JP2010161600A - 移動端末装置、無線基地局装置および無線アクセス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の移動通信システムが混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応する移動端末装置、無線基地局装置および無線アクセス方法を提供すること。
【解決手段】複数のコンポーネントキャリアＣＣで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアＣＣに割り当てる送信データのＰＡＰＲを測定するＰＡＰＲ測定部１０５と、測定されたＰＡＰＲを抑制させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成部１０６と、生成されたサブキャリアを複数のコンポーネントキャリアＣＣの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てるマッピング部１０７とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける移動端末装置、無線基地局装置および無線アクセス方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を用いている。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。したがって、将来的には、これら複数の移動通信システムが並存することが予想され、これらの複数のシステムに対応できる構成（無線基地局装置や移動端末装置など）が必要となることが考えられる。

3GPP, TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA andUTRAN", Sept. 2006

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数の移動通信システムが混在する際において、それぞれの移動通信システムに対応する移動端末装置、無線基地局装置および無線アクセス方法を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局装置は、複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアに割り当てる送信データのピーク電力対平均電力比を測定するピーク電力対平均電力比測定手段と、測定された前記ピーク電力対平均電力比を抑制させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成手段と、生成された前記サブキャリアを前記複数のコンポーネントキャリアの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てるサブキャリア割当手段とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、移動端末装置において、上りリンクでマルチキャリア伝送を行う場合に、ピーク電力対平均電力比ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Patio）を抑制させるサブキャリアがコンポーネントキャリアに割り当てられるため、マルチキャリア伝送を行う場合においてもＰＡＰＲを抑制して平均送信電力を大きくすることができ、カバレッジを確保することが可能となる。

ＬＴＥシステムのシステム帯域を説明するための図である。 第１の実施の形態における移動端末装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態におけるサブキャリアのマッピング位置の一例を説明する図である。 第２の実施の形態における無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態における移動端末装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態におけるサブキャリアのマッピング位置の一例を説明する図である。 第３の実施の形態における移動端末装置の構成を示すブロック図である。 サブキャリアのマッピングの変形例を説明する図である。 サブキャリアのマッピングの変形例を説明する図である。 サブキャリアのマッピングの変形例を説明する図である。 サブキャリアのマッピングの変形例を説明する図である。

図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図１に示す例は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。

例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。

このように広帯域化された周波数帯域での無線通信においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域が複数のコンポーネントキャリアの帯域を一体として広帯域化しているため、複数のコンポーネントキャリアを用いてマルチキャリア伝送するＮ×ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭ（Discrete Fourier Transform Spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が提案されている。このＮ×ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭにおいては、マルチキャリア伝送が行われるため、ＰＡＰＲが増大することが想定される。このため、広帯域化された周波数帯域を利用することができるシステムであっても、平均送信電力を低く設定しなければならずカバレッジを確保することが困難となっていた。

そこで、本発明者らは、この問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、移動端末装置において、複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアに割り当てる送信データのＰＡＰＲを測定し、測定したＰＡＰＲを抑制させるサブキャリアを生成し、生成したサブキャリアを複数のコンポーネントキャリアの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てることにより、上りリンクでマルチキャリア伝送を行うシステムにおいてＰＡＰＲを抑制し、カバレッジを確保することである。

以下、本発明の第１の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動端末装置を用いる場合について説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。図２に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えているが、受信系処理部の説明については省略する。送信系処理部は、コンポーネントキャリア（ＣＣ）毎に上り制御信号（上りＬ１／Ｌ２制御信号）を生成する上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部１０１と、ＣＣ毎に上り共有チャネル信号を生成する上り共有チャネル信号生成部１０２と、ＣＣ毎のＣＣ内信号（上りＬ１／Ｌ２制御信号、上り共有チャネル信号）を多重する上り送信信号多重部１０３と、多重された上り信号を離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）するＤＦＴ部１０４と、ＰＡＰＲを測定するＰＡＰＲ測定部１０５と、ＰＡＰＲが基準値以上か否かを判定するＰＡＰＲ判定部１１０と、ＰＡＰＲを抑制するサブキャリアを生成するサブキャリア生成部１０６と、ＤＦＴ処理後の上り信号およびサブキャリアをマッピングするマッピング部１０７と、マッピング後の上り信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）するＩＦＦＴ部１０８とを有している。

上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部１０１は、リンク制御用の下りＣＱＩ情報等を用いて上り制御信号を生成し、生成した上り制御信号を上り送信信号多重部１０３に出力する。上り共有チャネル信号生成部１０２は、ユーザデータや上位レイヤからの制御信号を用いて上り共有チャネル信号を生成し、生成した上り共有チャネル信号を上り送信信号多重部１０３に出力する。

上り送信信号多重部１０３は、上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部１０１で生成された上り制御信号および上り共有チャネル信号生成部１０２で生成された上り共有チャネル信号を多重し、多重した送信信号をＤＦＴ部１０４に出力する。ＤＦＴ部１０４は、ＤＦＴ処理により多重された上り信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換した上り送信信号をマッピング部１０７に出力する。

ＰＡＰＲ測定部１０５は、マルチキャリア伝送が行われる場合に、シンボル内の全サンプル信号の平均電力と各サンプルの電力の比を計算することなどによりＰＡＰＲを測定する。ＰＡＰＲ判定部１１０は、ＰＡＰＲ測定部１０５により測定されたＰＡＰＲの測定値が基準値以上か否かを判定する。サブキャリア生成部１０６は、ＰＡＰＲ測定部１０５の測定結果に基づいて、ＰＡＰＲを抑制するような振幅・位相を算出してサブキャリアを生成する。

ここで、ＰＡＰＲ測定部１０５、ＰＡＰＲ判定部１１０、サブキャリア生成部１０６による処理動作の一例について簡単に説明する。先ず、ＰＡＰＲ測定部１０５において、ＰＡＰＲの抑圧されていない送信データのＰＡＰＲが測定され、ＰＡＰＲ判定部１１０において、基準値以上か否かが判定される。ＰＡＰＲの測定値が基準値より小さい場合に、処理動作が停止され、ＰＡＰＲの測定値が基準値以上の場合に、ＰＡＰＲ測定部１０５からのＰＡＰＲの測定結果がサブキャリア生成部１０６に出力される。サブキャリア生成部１０６において、ＰＡＰＲの測定結果に基づいてＰＡＰＲ抑制用のサブキャリアが生成され、ＰＡＰＲ測定部１０５に出力される。

そして、ＰＡＰＲ測定部１０５において、再びＰＡＰＲの抑圧されていない送信データとサブキャリアのＰＡＰＲが測定され、ＰＡＰＲ判定部１１０において再判定される。ＰＡＰＲ判定部１１０において、ＰＡＰＲの測定値が基準値より小さいと判定された場合に、サブキャリアがマッピング部１０７に出力され、ＰＡＰＲの測定値が基準値以上と判定された場合に、ＰＡＰＲ測定部１０５からのＰＡＰＲの測定結果がサブキャリア生成部１０６に出力される。このように、ＰＡＰＲの抑圧されていない送信データとサブキャリアとが基準値を満たすまで、ＰＡＰＲ測定部１０５、ＰＡＰＲ判定部１１０、サブキャリア生成部１０６との間で処理が繰り返される。なお、ＰＡＰＲ抑制用のサブキャリアの生成は、例えば、Tone Reservation法等で用いられる生成方法で生成される。

マッピング部１０７は、上り制御信号、上り共有チャネル信号およびサブキャリアをＣＣのリソースブロックにマッピングする。例えば、図３（ａ）に示すように、ＣＣ＃１、ＣＣ＃２からなるシステム帯域に対応する移動端末装置の場合、マッピング部１０７は、各ＣＣの両端のリソースブロックにそれぞれ上り制御信号をマッピングし、周波数の低い側から２番目に位置するリソースブロックにサブキャリアをマッピングし、残りのリソースブロックに上り供給チャネル信号をマッピングする。

この場合、マッピング部１０７は、リソースブロック情報記憶部１０９からサブキャリアのマッピング位置やサブキャリヤ用のリソースブロック数（図３（ａ）においては１つ）を含むリソースブロック情報を読み出し、このリソースブロック情報に基づいてサブキャリアを所定のリソースブロックにマッピングする。すなわち、サブキャリアがマッピングされるリソースブロックは、予め定められており、このリソースブロックはサブキャリア専用に使用される。

なお、上記した例では、サブキャリアをＣＣ＃１の周波数の低い側から２番目に位置するリソースブロックにマッピングする構成としたが、この構成に限定されるものではない。リソースブロック情報記憶部１０９に記憶されるリソースブロック情報に含まれるマッピング位置を変更することで別のリソースブロックにマッピングすることも可能である。

また、上記した例では、単一のリソースブロックにサブキャリアをマッピングする構成としたが、図３（ｂ）に示すように、例えば、複数のリソースブロックにサブキャリアをマッピングする構成としてもよい。この場合、上り制御信号用のリソースブロックに隣接して複数のサブキャリア用のリソースブロックを設けるようにする。このように、複数のサブキャリア用のリソースブロックを設けることで、異なる周波数成分のサブキャリアを多くマッピングすることができるので、ＰＡＰＲを抑制し易くすることが可能となる。

ＩＦＦＴ部１０８は、ＩＦＦＴ処理によりＣＣにマッピングされた上り送信信号を周波数領域の信号から再び時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ処理後の上り送信信号は、無線基地局に向けて送信される。

以上のように、本実施の形態に係る移動端末装置によれば、上りリンクでマルチキャリア伝送を行う場合に、ＰＡＰＲを抑制させるサブキャリアがコンポーネントキャリアにマッピングされる。したがって、上りリンクにおいてマルチキャリア伝送を行う場合においてもＰＡＰＲを抑制して平均送信電力を大きくすることができ、カバレッジを確保することが可能となる。

なお、本実施の形態において、移動端末装置において、予め定められたセル固有の割当規則に従って、マッピングされるリソースブロックを決定する構成としてもよい。この場合、セル固有の割当規則は、例えば、無線基地局装置から受信するようにする。この構成により、無線基地局装置からの制御信号が不要となり、簡易な制御構成とすることができる。さらに、この場合、無線基地局装置からの制御信号によりマッピングされるリソースブロックを決定する構成と組み合わせてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と無線基地局側でサブキャリアのマッピングを制御する点についてのみ相違する。したがって、相違する点についてのみ詳細に説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図４に示す無線基地局装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えているが、受信系処理部の説明については省略する。送信系処理部は、ＣＣ毎にＰＢＣＨ信号（報知チャネル信号）を生成するＰＢＣＨ信号生成部２０１と、下り制御信号を生成する下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部２０２と、下り共有チャネル信号を生成する下り共有チャネル信号生成部２０３と、ＣＣ毎のＣＣ内信号（ＰＢＣＨ信号、下りＬ１／Ｌ２制御信号、下り共有チャネル信号）を多重する下りＣＣ内信号多重部２０４と、多重されたそれぞれのＣＣ内信号を多重する複数ＣＣ信号多重部２０５と、多重された下り信号からＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成部２０６とを有している。

また、無線基地局装置は、移動端末装置から受信したＣＱＩ等に基づいて移動端末装置に対する上りのスケジューリング情報を生成するスケジューラ２０７を有している。

ＰＢＣＨ信号生成部２０１は、移動端末装置との通信開始時に、ＣＣの帯域幅やアンテナ数等の情報およびリソースブロック情報を含むＰＢＣＨ信号を生成し、生成したＰＢＣＨ信号を下りＣＣ内信号多重部２０４に出力する。なお、リソースブロック情報とは、無線基地局側から移動端末装置に対して、サブキャリアのマッピングを実施させるために送信される情報であり、サブキャリアのマッピング位置やサブキャリヤ用のリソースブロック数等が含まれている。

下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部２０２は、スケジューラ２０７で生成されたスケジューリング情報を含む下り制御信号を生成し、生成した下り制御信号を下りＣＣ内信号多重部２０４に出力する。下り共有チャネル信号生成部２０３は、複数ユーザで共有して用いられるユーザデータや上位レイヤからの制御信号を用いて下り共有チャネル信号を生成し、生成した下り共有チャネル信号を下りＣＣ内信号多重部２０４に出力する。

下りＣＣ内信号多重部２０４は、ＰＢＣＨ信号生成部２０１で生成されたＰＢＣＨ信号、下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部２０２で生成された下り制御信号および下り共有チャネル信号生成部２０３で生成された下り共有チャネル信号を多重する。下りＣＣ内信号多重部２０４は、多重した下り信号を複数ＣＣ信号多重部２０５に出力する。

複数ＣＣ信号多重部２０５は、ＣＣ毎に多重された下り信号を多重し、多重した下り信号をＯＦＤＭ信号生成部２０６に出力する。ＯＦＤＭ信号生成部２０６は、多重された下り信号にＯＦＤＭ生成処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。生成されたＯＦＤＭ信号は移動端末装置に向けて送信される。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。図５に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、無線基地局装置から受信されたＯＦＤＭ信号に対し各種処理が行われた後、下り信号を分離する下り受信信号分離部３０１と、ＰＢＣＨ信号を受信するＰＢＣＨ信号受信部３０２と、下り制御信号を受信する下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部３０３と、下り共有チャネル信号を受信する下り共有チャネル信号受信部３０４とを有している。

また、送信系処理部は、上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部３０５と、上り共有チャネル信号生成部３０６と、上り送信信号多重部３０７と、ＤＦＴ部３０８と、ＰＡＰＲ測定部３０９と、ＰＡＰＲ判定部３１０と、サブキャリア生成部３１１と、マッピング部３１２と、ＩＦＦＴ部３１３とを有している。

下り受信信号分離部３０１は、受信した下り信号をＰＢＣＨ信号、下り制御信号、下り共有チャネル信号に分離して、それぞれＰＢＣＨ信号受信部３０２、下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部３０３、下り共有チャネル信号受信部３０４に出力する。ＰＢＣＨ信号受信部３０２は、入力されたＰＢＣＨ信号からリソースブロック情報を抽出し、抽出したリソースブロック情報をマッピング部３１２に出力する。

ＰＡＰＲ測定部３０９は、マルチキャリア伝送が行われる場合にＰＡＰＲの測定を開始する。この場合、例えば、下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部３０３において受信された下り制御信号に含まれるスケジューリング情報に基づいてマルチキャリア伝送が行われるか否かを判断する。

そして、ＰＡＰＲ測定部３０９、ＰＡＰＲ判定部３１０、サブキャリア生成部３１１による各種処理を経てＰＡＰＲ抑制用のサブキャリアがＣＣのリソースブロックにマッピングされる。このように、本発明の第２の実施の形態においては、本発明の第１の実施の形態と無線基地局装置からのリソースブロック情報によりサブキャリアのマッピング制御が行われるようになっている。

マッピング部３１２は、上り制御信号、上り共有チャネル信号およびサブキャリアをＣＣのリソースブロックにマッピングする。このとき、マッピング部３１２には、ＰＢＣＨ信号受信部からリソースブロック情報が入力されており、このリソースブロック情報に含まれるマッピング位置やリソースブロック数に基づいてサブキャリアがマッピングされる。

ここで、簡単に本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局および移動端末装置における通信システムの動作について説明する。まず、無線基地局と移動端末装置との通信開始時に、無線基地局装置においてＰＢＣＨ信号生成部２０１によりリソースブロック情報を含むＰＢＣＨ信号が生成される。生成されたＰＢＣＨ信号は、下り制御信号および下り共有チャネル信号とともに下りＣＣ内信号多重部２０４、複数ＣＣ信号多重部２０５において多重された後、ＯＦＤＭ信号生成部２０６によりＯＦＤＭ信号生成処理が行われ、移動端末装置に送信される。

移動端末装置において、受信された下り信号は、下り受信信号分離部３０１によりＰＢＣＨ信号が分離されてＰＢＣＨ信号受信部３０２に出力される。ＰＢＣＨ信号受信部３０２は、入力されたＰＢＣＨ信号からリソースブロック情報を抽出し、リソースブロック情報をマッピング部３１２に出力する。ＰＡＰＲ測定部３０９は、マルチキャリア伝送が行われる場合にＰＡＰＲの測定を開始する。そして、上記したように、ＰＡＰＲ測定部３０９、ＰＡＰＲ判定部３１０、サブキャリア生成部３１１における各種処理を経てＰＡＰＲの測定値が基準値よりも小さくなるようなサブキャリアが生成される。

生成されたサブキャリアは、上り制御信号および上り共有チャネル信号と共に、マッピング部３１２によりＣＣの所定のリソースブロックにマッピングされる。このとき、マッピング部３１２は、リソースブロック情報に含まれるマッピング位置、リソースブロック数に基づいてサブキャリアをマッピングする。ＣＣにマッピングされた上り信号は、ＩＦＦＴ部３１３においてＩＦＦＴ処理が行われ、無線基地局に向けて送信される。

以上のように、本実施の形態に係る移動体通信システムによれば、無線基地局装置との通信開始時に、無線基地局装置から受信したリソースブロック情報に基づいてＰＡＰＲを抑制させるサブキャリアがコンポーネントキャリアにマッピングされる。したがって、上りリンクにおいてマルチキャリア伝送を行う場合においてもＰＡＰＲを抑制して平均送信電力を大きくすることができ、カバレッジを確保することが可能となる。

なお、本形態においては、ＰＢＣＨ信号にリソースブロック情報を含めて移動端末装置に送信する構成としたが、この構成に限定されるものではない。リソースブロック情報を移動端末装置に送信する構成であればよく、例えば、下り制御信号にリソースブロック情報を含めて移動端末装置に送信する構成でもよい。

また、上記した実施の形態においては、移動端末装置の能力に関わらず移動端末装置に対してサブキャリアをＣＣにマッピング制御する構成としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、無線基地局装置が移動端末装置から、移動端末装置の能力情報を受信することにより、ＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置にのみサブキャリアをマッピング制御することが可能となる。この場合、無線基地局装置は、移動端末装置の能力情報に基づいてＰＢＣＨ信号にリソースブロック情報を含めるようにする。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態とサブキャリアのマッピング位置を動的に決定する点についてのみ特に相違する。したがって、相違する点についてのみ詳細に説明する。

図６は、本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図６に示す無線基地局装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、上り受信信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）するＦＦＴ部４０１と、ＦＦＴ処理後の上り信号をデマッピングするデマッピング部４０２と、デマッピングされた上り信号を逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）するＩＤＦＴ部４０３と、上り信号を複数のＣＣ内信号に分離する複数ＣＣ信号分離部４０４と、ＣＣ毎のＣＣ内信号を分離する上りＣＣ内信号分離部４０５と、上り制御信号を受信する上りＬ１／Ｌ２制御信号受信部４０６と、上り共有チャネル信号を受信する上り共有チャネル信号受信部４０７と、チャンネル推定を行うチャネル推定部４０８と、リソースブロック情報を生成するリソースブロック情報生成部４０９とを有している。

送信系処理部は、下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部４１１と、下り共有チャネル信号生成部４１２と、下りＣＣ内信号多重部４１３と、複数ＣＣ信号多重部４１４と、ＯＦＤＭ信号生成部４１５とを有している。また、無線基地局装置は、移動端末装置から受信したＣＱＩ等に基づいて、移動端末装置に対する上りのスケジューリング情報を生成するスケジューラ４１６を有している。

ＦＦＴ部４０１は、ＦＦＴ処理により上り受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、変換した上り信号をデマッピング部４０２に出力する。デマッピング部４０２は、ＦＦＴ処理後の上り信号にマッピングされている信号を抽出し、抽出した信号をＩＤＦＴ部４０３に出力する。ＩＤＦＴ部４０３は、ＩＤＦＴ処理によりデマッピング部４０２により抽出された信号を周波数領域の信号から時間領域の信号に変換し、変換した上り信号を複数ＣＣ信号分離部４０４に出力する。

複数ＣＣ信号分離部４０４は、ＩＤＦＴ処理された上り信号を複数のＣＣ内信号に分離し、上りＣＣ内信号分離部４０５に出力する。上りＣＣ内信号分離部４０５は、ＣＣ内信号を上り制御信号、上り共有チャネル信号、参照信号（ＲＳ：Reference Signal）に分離して、それぞれ下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部４０６、下り共有チャネル信号受信部４０７、チャネル推定部４０８に出力する。

チャネル推定部４０８は、ＣＣ毎の各リソースブロックに含まれた参照信号に基づいて、ＣＣのリソースブロック毎の環境情報を取得し、チャネル推定結果としてリソースブロック情報生成部４０９に出力する。リソースブロック情報生成部４０９は、チャネル推定部４０８から出力されたチャネル推定結果に応じてリソースブロック情報を生成する。

例えば、図７に示すように、他セル干渉等により、ＣＣ＃１の周波数の低い側から５番目に位置するリソースブロックが、通信品質が悪い場合に、この通信品質の悪いリソースブロックにサブキャリアをマッピングするようにリソースブロック情報を生成する。この構成により、通信品質が悪いリソースブロックを有効利用すると共に、通信品質の良いリソースブロックに上り共有チャネル信号をマッピングできるため、全体として上りリンクのスループットを増大させることが可能となる。

リソースブロック情報生成部４０９は、生成したリソースブロック情報をスケジューラ４１６に出力する。スケジューラ４１６は、入力されたリソースブロック情報と共に、生成したスケジューリング情報を下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部４１１に出力する。

下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部４１１は、スケジューラ４１６で生成されたスケジューリング情報、リソースブロック情報を含む下り制御信号を生成し、生成した下り制御信号を下りＣＣ内信号多重部４１３に出力する。下り共有チャネル信号生成部４１２は、下り共有チャネル信号を生成し、生成した下り共有チャネル信号を下りＣＣ内信号多重部４１３に出力する。

下りＣＣ内信号多重部４１３に入力された下り信号は、複数ＣＣ信号多重部４１４において多重され、ＯＦＤＭ信号生成部４１５においてＯＦＤＭ信号に生成されて移動端末装置に送信される。

図８は、本発明の第３の実施の形態に係る移動端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示す移動端末装置は、受信系処理部と、送信系処理部とを備えている。受信系処理部は、下り受信信号分離部５０１と、下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２と、下り共有チャネル信号受信部５０３とを有している。

また、送信系処理部は、上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部５０４と、上り共有チャネル信号生成部５０５と、上り送信信号多重部５０６と、ＤＦＴ部５０７と、ＰＡＰＲ測定部５０８と、ＰＡＰＲ判定部５１０と、サブキャリア生成部５０９と、マッピング部５１１と、ＩＦＦＴ部５１２とを有している。

下り受信信号分離部５０１は、下り信号を、下り制御信号および下り共有チャネル信号に分離して、それぞれ下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２、下り共有チャネル信号受信部５０３に出力する。下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２は、入力された下り制御信号からスケジューリング情報と共に、リソースブロック情報を抽出し、リソースブロック情報をマッピング部５１１に出力する。

ＰＡＰＲ測定部５０８は、マルチキャリア伝送が行われる場合にＰＡＰＲの測定を開始する。この場合、例えば、下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２において受信された下り制御信号に含まれるスケジューリング情報に基づいてマルチキャリア伝送が行われるか否かを判断する。そして、ＰＡＰＲ測定部５０８、ＰＡＰＲ判定部５１０、サブキャリア生成部５０９による各種処理を経て生成されたＰＡＰＲ抑制用のサブキャリアが、上り制御信号、上り共有チャネル信号と共にマッピング部５１１によりマッピングされる。

マッピング部５１１は、入力されたリソースブロック情報に含まれるマッピング位置やリソースブロック数に基づいて、サブキャリアを上りＣＣのリソースブロックにマッピングする。このように、本発明の第３の実施の形態においては、本発明の第２の実施の形態と無線基地局装置のチャネル推定結果によりサブキャリアのマッピング位置が制御される点で異なっている。

ここで、簡単に本発明の第３の実施の形態に係る無線基地局および移動端末装置における通信システムの動作について説明する。まず、移動端末装置から上り信号を受信すると、受信系処理部の各部において各種処理が行われ、チャネル推定部４０８に参照信号が出力される。チャネル推定部４０８は、入力された参照信号に基づいてチャネル推定を行い、チャネル推定結果をリソースブロック情報生成部４０９に出力する。

リソースブロック情報生成部４０９は、チャネル推定結果に基づいてリソースブロック情報を生成し、スケジューラ４１６に出力する。スケジューラ４１６は、生成したスケジューリング情報と共に、リソースブロック情報を下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部４１１に出力する。下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部４１１において、スケジューリング情報、リソースブロック情報を含んだ下り制御信号が生成され、生成された下り制御信号は、送信系処理部の各部において各種処理が行われて移動端末装置に送信される。

移動端末装置において、受信された下り受信信号は、下り受信信号分離部５０１により分離されて下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２に出力される。下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部５０２は、入力された下り制御信号からリソースブロック情報を抽出し、リソースブロック情報をマッピング部５１１に出力する。

ＰＡＰＲ測定部５０８は、マルチキャリア伝送が行われる場合にＰＡＰＲの測定を開始する。そして、上記したように、ＰＡＰＲ測定部５０８、ＰＡＰＲ判定部５１０、サブキャリア生成部５０９における各種処理を経てＰＡＰＲの測定値が基準値よりも小さくなるようなサブキャリアが生成され、上り制御信号および上り共有チャネル信号と共に、マッピング部５１１に出力される。

マッピング部５１１は、上り制御信号、サブキャリア、上り共有チャネル信号をＣＣのリソースブロックにマッピングする。このとき、マッピング部５１１は、入力されたリソースブロック情報に含まれたマッピング位置およびリソースブロック数に基づいて、リソースブロックにサブキャリアをマッピングする。上りＣＣにマッピングされた上り信号は、ＩＦＦＴ部５１２によりＩＦＦＴ処理が行われて無線基地局に向けて送信される。

以上のように、本実施の形態に係る移動体通信システムによれば、無線基地局装置のチャネル推定結果に基づいてＰＡＰＲを抑制させるサブキャリアのマッピング位置が決定され、サブキャリアがコンポーネントキャリアの所定のリソースブロックにマッピングされる。したがって、例えば、通信品質が悪いリソースブロックにサブキャリアをマッピングすることにより、リソースブロックを有効利用できるため、全体として上りリンクのスループットを増大させることが可能となる。

なお、本実施の形態においては、チャネル推定部４０８からのチャネル推定結果に応じてリソースブロック情報を生成する構成としたが、この構成に限定されるものではない。無線基地局装置においてリソースブロック情報を生成する構成であればよく、例えば、上位レイヤにおいてリソースブロック情報を生成する構成でもよい。

また、上記した実施の形態においては、無線基地局装置からデータ送信の度にリソースブロック情報を移動端末装置に送信する構成としてもよい。この構成により、サブキャリアのリソースブロックに対するマッピング位置をダイナミックに変更することができ、効果的にＰＡＰＲを抑圧することが可能となる。

また、上記した実施の形態においては、移動端末装置の能力に関わらず移動端末装置に対してサブキャリアをＣＣにマッピング制御する構成としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、無線基地局装置が移動端末装置から、移動端末装置の能力情報を受信することにより、ＬＴＥ−Ａに対応する移動端末装置にのみサブキャリアをマッピング制御することが可能となる。この場合、無線基地局装置は、移動端末装置の能力情報に基づいて下り制御信号にリソースブロック情報を含めるようにする。

また、上記した第２、第３の実施の形態においては、スケジューラ２０７、４１６によるスケジュールに基づいて、マルチキャリア伝送を行う移動端末装置にのみサブキャリアをマッピングさせることも可能である。この場合、例えば、無線基地局装置は、スケジューラ２０７、４１６のスケジュールに応じてＰＢＣＨ信号または下り制御信号にリソースブロック情報を含めるようにする。この構成により、図９の下側に示すように、マルチキャリア伝送を行う移動端末装置がない場合に、サブキャリアのマッピング用のリソースブロックをユーザデータ送信用に解放して有効利用することが可能となる。

また、上記した第２、第３の実施の形態において、カバレッジよりもスループットを優先させたい無線基地局装置においては、サブキャリアのマッピングを停止することも可能である。この場合、上位レイヤからの管理情報に基づいて、無線基地局装置から移動端末装置にマッピングを停止させる停止信号を送信するようにする。この構成により、サブキャリアのマッピング用のリソースブロックをユーザデータ送信用に解放して有効利用することが可能となる。

また、上記した第２、第３の実施の形態において、複数の移動端末装置に対して共通のリソースブロックにサブキャリアをマッピングする構成としてもよい。この場合、全ての移動端末装置に共通のリソースブロック情報を適用でき、簡易な制御構成とすることができる。

また、上記した第２、第３の実施の形態において、システム帯域の異なる複数の移動端末装置に対して共通のリソースブロックにサブキャリアをマッピングする構成としてもよい。例えば、図１０に示すように、システム帯域の異なる移動端末装置に対し、ＣＣの周波数の低い側から２番目に位置するリソースブロックにサブキャリアをマッピングするようにリソースブロック情報を生成する。この構成により、システム帯域の異なるＬＴＥ−Ａ対応の移動端末装置に共通のリソースブロック情報を適用でき、簡易な制御構成とすることが可能となる。

また、上記した第２、第３の実施の形態において、複数の移動端末装置に対してそれぞれ異なるリソースブロックにサブキャリアをマッピングする構成としてもよい。この構成により、例えば、図１１に示すようにユーザ毎にサブキャリアのマッピング位置が異なるため、多セル干渉を低減することが可能となる。

この場合、例えば、移動端末装置は、無線基地局装置から受信したスケジューリング情報において割り当てられたリソースのうち、規定のリソースブロックにサブキャリアをマッピングするようにする。図１１に示す例においては、ユーザＡおよびユーザＢにおいて周波数の最も低い周波数位置のリソースブロックにサブキャリアをマッピングするように設定されている。これにより、複数の移動端末装置は、無線基地局装置からリソースブロック情報を受信することなく、それぞれ異なるリソースブロックにサブキャリアをマッピングすることが可能となる。

また、上記した第２、第３の実施の形態においては、スケジューリング情報、リソースブロック情報をそれぞれ別々のデータとしたが、スケジューリング情報にリソースブロック情報を含める構成としてもよい。

また、上記した第１、第２、第３の実施の形態においては、複数のＣＣを用いてマルチキャリア伝送を行う場合を例に挙げて説明したが、図１２に示すように、１つの上りＣＣ内でマルチキャリア伝送を行う場合、すなわち、ＯＦＤＭ等のＮ×ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭ以外のマルチキャリア伝送にも本発明を適用可能である。

また、上記した第１、第２、第３の実施の形態においては、ＰＡＰＲを抑制させることにより、平均送信電力を大きくする場合について説明したが、ＰＡＰＲはピーク電力の影響を測定する一つの指標にすぎず、ピーク電力の影響を測定する構成であればこの構成に限定されるものではない。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

１０１、３０５、５０４ 上りＬ１／Ｌ２制御信号生成部
１０２、３０６、５０５ 上り共有チャネル信号生成部
１０５、３０９、５０８ ＰＡＰＲ測定部（ピーク電力対平均電力比測定手段）
１０６、３１１、５０９ サブキャリア生成部（サブキャリア生成手段）
１０７、３１２、５１１ マッピング部（サブキャリア割当手段）
１０９ リソースブロック情報記憶部
２０１ ＰＢＣＨ信号生成部
２０２、４１１ 下りＬ１／Ｌ２制御信号生成部
２０３、４１２ 下り共有チャネル信号生成部
２０７、４１６ スケジューラ
３０２ ＰＢＣＨ信号受信部
３０３、５０２ 下りＬ１／Ｌ２制御信号受信部
３０４、５０３ 下り共有チャネル信号受信部
４０６ 上りＬ１／Ｌ２制御信号受信部
４０７ 上り共有チャネル信号受信部
４０８ チャネル推定部
４０９ リソースブロック情報生成部

Claims (11)

1. 複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアに割り当てる送信データのピーク電力対平均電力比を測定するピーク電力対平均電力比測定手段と、測定された前記ピーク電力対平均電力比を抑制させるサブキャリアを生成するサブキャリア生成手段と、生成された前記サブキャリアを前記複数のコンポーネントキャリアの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てるサブキャリア割当手段とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
2. 前記マルチキャリア伝送は、複数のコンポーネントキャリアを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の移動端末装置。
3. 前記サブキャリア割当手段は、予め定められたセル固有の割当規則に基づいて割当位置を決定し、生成された前記サブキャリアを前記割当位置が示すリソースブロックに割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動端末装置。
4. 前記サブキャリア割当手段は、生成された前記サブキャリアを前記コンポーネントキャリアの予め定められたリソースブロックに割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動端末装置。
5. 前記サブキャリア割当手段は、無線基地局装置からの制御により、生成された前記サブキャリアを前記コンポーネントキャリアの予め定められたリソースブロックに割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動端末装置。
6. 前記サブキャリア割当手段は、無線基地局装置から受信した前記サブキャリアの割当位置を含む割当情報に基づいて、生成された前記サブキャリアを前記コンポーネントキャリアの前記割当位置が示すリソースブロックに割り当てることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動端末装置。
7. 複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアに割り当てる送信データのピーク電力対平均電力比を測定し、測定した前記ピーク電力対平均電力比を抑制させるサブキャリアを生成して前記サブキャリアを前記コンポーネントキャリアの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てる移動端末装置に対し、前記コンポーネントキャリアに前記サブキャリアを割り当てさせるための割当制御を行うことを特徴とする無線基地局装置。
8. 前記割当制御は、前記サブキャリアの割当情報を前記移動端末装置に送信することで行い、
   前記割当情報は、前記コンポーネントキャリアに対する前記サブキャリアの割当位置を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線基地局装置。
9. 前記移動端末との受信品質に基づいて前記割当情報を生成する割当情報生成手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の無線基地局装置。
10. 複数の前記移動端末装置に前記割当情報を送信する場合に、
    前記割当情報は、前記移動端末装置毎に異なる割当位置を含むことを特徴とする請求項８または請求項９のいずれかに記載の無線基地局装置。
11. 移動端末装置において、複数のコンポーネントキャリアで構成されるシステム帯域をもつ移動体通信システムでマルチキャリア伝送を行う際に、上りリンクのコンポーネントキャリアに割り当てる送信データのピーク電力対平均電力比を測定する工程と、測定された前記ピーク電力対平均電力比を抑制させるサブキャリアを生成する工程と、生成された前記サブキャリアを前記複数のコンポーネントキャリアの少なくとも１以上のリソースブロックに割り当てる工程とを有することを特徴とする無線アクセス方法。

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