いる所定値(閾値)とは、同じものであるとする。例えば、無線基地局2が前もってこの所定値を決定し、上位層の制御信号等で無線端末3に送信しておくようにしてもよい。また、この所定値が0の場合、つまり閾値として0を端末に通知した場合、無線基地局2から無線端末3へと送受信される拡張DL制御信号1a8(E−PDCCH)は、対応するDLデータ信号16のサイズにかかわらず、拡張DL制御信号1a8と当該DLデータ信号16を同送する(無線端末3は同送と判断する)こととしてもよい。この所定値が未設定の場合にも、無線基地局2から無線端末3へと送受信される拡張DL制御信号1a8(E−PDCCH)は、対応するDLデータ信号16のサイズにかかわらず、拡張DL制御信号1a8と当該DLデータ信号16を同送する(無線端末3は同送と判断する)こととしてもよい。
なお、本実施形態は、図15に示すように、拡張制御信号領域1a7内の拡張DL制御信号1a8のみならず、従来の制御信号領域1a3内のDL制御信号1a5に適用することも可能である。
以上述べたように第4実施形態によれば、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18の制御対象であるDLデータにおいて、サイズが大きい場合には別送されることになる。これにより、サイズが大きいデータを遅延なく復調・復号開始できる。一方、サイズが小さいDLデータは拡張DL制御信号18と同送されることになるが、復調・復号開始が多少遅れても、前述したような再送制御やバッファの問題は小さい。したがって、第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
第4実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔f〕第5実施形態
第5実施形態も、第4実施形態と同様に、拡張DL制御信号18の制御対象を当該拡張DL制御信号18に含まれる情報に基づいて決定するものである。第4実施形態では、拡張DL制御信号18に含まれる情報のうちでデータサイズに関する情報を用いるのに対し、第5実施形態では、制御対象を示す情報に基づいて決定するものである。
以下では第5実施形態における処理を図7および図9と対比させつつ説明する。
第5実施形態の無線基地局2は、第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7において拡張DL制御信号1a8を送信する際(図7のS104またはS204に対応)に、拡張DL制御信号1a8を拡張制御信号領域1a7のどこに配置してもよい。
ただし、第5実施形態の拡張DL制御信号1a8は、当該DL制御情報の制御対象を識別する情報(例えば、制御対象が同一フレームか次フレームかを示す情報)を含むものとする。第5実施形態の拡張DL制御信号1a8としては、例えば、図16に示すような拡張されたDL制御情報(DCI)を符号化・変調した信号を用いることができる。図16のDL制御情報において、「制御対象フレーム」が当該DL制御情報の制御対象を識別する情報に対応する。例えば、「制御対象フレーム」情報は、制御対象が同一フレームか次フレームかで値が変わるようなフラグ情報とすることができる。また、「制御対象フレーム」情報は、制御対象がフレームのフレーム識別子(フレームのシリアルナンバー)とすることができる。
そして、第5実施形態の無線端末3は、第N DLサブフレーム1aの拡張制御信号領域1a7において検出した拡張DL制御信号1a8の制御対象が同一サブフレームか次サブフレームかを判断する際(図7のS106またはS206に対応)に、拡張DL制御信号1a8を復調・復号して得られたDL制御情報に含まれる当該DL制御情報の制御対象を識別する情報に基づいて当該判断を行う。
なお、本実施形態は、第4実施形態と同様に、拡張制御信号領域1a7内の拡張DL制御信号1a8のみならず、従来の制御信号領域1a3内のDL制御信号1a5に適用することも可能である。
第5実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用により、同様の効果を得ることができる。
第5実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔g〕第6実施形態
第6実施形態は、第1実施形態から第5実施形態のいずれにも適用可能な変形例であり、拡張DL制御信号18とDLデータ信号16とを異なるDLサブフレーム1で送信(別送)する場合に、当該DLデータ信号16のリソース割当単位を所定値よりも大きくするものである。
以下では第6実施形態を第1実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第1実施形と共通する点が多いので、以下では第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第6実施形態を第2実施形態から第5実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第1実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、説明は割愛する。
LTEシステムにおけるRB(Resource Block)については上述したが、ここで改めて説明する。RBは、無線リソースの単位である。DLサブフレーム1のデータ信号領域14中で、1RBは、例えば12サブキャリア分の周波数幅を有する。LTEシステムにおいては、無線基地局2がDLデータに無線リソースを割当てる際、周波数成分の割当の最小単位はこのRBとなっている。ただし、無線基地局2は常に1RB単位で無線リソースを割当てるわけではなく、使用周波数帯域幅に応じて1〜4RB単位で無線リソースを割当てる。例えば、使用周波数帯域幅が5MHzの場合、無線基地局2は2RB単位で無線リソースを割当てる。一方、例えば、使用周波数帯域幅が10MHzの場合、無線基地局2は3RB単位で無線リソースを割当てる。このような使用周波数帯域幅に応じたリソース割当単位となる1〜4個のRB群をRBG(Resource Block Group)と呼び、RBGに含まれるRBの個数をRBGサイズと呼ぶ。一般に、使用周波数帯域幅が大きいほどに、RBGサイズは同じまたは大きくなる。
ところで、第1実施形態において、拡張DL制御信号18とDLデータ信号16を別送する場合を考える。ここで、先に述べた通り、サイズが大きいDLデータ信号16を優先的に別送とすることができる。応答信号送信までのデータ復調・復号の処理時間を稼ぐためである。この場合、拡張DL制御信号18と別送されたデータ信号16は、サイズが大きいものしかないということになる。
ここで、サイズの小さいデータ信号16が多い場合にRBGのサイズを大きくすると、無線リソースの利用効率の点で問題があると考えられる。例えば全部のデータが1RB以下の場合、RBGサイズを4RBとすると、最高でも割当てられた無線リソースの25%にしかDLデータ信号16が配置されない。これに対し、サイズの大きいDLデータ信号16が多い場合にRBGのサイズを大きくしても、無線リソースの利用効率の点で問題は少ないと考えられる。例えば全部のデータが12RB以上の場合、RBGサイズを4RBとしても、最低でも割当てられた無線リソースの75%にDLデータ信号16が配置される。したがって、別送されたDLデータ信号16に対しては、RBGサイズを大きくしても、問題が少ないと考えられる。
そこで、第6実施形態における無線基地局2は、DLデータ信号16と別送される拡張DL制御信号18、すなわち第N DLサブフレーム1aにおいて第2スロット1a2内に配置する拡張DL制御信号1a8bにおいては、通常よりも大きいRBGサイズに基づいて、RB割当の値を設定することとする。また、無線端末3も、第N DLサブフレーム1aにおいて第2スロット1a2内に配置する拡張DL制御信号1a8bにおいては、通常よりも大きいRBGサイズに基づいて、RB割当の値を解釈し、第N+1 DLサブフレーム1bにおけるデータ信号1b6を抽出することとする。ここで、通常よりも大きいRBGサイズとは、所定値でも良いし、通常のRBGサイズに基づいて定める(例えば1を加える)こととしてもよい。
使用周波数帯域幅が一定である場合、RBGサイズを大きくすると、DCI中のパラメータであるRB割当(データ信号16の配置を示す)のサイズを小さくできる。そのため、RBGサイズを大きくすると、拡張DL制御信号18のサイズを小さく抑えることが可能となる。
したがって、第6実施形態によれば、第1実施形態で得られる効果に加え、拡張DL制御信号18のサイズを小さくすることができるという効果を奏する。
第6実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔h〕第7実施形態
第7実施形態は、第1実施形態から第6実施形態のいずれにも適用可能な変形例であり、拡張DL制御信号18とDLデータ信号16とを異なるDLサブフレーム1で送信(別送)する場合に、当該DLデータ信号16のリソース割当において分散的割当を適用するものである。
以下では第7実施形態を第1実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第1実施形と共通する点が多いので、以下では第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第7実施形態を第2実施形態から第6実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第1実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、説明は割愛する。
上述したように、LTEシステムにおける無線リソースの割付は、RBGサイズ単位で行われる。RBGサイズは使用周波数帯域幅に応じて定まり、1〜4RBの場合がある。このため、複数個(2〜4個)のRB単位で、無線リソースの割り付けが行われる場合がありうる。
ここでは一例として、RBGサイズが4RBの場合を考える。このとき、1RBGに含まれる4個のRBを無線リソースに割当てる際に、2つの方式がある。1つは、4個のRBを周波数軸上で連続するように割当てるものであり、局所的(localizad)割当または局所的送信と呼ばれる。もう1つは、4個のRBを周波数軸上で離散するように割当てるものであり、分散的(distributed)割当または分散的送信と呼ばれる。2つの方式はRBの割当アルゴリズムとして規定されるが、詳細は割愛する。
ところで、無線リソースのスケジューリングは、時間軸上ではサブフレーム単位で行われる。無線基地局2は、各無線端末3から周期的にあるいは基地局からの指示に従い非周期的に、複数の連続したRBで構成されるサブバンド別のDL無線区間の品質(CQI:Channel Quality Indicator)のフィードバックを受ける。無線基地局2はCQIに基づいて、各無線端末3に対して、それぞれの無線端末3にとってDL無線特性品質の良い周波数(RB)を可能な限り割当てるようにする。これにより、DL全体の無線リソースの利用効率の最大化を図っている。
しかしながら、各無線端末3の無線区間の特性は、時間とともに変化する。特に、無線端末3が高速に移動している場合等にその変化は顕著なものとなる。そのような場合、あるDLサブフレーム1aにおいてある周波数の受信品質が良かったとしても、その次のDLサブフレーム1bでは当該周波数の受信品質が悪化する可能性がある。
LTEシステムにおける以上の説明に基づき、第1実施形態において、拡張DL制御信号18とデータ信号16を別送する場合を考える。この場合、第N+1 DLサブフレームで送信されるデータ信号1b6の割当られる周波数(RB割当)は、その前の第N DLサブフレーム1aで送られる拡張DL制御信号1a8bに格納される。そのため、拡張DL制御信号1a8dを送る第N DLサブフレーム1aとデータ信号1a6aを送る第N+1 DLサブフレーム1bとの間で無線特性が大きく変化し無線端末3側における受信品質が悪化した場合、受信品質の悪い周波数を用いてデータ信号1b6が送信されることになる。これは無線伝送特性の点で問題となる。無線端末3がそのデータ信号1b6の復号に成功する確率が下がり再送が発生する確率が高くなり、データ伝送のスループットが低下する可能性が高まるためである。
このようなケースでは、上述した局所的割当が行われていると、伝送効率が特に問題となりうる。一般に、無線信号の受信品質は、周波数軸上で連続する場合が多い。そのため、局所的割当の場合、RBGに含まれるRBの受信品質がまとめて悪化しやすいと考えられる。これに対し、分散型割り当ての場合、RBGに含まれるRBの受信品質がまとめて悪化することは、局所的割当と比較して少ないと考えられる。さらに、分散型割り当ての場合、例えばRBGに含まれるあるRBの受信品質が悪化しても、別のRBの受信品質が良化することで、RBG全体として受信品質が確保される可能性もありうる。通常、無線区間でデータ信号の送信を行う時、送信するビット列に対しインタリーブ処理を行い、受信側でデインタリーブ処理を行う。そのため、分散型送信において、あるRBに関する受信品質が悪くなり、そのRBにマッピングされた信号が大きく特性劣化を受けても、デインタリーブの処理により、影響を受けたビットが受信側の復号の過程では拡散されたものになる。データ信号の符号化に使用されているターボ符号は、誤ったビットが分散されるようなランダム誤りに対し耐性が高いので、分散型伝送と相性が良い。
そこで、第7実施形態における無線基地局2は、拡張DL制御信号1a8bと別送されるデータ信号1b6においては、上述した分散的割当に基づいて、RBを割当るものとする。また、無線端末3は、データ信号1b6と別送される拡張DL制御信号1a8b(第N DLサブフレーム1aの第2スロット1a2内に配置された拡張DL制御信号1a8b)については、当該拡張DL制御信号1a8bを復調・復号化して得られるDL制御情報のパラメータであるRB割当に基づいて第N+1 DLサブフレーム1bのDLデータ信号1b6を抽出する際に、分散的割当に従うものとする。
第7実施形態によれば、第1実施形態で得られる効果に加え、拡張DL制御信号18と別送されるデータ信号16について、無線品質の変化に伴う伝送特性の悪化を抑えることができるという効果を奏する。
第7実施形態における処理シーケンス、それぞれの装置の機能構成は、第1実施形態のものを踏襲しているため、説明は割愛する。
〔i〕第8実施形態
第8実施形態は、第1実施形態から第7実施形態のいずれにも適用可能な変形例であり、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18が制御対象とするデータ信号16が、16QAMや64QAMのように、伝送すべき情報が搬送波の位相成分だけでなく振幅成分も利用して伝送されるような変調方式で変調されるとともに、次DLサブフレーム1で通常よりも低い送信電力で送信される場合に、当該拡張DL制御信号18に送信電力に関する情報を含めるものである。
以下では第8実施形態を第1実施形態に適用した変形例を説明する。この変形例は、第1実施形と共通する点が多いので、以下では第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、前述のように、第8実施形態を第2実施形態から第7実施形態のいずれかに適用して変形することもできるが、第1実施形態に対するのと同様に適用すればよいので、説明は割愛する。
近年、通常の基地局であるマクロセルと小型基地局であるピコセル等(マイクロセル、フェムトセル等も同様)が混在するようないわゆるヘテロジニアスネットワーク(Heterogeneous Network)についての検討がなされている。ヘテロジニアスネットワークでは、マクロセルとピコセル等の間でトラフィックオフロードを効率良く行うことで、周波数利用効率を上げる効果が期待されている。
ヘテロジニアスネットワークにおいては、一般にマクロセルの送信電力はピコセルの送信電力よりも大きく、一つのマクロセルの中にピコセルが存在するようなセル展開形態となる。そのためマクロセルからピコセルへのセル間干渉が問題となる。この問題を緩和するため、3GPPのRelease 10においてABS(Almost Blank Subframe)が導入された。ABSにおいては、マクロセルでは基本的にはDLデータの送信は行わず参照信号の送信のみを行なう。マクロセル側のDLにおいてABSが設定されている時間区間を利用して、ピコセルがDLデータの送信を行うことにより、マクロセルからピコセルへの干渉抑制することが可能となる。ただし、ABSにおいて、マクロセルはDLデータを低送信電力で送信するのは許される。低送信電力であれば、マクロセルからピコセルへの干渉は限定される為である。しかしながら、ABSにおいて、マクロセルはDL制御信号15を送信する必要がある。ここで、通常の制御信号領域13(PDCCHに対応)は、送信周波数帯域全体に跨っているため、マクロセル側がABSを設定している時間区間であっても、マクロセル側で低送信電力で送信されるDLデータ信号16に付随して送信される制御信号領域13内のDL制御信号15によるピコセルへの干渉が無視できなくなる可能性がある。
そこで、ABSにおいては、マクロセルは、制御信号領域13(PDCCHに対応)は使用せず、拡張制御信号領域17のみを用いて拡張DL制御信号18(E−PDCCHに対応)を送信することが考えられる。拡張制御信号領域17は、送信周波数帯域の中の一部の周波数のみ使用される為、例えばマクロセルとピコセルの間でマクロセル側のABS区間におけるデータ送信領域の使用制約(使用するRBの周波数等)を決めておくことにより、マクロセルから送信される拡張DL制御信号18(E−PDCCH)によるピコセルで送信されるDLデータ信号への干渉を回避することができる。
ここで、拡張制御信号領域17において拡張DL制御信号18(E−PDCCH)を送信すると、問題の所在等において述べたように、DLデータ信号16の復調・復号開始に対する遅延に基づく再送制御やバッファの問題が生ずる。そのため、ABSにおいて拡張DL制御信号18を送信する場合にも、上述したいずれかの実施形態により、この問題を解決するのが望ましい。
ところで、前述したように、ABSにおいてマクロセルがDLデータを送信する場合は、送信電力を低くする必要がある。ここで、送信されるDLデータの変調方式が例えばQPSKのように情報伝送に振幅成分を利用しないものであれば、サブフレーム間の送信電力の変更により特に問題は発生しない。しかし、変調方式が例えば16QAMや64QAMのように情報伝送のために振幅成分も利用するものの場合、送信電力の変更により、無線端末3がデータの復調を適切に行えなくなる恐れがある。LTEでは、データ信号の送信に使用するリソースエレメントと復調用参照信号の送信に使用するリソースエレメントの送信電力比に関する情報を上位層の制御信号を用いて端末に通知している。この情報はABS以外の通常のDLサブフレーム1への適用を想定して導入されたものである。この情報により、端末は受信したDLデータ信号16が16QAMや64QAM等で変調されていても復調が可能となる。ABS区間においてマクロセルがDLデータ信号16を低パワーで送信する場合のパワー設定値は、そのDLデータ信号16を受信する端末がマクロセル内のどこに位置しているかによって異なる。設定値の決め方は、基地局を運用する通信会社が採用したアルゴリズムに基づくものでかまわないが、DLデータ信号16に16QAMや64QAMを適用する場合、そのABSにおいて有効となるDLデータ信号16と参照信号の送信電力比を新たに端末に通知する必要がある。仮にABSにおいて有効な電力比も上位層の制御信号を用いて端末に通知するならば、ABSごとに各端末のマイクロセル内での位置に応じたダイナミックな電力設定が不可能となる。
そこで、例えば第N+1 DLサブフレーム1bがABSであるときに、ABSの前の第N DLサブフレーム1aにおいて拡張制御信号領域1a7を用いて拡張DL制御信号1a8(E−PDCCHに対応)を送信する場合であって、当該拡張DL制御信号1a8が次フレーム(すなわちABS)のDLデータ信号1b6(PDSCH)を対象とする場合、当該拡張DL制御信号1a8に当該データ信号1b6の送信電力に関する情報を含めることとする。ここで、データ信号1b6の送信電力に関する情報は、例えば、復調参照信号(DM RS:DeModulation Reference Signal)とDLデータ信号16との送信電力比における、通常DLサブフレーム1とABSの差分値とすることができる。こうすることで、変調方式が例えば16QAMや64QAMのように情報伝送のために振幅成分を利用とするものであっても、無線端末3は変更された送信電力を知ることができる。したがって、無線端末3は、DLデータ信号16の復調を適切に行うことが可能となる。
第8実施形態によれば、第1実施形態で得られる効果に加え、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18が制御対象とするデータ信号16が、伝送すべき情報が搬送波の位相成分だけでなく振幅成分も利用して伝送されるような変調方式で変調されるとともに、次サブフレームで低送信電力で送信される場合であっても、無線端末3がデータ信号16の復調を行えるという効果を奏する。
〔j〕その他実施形態
以上述べた第1〜8の実施形態においては、拡張DL制御信号18等と別送されるDLデータ信号16が送信されるのは、当該拡張DL制御信号18等が送信されるDLサブフレーム1の次のDLサブフレーム1である。しかし、DLデータ信号16が送信されるDLサブフレーム1は、拡張DL制御信号18等が送信されるDLサブフレーム1の次のDLサブフレーム1に限られるものではない。
例えば、DLデータ信号16が送信されるDLサブフレーム1は、拡張DL制御信号18等が送信されるDLサブフレーム1のM個後のDLサブフレーム1とすることもできる(Mは正整数)。また、必要に応じてMの値を切り替えてもよい。たとえば、無線端末3の受信品質が安定している場合にはMを大きくし、受信品質の変動が激しい場合にはMを小さくしてもよい。
また、以上述べた第1〜8の実施形態においては、拡張DL制御信号18等とDLデータ信号16とを別のDLサブフレーム1で送信することができる。したがって、第1〜8の実施形態においては、DL送信を対象としていたが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、本発明をUL送信に適用することもできる。ここで、本発明をUL送信に適用する態様として2通りが考えられる。1つ目は、例えばLTEのようにUL送信のデータ復調・復号方式の決定(ULスケジューリング)を無線基地局2が行うシステムにおけるUL送信において、本発明を適用できる。すなわち、拡張制御信号領域17内の拡張DL制御信号18の制御対象であるULデータ信号が送信されるのは、通常の場合にULデータ信号が送信されるULサブフレームの次のULサブフレームとすることもできる。つまり、LTEでは、ULデータ信号の送信制御に使用される拡張DL制御信号18(DCIが符号化・変調された信号)が送信されるDLサブフレーム1の4個あとのULサブフレームで当該ULデータ信号が送信されるが、4個ではなく5個以上後のULサブフレーム上で当該ULデータ信号が送信されるようにしてもよい。
また、本発明をUL送信に適用する態様の2つ目は、UL送信のデータ復調・復号方式の決定(ULスケジューリング)を無線端末3が行うシステムにおけるUL送信において、本発明を適用できる。すなわち、拡張UL制御信号等とULデータ信号とを別のULサブフレームで送信することができる。
この態様は、これまで説明した実施形態において無線端末3と無線基地局2を単純に入れ替えることで実現される。また、本発明は、アドホック通信のようなフラット(DL/ULの区別がない)なデータ送信に適用することも可能である。
最後に図17〜18に基づいて、上記各実施形態の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成について説明する。なお、以下の例はFDD(Frequency Division Duplex:周波数分割複信)システムを想定したものであるが、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)システム等にも適用できることはいうまでもない。
図17に上記各実施形態における無線基地局2のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線基地局2の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施形態における無線基地局2は、無線IF(InterFace)21、アナログ回路22、デジタル回路23、プロセッサ24、メモリ25、伝送網IF26等を備える。
無線IF21は、無線端末3と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。アナログ回路22は、アナログ信号を処理する回路であり、受信処理を行うもの、送信処理を行うもの、その他の処理を行うものに大別できる。受信処理を行うアナログ回路22としては、例えば、低雑音増幅器(LNA:Low Noise Amplifier)、帯域通過フィルタ(BPF:Band Pass Filter)、ミキサ(Mixer)、低域通過フィルタ(LPF:Low Pass Filter)、自動利得制御増幅器(AGC:Automatic Gain Controller)、アナログ/デジタル変換器(ADC:Analog−to−Digital Converter)、位相同期回路(PLL:Phase Locked Loop)等が含まれる。送信処理を行うアナログ回路22としては、例えば、電力増幅器(PA:Power Amplifier)、BPF、ミキサ、LPF、デジタル/アナログ変換器(DAC:Digital−to−Analog Converter)、PLL等が含まれる。その他の処理を行うアナログ回路22としては、デュプレクサ(Duplexer)等が含まれる。デジタル回路23は、デジタル信号を処理する回路であり、例えばLSI(Large Scale Integration)、FPGA(Field−Programming Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等を含む。プロセッサ24は、データを処理する装置であり、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Desital Signal Processor)等を含む。メモリ25は、データを記憶する装置であり、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等を含む。伝送網IF26は、無線通信システムのバックホールネットワークに有線回線または無線回線で接続し、バックホールネットワークやコアネットワークに接続された他の無線基地局2を含む伝送網側の装置と有線通信または無線通信を行うためのインタフェース装置である。
無線基地局2の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。
DLデータ情報生成部201は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DLデータ情報を生成する。また、デジタル回路23が、DLデータ情報を生成してもよい。DLデータ信号符号化・変調部202は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DLデータ情報を符号化・変調してDLデータ信号16を得る。また、デジタル回路23が、DLデータ情報を符号化・変調してDLデータ信号16を得てもよい。
スケジューラ部203は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行う。また、デジタル回路23が、無線通信に使用する無線リソースのスケジューリングを行うとともに、無線リソースのスケジューリングに伴う種々の制御を行ってもよい。制御信号領域決定部2031は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DLデータの送信に用いるDL制御信号15を制御信号領域13に配置するか、または拡張DL制御信号18を拡張制御信号領域17に配置するかを決定する。また、デジタル回路23が、DLデータの送信に用いるDL制御信号15を制御信号領域13に配置するか、または拡張DL制御信号18を拡張制御信号領域17に配置するかを決定してもよい。サブフレーム決定部2032は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DLデータ信号16を送信するDLサブフレーム1を、拡張DL制御信号18と同一DLサブフレーム1とする(同送)か、拡張DL制御信号18の次DLサブフレーム1とする(別送)かを決定する。また、デジタル回路23が、DLデータ信号16を送信するDLサブフレーム1を、拡張DL制御信号18と同一DLサブフレーム1とする(同送)か、拡張DL制御信号18の次DLサブフレーム1とする(別送)かを決定してもよい。リソース決定部2033は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DLデータを無線端末3に送信するためのDL無線リソースを決定するまた、デジタル回路23が、DLデータを無線端末3に送信するためのDL無線リソースを決定してもよい。
DL制御情報生成部204は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DL制御情報を生成する。また、デジタル回路23が、DL制御情報を生成してもよい。DL制御信号符号化・変調部205は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DL制御情報を符号化・変調して拡張DL制御信号18を生成する。また、デジタル回路23が、DL制御情報を符号化・変調して拡張DL制御信号18を生成してもよい。
DL参照信号生成部206は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、DL参照信号を生成する。また、デジタル回路23が、DL参照信号を生成してもよい。DLサブフレーム生成部207は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、符号化・変調後のDLデータ信号16、拡張DL制御信号18またはDL制御信号15、およびDL参照信号をDLサブフレーム1に配置し、DLサブフレーム1を生成する。また、デジタル回路23が、符号化・変調後のDLデータ信号16、拡張DL制御信号18またはDL制御信号15、およびDL参照信号をDLサブフレーム1に配置し、DLサブフレーム1を生成してもよい。
DL無線送信部208は、例えば無線IF21、アナログ回路22(送信処理を行うもの)によって実現される。すなわち、アナログ回路22が、入力されたDLサブフレーム1に対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、無線IF21が、当該無線信号を無線端末3に無線送信する。UL無線受信部209は、例えば無線IF21、アナログ回路22(受信処理を行うもの)によって実現される。すなわち、無線IF21が、無線端末3からUL無線信号を受信し、アナログ回路22が、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてULサブフレームに対応するベースバンド信号に変換する。なお、DL無線送信部208とUL無線受信部209は、異なる無線IF21(アンテナ)により実現されてもよいが、アナログ回路22であるデュプレクサを用いることで、1つの無線IF21を共用してもよい。
ULサブフレーム解析部210は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、ULサブフレームに対応するベースバンド信号からULデータ信号とUL制御信号とUL参照信号とを抽出する。また、デジタル回路23が、ULサブフレームに対応するベースバンド信号からULデータ信号とUL制御信号とUL参照信号とを抽出してもよい。UL参照信号処理部211は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、UL参照信号を処理する。また、デジタル回路23が、UL参照信号を処理してもよい。UL制御信号復調・復号部212は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、UL制御信号を復調し、誤り訂正復号を行う。また、デジタル回路23が、UL制御信号復調・復号部212は、UL制御信号を復調し、誤り訂正復号を行ってもよい。ULデータ信号復調・復号部213は、例えばプロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、ULデータ信号の復調・復号を行う。また、デジタル回路23が、ULデータ信号の復調・復号を行う。てもよい。
伝送網通信部214は、例えば伝送網IF26、アナログ回路22、プロセッサ24、メモリ25、デジタル回路23によって実現される。すなわち、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、送信するデータ信号や制御信号をデジタルベースバンド信号に変換する。また、アナログ回路22がデジタルベースバンド信号を有線信号または無線信号に変換し、伝送網IF26が有線信号または無線信号を送信する。また、伝送網IF26が有線信号または無線信号を受信し、アナログ回路22が有線信号または無線信号をデジタルベースバンド信号に変換する。また、プロセッサ24が、必要に応じてメモリ25を制御し、必要に応じてデジタル回路23と連携し、デジタルベースバンド信号をデータ信号や制御信号に変換する。
図18に上記各実施形態における無線端末3のハードウェア構成の一例を説明する。前述の無線端末3の各機能は、以下のハードウェア部品の一部又は全部により実現される。上記実施形態における無線端末3は、無線IF31、アナログ回路32、デジタル回路33、プロセッサ34、メモリ35、入力IF36、出力IF37等を備える。
無線IF31は、無線基地局2と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えばアンテナである。アナログ回路32は、アナログ信号を処理する回路であり、受信処理を行うもの、送信処理を行うもの、その他の処理を行うものに大別できる。受信処理を行うアナログ回路32としては、例えば、LNA、BPF、ミキサ、LPF、AGC、ADC、PLL等が含まれる。送信処理を行うアナログ回路32としては、例えば、PA、BPF、ミキサ、LPF、DAC、PLL等が含まれる。その他の処理を行うアナログ回路32としては、デュプレクサ等が含まれる。デジタル回路33は、例えばLSI、FPGA、ASIC等を含む。プロセッサ34は、データを処理する装置であり、例えばCPUやDSP等を含む。メモリ35は、データを記憶する装置であり、例えばROMやRAM等を含む。入力IF36は、入力を行う装置であり、例えば操作ボタンやマイク等を含む。出力IF37は、出力を行う装置であり、例えばディスプレイやスピーカー等を含む。
無線端末3の機能構成とハードウェア構成の対応関係を説明する。
DL無線受信部301は、例えば無線IF31、アナログ回路32(受信処理を行うもの)によって実現される。すなわち、無線IF31が、無線基地局2からDL無線信号を受信し、アナログ回路32が、受信した無線信号を周波数変換等によりダウンコンバートしてDLサブフレームに対応するベースバンド信号に変換する。
DLサブフレーム解析部302は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、DLサブフレーム1に対応するベースバンド信号からデータ信号領域14と制御信号領域13と拡張制御信号領域17とDL参照信号とを抽出する。また、デジタル回路33が、DLサブフレーム1に対応するベースバンド信号からデータ信号領域14と制御信号領域13と拡張制御信号領域17とDL参照信号とを抽出してもよい。DL参照信号処理部303は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、DL参照信号を処理する。また、デジタル回路33が、DL参照信号を処理してもよい。
DL制御信号復調・復号部304は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、DLサブフレーム1の制御信号領域13および拡張制御信号領域17からDL制御信号15または拡張DL制御信号18を復調し、誤り訂正復号を行うことでDL制御情報を抽出する。また、デジタル回路33が、DLサブフレーム1の制御信号領域13および拡張制御信号領域17からDL制御信号15または拡張DL制御信号18を復調し、誤り訂正復号を行うことでDL制御情報を抽出してもよい。DL制御情報検出部3041は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、DL制御情報であるDCIを検出する。また、デジタル回路33が、DL制御情報であるDCIを検出してもよい。サブフレーム判定部3042は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、検出した自分宛てのDCIの配置に基づいて、当該DL制御情報の制御対象が同じDLサブフレーム1のDLデータ信号16であるか次DLサブフレーム1のDLデータ信号16であるかを判定する。また、デジタル回路33が、検出した自分宛てのDCIの配置に基づいて、当該DL制御情報の制御対象が同じDLサブフレーム1のDLデータ信号16であるか次DLサブフレーム1のDLデータ信号16であるかを判定してもよい。DLデータ信号復調・復号部305は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、DLサブフレーム1のデータ信号領域14からDLデータ信号16を復調し、誤り訂正復号を行うことでDLデータ情報を抽出する。また、デジタル回路33が、DLサブフレーム1のデータ信号領域14からDLデータ信号16を復調し、誤り訂正復号を行うことでDLデータ情報を抽出してもよい。
UL制御情報生成部306は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、UL制御情報を生成する。また、デジタル回路33が、UL制御情報を生成してもよい。UL制御信号符号化・変調部307は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、UL制御情報を、所定の変調方式・符号化方式に基づいて誤り訂正符号化・変調する。また、デジタル回路33が、UL制御情報を、所定の変調方式・符号化方式に基づいて誤り訂正符号化・変調してもよい。ULデータ情報生成部308は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、ULデータ情報を生成する。また、デジタル回路33が、ULデータ情報を生成してもよい。ULデータ信号符号化・変調部309は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、ULデータ信号をMCSに基づいて誤り訂正符号化・変調する。また、デジタル回路33が、ULデータ信号をMCSに基づいて誤り訂正符号化・変調してもよい。UL参照信号生成部310は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、UL参照情報を生成する。また、デジタル回路33が、UL参照情報を生成してもよい。ULサブフレーム生成部311は、例えばプロセッサ34、メモリ35、デジタル回路33によって実現される。すなわち、プロセッサ34が、必要に応じてメモリ35を制御し、必要に応じてデジタル回路33と連携し、ULデータ信号とUL制御信号とUL参照信号とをULサブフレームに配置し、ULサブフレームを生成する。また、デジタル回路33が、ULデータ信号とUL制御信号とUL参照信号とをULサブフレームに配置し、ULサブフレームを生成してもよい。
UL無線送信部312は、例えば無線IF31、アナログ回路32(送信処理を行うもの)によって実現される。すなわち、アナログ回路32が、入力されたULサブフレームに対応するベースバンド信号を周波数変換等により無線信号にアップコンバートし、無線IF31が、当該無線信号を無線基地局2に無線送信する。なお、UL無線送信部312とDL無線受信部301は、異なる無線IF31(アンテナ)により実現されてもよいが、アナログ回路32であるデュプレクサを用いることで、1つの無線IF31を共用してもよい。