WO2008023644A1 - Station de base radio, équipement utilisateur et procédé employés dans un système de communication mobile - Google Patents

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WO2008023644A1
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transmission
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uplink
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Kenichi Higuchi
Yoshihisa Kishiyama
Mamoru Sawahashi
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NTT Docomo Inc
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Definitions

  • the present invention relates to a radio base station, user equipment and method used in a mobile communication system.
  • the present invention relates to a radio base station, a user apparatus and a method used in a mobile communication system.
  • TTI transmission time interval
  • the transmission time interval TTI may be referred to as duration, subframe, etc. Therefore, TTI is the basis for various signal processing, such as radio resource allocation units, channel coding units, and retransmission units.
  • a period until a data channel including user data is transmitted to a communication partner, demodulated and decoded by the communication partner, and acknowledgment information (acknowledgment or negative response) is received from the communication partner is a control delay or Called round trip delay. From the standpoint of increasing real-time applications (for example, competitive games) and increasing TCP (Transmission Control Protocol) throughput, it is desirable to shorten the TTI and control delay.
  • a control delay or Called round trip delay From the standpoint of increasing real-time applications (for example, competitive games) and increasing TCP (Transmission Control Protocol) throughput, it is desirable to shorten the TTI and control delay.
  • FIG. 1 shows packets defined by two types of long and short TTIs. Short! /, TTI packet (left side) is also long V, and ⁇ packet (right side) has a control channel indicated as “control”, and short! /, ⁇ packet is data indicated by “data”.
  • a long packet with a channel has a data channel indicated by “Data 1” and “Data 2”. The part indicated by the two “controls” in the long packet contains the same control channel. Therefore, the control channel
  • longer TTI packets can reserve more power than shorter packets. For this reason, from the viewpoint of widening the cell, it is preferable to set a long length to ensure the required quality of the uplink signal (especially the control channel).
  • Data 1 and data 2 do not have the same content, but they belong to the same jar and are therefore subjected to the same encoding process.
  • Control channel transmission is difficult to maintain quality with various methods such as retransmission control and adaptive modulation and coding (AMC) like data channels, so the transmission power and transmission period of the control channel are particularly important parameters. .
  • AMC adaptive modulation and coding
  • Non-Patent Document 1 TR-25.896V6.0.0 2004-03, "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD" (Chapter 8.2)
  • the length of the TTI is a basic parameter that is the basis of various signal processing. Therefore, the existence of multiple TTIs means that each of the multiple TTIs must guarantee the operation of all the various signal processing. For this reason, there is a concern that not only the configuration of the device (particularly the user device) and signal processing will be complicated, but also the product inspection process will be significantly complicated.
  • An object of the present invention is to at least alleviate the complication of the configuration of a communication apparatus, signal processing, and product inspection process caused by preparing a plurality of TTIs.
  • a radio base station used in a mobile communication system includes a scheduler that allocates one or more resource blocks defined by a predetermined bandwidth and transmission time interval to a user apparatus, and radio resource allocation. Means for notifying each user apparatus of scheduling information indicating the contents.
  • the scheduling information is generated so that the downlink data channel and the downlink control channel are transmitted using the transmission time interval as a transmission unit, and the uplink control channel is transmitted using an integral multiple of the transmission time interval as a transmission unit. .
  • FIG. 1 is a diagram showing long! / And short! /, Trap packets.
  • FIG. 2 is a diagram showing a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block diagram relating to downlink scheduling of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of radio resource allocation in the downlink.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of allocation of radio resources in the downlink.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of allocation of radio resources in the downlink.
  • FIG. 7 is a functional block diagram related to uplink scheduling of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of radio resource allocation in the uplink.
  • FIG. 9 shows a partial functional block diagram of a user apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a transmission cycle control unit.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example of the transmission cycle control unit.
  • Transmission unit T of uplink control channel transmission unit TTI of downlink data channel and transmission
  • Transmission unit T for uplink control channel transmission unit TTI for downlink data channel and transmission
  • FIG. 15 is a diagram showing downlink retransmission control.
  • FIG. 16 is a diagram showing uplink retransmission control.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of radio resource allocation in the uplink.
  • FIG. 2 shows an outline of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system includes a base station (BS) and user equipment (UE).
  • the uplink control channel is transmitted using an integral multiple of the transmission time interval (TTI Xn) as a transmission unit.
  • TTI Xn is an integer of 1 or more.
  • TTI Xn is the resource allocation unit.
  • the uplink data channel is transmitted with 1 TTI as the transmission unit for the user equipment near the base station and the distant user equipment.
  • the downlink data channel and the downlink control channel are transmitted with one transmission time interval (TTI) as a transmission unit, and the user equipment near the base station and the user equipment far away from the base station can transmit 1 TTI. It is transmitted as a transmission unit. TTI is the resource allocation unit. However, for the user equipment far from the base station, the downlink data channel is also transmitted at a transmission period of 2 TTI in accordance with the transmission of the uplink control channel every 2 TTIs. That is, the transmission cycle of the lower data channel is set longer than the transmission cycle of the uplink control channel (AC / NAC for the downlink data channel).
  • TTI transmission time interval
  • the downlink control channel to the user apparatus whose required quality is difficult to be maintained is scheduled so that the number of multiplexed users in the frequency direction (the number of multiplexed users in the same TTI) is reduced.
  • FIG. 3 shows a partial functional block diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the functional elements or entities mainly related to downlink scheduling are depicted.
  • buffer 1 to N downlink resource allocation unit 32, downlink L1 / L2 control channel transmission power calculation unit 1 to N, coverage determination unit 34, uplink L1 / L2 control channel transmission cycle control unit 36
  • a downlink signal generation unit 38, a shared data channel generation unit 382, and an L1 / L2 control channel generation unit 384 are depicted.
  • Each of the buffers 1 to N temporarily stores transmission data (downlink transmission data) to be transmitted to each of the terminals;! To N, and stores information on the amount of data stored in transmission standby and the like in the downlink resource.
  • Terminal is synonymous with “user equipment” and is a concept that encompasses not only mobile terminals but also fixed terminals.
  • the downlink resource allocation unit 32 determines which resource block (RB: RB) based on various criteria.
  • the resource block should be assigned to which user equipment, what modulation scheme and what channel coding rate should be used, and what should be the transmission power.
  • the determined content is downlink signal generation unit as downlink scheduling information. 38 is included and included in the control channel.
  • the resource block has a predetermined bandwidth F and
  • any appropriate existing scheduling algorithm such as a maximum CIR method or a proportional fairness method may be used. Fairness between user devices, such as the transmission buffer storage amount, may be considered.
  • the transmission power calculation units 1 to N of the downlink L1 / L2 control channel transmit downlink data to be transmitted next time based on the amount (CQI) indicating the downlink channel state for which the respective powers of the terminals 1 to N are also reported. Deriving the transmission power of the L1 / L2 control channel. It is also possible to change the data modulation scheme and coding rate of the control channel.
  • the coverage determination unit 34 determines how the downlink L1 / L2 control channel should be transmitted, and notifies the downlink resource allocation unit 32 of the determination result. Details of the coverage determination unit 34 and its operation will be described later.
  • the uplink L1 / L2 control channel transmission cycle control unit 36 determines or confirms the uplink L1 / L2 control channel transmission cycle T and notifies the downlink resource allocation unit 32 of it. this
  • the downlink signal generation unit 38 generates a downlink signal according to the scheduling information. For example, if the orthogonal frequency division multiple access (OFDM) system is adopted for the downlink, a transmission symbol transmitted by the OFDM system is created.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • Shared data channel generation section 382 generates a data channel (shared data channel) included in the transmission symbol according to the scheduling information.
  • L1 / L2 control channel generation section 384 generates a control channel (L1 / L2 control channel) included in the transmission symbol.
  • the L1 / L2 control channel includes information essential for restoring the downlink data channel (for example, information indicating the data modulation method and channel coding rate of the downlink data channel).
  • the control channel may include information to be transmitted regardless of the presence of the data channel (eg, acknowledgment information (ACK / NACK) for the uplink data channel)! /.
  • ACK / NACK acknowledgment information for the uplink data channel
  • the downlink resource allocation unit allocates one or more resource blocks to the user apparatus based on the CQI reported from each user apparatus.
  • the downlink resource allocation unit 32 determines the resource allocation content according to the instruction from the coverage determination unit 34.
  • the coverage determination unit 34 uses the transmission power calculation units;! To N and the downlink L1 / L2 control channel transmitted to each terminal next time without changing the number of resource blocks and the required quality. Whether or not can be maintained. If it can be maintained, the resource allocation will be used as is for actual downlink transmission. When it is confirmed that the required quality is difficult to maintain, the coverage determination unit 34 determines whether there are margins in the radio resources (transmission power and symbols) of the downlink L1 / L2 control channel and the resource blocks. Determine whether or not. The determination result is notified to the downlink resource allocation unit 32. If there is room for transmission power and radio resources, the resource allocation content is modified to increase the number of symbols for the same downlink L1 / L2 control channel.
  • FIG. 4 shows an example of resource allocation when the downlink L1 / L2 control channel is transmitted with the power value derived from the transmission power calculation units;! To N and without changing the number of resource blocks.
  • a force S which is actually a resource allocation power S scheduler for many user equipments. It is assumed that the user equipment near the base station and the user equipment in good channel state can receive the downlink control channel with the required quality with the minimum resource allocation as shown in Fig. 4.
  • FIG. 5 shows a case where the required quality is maintained in the resource allocation as shown in FIG. 4, and the resources performed when the transmission power and resource blocks of the base station have a margin.
  • An allocation example is shown.
  • one resource block is added for the user apparatus UE1, and two resource blocks are allocated to UE1.
  • the control channels in the two resource blocks have the same contents. Therefore, the user apparatus UE1 can receive the control channel with higher quality than in the case of FIG.
  • the user equipment UE2 also controls the control channel with high quality. Can receive the message.
  • FIG. 7 shows a partial functional block diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 mainly depicts entities related to uplink scheduling.
  • FIG. 7 shows a downlink resource allocation unit 32, an uplink resource allocation unit 72, an uplink L1 / L2 control channel allocation unit 722, an uplink data channel allocation unit 724, an uplink CQI estimation unit 1 to N, a coverage determination unit 74,
  • An uplink L1 / L2 control channel transmission cycle control unit 36, a downlink signal generation unit 38, a shared data channel generation unit 382, and an L1 / L2 control channel generation unit 384 are depicted.
  • the downlink resource allocation unit 32, uplink L1 / L2 control channel transmission period control unit 36, downlink link signal generation unit 38, shared data channel generation unit 382, and L1 / L2 control channel generation unit 384 have been described. Therefore, redundant description is omitted.
  • the functional element power related to the scheduling of the base station is shown in FIG. 3 and FIG. 7 separately for the upper and lower links, but all the blocks representing each functional element should be prepared separately as shown in the figure. Is not required.
  • One or more of the illustrated functional elements can be implemented as a single processing block by hardware, software, or both.
  • the downlink resource allocation unit 32 notifies downlink scheduling information to the uplink resource allocation unit 72 in addition to the functions already described.
  • the downlink scheduling information includes downlink data channel allocation information (particularly, the transmission period T of the downlink data channel).
  • the uplink resource allocation unit 72 determines which resource block should be allocated to which user apparatus, what modulation scheme and what channel coding rate should be used based on various criteria. Decide how much the transmission power should be. The determined content is notified to the downlink signal generation unit 38 as scheduling information and included in the control channel.
  • the user equipment is basically selected based on the uplink CQI for each terminal. In this case, any existing appropriate scheduling algorithm such as the Maximum CIR method or the Proportional fairness method may be used. Fairness between user devices, such as the transmission buffer accumulation amount, may be considered.
  • Uplink L1 / L2 control channel allocation section 722 determines the allocation content of the uplink L1 / L2 control channel.
  • Uplink data channel allocation section 724 determines the allocation content of the uplink data channel.
  • the uplink L1 / L2 control channel must be transmitted accompanying the uplink data channel! /, Depending on the control information (essential control information or first control information) and the presence or absence of the uplink data channel.
  • Control information (second control information) is transmitted.
  • the first control information includes information indispensable for the demodulation of the uplink data channel such as the modulation scheme of the uplink data channel and the channel coding rate.
  • the second control information includes information such as CQI information regarding the downlink channel state, and acknowledgment information (ACK / NACK) of the downlink data channel. Therefore, the user apparatus may transmit only the first control information, only the second control information, and both the first and second control information on the uplink control channel.
  • the first control information (and the second control information if necessary) is also transmitted from the user apparatus with the resource block. Sent.
  • resource blocks are not allocated for uplink data channel transmission (or when uplink data channel transmission is not desired)
  • the second control channel is transmitted from the user equipment in a dedicated resource block (dedicated band). Is done.
  • Each of the uplink CQI estimation units 1 to N measures the quality of the pilot channel received from the corresponding terminal (user equipment);! To N, and indicates the amount of uplink channel state ( Uplink CQI) is calculated. The uplink CQI is notified to the resource allocation unit 72. [0040]
  • the coverage determination unit 74 determines how the uplink L1 / L2 control channel should be transmitted, and notifies the uplink resource allocation unit 72 of the determination result. Based on the uplink CQIs from the uplink CQI estimation units 1 to N, the coverage determination unit 74 determines whether the uplink L1 / L2 control channel received from each terminal next time can maintain the required quality. If it can be maintained, the same resource allocation as the previous time is reflected in the uplink scheduling information as it is.
  • the coverage determination unit 74 determines whether or not there is a margin in the resource block. The determination result is notified to the downlink resource allocation unit 72. If there is room in the resource block, the resource allocation content is modified to increase the number of resource blocks including the same downlink L1 / L2 control channel. Two or more resource blocks including the same downlink L1 / L2 control channel are scheduled to be transmitted at different transmission time intervals (TTI). This is different from the case of downlink scheduled to be transmitted at the same transmission time interval. If there is no margin in the resource block, the same resource allocation as the previous time is reflected in the uplink scheduling information as it is.
  • TTI transmission time interval
  • FIG. 8 shows an example of uplink bandwidth usage.
  • resource blocks of two sizes, large and small are prepared.
  • the larger resource block has a bandwidth F of eg 1.25 MHz and a duration T of eg 0.5 ms.
  • Smaller resource block has a bandwidth F of eg 1.25 MHz and a duration T of eg 0.5 ms.
  • For example has a bandwidth F of 375 kHz and a duration T of eg 0.5 ms. Mentioned above
  • the duration may be referred to as a unit transmission period, a transmission time interval ( ⁇ ), a subframe, or the like. This may correspond to one radio packet period.
  • Six resource blocks are arranged in the frequency axis direction, and small resource blocks are arranged on the left and right.
  • the arrangement pattern of resource blocks can be set in various ways and should be known on both the transmission side and the reception side.
  • the control channel (first control channel) associated with the uplink data channel and the necessary part of the large resource block (second, third, fourth and fifth resource blocks)
  • Uplink scheduling is performed so that the second control channel is transmitted according to the transmission rate.
  • the control channel and data channel are time division multiplexed.
  • the control channel occupies one or more resource blocks allocated for uplink data channel transmission.
  • the ratio may be adjusted appropriately according to the channel state of the user equipment. For example, in FIG. 8, two resource blocks are allocated for data channel transmission to UE1, UE2, and UE4, respectively, but UE1 uses more resources than UE2 and UE4 (in the example shown, a longer period). To transmit an uplink control channel.
  • the proportion of the control channel is set low when the channel state is good and set high when the channel state is bad.
  • Uplink scheduling is performed so that a small resource block (first or sixth resource block) is transmitted with a control channel (second control channel) transmitted regardless of the presence or absence of the uplink data channel. That is, the bandwidths of the first and sixth resource blocks are reserved exclusively for transmission of the second control channel.
  • the subframe period T is further divided into two subdivision periods for smaller resource blocks (first and sixth resource blocks).
  • Example shown is
  • the second control channel of a certain user apparatus is the same first sub-block as the first resource block of the first sub-frame of the first sub-frame (the first half of the sub-frame). It is transmitted in the sixth resource block in the second sub-period of the subframe (the second half of the subframe).
  • the second control channel of another user equipment includes the sixth resource block of the first subframe of the first subframe and the first resource of the second subperiod of the first subframe. It is transmitted in resource blocks.
  • a user apparatus (UE in the example shown in FIG. 1 ! to UE5) to which a resource block (one or more of the second to fifth resource blocks) is allocated for the uplink data channel uses the first control channel and the first control channel. 2 Send control channel.
  • the uplink control channel of the user apparatus is Resources for the network are increased.
  • the second control channel of the user apparatus is the first subframe in the first subframe as shown in “C”. It is transmitted in the resource block and the sixth resource block of the second subframe.
  • the second control channel of another user apparatus is also transmitted in the sixth resource block of the first subframe and the first resource block of the second subframe as indicated by “D”.
  • the second control channel is transmitted while hopping in the frequency axis and time axis directions, and the frequency diversity effect is obtained as in the above case.
  • the uplink control channel is transmitted over a long period of time, it can be expected that the reception quality at the base station is improved accordingly.
  • the same control channel in the same band as the uplink data channel is used in the preceding subframe and the subsequent subframe. Scheduling is performed so that (the data channel may be different) is transmitted from the user equipment.
  • the control channel is transmitted from the user apparatus together with the data channel in the fourth and fifth resource blocks of the first subframe and in the fifth resource block of the second subframe.
  • the control channel in the bold frame has the same contents.
  • the transmission period power of the uplink control channel is increased from one subframe to two subframes. More generally, the transmission period is increased to an integral multiple of the subframe. It's okay.
  • the uplink control channel is transmitted using 2 subframes (TTI Xn) as a transmission unit, but the uplink data channel is transmitted using 1 subframe as a transmission unit.
  • Information content capability transmitted by UE2 in the first subframe may be the same as the information content transmitted by UE2 in the second subframe. If the data channel transmission period is doubled, the reception quality of the uplink data channel base station can be improved.
  • the base station equipment configuration needs to receive two types of long and short TT I signals and process them appropriately, making the base station equipment more complex and signal processing more complex Such a problem is concerned.
  • the TTI of the signal received by the user equipment is As long as there is a problem, complications such as device configuration, signal processing, and product inspection processes related to user equipment can be substantially avoided. Furthermore, it is preferable to increase the TTI from the viewpoint of reducing overhead loss such as CRC that accompanies the uplink data channel.
  • FIG. 9 shows a partial functional block diagram of a user equipment according to an embodiment of the present invention.
  • downlink L1 / L2 control channel demodulator 91 downlink upper layer signal demodulator 92, uplink L1 / L2 control channel generator 93, downlink common pilot channel received power measurement unit 94, path loss estimator 95, desired transmission
  • a period determining unit 96 an uplink shared data channel generating unit 97, and a multiplexing unit 98 are depicted.
  • Downlink L1 / L2 control channel demodulation section 91 extracts an L1 / L2 control channel from a signal received on the downlink, and demodulates and decodes it.
  • the L1 / L2 control channel may include a control channel associated with the downlink data channel, scheduling information of the uplink data channel and / or uplink control channel, a control channel transmitted regardless of the presence or absence of the data channel, and the like.
  • the downlink upper layer signal demodulator 92 demodulates and decodes the downlink upper layer signal (layer higher than L1 and L2).
  • This downlink higher layer signal may include information indicating the transmission cycle of the uplink L1 / L2 control channel.
  • Uplink L1 / L2 control channel generation section 93 performs uplink transmission based on the scheduling information (resource block allocation information, etc.) from downlink L1 / L2 control channel demodulation section 91 and the transmission period indicated by the base station. Create an L1 / L2 control channel.
  • Downlink common pilot channel received power measuring section 94 measures the reception quality of the common pilot channel transmitted from the base station.
  • the reception quality can be expressed in any appropriate quantity, such as SIR, SINR.
  • the path loss estimation unit 95 receives a signal indicating the downlink common pilot channel and its transmission power over a certain period, and calculates an average propagation loss (path loss) L.
  • Propagation loss L changes mainly due to distance fluctuation and shadowing. For example, by averaging the reception quality over a relatively long time, such as a period spanning one or more frames, the effects of instantaneous fluctuations such as fading are eliminated and path loss is derived.
  • Desired transmission cycle determination unit 96 calculates a desired value (desired transmission cycle) regarding the transmission cycle of the uplink L1 / L2 control channel.
  • This desired value is a transmission period that is convenient for maintaining the required quality of the uplink L1 / L2 control channel under the channel state expressed by the current path loss and under the limit of the transmission power upper limit value of its own device. (That is, a value that is an integral multiple of a subframe).
  • Uplink shared data channel generation section 97 generates an uplink data channel.
  • the data channel may include the above-described desired transmission cycle in addition to user data to be transmitted by the user apparatus.
  • the multiplexing unit 98 multiplexes the uplink control channel and the uplink data channel, and generates a transmission signal to be transmitted on the uplink.
  • the transmission period T of the uplink control channel is equal to the transmission period of FIG. 3 (and FIG. 7).
  • This transmission cycle T is (1) desired by user equipment
  • FIG. 10 shows the transmission cycle control unit 36 of FIG. 3 in the former case (1).
  • the transmission cycle control unit 36 sets the transmission cycle to a value desired by each terminal (user device) in principle.
  • a transmission cycle different from the desired value may be set depending on the communication status. For example, when a cell is congested, it is observed at the base station by setting a transmission cycle (TTI Xn) larger than the desired value of the user equipment and scheduling to reduce the transmission power of the user equipment. Interference may be reduced. Since the frequency with which the desired value of the transmission cycle is notified to the base station and the transmission cycle is updated may be relatively small, the desired transmission cycle may be transmitted as an upper layer signal. For example, the transmission cycle may be updated at a low frequency such as every 100 ms.
  • FIG. 11 shows the transmission cycle control unit 36 of FIG. 3 in the latter case (2).
  • the quality of the signal received from each terminal (user equipment) may be SIR, SINR, CQI, etc.
  • the transmission cycle is changed depending on whether it exceeds a predetermined level.
  • the received signal may be an uplink pilot channel or an uplink control channel. If the transmission cycle is determined unilaterally by the base station regardless of the intention of the user apparatus, the desired transmission cycle determination unit 96 in FIG. 9 is omitted.
  • the base station finally confirms that the transmission period is changed, the user apparatus is notified of that fact (value after updating the transmission period of the uplink L1 / L2 control channel). This notification is done by upper layer signal! /.
  • the downlink data channel and the downlink control channel are transmitted with one transmission time interval (TTI) as a transmission unit.
  • TTI transmission time interval
  • the transmission cycle ( ⁇ 1) is restricted to be longer than the transmission frequency of the uplink control channel (
  • the user equipment confirms the acknowledgment signal (ACK / NAC) for the downlink data channel.
  • the downlink data channel is transmitted (together with the downlink control channel).
  • an acknowledgment signal (ACK / NACK) for the downlink data channel is transmitted by the uplink control channel every 1 TTI.
  • the uplink control channel is transmitted with or without an uplink data channel. In the example shown in the figure, only the uplink control channel (second control channel) is transmitted in 4 subframes (2, 6, 7 and 10th from the left).
  • the uplink control check
  • the data channel is not repeated. In other words, the information contents of the two control channels are the same, but the two data channels are different and are encoded differently. Since the transmission cycle of the uplink control channel is increased to 2 TTI, the transmission cycle of the downlink data channel is also increased to 2 TTI.For example, a transmission confirmation signal (ACK / NACK) for the downlink data channel is transmitted on the uplink control channel every 2 TTIs. Is transmitted.
  • ACK / NACK transmission confirmation signal
  • the transmission unit T has been increased to 2cm.
  • the example shown in the uplink is the example shown in the uplink
  • the data channel is not transmitted.
  • the coverage determination unit 74 in FIG. 7 allocates resource blocks for transmission of the uplink data channel when the uplink control channel quality is poor.
  • the uplink data channel and the uplink control channel are transmitted in one or more of the second to fifth resource blocks in FIG.
  • the control channel is transmitted in the second to fifth resource blocks with wider bandwidth. Then, the quality may be further deteriorated. Therefore, in situations where such a situation is a concern, as shown in FIG. 14, it is preferable to prohibit the allocation of resource blocks to the uplink data channel.
  • Figure 15 shows how retransmission control is performed for the downlink.
  • the downlink data channel is transmitted using TTI as a transmission unit.
  • the uplink control channel including the acknowledgment signal (ACK / NACK) for the downlink data channel is transmitted with an integral multiple of TTI as the transmission unit.
  • the delivery confirmation signal indicates NACK
  • the downlink data channel is retransmitted.
  • a value that is an integer multiple of ⁇ may not change frequently but is not unchanged. Therefore, it is impossible to predict in advance when a retransmission packet will be transmitted. Therefore, it is preferable that asynchronous hybrid automatic repeat request (Asynchronous HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)) control be negotiated as downlink retransmission control.
  • Asynchronous hybrid automatic repeat request Asynchronous HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)
  • FIG. 16 shows a state in which retransmission control for the uplink is performed.
  • the uplink data channel is typically transmitted using ⁇ as a transmission unit.
  • the downlink control channel including the acknowledgment signal for the uplink data channel is also transmitted with the transmission as a transmission unit. Since ⁇ is one value that is fixed invariably in the system, it is possible to predict in advance when a retransmission packet will be transmitted. Therefore, it is preferable to perform synchronous hybrid automatic repeat request (Synchronous HARQ) control as uplink retransmission control.
  • Synchronous HARQ synchronous hybrid automatic repeat request
  • FIG. 17 shows an example of radio resource allocation in the uplink.
  • long ⁇ (2.
  • the first resource block with a narrow bandwidth at 0 ms) and the first resource block with a short bandwidth, and the second resource block with a short bandwidth at TTI (0.5 ms) are prepared.
  • the first resource block is allocated to user equipment that is expected to have relatively poor channel conditions, and the user equipment that is expected to have relatively good channel conditions! /
  • a second resource block is allocated.
  • the grouping of these user equipments can be performed at the base station based on CQI and path loss for the uplink.
  • CQI is expressed by the reception quality of the reference signal (pilot channel) received at the base station.
  • a first resource block having a narrower bandwidth and a second resource block having a wider bandwidth are frequency division multiplexed.
  • the transmission period (2.0 ms) of the first resource block is an integral multiple of the transmission period (0.5 ms) of the second resource block.
  • a plurality of (four) second resource blocks are time-division multiplexed in one transmission time interval (long TTI).

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Description

明 細 書
移動通信システムで使用される無線基地局、ユーザ装置及び方法 技術分野
[0001] 本発明は移動通信システムで使用される無線基地局、ユーザ装置及び方法に関 する。
背景技術
[0002] この種の技術分野では次世代の移動通信システムに関する研究開発が急ピッチで 進められている。この移動通信システムでは信号は送信時間間隔 (TTI: Transmissio n Time Interval)と呼ばれる単位伝送期間毎にパケット形式で伝送される。送信時 間間隔 TTIは、持続時間、サブフレーム等と言及されてもよい。従って TTIは無線リソ ースの割当単位、チャネル符号化の単位、再送単位等の様々な信号処理の基礎に なる。
[0003] ユーザデータを含むデータチャネルが通信相手に送信され、通信相手側で復調及 び復号され、その通信相手から送達確認情報 (肯定応答又は否定応答）を受け取る までの期間は、制御遅延又はラウンドトリップディレイと呼ばれる。リアルタイム性の強 いアプリケーション（例えば、対戦型のゲーム等）や、 TCP(Transmission Control Pr otocol)スループットを増やす等の観点からは、 TTIを短くし、制御遅延を短縮すること が望ましい。
[0004] 一方、上りリンクでは、基地局近傍のユーザ装置からは比較的強い受信電力が基 地局で観測される力 セル端のユーザ装置からは比較的弱い受信電力しか得られな い。以下に説明されるように、セルを広くする観点からは、 TTIを長く設定することが好 ましい。
[0005] 図 1は長短 2種類の TTIで規定されるパケットを示す。短!/、TTIのパケット（左側）も長 V、ΤΤΙのパケット（右側）も「制御」として示される制御チャネルを有し、短!/、ΤΤΙのパケ ットは「データ」で示されるデータチャネルを有し、長い ΤΤΙのパケットは「データ 1」及 び「データ 2」で示されるデータチャネルを有する。長い ΤΤΙのパケット中の 2つの「制 御」で示される部分には同じ制御チャネルが含まれている。従って制御チャネルに関 し、長い TTIのパケットは、短い ΤΉのパケットよりも多くの電力を確保できる。このため 、セルを広くする観点からは、 ΤΤΙを長く設定し、上りリンクの信号 (特に制御チャネル )の所要品質を確保することが好ましい。なお、データ 1とデータ 2は同一内容ではな いが、それらは同じ ΤΤΙに属するので同じ符号化の処理が施されている。制御チヤネ ノレは、データチャネルのように再送制御や適応変調符号化 (AMC)等の様々な手法 で品質を維持することが困難なので、制御チャネルの送信電力や伝送期間は特に 重要なパラメータになる。
[0006] このように通信環境や用途によって ΤΤΙに望まれる長さは異なるので、予め複数の 長さの ΤΤΙを用意し、移動通信ステムでそれらを適宜使!/、分けることが提案されて!/ヽ る（この種の技術については、例えば、非特許文献 1に記載されている。）。
非特許文献 1 : TR-25.896V6.0.0 2004-03, "Feasibility Study for Enhanced Upli nk for UTRA FDD" (8.2章）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 上述したように TTIの長さは様々な信号処理の基礎になる基本パラメータである。従 つて TTIが複数存在することは、それら複数の TTIの各々で、様々な信号処理全ての 動作が保証されなければならいことを意味する。このため、装置（特にユーザ装置）の 構成や信号処理が複雑化するだけでなぐ製品の検査工程も著しく複雑化してしまう ことが懸念される。
[0008] 本発明の課題は、複数の TTIを用意することに起因する通信装置の構成、信号処 理及び製品検査工程の複雑化を少なくとも緩和することである。
課題を解決するための手段
[0009] 移動通信システムで使用される本発明による無線基地局は、所定の帯域幅及び送 信時間間隔で規定されるリソースブロックの 1以上をユーザ装置に割り当てるスケジュ ーラと、無線リソースの割当内容を示すスケジューリング情報を各ユーザ装置に通知 する手段とを有する。下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、前記送信時間間 隔を伝送単位として伝送され、上り制御チャネルは前記送信時間間隔の整数倍を伝 送単位として伝送されるように、前記スケジューリング情報が作成される。 発明の効果
[0010] 本発明によれば、複数の TTIを用意することに起因する通信装置の構成、信号処 理及び製品検査工程の複雑化を少なくとも緩和することができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]長!/、及び短!/、ΤΉのパケットを示す図である。
[図 2]本発明の一実施例による移動通信システムを示す図である。
[図 3]本発明の一実施例による基地局の下りスケジューリングに関する機能ブロック図 を示す。
[図 4]下りリンクにおける無線リソースの割当例を示す図である。
[図 5]下りリンクにおける無線リソースの別の割当例を示す図である。
[図 6]下りリンクにおける無線リソースの別の割当例を示す図である。
[図 7]本発明の一実施例による基地局の上りスケジューリングに関する機能ブロック図 を示す。
[図 8]上りリンクにおける無線リソースの割当例を示す図である。
[図 9]本発明の一実施例によるユーザ装置の部分的な機能ブロック図を示す。
[図 10]送信周期制御部の一例を示す図である。
[図 11]送信周期制御部の別の例を示す図である。
[図 12]上り制御チャネルの伝送単位 Τ 、下りデータチャネルの伝送単位 ΤΤΙ及び送
UP
信周期 τ の関係を示す図である。
DOWN
[図 13]上り制御チャネルの伝送単位 T 、下りデータチャネルの伝送単位 TTI及び送
UP
信周期 τ の関係を示す図である。
DOWN
[図 14]上り制御チャネルの伝送単位 T 、下りデータチャネルの伝送単位 TTI及び送
UP
信周期 τ の関係を示す図である。
DOWN
[図 15]下りリンクの再送制御の様子を示す図である。
[図 16]上りリンクの再送制御の様子を示す図である。
[図 17]上りリンクにおける無線リソースの割当例を示す図である。
符号の説明
[0012] 32 下りリソース割当部 34 カバレッジ判定部
36 上りリンク L1/L2制御チャネルの送信周期制御部
38 下りリンク信号生成部
382 共有データチャネル生成部
384 L1/L2制御チャネル生成部
72 上りリソース割当部
722 上り L1/L2制御チャネルの割当部
724 上りデータチャネル割当部
74 カバレッジ判定部
91 下り L1/L2制御チャネル復調部
92 下り上位レイヤ信号復調部
93 上り L1/L2制御チャネル生成部
94 下り共通パイロットチャネル受信電力測定部
95 パスロス推定部
96 希望送信周期決定部
97 上り共有データチャネル生成部
98 多重部
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明の一実施例による移動通信システムを概説する。
[0014] 図 2は本発明の一実施例による移動通信システムの概略を示す。移動通信システ ムは基地局（BS)及びユーザ装置 (UE)を含む。この移動通信システムでは、上り制 御チャネルは、送信時間間隔の整数倍 (TTI X n)を伝送単位として伝送される。 ηは 1以上の整数である。 TTI X nがリソースの割当単位になっている。基地局近傍のュ 一ザ装置及び遠方のユーザ装置に対して、上りデータチャネルは 1TTIを伝送単位と して伝送される。
[0015] 下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、 1つの送信時間間隔（TTI)を伝送単 位として伝送され、基地局に近いユーザ装置に対しても遠いユーザ装置に対しても、 それらは 1TTIを伝送単位として伝送される。 TTIがリソースの割当単位になっている。 但し、基地局から遠いユーザ装置に対しては、上り制御チャネルが 2TTI毎に送信さ れることに合わせて、下りデータチャネルも 2TTIの送信周期で送信される。即ち、下 りデータチャネルの送信周期は、上り制御チャネル（下りデータチャネルに対する AC /NAC )の送信周期より長く設定される。
[0016] 下りデータチャネルの伝送レートを向上させるには、同じ TTIの中でより多くのリソー スブロックを割り当てることが望ましい。基地局に報告される ACK/NACKは、 1つの T TIの中で伝送された下りデータチャネルにっき一度報告され、リソースブロック数によ らないからである。言い換えればリソースブロック数を増やして伝送レートを高くしても 、上り制御チャネル (ACK/NACK)の送信周期は変更されなくてよい。
[0017] 所要品質が維持されにくくなつたユーザ装置への下り制御チャネルは、周波数方 向のユーザ多重数（同一 TTI中のユーザ多重数）が少なくなるようにスケジューリング されることが好ましい。
実施例 1
[0018] (基地局 下りリンク）
図 3は本発明の一実施例による基地局の部分的な機能ブロック図を示す。図 3では 主に下りスケジューリングに関する機能要素又はエンティティ (entity)が描かれている 。図 3には、バッファ 1〜N、下りリソース割当部 32、下りリンク L1/L2制御チャネルの 送信電力計算部 1〜N、カバレッジ判定部 34、上りリンク L1/L2制御チャネルの送信 周期制御部 36、下りリンク信号生成部 38、共有データチャネル生成部 382及び L1/ L2制御チャネル生成部 384が描かれている。
[0019] バッファ 1〜Nの各々は、端末;!〜 Nの各々へ伝送されるべき送信データ（下り送信 データ）を一時的に格納し、送信待機中のデータ蓄積量等に関する情報を下りリソー ス割当部 32に通知する。「端末」は「ユーザ装置」と同義であり、移動端末だけでなく 固定端末をも包含する概念である。
[0020] 下りリソース割当部 32は、様々な判断基準に基づいて、どのリソースブロック（RB:
Resource Block)をどのユーザ装置に割り当てるべき力、、どのような変調方式及びど のようなチャネル符号化率が使用されるべきか、送信電力をどの程度にすべきか等 を決定する。決定された内容は下りスケジューリング情報として下りリンク信号生成部 38に通知され、制御チャネルに含められる。リソースブロックは、所定の帯域幅 F 及
RB
び所定の期間 τ で規定される。ユーザ装置の選択は、基本的には各端末から報告
RB
された CQIに基づいてなされる。この場合において、マキシマム CIR法 (Maximum CIR) 法、プロポーショナルフェアネス（Proportional fairness)法等の既存の適切な如何な るスケジューリングアルゴリズムが使用されてもよい。送信バッファ蓄積量のようなユー ザ装置間の公平性が参酌されてもよい。
[0021] 下りリンク L1/L2制御チャネルの送信電力計算部 1〜Nは、端末 1〜Nの各々力も報 告された下りリンクのチャネル状態を示す量 (CQI)に基づいて、次回送信する下り L1 /L2制御チャネルの送信電力を導出する。また、制御チャネルのデータ変調方式及 び符号化率を変更することも可能である。
[0022] カバレッジ判定部 34は、下り L1/L2制御チャネルがどのように伝送されるべきかを 判定し、判定結果を下りリソース割当部 32に通知する。カバレッジ判定部 34及びそ の動作の詳細については後述される。
[0023] 上りリンク L1/L2制御チャネルの送信周期制御部 36は、上りリンク L1/L2制御チヤネ ルの送信周期 T を決定又は確認し、それを下りリソース割当部 32に通知する。この
UP
送信周期 τ 以上長い送信周期 τ で下りデータチャネルが送信されるように、スケ
UP Down
ジユーリング情報が作成される。
[0024] 下りリンク信号生成部 38は、スケジューリング情報に従って下りリンク信号を生成す る。例えば下りリンクに直交周波数分割多重接続 (OFDM)方式が採用されていたなら ば、 OFDM方式で伝送される送信シンボルが作成される。
[0025] 共有データチャネル生成部 382は、送信シンボルに含まれるデータチャネル（共有 データチャネル)をスケジューリング情報に従って生成する。
[0026] L1/L2制御チャネル生成部 384は、送信シンボルに含まれる制御チャネル（L1/L2 制御チャネル）を生成する。典型的には、この L1/L2制御チャネルには下りデータチ ャネルを復元するのに不可欠な情報（例えば、下りデータチャネルのデータ変調方 式やチャネル符号化率を示す情報）が含まれる。制御チャネルには、データチャネル の有無によらず伝送されるべき情報 (例えば、上りデータチャネルに対する送達確認 情報（ACK/NACK) )が含まれてもよ!/、。 [0027] 次に、下りリンクのスケジューリング動作が説明される。上述したように下りリソース割 当部は、各ユーザ装置から報告された CQIに基づいて、 1以上のリソースブロックをュ 一ザ装置に割り当てる。この場合において、下りリソース割当部 32はカバレッジ判定 部 34からの指示に従ってリソースの割当内容を確定する。
[0028] カバレッジ判定部 34は、送信電力計算部;!〜 Nで導出された電力値で及びリソース ブロック数を変えずに、次回各端末に送信される下り L1/L2制御チャネルが所要品 質を維持できるか否かを判定する。維持できればそのリソース割当内容がそのまま実 際の下り送信に使用される。所要品質が維持されにくくなることが確認されると、カバ レツジ判定部 34は、下りリンク L1/L2制御チャネルの無線リソース（送信電力及びシン ボル）に余裕があり且つリソースブロックに余裕があるか否かを判定する。判定結果は 下りリソース割当部 32に通知される。送信電力及び無線リソースに余裕があったなら ば、同じ下り L1/L2制御チャネルのシンボル数を増やすようにリソース割当内容が修 正される。同じ下り L1/L2制御チャネルを含む 2以上のリソースブロック力 同じ送信 時間間隔 (TTI)で送信されるようにスケジューリングされる。送信電力に余裕がない 又はリソースブロックに余裕がな力、つた場合は、送信電力計算部;!〜 Nで導出された 電力値で及びリソースブロック数を変えずに下り L1/L2制御チャネルが送信される。
[0029] 図 4は、送信電力計算部;!〜 Nで導出された電力値で及びリソースブロック数を変え ずに下り L1/L2制御チャネルが送信される場合のリソース割当例を示す。簡明化のた め、 2つのユーザ装置が例示されている力 S、実際には多数のユーザ装置に対するリソ ースの割当力 Sスケジューラで計画される。基地局近傍のユーザ装置やチャネル状態 の良いユーザ装置は、図 4のような最小限のリソース割当で下り制御チャネルを所要 品質で受信できることが仮定されている。
[0030] 図 5は図 4に示されるようなリソース割当では所要品質を維持しに《なった場合で あって、基地局の送信電力及びリソースブロックに余裕があった場合に行われるリソ ース割当例を示す。図示の例では、ユーザ装置 UE1用にリソースブロック 1つ増やさ れ、 2つのリソースブロックが UE1に割り当てられる。 2つのリソースブロック中の制御チ ャネルは同一内容である。従ってユーザ装置 UE1は、図 4の場合よりも高品質に制御 チャネルを受信できるようになる。図 5ではユーザ装置 UE2も、高品質に制御チヤネ ルを受信できるようになる。
[0031] 下り L1/L2制御チャネルのユーザ装置での受信品質を確保する観点からは、図 5 以外に、図 6に示されるように、 UE1の 2つのリソースブロックを時間方向に並べること も考えられる。し力、しな力 Sらこのようにすると、ユーザ装置 UE1は TTI X 2に相当する期 間が経過するまで信号処理を進めることができず、制御遅延（又はラウンドトリップデ ィレイ）が長くなつてしまう。図 5に示されるように、 UE1の 2つのリソースブロックが同一 のサブフレームで伝送されると、制御遅延は増えずに済む。従って、所要品質が維 持されに《なったユーザ装置への下り制御チャネルは、周波数方向のユーザ多重 数（同一サブフレーム中のユーザ多重数）が少なくなるようにスケジューリングされるこ とが好ましい。
[0032] (基地局 上りリンク）
図 7は本発明の一実施例による基地局の部分的な機能ブロック図を示す。図 7では 主に上りスケジューリングに関するエンティティが描かれている。図 7には、下りリソー ス割当部 32、上りリソース割当部 72、上り L1/L2制御チャネルの割当部 722、上りデ ータチャネル割当部 724、上りリンク CQI推定部 1〜N、カバレッジ判定部 74、上りリ ンク L1/L2制御チャネルの送信周期制御部 36、下りリンク信号生成部 38、共有デー タチャネル生成部 382及び L1/L2制御チャネル生成部 384が描かれている。
[0033] 下りリソース割当部 32、上りリンク L1/L2制御チャネルの送信周期制御部 36、下りリ ンク信号生成部 38、共有データチャネル生成部 382及び L1/L2制御チャネル生成 部 384については説明済みであるので、重複的な説明は省略される。説明の便宜上 、基地局のスケジューリングに関する機能要素力 上下リンク別々に図 3及び図 7に 示されているが、各機能要素を表すブロックが、図示されているように全て別々に用 意されることは必須でない。図示の機能要素の 1以上が、ハードウェアにより、ソフトゥ エアにより又はそれら双方により 1つの処理ブロックとして実現可能である。
[0034] 下りリソース割当部 32は、説明済みの機能に加えて、下りスケジューリング情報を 上りリソース割当部 72に通知する。この下りスケジューリング情報は、具体的には、下 りリンクのデータチャネルの割当情報（特に、下りデータチャネルの送信周期 T を
Down 示す情報)である。 [0035] 上りリソース割当部 72は、様々な判断基準に基づいて、どのリソースブロックをどの ユーザ装置に割り当てるべきか、どのような変調方式及びどのようなチャネル符号化 率が使用されるべきか、送信電力をどの程度にすべきか等を決定する。決定された 内容はスケジューリング情報として下りリンク信号生成部 38に通知され、制御チヤネ ルに含められる。ユーザ装置の選択は、基本的には各端末に対する上りリンク CQIに 基づいてなされる。この場合において、マキシマム CIR法 (Maximum CIR)法、プロポー ショナルフェアネス（Proportional fairness)法等の既存の適切な如何なるスケジユーリ ングアルゴリズムが使用されてもよい。送信バッファ蓄積量のようなユーザ装置間の 公平性が参酌されてもよい。
[0036] 上り L1/L2制御チャネルの割当部 722は、上り L1/L2制御チャネルの割当内容を決 定する。上りデータチャネル割当部 724は、上りデータチャネルの割当内容を決定す
[0037] 上り L1/L2制御チャネルには、上りデータチャネルに付随して伝送されなければな らな!/、制御情報（必須制御情報又は第 1制御情報）と、上りデータチャネルの有無に よらず伝送される制御情報 (第 2制御情報）とがある。第 1制御情報には、上りデータ チャネルの変調方式、チャネル符号化率等のような上りデータチャネルの復調に不 可欠な情報が含まれる。第 2制御情報には、下りチャネル状態に関する CQI情報、下 りデータチャネルの送達確認情報 (ACK/NACK)等の情報が含まれる。従って、ユー ザ装置は上り制御チャネルで、第 1制御情報のみを、第 2制御情報のみを、第 1及び 第 2制御情報双方を伝送する可能性がある。
[0038] 上りデータチャネルの伝送用にリソースブロック（無線リソース）が割り当てられた場 合には、第 1制御情報 (及び必要に応じて第 2制御情報)もそのリソースブロックでュ 一ザ装置から送信される。上りデータチャネルの伝送用にリソースブロックが割り当て られない場合（又は上りデータチャネルの送信が希望されていない場合）には、専用 のリソースブロック（専用の帯域)で第 2制御チャネルがユーザ装置から送信される。
[0039] 上りリンク CQI推定部 1〜Nの各々は、端末（ユーザ装置）;!〜 Nの内対応するものか ら受信したパイロットチャネルの品質を測定し、上りリンクのチャネル状態を示す量（ 上りリンク CQI)を算出する。上りリンク CQIはリソース割当部 72に通知される。 [0040] カバレッジ判定部 74は、上り L1/L2制御チャネルがどのように伝送されるべきかを 判定し、判定結果を上りリソース割当部 72に通知する。カバレッジ判定部 74は、上り リンク CQI推定部 1〜Nからの上りリンク CQIに基づいて、次回各端末から受信される 上り L1/L2制御チャネルが所要品質を維持できるか否かを判定する。維持できれば 前回と同様なリソース割当内容がそのまま上りスケジューリング情報に反映される。
[0041] 上り制御チャネルの所要品質が維持されにくくなることが確認されると、カバレッジ 判定部 74は、リソースブロックに余裕があるか否かを判定する。判定結果は下りリソ ース割当部 72に通知される。リソースブロックに余裕があったならば、同じ下り L1/L2 制御チャネルを含むリソースブロック数を増やすようにリソース割当内容が修正される 。同じ下り L1/L2制御チャネルを含む 2以上のリソースブロックは、異なる送信時間間 隔 (TTI)で送信されるようにスケジューリングされる。この点、同じ送信時間間隔で送 信されるようにスケジューリングされた下りリンクの場合と異なる。リソースブロックに余 裕がなかった場合は、前回と同様なリソース割当内容がそのまま上りスケジューリング 情報に反映される。
[0042] 図 8は上りリンクの帯域利用例を示す。図示の例では、大小 2種類のデータサイズ のリソースブロックが用意されている。大きい方のリソースブロックは例えば 1.25MHz の帯域幅 F 及び例えば 0.5msの持続時間 T を有する。小さい方のリソースブロック
RBI RB
は例えば 375kHzの帯域幅 F 及び例えば 0.5msの持続時間 T を有する。上述した
RB2 RB
ように持続時間は、単位伝送期間、送信時間間隔 (ττι)、サブフレーム等と言及され てよい。これは、 1つの無線パケットの期間に対応させてもよい。リソースブロックは周 波数軸方向に 6つ並び、左右に小さなリソースブロックが配置される。リソースブロック の配置パターンは様々に設定可能であり、送信側及び受信側の双方で既知でありさ えすればよい。
[0043] 図示の例では、大きなリソースブロック（第 2、第 3、第 4及び第 5リソースブロック）中 の一部の期間で、上りデータチャネルに付随する制御チャネル (第 1制御チャネル） 及び必要に応じて第 2制御チャネルが伝送されるように、上りリンクのスケジューリング が行われる。制御チャネルとデータチャネルが時分割多重されている。上りデータチ ャネル伝送用に割り当てられる 1以上のリソースブロックの中で、制御チャネルの占め る割合は、ユーザ装置のチャネル状態等に応じて適切に調整されてよい。例えば図 8では UE1，UE2，UE4にそれぞれ 2つのリソースブロックがデータチャネル伝送用に割 り当てられているが、 UE1は UE2，UE4より多くのリソース（図示の例では、より長い期間 )を用いて上り制御チャネルを送信する。概して、制御チャネルの占める割合は、チヤ ネル状態が良ければ少なく設定され、チャネル状態が悪ければ多く設定される。 小 さなリソースブロック（第 1又は第 6リソースブロック）は、上りデータチャネルの有無に よらず伝送される制御チャネル (第 2制御チャネル）が伝送されるように、上りリンクの スケジューリングが行われる。即ち、第 1及び第 6リソースブロックの帯域は、第 2制御 チャネルの伝送用に専用に確保されて!/、る。
[0044] 図示の例では、より小さなリソースブロック（第 1及び第 6リソースブロック）に関し、サ ブフレームの期間 T が更に二分され、 2つの細分期間が設定されている。図示の例
RB
では、「A」で示されるように、或るユーザ装置の第 2制御チャネルは、第 1サブフレー ムの第 1細分期間（サブフレームの前半の期間）の第 1リソースブロックと、同じ第 1サ ブフレームの第 2細分期間（サブフレームの後半の期間）の第 6リソースブロックで伝 送される。同様に「B」で示されるように、別のユーザ装置の第 2制御チャネルは、第 1 サブフレームの第 1細分期間の第 6リソースブロックと、第 1サブフレームの第 2細分 期間の第 1リソースブロックで伝送される。このように、第 2制御チャネルが周波数軸 及び時間軸方向にホッピングしながら伝送されるので、周波数ダイバーシチ効果が 得られ、第 2制御チャネルの所要品質が維持されやすくなるように工夫されている。 「 A」及び「B」のリソースを利用するユーザ装置の上り制御チャネルの伝送は 1サブフ レームの短期間内に完了する。従ってこのようなリソースの割当は、上りデータチヤネ ルを送信しないユーザ装置に関し、図 7のカバレッジ判定部 74で、次回各ユーザ装 置から送信される上り L1/L2制御チャネルが所要品質を維持できるように判定された 場合に利用可能である。上りデータチャネル用にリソースブロック（第 2〜第 5リソース ブロックの 1以上）が割り当てられたユーザ装置（図示の例では、 UE；!〜 UE5)は、そ のリソースブロックで第 1制御チャネル及び第 2制御チャネルを送信する。
[0045] カバレッジ判定部 74で上り制御チャネルの所要品質が維持されに《なることが確 認され、上りリソースブロックに余裕があった場合は、そのユーザ装置の上り制御チヤ ネル用のリソースが増やされる。例えば、「A」に示されるようなリソース割当では所要 品質が維持されに《なった場合、「C」に示されるように、そのユーザ装置の第 2制御 チャネルは、第 1サブフレームの第 1リソースブロックと第 2サブフレームの第 6リソース ブロックで伝送される。図示の例では同様に別のユーザ装置の第 2制御チャネルも、 「D」に示されるように、第 1サブフレームの第 6リソースブロックと第 2サブフレームの 第 1リソースブロックで伝送される。第 2制御チャネルが周波数軸及び時間軸方向に ホッピングしながら伝送され、周波数ダイバーシチ効果が得られる点は上記の場合と 同様である。図示の例では、上り制御チャネルの伝送が長期間にわたって行われる ので、その分だけ基地局での受信品質を向上させることが期待できる。一方、上りデ ータチャネルの伝送用に第 2〜第 5リソースブロックの 1以上がユーザ装置に割り当て られる場合には、先行するサブフレームと以後のサブフレームで、上りデータチヤネ ルと同じ帯域で同じ制御チャネル（データチャネルは異なってよい）がユーザ装置か ら送信されるようにスケジューリングが行われる。図 8では第 1サブフレームの第 4及び 第 5リソースブロックで、並びに第 2サブフレームの第 5リソースブロックで、データチヤ ネルと共に制御チャネルがユーザ装置から送信される。太枠中の制御チャネルは同 一内容である。
[0046] 図示の例では、上り制御チャネル（第 2制御チャネル）の伝送期間力 1サブフレー ムから 2サブフレームに増やされた力 より一般的には、伝送期間はサブフレームの 整数倍に増やされてよい。
[0047] 上記の説明では上り制御チャネルは 2サブフレーム（TTI X n)を伝送単位として伝 送されるが、上りデータチャネルは 1サブフレームを伝送単位として伝送された。しか しながらこのことは、上りデータチャネルが、 2サブフレームを伝送単位として伝送され ることを禁止する趣旨ではない。第 1サブフレームで UE2の送信する情報内容力 第 2サブフレームで UE2の送信する情報内容と同じでもよい。データチャネルの伝送期 間が 2倍に増えると、上りデータチャネルの基地局での受信品質を向上させることが できる。し力もながら、それを実現するには、基地局の装置構成が、長短 2種類の TT Iの信号を受信し、適切に処理する必要が生じ、基地局装置の複雑化、信号処理の 複雑化等の問題が懸念される。けれどもユーザ装置の受信する信号の TTIがー律で ある限り、ユーザ装置に関する装置構成、信号処理及び製品検査工程等の複雑化 の問題点を招くことは実質的に回避できる。更に、上りデータチャネルに付随する CR C等のオーバーヘッド損を小さくする観点からは、 TTIを長くすることが好ましい。
[0048] (ユーザ装置）
図 9は本発明の一実施例によるユーザ装置の部分的な機能ブロック図を示す。図 9 には、下り L1/L2制御チャネル復調部 91、下り上位レイヤ信号復調部 92、上り L1/L2 制御チャネル生成部 93、下り共通パイロットチャネル受信電力測定部 94、パスロス 推定部 95、希望送信周期決定部 96、上り共有データチャネル生成部 97及び多重 部 98が描かれている。
[0049] 下り L1/L2制御チャネル復調部 91は、下りリンクで受信した信号から L1/L2制御チ ャネルを抽出し、それを復調及び復号する。 L1/L2制御チャネルには、下りデータチ ャネルに付随する制御チャネル、上りデータチャネル及び/又は上り制御チャネル のスケジューリング情報、データチャネルの有無によらず伝送される制御チャネル等 が含まれてよい。
[0050] 下り上位レイヤ信号復調部 92は、下り上位レイヤ信号（L1及び L2より上位のレイヤ )を復調及び復号する。この下り上位レイヤ信号には、上り L1/L2制御チャネルの送 信周期を指示する情報が含まれてよい。
[0051] 上り L1/L2制御チャネル生成部 93は、下り L1/L2制御チャネル復調部 91からのス ケジユーリング情報 (リソースブロック割当情報等)及び基地局から指示された送信周 期に基づいて、上り L1/L2制御チャネルを作成する。
[0052] 下り共通パイロットチャネル受信電力測定部 94は、基地局から送信された共通パイ ロットチャネルの受信品質を測定する。受信品質は、 SIR, SINRその他の適切な如何 なる量で表現されてもょレ、。
[0053] パスロス推定部 95は、下りの共通パイロットチャネル及びその送信電力を示す信号 を一定期間にわたって受信し、平均的な伝搬損失 (パスロス) Lを算出する。伝搬損 失 Lは、主に距離変動やシャドーイングにより変化する。例えば 1以上のフレームに 及ぶ期間のような比較的長い時間にわたって受信品質を平均化することで、フエ一 ジングのような瞬時変動の影響は除去され、パスロスが導出される。 [0054] 希望送信周期決定部 96は、上り L1/L2制御チャネルの送信周期に関する希望値（ 希望送信周期）を算出する。この希望値は、現在のパスロスで表現されるチャネル状 態の下で、自装置の送信電力上限値の制限の下で、上り L1/L2制御チャネルの所要 品質を維持するのに好都合な送信周期（即ち、サブフレームの整数倍の値)である。
[0055] 上り共有データチャネル生成部 97は、上りリンクのデータチャネルを生成する。デ ータチャネルには、ユーザ装置が送信しょうとするユーザデータに加えて、上記の希 望送信周期が含まれてよい。
[0056] 多重部 98は、上り制御チャネル及び上りデータチャネルを多重し、上りリンクで送 信される送信信号を生成する。
[0057] (上り制御チャネルの送信周期の更新）
上述したように、上りリンクの制御チャネルの送信周期 T は、図 3 (及び図 7)の送信
UP
周期制御部 36で決定又は確認される。この送信周期 T は、（1)ユーザ装置が希望
UP
値を提示し、それが基地局で確認された後に決定されてもよいし、（2)基地局で一方 的に決定されてもよい。
[0058] 図 10は前者（1)の場合における、図 3の送信周期制御部 36を示す。送信周期制 御部 36は、原則として各端末 (ユーザ装置)が希望する値に送信周期を設定する。 但し、通信状況に依存して、希望値と異なる送信周期が設定されてもよい。例えば、 セルが輻輳している場合に、ユーザ装置の希望値より大きな送信周期（TTI X n)を設 定し且つユーザ装置の送信電力を小さくするようにスケジューリングすることで、基地 局で観測される干渉が低減されてもよい。送信周期の希望値を基地局に通知し、送 信周期を更新する頻度は、比較的小さくてよいので、希望送信周期は上位レイヤ信 号として送信されてよい。例えば 100ms毎のような低頻度で送信周期の更新が行わ れてもよい。
[0059] 図 11は後者（2)の場合における、図 3の送信周期制御部 36を示す。各端末 (ユー ザ装置）から受信した信号の品質（SIR、 SINR、 CQI等でもよい）力 所定のレベルを 超えるか否かに依存して、送信周期が変更される。受信信号は上りパイロットチヤネ ルでもよいし、上り制御チャネルでもよい。なお、送信周期がユーザ装置の意向によ らず、基地局で一方的に決定される場合、図 9の希望送信周期決定部 96は省略さ [0060] 送信周期が変更されることが基地局で最終的に確認されると、その旨（上り L1/L2 制御チャネルの送信周期の更新後の値）がユーザ装置に通知される。この通知は上 位レイヤ信号で行われてよ!/、。
[0061] (T と T の関係）
UP DOWN
上述したように本実施例では、下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、 1つの 送信時間間隔 (TTI)を伝送単位として伝送される。上り制御チャネルは、送信時間間 隔の整数倍（T =TTI X n)を伝送単位として伝送される。但し、下りデータチャネルの
UP
送信周期（τ )は、上り制御チャネルの送信頻度以上に長くなるよう制約される（
DOWN τ
≥Τ ) 0ユーザ装置は、下りデータチャネルに対する送達確認信号 (ACK/NAC
DOWN UP
)を、上り制御チャネルで返す必要があるからである。
[0062] 図 12は、 Τ =Τ = 1ΤΤΙ (1サブフレーム）である場合の様子を示す。 1TTI毎に
UP DOWN
下りデータチャネルが（下り制御チャネルと共に)伝送され、例えばその下りデータチ ャネルに対する送達確認信号 (ACK/NACK)が 1TTI毎に上り制御チャネルで伝送さ れている。上り制御チャネルは、上りデータチャネルが有ってもなくても伝送される。 図示の例では 4つのサブフレーム（左から 2, 6, 7, 10番目）で、上り制御チャネル（ 第 2制御チャネル）のみが伝送されて!/、る。
[0063] 図 13は、 T =T =2ΤΤΙである場合の様子を示す。図示の例では、上り制御チヤ
UP DOWN
ネルの品質を維持するため、その伝送単位 T 力 ¾TTIに増やされている。但し上りデ
UP
ータチャネルは 1TTIを伝送単位としている。従って、上り制御チャネルと上りデータ チャネルが共に伝送される場合、 T =2TTIの間に制御チャネルは 2回反復されるが
UP
、データチャネルは反復されない。即ち、前後 2つの制御チャネルの情報内容は同じ であるが、前後 2つのデータチャネルは異なり、それらには異なる符号化の処理がな されている。上り制御チャネルの送信周期が 2TTIに増やされているので、下りデータ チャネルの送信周期も 2TTIに増やされ、例えばその下りデータチャネルに対する送 達確認信号 (ACK/NACK)が 2TTI毎に上り制御チャネルで伝送される。
[0064] 図 14も、 T =T =2ΤΤΙである場合の様子を示す。上り制御チャネルの品質を維
UP DOWN
持するため、その伝送単位 T は 2ΤΤΙに増やされている。図示の例では上りリンクで
UP データチャネルが伝送されていない。図 7のカバレッジ判定部 74で、上り制御チヤネ ルの品質が悪かった場合に、上りデータチャネルの伝送用にリソースブロックが割り 当てられたとする。この場合、図 9の第 2〜第 5リソースブロックの 1以上で上りデータ チャネル及び上り制御チャネルが伝送されることになる。し力、しながら、上り制御チヤ ネルに専用の狭帯域 (第 1及び第 6リソースブロック)でさえ品質が良くない場合に、よ り広帯域の第 2〜第 5リソースブロックで制御チャネルが送信されると、更に品質が劣 化してしまうおそれがある。従ってそのような事態が懸念される状況では、図 14に示 されるように、上りデータチャネルにリソースブロックを割り当てることを禁止することが 好ましい。
[0065] (HARQ)
図 15は下りリンクに対する再送制御が行われる様子を示す。上述したように、下り データチャネルは TTIを伝送単位として伝送される。その下りデータチャネルに対す る送達確認信号 (ACK/NACK)を含む上り制御チャネルは、 TTIの整数倍を伝送単 位として伝送される。そして、送達確認信号が NACKを示す場合に、下りデータチヤ ネルが再送される。 ΤΉの整数倍の値は、頻繁には変わらないかもしれないが、不変 ではない。従って再送パケットが何時伝送されるかを全て事前に予測することはでき ない。従って下りリンクの再送制御として、非同期式のハイブリッド自動再送要求 (Asy nchronous HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest))制卸がネ亍われることが好ま しい。
[0066] 図 16は上りリンクに対する再送制御が行われる様子を示す。上述したように、上り データチャネルは典型的には ΤΤΙを伝送単位として伝送される。そして、上りデータチ ャネルに対する送達確認信号を含む下り制御チャネルも ΤΤΙを伝送単位として伝送さ れる。 ΤΤΙはシステムで不変に固定される 1つの値なので、再送パケットが何時伝送さ れるかを全て事前に予測することができる。従って上りリンクの再送制御として、同期 式のハイブリッド自動再送要求（Synchronous HARQ)制御が行われることが好まし い。
実施例 2
[0067] 上述したように TTIが複数種類存在すると、信号処理の複雑化が懸念される。しかし ながら TTIの異なるパケットを適切にスケジューリングすれば、そのような複雑化の問 題を緩禾口すること力できる。
[0068] 図 17は上りリンクにおける無線リソースの割当例を示す。図示の例では長い ΤΤΙ (2.
0ms)で狭!/、帯域幅の第 1リソースブロックと、短!/、TTI(0.5ms)で広!/、帯域幅の第 2リソ ースブロックとが用意されている。一例として、比較的チャネル状態が良くないことが 予想されるユーザ装置については第 1リソースブロックが割り当てられ、比較的チヤネ ル状態の良レ、ことが予想されるユーザ装置につ!/、ては第 2リソースブロックが割り当 てられる。これらのユーザ装置のグループ分けは、上りリンクに対する CQIやパスロス 等に基づいて基地局で行うことができる。 CQIは基地局で受信された参照信号 (パイ ロットチヤネノレ）の受信品質で表現される。
[0069] 図示の例では、 1つの送信時間間隔（長 TTI)の中で、より狭い帯域幅の第 1リソー スブロック及びより広い帯域幅の第 2リソースブロックが周波数分割多重されている。 また、第 1リソースブロックの伝送期間 (2.0ms)は第 2リソースブロックの伝送期間 (0.5m s)の整数倍である。更に 1つの送信時間間隔 (長 TTI)の中で、複数の（4つの）第 2リ ソースブロックが時分割多重されている。このようにスケジューリングすることで、著し い信号処理の複雑化を回避しつつ、 TTIの異なるパケットの混在を許容することがで きる。
[0070] 以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきた力 各実施例は単なる 例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであ ろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされた力 特に断り のない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよ い。各実施例の区分けは本発明に本質的ではなぐ 2以上の実施例が必要に応じて 使用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図 を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれら の組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精 神から逸脱することなぐ様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含 される。
[0071] 本国際出願は 2006年 8月 22日に出願した日本国特許出願第 2006— 225926号 に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 移動通信システムで使用される無線基地局であって、
所定の帯域幅及び送信時間間隔で規定されるリソースブロックの 1以上をユーザ装 置に割り当てるスケジューラと、
無線リソースの割当内容を示すスケジューリング情報を各ユーザ装置に通知する手 段と、
を有し、下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、前記送信時間間隔を伝送単 位として伝送され、上り制御チャネルは前記送信時間間隔の整数倍を伝送単位とし て伝送されるように、前記スケジューリング情報が作成される
ことを特徴とする無線基地局。
[2] 下り制御チャネルの品質が所定のレベル未満であった場合に、より多くのリソースブ ロックを用いて同一内容の下り制御チャネルが伝送されるように、前記スケジユーリン グ情報が作成される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[3] 上り制御チャネルの伝送単位に合わせて、下りデータチャネルの送信周期が調整 される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[4] 1つの送信時間間隔の中で、ユーザ装置に割り当てるリソースブロック数を調整す ることで、該ユーザ装置に対する下りリンクのデータレートが調整される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[5] 上りデータチャネルの伝送用に 1以上のリソースブロックがユーザ装置に割り当てら れた場合、該ユーザ装置の制御チャネルも、上りデータチャネルと同じ帯域で伝送さ れる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[6] 或るユーザ装置の上り制御チャネルの品質が所定のレベル未満であった場合、該 ユーザ装置の上りデータチャネルの伝送用にリソースブロックを割り当てることが禁止 される
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[7] 前記送信時間間隔の整数倍の値が、定期的に又は不定期的に更新される ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[8] 前記送信時間間隔の整数倍の値が、ユーザ装置で算出される
ことを特徴とする請求項 7記載の無線基地局。
[9] 前記送信時間間隔の整数倍の値が、ユーザ装置の送信電力及びパスロスに基づ いて算出される
ことを特徴とする請求項 8記載の無線基地局。
[10] 前記送信時間間隔の整数倍の値が、上り制御チャネルの受信品質に基づいて決 定される
ことを特徴とする請求項 7記載の無線基地局。
[11] 下りデータチャネルの再送制御は、非同期式のハイブリッド自動再送要求方式 (HA RQ)で行われる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[12] 上りデータチャネルの再送制御は、同期式のハイブリッド自動再送要求方式 (HAR Q)で行われる
ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[13] 上りデータチャネル伝送用に割り当てられる 1以上のリソースブロックの中で、制御 チャネルの占める割合力 ユーザ装置に関するチャネル状態に応じて調整される ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[14] 1つの送信時間間隔の中で、帯域幅及び伝送期間が異なる複数のリソースブロック が複数のユーザ装置に割り当てられるようにスケジューリング情報が作成される ことを特徴とする請求項 1記載の無線基地局。
[15] より狭い帯域幅の第 1リソースブロック及びより広い帯域幅の第 2リソースブロックが 周波数分割多重され、第 1リソースブロックの伝送期間は第 2リソースブロックの伝送 期間の整数倍であるようにスケジューリング情報が作成される
ことを特徴とする請求項 14記載の無線基地局。
[16] 移動通信システムを構成する無線基地局で使用される方法であって、
所定の帯域幅及び送信時間間隔で規定されるリソースブロックの 1以上をユーザ装 置に割り当てるためのスケジューリングを行うステップと、
無線リソースの割当内容を示すスケジューリング情報を各ユーザ装置に通知するス を有し、下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、前記送信時間間隔を伝送単 位として伝送され、上り制御チャネルは前記送信時間間隔の整数倍を伝送単位とし て伝送されるように、前記スケジューリング情報が作成される
ことを特徴とする方法。
[17] 移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
無線リソースの割当内容を示すスケジューリング情報を含む制御チャネルを受信す る手段と、
前記スケジューリング情報に従って、所定の帯域幅及び送信時間間隔で規定され るリソースブロックの 1以上を用いて、上り制御チャネルのみ又は上り制御チャネル及 び上りデータチャネルを送信する手段と、
を有し、下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、前記送信時間間隔を伝送単 位として通信され、上り制御チャネルは前記送信時間間隔の整数倍を伝送単位とし て送信される
ことを特徴とするユーザ装置。
[18] 移動通信システムを構成するユーザ装置で使用される方法であって、
無線リソースの割当内容を示すスケジューリング情報を含む制御チャネルを受信す 前記スケジューリング情報に従って、所定の帯域幅及び送信時間間隔で規定され るリソースブロックの 1以上を用いて、上り制御チャネルのみ又は上り制御チャネル及 び上りデータチャネルを送信するステップと、
を有し、下りデータチャネル及び下り制御チャネルは、前記送信時間間隔を伝送単 位として通信され、上り制御チャネルは前記送信時間間隔の整数倍を伝送単位とし て送信される
ことを特徴とする方法。
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