明 細 書
データ通信方法、通信システム及び移動端末
技術分野
[0001] この発明は、" Long Term Evolution" (LTE)と呼ばれる通信システムと、この 通信システムを構成する移動端末と、この移動端末が基地局に対して送信する上り 制御信号の通信方法に関するものである。
背景技術
[0002] 第 3世代と呼ばれる通信方式のうち、 W— CDMA (Wideband Code division Multiple Access)方式が 2001年から日本で商用サービスが開始されている。ま た、下りリンク(個別データチャネル、個別制御チャネル)にパケット伝送用のチャネル (HS -DSCH :High Speed- Downlink Shared Channel)を追カロすることに より、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速ィ匕を実現する HSDPA(High Spe ed Down Link Packet Access)のサービス開始が予定されている。さらに、上 り方向のデータ送信を高速化するため HSUPA (High Speed Up Link Packe t Access)方式についても提案、検討されている。
W— CDMAは、移動体通信システムの規格化団体である 3GPP (3rd Generati on Partnership Project)により定められた通信方式であり、現在リリース 6版の規 格書がとりまとめられている。
[0003] また、 3GPPにおいて、 W— CDMAとは別の通信方式として、無線区間について は" Long Term Evolution" (LTE)、コアネットワークを含めたシステム全体構成 については" System Architecture Evolution" (SAE)と称される新たな通信方 式が検討されている。
LTEでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、現在の W— CDM A (HSDPAZHSUPA)とは異なるものになる。例えば、アクセス方式は、 W— CD MAが符号分割多元接続(Code Division Multiple Access)を用いているのに 対して、 LTEは下り方向は OFDM (Orthogonal Frequency Division Multipl exing)、上り方向は SC— FDMA(Single Career Frequency Division Mult
iple Access)を用いる。また、帯域幅は、 W— CDMAが 5MHzであるのに対し、 L TEでは 1. 25/2. 5Z5ZlOZl5Z20MHzを適用し得る。また、 LTEでは、 W— CDMAのような回線交換ではなぐパケット通信方式のみになる。
[0004] LTEは W— CDMAのコアネットワーク(General Packet Radio System GP RS)とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるため、 W— CDMA網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。
したがって、 W— CDMAの通信システムと区別するため、 LTEの通信システムで は、移動端末 UE (User Equipment)と通信を行う基地局(Base station)は eNB (E-UTRAN NodeB、 eNodeB、 eNode— B)、複数の基地局と制御データゃュ 一ザデータのやり取りを行う基地局制御装置(Radio Network Controller)は aG W (Access Gateway)と称される。
この LTEの通信システムでは、 E-MBMS (Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)と称されるマルチキャスト ·放送型マルチメディアサービスのよ うな 1対多(Point to Multipoint)通信を実施するほか、複数の移動端末のうち個 別の移動端末に対するュ-キャスト (Unicast)サービスのような通信サービスも提供 する。
LTEでは W— CDMAと異なり、トランスポートチャネル、物理チャネルでは個別の 移動端末に向けた個別のチャネル(Dedicated Channel, Dedicated Physical
Channel)は存在しないので、個別の移動端末へのデータ送信は共通チャネル(S hared channel)で実施される。
[0005] 移動端末は、基地局より下りリンクを介してデータを受信すると、問題なくデータを 受信できたか否かを示す信号や、受信データの品質、あるいは、下りの通信路品質 を示す信号を上りリンクを介して基地局に伝達する。基地局から送信されたデータを 受信できたか否かを示す応答信号を AckZNack、受信データの品質、あるいは、下 りの通信路品質を示す品質情報を CQI (Channel Quality Indicator)という。
AckZNackは、移動端末が下りデータを受信している場合に、そのデータを受信 できたか否かを基地局へ送信するための信号であり、再送制御に用いられる。
CQIは、移動端末で測定した下りチャネル状態 (通信路状態)を基地局へ送信する
ための信号であり、基地局での下りスケジューリングに用いられる。また、移動端末が 基地局に対して送信するデータが発生したときには、移動端末は基地局に対して、 上りリンクの無線リソースを割り当てるように要求する信号を送信する。このような要求 信号をスケジューリングリクエスト、上りリソースリクエスト、または、上りスケジューリング 要求信号(SR: Scheduling Request)という。上記のような AckZNack、 CQI、 S Rを「上り L1ZL2制御信号」(L1ZL2 control signaling)と称する。
[0006] 図 22は上り L1ZL2制御信号を説明する説明図である。
図 22に示すように、上り L1ZL2制御信号には大きく分けて 2種類ある。上りデータ 付随 L1/L2制御信号(data— associated L1/L2 control signaling)と、上り データ非付随 L1ZL2制御信号(data— non— associated L1/L2 control si gnaling)である。
上りデータ付随 L1ZL2制御信号は、トランスポートフォーマット等の上りデータ送 信 (基地局側の受信)に必要な情報であり、上りデータと一緒に送信される。上りデー タ非付随 L1ZL2制御信号には、下りリンクに関連した AckZNack、 CQI、上りデー タ送信を始める前に送るスケジューリングリクエスト(SR、 UL SR)等のランダムァク セス (Random Access) 1 亏かある。
Ack/Nack、 CQIは下りリンクに関連した信号であるため、上りデータ送信とは関 係なく送信されるが、上りデータと同時に送信される場合がある。一方、ランダムァク セス信号には、同期ランダムアクセス(Synchronous Random Access 以下 SR A)と非同期ランダムアクセス(Non— Synchronous Random Access 以下 NS RA)がある。
SRAは上りリンクの時間同期が取れている状態の場合に送信され、 NSRAは上りリ ンクの時間同期が取れて 、な 、状態の場合に送信される。
なお、上りデータ付随 L1ZL2制御信号も AckZNack、 CQIも、上りリンクの時間 同期が取れている状態で送信される信号である。ここでは、上りデータ送信が行われ ていない場合の AckZNack、 CQIと SRAが同時に送信される状態があることを述べ 、その課題と解決方法について述べる。
[0007] 上りの AckZNack、 CQIは下りリンクに関連した信号である。上りデータ送信が行
われていない場合の AckZNack、 CQIの物理的なリソース割り当てについては、あ る一つの時間-周波数領域を独占的に割り当てる方法、分離した狭帯域の複数の時 間-周波数領域を独占的に割り当てる方法がある (例えば、非特許文献 1を参照)。 以下、これらの領域のことを、 AckZNack専用チャネルと称する。
つまり上りデータ送信が行われて 、な 、状態にお!、ては、 Ack/Nack及び CQIは 、 AckZNack専用チャネルで送信される。
更に詳しく説明すると、(1) AckZNackと CQIの双方を送信する必要がある場合 には、 AckZNack専用チャネルにて AckZNack且つ CQIが送信され、(2)AckZ Nackを送信する必要があり、 CQIを送信する必要がない場合には、 Ack/Nack専 用チャネルにて AckZNackが送信され、(3) AckZNackを送信する必要がなぐ C QIを送信する必要がある場合には、 AckZNack専用チャネルにて CQIが送信され る。(4) AckZNackを送信する必要がなぐ CQIを送信する必要がない場合であつ ても、 AckZNack専用チャネルが割当てられることも考えられる。その場合、当該チ ャネルにぉ 、て AckZNack及び CQIの双方が送信されな!、。
図 23は上りデータ送信を行っているとき、あるいは、行っていないときに AckZNac k、 CQIを割り当てた無線リソースを示す説明図である。図 23は、ある一つの時間-周 波数領域を独占的に割り当てる方法を示して 、る。
上りデータ送信が行われていない場合の AckZNack、 CQIを、時間的にはサブフ レーム単位もしくはそれ以上、周波数的には 1リソースユニット単位もしくはそれ以上 の領域に割り当てる。一方、上りデータと、上りデータ付随 L1ZL2制御信号もしくは 上りデータ送信が行われて 、る場合の AckZNack, CQIはそれ以外の領域に割り 当てられる。
上りデータ送信が行われていない場合の AckZNack、 CQI、つまり AckZNack、 CQIのみの信号をその信号専用として独占的な領域に割り当てる事によって、 Ack /Nack, CQI信号を送信する期間を大きくでき、従って広いカバレッジを得ることが できる。
図 24は AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIを割り当てた無線リソース を示す説明図である。図 24は、分離した狭帯域の複数の時間—周波数領域 (図 24
A、 B)を AckZNack、 CQI用に独占的に割り当てる方法を示している。
上りデータ送信が行われていない場合の AckZNack、 CQIを、時間的にはサブフ レーム単位、周波数的にはサブキャリア単位でいくつかの分離した領域に割り当てる
。周波数領域をいくつかに分離 (例えば、図 24A、 B)すること〖こよって、周波数ダイ バーシチゲインを得ることができる。
どちらの方法においても、ひとつの領域には、ひとつまたは複数の移動端末の Ack /Nack、 CQIを割り当てることができる。ひとつの領域に、ひとつまたは複数の移動 端末の AckZNack、 CQIを多重する方法として、 FDM (Frequency Division M ultiplex) /TDM (Time Division Multiplex) /COM (Code Division Mult iplex)を用いて各移動端末毎の直交性を確保することが検討されている。また、基地 局での AckZNack、 CQIの受信品質を確保するために、 AckZNack、 CQIを繰り 返し (repetition)送信して電力を増カロさせることが検討されている。具体的には、 1 送信時間区間(Transmission Time Interval TTI)内で同じサブフレームを 2回 繰り返したり、サブフレーム内の複数の LB (Long Block)に AckZNack、 CQIのビ ットを繰り返し埋め込んで送信する方法等がある。
同期ランダムアクセス(Synchronous Random Access SRA)は上りリンクの時 間同期が取れて 、る状態 (言 、換えれば、移動端末が Activeモード)の場合に送信 される、上りデータ送信を始める前に送るスケジューリングリクエスト(SR)のための信 号である。 SRAの物理的なリソース割り当てについては、ある一つの時間 周波数 領域を独占的に割り当てる方法がある(非特許文献 3 : TR25。 814V7。 0。 0)。図 2 5は、 S—RACHに上りスケジューリング要求信号を割り当てた無線リソースを示す説 明図である。図 25は、ある一つの時間 周波数領域を独占的に割り当てる方法を示 している。
時間的にはサブフレーム単位、周波数的には 1リソースユニット単位もしくはそれ以 上の領域に割り当てる。以下、これらの領域のことを S— RACH (Synchronous Ra ndom Access CHannel)と称する。一方、上りデータはそれ以外の領域に割り当 てられる。したがって、 SRAとデータは時間と周波数のいずれ力、あるいは両方で多 重される。
移動端末がどの領域で SRAを送信するかは、あら力じめ決められている力、もしく は前もって基地局より通知される。一つの領域にはひとつまたは複数の移動端末の S RAが割り当てられる。複数の移動端末の SRAの送信が同じ領域で発生した場合、 各移動端末からの信号が衝突してしまう。
各移動端末力もの SRAが衝突して基地局で受信できな力つた場合、通常は、それ ぞれの移動端末が異なる時間間隔と異なる領域の 、ずれか、あるいは両方で再度 送信を繰り返す。また、衝突する確率を減らすため、 FDMZTDMZCDMを用いて 各移動端末の直交性を確保する方法が検討されて!、る。
[0010] 同期ランダムアクセス SRAの物理的なリソース割当てとして、スケジュールドチヤネ ルを用いることも検討されて 、る(非特許文献 4)。
スケジュールドチャネルとは、 S— RACHのように複数の移動端末からの信号の衝 突 (または競合という)を許すチャネルとは異なり、対象となる一つ一つの移動端末へ の割当てがスケジュールドされたチャネルである。この場合、あらかじめ移動端末毎 に割当てられた領域が決まっているため、複数の移動端末からの信号の競合が無い ため、移動端末が送信した SR信号としてセル内での移動端末の ID番号 (UE— ID) を送る必要がない。それゆえ、上り SRAをスケジュールドチャネルで送った場合は、 上り SR信号の情報量を少なくできる。
[0011] 上りデータ送信が行われていない場合の AckZNack、 CQIと同期ランダムァクセ ス(SRなどの)の同時送信をする場合の処理について説明する。
上り AckZNack、 CQIは、移動端末が下りデータを受信している場合に、その受 信状況に応じて基地局へ送信する信号である。一方 SRAは、上りデータ送信を始め る前に基地局へ送る SR等のための信号である。これらの信号の内容は独立であるた め、同時に送信される場合が生じる。
図 26は、上りデータ送信が行われていない場合の AckZNackと SRAが同時に送 信される場合の一例を示して!/、る。
移動端末が下りデータを連続受信して!/ヽる時に、上りデータ送信が発生する場合 である。移動端末は下りデータを連続で受信している。データは TTI単位毎に復調、 デコードされる。移動端末は受信した下りデータの受信状況に応じて、受信判定結
果の結果情報 (AckZNack)を基地局に伝達する。移動端末は基地局からの送信 データを正常に受信すると、基地局に対して Ack信号を送信する。 Ackを受信した 基地局は、次に新しいデータを送信する。逆に、基地局から送信された送信データ が正常に受信できなカゝつたとき、基地局に対して Nack信号を送信する。 Nackを受 信した基地局は移動端末にて正常に受信出来な力つたデータを再送する。
[0012] 上り AckZNackの物理的リソースへの割り当ては上記説明のように、分離した狭帯 域の複数の時間—周波数領域を独占的に割り当てる。このため、上り AckZNackも 連続して送信されることになる。一方、移動端末に上りデータが発生した場合、その 上りデータを送信する前に、基地局へスケジューリングリクエスト SRを送信する。 SR の物理的リソースの割り当ては上記説明のように、ある一つの時間 周波数領域を 独占的に割り当てる。したがって、図に示すように、ある時間に上りデータが発生した 場合、短い遅延時間の後に SRが発生する。
移動端末が送信した SR信号を基地局が受信できなかった場合、移動端末は再度 SR信号を送信する。以上力 分るように、例えば移動端末が下りデータを連続受信 している時に、上りデータ送信が発生した場合、上り AckZNackと上り SRAを同時 に送信しなければならない状況が生じる。また、たとえ、移動端末が下りデータを連 続受信ではなく不連続に受信している場合でも、その受信データに対する上り Ack /Nackを送信している場合は、上り SR信号の送信が同時に行われてしまう場合が 生じることがわかる。
[0013] 同様に、基地局へ送信するスケジューリングリクエスト SRの物理的なリソース割当て として、スケジュールドチャネルを割当てた場合も、上り Ack/Nackと上り SRAを同 時に送信しなければならない状況が生じることが考えられる。
非特許文献 4ではスケジュールドチャネルとしてどのようなチャネルを用いる力、ま た、物理的リソースとして時間 周波数領域をどのように割当てるかについて、何も 記載されていないため、例えば、スケジューリングリクエスト SR専用の lbitの物理リソ ースを割当てたチャネルを考えたとしても、移動端末が下りデータを連続受信してい る時は上り AckZNackを連続して送信せねばならず、この時に上りデータ送信が発 生した場合、上り AckZNackと上り SRAを同時に送信しなければならない状況が生
じてしまうことがわかる。
[0014] また、非特許文献 4においては、本発明の明細書で示すような「発明の課題」及び「 発明の効果」についての示唆はない。
非特許文献 5には、上りスケジューリングリクエストを既に存在する CQI送信用のチ ャネル(CQICH)、ある!/、は、 AckZNack送信用のチャネル(ACHCH)と!、つた個 別の上り制御チャネルにて送信することが記載されている。それにより、遅延 (Delay )の少な 、上りスケジューリングリクエストの送信手順を確立できるとして 、る。
しかし、非特許文献 5においては、本発明の明細書で示すような「発明の課題」及 び「発明の効果」についての示唆はない。
[0015] 非特許文献 5では、上りスケジューリングリクエストを CQI送信用チャネル (CQICH )、あるいは、 Ack/Nack送信用チャネル (ACHCH)にて送信することのみが記載さ れており、 CQICHと ACHCHを物理的リソースとして時間-周波数領域にどのように 割当てるかについて、何も記載されていない。そのため、例えば CQI送信用のチヤネ ル (CQICH)にて上りスケジューリングリクエストを送信した場合を考えたとしても、移 動端末が下りデータを連続受信して 、る時は、上り Ack/Nackを連続して送信せね ばならず、この時に上りデータ送信が発生した場合、上り Ack/Nack (ACHCH)と 上りスケジューリングリクエスト(CQICH)を同時に送信しなければならない状況が生 じてしまうことがわかる。
よって非特許文献 5においては、本発明の明細書で示す「発明の課題」が解決され ないことがわ力る。
[0016] 非特許文献 1 : 3GPP寄書 R1— 062741
非特許文献 2: 3GPP寄書 R1— 062742
非特許文献 3 : 3GPP TR25. 814V7. 0. 0
非特許文献 4: 3GPP寄書 R1— 062719
非特許文献 5: 3GPP寄書 R1— 062571
[0017] 従来の LTEの通信システムは以上のように構成されているので、上りのアクセス方 式に; sC― FDMA (¾mgle Career Frequency Division Multiple Access DFT- spread OFDMとも称される)が用いられる。 SC— FDMAはシングルキヤリ
ァ伝送であるため、 OFDMのように各サブキャリア上にシンボルデータを乗せて送信 するマルチキャリア伝送と比べて、 PAPR (Peak to Average Power Ratio ピ ーク対平均電力比)を低く抑えることができるという特徴を有している。したがって、移 動端末の送信時の消費電力を低くでき、また、規定された隣接チャネル漏洩電力を 満たす送信電力を増大することができるため、セルカバレッジが広がるという利点を 有する。しかし、移動端末は、状況によっては、 AckZNack専用チャネルを用いて 上り AckZNackや CQIを送信する処理と、 S—RACHもしくはスケジュールドチヤネ ル、あるいは、 CQICH、 ACHCHを用いて、上りスケジューリング要求信号(SR)を 送信する処理とを同時に実行しなければならない場合が生じる。この場合、それぞれ の信号は無相関であるため、時間的に同時に送信されると、シングルキャリア伝送と はならずマルチキャリア伝送となってしまう。無相関の信号が時間的に同時に送信さ れる場合、送信信号の時間波形のピークが高くなるため、 PAPRが高くなつてしまう。 PAPRが高くなると、移動端末の消費電力が増大し、さらにはセルカバレッジが狭く なってしまう課題があった。さらには、 PAPRが高くなることにより、他の移動端末や通 信システムへの妨害波となってしまうという課題があった。
[0018] この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、一時的な物理チヤ ネルの増加による無線リソース負荷の増加を防止することができるとともに、 PAPR ( ピーク対平均電力比)を低減することができるデータ通信方法、通信システム及び移 動端末を得ることを目的とする。
発明の開示
[0019] この発明に係るデータ通信方法は、移動端末が、移動端末から基地局に対する上 り方向の上り制御チャネルを用いて、応答信号を基地局に送信する応答信号送信処 理と、基地局に対する送信データが発生すると、上り制御チャネルと異なる物理チヤ ネルを用いて、スケジューリング要求信号を基地局に送信するスケジューリング要求 信号送信処理と、応答信号送信処理とスケジューリング要求信号送信処理の処理タ イミングが重なる場合、スケジューリング要求信号を送信している期間、応答信号送 信処理を停止させる制御処理とを実行するようにしたものである。
[0020] このことによって、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専
用チャネルと S—RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方式を使用せず に済むため、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷 の増加を防止することができるとともに、 PAPR (ピーク対平均電力比)を低減すること ができる効果がある。
[0021] この発明に係る通信システムは、移動端末が、移動端末から基地局に対する上り方 向の上り制御チャネルを用いて、応答信号を基地局に送信するとともに、基地局に対 する送信データが発生すると、上り制御チャネルと異なる物理チャネルを用いて、ス ケジユーリング要求信号を基地局に送信する送信部と、その送信部における応答信 号の送信タイミングとスケジューリング要求信号の送信タイミングが重なる場合、スケ ジユーリング要求信号を送信している期間、応答信号の送信処理を停止させる制御 部とを実装するようにしたものである。
[0022] このことによって、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専 用チャネルと S—RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方式を使用せず に済むため、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷 の増加を防止することができるとともに、 PAPR (ピーク対平均電力比)を低減すること ができる効果がある。
[0023] この発明に係るデータ通信方法は、移動端末が、少なくとも応答信号を含む上り制 御信号を作成する一方、基地局に対する送信データが発生したときは、スケジユーリ ング要求信号と応答信号を時分割多重して上り制御信号を作成する制御信号作成 処理と、移動端末力 基地局に対する上り方向の上り制御チャネルを用いて、その制 御信号作成処理により作成された上り制御信号を含む制御信号を基地局に送信す る制御信号送信処理とを実行するようにしたものである。
[0024] このことによって、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専 用チャネルと S—RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方式を使用せず に済むため、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷 の増加を防止することができるとともに、 PAPR (ピーク対平均電力比)を低減すること ができる効果がある。
[0025] この発明に係るデータ通信方法は、移動端末が、第一のコードを用いて個別デー
タを符号化する処理、または、基地局に対する送信データが発生すると、第二のコー ドを用いてスケジューリング要求信号を含む個別データを符号ィ匕する処理を選択的 に実行するとともに、上り共通チャネルを用いて、符号化された前記個別データを送 信する処理とを実行するようにしたものである。
[0026] このことによって、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専 用チャネルと S—RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方式を使用せず に済むため、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷 の増加を防止することができるとともに、 PAPR (ピーク対平均電力比)を低減すること ができる効果がある。
[0027] この発明に係るデータ通信方法は、移動端末が、基地局に対する送信データが発 生すると、少なくともスケジューリング要求信号と応答信号を時分割多重して上り制御 信号を作成する制御信号作成処理と、物理チャネルであるランダムアクセスチャネル を用いて、その制御信号作成処理により作成された上り制御信号を含む制御信号を 基地局に送信する制御信号送信処理とを実行するようにしたものである。
[0028] このことによって、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専 用チャネルと S—RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方式を使用せず に済むため、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷 の増加を防止することができるとともに、 PAPR (ピーク対平均電力比)を低減すること ができる効果がある。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]LTEにおける移動通信システムの構成を示す説明図である。
[図 2]LTEの通信システムで使用されるチャネルの構成を示す説明図である。
[図 3]移動端末の構成を示すブロック図である。
[図 4]基地局の構成を示すブロック図である。
[図 5] AckZNack専用チャネルと上りスケジューリング要求信号 SR送信用の S— RA CHに割り当てる無線リソースを説明する説明図である。
[図 6]上りスケジューリング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を説明 するフローチャートである。
圆 7]上りスケジューリング要求信号送信から上りデータ送信開始までの一連の処理 を説明するフローチャートである。
圆 8]上りスケジューリング要求信号送信から上りデータ送信開始までの一連の処理 を説明するフローチャートである。
[図 9]AckZNack専用チャネルで送信する AckZNackシンボルのマッピング例を 説明した説明図である。
[図 10]AckZNack専用チャネルで送信する AckZNackシンボルのマッピング例を 説明した説明図である。
[図 11] AckZNack専用チャネルと上りスケジューリング要求信号 SR送信用の S— R ACHに割り当てる無線リソースを説明する説明図である。
[図 12]AckZNack専用チャネルで送信する AckZNackシンボルのマッピング例を 説明した説明図である。
圆 13]上りスケジューリング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を説明 するフローチャートである。
[図 14]AckZNack専用チャネルで送信する上りスケジューリング要求信号のマツピ ング例を説明した説明図である。
[図 15]上りスケジューリング要求信号を送信する移動端末の処理と、受信した基地局 の処理とを説明するフローチャートである。
[図 16]上りスケジューリング要求信号を送信する移動端末の処理と、受信した基地局 の処理とを説明するフローチャートである。
[図 17]UL— SCHと RACHの無線リソース割り当てを示す説明図である。
圆 18]上りスケジューリング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を説明 するフローチャートである。
[図 19]S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack、 CQI、 SRをマツピン グした無線リソースを示す説明図である。
[図 20]S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack、 CQI、 SRをマツピン グした無線リソースを示す説明図である。
[図 21]S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack、 CQI、 SRをマツピン
グした無線リソースを示す説明図である。
圆 22]上り L1ZL2制御信号を説明する説明図である。
[図 23]上りデータ送信を行っているとき、あるいは行っていないときに A kZNack、 CQIを割り当てた無線リソースを示す説明図である。
[図 24]AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIを割り当てた無線リソースを 示す説明図である。
[図 25]S— RACHに上りスケジューリング要求信号を割り当てた無線リソースを示す 説明図である。
[図 26]上りデータ送信が行われていない場合の AckZNackと SRAが同時に送信さ れる場合の一例を示す説明図である。
[図 27]AckZNack専用チャネルで送信する上りスケジューリング要求信号のマツピ ング例を説明した説明図である。
[図 28]第一の設定例の場合のシーケンス図である。
圆 29]第一の設定例の場合の移動端末内処理フロー図である。
圆 30]第一の設定例の場合の基地局内の処理フロー図である。
[図 31]第二の設定例の場合のシーケンス図である。
圆 32]第二の設定例の場合の移動端末内処理フロー図である。
圆 33]第二の設定例の場合の基地局内処理フロー図である。
圆 34]上りスケジューリング要求信号を送信する移動端末内の詳細構成図である。
[図 35]実施の形態 7における上りデータ送信中の Sounding RSの無線リソース割 当ての説明図である。
[図 36]上り、下り共にデータ通信が行なわれていない状態で、上り送信要求が発生し た場合の具体的なシーケンス図である。
圆 37]移動局が基地局と同期していて、かつ、上りデータ送信がない状態から、送信 要求が発生する場合のフローチャートを示したフロー図である。
[図 38]基地局が通常の Sounding RSの BWを複数設定して 、た場合における無線 リソースの割当て方法、及び、移動端末 UE1の無線リソース割当て経緯を示す説明 図である。
[図 39]基地局 eNodeBによる Sounding RSの BW設定を示すフローチャートである
[図 40]基地局 eNodeB側が BWを選択する場合の判断方法を示すフローチャートで ある。
圆 41]移動端末側で BWを選択する場合の判断方法を示すフローチャートである。
[図 42]1つの UE群内の複数の UEにおける無線リソース割当ての説明図である。
[図 43]UE群毎に Sounding RS領域を設定する場合の説明図である。
[図 44]上りスケジューリング要求信号の機能を兼ね備えたサゥンディング用リファレン ス信号の生成方法の説明図である。
圆 45]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
[図 46]移動端末がサゥンデイング用リファレンス信号を送る場合のサゥンディング用パ ィロットの割当ておよび移動端末固有のコードの割当て方法の説明図である。
[図 47]サゥンデイングパイロットの一部をスケジューリングリクエスト用のシンボルとした パイロットパターンを示す説明図である。
圆 48]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
圆 49]サゥンデイング用リファレンス信号の生成例の説明図である。
[図 50]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
圆 51]サゥンデイング用リファレンス信号の生成例の説明図である。
[図 52]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
圆 53]ある間隔でサゥンデイング用のリファレンス信号を送信している場合の説明図 である。
[図 54]ある間隔で送信しているサゥンデイング用のリファレンス信号の中に上りスケジ ユーリング要求信号を兼ねたものである場合の説明図である。
[図 55]AckZNack専用チャネル領域のある場合の時間-周波数リソースの説明図で ある。
[図 56]サゥンデイング用 RSの領域をシステム全帯域に割当てた場合の時間-周波数 リソースの説明図である。
[図 57]時間-周波数リソースの説明図である。
[図 58]時間-周波数リソースの説明図である。
[図 59]サゥンデイング RS用領域において上りスケジューリング要求信号を送信する場 合の移動端末での送信シンボルマッピングの説明図である。
[図 60]スケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号の説明図である [図 61]スケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号の説明図である [図 62]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
[図 63]上りスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号の説明図で ある。
[図 64]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
[図 65]上りスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号の説明図で ある。
[図 66]移動端末と基地局間のシーケンス図である。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形 態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1.
図 1は LTEにおける移動通信システムの構成を示す説明図である。図 1にお 、て、 aGWlは複数の基地局(eNodeB) 2と制御データやユーザデータの送受信を行い、 基地局 2は複数の移動端末 3に対してデータの送受信を行う。基地局 2と移動端末 3 間においては、報知情報、着呼処理に用いられる情報、個別制御データ、個別ユー ザデータ、 E— MBMS用の制御データやユーザデータ等が送信される。また、基地 局 2同士がお互いに通信することも検討されて 、る。
基地局 2は上り及び下りのスケジューラを有する。スケジューラは、基地局 2と各移 動端末 3のデータの送受信を可能にし、個々の移動端末 3及び移動通信システム全 体のスループット向上のためにスケジューリングを行う。
[0031] E— MBMSはある基地局力 複数の移動端末に向けてデータを一斉に送信する
放送型の一対多(Point to Multipoint PtoM)型の通信サービスを提供するも のである。具体的には、ニュースや天気予報等の情報サービスや、モパイル TVなど の大容量の放送サービスが検討されて 、る。
aGWlは PDN4 (Packet Data Network)を介してサービスセンタ 5と通信を行 サービスセンタ 5はユーザにサービスを提供するためのコンテンツを保管、配信す るための装置である。コンテンツプロバイダは、サービスセンタ 5に対してモパイル TV 放送データ等の E— MBMSデータを送信する。サービスセンタ 5では E— MBMSデ ータを記憶するとともに、 PDN4、 aGWlを介して基地局 2へ E— MBMSデータを送 信する。
[0032] 図 2はチャネルの構成を示す説明図である。図 2には、論理チャネル (Logical ch annel)とトランスポートチャネル (Transport channel)のマッピングが示されて!/、る 。論理チャネルは伝送信号の機能や論理的な特性によって分類される。トランスポー トチャネルは伝送形態によって分類される。報知情報は BCCH (Broadcast Contr ol Channel)上にのせられる。 BCCHは BCH (Broadcast Channel)にマツピン グされ基地局から移動端末へ送信される。
着呼処理に用いられる情報は PCCH (Paging Control Channel)上に乗せら れる。 PCCHは PCH (Paging Channel)にマッピングされ基地局からセル内の移 動端末へ送信される。個別の移動端末宛ての個別制御データは DCCH (Dedicate d Control Channel)上に乗せられる。
[0033] また、個別の移動端末宛ての個別ユーザデータは DTCH (Dedicated Traffic
Channel)上に乗せられる。 DCCHと DTCHは DL— SCH (Downlink Shared C hannel)にマッピングされて、基地局力 個々の移動端末に宛てて個別に送信され る。逆に、 UL— SCH (Uplink Shared Channel)を用いて個々の移動端末から 基地局へ個別に送信される。
DL SCH及び UL- SCHは共有チャネル(Shared Channel)である。 E— MBMS用の制御データ及びユーザデータはそれぞれ MCCH (Multicast C ontrol Channel)と MTCH (Multicast Traffic Channel)上に乗せられ、 DL
SCHもしくは MCH (Multicast Channel)にマッピングされて基地局から移動端 末へ送信される。
移動端末力 の接続要求信号、例えばスケジューリング要求信号 SRはランダムァ クセスチャネル(Random Access Channel RACH)により個々の移動端末から 基地局へ送信される。 S— RACHは RACHの一つである。
[0034] 図 3は移動端末の構成を示すブロック図である。移動端末 3の送信処理は以下のと おり実行される。
まず、プロトコル処理部 6からの制御データ、アプリケーション部 7からのユーザデー タが送信データバッファ部 8へ保存される。
送信データバッファ部 8に保存されたデータはエンコーダ部 9へ渡され、誤り訂正な どのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部 8か ら変調部 10へ直接出力されるデータが存在しても良い。
エンコーダ部 9でエンコード処理されたデータは変調部 10にて変調処理が行われ る。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部 11へ出力 され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ 12から基地局 2に送信信号 が送信される。
[0035] また、移動端末 3の受信処理は以下のとおり実行される。基地局 2からの無線信号 力アンテナ 12により受信される。受信信号は、周波数変換部 11にて無線受信周波 数からベースバンド信号に変換され、復調部 13において復調処理が行われる。復調 後のデータはデコーダ部 14へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デ コードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部 6へ渡され、ユーザデータ はアプリケーション部 7へ渡される。移動端末の一連の送受信処理は制御部 15によ つて制御される。
[0036] 図 4は基地局の構成を示すブロック図である。基地局 2の送信処理は以下のとおり 実行される。
aGW通信部 16は、基地局 2と aGWl間のデータの送受信を行う。他基地局通信部 17は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。
aGW通信部 16と他基地局通信部 17はそれぞれプロトコル処理部 18と情報の受け
渡しを行う。プロトコル処理部 18からの制御データ、また aGW通信部 16と他基地局 通信部 17からのユーザデータが送信データバッファ部 19へ保存される。
送信データバッファ部 19に保存されたデータはエンコーダ部 20へ渡され、誤り訂 正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ 部 19から変調部 21へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコードされたデ ータは変調部 21にて変調処理が行われる。
[0037] 変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部 22へ出力さ れ、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ 23より一つもしくは複数の移動 端末 1に対して送信信号が送信される。
また、基地局 2の受信処理は以下のとおり実行される。
一つもしくは複数の移動端末 3からの無線信号がアンテナ 23により受信される。受 信信号は周波数変換部 22にて無線受信周波数力 ベースバンド信号に変換され、 復調部 24で復調処理が行われる。復調されたデータはデコーダ部 25へ渡され、誤り 訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプ ロトコル処理部 18へ渡され、ユーザデータは aGW通信部 16、他基地局通信部 17へ 渡される。基地局 2の一連の送受信処理は制御部 26によって制御される。
[0038] 以下、本発明に力かる移動端末の動作にっ 、て説明する。
移動端末が、上りデータ送信を行なっておらず、かつ、下りデータを受信している場 合、移動端末は下りデータの受信結果 (正常に受信した Zして 、な 、)を示す AckZ Nack信号を AckZNack専用チャネルを用 、て基地局へ送信する。
また、移動端末は、下りデータの受信結果を示す AckZNack信号と基地局の下り スケジューリングのために下り通信路品質(CQI)信号を AckZNack専用チャネルを 用いて基地局へ送信する。
また、下りデータ受信の有無に関わらず、基地局の下りスケジューリングのため、あ るいは、基地局と移動端末間の同期を保っために CQI信号を AckZNack専用チヤ ネルを用いて基地局へ送信する。
[0039] 上記のような、 AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号を送信して!/、る状態にお!ヽ て、上りデータの送信を開始する場合、移動端末は基地局に向けて、上記 AckZNa
ckかつ Zまたは CQIとは別に上りスケジューリング要求信号 SRを送信する必要があ る。本実施の形態では、 AckZNack専用チャネルと異なる物理チャネル(S—RAC H)を用いて、上りスケジューリング要求信号 SRを基地局に送信する場合に、より広 Vヽカバレッジと低 、PAPRを実現する SC— FDMA方式で送信を行う方法につ!ヽて 説明する。
[0040] この実施の形態 1では、移動端末が、上りデータ送信を行わずに、下りデータを受 信しながら、 AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号を上りの AckZNack専用チヤ ネルにて送信している状態において、上りデータの送信を開始したい場合、上りデー タ送信用チャネルを設定するための上りスケジューリング要求信号 SRを、 Ack/Na ck専用チャネルと別の周波数帯域を割り当てた物理チャネル (本実施の形態 1では S— RACHを利用)にて送信する。
この時、二種類の帯域に割り当てた二つの物理チャネルのデータを同時に送信す るマルチキャリア方式を使わず、移動端末が上りデータ送信を開始した時に一時的 に基地局とやりとりされる SR (preamble/message)を送信している間は、 Ack/N ack専用チャネルでの AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号を送信しな!、(DTX
Discontinuous Transmission)よつにする。
これにより、一つの移動端末の一時的な物理チャネル増によるシステムの無線リソ ース負荷の増加を防ぐと共に、低 、PAPRを保証するシングルキャリア方式での送信 を実現できる。
[0041] 図 5は AckZNack専用チャネルと上りスケジューリング要求信号 SRを送信用の S 一 RACHに割り当てる無線リソースを説明する説明図である。図 6は、上りスケジユー リング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を説明するフローチャートで ある。
図 7、図 8は上りスケジューリング要求信号送信から上りデータ送信開始までの一連 の処理を説明するフローチャートである。図 5において、移動端末 UE1は、ユーザデ ータなどの上りデータ送信を行わず、下りデータのみを受信すると同時に、この受信 データに対する AckZNackかつ Zまたは CQIを AckZNack専用チャネルを用い て送信しているものとする。
図 3に示す移動端末の変調部 10は AckZNack信号に対して移動端末毎の CDM 多重処理 (FDM多重処理、 TDM多重処理でも良い)を行い、 AckZNack専用チヤ ネルを用いて送信している。このため、移動端末 UE1は時間的に連続して AckZN ack専用チャネルで AckZNack信号を送信する場合が考えられる。
[0042] ここで、図 6の ST601における上りデータ送信要求が発生すると(ST601で Yes)、 ST602において、下りデータ(DLデータ)の受信状況を確認する。
この実施の形態 1では、下りデータを受信しているため、 ST604へ進み、 S— RAC Hにて上りスケジューリング要求信号 SR (preamble or/and message)を送信す るタイミングを決定する。仮に、下りデータを受信しておらず、基地局と同期が取れて ない場合は(ST602で No)、 ST603において、 Non— S— RACHと呼ばれる物理 チャネルを用いて、上りスケジューリング要求信号 SRを送信するアルゴリズムを実行 する。
ST604で上りスケジューリング要求信号 SRの送信タイミングを決定すると、 ST605 において、移動端末 UE1は、 S— RACHを用いて上りスケジューリング要求信号 SR を送信すると同時に、同じタイミングで送信する予定だった、上り AckZNack専用チ ャネルの所定の AckZNackシンボル(あるいは LB)、あるいは、 CQIシンボル(ある いは LB)の送信を、上りスケジューリング要求信号 SRを送信している間、停止する( シンボル DTX、あるいは LBの DTX)。この AckZNackシンボルの送信停止(DTX) は、制御部 15による制御の下、変調部 10で行なわれる。
[0043] 図 5は上りスケジューリング要求信号 SRを送信する物理チャネルである S— RACH と、 AckZNack専用チャネルの無線リソースの割り当て例を示して!/、る。
図 5において、無線リソースは、複数の時間 周波数領域に分割される。時間一周 波数領域において、時間軸はサブフレーム( = 0。 5ms)単位で区切られ、周波数軸 は、物理チャネルの送信データ量に応じて異なる帯域で区切られる。
[0044] この実施の形態 1での無線リソース割り当てでは、 S— RACHと上りデータ送信用 チャネルで同じ大きさの時間 周波数の単位領域を用い、 AckZNack専用チヤネ ルは、それよりも狭い周波数帯域 (時間区分は同じ)の単位領域を用いている。 Ack ZNack専用チャネルにおける 1サブキャリアの、サブフレーム 1は、 6つのロングブロ
ック(Long Block, LB1— LB6)と 2つのショートブロック(Short Block, SBゝスモ ールブロック)とから構成される。
ショートブロック SBには物理チャネル同期用シンボル(復調用のシンボル)が含めら れる。移動端末 UE1は、図 5のように割り当てられた S— RACHの時間-周波数領域 を用いて、上りスケジューリング要求信号 SRを 1サブフレームの長さで送信している 間、 AckZNack専用チャネルに割り当てられていたロングブロック LB1〜: LB6と 2つ のショートブロック SBのシンボルデータの変調及び送信を停止する(DTXする)。
[0045] し力し、次のサブフレーム 2においては、 S— RACHによる上りスケジューリング要 求信号 SRの送信はなぐユーザデータなどの上りデータの送信もないため、 AckZ Nack専用チャネルにより、サブフレーム 2用のシンボルデータ(LB2— 1〜: LB2— 6) が送信される。さらに、その次のサブフレーム(ΤΤΙ No。 2のサブフレーム 1)では、 別の移動端末 UEの上りスケジューリング要求信号 SRが発生し、移動端末 UE1とは 別の周波数帯域に存在する時間-周波数領域に、この SR用の S— RACHが割り当 てられる。
この場合、他の移動端末 UEの S— RACHが送信され、このサブフレーム期間中の 、 AckZNack専用チャネルの移動端末 UE1からの AckZNackシンボルデータか つ Zまたは CQIシンボルデータは送信される。 S— RACHを用いた上りスケジユーリ ング要求信号 SRの送信力 上りデータ送信までのシーケンスを示したものが、図 7、 図 8である。
[0046] 図 7では、上りスケジューリング要求信号 SR (preamble and message)を 1回で 送信する(ST701)場合のフローチャートを示している。
図 8では、上りスケジューリング要求信号 SRをプレアンブル(preamble)とメッセ一 ジ(message)を時系列に 2回に分けて送信する(ST801、 803)場合のフローチヤ ートを示している。
図 7においては、移動端末は、プレアンブルとメッセージで上りスケジューリング要 求を基地局に通知した後、基地局から、下り L1/L2制御信号による、上りデータ送信 用の無線リソース割り当てやタイミングに関する情報「上りデータリソース割当て (Upli nk Data Resource Allocation)」を受 1 する。
図 8においては、移動端末はプレアンブルの送信後に「スケジューリングリクエストリ ソース割当て(SR Resourece Allocation)」を受信し、それにより割当てられたリ ソースによりスケジューリングリクエストのメッセージ部分を基地局に通知した後、基地 局から、下り L1/L2制御信号による、上りデータ送信用の無線リソース割り当てやタイ ミングに関する情報(Uplink Data Resource Allocation)を受信する。
[0047] そして、移動端末は、 UL— SCH (Uplink Shared channel)を用いて上りデー タ送信を開始する。この実施の形態 1では、上りスケジューリング要求信号 SRの送信 に 1サブフレーム期間を割り当てる例を説明した。しかし、図 7のように、長い送信期 間でプレアンブルとメッセージを 1度で送る場合と、図 8のように短い送信期間で、 2 度に分けて送る場合があるため、上りスケジューリング要求信号 SRの送信区間の長 さや頻度により、 AckZNackを送信できない区間の長さや、発生頻度が変わること はあり得る。
また、図 5に示したサブフレーム内のロングブロックとショートブロックの構成は、あく まで 1つの例であり、サブフレームの構成が変わっても、この発明の考え方を適用で きる。
[0048] ここで、上りスケジューリング要求信号 SRのプレアンブルとメッセージについて説明 する。プレアンブルとは、例えば、端末を識別するための固有の識別情報である「ラン ダム ID (random ID (UE ID) )」が割り当てられると考えられる。また、メッセージと は、先の「UE ID」のほ力ゝ、上り送信データ量 (UE内のバッファ状態)や上り送信デ ータの QoS、端末の送信パワーマージンも考えられる。
[0049] 従来の通信方式(FDMA、 TDMA、 CDMA)にお!/、ては、上りにおけるシンボル の送信停止 (DTX)は、移動端末の消費電力の低減や、移動端末の最高送信電力 を基地局力 指定された電力範囲内に抑え、システム全体の送信電力を一定内に抑 える効果があつたのに対し、本発明におけるシンボル送信停止(DTX)方法を利用 すれば、従来の通信方式での DTXとは異なり、上りにおいて、移動端末内の PAPR を低く抑えることができるのみならず、シングルキャリア伝送が可能であるため、マル チキャリア伝送方式と比べ、移動端末と基地局の双方において、変復調処理の実装 規模を小さく出来、システム全体の処理負荷を低減できると ヽぅ効果を有して ヽる。
[0050] 以上のように、実施の形態 1を用いることにより、上りデータ送信を行っていない場 合であって、下りデータを受信している場合に、 AckZNackとともに上りスケジユーリ ング要求信号 SRを送信する必要が生じた移動端末が移動端末内の PAPRを増加さ せることなく、同時にそれらの送信を行うことが出来るという効果を得ることが出来る。
[0051] 一方、下りデータを受信して 、な 、場合にも、 AckZNack専用チャネルが移動端 末に割当てられるような移動体通信システムの場合が考えられる。
具体的には、下りデータが存在しない場合にも将来の下りスケジューリングのため に、あるいは、基地局と移動端末間の同期を保っために、移動端末から下り通信路 の品質の測定結果 (CQI)を通知する場合が考えられる。そのような場合においても、 AckZNack専用チャネルを用いた CQIの送信と上りスケジューリング要求信号 SR が同時に発生する場合が考えられる。そのような移動体通信システムにおいては、 S T602の判断では、 AckZNack専用チャネルの割当てがあるか否かで判断する方 が良い。更に付けカ卩えると、下りデータを受信していない場合に AckZNack専用チ ャネルが移動端末に割当てられな 、ような移動体通信システムであっても、この判断 を用いることが可能である。
[0052] 実施の形態 2.
上記実施の形態 1では、 AckZNack専用チャネルを用いて AckZNack信号かつ /または CQI信号を送信しているときに、 S—RACHを用いて上りスケジューリング 要求信号 SRを送信する場合、移動端末は、上りスケジューリング要求信号 SRを送 信して 、る間、 AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号の送信を停止して 、た。 上りスケジューリング要求信号を送信して 、る間、 AckZNack信号かつ Zまたは C QI信号の送信を停止することにより、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (AckZNack専用チャネルと S -RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア 方式を使用せずに済むので、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無 線リソース負荷の増加を防ぐとともに、低 、PAPRを保証するシングルキャリア方式で の送信を実現していた。
以下説明する実施の形態 2では、 AckZNackシンボル送信停止(DTX)を行った 場合に、 AckZNack専用チャネル上のシンボルの通信性能に悪影響を出に《す
るための、 AckZNack専用チャネルでのマッピング方法につ!、て説明する。
[0053] 実施の形態 1においては、図 52を用いて、 S— RACHを用いた上りスケジユーリン グ要求信号 SRの送信力も上りデータ送信までの処理を説明した。つまり、上りスケジ ユーリング要求信号 SR (preamble or/and message)の送信には、図 7のように プレアンブルとメッセージをまとめて 1度に送るため、長い送信期間が必要となるもの と、図 8のように、プレアンブルとメッセージをそれぞれ分けて送るため、それぞれの 送信期間が短くなるものがある。
上りスケジューリング要求信号 SRの送信期間が長くなる場合は、 AckZNackかつ Zまたは CQIを送信できな!/ヽ(ACKZNACKシンボルかつ Zまたは CQIシンボル の DTX)期間が長くなり、上りスケジューリング要求信号 SRの送信期間が短くなる場 合は、 AckZNackかつ Zまたは CQIを送信できない期間は短くなる。それぞれの場 合にぉ 、て、上りスケジューリング要求信号 SRを送信して!/、る期間の AckZNackシ ンボル情報かつ Zまたは CQIシンボル情報の送信誤りによる通信品質の低下を防ぐ ための方法について、以下に説明する。
[0054] まず、図 7の処理の場合について説明する。図 7に示す上りスケジューリング要求信 号 SRの送信は、プレアンブルとメッセージをまとめて一度に送信するので、 AckZN ackかつ Zまたは CQIを送信できない期間が長くなり、図 5のように、 1サブフレーム 程度の期間になるとする。この期間中に発生し得る AckZNackシンボル情報かつ Z または CQIシンボル情報の送信誤りによる通信品質の低下を防ぐため、この実施の 形態 2では、 AckZNack専用チャネルで送るシンボルのパターンを、 1サブフレーム 長のパターンを 2回繰り返し、 1送信時間区間 (TTI)単位で更新されるようにマツピン グすることとした。
また、通信品質を確保するため、 1サブフレーム長のシンボルパターンでは、重要 な情報(上位ビット)を優先して繰り返し数を多くするようなシンボルの組み合わせに する。 AckZNack専用チャネルで送信するシンボル情報の具体的なマッピング例を 説明したものが、図 9と図 10である。
[0055] 図 9は AckZNack専用チャネルで送信する AckZNackシンボルのマッピング例 を説明した説明図である。図 9はこれまでに、 3GPP (3rd Generation Partnersh
ip Project)で提案されてきた AckZNack専用チャネルへのシンボルマッピング例 を示したものである(例えば、非特許文献 2を参照)。
AckZNackシンボルのみの場合(図 9 (a) )、 CQIシンボルのみの場合(図 9 (b) )、 CQIシンボルと Ack/Nackシンボルをそれぞれ多重してロングブロック LBにマツピ ングした場合(図 9 (c) )につ 、て、それぞれ、送信時間区間長 (TTI)でシンボルマツ ビング構成が示されている。
[0056] この実施の形態 2で提案するシンボルパターンは、 AckZNackかつ Zまたは CQI が長期間(= 1サブフレーム)送信できない場合においても、 1TTI内で、 1サブフレ ーム長のシンボルパターンを 2回繰り返すことにより、 AckZNackかつ Zまたは CQI の送信誤りを防ぎ、通信品質を向上させることを目的としている。
図 9に記載のシンボルパターンは、 CQIシンボルの場合、 1サブフレーム Aが CQI1 、 CQI2、 CQI3、 CQI4、 CQI5、 CQI1とマッピングされているのに対し、 1サブフレ ーム Bでは、 CQI2、 CQI3、 CQI4、 CQI1、 CQI2、 CQI1とマッピングされており、同 一のシンボルパターンで配列されて 、な 、。
よって、例えば 1サブフレーム Aが DTXされた場合は、 1TTI中で CQI5は一度(1 つの LB)も送信されないことになる。 CQIと AckZNackが時系列に多重されるシン ボルパターンもまた、 1サブフレーム Aと 1サブフレーム Bで同一のシンボルパターン で配列されていない。
[0057] 本発明で提案する CQIシンボルのマッピング案と CQIと AckZNackの多重マツピ ング案をしめしたものが、図 10である。
まず、図 10 (a)の CQIシンボルマッピング例では、 1TTI内の 1サブフレーム目(1 sub -frame A)と 2サブフレーム目(1 sub— frame B)で同じシンボルマッピング パターンを繰り返す構成になっている。また、サブフレーム長のシンボルマッピングは 、優先順位の高 、シンボル(CQIの上位の桁を示すシンボル:本例では CQI1)を数 多く繰り返すようにしている。
さらに、図 10 (b)の CQIと Ack/Nackの多重マッピング例でも、 1TTI内の 1サブフ レーム目(1 sub -frame A)と 2サブフレーム目(1 sub— frame B)で同じシン ボルマッピングパターンを繰り返し、サブフレーム長のシンボルマッピングは、優先順
位の高!、シンボル (AckZNackなど)を、ショートブロック SBの周辺に配置するように している。
[0058] この実施の形態 2にお!/、ては、優先順位の高 、シンボルとして、 AckZNackと CQ Iの上位ビット(CQI1が最上位ビット)を考えている。 AckZNackは下りデータの受信 結果であり、このビットが基地局側でうまく受信できないと、該当するパケットデータの 再送が発生してしまうと 、う問題が起こるため、シンボル配置にぉ 、て優先順位を高 くする必要がある。下りデータの受信状態を示す CQIビットも、上位のビットは、送信 誤り等に対応できるよう、優先的に配置する必要がある。
[0059] このように、上りスケジューリング要求信号 SRを送信して!/、る間、 AckZNack情報 が送信されな 、リスクや、シンボルの重要度を考慮したシンボルマッピング方法での マッピングパターンは、この実施の形態 2に説明した図 10のパターンに限る必要はな い。
シンボルマッピングについては、図 10に示す通りでなくても、この実施の形態 2を実 現することが出来る。よって、シンボルマッピングについての考え方について以下に 述べ。。
(1)優先順位の高 、シンボルを数多く繰り返す。 (2)優先順位の高 、シンボルを、 ショートブロック SBの周辺に配置するようにして!/、る。
通常、 AckZNackや CQIの上位ビット(CQI1が最上位ビット)は優先順位が高い シンボルである。
[0060] AckZNackは下りデータの受信結果であり、このシンボルが基地局側でうまく受信 できないと、該当するパケットデータの再送が発生し、結果として下りデータのスルー プットが落ちてしまうという問題が起こるため、シンボル配置において優先順位を高く する必要がある。
下りデータの受信状態を示す CQIビットも、上位のビットは、送信誤りが発生した場 合、移動端末で測定した下り通信路品質と基地局が受信した下り通信路品質の誤差 が大きくなり、基地局による適切なスケジユーリンが不可能となり、結果として移動体 通信システム全体の下りスループットの低下につながる。そのため、下りデータの受 信状態を示す CQIビットも、上位のビットは、シンボル配置において優先順位を高く
する必要がある。
[0061] AckZNackと CQIの優先順位は、それぞれの信号の所望の誤り率に従う。
繰り返し (repetition)数を多くすることは、基地局での受信電力を増カロさせることが 出来るので、繰り返し (repetition)数が多 、シンボル程誤りにくくなる。
ショートブロックは、受信復調の際に位相補償として用いることが考えられているの で、ショートブロックと該当シンボルとの送信時間差が少ない程、正確に位相補償さ れるので、ショートブロックの周辺に配置されたシンボル程誤りにくくなる。
また、 Ack/Nack情報(Ack/Nack、 CQI)のシンボルマッピングは、あらかじめ 決められたいくつかのパターンが存在し、その中力も移動局が選択してもよいし、基 地局からパターンを指定されてもよいし、また、動的に割り当てられてもよい。上記説 明のように、 S—RACHを用いた上りスケジューリング要求信号 SRの送信により、一 時的に AckZNack専用チャネルによる AckZNackシンボルかつ Zまたは CQIシン ボルを長期間(= 1サブフレーム)送信できない場合に、 AckZNack専用チャネル の情報シンボルの送信誤りを防ぎ、高 、通信品質を維持することができる。
[0062] 次に、図 8のシーケンスのように、 1回の上りスケジューリング要求信号 SRの送信期 間が十分短い場合について説明する。
図 6の ST605において、図 8で示すフローチャートのように、上りスケジューリング要 求信号 SRを送信する際に、プレアンブルとメッセージを分けて送信したり、プレアン ブルと小サイズのメッセージを一緒に送信する場合、上りスケジューリング要求信号 S Rの送信に要する期間は短くなる。したがって、上りスケジューリング要求信号 SRの 送信中に送信が停止される AckZNack専用チャネルにおける AckZNackシンポ ルかつ Zまたは CQIシンボルの送信停止期間も短くなる。
このような場合において、上りスケジューリング要求信号 SRの送信に用いる S—RA CHと、 AckZNack専用チャネル力 時間一周波数でどのように割り当てられている かの 1例を示したもの力 図 11である。
[0063] 図 8のシーケンス図における上りスケジューリング要求信号 SRの情報量は十分に 短いため、図 11において、移動端末 UE1の S—RACHが時間一周波数に割り当て られる領域は、 1つの時間一周波数単位領域の中の、先頭のデータシンボルブロック
分だけとなって 、る。これと同タイミングで送信される AckZNackシンボルある!/、は C QIシンボルは、 AckZNack専用チャネルのロングブロック LB 1のシンボルである。 移動端末 UE1の S—RACHによる上りスケジューリング要求信号 SRが送信されてい る間、ロングブロック LB1のブロックの Ack/Nack情報シンボルあるいは CQIシンポ ルは送信されない。
[0064] 図 12は、 AckZNack専用チャネルで送信する AckZNackシンボル、 CQIシンポ ルのマッピング例を説明した説明図である。
図 10と異なり、図 12では、 1TTI内の 1サブフレーム目(1 sub -frame A)と 2サ ブフレーム目(1 sub— frame B)で異なるシンボルをマッピングし、 TTI内で、優先 順位の高!ヽ Ack/Nackまたは上位の CQIビットを数多く配置するようにして!/、る。 図 12 (a)〖こ示すように、 CQIシンボルのみの場合、上りスケジューリング要求信号 S Rの送信が発生した場合、送信されなくなる可能性のあるロングブロック LBの位置に (例えば LB1)、優先度の高いシンボル CQI1を割り当てるとともに、次のロングブロッ ク LB2にも同じ CQI 1を割当てて!/、る。
これにより、上りスケジューリング要求信号 SRの送信が発生した場合であっても、最 も重要なシンボル CQI1を 2つ目のロングブロック LB2で送信することができ、かつ、 上りスケジューリング要求信号 SRの送信が発生しな 、場合でも、最も重要なシンポ ル CQI1を 4回送信することにより、通信誤り時の品質劣化を防ぐことができる。
[0065] また、図 12 (b)に示すように、 CQIシンボルと Ack/Nackシンボルを多重してマツ ビングする場合、上りスケジューリング要求信号 SRの送信が発生した場合、送信され なくなる可能性のある LBの位置に (LB1)、優先順位の低!、シンボル CQI5を割り当 てることにより、上りスケジューリング要求信号 SRの送信が発生して、 CQI5シンボル が送信できなかった場合でも、他の優先順位の高 、シンボルは繰り返し数を減ずるこ となく送ることが可能であるので、通信品質を維持することができる。
[0066] なお、シンボルの重要度に応じたシンボルマッピング方法でのマッピングパターン は、この実施の形態 2に説明したパターンに限る必要はない。シンボルマッピングの 考え方は、既に説明したため省略する。また、 AckZNack情報 (AckZNack、 CQI )のシンボルマッピングは、あらかじめ決められたいくつかのパターン力も移動端末な
、し基地局が選択してもよ 、し、動的に割り当てられてもよ!/、。
[0067] また、図 11にあるように、移動端末 UE1の S—RACHが時間 周波数に割り当て られる領域が、一部の時間のデータシンボルブロック分だけとなって 、る場合として、 図 8のフローチャートのように S-RACHで送信する情報が十分小さ 、場合のみなら ず、図 7のフローチャートのように、上りスケジューリング要求信号 SRの情報量が多い 場合も考えられる。
この場合は、 S—RACHを周波数方向に帯域を広げた時間一周波数領域に割り 当てて送信することにより、少ない時間で送ることができる。具体的には、図 11の割り 当て時と比べ、上りスケジューリング要求信号 SRの送信に、周波数方向に広い時間 一周波数領域を割り当てる、もしくは、周波数方向に連続した、複数の時間-周波数 単位領域を割り当てることになる。
[0068] 実施の形態 1及び実施の形態 2では、 AckZNack専用チャネルにおいて移動端 末毎に AckZNack情報が CDM多重されて 、ることを前提とした力 複数の移動端 末の AckZNack情報を TDM多重や FDM多重する方法もあり、そのような場合に おいても、上記実施の形態 1で説明した発明を適用することは可能である。
以上のようにすれば、 S— RACHにて上り送信要求信号 SRのシンボルを割り当て た時間一周波数領域と同じタイミングに割り当てた上り AckZNackシンボルかつ Z または CQIシンボル力 上りスケジューリング要求信号 SR送信期間中、変調'送信で きない場合 (DTX)においても、無線リソースを効果的に利用し、かつ、上りの通信品 質を維持、あるいは、劣化を最小限に抑えることが出来るという効果を得ることができ る。
[0069] 実施の形態 3.
上記実施の形態 1では、 S— RACHを用いて上りスケジューリング要求信号を送信 して 、る間、 AckZNack専用チャネルを用いた AckZNack信号かつ Zまたは CQI 信号の送信を停止することにより、 2種類の帯域に割り当てた 2つの物理チャネル (A ckZNack専用チャネルと S— RACH)のデータを同時に送信するマルチキャリア方 式を使用しな 、ことにより、一時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線 リソース負荷の増加を防ぐとともに、低 、PAPRを保証するシングルキャリア方式での
送信を実現していた。
以下、この実施の形態 3では、 AckZNackかつ Zまたは CQIと上りスケジユーリン グ要求信号 SRを同じ物理チャネルを用いて送信することにより、より広いカバレッジ と低 ヽ PAPR (ピーク対平均電力比)を実現する SC— FDMA方式で送信を実現す る方法について説明する。
[0070] この実施の形態 3では、移動端末が、上りスケジューリング要求信号 SRを S— RAC Hではなぐ AckZNack専用チャネルにマッピングして、送信を行うものである。上り スケジューリング要求信号 SRを AckZNack専用チャネルで送信することにより、一 時的な物理チャネルの増加による通信システムの無線リソース負荷の増加を防ぐとと もに、低い PAPRを保証するシングルキャリア方式での送信を実現できる。これにより 、ある移動端末で一時的に送信すべき制御信号 (L1ZL2 control signaling)が 増えた場合にも、システムの無線リソース負荷の増加を防ぐとともに、低い PAPRと、 高い通信品質を保証するシングルキャリア方式での送信を実現できる。
[0071] ここで、 AckZNacK専用チャネルはあらかじめ無線リソースがスケジュールされたス ケジュールドチャネルである。前述したように、非特許文献 4において、同期ランダム アクセス SRAをスケジュールドチャネルに割当てることが検討されていることは述べた 。しかし、非特許文献 4では、スケジュールドチャネルとして、どのようなチャネルを用 いるか、また、物理的リソースとして時間 周波数領域をどのように割当てるかについ て、何も記載されていないため、 AckZNack専用チャネルとは別の時間—周波数領 域にスケジューリングリクエスト SR専用の lbitの物理リソースを割当てたチャネルを 設けた場合は、上り AckZNackかつ Zまたは CQIと上り SRを同時に送信しなけれ ばならない状況が生じてしまい、それぞれの信号が時間的に同時に送信されてしまう 。この場合、シングルキャリア伝送とはならず、マルチキャリア伝送となってしまうため PAPRが高くなつてしまうという問題が生じる。
[0072] このような問題を解決するため、この実施の形態 3では、移動端末が、上りスケジュ 一リング要求信号 SRを、 AckZNack、 CQIとともに、 AckZNack専用チャネルにマ ッビングして、送信を行うものである。
移動端末のシングルキャリア伝送の要請を満たすために重要なことは、上りリンクの
時間同期が取れて 、る状態であって、上りデータの送信を行って 、な 、移動端末に おいて、同時に送信する必要が発生する可能性のある信号である「AckZNack」「C QIJ「上りスケジューリング要求信号 SR」の全てを AckZNack専用チャネルを用いて 送信する点にある。上りスケジューリング要求信号 SRを AckZNack、 CQIとともに、 AckZNack専用チャネルで送信することにより、一時的な物理チャネルの増加によ る通信システムの無線リソース負荷の増加を防ぐとともに、低 ヽ PAPRを保証するシ ングルキャリア方式での送信を実現できる。
これにより、ある移動端末で一時的に送信すべき制御信号 (L1ZL2 control sig naling)が増えた場合にも、システムの無線リソース負荷の増加を防ぐとともに、低い PAPRと、高 、通信品質を保証するシングルキャリア方式での送信を実現できる。
[0073] 図 13は、上りスケジューリング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を 説明するフローチャートである。図 14は、 Ack/Nack専用チャネルで送信する上り スケジューリング要求信号のマッピング例を説明した説明図である。
以下、図 13を用いて、この発明の実施の形態 3に係る移動端末の動作を説明する 。なお、図 13において、図 6と同一の符号は同一または相当部分を示すので説明は 省略する。
[0074] 移動端末は、上り送信を行わず、下りデータを受信すると同時に、上りにて、受信デ ータに対する AckZNackかつ Zまたは CQIを専用物理チャネルで送信している。
AckZNack専用チャネルでは、移動端末を CDM、 FDM、 TDMのいずれかの方 法で多重されている。移動端末において、上りデータ送信要求が発生する(ST601) と、 ST602において、下りデータの受信状況が確認される。
この実施の形態 3では、下りデータを受信しているため、 ST1301へ進み、 AckZ Nack専用チャネルを用いて、 AckZNack情報とともに、上りスケジューリング要求 信号 SR (preamble相当のみ、あるいは、 preambleと message相当部分)を送信す る。
[0075] ST1301における、上りスケジューリング要求信号 SRの送信から上りデータ送信ま でのシーケンスを示したもの力 図 8である。 1回の上りスケジューリング要求信号 SR の情報サイズが小さぐ送信期間が短い場合、上りスケジューリング要求信号 SRを A
ckZNack専用チャネルで送信することは、無線リソース利用の効率化、及び AckZ Nackや上りスケジューリング要求信号 SRのようなサイズの小さい L1ZL2制御信号 送信(L1/L2 control signaling)の通信品質を確保するという 2つの側面におい て非常に有効である。
[0076] AckZNack専用チャネルにおける 1サブフレーム長の時間一周波数領域は、 6つ のロングブロック LBと言われるデータシンボルブロックと、ショートブロック SBと 、われ る物理チャネル同期用シンボルブロックカゝら構成される。
この実施の形態 3においては、上りスケジューリング要求信号 SRと AckZNack情 報かつ Zまたは CQI情報とを 1TTI ( = 2サブフレーム)分の時間一周波数領域内で 、あら力じめ決めた位置関係で多重した際のシンボルマッピングの一例を示して!/、る
[0077] 図 14は、 CQIと AckZNack情報が多重されて!、る場合にぉ 、て、これに上りスケ ジユーリング要求信号 SRを更に割り当てる時のシンボルマッピング例である。ここで は、 Ack/Nack、 CQI、上りスケジューリング要求信号 SRを多重し、 1TTI単位でマ ッビング、更新するものとする。
[0078] まず、上りスケジューリング要求(UL scheduling request)は送信時間区間(T TI)長( = 2サブフレーム長)の時間一周波数領域で、先頭のシンボルブロック (LB1 )にマッピングされる。上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされて送信され るのは、最速で 1回 Z2サブフレームである。 SRシンボルの内容は 1ビット長でリクェ スト有 Zリクエスト無の情報となる。
シンボルマッピングについては、図 14に示す通りでなくても、この実施の形態 3を実 現することが出来る。よって、シンボルマッピングについての考え方について以下に 述べ。。
[0079] (1)優先順位の高 、シンボルを数多く繰り返す。 (2)優先順位の高 、シンボルを、 ショートブロック SBの周辺に配置するようにして!/、る。
通常、 AckZNackや CQIの上位ビット(CQI1が最上位ビット)、上りスケジユーリン グ要求信号 SRは優先順位の高いシンボルである。
AckZNackは下りデータの受信結果であり、このシンボルが基地局側でうまく受信
できないと、該当するパケットデータの再送が発生し、結果として下りデータのスルー プットが落ちてしまうという問題が起こるため、シンボル配置において優先順位を高く する必要がある。
下りデータの受信状態を示す CQIビットも、上位のビットは、送信誤りが発生した場 合、移動端末で測定した下り通信路品質と基地局が受信した下り通信路品質の誤差 が大きくなり、基地局による適切なスケジユーリンが不可能となり、結果として移動体 通信システム全体の下りスループットの低下につながる。そのため、下りデータの受 信状態を示す CQIビットも、上位のビットは、シンボル配置において優先順位を高く する必要がある。
[0080] また、上りスケジューリング要求信号 SRが基地局側で誤って受信された場合を考え る。移動端末が上りスケジューリング要求 SR「無し」であるにも関わらず、基地局側で 「有り」と誤受信した場合、不要な上りリソースを移動端末に対して割当てることとなり、 無線リソースの無駄となる。
一方、移動端末が上りスケジューリング要求 SR「有り」であるにも関わらず、基地局 側で「無し」と誤受信した場合、上りスケジューリング要求 SRの再送が必要となり、結 果として上りスループットが低下するという問題が発生する。
Ack/Nackと CQIと上りスケジューリング要求信号 SRの優先順位は、誤り率に従
[0081] 繰り返し (repetition)数を多くすることは、基地局での受信電力を増カロさせることが 出来るので、繰り返し (repetition)数が多 、シンボル程誤りにくくなる。
ショートブロックは、受信の復調の際に位相補償として用いることが考えられている ので、ショートブロックと該当シンボルとの送信時間差が少ない程、正確に位相補償 されるので、ショートブロックの周辺に配置されたシンボル程誤りにくくなる。
[0082] ここまでのシンボルマッピングの考え方は、 AckZNack専用チャネル内にて CQIと AckZNackが TDMにより多重されて!、る場合を示して 、るが、別の方法で多重さ れて 、る場合であっても、上りスケジューリング要求信号 SRをマッピングする方法とし て、上記シンボルマッピングの考え方は適用可能である。
また、上りスケジューリング要求信号 SRについては、「リクエスト有り = ( ' 1,)、「リク
ェスト無し = ( '〇')」として記している力 この限りではなぐ例えば「リクエスト有り = ( '
0' )、 「リクエスト無し = ( ' 1 ' )」と反対でも良い。更に言えば、リクエストの有無を示す ことが出来れば良い。
このビットの値設定にっ 、ては、次のような 2つの設定例が考えられる。
[0083] 第一の設定例は、上りスケジューリング要求信号 SRがない場合は、常に 0を送信す る。一方、図 8のフローチャートにおいて移動端末が上りスケジューリング要求信号 S Rを送信する場合は、「リクエスト有り( = ' 1 ' )」を送信し、次の送信時間区間 (ΤΠ)で 0を送信するものである。
受信エラーがなければ、基地局力 移動局に送信しているはずの"上りデータリソ ース割当て(Uplink Data Resource Allocation) "が届かない場合、移動端末 は基地局側で受信エラーが発生したと判断し、再度上りスケジューリング要求信号 S R「リクエスト有り = ( ' 1 ' )」を送信する。
[0084] 第一の設定例を図 28、図 29及び図 30を用いて更に詳しく説明する。
図 28はシーケンス図であり、図 29は移動端末内の処理フロー図である。図 30は基 地局内の処理フロー図である。
図 28において、時間 Tは、基地局による上りリソース割当てを受けるまでの期限 (上 限値)を示し、移動端末にぉ 、て時間 Tを実現するためにはタイマーなどが用いられ る。
図 29を中心に第一の設定例の動作について説明する。
[0085] まず、基地局における上りスケジューリング要求信号 SRの受信エラーが発生しない 場合について説明する。シーケンス図としては、図 28の (i)が受信エラーが発生しな い場合を示している。
ST2901にて上りデータ送信の要求が発生した力否かを判断する。要求が発生し た場合、 ST2902へ進む。発生しな力つた場合は、 ST2901の判断へ戻る。
ST2902にて AckZNack専用チャネルにおいて上りスケジューリングリクエスト有 り(図 14においては、 LB1に割当てられている UL Scheduling request=「1」)と する。
ST2903にて上りスケジューリング「有」を AckZNack専用チャネルにて送信する
。図 28では ST2801に相当する。
[0086] 上りスケジューリング「有」を AckZNack専用チャネルにて送信後、 ST2904にて AckZNack専用チャネルにお!/、て上りスケジューリングリクエスト無し(図 14にお!/ヽ ては、 LB1に割当てられている UL Scheduling request =「0」)とする。
ST2905にて基地局からの上りデータリソース割当て「Uplink Data Resource
Allocation]を受信したカゝ否かを判断する。つまり基地局からの上り送信割当てが あったカゝ否かを判断する。
ST2905【こて受信有りの場合 ίま、 ST2906へ進む。図 28で ίま ST2804【こネ目当する 。 ST2906では基地局力もの割当てに応じて、上りデータを送信する。
一方、 ST2905にて受信無しの場合は、 ST2907へ進む。 ST2907では、基地局 からの「Uplink Data Resource Allocation を受けるまでの期限を越えている か否かを判断する。つまり移動端末が上りスケジューリング要求信号 SR「有り」を送信 してからの時間が図 28に示す時間 Tを越えている力否かを判断する。
[0087] ST2905【こて時 f¾†Tを越えて!/ヽな!ヽ場合 ίま、 ST2908へ進む。 ST2908で ίま、上り スケジューリング「無」を Ack/Nack専用チャネルにて送信する(図 14においては、 LB1に割当てられている UL Scheduling request=「0」)。
ST2908にて上りスケジューリング「無」を AckZNack専用チャネルにて送信後、 S T2905の半 I』断【こ戻る。図 28で ίま ST2802、 ST2803【こネ目当する。
[0088] 次に基地局における上りスケジューリング要求信号 SRの受信エラーが発生した場 合について説明する。シーケンス図としては図 28の (ii)が受信エラーが発生した場 合を示している。
ST2901〜ST2906の説明は上記受信エラーが発生しない場合と同様であるため 省略する。
ST2907では、上記受信エラーが発生していない場合と同様に、基地局からの「U plink Data Resource Allocationを受けるまでの期限を越えているか否かを判 断する。つまり移動端末が上りスケジューリング要求信号 SR「有り」を送信して力もの 時間が図 28に示す時間 Tを越えている力否かを判断する。
[0089] ここで図 28の(ii)で示すように、 ST2807にお!/、て AckZNack専用チャネルに割
当てられている上りスケジューリングリクエストの有無を示す情報について受信エラー が発生している。よって、本来、基地局からの「Uplink Data Resource Allocati onjを受信するべきタイミング(図 28の (ii)の時間「 」)にて基地局力もの上り送信 割当ては行われない。よって、 ST2907では図 28の ST2811において、上りスケジュ 一リング要求信号 SR「有り」を送信して力もの時間が時間 Tを越えると判断する。 その場合、 ST2902に戻ることによって、 AckZNack専用チャネルにおいて上りス ケジユーリングリクエスト有り(図 14においては、 LB1に割当てられている UL Sched uling request =「1」)とし、上りスケジューリング要求信号 SRの再送を行う(ST290 3)。図 28では ST2811に相当する。
[0090] 次に、第一の設定例における基地局側の処理フローについて、図 30を用いて説明 する。
ST3001にて AckZNack専用チャネルに割当てられている上りスケジューリングリ タエストの有無を示す情報が「有り」を示すか否か判断する。「無し」を示す場合には、 ST3001の判断に戻る。
ST3001にて「有り」と判断した場合には、 ST3002にて当該 AckZNack専用チヤ ネルにて上りスケジューリングリクエストを送信してきた移動端末に対する上りスケジュ 一リング処理を行う。図 28で ίま ST2801、ある!/ヽ ίま、 ST2811【こネ目当する。
その結果を ST3003にて該当移動端末に対して上り送信割当てを行うために「Upl ink Data Resource Allocation」として送信する。図 28では ST2804、あるいは 、 ST2814に相当する。
[0091] また、第二の設定例は、上りスケジューリング要求信号 SRがない場合は、第一の設 定例と同様に、常に 0を送信する。一方、図 8のフローチャートにおいて、移動端末が 上りスケジューリング要求信号 SRを送信する場合は、 "Uplink Data Resource Allocation"が基地局から送信されるまで、「リクエスト有り(= ' 1 ' )」の送信を続け、 " Uplink Data Resource Allocation"受信後、「リクエストなし(= '0' )を送信す るものである。
[0092] 第二の設定例を図 31、図 32及び図 33を用いて、更に詳しく説明する。
図 31はシーケンス図であり、図 32は移動端末内の処理フロー図である。図 33は基
地局内の処理フロー図である。
図 32を中心に第二の設定例の動作について説明する。
まず、基地局における上りスケジューリング要求信号 SRの受信エラーが発生しない 場合について説明する。シーケンス図としては図 31の (i)が受信エラーが発生しない 場合を示している。
[0093] ST3201にて上りデータ送信の要求が発生した力否かを判断する。要求が発生し た場合、 ST3202へ進む。発生しなかった場合は、 ST3201の判断へ戻る。
ST3202にて AckZNack専用チャネルにおいて上りスケジューリングリクエスト有 り(図 14においては、 LB1に割当てられている UL Scheduling request=「1」)と する。
ST3203では、上りスケジューリングリクエストを AckZNack専用チャネルにて送信 を行う。図 31では ST3101に相当する。
[0094] ST3204にて基地局からの「上りデータリソース割当て(Uplink Data Resource
Allocation)」を受信したカゝ否かを判断する。つまり基地局からの上り送信割当てが あったカゝ否かを判断する。
ST3204にて受信有りの場合は、 ST3205へ進む。受信無しの場合は、 ST3202 へ戻る。図 31では ST3104に相当する。
ST3205では AckZNack専用チャネルにおいて上りスケジューリングリクエスト無 し(図 14においては、 LB1に割当てられている UL Scheduling request=「0」)と する。図 31で ίま ST3105にネ目当する。
ST3206では基地局力もの割当てに応じて、上りデータを送信する。
[0095] 次に基地局における上りスケジューリング要求信号 SRの受信エラーが発生した場 合について説明する。シーケンス図としては、図 31の (ii)が受信エラーが発生した場 合を示している。
移動端末としての処理フローは、上記受信エラーが発生しない場合と同様であるた め省略する。
図 31の(ii)について説明する。
ST3107において AckZNack専用チャネルに割当てられている上りスケジユーリ
ングリクエストの有無を示す情報について受信エラーが発生している。よって、本来、 基地局からの「Uplink Data Resource Allocation を受信するべきタイミング( 図 31の(ii)の時間「 't'」)にて基地局からの上り送信割当ては行われない。
[0096] し力し、第二の設定例においては、 ST3107に引き続いて ST3108でも AckZNa ck専用チャネルにおいて上りスケジューリングリクエスト有り(図 14においては、 LB1 に割当てられている UL Scheduling request=「1」)が送信されている。よって、 ST3108で送信された AckZNack専用チャネルに割当てられている上りスケジユー リングリクエストの有無を示す情報にっ 、て正常に受信したことにより、 ST3111にて 基地局から「Uplink Data Resource Allocation」が送信される。つまり移動端 末は、基地局からの上り送信割当てを受信する。
[0097] 次に、第二の設定例における基地局側の処理フローについて、図 33を用いて説明 する。
ST3301にて AckZNack専用チャネルに割当てられている上りスケジューリングリ タエストの有無を示す情報が「有り」を示すか否か判断する。「無し」を示す場合には、 ST3301の判断に戻る。
ST3301にて「有り」と判断した場合には、 ST3302にて当該移動端末への上りス ケジユーリング処理を実行している力否かを判断する。
ST3302にて実行していると判断した場合は(図 31では ST3102、 ST3103、 ST 3109、 ST3110に相当する)、 ST3303へ進む。 ST3303では現在実行中の上りス ケジユーリング処理を継続する。
[0098] ST3302にて実行していないと判断した場合(図 31では ST3101、 ST3108に相 当する)は、 ST3304へ進む。 ST3304では当該移動端末への上りスケジューリング 処理を開始する。
ST3303、あるいは、 ST3304にて当該移動端末への上りスケジューリング処理が 終了した場合、 ST3305にて当該移動端末に対して上り送信割当てを行うために「U plink Data Resource Allocation」として送信する。図 31では ST3104、あるい は、 ST3111に相当する。
[0099] 第一の設定例、第二の設定例について利点を説明する。
第一の設定例のメリットとしては、第二の設定例と比較して、以下の点が挙げられる
(1) AckZNack専用チャネルにて上りスケジューリングリクエストを基地局が受信し た場合に、当該移動端末への上りスケジューリング処理中であるか否かを判断する( 図 33 ST3302)必要がないので、基地局内の処理が簡略化できる。
[0100] 第二の設定例のメリットとしては、第一の設定例と比較して、以下の点が挙げられる
(l)AckZNack専用チャネルに割当てられている上りスケジューリングリクエストの有 無を示す情報について受信エラーが発生した時は、本来、基地局からの「Uplink Data Resource Allocation」を受信するべきタイミングから実際に「Uplink Dat a Resource Allocation を受信するまでの時間が短くなる。第一の設定例では、 図 28で示す通り、その時間は、「a」となる。一方、第二の設定例では、図 31に示す通 り、その時間は、「b」となる。
(2)移動端末内の処理において、基地局からの「Uplink Data Resource Alio cation」を受ける期限を越えているか否かを判断する(図 29 ST2907)必要がない ので、移動端末内の処理が簡略ィ匕できる。
[0101] 上記にて説明したスケジューリング要求信号 SRの第一の設定例、第二の設定例に ついては、実施の形態 1、実施の形態 6、実施の形態 7、実施の形態 8、実施の形態 9及び実施の形態 10でも用いることが出来る。
また、 AckZNackかつ Zまたは CQIを送信する必要がなぐスケジューリング要求 信号のみを送信する必要がある場合は、 AckZNack専用チャネルにて AckZNac k、 CQIの情報は送信せず、スケジューリングリクエストのみを送信してもよい。
[0102] 上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされる送信時間区間 (TTI)の先頭 L B (LB1)以外のロングブロック(LB2〜: LB6)には、 AckZNackシンボルと CQIシン ボルがマッピングされる。このマッピングでは、 Ack/Nackシンボルと、 CQIシンボル の中でも優先順位の高 、上位の桁の CQIが優先して繰り返しマッピングされる。図 1 4では、 1TTI ( = 2サブフレーム)の中で、 Ack/Nackシンボルが 3回、優先順位の 高!、CQI1と CQI2が 2回、繰り返しマッピングされて!/、る。
[0103] 上記説明のとおり、上りスケジューリング要求信号 SRの送信期間力 図 8のシーケ ンスにあるように十分短い場合には、 AckZNack専用チャネルに、上りスケジユーリ ング要求信号 SRを AckZNack情報シンボル (AckZNack、 CQI)とともにマツピン グすることにより、一つの移動端末で同時に複数の送信すべき「データ付随なしの L1 ZL2制御信号」が発生した場合にも、これらの重要な制御信号の通信品質を確保し つつ、システムの無線リソース負荷の増加を防ぐことができ、低い PAPRと、高い通信 品質を保証するシングルキャリア方式での送信を実現できる。
[0104] さらに、 AckZNack専用チャネルは、 S— RACHのような複数の移動端末による 通信競合を許すチャネル(contention based channel)ではないので、この方法 であれば、 S—RACHを用いる場合と比べ、上りスケジューリング要求信号 SR送信 で移動端末の識別番号 (UE-ID)を送信する必要がないというメリットも得ることがで きる。
よって、 SRの送信頻度が高い場合は、 SRを送信するための必要ビット数が小さい ために有効な手段であると言える。更に、 AckZNack専用チャネルは図 24に示す ように分離した狭帯域の複数の時間-周波数領域 (図 24 A、 B)が割り当てられる。 これにより AckZNack専用チャネルにて送信するスケジューリング要求信号 SRは周 波数選択性フェージングに強くなる。言い換えれば、 SRは周波数ダイバーシチゲイ ンを得ることが可能となる。
更に、上りデータ送信を行なっておらず、かつ、下りデータを受信している場合の S Rは S— RACHではなぐ AckZNack専用チャネルを用いて、移動端末から基地局 に対して送信するとした場合、 S— RACHのためにあら力じめ割り当てられて ヽた無 線リソース (周波数-時間領域)を UL— SCHなどに開放することが可能となり、無線リ
、ても効果的である。
[0105] AckZNack専用チャネルは、移動端末が、上りデータ送信を行なっておらず、か つ、下りデータを受信している状態において、既に使用しているチャネルである。従 つて、上りスケジューリング要求信号 SRを、 AckZNack、 CQIとともに、 AckZNack 専用チャネルにマッピングすることで、低い PAPRと、高い通信品質を保証するシン ダルキャリア方式での送信を実現できる効果に加えて、利用中の無線リソースを有効
に利用できるという利点がある。
また、上述したように、 AckZNack専用チャネルのようなスケジュールドチャネルで は、上りスケジューリング要求信号 SR送信で移動端末の識別番号 (UE— ID)を送信 する必要がないというメリットも得ることができるため、基地局側での受信において、処 理負荷を低減することができる。
加えて、 AckZNack専用チャネルは通常より狭い周波数帯域を割当てて使用する ため、単位時間で処理が必要な情報量が少ない。従って、送受信双方での処理時 間も短くなるため、上りスケジューリング要求信号 SRの送信力も送信開始までのシー ケンス(図 7の ST701〜ST703、図 8の ST801〜ST804)の処理遅延 (Latency) が短くなり、通信システム全体の処理の効率化'高速ィ匕に貢献することができる。
[0106] 一方、下りデータを受信して 、な 、場合にも、 AckZNack専用チャネルが移動端 末に割当てられるような移動体通信システムの場合が考えられる。具体的には、下り データが存在しない場合にも将来の下りスケジューリングのために、あるいは、基地 局と移動端末間の同期を保っために、移動端末力 下り通信路の品質の測定結果( CQI)を通知する場合が考えられる。そのような場合においても、 AckZNack専用チ ャネルを用いた CQIの送信と上りスケジューリング要求信号 SRが同時に発生する場 合が考えられる。そのような移動体通信システムにおいては、 ST602の判断では、 A ckZNack専用チャネルの割当てがある力否かで判断する方が良い。更に付けカロえ ると、下りデータを受信していない場合に AckZNack専用チャネルが移動端末に割 当てられな 、ような移動体通信システムであっても、この判断を用いることが可能であ る。
この実施の形態 3では、図 24に示すような分離した狭帯域の複数の時間-周波数 領域を独占的に割り当てられた AckZNack専用チャネルにつ 、て説明した。しかし 、この実施の形態 3については、図 23に示すような狭帯域ではない AckZNack専 用チャネルにおいても適応することが可能である。
[0107] 実施の形態 4.
移動端末がユーザデータ等の上りデータ(Uplink data、UL data)送信を行つ ていない場合であって、基地局から送信された下りデータ(Downlink data、 DL d
ata)を受信している場合、下りデータの受信結果である AckZNack信号及び下り通 信路品質を示す CQIを基地局に送信する必要がある。
また、移動端末に上りデータ送信の必要が生じた場合には、上りスケジューリング 要求信号 SRを基地局に送信する必要がある。
以下、 AckZNackと上りスケジューリング要求信号 SRを同時に送信する必要が生 じた移動端末が、 PAPRを増カロさせることなぐ同時にそれらの送信を行う方法を説 明する。
[0108] 上記実施の形態 3では、スケジューリング要求信号 SR、 Ack/Nack, CQIをともに AckZNack専用チャネルを用いて送信することで、低い PARRと、高い通信品質を 保証するシングルキャリア方式での送信を実現していた力 図 14に示すように、 Ack ZNack専用チャネル上にスケジューリング要求信号 SRの有無を示すシンボルをマ ッビングする必要があった。そのため、上記実施の形態 3を用いて、 AckZNack専 用チャネルに AckZNack、 CQIと上りスケジューリング要求信号 SR(SR)を TDMに て多重した場合以下 2つの課題が新たに発生する。
[0109] 第 1の課題について説明する。
SRを送信する必要がない場合においても、 SRがマッピングするための LBをあらか じめ割り当てなければならない。そのため、送信する必要がない情報に対して常に無 線リソースを割り当てなければならない。よって、無線リソースを有効に活用していると は言えな 、と 、う課題が発生する。
第 2の課題について説明する。
AckZNack専用チャネルに SRを TDMにて多重しな!、場合と比較して、 AckZN ackあるいは CQIの繰り返し回数が減少すると!/、うデメリットが発生する。 Ack/Nack 及び CQIは、データのように誤り訂正能力の高いエンコードが施されない場合がほと んどである。よって、基地局での受信エラーを防ぐために、同じ情報を繰り返して基地 局での受信電力を稼ぐことは受信品質を高めるために重要である (repetition)。そ の繰り返しに用いることができる LBの数が減ることは基地局の受信品質を保つと 、う 意味において可能な限り避けるべきである課題が発生する。
[0110] 新たな第 1の課題及び第 2の課題について解決する方法について以下説明する。
図 15は、上りスケジューリング要求信号を送信する移動端末の処理と、受信した基 地局の処理とを説明するフローチャートである。図 15は、移動端末が上りデータ送信 を行って!/ヽな 、場合であって、下りデータを受信して 、る場合の処理を示して 、る。
ST1500において移動端末は、上りデータ送信の要求が発生したか否かを判断す る。要求力 S発生して 、な 、場合 ίま(ST1500で No)、 ST1501へ進む。 ST1501に おいて移動端末は、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのいずれか一 方または両方をマッピングする。
マッピングの一例としては図 9を用いることができる。 ST1503において移動端末は 、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのいずれか一方または両方がマツ ビングされていることを示すコード (コード a)を乗算する。
[0111] このコード乗算は、変調部 10あるいはエンコーダ部 9により実施される。コード乗算 後、 ST1505の処理が実行される。
一方、 ST1500において要求が発生している場合は、 ST1502の処理が実行され る。 ST1502では、移動端末は、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIの いずれか一方または両方がマッピングされているほか、上りスケジューリング要求信 号 SRをマッピングする。
マッピングの一例としては図 14を用いることができる。 ST1504において移動端末 は、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのいずれか一方または両方と、 上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされていることを示すコード aとは異な るコード (コード b)を乗算する。このコード乗算は、変調部 10あるいはエンコーダ部 9 により実施される。コード乗算後、 ST1505の処理が実行される。コード aとコード bは 、基地局での判断の誤りを少なくするため、互いに直交したコードを用いても良い。
[0112] 移動体通信システムにおいて、 AckZNack専用チャネル内の複数の移動端末の 多重にコード多重を用いていた場合、 ST1505において、移動端末を識別するため のコード (コード A)を乗算する。このコード乗算は、変調部 10により実施される。コー ド乗算後、 ST1506が実施される。
ST1505において移動端末を識別するためのコード (コード A)が乗算されることか ら、 ST1503、 ST1504で乗算されるコード(コード a、コード b)は、 AckZNack専用
チャネル内に多重される移動端末が共通して用いることが可能である。コード aとコー A,またコード bとコード Aを乗算する順序は逆でも良い。 ST1506において移動端 末は基地局に対して AckZNack専用チャネルを送信する。
[0113] ST1507において、基地局は、 AckZNack専用チャネルにより送信された信号を 受信する。そして、基地局は、 AckZNack専用チャネルにより伝達された信号に含 まれる、複数の移動端末からの信号の分離を行うために、 AckZNack専用チャネル 内の移動端末多重用に用いたコードを乗算する処理を行う。
ST1508において、移動端末を示すコード (コード A)を用いて相関演算を行う。そ の結果が規定された閾値以上である場合は(ST1508で Yes)、当該移動端末から の AckZNack専用チャネルの受信とし、 ST1509の処理を実行する。
[0114] ST1508において行った相関演算の結果が規定された閾値未満である場合は(S T1508で No)、当該移動端末からの ACKZNACK専用チャネルの受信はないとし て終了する。コード Aを用いた相関演算は、復調部 24により実施される。 ST1509に おいて、基地局は、当該移動端末からの AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのみがマッピングされている力否かを判断するため、コード aを用いて相関演算 を行う。その結果が規定された閾値以上である場合は(ST1509で Yes)、当該移動 端末からの ACKZNACK専用チャネルに AckZNack、 CQIのみがマッピングされ て 、ると判断し (スケジューリング要求信号 SRはマッピングされて ヽな 、と判断し)、 S T1510の処理が実行される。
コード aを用 、た相関演算は、復調部 24ある 、はデコーダ部 25により実施される。 ST1510にお 、て基地局は、受信した当該移動端末からの AckZNack専用チヤネ ルには Ack/Nack、 CQIのみがマッピングされて!/、るとして処理を行う。
[0115] 一方、 ST1509においてコード aを用いて相関演算を行った結果が規定された閾 値未満である場合(ST1509で No)、 ST1511が実行される。 ST1511において基 地局は、当該移動端末からの AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのほ 、スケジューリング要求信号 SRがマッピングされて 、る力否かを判断するためにコ ード bを用 V、て相関演算を行う。その結果が規定された閾値以上である場合 (ST15 11で Yes)、当該移動端末からの AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIの
ほか、スケジューリング要求信号 SRがマッピングされていると判断し、 ST1512の処 理が実行される。
コード bを用いた相関演算は、復調部 24あるいはデコーダ部 25により実施される。 ST1512にお 、て基地局は、受信した当該移動端末からの AckZNack専用チヤネ ルには AckZNack、 CQIのほ力、スケジューリング要求信号 SRがマッピングされて いるとして処理を行う。一方、 ST1511においてコード bを用いて相関演算を行った 結果が規定された閾値未満である場合 (ST1511で No)、なんらかの受信エラーが 発生したとして終了する。
[0116] 上述の通り、図 15におけるコード aを乗算する ST1503、コード bを乗算する ST15 04、コード Aを乗算する ST1505部分は移動端末内のエンコーダ部 9、変調部 10で 実施される。コード a、コード b、コード Aの乗算部分の詳細な構成図を図 34に示して いる。
送信バッファ部 8内、あるいは、エンコーダ部 9内の AckZNack専用チャネル用シ ンボルパターン 3401に対して、 AckZNack、 CQIのいずれか一方または両方がマ ッビングされていることを示すコードであるコード a3402、あるいは、 Ack/Nack, C QIの!、ずれか一方または両方と、上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされ ていることを示すコードであるコード b3403を乗算する。
[0117] コード a3402とコード b3403はスィッチ 3404で切替えられる。スィッチ 3404の切替 え条件は図 34に示す通りである。
上りデータ送信要求が発生して 、る場合、つまり上りスケジューリングリクエストが有 る場合は、 AckZNack専用チャネル用シンボルパターン 3401にコード bが乗算され るように切り替わる。また、上りデータ送信要求が発生していない場合、つまり上りスケ ジユーリングリクエストが無い場合は、 AckZNack専用チャネル用シンボルパターン 3401にコード aが乗算されるように切り替わる。
コード a、あるいは、コード bが乗算された後、移動端末を識別するためのコード A34 05を乗算する。その後、変調部 10にて変調処理が行われる。
[0118] 上記説明のとおり、移動端末は、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQI のほか、スケジューリング要求信号 SRがマッピングされて!/、る場合とされて ヽな 、場
合で異なるコードを乗算することにより、 Ack/Nack専用チャネル内にてスケジユー リング要求信号 SR用のシンボルをリザーブする必要がなくなる。例えば、スケジユー リング要求信号 SRは、図 14に示す一番最初のロングブロック LB1にマッピングされ る力 スケジューリング要求信号 SRが送信されていない場合には、 LB1に AckZNa ck、 CQI等をマッピングすることが可能である。また、乗算されているコードによって、 基地局は、所定の移動端末力もの信号力 Sスケジューリング要求信号 SRを含んでいる か容易に識別できるので、スケジューリング要求信号 SRがマッピングされて 、る場合 とされて 、な 、場合で、適切な処理を行うことが可能である。
[0119] 従来技術である W— CDMAにおいては移動端末から同時に送信される複数のチ ャネルを分離するためにチャネル毎に異なるコード (チヤネライゼーシヨンコード)が乗 算され、移動端末から基地局に対して複数のチャネルが同時に送信される。
一方、この実施の形態 4においては、コードにより送信する情報(「AckZNack、 C QI」あるいは「AckZNack、 CQI、 SR」)の種類を分離するためにコードを用いる。 この実施の形態 4においては、移動端末から基地局に対して「AckZNack、 CQIJ あるいは「AckZNack、 CQI、 SR」のどちらかが送信され、コードにより分離された「 Ack/Nack, CQIJ「AckZNack、 CQI、 SR」が同時に送信されることはない。上記 点において、同時に送信される複数のチャネルを分離するためにコードを用いる従 来技術 (W— CDMA)と、この実施の形態 4は異なる。
[0120] この実施の形態 4を用いることにより、上記実施の形態 3を用いる場合と同様に以下 の効果を得ることが出来る。
上りデータ送信を行っていない場合であって、下りデータを受信している場合に、 A ckZNackとともに上りスケジューリング要求信号 SRを送信する必要が生じた移動端 末が移動端末内の PAPRを増カロさせることなぐ同時に、それらの送信を行うことが 出来るという効果を得ることが出来る。
[0121] また、 AckZNack専用チャネルによりスケジューリング要求信号 SRを送信すること により、 SRに UE— IDを付加する必要がないという効果を得ることが出来る。よって、 SRの送信頻度が高い場合は、 SRを送信するための必要ビット数が小さいために有 効な手段であるといえる。更に、 AckZNack専用チャネルは図 24に示すように分離
した狭帯域の複数の時間 周波数領域(図 24 A、 B)が割り当てられる。これにより AckZNack専用チャネルにて送信するスケジューリング要求信号 SRは周波数選択 性フ ージングに強くなる。
言い換えれば、 SRは周波数ダイバーシチゲインを得ることが可能となる。更に、上 りデータ送信を行なっておらず、かつ、下りデータを受信している場合の SRは S—R ACHではなぐ AckZNack専用チャネルを用いて移動端末力も基地局に対して送 信するとした場合、 S— RACHのためにあら力じめ割り当てられて 、た無線リソース( 周波数-時間領域)を UL— SCHなどに開放することが可能となり、無線リソースの有 効活用と!、う意味にお ヽても効果的である。
[0122] この実施の形態 4を用いることにより、上記実施の形態 3を用いる場合の効果に加 えて、以下の効果を得ることが出来る。
移動端末内にて SRが発生して ヽな 、場合にぉ 、て、 AckZNack専用チャネル内 の SRを送信するためのあら力じめ割り当てられた LBが不要となり、無線リソースを有 効に活用することが可能となる。更に、 SRをマッピングするための割り当てが不要に なるために、移動端末内にて SRが発生していない場合は、従来の AckZNack専用 チャネル内の AckZNackあるいは CQIの繰り返し回数を減らす必要がなくなり、 Ac kZNackあるいは CQIの基地局での受信品質向上という効果を得ることが可能とな る。
下りデータを受信して 、な 、場合にも、 AckZNack専用チャネルが移動端末に割 当てられるような移動体通信システムの場合が考えられる。具体的には、下りデータ が存在しない場合にも将来の下りスケジューリングのために、あるいは、基地局と移 動端末間の同期を保っために、移動端末から下り通信路の品質の測定結果 (CQI) を通知する場合が考えられる。そのような場合にぉ ヽても AckZNack専用チャネル を用いた CQIの送信と上りスケジューリング要求信号 SRが同時に発生する場合が考 えられる。そのような移動体通信システムにおいても、この実施の形態 4に用いること が可能である。
[0123] 以下、変形例を説明する。
第 1の変形例としては、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 CQIのみがマツ
ビングされているか否かを判断するために、コード a、あるいは、上りスケジューリング 要求信号 SRがさらにマッピングされていることを示すコード bのいずれか一方のみを 利用することが考えられる。
具体例としては、移動端末において、 AckZNack専用チャネルに AckZNack、 C QIのみがマッピングされる場合はコード aを乗算し、 Ack/Nack、 CQIのほ力 上り スケジューリング要求信号 SRがマッピングされている場合には、コード bを乗算せず に(ST1504を省略する)、 ST1505の処理を実行する。
[0124] 基地局は、 ST1509においてコード aを用いて相関演算を行う。その結果が規定さ れた閾値以上である場合は、 Ack/Nack、 CQIのみがマッピングされていると判断 して ST1510へ進む。
一方、 ST1509の相関演算を行った結果が規定された閾値未満である場合、 Ack ZNack、 CQIのほ力 上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされていると判 断し、 ST1512が実行される。
この第 1の変形例を用いると、コード数を削減することができ、移動端末内のコード を乗算する処理、基地局内のコードを用いて相関演算を行う処理を削減することが 可能となる。更に、コード数が減ることにより、 AckZNack専用チャネルに割当て可 能な移動端末の数が増えるという利点がある。
[0125] また、第 2の変形例としては、 AckZNack専用チャネルに多重される移動端末毎 に、 AckZNack専用チャネルに AckZNack, CQIのみ、あるいは、 Ack/Nack, CQIのほか上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされていることを示す二つ のコード (コード A、コード B)を割り当てることが考えられる。
具体例としては、移動端末において、 AckZNack専用チャネルに AckZNackと C QIのみがマッピングされる場合はコード Aを乗算し(ST1503)、 AckZNack、 CQI のほか上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされる場合にはコード Bを乗算 し(ST1504)、 ST1506へ進む。つまり移動端末毎に割り当てられたコードを用いる ために、 ST1505において移動端末を示すコードを更に乗算する必要はなくなる。
[0126] 基地局は、 ST1508において、当該移動端末を示すコード (コード A)を用いて相 関演算を行う。その結果が規定された閾値以上である場合は、当該移動端末から Ac
k/Nack, CQIのみがマッピングされていると判断し、 ST1510へ進む。 その結果が閾値未満である場合、更に ST1508において当該移動端末を示すコ ード (コード B)を用いて相関演算を行う。その結果が規定された閾値以上である場合 は、 Ack/Nack, CQIのほか上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされて ヽると半 IJ断し、 ST1512へ進む。つまり、図 15のステップのうち、 ST1509と ST1511 を省略することが可能となる。
[0127] また、この実施の形態 4では、 AckZNack専用チャネルに、 AckZNack、 CQIの みがマッピングされていることを示すコード aか、 Ack/Nack, CQIのほ力、上りスケ ジユーリング要求信号 SRがマッピングされていることを示すコード bのどちらかが Ack ZNack専用チャネル全体に乗算されて 、る。
第 3の変形例では、 AckZNack専用チャネル上の AckZNackと CQIがマツピン グされているロングブロックには、それを示すコード aを乗算し、 Ack/Nack専用チヤ ネル上の上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされているロングブロックには 、それを示すコード bを乗算する。
[0128] 具体的【こ ίま、図 15のステップのうち、 ST1503、 ST1504を省略し、その代わり【こ、 AckZNack専用チャネル上の AckZNackと CQIがマッピングされているロングブロ ックには、それを示すコード aを乗算し、 AckZNack専用チャネル上の上りスケジュ 一リング要求信号 SRがマッピングされているロングブロックには、それを示すコード b を乗算するステップを追加する。
また、基地局により実行されるステップのうち、 ST1509, ST1510, ST1511, ST 1512を省略し、その代わりに、 Ack/Nackと CQIがマッピングされているロングブロ ックであるか否かを判断するために、コード aを用いて相関演算を行う処理を追加す る。
[0129] 相関演算の結果が規定された閾値以上である場合は、基地局は、 AckZNackと C QIがマッピングされたロングブロックであると判断し、その後の処理を行う。相関演算 の結果が閾値未満である場合は、上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされ ているロングブロックであるかを判断するため、コード bを用いて相関演算を行う。 相関結果が閾値以上である場合は、上りスケジューリング要求信号 SRがマッピング
されたロングブロックであると判断し、その後の処理を行う。この場合、実施の形態 4 による効果にカ卩えて、 AckZNack専用チャネル上に上りスケジューリング要求信号 SRをマッピングするロングブロックの場所が自由に選べるという効果を得ることが出 来る。
[0130] 以下、第 4の変形例を説明する。
AckZNack専用チャネルのマッピングは SRを含むか否かに関わらず 1種類とする 。そのマッピングは例えば図 9を用いることが出来る。よって、 ST1501、 ST1502に おいて、 AckZNack専用チャネルに実際にマッピングされるのは AckZNack、また は Zかつ、 CQIのみとなる。
以降の移動端末内の処理は図 15と同様であるために説明を省略する。
[0131] AckZNack専用チャネルを受信した基地局においては、 ST1510において当該 移動端末からの SRは無しとして、 AckZNack専用チャネルの処理は AckZNack、 または Zかつ、 CQIのみがマッピングされて!/、るとして処理を行う。
また、 ST1512において当該移動端末からの SRは有りとして、 AckZNack専用チ ャネルの処理は AckZNack、または Zかつ、 CQIのみがマッピングされているとして 処理を行う。
[0132] 図 27は、実施の形態 4の第 4の変形例の AckZNack専用チャネルのマッピング例 を説明した説明図である。この実施の形態 4の第 4の変形例にて AckZNack専用チ ャネル内の SRをマッピングする必要がなくなり、更なる無線リソースの有効活用が可 能となる。また、移動端末力も上りスケジューリング要求信号 SRを送信する場合であ つても AckZNack、または Zかつ、 CQIの繰り返し回数を維持することが出来るため に、 SR有りを送信する場合であっても、基地局での AckZNack、または Zかつ、 C QIの受信品質を SR無しの場合と同様の品質に維持することが出来るという効果を得 ることが可能となる。つまり、この方法であれば、上りスケジューリング要求信号 SRを 送信したいときに、既に使用されている物理チャネル、無線リソースを利用できるだけ でなぐその無線リソースを用いて送信している他のデータに対し、その情報量や品 質にほとんど影響を与えないという効果を得ることができる。よって、基地局において 例えば上り AckZNack専用チャネルを無線リソースに割当てる際、その無線リソース
条件 (周波数帯域幅など)の選択に,上りスケジューリング要求信号 SRの送信による 影響を考慮する必要がない。
[0133] この実施の形態 4及びその変形例では、 AckZNack専用チャネル内の複数の移 動端末の多重方法力 SCDMで行われた場合にっ 、て説明した力 多重方法に FDM 、 TDMが用いられた場合にも適用可能である。この実施の形態 4及びその変形例に ついては、図 24に示すような分離した狭帯域の複数の時間-周波数領域を独占的に 割り当てられた AckZNack専用チャネルについて説明した。しかし、この実施の形 態 4及びその変形例については、図 23に示すような狭帯域ではない AckZNack専 用チャネルにおいても適応することが可能である。
[0134] 実施の形態 5.
図 16は、上りスケジューリング要求信号を送信する移動端末の処理と、受信した基 地局の処理とを説明するフローチャートである。
ST1601において移動端末は、上りデータ送信中である力否かを判断する。上りデ ータ送信中である場合、 ST1602へ進む。上りデータ送信中、つまり基地局より上りリ ソースをスケジューリングされて 、る移動端末にぉ 、ては、上りスケジューリング要求 信号 SRを送信する必要はないため、 ST1601にて上りデータ送信中である場合に は、 ST1604の判断を経由せずに ST1602へ進むという処理が可能である。言い換 えれば、 1つの移動端末においては、 UL— SCHにて上りデータと上りスケジユーリン グ要求信号 SRが並存することはなぐ SC— FDMAの関係を満たし、移動端末内の PAPRの増加をもたらすことはな 、と考えられる。
[0135] ST1602において、移動端末は、 UL— SCHへマッピングされているシンボルが上 りデータであることを示すコード (コード c)を乗算する。このコード乗算は、変調部 10 あるいはエンコーダ部 9により実施される。コード cの乗算後に ST1603へ進む。
ST1603において、上りデータを基地局よりスケジューリングされた UL— SCH中の リソースに対してマッピングし、 ST1607へ進む。一方、 ST1601において上りデータ 送信中でない場合、 ST1604へ進む。
ST1604において上りデータ送信の要求が発生した力否かを判断する。要求が発 生していない場合は、 ST1601へ戻る。要求が発生している場合は、 ST1605へ進
む。
[0136] ST1605において UL— SCHにマッピングされているシンボルが上りスケジユーリン グ要求信号 SRであることを示すコード (コード d)を乗算する。このコード乗算は、変調 部 10あるいはエンコーダ部 9により実現される。コード dの乗算後に ST1613へ進む 。 ST1613において、移動端末を識別するためのコード (コード A)を乗算する。この コード乗算は、変調部 10により実施される。コードの乗算後に ST1606が実施される 。 ST1606【こお!ヽて、上りスケジューリング要求信号 SR (resource request, prea mble、 messageなど)を UL—SCH中のリソースに対してマッピングし、 ST1607へ 進む。 ST1613と ST1606の処理の順序は逆でも構わない。コード cとコード dは、基 地局での判断の誤りを少なくするために、直交したコードを用いても良!、。
[0137] ST1607において移動端末は基地局に対して UL— SCHの送信を行う。 ST1608 において、基地局は移動端末から送信された UL— SCHの受信を行う。 ST1609に おいて基地局は、 UL—SCHに上りデータがマッピングされている力否かを判断する ためにコード cを用いて相関演算を行う。
その結果が規定された閾値以上である場合は、 UL— SCHに上りデータがマツピン グされていると判断して ST1610へ進む。コード cを用いた相関演算は、復調部ある いはデコーダ部により実現される。 ST1610において基地局は、 UL— SCHに上りデ ータがマッピングされて 、るとして処理を行う。
[0138] 移動端末は、あら力じめ基地局が割当てて通知した UL— SCH用の所定の無線リ ソースを用いて上りデータを送信しているため、基地局は、当該移動端末からの UL — SCHチャネル受信を他の移動端末力ものものと区別することができる。一方 ST16 09において、コード cを用いて相関演算を行った結果が規定された閾値未満である 場合は、 ST1614へ進む。
ST1614にお!/、て、基地局は UL— SCH内の移動端末多重用に用いたコード(コ ード A)を用いて相関演算を行う。その結果が規定された閾値以上である場合は(ST 1614で Yes)、当該移動端末からの UL— SCHの受信とし、 ST1611の処理を実行 する。 ST1614において行った相関演算の結果が規定された閾値未満である場合 は(ST1614で No)、当該移動端末からの UL— SCHチャネルの受信はないとして
終了する。コード Aを用いた相関演算は、復調部 24により実施される。
[0139] ST1611において基地局は、 UL— SCHに上りスケジューリング要求信号 SRがマ ッビングされている力否かを判断するため、コード dを用いて相関演算を行う。その結 果が規定された閾値以上である場合は、 UL— SCHに上りスケジューリング要求信 号 SRがマッピングされていると判断して ST1612へ進む。コード dを用いた相関演算 は、復調部 24あるいはデコーダ部 25により実現される。 ST1612において基地局は 、 UL— SCHに上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされているとして処理 を行う。
[0140] 上記説明のとおり、コード cとコード dにより UL-SCH内に上りデータがマッピングさ れて 、る力、上りスケジューリング要求信号 SRがマッピングされて 、るかを判断可能 であるため、 RACH (Non— S— RACH、 S— RACH)送信用に無線リソースをリザ ーブしておく必要がなくなるという効果を奏する(図 17)。よって、上り無線リソースを 効率的に使用できるという効果を得る。また、移動端末が上りスケジューリング要求信 号 SRの送信要求が発生した場合、従来の方法では RACH (Non— S— RACH、 S —RACH)用にリザーブされていた上りリソースタイミングまで基地局に対して SRを 送信することが出来な力つたが、いつでも移動端末力も基地局に対して上りスケジュ 一リング要求信号 SRを送信することが可能となる。
よって移動体通信システムとしての制御遅延を削減できるという効果を得る。更に、 上りスケジューリング要求信号が UL— SCHにマッピングされている場合、移動端末 の識別用のコード (コード A)で多重をしているため、複数の移動端末から同時にスケ ジユーリング要求信号 SRが基地局に送信された場合も、基地局側でこれらの端末か らのそれぞれのスケジューリング要求信号を判別して受信することができるため、 S— RACHを使った場合に起こり得る移動端末間のスケジューリング要求信号の衝突を 防ぐことができる。
[0141] また、この実施の形態 5は、移動端末が、上りデータ送信を行っていない場合であ つて、下りデータを受信している場合、上りにて下りデータ用の AckZNack、 CQI送 信と上りデータ (UL— SCH)の多重方法にも適用可能である。移動体通信システム としての動作は、図 16のフローチャートで示す処理と同様であるために省略する。
実施の形態 5と同様、 1つの移動端末においては、 UL— SCH内にて上りデータと 上りデータ送信を行って ヽな 、場合であって、下りデータを受信して 、る場合の AC KZNACK、 CQI送信が並存することはなぐ SC— FDMAの関係を満たし、移動端 末内の PAPRの増加をもたらすことはないと考えられる。
効果としては、上りデータ送信を行っていない場合であって、下りデータを受信して いる場合、上りにて下りデータ用の AckZNack送信用に AckZNack専用チャネル (図 23、図 24)を設ける必要がなくなることである。さらに、 AckZNack専用チャネル のために割り当てられて!/、た無線リソースを UL— SCHなどに開放することが可能と なる。よって上り無線リソースを効率的に使用できるという効果を得る。
[0142] 実施の形態 6.
移動端末がユーザデータ等の上りデータ(Uplink data、UL data)送信を行つ ていない場合であって、基地局から送信された下りデータ(Downlink data、 DL d ata)を受信している場合、下りデータの受信結果である AckZNack、 CQI信号を基 地局に送信する必要がある。
また、移動端末に上りデータ送信の必要が生じた場合には、上りスケジューリング 要求信号 SRを基地局に送信する必要がある。 Ack/Nack, CQIと上り SRを同時に 送信する必要が生じた移動端末が移動端末内の PAPRを増加させることなぐ同時 にそれらの送信を行う方法を説明する。
[0143] 非特許文献 1にて上りデータ送信を行なっておらず、かつ、下りデータを受信して いる場合の AckZNack、または Zかつ、 CQIは図 23に示すような広帯域の AckZ Nack専用チャネルで送信されることが開示されている。
非特許文献 4にて上りデータ送信を行なっておらず、かつ、下りデータを受信して V、る場合の SRを S—RACHにて送信することが開示されて!、る。
しかし、上記 2つの非特許文献 1及び非特許文献 4には、本発明の課題についての 示唆はない。本発明の課題について繰り返しになるが以下に説明する。
[0144] AckZNack専用チャネルを用いて上り AckZNackや CQIを送信する処理と、 S
RACHを用いて SRを送信する処理とを同時に実行しなければならな 、場合が生 じる。この場合、それぞれの信号は無相関であるため、時間的に同時に送信されると
シングルキャリア伝送とはならずマルチキャリア伝送となってしまう。無相関の信号が 時間的に同時に送信される場合、送信信号の時間波形のピークが高くなるため、 PA PRが高くなつてしまう。 PAPRが高くなると、移動端末の消費電力が増大し、さらには セルカバレッジが狭くなつてしまうという問題が生じる。さらには、 PAPRが高くなること により、ほかの移動端末やシステムへの妨害波となってしまうという問題も生じる。
[0145] 上り AckZNack、 CQIと SRを同時に送信しなければならない場合、移動端末内の PAPRの増加を抑えるためにはシングルキャリア伝送にすべきである。
従来技術に開示されている広帯域の AckZNack専用チャネルにて送信される Ac k/Nack,または Zかつ、 CQIと S— RACHにて送信される SRをそのまま用いた場 合は、移動端末がそれぞれの情報を同時に送信する必要が発生する場合が考えら れる。
そのため、この本実施の形態 6では、 Ack/Nack、または/かつ、 CQIと SRを、あ る一つの時間一周波数領域が独占的に割り当てられた AckZNack専用チャネル、 もしくは S—RACHのどちらか一つのチャネルで多重することを提示する。
[0146] その多重方法について以下に説明する。上りスケジューリング要求信号 SR、 Ack ZNack、 CQIをともに、図 23に示すようなある一つの時間一周波数領域が独占的 に割り当てられた AckZNack専用チャネル、もしくは図 25に示すような S— RACH のどちらか一方で送信する方法を説明する。
AckZNack専用チャネルと S— RACHは、どちらも、時間的にはサブフレーム単 位、周波数的には 1リソースユニット単位もしくはそれ以上の領域が割り当てられてい るため、どちらのチャネルでも本発明が適用可能となる。
[0147] この実施の形態 6では、 AckZNack、または Zかつ、 CQIと上りスケジューリング要 求信号 SRを同時に送信する必要が生じた場合、 Ack/Nack,または Zかつ、 CQI と上りスケジューリング要求信号 SRをともに S—RACHで送信する場合にっ 、て示 す。言い換えれば、下りデータを受信し AckZNack、または Zかつ、 CQIを送信す る必要がある移動端末であっても、上りスケジューリング要求信号 SR送信を行って ヽ る期間は、 AckZNack専用チャネルを用いないことを意味する。さらに、上りスケジ ユーリング要求信号 SRの送信を行っている期間は、 CQIの送信、あるいは AckZNa
ck送信及び CQIを S - RACHを用 、て送信し、 AckZNack専用チャネルを用 ヽな いようにしても良い。
[0148] 図 18は、上りスケジューリング要求信号を送信するまでの移動端末における処理を 説明するフローチャートである。以下、図 18を用いて移動端末の動作を説明する。な お、図 18において、図 6と同一のステップは同一または相当のステップを示すので説 明は省略する。
ST601から ST603は図 6と同様のステップである。 ST602において下りデータ受 信中であった場合、 ST1801が実行される。 ST1801において、移動端末は上りスケ ジユーリング要求信号 SRと AckZNack、 CQIを S— RACH上にマッピングして基地 局に対して送信する。移動体通信システムとしての処理は、図 52と同様であるため、 説明を省略する。
[0149] 次に S— RACH上のマッピング方法について以下に説明する。
第一のマッピング方法としては、 S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/ Nack、 CQIをマッピングする。図 19は、 S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack, CQIをマッピングした無線リソースを示す説明図である。
第二のマッピング方法としては、 S— RACH上にプレアンブル、 Ack/Nack、 CQI をマッピングする。上りスケジューリング要求信号 SRに必要なメッセージ情報は、次 の S—RACH送信タイミングにて送信する力、あるいは、基地局により割り当てられた 上りリソースにより送信する。
[0150] 図 20は、 S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack、 CQIをマツピン グした無線リソースを示す説明図である。
第三のマッピング方法としては、従来通り、 S— RACH上にプレアンブル、メッセ一 ジをマッピングするものである。上りリンクの時間同期が取れている状態で送信される S— RACH上のメッセージ内に Ack/Nack、 CQIを新たに追加する。図 21は、 S— RACH上にプレアンブルとメッセージ、 Ack/Nack、 CQIをマッピングした無線リソ ースを示す説明図である。
[0151] 上記説明のとおり、 AckZNack専用チャネルではなく S— RACHに上りスケジユー リング要求信号 SRと AckZNack情報シンボル (AckZNack、 CQI)を時間的に分
離してマッピングすることにより、時間的に分離して送信するために同時に送信するこ とにはならない。よって、一つの移動端末で同時に複数の送信すべき「データ付随な しの L1ZL2制御信号」が発生した場合にも、これらの重要な制御信号の通信品質 を確保しつつ、システムの無線リソース負荷の増加を防ぐことができ、低い PARRと、 高い通信品質を保証するシングルキャリア方式での送信を実現できる。
[0152] 更に分離した狭帯域の複数の時間-周波数領域にて AckZNack、 CQIを送信す る場合と比較して、図 23に示すようなある一つの時間一周波数領域が独占的に割り 当てられた AckZNack専用チャネル、もしくは図 25に示すような S— RACHのどち らか一方で AckZNack、 CQIを送信する本実施の形態の方法の場合、帯域幅が大 きくなる。
よって、独占的に割り当てた無線リソースにより送信可能な情報量が増えることにな る。よって、通信路の環境に応じて、 Ack/Nack, CQIの繰り返しパターン(回数な ど)を変更できるという効果を得ることが出来る。繰り返しパターンを通信路の環境に 応じて基地局からの指示により変更することで、 AckZNack、 CQIの受信品質を通 信路の環境によらず一定に保つことが可能となる。
[0153] 実施の形態 7.
移動端末が基地局と同期しており、かつ上りデータ(Uplink data、UL data)送 信も、下りデータ(Downlink data, DL data)受信も行なっていない場合、下りデ ータに対する AckZNackを上りで送信する必要もないため、 AckZNack専用チヤ ネルが存在しない。このような場合において、上り送信要求が発生した場合、上りスケ ジユーリング要求信号 SRを、 S—RACH用の無線リソースを使うことなぐ「サゥンディ ングリフアレンスシグナル」(サゥンデイング リファレンス シグナル、 Sounding Ref erence Signal (RS) )と呼ばれる上りの通信品質測定用の信号を利用して送信す る方法について説明する。
この方法であれば、 S— RACH用にリザーブされた無線リソースを開放できるだけ でなぐ Sounding RSの送信では、他の移動端末と共通の無線リソース領域を使う ため、リソースの効果的な利用ができる。更に、 1つのサゥンディングリフアレンス信号 (Sounding RS)という信号に、送信開始するチャネルの通信品質測定用と上りスケ
ジュール要求信号 SRと 、う 2つの機能を持たせることができる。
[0154] Sounding RSは、基地局が上りの通信品質を測定するために移動端末 UEから 基地局 eNBに送信される信号である。 3GPPでは現在、上りにおけるリファレンス信 号(Reference signal)として、復調目的のリファレンス信号(Demoduration RS) と、上りチャネルの品質測定目的のリファレンス信号(Sounding RS)の 2種類の信 号仕様について、議論されている。
非特許文献 3では現在複数の提案が併記されている状態であり、まだ仕様決定さ れていない。
この実施の形態 7では、上りデータの送信中のみサゥンディングリフアレンス信号 (S ounding RS)を送信する場合につ!ヽて考える。
[0155] この実施の形態 7における、上りデータ送信中の Sounding RSの無線リソース割 当ての一部を示したものが、図 35の(a)、(b)である。
まず、図 35 (a)は、サゥンデイング RSを 1つの時間-周波数領域の全帯域幅で 2TT I内の 2つのショートブロック(SB)に割当てた例を示している。図 35 (a)では、 1つの 時間 周波数領域の一部を 2つの移動端末 (UE1、 UE2)が利用した場合の無線リ ソース割当て方法が示されて!/ヽる。
図において、 501は移動端末 UE1のデータシンボル、 502は移動端末 UE1、 UE 2、及び、この時間-周波数領域を利用する全ての移動端末共通で利用する Soundi ng RS、 503は移動端末 UE1の復調(Demoduration)用 reference signal, 50 4は、移動端末 UE2のデータシンボル、 505は移動端末 UE2の復調(Demodurati on)用 reference signalである。これらの中で、 Sounding RS502領域として、 1 つの時間 周波数領域の全帯域幅での SB力 2TTI内で 2つ割当てられている。
[0156] 同様に、 Sounding RSを 1つの時間 周波数領域の全帯域幅で、 2TTI内の 2つ のロングブロック(LB)に割当てた例を示したものが図 35 (b)である。図 35 (b)では、 1つの時間—周波数領域の一部を、 3つの移動端末 (UE1、 UE2、 UE3)が利用す る場合の無線リソース割当て方法が示されている。図において、 506は移動端末 UE 1のデータシンボル、 507は移動端末 UE1の復調用 reference signal, 508は UE 2のデータシンボル、 509は移動端末 UE2の復調用 reference signal, 511は移
動端末 UE3のデータシンボル、 512は移動端末 UE3の復調用 reference signal である。そして、 510は、移動端末 UE1〜3及び、この時間—周波数領域を利用する 全ての移動端末共通で利用する Sounding RSであり、前述したように、 Sounding RS用の無線リソースには、 1つの時間-周波数領域の全帯域幅での LBが 2TTI内 に 2つ用意されている。
[0157] 図 35 (a)、(b)のいずれの場合においても、 Sounding RSは、 UE毎にコード多 重される。 Sounding RSは広い帯域の無線リソースを複数の端末で共有して使える ので、基地局が周波数フェージングの状況を測定でき、適切な上りスケジューリング が可能となる。また、それぞれの移動端末での信号をコード多重しているため、基地 局側では、各移動端末別に精度のよい品質測定が可能となる。
[0158] 移動局が基地局と同期していて、かつ、上りデータ送信がない状態から、送信要求 が発生する場合として、実施の形態 3で記述したように、下りデータを受信し、その下 り受信データに対する AckZNack、 CQIを上りで送信するために ACK/Nack専 用チャネルが割当てられて ヽる場合と割当てられて!/ヽな 、場合が考えられる。それぞ れの場合における、上りスケジューリング要求信号 SRの送信方法を示したもの力 図 37のフローチャートである。
[0159] まず、上りデータ送信要求の発生が確認されたら(ST5201)、下り受信データに対 する AckZNackを送信する AckZNack専用チャネルが上りで割当てられているか どうかを確認する(ST5202)。 AckZNack専用チャネルが上りで割当てられている 場合は、 AckZNack専用チャネルにて、 AckZNack、 CQIと共に上りスケジユーリ ング要求信号 SRを送信する(ST5204)。この場合の処理は、実施の形態 3で説明し たものと同じである。一方、 ST5202にて、 AckZNack専用チャネルが上りで割当て られていな力つた場合は、上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた上り品質測定 用の Sounding RS (Sounding Reference signal)を基地局に送信する(ST52 03)。
[0160] 下りデータを受信して 、な 、場合にも AckZNack専用チャネルが移動端末に割 当てられるような移動体通信システムの場合が考えられる。具体的には、下りデータ が存在しな 、場合にも将来の下りスケジューリングのために、あるいは基地局と移動
端末間の同期を保っために、移動端末から下り通信路の品質の測定結果 (CQI)を 通知する場合が考えられる。そのような場合においては、上記の通り ST5202の判断 が適していると考える。
一方、下りデータが存在する時のみ ACKZNack専用チャネルが移動端末に割当 てられるような移動体通信システムの場合が考えられる。そのような場合においては、 ST5202の判断にお!、て、下りデータの受信をして 、るか否かを判断しても良!、。
[0161] 図 37の ST5202の分岐で「No」となる条件、即ち、 ACKZNack専用チャネルの 割当てがない状態で、上り送信要求が発生した場合の具体的なシーケンス例につい て説明したものが図 36である。
本実施の形態としては移動端末と基地局間が同期していることを前提としている。よ つて本実施の形態の前に何らかの方法で同期がとられる必要がある。その方法の一 例として図 36では、移動端末力も基地局に対して非同期ランダムアクセス信号 (Non ― Synchronous Rrandom Access 送 した場合を示して ヽる。
[0162] 基地局 eNodeBは、 ST5101で、移動端末 UEから同期要求を受信し、要求をして きた移動端末を特定すると共に、この移動端末との同期を取り、移動端末が Active 状態になったことを確認する。更に、次の ST5102において、基地局は、同期確立を 移動端末に通知すると共に、上り、下りの通信路の設定に必要な制御情報で、かつ 、他の UEと共通に設定されるなどの理由で設定値がほぼ固定(semi— static)とな る L1ZL2制御情報を、併せて移動局に通知する。
上りスケジューリング要求信号 SRを上りの通信品質測定用のサゥンデイング RSを 利用して送信する場合は,上りデータの送信がない場合に「上りスケジューリングリク エストを兼ねた Sounding RS」を送信する必要があるために,同期確立の通知と共 に, Sounding RS関連の制御情報を通知する。上りの品質測定用の Sounding R Sも、他 UEと共有した無線リソースを利用するものであるため、 Sounding RSを制 御する L1ZL2制御情報の中でも、この移動端末に割当てられ、コード多重に利用さ れる移動端末識別情報 (シーケンス番号、 UE— ID)や、 Sounding RS送信用に割 当てられる予定の無線リソースの周波数帯域幅(BW)などは、 ST5102において、基 地局 eNodeB力 移動端末 UEに通知することで上りデータが送信されて 、な ヽ場
合にも Sounding RSの送信が可能となる。
Sounding RSを上りスケジューリング要求信号 SRの通知に利用せずに、上りデ ータの送信中にのみ Sounding RSを送信する場合には、同期確立の通知と共に ではなぐ例えば上りデータのリソース割当て時(ST5104)に Sounding RS関連の 制御情報 (シーケンス番号、 BWなど)を通知すれば足りる点において異なる。また、 上記にて同期確立の通知と共にというのは、時間的に同時である必要なない。
[0163] 移動端末において、上り送信データ要求が発生した場合、移動端末 UEは ST510 2にて基地局より受信した上りの Sounding RS用の UEのシーケンス番号や Sound ing RS送信用に割当てられる予定の周波数帯域などの制御情報に従って、 Soun ding RSを送信することにより、特定の移動端末 UEで上りのスケジューリングリクェ ストが有ることを基地局に通知する(ST5103)。このような Sounding RSを「上りス ケジユーリングリクエストを兼ねた Sounding RS」と呼ぶ。各移動端末の Sounding
RSは、 ST5102で受信した移動端末 UE用のシーケンス番号で発生した CAZAC シーケンスコードで多重され、基地局から通知された周波数帯域、タイミングで送信さ れる。
[0164] 基地局側は、この移動端末が使用した無線リソースの時間 周波数領域にある So unding RSを受信して相関を取ることにより、該移動端末の Sounding RSの受信 を検出することができる。受信検出によって、基地局は、上りデータを送信していない 移動端末から Sounding RSを検出した場合、これを上りスケジューリング要求信号 SRであると判断することができる(ST5103)。なぜならば、この実施の形態 7では、 上りデータ送信中のみ Sounding RSが送信されることが前提だカゝらである。
上記では Sounding RS内の移動端末の識別方法につ!、ては CAZACシーケン スコードを用いることについて示したが別の方法でも良い。
[0165] 基地局は、移動端末力 受信した Sounding RSをスケジューリング要求信号 SR であると判断すると、「Uplink Data Resource Allocation」メッセージで上りデ ータ送信に必要な無線リソース割当てなどの制御情報を通知する(ST5104)。移動 端末は、基地局力 受信した無線リソースを用いて、上りデータの送信を開始する(S T5105)。
ST5102にて基地局 eNodeB側から BWを通知される際の基地局内フローチャート を示したものが図 39である。
まず、基地局 eNodeB側から通知される時の指示フローを、図 39に沿って説明す る。
[0166] ST5401にお!/、て、基地局は移動端末 UEと同期が取れて!/、るかをチェックし、同 期が取れていなければ、 Non— Sync RACHで同期要求があるまで、待つ(ST54 02)。同期要求を受信すると、基地局は、図 36の ST5102で説明したように、移動端 末との同期を確立し(ST5403)し、 semi— staticに Sounding RS用の L1ZL2制 御情報を移動端末 UEに送信する(ST5404)。この L1ZL2制御情報の中には、上 り Sounding RS用に UEの識別情報(シーケンス番号、 UE— ID)や、上り Soundin g RSの BWなどが含まれている。
ST5401での UEとの同期チェックにおいて、同期が取れている場合は、 ST5405 で下りデータを受信中力どうかを確認し、下りデータを受信しているのであれば、 dyn amicに Sounding RS用の L1ZL2制御情報を移動端末 UEに通知し、周波数帯 域幅(BW)を動的に変更する(ST5406)。
[0167] 図 39のフローチャートでは、 semi -static, dynamic双方の L1ZL2制御情報に より、上り Sounding RSの BWを基地局から通知するようにしている力 実際は、 se mi -static L1ZL2制御情報と dynamic L1ZL2制御情報のどちら力 1種類だけ で通知される場合もあり得る。
[0168] 移動端末における上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた上り Sounding RS の再送方法であるが、この実施の形態 7では、移動端末側で所定の時間のタイマー を設定し、タイマー時間内に基地局から ST5104で「Uplink Data Resource Al location」メッセージを受信できなかった場合、上り Sounding RSを再送するという 方法と、 ST5104で「Uplink Data Resource Allocation」メッセージを受信する まで、連続して上り Sounding RSを送信し続けるという 2つの方法がある。これにつ いては、実施の形態 3の説明図 28〜30と図 31〜33で既に詳細の説明をしているた め、ここでの説明を省略する。
[0169] ST5103で上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた Sounding RSを送信する
際、当然ながら、それは、上りの通信品質測定用(通常)の Sounding RSで使用す る答の SBもしくは LBを使用し、その周波数帯と帯域幅 (BW: Band Width)は、通 常の Sounding RSと同じに合わせる必要がある。なぜなら、 Sounding RSは、同 じ時間-周波数領域を使用するよう割当てられた複数の移動端末で同じ SB (又は LB )領域を、コード多重して利用しているので、 1つの移動端末が、 Sounding RS用に 他の移動端末と共有で使っている周波数帯域の区切れ目を変えたり、他のブロック( LB、 SB)を使用したりすれば、他の移動端末のデータや Reference signalをつぶ すことになる力もである。よって、例えば、上りの通信品質測定用(通常)の Sounding RSが基地局の帯域幅全部であった場合は、上りスケジューリング要求 SRを兼ねた Sounding RSも、同じ帯域幅となり、基地局が上りの通信品質測定用(通常)の So unding RSの BW (周波数帯域)を複数設定していた場合は、自移動端末と同じ時 間-周波数領域を無線リソースとして割当てられた他の移動端末と同じ BWを使用す る。
[0170] 移動端末に使用する上りスケジューリング要求 SRを兼ねた Sounding RS用の B Wは、基地局 eNodeB側が判断して選択する場合と、移動端末 UEが自分で判断し て選択する場合とがある。
基地局 eNodeB側が BWを選択する場合の判断方法を示したフローチャートが図 4 0、移動端末側で BWを選択する場合の判断方法のフローを示したものが図 41であ る。
[0171] 次に、基地局 eNodeB側で上り Sounding RSの BWを選択する場合の処理フロ 一について説明する。この選択フローは、図 39に示すフローチャートの ST5404に て、 UEに通知されるセミ 'スタティック(semi— static)の L1ZL2制御情報や、 ST5 406にて UEに通知されるダイナミック(dynamic)の L1ZL2制御情報の中にある B Wを決定する方法である。
図 40は、基地局 eNodeB側で上り Sounding RSの周波数帯域幅(Band Width : BW)を選択する場合の処理フローを示したものである。
[0172] まず、図中の ST5501において、上り Sounding RSを送信する BWが複数存在 するかどうかを確認し、 1つだけであれば、他の全ての移動端末 UEの上り Sounding
RSの BWと同じ BWとする(ST5502)。一方、上り Sounding RSを送信する BW が複数である場合は、同じ BWで上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた Soundi ng RSを送信する UEの数が適切であるか(ST5504)、その BWがセルエッジで U Eに割当て可能な周波数であるか (ST5505)、下り CQI (チャネル品質、下り通信路 品質)の報告結果が良好な BWであるか(ST5506)をチェックし、これらの条件に適 合するまで、 BWを変えな力 探す(ST5507)。そして、 ST5504〜ST5506の条件 に適合した BWを上り Sounding RS用の BWとして決定する(ST5508)。
[0173] 上記の BW選択を UE側で行なった場合の処理フローを示したものが図 41である。
UEによる上り Sounding RSの BW選択は、図 39のフローチャートで言えば、 ST54 05の下りデータを受信している時に、下りの dynamic L1ZL2制御情報で通知さ れる BWに反映される。まず、 BCHなどのチャネルで、上り Sounding RSの BW数 を基地局から受信する(ST5601)。上り Sounding RSの BWが複数あるかどうかを 確認し(ST5602)、 BWが 1つであれば、他のすべての UEの上り Sounding RSの BWと同じ BWを選択する(ST5603)。もし、 BWが複数であれば、 ST5605の「下り の CQIの品質が良好である」条件をクリアできる BWを順番に選択しながら探して、 B Wを決定し(ST5607)、その結果を基地局に通知する。
[0174] このような選択方法を用いることにより、同じ BWで送信する UEの数をコントロール して、基地局の総受信電力の増加を防ぐことができる。また、上りの周波数としてセル エッジの UEが割当て可能な周波数をあらかじめ設定することが出来、実際に知りた い周波数帯域の上り通信路品質を得ることが出来る。更に、下り CQIから、上りの良 好な BWを予想して選択することにより、その移動端末 UEにとつて最も安定した無線 リソースで上り通信路品質を得ることができる。
上記で説明した、移動端末が使用する上りスケジューリング要求 SRを兼ねた Soun ding RS用の BWの決定方法(上りスケジューリング要求 SRを Sounding RSを用 いて通知する場合の Sounding RS用の BWの決定方法)については、実施の形態 8、実施の形態 9、実施の形態 10でも用いることが出来る。
[0175] 図 36のシーケンス内の ST5103における、基地局及び移動端末による無線リソー スの具体的な割当て方法について説明する。
図 38は、基地局が上りの通信品質測定用(通常)の Sounding RSの BWを複数 設定していた場合における無線リソースの割当て方法、及び、送信要求が発生した 後の移動端末 UE1の無線リソース割当て経緯を示した図である。図 38では基地局 の管理する無線リソースはそれぞれの帯域幅が BW# 1、 BW# 2、 BW# 3となる 3つ の時間-周波数領域に分けられている。 BW# 1の時間—周波数領域には、移動端 末 UE1を含む UE群 Aが割当てられ、同様に BW# 2の領域には UE群 B、 BW# 3 の領域には UE群 Cが割当てられる。図において、 531は UE群 Aのデータ領域、 53 2は UE群 Aのサゥンデイング(Sounding RS)領域、 533は UE群 Aの復調(Demo duration)用 RS領域、 534は UE群 Bのデータ領域、 535は UE群 Bのサゥンディン グ(Sounding) RS領域、 536は UE群 Bの復調(Demoduration)用 RS領域であ る。この図では、 Sounding RS領域は、図 35 (a)の例と同様に 2TTI内で二つの S Bに配置されており、その帯域幅は、それぞれの UE群用に設定された時間-周波数 領域の帯域幅(BW# 1、 BW# 2、 BW# 3)と同じとなっている。また、それぞれの U E群領域内のデータ領域や Demoduration用 RS領域は、それぞれの UE群内の複 数の UE用に分割されて!、る。
例えば、図 38の無線リソース割当て条件下で、 UE群 Aに含まれる UE1が TTI # 1 のサブフレーム(1)で上りスケジューリング要求信号 SRを送信したい場合を図 38 (b) に示す。 537は UE1のスケジューリング要求信号 SRを兼ねるサゥンディング(Soun ding) RS領域、 538は UE1のデータ送信開始後の送信データ領域、 539は UE1の 復調(Demoduration)用 RS領域、 540は UE1の上りの通信品質測定用(通常)の サゥンディング(Sounding) RS領域である。 UE1は、 UE群 Aの Sounding RSとし て割当てられる SB1 (537)でスケジューリング要求 SRを兼ねた Sounding RSを送 信する。 UE1のスケジューリング要求信号 SRを兼ねた Sounding RSに使用する S B537の BWは、 UE群 Aの Sounding RSの BW# 1と同じである。サブフレーム(1) では、 UE1で上りデータ送信を行なっていないため、この時点で UE1が使用する領 域は、 SB1のみとなる。つまり、サブフレーム(1)の SB1以外の LB (LB1、 LB2、 LB 3、 LB4、 LB5)、 SB (SB2)での UE1からの送信はない。その後、基地局にて上りス ケジユーリング処理が行われる。
[0177] ここでは、 3TTIを経過する間に、基地局力 UE1に、上りデータ送信用の無線リソ ース割当てが通知され、 UE1が、サブフレーム(7)より上りデータ送信を開始する。こ こからは、 LB1〜6に UE1用のデータ 538、 TTI # 4の SB1及び、 TTI # 5の SB2に は UE1の上りの通信品質測定用(通常)の上り Sounding RS540、残りの SBには 復調用の RSが割当てられる。図にあるように、 UE1のスケジューリングリクエスト SRを 兼ねた上り Sounding RS及び、上りの通信品質測定用(通常)の上り Sounding R Sの領域の BWは UE群 Aの帯域幅 BW# 1と同じであり、この領域と全く同一のタイミ ングの同一の領域を、 UE群 A内のデータ送信状態にある全ての移動端末 UE力 上 り Sounding RSの送信用に割当てている。一方、 UE1のデータ領域や Demodura tion RS用に割当てられた領域の帯域幅は BW# 1より小さぐ他の UEとは区別さ れた領域を使用している。
[0178] このように、上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた上り Sounding RSの送信 は、同じ BWを割当てられた送信中の他の UE (複数あり)の上り Sounding RSの送 信タイミングと合わせる必要がある。
[0179] 図 42は、更に詳しく UE群 Aに割当てられた時間-周波数領域内で、複数の UEが 、同タイミングにおいて、どのようにそれぞれに割当てられた無線リソースを使用して いるかを示したものである。図 42では、図 38と異なり、上り Sounding RS用の領域 は、図 35 (b)と同じく、 2TTI内に 2つの LB (1サブフレーム目の LB1と 2サブフレーム 目の LB6)に配置している。図において、 571は UE群 Aの Sounding RS領域、 57 2は UE群 Aの Demoduration用 RS領域、 573は UE群 Aのデータ領域、 574は UE 群 Bの Sounding RS領域、 575は UE群 Bの Demoduration用 RS領域、 576は U E群 Bのデータ領域、 577は送信開始時における UE1のスケジューリング要求信号 S Rを兼ねる Sounding RS領域であり、かつ、送信中における UE2の Sounding R S領域、 578は UE2の Demoduration RS領域、 579は UE2のデータ領域、 580 は UE1と UE2の通常の Sounding RS領域、 581は UE1の Demoduration用 RS 領域、 582は送信中における UE1のデータ領域である。
[0180] 同じ UE群 A内の二つの移動端末 UE1と UE2は、あるタイミングで、それぞれ UE1 は上り送信をこれから開始しようとし、 UE2は既に上りデータを送信中であったとする
。 UE群 Aの全ての移動端末力 上り送信時に使用する上り Sounding RS領域に 割当てられた 577の LB1は、 UE1では、上り送信開始時に移動端末から基地局に 通知される上りスケジューリング要求信号 SRの意味を兼ねた、上り Sounding RSの 送信に使用され、 UE2では、通常の基地局での品質測定に使われる、上り Soundin g RSの送信に使用される。図の通り、これらの二つの UEは、全く同タイミングで全く 同じ帯域幅( = BW# 1)の同じブロック (LB)で異なる意味合いを持つ上り Soundin g RSを送信している。
[0181] 基地局では、この LB1を受信した際、それぞれの UEのシーケンス番号にて発生さ れたコードで復調を行い、 UE1、 UE2からの上り Sounding RSを受信する。そして 、これまで上りデータ信号を受信しなかった UE1の Sounding RS信号については 、基地局側での UE1の上り品質測定に利用すると共に、これを UE1の送信開始通 知(上りスケジューリング要求信号 SR)と判定する。一方、これまで、定期的に上りデ ータ信号を受信してきた UE2の Sounding RS信号は、基地局における UE2の上り 品質測定に利用される。
[0182] UE1、 UE2の送信中に割当てられるデータ用領域や Demoduration RS用の領 域は、上り Sounding RS用と異なり、図 42にあるように、それぞれ分離した領域に 割当てられる。
[0183] 更に、上り Sounding RSを送信できる時間-周波数領域の設定を、図 38や図 42 で説明したように、どの UE群も同じに設定せず、 UE群毎に別の時間-周波数領域 に設定する方法もある。図 43 (a) (b)は、 UE群毎に、上り Sounding RSを割当てら れる領域を、リソースユニット (RU)単位で時間 ·周波数をずらして設定する例を示し たものである。図 43 (a)は Sounding RSの BWが基地局の帯域幅全部であった場 合、その時間-周波数領域内で、 UE群別に上り Sounding RSを送信できる領域が 異なるよう割当てられた例を示したものである。図では、 2TTI区間の長さで、 1ΤΠず つずらしながら、 4つの UE群に対し Sounding RSを送信できる区間を割当てる例 を示している。具体的に言うと、 4つの UE群のうち、チーム 1の UEは TTI (l) (2)の 区間 A、チーム 2の UEは TTI (2) (3)の区間 Β、チーム 3の UEは ΤΤΙ (3) (4)の区間 C、チーム 4の UEは TTI (4) (5)の区間 Dにおいて、上り Sounding RSを送信する
。この割当ては、この例に限らない。
[0184] また、上り Sounding RSの領域割当て力 この実施の形態 7で説明したように 2T TI内で 2つのブロックに割当てられるようにするとは限らず、毎 TTI力もしれないし、 3 サブフレーム以上に渡って所定の固定数割当てられることもあり得る。また、 UE群毎 の上り Sounding RSを送信できる区間設定も、 1TTI単位でずらす必要は無ぐネ ットワークの負荷を低くし、上り品質測定の精度を維持できるのに十分な頻度に合わ せた設定であればよい。この方法であれば、それぞれの UEチームにより上りサゥン デイング RSを送信できる区間が異なってくるので、基地局側で同時に受信する UE の数を減らすことができる。
さらには、基地局の総送信電力配分の最適化が行なえる。
[0185] 図 43 (b)は上り Sounding RSの BWが複数設定されて!、る場合にぉ 、て、それ ぞれの時間-周波数領域内で、 UE群別に上り Sounding RSを送信できる区間が 異なるよう割当てられた例を示したものである。この方法であれば、図 43 (a)と比べ、 それぞれの UEチームにより、上り送信を行なう周波数帯域も、上り Sounding RSを 送信できる区間も異なってくるので、基地局側で受信時に同じ帯域で同時に受信す る UEの数を減らすことができ、基地局無線部の受信負荷を下げることが出来る。更 には、基地局の総送信電力配分の最適化が行なえる。
[0186] この実施の形態 7で説明した上り Sounding RSの BW設定や無線リソースの割当 て方法は、上りデータ送信データがない時に、 Sounding RSを上りスケジユーリン グ要求信号 SR以外の目的で送る場合にも適用できる。また、この実施の形態 7で説 明した上り Sounding RSの BW設定や無線リソースの割当て方法は、実施の形態 8 、実施の形態 9、実施の形態 10にも適用できる。
[0187] 上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねる Sounding RSを送信する時の送信電 力は、その信号の重要性カゝら考えて、通常の上り Sounding RSを送信する時と同 程度以上にする必要がある。例えば、上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねる Sou nding RSの送信電力を、下記のような所定の式で求める方法もある。
[数 1]
E I N
p - P 4 :
― f 卞 £ k : 定数
尸 g< : スケジュ一リングリ クェス 卜を兼ねた Soufidiiig RSW送信電力
PS{→V : 丄 り Swrnding RSの; ί¾力
Ε/Ν 。 : 1.スケジユー、) ン' グリクェス hを兼ねた上り Sounding RSの E / «
E N Sou,dln„ :上り Sounding RSの t 0 上記のように、送信電力をそれぞれの所望の電力対雑音比に応じて設定する等、 上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねる Sounding RSを送信する時の送信電力 を、通常の上り Sounding RSを送信する時と同程度以上にすることで、基地局での 上りスケジューリング要求信号の誤受信を減らすことが可能となる。
上記のように、上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねる Sounding RSの送信電 力の設定方法は、実施の形態 8、実施の形態 9、実施の形態 10でも適用できる。
[0188] 以上のように、基地局と同期が取れていて、かつ、上りにてデータ送信がなぐ Ack ZNack専用チャネルの割当てがない場合において、上り送信要求が発生した時、 上りスケジューリング要求信号 SRを上りの品質測定用の Sounding RSを利用して 送信することにより、 S— RACHを用 、る時よりも広 、周波数帯域を利用できるので、 周波数フェージングに強 、送信を実現できる。「上りスケジューリング要求信号 SRを 兼ねたサゥンデイング RS」にて、上りスケジューリング要求信号 SRの送信と、基地局 での上り通信路品質測定を兼ねることができるため、スケジューリング要求信号 SRと 別に上り品質測定用のサゥンデイング RSを送信する必要がなくなる。また、広い周波 数帯域を用いるので、その後の上りスケジューリングにおいて、上りの通信品質を反 映しやすい。更に、 S— RACHの無線リソースを解放することが出来、移動端末と基 地局間の上りスケジューリングシーケンスにおける複雑さを軽減することができる。
[0189] 実施の形態 8.
移動端末が、基地局と同期しており、基地局力も送信された下りデータ(Downlink data, DL data)を受信して 、な 、、もしくは下りデータの受信結果である AckZ Nack信号または CQI信号を基地局に送信するための AckZNack専用チャネルの
割当てがなされておらず、移動端末がユーザデータ等の上りデータ (Uplink data, UL data)送信を行っていない場合であっても、移動端末は基地局との上り同期を 維持するため、ある時間間隔でサゥンデイング用のリファレンス信号 (上り通信路品質 測定用リファレンス信号)を基地局に送信している場合がある。図 53に移動端末があ る時間間隔 (ηΤΠ)にてサゥンデイング用のリファレンス信号 7901を送信している場 合を示している。一方、移動端末に上りデータ送信の必要が生じた場合には上りスケ ジユーリング要求信号 SRを別途基地局に送信する必要がある。
[0190] よって、上りスケジューリング要求信号 SRとサゥンデイング用のリファレンス信号を同 時に送信する場合が生じてしまう。時間的に同時に送信されるとシングルキャリア伝 送とはならずマルチキャリア伝送となってしまう。無相関の信号が時間的に同時に送 信される場合、送信信号の時間波形のピークが高くなるため、 PAPRが高くなつてし まう。 PAPRが高くなると、移動端末の消費電力が増大し、さらにはセルカバレッジが 狭くなつてしまうという問題が生じる。さらには、 PAPRが高くなることにより、ほかの移 動端末やシステムへの妨害波となってしまうという問題も生じる。このような問題を避 けるために、サゥンデイング用のリファレンス信号と上りスケジューリング要求信号 SR の送信タイミングをずらすなどの方策が考えられる力 基地局かつ Zまたは移動端末 でのスケジューリング制御が複雑になってしまう。
この実施の形態 8では、前記課題を解決するため、サゥンデイング用のリファレンス 信号を、上りスケジューリング要求信号 SRを兼ねた信号にする方法について説明す る。
[0191] 上記実施の形態 7においては、移動端末は、上りデータの送信を行っていない場 合、サゥンデイング用のリファレンス信号を送信していない状態におけるスケジユーリ ングリクエストの送信方法について開示している。その場合、基地局は、サゥンディン グ用のリファレンス信号を受信したらスケジューリングリクエストが有るとして判断する。 従って、基地局は、サゥンデイング用リファレンス信号が上りスケジューリング要求機 能を備えるの力 かつ Zまたは、スケジューリングが有りか無しかを判別する必要は 無かった。
しかし、サゥンデイング用のリファレンス信号をある時間間隔で送信している場合に
、サゥンデイング用のリファレンス信号を上りスケジューリング要求信号 SRと兼ねた信 号にする場合、基地局は、受信した該信号が、サゥンディング用か上りスケジユーリン グ用かを判別する必要が生じる、かつ Zまたは、スケジューリングの有無を判別する 必要が生じるという新たな課題が生じる。この課題を解決するため、この実施の形態 8 では、サゥンデイング用のパイロットパターンを 2種類用意しておき、該パイロットパタ ーン 2種類を上りスケジューリング要求の有無に対応させ、上りスケジューリング要求 の有無に応じて該パイロットパターンのどちらか一方を送信するという方法を開示す る(図 80を参照)。
[0192] 図 46に移動端末がサゥンデイング用リファレンス信号を送る場合のサゥンデイング 用パイロットの割当ておよび移動端末固有のコードの割り当て方を示している。 7201 はサゥンデイング用パイロット、 7202は移動端末固有のコードである。移動端末がサ ゥンデイング用リファレンス信号を送信する場合、移動端末のエンコーダ部もしくは変 調部において、サゥンデイング用パイロットに移動端末固有のコードを乗算して、サゥ ンデイング用リファレンス信号を生成する。
サゥンデイング用リファレンス信号は変調処理が行われ、ベースバンド信号に変換 された後、無線周波数に変換される。その後、アンテナ力 基地局にサゥンデイング 用リファレンス信号が送信される。該移動端末固有のコードは、基地局において、複 数の移動端末力 のサゥンデイング用リファレンス信号を受信した場合に、どの移動 端末からのサゥンデイング用リファレンス信号かを特定可能とするために用いる。 該コードは直交性を有するコード、もしくは、パイロットパターンに該コードを乗じた 結果が直交性を有するようなコードであった方がょ 、。
[0193] また、該コードは、拡散符号であってもよいし、スクランブル符号であっても良い。サ ゥンディングリフアレンス信号がアロケーションされる時間-周波数領域は、あら力じめ 決められている力、または、基地局によって通知される。周波数領域はいろいろな帯 域を取りうる。また、時間領域は、毎 ΤΠに 1回でも良いし、複数の ΤΠに 1回でも良 い。基地局で受信したサゥンデイング用リファレンス信号は移動端末固有のコードに より相関演算が行われ、演算結果がある閾値以上になったコードで、移動端末が特 定される。基地局はサゥンデイング用リファレンス信号を用いて特定された該移動端
末との上りチャネルの同期をとりなおす。また、該信号を用いて、上り通信路品質を測 定する場合もある。
[0194] サゥンデイング用のリファレンス信号に、上りスケジューリング要求信号 SRの機能を 併せ持たせるための一つの実施例を開示する。図 44に上りスケジューリング要求信 号 SRの機能を兼ね備えたサゥンデイング用リファレンス信号の生成方法を示してい る。 7001はサゥンデイング用パイロットパターン 1、 7002はサゥンデイング用パイロッ トパターン 2、 7003は 2種類のパターンを切替えるスィッチ、 7004はスィッチを制御 する制御部、 7005は移動端末固有のコードである。該サゥンデイング用パイロット 1 および 2は 1シンボルであっても良!、し、複数シンボルであっても良!、。
該コードは直交性を有するコード、もしくは、パイロットパターンに該コードを乗じた 結果が直交性を有するようなコードであった方がよい。また、該コードは、拡散符号で あってもよいし、スクランブル符号であっても良い。ただし、スクランブル符号とする場 合は、該サゥンデイング用ノ ィロット 1および 2は複数シンボルが好まし 、。
サゥンデイング用パイロットパターンとして、上りスケジューリングリクエストの有無に 対応して 2種類のパターンを用意しておく。図の表中に示すように、上りスケジユーリ ングリクエストが無 、場合はパターン 1を、上りスケジューリングリクエストがある場合に はパターン 2をあらかじめ割り当てておく。
[0195] 図 45は移動端末と基地局間のシーケンス図を示している。移動端末はある時間間 隔でサゥンデイング用のリファレンス信号を送信して 、る。サゥンディングリフアレンス 信号がアロケーションされる時間-周波数領域は、あら力じめ決められている力、また は、基地局によって通知される。移動端末は ST7101で上りデータ送信要求が発生 するかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生が無い場合は、スケジューリングリ タエストを送信しないので、 ST7102が実行される。 ST7102では、制御部 7004はス イッチ 7003をサゥンデイング用パイロットパターン 1が選択されるように切替える。
[0196] 上りデータ送信要求発生が有る場合は、上りスケジューリングリクエストを送信する ので、 ST7103力実行される。 ST7103では、制御部 7004はスィッチ 7003をサゥン デイング用パイロットパターン 2が選択されるように切替える。 ST7104において、そ れぞれの場合のサゥンデイング用パイロットパターンに、移動端末固有のコード 7005
を乗算してサゥンデイング用リファレンス信号を生成する。 ST7105において、サゥン デイング用リファレンス信号は、変調処理、ベースバンド信号変換、無線周波数変換 が行われ、サゥンデイング用リファレンス信号に割り当てられた時間-周波数領域でァ ンテナから基地局に送信される。 ST7106〖こおいて、基地局でサゥンデイング用リフ アレンス信号を受信する。 ST7107において、該サゥンデイング用リファレンス信号と 移動端末固有のコードによる相関演算が行われ、演算結果がある閾値以上になった 場合、移動端末が特定される。
[0197] 次に、 ST7108において基地局はサゥンデイング用パイロットがパターン 1かパター ン 2かを判定する。判定結果がパターン 1の場合、 ST7109で上りスケジューリングは 無いものとして処理を行う。判定結果がパターン 2の場合、 ST7110で上りスケジユー リングが有る場合の処理を行うこととなる。
ST7107にて相関演算結果がある閾値未満の場合、該移動端末以外の移動端末 力ものサゥンデイング用リファレンス信号として処理を終了する。
基地局でサゥンデイング用パイロットがパターン 1かパターン 2かを判定可能とする 2 種類のサゥンデイング用パイロットパターンの 1例として、パイロットパターン 1とパイ口 ットパターン 2に逆の符号 (あるシンボル力 Π "の場合は" 0")を割り当てる。こうするこ とで、 ST7108において基地局はサゥンデイング用パイロットがパイロット 1かパイロッ ト 2かを判定する場合に、相関演算において正力負かで判断できるようにすることが 可能となる。
なお、基地局はサゥンデイング用パイロットパターン 1または 2を用いて、特定された 該移動端末との上りチャネルの同期をとりなおすことも可能である。
[0198] 以上のような構成にすることによって、移動端末で、上りスケジューリング要求信号 S Rとサゥンデイング用のリファレンス信号を同時に送信する場合に生じる PAPRの増 大を解決することができる。
さらには、スケジューリングリクエスト用に S—RACHの領域を確保する必要がなく なるため、時間 周波数リソースの無駄を無くす事ができる。
さらには、サゥンデイング用のリファレンス信号と上りスケジューリング要求信号 SRの 送信タイミングをずらすなどを行わずに済むため、基地局かつ Zまたは移動端末で
のスケジューリング制御が複雑になることを回避する事が可能となる。
さらには、以上のような上りサゥンデイング用リファレンス信号と上りスケジューリング 要求信号 SRを兼ねた構成の信号にすることによって、基地局で該信号を受信した場 合、該信号が、上りスケジューリングリクエストの有無を判別可能となる。
さらには、割当てる移動端末固有のコードが 1種類で済むため、多くのコードリソー スが確保でき、基地局で同時に受信可能な移動端末の数を増やすことが可能となる さらには、 S— RACHある!/ヽは AckZNack専用チャネルを用いる時より広い周波 数帯域を利用できるので、周波数フェージングに強い送信を実現することができる。
[0199] 以下、変形例を説明する。
第 1の変形例としては、サゥンデイング用パイロットの一部のシンボルをスケジユーリ ングリクエスト用のシンボルとする。図 47にサゥンデイング用パイロットの一部をスケジ ユーリングリクエスト用のシンボルにしたパイロットパターンを示している。
スケジューリングリクエストが無い場合はスケジューリング要求用のシンボルに 1を割 り当て、スケジューリングリクエストがある場合はスケジューリング要求用のシンボルに 0を割り当てる。
[0200] 図 48のシーケンス図に沿って説明する。移動端末は ST7401で上りデータ送信要 求が発生するかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生が無い場合は、スケジュ 一リングリクエストを送信しないので、 ST7402が実行される。 ST7402では、スケジ ユーリングリクエスト用シンボルに 1を入れる。上りデータ送信要求発生が有る場合は 、上りスケジューリングリクエストを送信するので、 ST7403が実行される。 ST7403で は、スケジューリングリクエスト用シンボルに 0を入れる。 ST7404において、それぞれ の場合のサゥンデイング用パイロットパターンに、移動端末固有のコード Aを乗算して サゥンデイング用リファレンス信号を生成する。
[0201] ST7405において、サゥンデイング用リファレンス信号は、変調処理、ベースバンド 信号変換、無線周波数変換が行われ、サゥンデイング用リファレンス信号に割り当て られた時間-周波数領域でアンテナ力 基地局に送信される。 ST7406において、基 地局でサゥンデイング用リファレンス信号を受信する。 ST7407において、該サゥン
デイング用リファレンス信号と移動端末固有のコード Aによる相関演算が行われ、演 算結果がある閾値以上になった場合、移動端末が特定される。次に、 ST7408にお いて基地局はスケジューリングリクエスト用シンボルが 1か 0かを判定する。判定結果 力 の場合、 ST7409において上りスケジューリングは無いものとして処理を行う。判 定結果が 0の場合、 ST7410において上りスケジューリングが有る場合の処理を行う こととなる。
[0202] なお、スケジューリングリクエスト用とするシンボルは 1シンボルであっても良いし、複 数シンボルであってもよい。複数シンボルにすることで、基地局での合成電力が増加 し誤り率が低減すると!/ヽぅ効果が生じる。
[0203] また、サゥンデイング用シンボル数に応じた移動端末固有のコードを乗算し、スケジ ユーリングリクエスト用シンボル数に応じた他の移動端末固有コードを乗算し、それら を時間的に多重してもよい。これにより、移動端末固有のコードとしてスクランプリング コードを用いる事ができる。さらには、基地局においてサゥンデイング用リファレンス信 号の部分のみで相関演算を行う事が可能となるため同期精度、またはチャネルコン ディション (上り通信路品質)評価精度が向上する効果がある。また、サゥンデイング 用シンボル数とスケジューリングリクエスト用シンボル数が同じ場合は、両者に同じ移 動端末固有のコードを乗算する事ができる。これにより、コードリソースの有効活用が はかれるという効果がある。
[0204] 第 2の変形例としては、移動端末固有のコードを 2種類用意して、上りスケジユーリ ングリクエストの有無に応じた移動端末固有のコードをサゥンデイング用パイロットに 乗じる。
図 49にサゥンデイング用リファレンス信号の生成例を示している。 7501はサゥンデ イング用パイロット、 7503は一つの移動端末固有のコード A、 7504は別の一つの移 動端末固有のコード B、 7502はサゥンデイング用パイロットに乗じるコードを選択する ためのスィッチ、 7505はスィッチ 7502でスケジューリングリクエストの有無に応じたコ ード(7503、 7504)を選択するための信号を送信する制御部である。図中の表に示 すように、移動端末固有のコードは、上りスケジューリングリクエストが無い場合はコー A,上りスケジューリングリクエストが有る場合はコード Bが割当てられる。
[0205] 次に動作について図 50のシーケンス図に沿って説明する。移動端末は ST7601 で上りデータ送信要求が発生するかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生が 無い場合は、スケジューリングリクエストを送信しないので、 ST7602力実行される。 S T7602では、制御部 7505力 の制御信号によりスィッチ 7502でコード Aを乗算す るように選択される。これによつて、サゥンデイング用パイロットにコード A7503が乗算 される。上りデータ送信要求発生が有る場合は、スケジューリングリクエストを送信す るので、 ST7603力 S実行される。 ST7603では、制御部 7505からの制御信号により スィッチ 7502でコード B7504を乗算するように選択される。これによつて、サゥンディ ング用パイロットにコード Bが乗算される。
[0206] ST7604において、サゥンデイング用リファレンス信号は、変調処理、ベースバンド 信号変換、無線周波数変換が行われ、サゥンデイング用リファレンス信号に割り当て られた時間-周波数領域でアンテナ力も基地局に送信される。 ST7605において、基 地局でサゥンデイング用リファレンス信号を受信する。 ST7606において、該サゥン デイング用リファレンス信号とまずはコード Aによる相関演算が行われ、演算結果があ る閾値以上になった場合は移動端末が特定されるが、スケジューリングリクエスト無し として処理される。演算結果がある閾値未満の場合は、 ST7608において、該サゥン デイング用リファレンス信号とコード Bによる相関演算が行われる。相関演算結果があ る閾値以上になった場合は移動端末が特定され、さらにスケジューリングリクエスト有 りとして処理される。
ST7606にてコード Aとの相関演算結果がある閾値未満、かつ、 ST7608にてコー ド Bとの相関演算結果がある閾値未満であった場合は、該移動端末以外のサゥンデ イング用リファレンス信号として終了する。
[0207] 上記のように構成することで、サゥンデイング用のパイロットパターンを 2通り持つ必 要が無くなる利点や、さらには、スケジューリングリクエストの有無の判断にも直交コー ドを用いる事になるので、相関演算において正負の判断を行う必要が無くなるという 効果が得られる。さらには、スケジューリングリクエストの有無の判断にも直交コードを 用いる事になるので、判定精度、さらには同期精度、さらにはチャネルコンディション 評価精度が向上するという効果がある。
[0208] 第 3の変形例としては、スケジューリングリクエストの有無識別用コードを 1種類用意 して、上りスケジューリングリクエストの有無に応じて該コードを乗ずる力否かの制御を 行う方法である。
図 51にサゥンデイング用リファレンス信号の生成例を示している。 7701はサゥンデ イング用パイロット、 7703はスケジューリングリクエストの有無識別用コード a、 7702は サゥンデイングパイロットにコード aを乗じるか否かを選択するスィッチ、 7705はスイツ チ 7702でコード aを乗じる力否かの信号を送信する制御部、 7704は移動端末固有 のコードである。図中の表に示すように、上りスケジューリングリクエストが無い場合、 スケジューリングリクエスト有無識別コードは割当てられず、上りスケジューリングリクェ ストが有る場合はコード aが割当てられる。
[0209] 次に動作について図 52のシーケンス図に沿って説明する。移動端末は ST7801 で上りデータ送信要求が発生するかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生が 無い場合は、スケジューリングリクエストを送信しないので、制御部 7705からの制御 信号によりスィッチ 7702がコード aを乗算しない方に選択され、 ST7803力行われる 。上りデータ送信要求発生が有る場合は、スケジューリングリクエストを送信するので 、 ST7802力実行される。 ST7802では、制御部 7705からの制御信号によりスイツ チ 7702でコード a7703を乗算するように選択される。これによつて、スケジューリング リクエスト有無識別用コード aが乗算される。 ST7803では、移動端末固有のコード A が乗算される。
[0210] ST7804において、サゥンデイング用リファレンス信号は、変調処理、ベースバンド 信号変換、無線周波数変換が行われ、サゥンデイング用リファレンス信号に割り当て られた時間-周波数領域でアンテナ力も基地局に送信される。 ST7805において、基 地局でサゥンデイング用リファレンス信号を受信する。 ST7806において、該サゥン デイング用リファレンス信号と移動端末固有のコード Aによる相関演算が行われ、演 算結果がある閾値以上になった場合、移動端末が特定される。
次に、 ST7807において、該サゥンデイング用リファレンス信号とコード aによる相関 演算が行われ、演算結果がある閾値以上になった場合、スケジューリングリクエストが 有りとして処理される。演算結果がある閾値未満の場合は、スケジューリングリクエスト
が無しとして処理される。
スケジューリングリクエスト有無識別コード aと移動端末固有のコード Aはスクランプ ル符号でもよいし、拡散符号でもよい。
[0211] 上記のように構成することで、スケジューリングリクエストの有無の判断にも直交コー ドを用いる事が可能になるので、相関演算において正負の判断を行う必要が無くな るという効果が得られる。さらには、スケジューリングリクエストの有無の判断にも直交 コードを用いる事になるので、判定精度が向上するという効果がある。さらには、第 2 の変形例のように移動端末固有のコードが 2倍必要となる事は無くなる効果が有る。
[0212] 以上のように、この実施の形態 8のような構成とすることによって、移動端末で、上り スケジューリング要求信号 SRとサゥンデイング用のリファレンス信号を同時に送信す る場合に生じる PAPRの増大を防ぐことができる。
さらには、スケジューリングリクエスト用に S—RACHの領域をあらかじめ確保する必 要がなくなるため、時間 周波数リソースの無駄を無くす事ができる。
さらには、サゥンデイング用のリファレンス信号と上りスケジューリング要求信号 SRの 送信タイミングをずらすなどを行わずに済むため、基地局かつ Zまたは移動端末で のスケジューリング制御が複雑になることを回避する事が可能となる。
さらには、以上のような上りサゥンデイング用リファレンス信号と上りスケジューリング 要求信号 SRを兼ねた構成の信号にすることによって、基地局で該信号を受信した場 合、該信号が、上りスケジューリングリクエストの有無を判別可能となる。
さらには、 S— RACHある!/ヽは AckZNack専用チャネルを用いる時より広い周波 数帯域を利用できるので、周波数フェージングに強い送信を実現することができる。
[0213] 実施の形態 9.
移動端末力 基地局から送信された下りデータ(Downlink data、 DL data)受 信中、もしくは下りデータの受信結果である AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号 を基地局に送信するための AckZNack専用チャネルの割当てがなされて 、る状態 で、移動端末に上りデータ送信の必要が生じた場合には上りスケジューリング要求信 号 SRを基地局に送信する必要がある。この場合、 AckZNack信号かつ Zまたは C QI信号と上りスケジューリング要求信号 SRを同時に送信する場合が生じてしまう。時
間的に同時に送信されるとシングルキャリア伝送とはならずマルチキャリア伝送となつ てしまう。無相関の信号が時間的に同時に送信される場合、送信信号の時間波形の ピークが高くなるため、 PAPRが高くなつてしまう。 PAPRが高くなると、移動端末の消 費電力が増大し、さらにはセルカバレッジが狭くなつてしまうという問題が生じる。 さらには、 PAPRが高くなることにより、ほかの移動端末やシステムへの妨害波とな つてしまうという問題も生じる。
[0214] このような問題を避けるために、実施の形態 1、 2では上りスケジューリング要求信号 を S— RACHを用いて送信し、同じタイミングの Ack/Nackかつ/または CQI信号 を DTXする方法を開示している。また、実施の形態 3、 4では上りスケジューリング要 求信号を AckZNack専用チャネルに入れて送信する方法を開示している。
この実施の形態 9では、上りスケジューリング要求信号をサゥンデイング RS用の領 域で送信する方法について開示する。なお、この実施の形態 9では、上りタイミング同 期用に送信するある時間間隔のサゥンデイング RSがない場合について開示する。
[0215] サゥンデイング RS用の領域に関しては実施の形態 7にて既に説明している。実施 の形態 7では AckZNack専用チャネルの割当てがなされて!/ヽな 、場合にっ ヽて開 示したが、ここでは AckZNack専用チャネルの割当てがなされている場合について 開示する。
図 55に AckZNack専用チャネル領域のある場合の時間-周波数リソース図を示し ている。領域 Aおよび Bは AckZNack専用チャネル領域である。該専用チャネル領 域外の領域において、ここでは 2TTIに 1回、 1番目の LBにサゥンデイング RS用の領 域を割当てる。
このサゥンデイング RS用領域で、基地局傘下の移動端末は、サゥンデイング用のリ ファレンス信号を送信する。移動端末は一つまたは複数の群に分割されても良い。ま た、サゥンディングリフアレンスシンボル用の領域も一つまたは複数の領域に分割さ れてもよ 、。ある移動端末群のサゥンデイング用 RSの送信をある分割された領域で 行ってもよい。
[0216] 図 60にスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号を示している 。移動端末が基地局から送信された下りデータ(Downlink data、 DL data)受信
中、もしくは下りデータの受信結果である AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号を 基地局に送信するための AckZNack専用チャネルの割当てがなされている状態で 、移動端末に上りデータ送信の必要が生じ、上りスケジューリング要求信号 SRを基 地局に送信する時に、該移動端末に割当てられたサゥンデイング RS用領域におい て、上りスケジューリング要求信号を送信し、その他の LBもしくは SBでは AckZNac k専用チャネルにおいて AckZNack信号もしくは CQI信号もしくは復調用リファレン ス信号を送信する。上りスケジューリング要求が無い場合は、上りスケジューリング要 求信号を送信せず、 AckZNack専用チャネルにお!/、て AckZNack信号かつ Zま たは CQI信号を送信する。
[0217] 図 59にサゥンデイング RS用領域において上りスケジューリング要求信号を送信す る場合の移動端末での送信シンボルマッピングを示して 、る。 2TTIの先頭の LBに サゥンディング用のパイロットシンボルを挿入する。その他の LBには Ack/Nackもし くは CQIシンボルを挿入する。サゥンデイング用のパイロットには、サゥンデイング用 領域にて用いられる移動端末固有のコード aが乗算される。該コード aは、サゥンディ ング用領域が複数の移動端末に共用されるため、基地局がどの移動端末力 の送 信があつたかを特定するためのものである。サゥンデイング用領域にて用いられる移 動端末固有のコード aが乗算されたサゥンデイング用シンボルはサゥンデイング RS用 の領域にマッピングされる。
[0218] AckZNackもしくは CQIシンボルには移動端末固有のコード Aが乗算され、 Ack ZNack専用チャネルにマッピングされる。該コード Aは実施の形態 3でも述べたよう に、 AckZNack専用チャネルでの移動端末を特定するためのものである。これら 2 種類の移動端末固有のコードはあら力じめ決められている力、もしくは基地局から通 知される。
図 62はシーケンス図である。移動端末は ST8901で上りデータ送信要求が発生す るかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生が無い場合は、スケジューリングリク エストを送信しないので、 ST8904力 S実行される。 ST8904では、 2TTI全ての LBに AckZNackもしくは CQIシンボルが入れられ、コード Aが乗算される。上りデータ送 信要求の発生が有る場合は、上りスケジューリングリクエストを送信するので、 ST890
2、 ST8903力実行される。
[0219] ST8902では 2TTIの 1番目の LBにサゥンディング用パイロットを入れてコード aを 乗算する。 ST8903では、 2番目以後の LBに AckZNackかつ Zまたは CQIを入れ てコード Aを乗算する。 ST8905で、コード aが乗算されたサゥンデイング用パイロット はサゥンデイング RS用領域へアロケーションされ、コード Aが乗算された AckZNac kもしくは CQIは AckZNack専用チャネルへアロケーションされて、基地局に送信さ れる。 ST8906で信号を受信した基地局は、 ST8907〖こおいて、サゥンディング用領 域の信号をコード aを用いて相関演算を行い、その結果がある閾値以上になった場 合、移動端末が特定され、さらに特定された該移動端末力 上りスケジューリングリク ェストが有ったと判定できる。
[0220] 上りスケジューリングリクエストが有ると判断した基地局は、 ST8910においてその 処理が行われる。また、 ST8911において 2番目以後の LB、 SBの Ack/Nack専用 チャネルの信号をコード Aで相関演算を行い、 ST8912において、 AckZNackもし くは CQIの判定が行われる。 ST8907においてコード aとの相関演算結果がある閾値 より小さい場合はまだ移動端末の特定はできず、上りスケジューリングリクエストが無 いとしての処理が行われる。その場合、 ST8909において全ての LB、 SBの Ack/N ack専用チャネルの信号をコード Aで相関演算が行われ、相関演算結果がある閾値 以上の場合、移動端末が特定される。移動端末が特定された後、 ST8912において AckZNackもしくは CQIの判定が行われる。
[0221] 以上のように構成することによって、移動端末で、 AckZNack信号または CQI信 号と上りスケジューリング要求信号 SRが同時に送信する場合が生じてしまうとき、 PA PRの増大を防ぐことができる。
さらには、スケジューリングリクエスト用に S—RACHの領域をあらかじめ確保する必 要がなくなるため、時間-周波数リソースの無駄を無くす事ができる。
さらには、上りスケジューリング要求信号 SRをサゥンデイング用リファレンス信号を 用いて送信することによって、基地局で該信号を受信した場合、該信号が、上りスケ ジユーリングリクエストの有無を判別可能となる。
さらには、上りスケジューリング要求信号 SRをサゥンデイング用リファレンス信号を
用いて送信するので、基地局において上りスケジューリングするための上りチャネル 状況の評価が可能となる。
[0222] さらには、 S—RACHあるいは AckZNack専用チャネルを用いる時より広い周波 数帯域を利用できるので、周波数フェージングに強い送信を実現することができる。 さらには、基地局が周波数フェージングの状況を測定可能となり、適切な上りスケジ ユーリングが可能となる。
上記の実施の形態において、上りスケジューリング要求が無い場合に 1番目の LB に Ack/Nackもしくは CQIシンボルを入れた。そのマッピング方法は、実施の形態 2 において開示した方法を適用してもよい。こうすることで、 Ack/Nackもしくは CQIの 受信品質が向上する効果が得られる。
なお、上記実施の形態 1のように、上りスケジューリング要求がある場合にも無い場 合と同様に全ての LB、 SBに AckZNackもしくは CQIシンボルを入れておき、上りス ケジユーリング要求がある場合のみ 1番目の LBだけ DTXして、該 LBではサゥンディ ングパイロットをサゥンデイング用 RS領域で送信するようにしてもよい。これにより、シ ンボルの多重処理の複雑さを軽減することができる。
[0223] なお、上記の実施の形態では AckZNack専用チャネルで AckZNackかつ Zま たは CQI信号を送信する場合について開示したが、本実施の形態の方法は、たとえ AckZNack専用チャネルで AckZNackもしくは CQI信号を送信しな!、場合にも適 用可能である。例えば、スケジューリングリクエスト発生時には、サゥンデイング用領域 で 1番目の LBでサゥンデイング用 RSを送信し、その他は何も送信しないようにすれ ばよい。
なお、上記の実施の形態では、上りスケジューリング要求がある場合にサゥンディン グ用ノィロットシンボルを 1番目の LBに入れた力 サゥンデイング用 RSに割当てた領 域に従って入れる LBもしくは SBを変更しても同様の効果が得られる。
[0224] 以下、変形例を説明する。第 1の変形例においては、サゥンデイング RS用の領域を 全帯域に割当てる。図 56にサゥンデイング RS用の領域をシステム全帯域に割当て た場合の時間-周波数リソース図を示して 、る。領域 Aおよび Bは AckZNack専用 チャネル領域である。ここでは 2TTIに 1回、 1番目の LBはサゥンデイング RS用の領
域として割当てる。このサゥンデイング RS用領域で、基地局傘下の移動端末は、サゥ ンデイング用のリファレンス信号を送信する。移動端末は一つまたは複数の群に分割 されても良い。また、サゥンディングリフアレンスシグナル用の領域も一つまたは複数 の領域に分割されてもょ ヽ。ある移動端末群のサゥンデイング用 RSの送信をある分 割された領域で行ってもょ ヽ。
[0225] 図 61にスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号を示している 。移動端末が基地局から送信された下りデータ(Downlink data、 DL data)受信 中、もしくは下りデータの受信結果である AckZNack信号かつ Zまたは CQI信号を 基地局に送信するための AckZNack専用チャネルの割当てがなされている状態で 、移動端末に上りデータ送信の必要が生じ、上りスケジューリング要求信号 SRを基 地局に送信する時に、該移動端末に割当てられたサゥンデイング RS用領域におい て、上りスケジューリング要求信号を送信し、その他の LBもしくは SBでは AckZNac k専用チャネルにおいて AckZNack信号もしくは CQI信号もしくは復調用リファレン ス信号を送信する。上りスケジューリング要求が無い場合は、上りスケジューリング要 求信号を送信せず、さらには AckZNack専用チャネルにおいても 2TTIに 1回、 1番 目の LBにおいて AckZNack信号もしくは CQI信号を送信しない。これは、システム 全帯域をサゥンデイング RS用の領域に割当てて 、るため、基地局傘下の他の 、くつ かの移動端末が AckZNack専用チャネルの該 LBでサゥンデイング RSを送信する ため、該 LBにおいて AckZNack信号もしくは CQI信号を送信してしまうと、基地局 で判別が不可能となるためである。
移動端末での送信シンボルマッピングは、上りスケジューリング要求が有る場合は、 図 59に示すマッピングのようにサゥンデイング用パイロットを挿入する力 上りスケジュ 一リング要求が無い場合は、 1番目の LBには何も入れない、もしくはダミーを入れて おき、その LBで送信をしないようにしておくとよい。
[0226] 以上のような構成にすることによって、実施の形態 9と同様の効果が得られるし、さら には、基地局においてさらに広帯域な上りチャネルコンディションの評価が可能とな る。
さらには、基地局が AckZNack専用チャネルのチャネルコンディションも評価可能
となるため、 AckZNack専用チャネルへの移動端末の AckZNack信号もしくは CQ I信号のスケジューリングを精度よく行えるという効果がある。
さらに、移動端末を一つまたは複数の群に分割し、かつ Zまたは、サゥンディンダリ ファレンスシグナル用の領域も一つまたは複数の領域に分割することによって、移動 端末固有に割当てられるコード資源の利用において効率ィ匕がはかれるという効果が ある。
[0227] 第 2の変形例としては、サゥンデイング RS用の領域を、 AckZNack専用チャネルと 同じ周波数帯域幅に分割し、分割した領域をある移動端末群に割当てる。
図 57は時間-周波数リソース図を示している。領域 A及び Bは AckZNack専用チ ャネル領域である。ここでは 2TTIに 1回、 1番目の LBはサゥンデイング RS用の領域 として割当てる。サゥンデイング RS用の領域は、 AckZNack専用チャネルと同じ周 波数帯域幅に分割され、分割された領域をある移動端末群に割当てる。この分割さ れたサゥンデイング RS用領域で、基地局傘下のある移動端末群は、サゥンデイング 用のリファレンス信号を送信する。
[0228] ある移動端末が送信するサゥンデイング RS用の領域を AckZNack専用チャネル と同じ周波数帯域幅としているため、サゥンデイングパイロットシンボル用と AckZNa ckかつ Zまたは CQIシンボル用とでコード長を同じにできる。そのため、移動端末固 有のコードを、サゥンディングパイロットシンボル用と AckZNackもしくは CQIシンポ ル用とで分ける必要が無くなる。つまり、拡散コードを一種類にできる。
従って、このような構成をとることにより、移動端末固有のコード量を削減でき、基地 局から割当てられる移動端末数を増大させられる効果がある。
[0229] 第 3の変形例としては、 AckZNack専用チャネルにもサゥンデイング RS用の領域 を設ける構成とする。
図 58は時間-周波数リソース図を示している。領域 A及び Bは AckZNack専用チ ャネル領域である。 AckZNack専用チャネル領域においても、ここでは 2TTIに 1回 、 1番目の LBはサゥンデイング RS用の領域として割当てる。
AckZNack専用チャネル領域にサゥンデイング RS用の領域を設けているので、 移動端末固有のコードを、サゥンデイングパイロットシンボル用と AckZNackもしくは
CQIシンボル用とで分ける必要が無くなる。つまり、拡散コードを乗じた後の周波数 帯域が等しくなる。従って、このような構成をとることにより、移動端末固有のコード量 を削減でき、基地局力も割当てられる移動端末数を増大させられる効果がある。 さらには、信号送信時、時間 周波数リソースへの割当てもサゥンデイングパイロッ トシンボル用と AckZNackかつ Zまたは CQIシンボル用とで分ける必要が無く、移 動端末の制御が簡略ィ匕できる効果がある。
[0230] なお、実施の形態 9はスケジューリングリクエスト信号を送信するのに、サゥンディン グリフアレンス信号を利用するので、上記実施の形態 7と組み合わせる事によって、 移動端末に AckZNack専用チャネルが割当てられているか否かにかかわらず、ど ちらの移動端末にも適用可能とすることができる。すなわち、移動端末に AckZNac k専用チャネルが割当てられて ヽな 、場合は実施の形態 7を適用し、移動端末に Ac kZNack専用チャネルが割当てられた場合は実施の形態 9を適用すればよい。
[0231] この実施の形態 9では、移動端末が上りタイミング同期用に送信するある時間間隔 のサゥンデイング RSがない場合について開示した。さらに、移動端末が上りタイミン グ同期用にある時間間隔のサゥンデイング RSを送信して ヽる場合にも、実施の形態 9に実施の形態 8を組み合わせることによって適用可能とすることができる。すなわち 、実施の形態 9では、サゥンデイング RSの送信が有った場合にスケジューリングリクェ ストが有ると基地局は認識するが、移動端末が上りタイミング同期用のサゥンデイング RSをもともと送信している場合には、もともとの上りタイミング同期用のサゥンデイング RSとスケジューリングリクエストとの判別ができなくなってしまう。この課題を解決する ために、実施の形態 8で開示した方法を用いればょ 、。
さらに、移動端末が上りタイミング同期用にある時間間隔のサゥンデイング RSを送 信している場合にも、実施の形態 7で開示した方法を組み合わせる事によって、移動 端末に AckZNack専用チャネルが割当てられているか否かにかかわらず、どちらの 移動端末にも適用可能とすることができる。
[0232] 実施の形態 10.
移動端末が上りタイミング同期用にある時間間隔のサゥンデイング RSを送信してい る、送信していないにかかわらず、サゥンデイング RSを利用して、上りスケジユーリン
グリクエストを送信する方法を開示する。
サゥンデイング RS用の時間—周波数領域を図 42もしくは図 55のように割当てる。 図 42は AckZNack専用チャネルのリソース割当てが無い場合、図 55は AckZNac k専用チャネルのリソース割当てが有る場合である。どちらの場合も移動端末力もの サゥンデイング RSは、割当てられたサゥンデイング RS用の領域で送信される。上りタ イミング同期用サゥンデイング RSの送信間隔は、 ηΤΠ時間間隔 (n≥2)とする。
[0233] 図 63は上りスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号を示して いる。ここでは、上りタイミング同期用サゥンデイング RSの送信間隔は、 10TTI時間 間隔とする。移動端末に上りデータ送信の必要が発生した場合、上りスケジユーリン グリクエストを送信するタイミング力 ちょうど上りタイミング同期用のサゥンデイング RS の送信タイミングと同じになった場合、該同期用のサゥンデイング RSにスケジユーリン グリクエストの機能を兼ね備えた構成として送信する。
同期用のサゥンデイング RSにスケジューリングリクエストの機能を兼ね備えた構成と する方法は、上記実施の形態 8で開示している方法とする。例えば、上りスケジユーリ ングリクエストの有無に対応した 2種類のサゥンデイングパイロットパターンを備える方 法をとつても良い。移動端末に上りデータ送信の必要が発生した場合、上りスケジュ 一リングリクエストを送信するタイミング力 上りタイミング同期用のサゥンデイング RS の送信タイミングと異なる場合は、上りスケジューリングリクエストとしてサゥンデイング RSを送信する。
[0234] 図 64は移動端末と基地局間のシーケンス図を示している。移動端末は ST9101で 上りデータ送信要求が発生するかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生がな い場合は、 ST9104が実行される。上りデータ送信要求発生がある場合は、 ST910 2で、上りスケジューリングリクエスト送信タイミングが上りタイミング同期用サゥンディン グ RS送信タイミングと同じかどうか判断する。もし同じである場合、 ST9103力 S実行さ れる。 ST9103では、サゥンデイング用パイロットとしてパターン 2が選択される。そし て ST9105が実行される。 ST9102で、上りスケジューリングリクエスト送信タイミング が上りタイミング同期用サゥンデイング RS送信タイミングと違うと判断した場合、 ST91 04が実行される。 ST9104ではサゥンデイングパイロットとしてパターン 1が選択され
る。そして ST9105が実行される。 ST9105では移動端末固有のコード Aが乗算され る。 ST9106でサゥンデイング用領域 (RB)において送信信号が基地局に送信され る。 ST9107でサゥンデイング用領域 (RB)で受信した基地局は、 ST9108で受信信 号が上りタイミング同期用のサゥンデイング RSのタイミングカゝどうかを判断する。
[0235] 上りタイミング同期用のサゥンデイング RSのタイミングは基地局がスケジューリングし てあらかじめ移動端末に通知しているので、もしくは、あらかじめ決められているので 、基地局は判断可能である。 ST9108でタイミングが同じであれば ST9110が実行さ れる。 ST9110では受信信号にコード Aを用いて相関演算が行われる。その結果が ある閾値以上であれば移動端末が特定される。そして ST9111が実行される。 ST91 11では、サゥンデイング用のパイロットがパターン 1かパターン 2かを判定する。判定 方法は、実施の形態 8に開示した方法としても良い。ノ ターン 1と判断した場合は、上 りスケジューリングリクエストが無 、として処理される。 ST9111でパターン 2と判定し た場合は、 ST9112が実行される。 ST9108で受信信号が上りタイミング同期用のサ ゥンデイング RSのタイミングと異なると判断された場合は、 ST9109が実行される。 S T9109ではコード Aを用いて相関演算が行われ、ある閾値以上であれば、移動端末 が特定され、 ST9112で上りスケジューリングリクエストがあるとして処理されることに なる。
[0236] 以上のような構成にすることによって、実施の形態 8と同様の効果が得られるし、さら には、移動端末が上りタイミング同期用にある時間間隔のサゥンデイング RSを送信し ている、送信していないにかかわらずに、上りスケジューリングリクエストが送信可能と なる効果が得られる。
[0237] 以下、変形例を説明する。
第 1の変形例においては、上りスケジューリングリクエストの送信タイミングが上りタイ ミング同期用のサゥンデイング RS送信タイミングと重なった時、上りスケジューリングリ タエストを送信するタイミングを 2ΤΠだけ遅らせる。
図 65は上りスケジューリング要求が発生した場合の移動端末の送信信号を示して いる。ここでは、上りタイミング同期用サゥンデイング RSの送信間隔は、 10TTI時間 間隔とする。移動端末に上りデータ送信の要求が発生した場合、上りスケジユーリン
グリクエストを送信するタイミング力 ちょうど上りタイミング同期用のサゥンデイング RS の送信タイミングと同じになった場合、スケジューリングリクエストの送信タイミングを 2 ΤΠ遅らせて送信する。上りスケジューリングリクエストを送信するタイミング力 ちょう ど上りタイミング同期用のサゥンデイング RSの送信タイミングと異なる場合は、 2TTI 遅らせることなく送信する。
[0238] 図 66は移動端末と基地局間のシーケンス図を示している。移動端末は ST9301で 上りデータ送信要求が発生したかどうかを判断する。上りデータ送信要求発生がな 、 場合は、 ST9304が実行される。上りデータ送信要求発生が有る場合は、 ST9302 で、上りスケジューリングリクエスト送信タイミングが上りタイミング同期用サゥンディン グ RS送信タイミングと同じかどうか判断する。もし同じである場合、 ST9303が実行さ れる。 ST9303では、スケジューリングリクエストの送信タイミングを 2TTI遅延させる 処理が行われる。なお、この場合、上りタイミング同期用のサゥンデイング RS信号に ついては遅延させずに、送信する処理が行われる。 ST9304では移動端末固有のコ ード Aが乗算される。 ST9305で、送信信号がサゥンデイング用領域 (RB)にて基地 局に送信される。 ST9306においてサゥンデイング用 RBで信号を受信した基地局は 、 ST9307を実行する。
[0239] ST9307では、受信信号が上りタイミング同期用のサゥンデイング RSのタイミングか どうか判断する。上りタイミング同期用のサゥンデイング RSのタイミングと判断した場 合、 ST9308において、コード Aを用いて相関演算が行われ、その結果がある閾値 以上の場合、移動端末が特定され、 ST9309力 S行われる。 ST9309では、スケジュ 一リングリクエストが無いとして処理される。すなわち、この場合は、通常どおりの上り タイミング同期用サゥンデイング RSとして処理される。 ST9307で受信信号が上りタイ ミング同期用のサゥンデイング RSのタイミングと異なると判断した場合、 ST9310でコ ード Aを用いて相関演算が行われ。相関演算の結果がある閾値以上で有る場合、移 動端末が特定され、 ST9311が実行される。 ST9311では上りスケジューリングリクェ ストが有るとして処理されることになる。
[0240] 以上のような構成にすることによって、実施の形態 10と同様の効果が得られるし、さ らには、サゥンデイングパイロットパターンが 1種類ですむという効果も得られる。それ
により、基地局及び移動端末での処理が軽減されるという効果も得られる。例えば、 実施の形態 10で、上りタイミング同期用サゥンデイング RSと上りスケジューリングリク エストを判別するために実施の形態 8で開示した、 2種類のコード (コード A、コード B) を用いる方法をとつた場合と比べても、コード数が半分ですみ、移動端末固有のコー ドを割当てることができる移動端末の数が増大するという効果がある。
また、上記変形例では上りスケジューリングリクエストを送信するタイミングを 2TTI遅 らせて送信することとした力 上りタイミング同期用のサゥンデイング RSを送信してい ないタイミングであれば良い。これによつて、移動端末の処理能力に応じた遅延時間 でスケジューリングリクエストを送信することが可能となる。
[0241] なお、実施の形態 10および第 1の変形例に、実施の形態 9を組み合わせる事によ つて、 AckZNack専用チャネルのリソース割当ての有無にかかわらず適用可能とす ることがでさる。
産業上の利用可能性
[0242] 以上のように、この発明に係る通信システムは、一時的な物理チャネルの増加によ る無線リソース負荷の増加を防止する必要があるものに適して 、る。