JP2004173017A - 基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法 - Google Patents
基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】下り高速パケット伝送にH−ARQを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすこと。
【解決手段】再送パケット(送信#2、送信#3)の送信電力を、再送パケットの移動局装置における受信品質が初回送信パケット(送信#1)の移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に制御する。例えば、再送パケットの送信電力値を初回送信パケットの送信電力値よりも所定値X[dB]だけ低い値に制御する。
【選択図】 図4
【解決手段】再送パケット(送信#2、送信#3)の送信電力を、再送パケットの移動局装置における受信品質が初回送信パケット(送信#1)の移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に制御する。例えば、再送パケットの送信電力値を初回送信パケットの送信電力値よりも所定値X[dB]だけ低い値に制御する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムに用いられる基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の移動局装置が共有し、基地局装置から移動局装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術および適応変調技術が用いられている。
【0003】
スケジューリング技術とは、基地局装置がタイムスロット毎に下り高速パケットの送信先となる移動局装置を設定し、移動局装置に送信するパケットを割り当てる技術である。また、適応変調技術とは、パケット送信する移動局装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式あるいは誤り訂正符号化方式(MCS: Modulation and Coding Scheme)を決定する技術である。
【0004】
また、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、データの受信性能の向上を図るためにARQ(Automatic Repeat Request)、特に、H−ARQ(Hybrid−Automatic Repeat Request)が用いられている。
【0005】
ARQは、基地局装置と移動局装置とを双方向の伝送路によって結び、まず基地局装置が情報ビットに誤り検出符号化を施して生成した符号語を含むパケットを移動局装置に送り、移動局装置において誤りの検出を行う。移動局装置は、受信パケットに誤りが検出されない場合には正しく受信した旨の受信確認信号(Positive Acknowledgment:ACK信号)を基地局装置に返送し、受信データに誤りが検出された場合には再送要求信号(Negative Acknowledgment:NACK信号)を基地局装置に返送する。基地局装置は、NACK信号を受け取ると同一のパケットを再送する。基地局装置は、ACK信号を受け取るまで同一のパケットの再送を繰り返す。
【0006】
例えば、基地局装置が第1番目のパケットを送信し、移動局装置がこの第1番目のパケットを正しく受信すると、ACK信号を基地局装置に送信する。基地局装置は、このACK信号を受信すると、次に第2番目のパケットを送信する。移動局装置では、この第2番目のパケットを誤って受信すると、基地局装置にNACK信号を送信する。基地局装置が、この移動局装置からのNACK信号を受信すると、再度第2番目のパケットを送信(再送)する。すなわち、基地局装置は、移動局装置からACK信号を受信しない限り、同一のパケットを再送する。ARQでは、このようにして高品質伝送を実現している。
【0007】
上記ARQにおいては高品質伝送を実現することができるが、再送を繰り返すことにより伝搬遅延が大きくなることがある。特に、伝搬環境が悪い場合には、データの誤り率が高くなるため、再送回数が増えて伝搬遅延が急激に大きくなる。このARQにおける伝搬遅延に対応するための技術として、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、H−ARQが用いられている。
【0008】
H−ARQは、ARQに誤り訂正符号を組み合わせた方式であり、誤り訂正を用いて受信信号の誤り率を向上させることにより、再送回数を減らしてスループットを向上させることを目的としている。このH−ARQの有力な方式として、Chase Combining型と、Incremental Redundancy型の2つの方式が提案されている。
【0009】
上記Chase Combining型のH−ARQ(以下“CC型H−ARQ”と称する)は、基地局装置が、前回送信したパケットと同一のパケットを再送することを特徴とする。移動局装置は、再送されたパケットを受信すると、前回までに受信したパケットと今回再送されたパケットとを合成し、合成後の信号に対して誤り訂正復号を行う。このようにCC型H−ARQでは、前回までに受信したパケットに含まれる符号語と今回再送されたパケットに含まれる符号語とを合成して受信レベルを向上させるので、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常のARQよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループットを向上させることができる。
【0010】
一方、Incremental Redundancy型のH−ARQ(以下“IR型H−ARQ”と称する)は、基地局装置が、前回までに送信したパケットに含まれるパリティビットと異なるパリティビットを含んで構成されるパケットを再送することを特徴とする。移動局装置は、受信した各パリティビットをバッファに保持しておき、再送パケットを受信すると、前回までに受信したパケットに含まれるパリティビットと再送時に受信したパケットに含まれるパリティビットとを共に用いて誤り訂正復号を行う。このようにIR型では、再送の度に誤り訂正復号に用いるパリティビットが増加(インクリメント)されるので、移動局装置の誤り訂正能力が向上し、その結果、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常のARQよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループットを向上させることができる。
【0011】
これらのH−ARQでは、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられる。
【0012】
以下、高速パケット伝送を行う無線通信システムの基地局装置および移動局装置の動作について概説する。
【0013】
基地局装置は、各移動局装置から送信された下り回線状態の報告値に基づいて回線品質を予測し、最も回線品質が良い移動局装置を送信先として、各タイムスロットにその送信先へのパケットを割り当てる。そして、基地局装置は、スケジューリング結果を示す情報およびスケジューリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化および変調して送信先となる移動局装置に送信する。
【0014】
各移動局装置は、受信したスケジューリング結果を示す情報に基づいて、自局宛のパケットが割り当てられたタイムスロットにおいて復調を行い、CRC検出等を行って、パケットデータを正しく復調できた場合にはこれを示すACK信号を送信する。一方、各移動局装置は、パケットデータに誤りがあり、パケットデータを正しく復調できなかった場合にはこれを示すNACK信号を基地局装置に送信することによってパケットデータの再送を要求する。
【0015】
基地局装置は、ACK信号を受信すると次のパケットを送信し、NACK信号を受信すると同一パケットを再送する。
【0016】
このように、下り高速パケット伝送方式は、セルまたはセクタ内に存在する全ての移動局装置で1つのチャネルを共有して効率的にパケットを伝送するので、コードリソースを有効活用することができる。
【0017】
ところで、下り高速パケット伝送に適応変調とH−ARQを使用する場合において、移動局装置で受信したパケットの受信品質(例えば、Ec/N0、SIR、CIR等)に応じてMCSを最適化する技術が、例えば下記非特許文献1に開示されている。非特許文献1においては、下りパケットの送信電力は、図19に示すように、初回送信時および再送時にかかわらず、常に一定と仮定されている。
【0018】
【非特許文献1】
Comparison of Hybrid ARQ Packet Combining Algorithm in High Speed Downlink Packet Access in a Multipath Fading Channel, IEICE TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E85−A, NO.7, JULY 2002, 1557−1568頁
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
H−ARQでは上述したように、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、移動局装置においては、再送時には初回送信時ほどの受信品質は必要とされない。これにもかかわらず、上記非特許文献1のように下りパケットの送信電力が初回送信時および再送時にかかわらず常に一定では、再送時に余分な送信電力を使用していることとなり、送信電力リソースを有効に使用するという点から見て適切ではない。
【0020】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、下り高速パケット伝送にH−ARQを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決し、目的を達成するために、基地局装置が、再送パケットの送信電力を、再送パケットの移動局装置における受信品質が初回送信パケットの移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に制御することを特徴とする。この特徴により、送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明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。なお、以下の説明では、下り高速パケット伝送方式の例として、HSDPA(HighSpeed Downlink Packet Access)を用いることとする。HSDPAでは、HS−PDSCH(High Speed − Physical Downlink Shared Channel)、HS−SCCH(Shared Control Channel of HS−PDSCH)、A−DPCH(Associated−Dedicated Physical Channel for HS−PDSCH)、HS−DPCCH(High Speed −Dedicated Physical Control Channel)等の複数のチャネルが用いられる。
【0023】
HS−PDSCHは、パケットの伝送に使用される下り方向の共有チャネルでる。HS−SCCHは、下り方向の共有チャネルであり、リソース割り当てに関する情報(TFRI:Transport−format and Resource related Information)、H−ARQ制御に関する情報等が伝送される。
【0024】
A−DPCHは、上り方向および下り方向の個別付随チャネルであり、そのチャネル構成やハンドオーバ制御等はDPCHと変わらない。A−DPCHでは、パイロット信号、TPCコマンド等が伝送される。上り方向のHS−DPCCHでは、ACK/NACK信号、CQI(Channel Quality Indicator)信号が伝達される。なお、CQI信号は、移動局装置において復調可能なパケットデータの変調方式および符号化率を示す信号であり、下り回線状態を報告する報告値の役割を果たす。
【0025】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。以下、図1の基地局装置100の各構成部分について説明する。
【0026】
共用器102は、アンテナ101に受信された信号を受信RF部103に出力する。また、共用器102は、送信RF部166から出力された信号をアンテナ101から無線送信する。
【0027】
受信RF部103は、共用器102から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部104に出力する。
【0028】
復調部104は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部105に出力する。
【0029】
分離部105は、復調部104の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部105にて分離された制御信号には、DL(Down Link)用TPCコマンド、CQI信号、ACK/NACK信号等が含まれる。CQI信号およびACK/NACK信号はスケジューラ151に出力され、DL用TPCコマンドは送信電力制御部158に出力される。
【0030】
SIR測定部106は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって上り回線の受信SIRを測定し、SIRを示す信号をTPCコマンド生成部107に出力する。
【0031】
TPCコマンド生成部107は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、上り回線の受信SIRと目標SIRとの大小関係により、上り回線の送信電力の増減を指示するUL(Up Link)用TPCコマンドを生成する。
【0032】
スケジューラ151は、パケット伝送用制御信号、各移動局装置からのCQI信号、ACK/NACK信号に基づいてパケットを送信する移動局装置を決定し、その移動局装置および送信するパケットデータを示す情報をバッファ(Queue)152に出力する。また、スケジューラ151は、移動局装置からのCQI信号に基づいて変調方式、符号化率およびコード多重数を決定し、変調部153に指示する。また、スケジューラ151は、移動局装置からのACK/NACK信号に基づいてパケットデータの送信電力を決定し、送信電力を示す信号を送信電力制御部154に出力する。また、スケジューラ151は、HS−SCCHによって移動局装置に送信する信号(以下「HS−SCCH信号」という)を増幅部161に出力する。HS−SCCH信号には、パケットデータを送信するタイミング、パケットデータの符号化率および変調方式等を示す情報(TFRI)が含まれる。なお、スケジューラ151の内部構成については後述する。
【0033】
バッファ152は、スケジューラ151に指示された移動局装置に対するパケットデータを変調部153に出力する。
【0034】
変調部153は、スケジューラ151の指示に従ってパケットデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部155に出力する。
【0035】
送信電力制御部154は、増幅部155の増幅量を制御することにより、変調部153の出力信号の送信電力をスケジューラ151で決定された値となるように制御する。増幅部155の出力信号は、HS−PDSCHで送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0036】
多重部156は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、各移動局装置に送信する個別データ(制御信号も含む)にパイロット信号およびUL用TPCコマンドを多重して変調部157に出力する。
【0037】
変調部157は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、多重部156の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部159に出力する。
【0038】
送信電力制御部158は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、DL用TPCコマンドに従って増幅部159の増幅量を制御することにより、変調部157の出力信号の送信電力を制御する。また、送信電力制御部158は、送信電力値を示す信号を送信電力制御部160に出力する。増幅部159にて増幅された信号は、DPCH(A−DPCHを含む)で送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0039】
送信電力制御部160は、送信電力制御部158の送信電力値にオフセットをつけた値で増幅部161の増幅量を制御することにより、スケジューラ151から出力されたHS−SCCH信号の送信電力を制御する。増幅部161にて増幅された信号は、HS−SCCHで送信される信号であって、多重部165に出力される。なお、送信電力制御部160は、再送状態等によりオフセット値を補正してもよい。
【0040】
変調部162は、共通制御データに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部164に出力する。送信電力制御部163は、増幅部164の増幅量を制御することにより、変調部162の出力信号の送信電力を制御する。増幅部164の出力信号は、CPICH等で送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0041】
多重部165は、増幅部155、増幅部159、増幅部161および増幅部164の各出力信号を多重し、送信RF部166に出力する。
【0042】
送信RF部166は、変調部159から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器102に出力する。
【0043】
図2は、図1に示した基地局装置と無線通信を行う移動局装置の構成を示すブロック図である。図2の移動局装置200は、基地局装置100から個別データ、共通制御データ、パケットデータ、HS−SCCH信号を受信する。以下、図2の移動局装置200の各構成部分について説明する。
【0044】
共用器202は、アンテナ201に受信された信号を受信RF部203に出力する。また、共用器202は、送信RF部258から出力された信号をアンテナ201から無線送信する。
【0045】
受信RF部203は、共用器202から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、HS−PDSCHの信号をバッファ204に出力し、HS−SCCH信号を復調部205に出力し、DPCHの信号を復調部208に出力し、共通制御チャネルの信号をCIR(Carrier to Interference Ratio)測定部212にする。
【0046】
バッファ204は、HS−PDSCHの信号を一時的に保存して復調部206に出力する。
【0047】
復調部205は、HS−SCCH信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、自局宛パケットデータの到来タイミング、当該パケットデータの符号化率および変調方式等、パケットデータの復調に必要な情報を取得して復調部206に出力する。
【0048】
復調部206は、復調部205にて取得された情報に基づいてバッファに保存されているHS−PDSCHの信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、復調処理によって得られたパケットデータを誤り検出部207に出力する。
【0049】
誤り検出部207は、復調部206から出力されたパケットデータに対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった場合にはACK信号を、誤りが検出されなかった場合にはNACK信号を多重部251に出力する。
【0050】
復調部208は、DPCHの信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部209に出力する。
【0051】
分離部209は、復調部208の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部209にて分離された制御信号には、UL用TPCコマンド等が含まれる。UL用TPCコマンドは送信電力制御部257に出力される。
【0052】
SIR測定部210は、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって下り回線の受信SIRを測定し、測定した全ての受信SIRをTPCコマンド生成部211に出力する。
【0053】
TPCコマンド生成部211は、SIR測定部210から出力された受信SIRと目標SIRとの大小関係によりDL用TPCコマンドを生成し、多重部254に出力する。
【0054】
CIR測定部212は、基地局装置からの共通制御チャネルの信号を用いてCIRを測定し、測定結果をCQI生成部213に出力する。CQI生成部213は、基地局装置から送信された信号のCIRに基づくCQI信号を生成して多重部251に出力する。
【0055】
多重部251は、CQI信号およびACK/NACK信号を多重して変調部252に出力する。変調部252は、多重部251の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0056】
変調部253は、基地局装置100に送信するデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0057】
多重部254は、DL用TPCコマンド、パイロット信号を多重して変調部255に出力する。変調部255は、多重部254の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0058】
多重部256は、変調部252、変調部253および変調部255の各出力信号を多重し、送信RF部258に出力する。
【0059】
送信電力制御部257は、UL用TPCコマンドに従って送信RF部258の増幅量を制御することにより、多重部256の出力信号の送信電力を制御する。なお、複数の基地局装置と接続している場合、送信電力制御部257は、全てのUL用TPCコマンドが送信電力の上昇を指示する場合のみ送信電力を上昇させる制御を行う。
【0060】
送信RF部258は、多重部256から出力されたベースバンドのディジタル信号を増幅し、無線周波数の信号に変換して共用器102に出力する。
【0061】
次に、基地局装置100のスケジューラ151の内部構成について図3を用いて説明する。
【0062】
スケジューラ151は、送信先決定部301と、MCS決定部302と、送信電力決定部303と、HS−SCCH信号生成部304とから主に構成される。
【0063】
送信先決定部301は、パケット伝送用制御信号よりパケットを送信する候補となる各移動局装置を選択し、選択した各移動局装置からのCQI信号に基づいてパケット送信先の移動局装置を決定する。例えば、CQI信号に基づいて受信品質が最も良い移動局装置をパケット送信先として決定する。そして、送信先決定部301は、送信先となった移動局装置を示す情報をバッファ152、MCS決定部302、およびHS−SCCH信号生成部304に出力する。また、送信先決定部301は、ACK信号を入力した場合には新しいパケットを送信するように、NACK信号を入力した場合には前回送信したパケットを再送するようにバッファ152に指示する。
【0064】
MCS決定部302は、移動局装置のCQI信号に基づいてMCS選択(変調方式、符号化率およびコード多重数の決定)を行い、そのMCSを変調部153に指示するとともにHS−SCCH信号生成部304に入力する。
【0065】
送信電力決定部303は、移動局装置からACK信号を受信した場合とNACK信号を受信した場合とでパケットの送信電力を異ならせて、再送パケットの移動局装置における受信品質(例えば、Ec/N0、SIR、CIR等)を、初回送信パケットの受信品質よりも低くするようにする。具体的には、送信電力決定部303は、ACK信号を受信した場合には、図4に示すように、次に送信する初回送信パケット(送信#1)の送信電力を所定値P(1)[dB]に決定する。一方、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力も、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定する。つまり、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力と2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力は共に、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定される。このようにして、送信電力決定部303は、HS−PDSCHについて、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くする。そして、送信電力決定部303は、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部154に出力する。この指示に従い、送信電力制御部154は、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりもX[dB]だけ低い値に制御する。
【0066】
HS−SCCH信号生成部304は、MCS決定部302で選択されたMCSを含む移動局装置用のHS−SCCH信号を生成し、増幅部161に出力する。
【0067】
このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くするため、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。また、移動局装置においては、初回送信パケットによりある程度必要なデータは既に受信できているため、再送パケットの受信品質が低くなってもH−ARQを行うことにより誤り率特性を向上させることができる。つまり、H−ARQを行う移動局装置では、再送パケットは初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、再送パケットの受信品質が低くなっても誤り率特性を改善するにあたり特に問題はない。
【0068】
(実施の形態2)
H−ARQでは、再送回数が増えるほど、再送パケットが誤り率の改善に対して寄与する度合いが小さくなっていく。つまり、移動局装置においては、1回目の再送よりも2回目の再送の方が、再送パケットの受信品質が低くて足りる。そこで、本実施の形態に係る基地局装置は、初回送信パケットに対する再送パケットの送信電力減少幅を再送回数に応じて変化させる。つまり、再送回数が増えるほど送信電力を低くする。
【0069】
本実施の形態に係る基地局装置では、図3に示す送信電力決定部303は、ACK信号を受信した場合には、図5に示すように、次に送信する初回送信パケット(送信#1)の送信電力を所定値P(1)[dB]に決定する。一方、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図5に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X(2)[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X(3)[dB](>X(1)[dB])だけ低い値に決定する。つまり、再送回数が多くなるほど、再送パケットの送信電力を徐々に低くする。
【0070】
このように、再送回数が多くなるほど再送パケットの送信電力を徐々に低くすることにより、無線通信システムへ与える干渉をさらに減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用をさらに節約することができる。
【0071】
(実施の形態3)
本実施の形態では、下り回線状態の変化を考慮して再送パケットの送信電力制御を行う場合について説明する。図6は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、CQI差計算部305を追加した構成を採る。
【0072】
CQI差計算部305は、入力されるCQI信号に基づき、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求め、このCQI値の差を送信電力決定部303に入力する。送信電力決定部303は、入力されたCQI値の差を用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0073】
移動局装置は下り回線品質に応じて定めた変調方式および符号化率の組み合わせに対応するCQI信号を基地局装置に送信するので、CQI信号は下り回線品質を示しているとも言える。また、CQI信号は、下り回線品質に応じて、例えば‘1’〜‘30’のCQI値で示され、値が大きくなるほど下り回線品質が良いことを示す。また、CQI値の差は、dB単位の差とほぼ等しくなる。よって、CQI差計算部305が、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求めることで、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差をdB単位で求めることができる。
【0074】
以下、図7〜図9を用いて具体的に説明する。
【0075】
まず、図7に示すようにして、CQI差計算部305が、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求める。すなわち、初回送信パケット(送信#1)のCQI値であるCQI(1)と1回目の再送パケット(送信#2)のCQI値であるCQI(2)との差CQI_d(2)は、以下の式(1)により計算される。
CQI_d(2)=CQI(1)−CQI(2) …(1)
【0076】
ここでは、初回送信時(送信#1)よりも1回目の再送時(送信#2)の方が下り回線品質が悪くなっているため、CQI(2)はCQI(1)よりも小さい値になり、その結果CQI_d(2)はプラスの値になる。
【0077】
また同様に、初回送信パケット(送信#1)のCQI値であるCQI(1)と2回目の再送パケット(送信#3)のCQI値であるCQI(3)との差CQI_d(3)は、以下の式(2)により計算される。
CQI_d(3)=CQI(1)−CQI(3) …(2)
【0078】
ここでは、初回送信時(送信#1)よりも2回目の再送時(送信#3)の方が下り回線品質が良くなっているため、CQI(3)はCQI(1)よりも大きい値になり、その結果CQI_d(3)はマイナスの値になる。
【0079】
そして、送信電力決定部303が、CQI差計算部305で求められたCQI値の差に応じて、図8に示すようにして再送パケットの送信電力を決定する。すなわち、初回送信時(送信#1)の送信電力をP(1)[dB]とすると、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力値P(2)は以下の式(3)によって与えられ、また、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力値P(3)は以下の式(4)によって与えられる。なお、以下の式(3)および(4)におけるX[dB]は、実施の形態1で説明した所定値X[dB]と同一のものである。
P(2)=P(1)−X+CQI_d(2) …(3)
P(3)=P(1)−X+CQI_d(3) …(4)
【0080】
送信電力決定部303が、上式(3)および(4)のように、初回送信時と再送時のCQI値の差、すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図9に示すように、HS−PDSCHについて、再送パケットの受信電力(受信品質)は初回送信パケットの受信電力(受信品質)より常に所定値X[dB]だけ低い値となる。
【0081】
このように、本実施の形態によれば、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも常に所定値だけ低くすることができる。
【0082】
(実施の形態4)
本実施の形態では、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用し、CC型H−ARQに対するIR型H−ARQの利得分だけ再送パケットの送信電力を低くする場合について説明する。図10は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、IR利得決定部306を追加した構成を採る。
【0083】
IR利得決定部306には、MCS決定部302が決定した変調方式を示す信号が入力される。また、ACK/NACK信号が入力される。そして、IR利得決定部306は、NACK信号が入力された場合(すなわち、再送の場合)に、CC型H−ARQに対するIR型H−ARQの利得(IR利得)を求め、そのIR利得を示す信号を送信電力決定部303に入力する。送信電力決定部303は、入力されたIR利得を用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0084】
以下、図11〜図13を用いて具体的に説明する。
【0085】
まず、IR利得について説明する。図11は、変調方式がQPSKである場合の送信1回あたりのSIRとFER(Frame Error Rate)との関係を示すグラフである。このグラフは、1回のみ送信する場合(1Tx)で得られる受信SIRと、等電力で2回に分けて送信した場合(2Tx)の送信1回あたりに得られる受信SIRとを示す。ここではH−ARQを行っているため、1回のみ送信する場合(1Tx)に比べ、2回に分けて送信した場合(2Tx)の方が、送信1回あたりに移動局装置において必要となる受信SIRを低減できる。また、IR型H−ARQのSIRはCC型H−ARQのSIRに対してさらに低減することができ、このSIRの差がIR利得である。このIR利得は、再送回数が増加するほど大きくなる。しかし、再送回数が増加するほど移動局装置における符号化率が徐々に小さくなり、移動局装置においてシステマチックビットおよびパリティビットのすべての符号化ビットを受信した後は、IR利得はほぼ一定になる。なお、IR利得は、符号化ビットがシステマチックビットおよびパリティビットに分かれる符号化方式(ターボ符号化)だけでなく、畳み込み符号化等によっても同様に得られる。
【0086】
図11に示すようなグラフに基づき、IR利得決定部306には、図12に示すような、再送回数とIR利得との対応関係を示すテーブルが変調方式毎に設定されており、IR利得決定部306は、このテーブルを参照して、再送回数に応じたIR利得を求める。例えば、MCS決定部302が決定した変調方式がQPSKで、1回目の再送パケット(送信#2)の場合は、IR利得をY(2)=2[dB]に決定する。また、MCS決定部302が決定した変調方式がQPSKで、2回目の再送パケット(送信#3)の場合は、IR利得をY(3)=4[dB]に決定する。なお、図12に示すテーブルにおいては、3回目の再送パケット(送信#4)以降、IR利得は一定である。
【0087】
そして、送信電力決定部303が、IR利得決定部306で求められたIR利得に応じて、図13に示すようにして再送パケットの送信電力を決定する。すなわち、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図13に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりもY(2)=2[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図13に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりもY(3)=4[dB]だけ低い値に決定する。このように再送回数が多くなるほどIR利得が大きくなるので、再送パケットの送信電力は徐々に低くなる。但し図12に示すテーブルでは、3回目の再送パケット(送信#4)以降はIR利得は一定であるため、3回目の再送パケット以降は送信電力は一定になる。
【0088】
このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力の減少量を再送回数に応じたIR利得とするため、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用した場合に、移動局装置における受信品質をCC型H−ARQを使用した場合の受信品質以上に保ちつつ、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。
【0089】
(実施の形態5)
本実施の形態では、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用し、かつ、下り回線状態の変化を考慮して再送パケットの送信電力制御を行う場合について説明する。図14は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、CQI差計算部305およびIR利得決定部306を追加した構成を採る。図14に示すCQI差計算部305は図6に示すCQI差計算部305と同一のものであり、また、図14に示すIR利得決定部306は図10に示すIR利得決定部306と同一のものであるため、これらについてはの説明は省略する。本実施の形態では、送信電力決定部303は、CQI差計算部305で求められたCQI値の差と、IR利得決定部306で決定されたIR利得とを用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0090】
以下、図15および図16を用いて具体的に説明する。
【0091】
図15に示すように、初回送信時(送信#1)の送信電力をP(1)[dB]とすると、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力値P(2)は以下の式(5)によって与えられ、また、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力値P(3)は以下の式(6)によって与えられる。なお、以下の式(5)および(6)において、CQI_d(2)およびCQI_d(3)は、実施の形態3で説明したCQI_d(2)およびCQI_d(3)と同一のものであり、また、Y(2)およびY(3)は、実施の形態4で説明したY(2)およびY(3)と同一のものである。
P(2)=P(1)−Y(2)+CQI_d(2) …(5)
P(3)=P(1)−Y(3)+CQI_d(3) …(6)
【0092】
送信電力決定部303が、上式(5)および(6)のように、初回送信時と再送時のCIQ値の差(すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差)およびIR利得に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用する場合において、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図16に示すように、HS−PDSCHについて、再送回数が多くなるほど再送パケットの受信電力(受信品質)が低くなる。
【0093】
このように、本実施の形態によれば、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用する場合において初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化およびIR利得を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも常に低くすることができる。
【0094】
(実施の形態6)
本実施の形態では、再送パケットの送信電力を下げることによって生じた余剰な送信電力リソースを他のパケットに配分する場合について説明する。図17は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、IR利得決定部306を追加した構成を採る。図17に示すIR利得決定部306は図10に示すIR利得決定部306と同一のものであるため、これについてはの説明は省略する。
【0095】
本実施の形態では、送信電力決定部303は、IR利得決定部306で決定されたIR利得を用いて再送パケットの送信電力を決定し、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部154に出力する。また、送信電力決定部303は、送信電力リソースの総量(総送信電力)を予め知っており、決定した送信電力をこの総送信電力から減ずることによって、余剰な送信電力リソース量(余剰送信電力)を求める。そして、余剰送信電力を示す信号を送信先決定部301に入力する。
【0096】
送信先決定部301は、パケット送信先として1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、他の移動局装置もパケット送信先に加える。つまり、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、複数の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコード多重されて同時に送信される。
【0097】
または、送信先決定部301は、パケット送信先として1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、その1つの移動局装置に対して送信するパケットの数を増加させる。つまり、余剰送信電力を同一の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、同一の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコード多重されて同時に送信される。
【0098】
以下、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する場合を例に挙げ、図18(a)〜(d)を用いて具体的に説明する。ここでは、移動局装置A〜Cの3つの移動局装置が存在するものとする。図18(a)は移動局装置Aへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(b)は移動局装置Bへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(c)は移動局装置Cへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(d)は移動局装置A〜Cへ配分されるHS−PDSCHの総送信電力、をそれぞれ示す。なお、移動局装置Aに対する送信電力の決定は、実施の形態4と同様にして行う。
【0099】
初回送信(送信#1)では、移動局装置Aが総送信電力すべてを使用したものとする(図18(a))。よって、初回送信(送信#1)では、他の移動局装置B、Cをコード多重することはできない(図18(b)〜(d))。
【0100】
次いで、1回目の再送(送信#2)では、移動局装置Aへ配分する送信電力が初回送信時からY(2)だけ減少する(図18(a))。つまり、余剰送信電力Y(2)が生じる。この余剰送信電力Y(2)を移動局装置Bへ配分する(図18(b))。よって、1回目の再送(送信#2)では、移動局装置Aへのパケットと移動局装置Bへのパケットがコード多重されて送信される(図18(d))。
【0101】
次いで、2回目の再送(送信#3)では、移動局装置Aへ配分する送信電力が初回送信時からY(3)だけ減少する(図18(a))。つまり、余剰送信電力Y(3)が生じる。この余剰送信電力Y(3)を移動局装置Cへ配分する(図18(c))。よって、2回目の再送(送信#3)では、移動局装置Aへのパケットと移動局装置Cへのパケットがコード多重されて送信される(図18(d))。
【0102】
このようにして余剰送信電力を他の移動局装置への他のパケットに配分することにより、基地局装置が送信するHS−PDSCHの信号の送信電力は、常に、総送信電力で一定になる(図18(d))。つまり、本実施の形態によれば、送信電力リソースを有効利用することができる。また、パケットのコード多重数を増加させてスループットを向上させることができる。
【0103】
なお、本実施の形態では、送信電力決定については実施の形態3を用いたが、上記実施の形態1〜5のいずれを用いてもよい。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下り高速パケット伝送にH−ARQを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態1に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態1に係る送信電力制御を示す図
【図5】本発明の実施の形態2に係る送信電力制御を示す図
【図6】本発明の実施の形態3に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態3に係る下り回線品質の変化を示す図
【図8】本発明の実施の形態3に係る送信電力制御を示す図
【図9】本発明の実施の形態3に係る受信電力を示す図
【図10】本発明の実施の形態4に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態4に係る変調方式がQPSKである場合の送信1回あたりのSIRとFER(Frame Error Rate)との関係を示すグラフ
【図12】本発明の実施の形態4に係る再送回数とIR利得との対応関係を示すテーブル
【図13】本発明の実施の形態4に係る送信電力制御を示す図
【図14】本発明の実施の形態5に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図15】本発明の実施の形態5に係る送信電力制御を示す図
【図16】本発明の実施の形態5に係る受信電力を示す図
【図17】本発明の実施の形態6に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図18】本発明の実施の形態6に係る送信電力制御を示す図
【図19】従来の送信電力を示す図
【符号の説明】
151 スケジューラ
301 送信先決定部
302 MCS決定部
303 送信電力決定部
304 HS−SCCH信号生成部
305 CQI差計算部
306 IR利得決定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムに用いられる基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の移動局装置が共有し、基地局装置から移動局装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術および適応変調技術が用いられている。
【0003】
スケジューリング技術とは、基地局装置がタイムスロット毎に下り高速パケットの送信先となる移動局装置を設定し、移動局装置に送信するパケットを割り当てる技術である。また、適応変調技術とは、パケット送信する移動局装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式あるいは誤り訂正符号化方式(MCS: Modulation and Coding Scheme)を決定する技術である。
【0004】
また、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、データの受信性能の向上を図るためにARQ(Automatic Repeat Request)、特に、H−ARQ(Hybrid−Automatic Repeat Request)が用いられている。
【0005】
ARQは、基地局装置と移動局装置とを双方向の伝送路によって結び、まず基地局装置が情報ビットに誤り検出符号化を施して生成した符号語を含むパケットを移動局装置に送り、移動局装置において誤りの検出を行う。移動局装置は、受信パケットに誤りが検出されない場合には正しく受信した旨の受信確認信号(Positive Acknowledgment:ACK信号)を基地局装置に返送し、受信データに誤りが検出された場合には再送要求信号(Negative Acknowledgment:NACK信号)を基地局装置に返送する。基地局装置は、NACK信号を受け取ると同一のパケットを再送する。基地局装置は、ACK信号を受け取るまで同一のパケットの再送を繰り返す。
【0006】
例えば、基地局装置が第1番目のパケットを送信し、移動局装置がこの第1番目のパケットを正しく受信すると、ACK信号を基地局装置に送信する。基地局装置は、このACK信号を受信すると、次に第2番目のパケットを送信する。移動局装置では、この第2番目のパケットを誤って受信すると、基地局装置にNACK信号を送信する。基地局装置が、この移動局装置からのNACK信号を受信すると、再度第2番目のパケットを送信(再送)する。すなわち、基地局装置は、移動局装置からACK信号を受信しない限り、同一のパケットを再送する。ARQでは、このようにして高品質伝送を実現している。
【0007】
上記ARQにおいては高品質伝送を実現することができるが、再送を繰り返すことにより伝搬遅延が大きくなることがある。特に、伝搬環境が悪い場合には、データの誤り率が高くなるため、再送回数が増えて伝搬遅延が急激に大きくなる。このARQにおける伝搬遅延に対応するための技術として、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、H−ARQが用いられている。
【0008】
H−ARQは、ARQに誤り訂正符号を組み合わせた方式であり、誤り訂正を用いて受信信号の誤り率を向上させることにより、再送回数を減らしてスループットを向上させることを目的としている。このH−ARQの有力な方式として、Chase Combining型と、Incremental Redundancy型の2つの方式が提案されている。
【0009】
上記Chase Combining型のH−ARQ(以下“CC型H−ARQ”と称する)は、基地局装置が、前回送信したパケットと同一のパケットを再送することを特徴とする。移動局装置は、再送されたパケットを受信すると、前回までに受信したパケットと今回再送されたパケットとを合成し、合成後の信号に対して誤り訂正復号を行う。このようにCC型H−ARQでは、前回までに受信したパケットに含まれる符号語と今回再送されたパケットに含まれる符号語とを合成して受信レベルを向上させるので、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常のARQよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループットを向上させることができる。
【0010】
一方、Incremental Redundancy型のH−ARQ(以下“IR型H−ARQ”と称する)は、基地局装置が、前回までに送信したパケットに含まれるパリティビットと異なるパリティビットを含んで構成されるパケットを再送することを特徴とする。移動局装置は、受信した各パリティビットをバッファに保持しておき、再送パケットを受信すると、前回までに受信したパケットに含まれるパリティビットと再送時に受信したパケットに含まれるパリティビットとを共に用いて誤り訂正復号を行う。このようにIR型では、再送の度に誤り訂正復号に用いるパリティビットが増加(インクリメント)されるので、移動局装置の誤り訂正能力が向上し、その結果、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常のARQよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループットを向上させることができる。
【0011】
これらのH−ARQでは、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられる。
【0012】
以下、高速パケット伝送を行う無線通信システムの基地局装置および移動局装置の動作について概説する。
【0013】
基地局装置は、各移動局装置から送信された下り回線状態の報告値に基づいて回線品質を予測し、最も回線品質が良い移動局装置を送信先として、各タイムスロットにその送信先へのパケットを割り当てる。そして、基地局装置は、スケジューリング結果を示す情報およびスケジューリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化および変調して送信先となる移動局装置に送信する。
【0014】
各移動局装置は、受信したスケジューリング結果を示す情報に基づいて、自局宛のパケットが割り当てられたタイムスロットにおいて復調を行い、CRC検出等を行って、パケットデータを正しく復調できた場合にはこれを示すACK信号を送信する。一方、各移動局装置は、パケットデータに誤りがあり、パケットデータを正しく復調できなかった場合にはこれを示すNACK信号を基地局装置に送信することによってパケットデータの再送を要求する。
【0015】
基地局装置は、ACK信号を受信すると次のパケットを送信し、NACK信号を受信すると同一パケットを再送する。
【0016】
このように、下り高速パケット伝送方式は、セルまたはセクタ内に存在する全ての移動局装置で1つのチャネルを共有して効率的にパケットを伝送するので、コードリソースを有効活用することができる。
【0017】
ところで、下り高速パケット伝送に適応変調とH−ARQを使用する場合において、移動局装置で受信したパケットの受信品質(例えば、Ec/N0、SIR、CIR等)に応じてMCSを最適化する技術が、例えば下記非特許文献1に開示されている。非特許文献1においては、下りパケットの送信電力は、図19に示すように、初回送信時および再送時にかかわらず、常に一定と仮定されている。
【0018】
【非特許文献1】
Comparison of Hybrid ARQ Packet Combining Algorithm in High Speed Downlink Packet Access in a Multipath Fading Channel, IEICE TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E85−A, NO.7, JULY 2002, 1557−1568頁
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
H−ARQでは上述したように、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、移動局装置においては、再送時には初回送信時ほどの受信品質は必要とされない。これにもかかわらず、上記非特許文献1のように下りパケットの送信電力が初回送信時および再送時にかかわらず常に一定では、再送時に余分な送信電力を使用していることとなり、送信電力リソースを有効に使用するという点から見て適切ではない。
【0020】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、下り高速パケット伝送にH−ARQを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決し、目的を達成するために、基地局装置が、再送パケットの送信電力を、再送パケットの移動局装置における受信品質が初回送信パケットの移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に制御することを特徴とする。この特徴により、送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明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。なお、以下の説明では、下り高速パケット伝送方式の例として、HSDPA(HighSpeed Downlink Packet Access)を用いることとする。HSDPAでは、HS−PDSCH(High Speed − Physical Downlink Shared Channel)、HS−SCCH(Shared Control Channel of HS−PDSCH)、A−DPCH(Associated−Dedicated Physical Channel for HS−PDSCH)、HS−DPCCH(High Speed −Dedicated Physical Control Channel)等の複数のチャネルが用いられる。
【0023】
HS−PDSCHは、パケットの伝送に使用される下り方向の共有チャネルでる。HS−SCCHは、下り方向の共有チャネルであり、リソース割り当てに関する情報(TFRI:Transport−format and Resource related Information)、H−ARQ制御に関する情報等が伝送される。
【0024】
A−DPCHは、上り方向および下り方向の個別付随チャネルであり、そのチャネル構成やハンドオーバ制御等はDPCHと変わらない。A−DPCHでは、パイロット信号、TPCコマンド等が伝送される。上り方向のHS−DPCCHでは、ACK/NACK信号、CQI(Channel Quality Indicator)信号が伝達される。なお、CQI信号は、移動局装置において復調可能なパケットデータの変調方式および符号化率を示す信号であり、下り回線状態を報告する報告値の役割を果たす。
【0025】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。以下、図1の基地局装置100の各構成部分について説明する。
【0026】
共用器102は、アンテナ101に受信された信号を受信RF部103に出力する。また、共用器102は、送信RF部166から出力された信号をアンテナ101から無線送信する。
【0027】
受信RF部103は、共用器102から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部104に出力する。
【0028】
復調部104は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部105に出力する。
【0029】
分離部105は、復調部104の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部105にて分離された制御信号には、DL(Down Link)用TPCコマンド、CQI信号、ACK/NACK信号等が含まれる。CQI信号およびACK/NACK信号はスケジューラ151に出力され、DL用TPCコマンドは送信電力制御部158に出力される。
【0030】
SIR測定部106は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって上り回線の受信SIRを測定し、SIRを示す信号をTPCコマンド生成部107に出力する。
【0031】
TPCコマンド生成部107は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、上り回線の受信SIRと目標SIRとの大小関係により、上り回線の送信電力の増減を指示するUL(Up Link)用TPCコマンドを生成する。
【0032】
スケジューラ151は、パケット伝送用制御信号、各移動局装置からのCQI信号、ACK/NACK信号に基づいてパケットを送信する移動局装置を決定し、その移動局装置および送信するパケットデータを示す情報をバッファ(Queue)152に出力する。また、スケジューラ151は、移動局装置からのCQI信号に基づいて変調方式、符号化率およびコード多重数を決定し、変調部153に指示する。また、スケジューラ151は、移動局装置からのACK/NACK信号に基づいてパケットデータの送信電力を決定し、送信電力を示す信号を送信電力制御部154に出力する。また、スケジューラ151は、HS−SCCHによって移動局装置に送信する信号(以下「HS−SCCH信号」という)を増幅部161に出力する。HS−SCCH信号には、パケットデータを送信するタイミング、パケットデータの符号化率および変調方式等を示す情報(TFRI)が含まれる。なお、スケジューラ151の内部構成については後述する。
【0033】
バッファ152は、スケジューラ151に指示された移動局装置に対するパケットデータを変調部153に出力する。
【0034】
変調部153は、スケジューラ151の指示に従ってパケットデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部155に出力する。
【0035】
送信電力制御部154は、増幅部155の増幅量を制御することにより、変調部153の出力信号の送信電力をスケジューラ151で決定された値となるように制御する。増幅部155の出力信号は、HS−PDSCHで送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0036】
多重部156は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、各移動局装置に送信する個別データ(制御信号も含む)にパイロット信号およびUL用TPCコマンドを多重して変調部157に出力する。
【0037】
変調部157は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、多重部156の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部159に出力する。
【0038】
送信電力制御部158は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、DL用TPCコマンドに従って増幅部159の増幅量を制御することにより、変調部157の出力信号の送信電力を制御する。また、送信電力制御部158は、送信電力値を示す信号を送信電力制御部160に出力する。増幅部159にて増幅された信号は、DPCH(A−DPCHを含む)で送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0039】
送信電力制御部160は、送信電力制御部158の送信電力値にオフセットをつけた値で増幅部161の増幅量を制御することにより、スケジューラ151から出力されたHS−SCCH信号の送信電力を制御する。増幅部161にて増幅された信号は、HS−SCCHで送信される信号であって、多重部165に出力される。なお、送信電力制御部160は、再送状態等によりオフセット値を補正してもよい。
【0040】
変調部162は、共通制御データに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部164に出力する。送信電力制御部163は、増幅部164の増幅量を制御することにより、変調部162の出力信号の送信電力を制御する。増幅部164の出力信号は、CPICH等で送信される信号であって、多重部165に出力される。
【0041】
多重部165は、増幅部155、増幅部159、増幅部161および増幅部164の各出力信号を多重し、送信RF部166に出力する。
【0042】
送信RF部166は、変調部159から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器102に出力する。
【0043】
図2は、図1に示した基地局装置と無線通信を行う移動局装置の構成を示すブロック図である。図2の移動局装置200は、基地局装置100から個別データ、共通制御データ、パケットデータ、HS−SCCH信号を受信する。以下、図2の移動局装置200の各構成部分について説明する。
【0044】
共用器202は、アンテナ201に受信された信号を受信RF部203に出力する。また、共用器202は、送信RF部258から出力された信号をアンテナ201から無線送信する。
【0045】
受信RF部203は、共用器202から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、HS−PDSCHの信号をバッファ204に出力し、HS−SCCH信号を復調部205に出力し、DPCHの信号を復調部208に出力し、共通制御チャネルの信号をCIR(Carrier to Interference Ratio)測定部212にする。
【0046】
バッファ204は、HS−PDSCHの信号を一時的に保存して復調部206に出力する。
【0047】
復調部205は、HS−SCCH信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、自局宛パケットデータの到来タイミング、当該パケットデータの符号化率および変調方式等、パケットデータの復調に必要な情報を取得して復調部206に出力する。
【0048】
復調部206は、復調部205にて取得された情報に基づいてバッファに保存されているHS−PDSCHの信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、復調処理によって得られたパケットデータを誤り検出部207に出力する。
【0049】
誤り検出部207は、復調部206から出力されたパケットデータに対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった場合にはACK信号を、誤りが検出されなかった場合にはNACK信号を多重部251に出力する。
【0050】
復調部208は、DPCHの信号に対して逆拡散、RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部209に出力する。
【0051】
分離部209は、復調部208の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部209にて分離された制御信号には、UL用TPCコマンド等が含まれる。UL用TPCコマンドは送信電力制御部257に出力される。
【0052】
SIR測定部210は、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって下り回線の受信SIRを測定し、測定した全ての受信SIRをTPCコマンド生成部211に出力する。
【0053】
TPCコマンド生成部211は、SIR測定部210から出力された受信SIRと目標SIRとの大小関係によりDL用TPCコマンドを生成し、多重部254に出力する。
【0054】
CIR測定部212は、基地局装置からの共通制御チャネルの信号を用いてCIRを測定し、測定結果をCQI生成部213に出力する。CQI生成部213は、基地局装置から送信された信号のCIRに基づくCQI信号を生成して多重部251に出力する。
【0055】
多重部251は、CQI信号およびACK/NACK信号を多重して変調部252に出力する。変調部252は、多重部251の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0056】
変調部253は、基地局装置100に送信するデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0057】
多重部254は、DL用TPCコマンド、パイロット信号を多重して変調部255に出力する。変調部255は、多重部254の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部256に出力する。
【0058】
多重部256は、変調部252、変調部253および変調部255の各出力信号を多重し、送信RF部258に出力する。
【0059】
送信電力制御部257は、UL用TPCコマンドに従って送信RF部258の増幅量を制御することにより、多重部256の出力信号の送信電力を制御する。なお、複数の基地局装置と接続している場合、送信電力制御部257は、全てのUL用TPCコマンドが送信電力の上昇を指示する場合のみ送信電力を上昇させる制御を行う。
【0060】
送信RF部258は、多重部256から出力されたベースバンドのディジタル信号を増幅し、無線周波数の信号に変換して共用器102に出力する。
【0061】
次に、基地局装置100のスケジューラ151の内部構成について図3を用いて説明する。
【0062】
スケジューラ151は、送信先決定部301と、MCS決定部302と、送信電力決定部303と、HS−SCCH信号生成部304とから主に構成される。
【0063】
送信先決定部301は、パケット伝送用制御信号よりパケットを送信する候補となる各移動局装置を選択し、選択した各移動局装置からのCQI信号に基づいてパケット送信先の移動局装置を決定する。例えば、CQI信号に基づいて受信品質が最も良い移動局装置をパケット送信先として決定する。そして、送信先決定部301は、送信先となった移動局装置を示す情報をバッファ152、MCS決定部302、およびHS−SCCH信号生成部304に出力する。また、送信先決定部301は、ACK信号を入力した場合には新しいパケットを送信するように、NACK信号を入力した場合には前回送信したパケットを再送するようにバッファ152に指示する。
【0064】
MCS決定部302は、移動局装置のCQI信号に基づいてMCS選択(変調方式、符号化率およびコード多重数の決定)を行い、そのMCSを変調部153に指示するとともにHS−SCCH信号生成部304に入力する。
【0065】
送信電力決定部303は、移動局装置からACK信号を受信した場合とNACK信号を受信した場合とでパケットの送信電力を異ならせて、再送パケットの移動局装置における受信品質(例えば、Ec/N0、SIR、CIR等)を、初回送信パケットの受信品質よりも低くするようにする。具体的には、送信電力決定部303は、ACK信号を受信した場合には、図4に示すように、次に送信する初回送信パケット(送信#1)の送信電力を所定値P(1)[dB]に決定する。一方、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力も、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定する。つまり、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力と2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力は共に、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X[dB]だけ低い値に決定される。このようにして、送信電力決定部303は、HS−PDSCHについて、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くする。そして、送信電力決定部303は、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部154に出力する。この指示に従い、送信電力制御部154は、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりもX[dB]だけ低い値に制御する。
【0066】
HS−SCCH信号生成部304は、MCS決定部302で選択されたMCSを含む移動局装置用のHS−SCCH信号を生成し、増幅部161に出力する。
【0067】
このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くするため、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。また、移動局装置においては、初回送信パケットによりある程度必要なデータは既に受信できているため、再送パケットの受信品質が低くなってもH−ARQを行うことにより誤り率特性を向上させることができる。つまり、H−ARQを行う移動局装置では、再送パケットは初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、再送パケットの受信品質が低くなっても誤り率特性を改善するにあたり特に問題はない。
【0068】
(実施の形態2)
H−ARQでは、再送回数が増えるほど、再送パケットが誤り率の改善に対して寄与する度合いが小さくなっていく。つまり、移動局装置においては、1回目の再送よりも2回目の再送の方が、再送パケットの受信品質が低くて足りる。そこで、本実施の形態に係る基地局装置は、初回送信パケットに対する再送パケットの送信電力減少幅を再送回数に応じて変化させる。つまり、再送回数が増えるほど送信電力を低くする。
【0069】
本実施の形態に係る基地局装置では、図3に示す送信電力決定部303は、ACK信号を受信した場合には、図5に示すように、次に送信する初回送信パケット(送信#1)の送信電力を所定値P(1)[dB]に決定する。一方、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図5に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X(2)[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図4に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりも所定値X(3)[dB](>X(1)[dB])だけ低い値に決定する。つまり、再送回数が多くなるほど、再送パケットの送信電力を徐々に低くする。
【0070】
このように、再送回数が多くなるほど再送パケットの送信電力を徐々に低くすることにより、無線通信システムへ与える干渉をさらに減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用をさらに節約することができる。
【0071】
(実施の形態3)
本実施の形態では、下り回線状態の変化を考慮して再送パケットの送信電力制御を行う場合について説明する。図6は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、CQI差計算部305を追加した構成を採る。
【0072】
CQI差計算部305は、入力されるCQI信号に基づき、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求め、このCQI値の差を送信電力決定部303に入力する。送信電力決定部303は、入力されたCQI値の差を用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0073】
移動局装置は下り回線品質に応じて定めた変調方式および符号化率の組み合わせに対応するCQI信号を基地局装置に送信するので、CQI信号は下り回線品質を示しているとも言える。また、CQI信号は、下り回線品質に応じて、例えば‘1’〜‘30’のCQI値で示され、値が大きくなるほど下り回線品質が良いことを示す。また、CQI値の差は、dB単位の差とほぼ等しくなる。よって、CQI差計算部305が、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求めることで、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差をdB単位で求めることができる。
【0074】
以下、図7〜図9を用いて具体的に説明する。
【0075】
まず、図7に示すようにして、CQI差計算部305が、初回送信時のCQI値と再送時のCQI値との差を求める。すなわち、初回送信パケット(送信#1)のCQI値であるCQI(1)と1回目の再送パケット(送信#2)のCQI値であるCQI(2)との差CQI_d(2)は、以下の式(1)により計算される。
CQI_d(2)=CQI(1)−CQI(2) …(1)
【0076】
ここでは、初回送信時(送信#1)よりも1回目の再送時(送信#2)の方が下り回線品質が悪くなっているため、CQI(2)はCQI(1)よりも小さい値になり、その結果CQI_d(2)はプラスの値になる。
【0077】
また同様に、初回送信パケット(送信#1)のCQI値であるCQI(1)と2回目の再送パケット(送信#3)のCQI値であるCQI(3)との差CQI_d(3)は、以下の式(2)により計算される。
CQI_d(3)=CQI(1)−CQI(3) …(2)
【0078】
ここでは、初回送信時(送信#1)よりも2回目の再送時(送信#3)の方が下り回線品質が良くなっているため、CQI(3)はCQI(1)よりも大きい値になり、その結果CQI_d(3)はマイナスの値になる。
【0079】
そして、送信電力決定部303が、CQI差計算部305で求められたCQI値の差に応じて、図8に示すようにして再送パケットの送信電力を決定する。すなわち、初回送信時(送信#1)の送信電力をP(1)[dB]とすると、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力値P(2)は以下の式(3)によって与えられ、また、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力値P(3)は以下の式(4)によって与えられる。なお、以下の式(3)および(4)におけるX[dB]は、実施の形態1で説明した所定値X[dB]と同一のものである。
P(2)=P(1)−X+CQI_d(2) …(3)
P(3)=P(1)−X+CQI_d(3) …(4)
【0080】
送信電力決定部303が、上式(3)および(4)のように、初回送信時と再送時のCQI値の差、すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図9に示すように、HS−PDSCHについて、再送パケットの受信電力(受信品質)は初回送信パケットの受信電力(受信品質)より常に所定値X[dB]だけ低い値となる。
【0081】
このように、本実施の形態によれば、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも常に所定値だけ低くすることができる。
【0082】
(実施の形態4)
本実施の形態では、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用し、CC型H−ARQに対するIR型H−ARQの利得分だけ再送パケットの送信電力を低くする場合について説明する。図10は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、IR利得決定部306を追加した構成を採る。
【0083】
IR利得決定部306には、MCS決定部302が決定した変調方式を示す信号が入力される。また、ACK/NACK信号が入力される。そして、IR利得決定部306は、NACK信号が入力された場合(すなわち、再送の場合)に、CC型H−ARQに対するIR型H−ARQの利得(IR利得)を求め、そのIR利得を示す信号を送信電力決定部303に入力する。送信電力決定部303は、入力されたIR利得を用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0084】
以下、図11〜図13を用いて具体的に説明する。
【0085】
まず、IR利得について説明する。図11は、変調方式がQPSKである場合の送信1回あたりのSIRとFER(Frame Error Rate)との関係を示すグラフである。このグラフは、1回のみ送信する場合(1Tx)で得られる受信SIRと、等電力で2回に分けて送信した場合(2Tx)の送信1回あたりに得られる受信SIRとを示す。ここではH−ARQを行っているため、1回のみ送信する場合(1Tx)に比べ、2回に分けて送信した場合(2Tx)の方が、送信1回あたりに移動局装置において必要となる受信SIRを低減できる。また、IR型H−ARQのSIRはCC型H−ARQのSIRに対してさらに低減することができ、このSIRの差がIR利得である。このIR利得は、再送回数が増加するほど大きくなる。しかし、再送回数が増加するほど移動局装置における符号化率が徐々に小さくなり、移動局装置においてシステマチックビットおよびパリティビットのすべての符号化ビットを受信した後は、IR利得はほぼ一定になる。なお、IR利得は、符号化ビットがシステマチックビットおよびパリティビットに分かれる符号化方式(ターボ符号化)だけでなく、畳み込み符号化等によっても同様に得られる。
【0086】
図11に示すようなグラフに基づき、IR利得決定部306には、図12に示すような、再送回数とIR利得との対応関係を示すテーブルが変調方式毎に設定されており、IR利得決定部306は、このテーブルを参照して、再送回数に応じたIR利得を求める。例えば、MCS決定部302が決定した変調方式がQPSKで、1回目の再送パケット(送信#2)の場合は、IR利得をY(2)=2[dB]に決定する。また、MCS決定部302が決定した変調方式がQPSKで、2回目の再送パケット(送信#3)の場合は、IR利得をY(3)=4[dB]に決定する。なお、図12に示すテーブルにおいては、3回目の再送パケット(送信#4)以降、IR利得は一定である。
【0087】
そして、送信電力決定部303が、IR利得決定部306で求められたIR利得に応じて、図13に示すようにして再送パケットの送信電力を決定する。すなわち、初回送信パケット(送信#1)に対してNACK信号を受信した場合には、図13に示すように、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりもY(2)=2[dB]だけ低い値に決定する。また、1回目の再送パケット(送信#2)に対してさらにNACK信号を受信した場合には、図13に示すように、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力を、初回送信パケット(送信#1)の送信電力P(1)[dB]よりもY(3)=4[dB]だけ低い値に決定する。このように再送回数が多くなるほどIR利得が大きくなるので、再送パケットの送信電力は徐々に低くなる。但し図12に示すテーブルでは、3回目の再送パケット(送信#4)以降はIR利得は一定であるため、3回目の再送パケット以降は送信電力は一定になる。
【0088】
このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力の減少量を再送回数に応じたIR利得とするため、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用した場合に、移動局装置における受信品質をCC型H−ARQを使用した場合の受信品質以上に保ちつつ、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。
【0089】
(実施の形態5)
本実施の形態では、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用し、かつ、下り回線状態の変化を考慮して再送パケットの送信電力制御を行う場合について説明する。図14は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、CQI差計算部305およびIR利得決定部306を追加した構成を採る。図14に示すCQI差計算部305は図6に示すCQI差計算部305と同一のものであり、また、図14に示すIR利得決定部306は図10に示すIR利得決定部306と同一のものであるため、これらについてはの説明は省略する。本実施の形態では、送信電力決定部303は、CQI差計算部305で求められたCQI値の差と、IR利得決定部306で決定されたIR利得とを用いて再送パケットの送信電力を決定する。
【0090】
以下、図15および図16を用いて具体的に説明する。
【0091】
図15に示すように、初回送信時(送信#1)の送信電力をP(1)[dB]とすると、1回目の再送パケット(送信#2)の送信電力値P(2)は以下の式(5)によって与えられ、また、2回目の再送パケット(送信#3)の送信電力値P(3)は以下の式(6)によって与えられる。なお、以下の式(5)および(6)において、CQI_d(2)およびCQI_d(3)は、実施の形態3で説明したCQI_d(2)およびCQI_d(3)と同一のものであり、また、Y(2)およびY(3)は、実施の形態4で説明したY(2)およびY(3)と同一のものである。
P(2)=P(1)−Y(2)+CQI_d(2) …(5)
P(3)=P(1)−Y(3)+CQI_d(3) …(6)
【0092】
送信電力決定部303が、上式(5)および(6)のように、初回送信時と再送時のCIQ値の差(すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差)およびIR利得に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用する場合において、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図16に示すように、HS−PDSCHについて、再送回数が多くなるほど再送パケットの受信電力(受信品質)が低くなる。
【0093】
このように、本実施の形態によれば、H−ARQとしてIR型H−ARQを使用する場合において初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化およびIR利得を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも常に低くすることができる。
【0094】
(実施の形態6)
本実施の形態では、再送パケットの送信電力を下げることによって生じた余剰な送信電力リソースを他のパケットに配分する場合について説明する。図17は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図3と比較して、IR利得決定部306を追加した構成を採る。図17に示すIR利得決定部306は図10に示すIR利得決定部306と同一のものであるため、これについてはの説明は省略する。
【0095】
本実施の形態では、送信電力決定部303は、IR利得決定部306で決定されたIR利得を用いて再送パケットの送信電力を決定し、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部154に出力する。また、送信電力決定部303は、送信電力リソースの総量(総送信電力)を予め知っており、決定した送信電力をこの総送信電力から減ずることによって、余剰な送信電力リソース量(余剰送信電力)を求める。そして、余剰送信電力を示す信号を送信先決定部301に入力する。
【0096】
送信先決定部301は、パケット送信先として1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、他の移動局装置もパケット送信先に加える。つまり、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、複数の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコード多重されて同時に送信される。
【0097】
または、送信先決定部301は、パケット送信先として1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、その1つの移動局装置に対して送信するパケットの数を増加させる。つまり、余剰送信電力を同一の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、同一の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコード多重されて同時に送信される。
【0098】
以下、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する場合を例に挙げ、図18(a)〜(d)を用いて具体的に説明する。ここでは、移動局装置A〜Cの3つの移動局装置が存在するものとする。図18(a)は移動局装置Aへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(b)は移動局装置Bへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(c)は移動局装置Cへ配分されるHS−PDSCHの送信電力、図18(d)は移動局装置A〜Cへ配分されるHS−PDSCHの総送信電力、をそれぞれ示す。なお、移動局装置Aに対する送信電力の決定は、実施の形態4と同様にして行う。
【0099】
初回送信(送信#1)では、移動局装置Aが総送信電力すべてを使用したものとする(図18(a))。よって、初回送信(送信#1)では、他の移動局装置B、Cをコード多重することはできない(図18(b)〜(d))。
【0100】
次いで、1回目の再送(送信#2)では、移動局装置Aへ配分する送信電力が初回送信時からY(2)だけ減少する(図18(a))。つまり、余剰送信電力Y(2)が生じる。この余剰送信電力Y(2)を移動局装置Bへ配分する(図18(b))。よって、1回目の再送(送信#2)では、移動局装置Aへのパケットと移動局装置Bへのパケットがコード多重されて送信される(図18(d))。
【0101】
次いで、2回目の再送(送信#3)では、移動局装置Aへ配分する送信電力が初回送信時からY(3)だけ減少する(図18(a))。つまり、余剰送信電力Y(3)が生じる。この余剰送信電力Y(3)を移動局装置Cへ配分する(図18(c))。よって、2回目の再送(送信#3)では、移動局装置Aへのパケットと移動局装置Cへのパケットがコード多重されて送信される(図18(d))。
【0102】
このようにして余剰送信電力を他の移動局装置への他のパケットに配分することにより、基地局装置が送信するHS−PDSCHの信号の送信電力は、常に、総送信電力で一定になる(図18(d))。つまり、本実施の形態によれば、送信電力リソースを有効利用することができる。また、パケットのコード多重数を増加させてスループットを向上させることができる。
【0103】
なお、本実施の形態では、送信電力決定については実施の形態3を用いたが、上記実施の形態1〜5のいずれを用いてもよい。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下り高速パケット伝送にH−ARQを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態1に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態1に係る送信電力制御を示す図
【図5】本発明の実施の形態2に係る送信電力制御を示す図
【図6】本発明の実施の形態3に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態3に係る下り回線品質の変化を示す図
【図8】本発明の実施の形態3に係る送信電力制御を示す図
【図9】本発明の実施の形態3に係る受信電力を示す図
【図10】本発明の実施の形態4に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態4に係る変調方式がQPSKである場合の送信1回あたりのSIRとFER(Frame Error Rate)との関係を示すグラフ
【図12】本発明の実施の形態4に係る再送回数とIR利得との対応関係を示すテーブル
【図13】本発明の実施の形態4に係る送信電力制御を示す図
【図14】本発明の実施の形態5に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図15】本発明の実施の形態5に係る送信電力制御を示す図
【図16】本発明の実施の形態5に係る受信電力を示す図
【図17】本発明の実施の形態6に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図
【図18】本発明の実施の形態6に係る送信電力制御を示す図
【図19】従来の送信電力を示す図
【符号の説明】
151 スケジューラ
301 送信先決定部
302 MCS決定部
303 送信電力決定部
304 HS−SCCH信号生成部
305 CQI差計算部
306 IR利得決定部
Claims (7)
- 下り回線を介して移動局装置へ送信する初回送信パケットおよび再送パケットのうち、前記再送パケットの送信電力を、前記再送パケットの前記移動局装置における受信品質が前記初回送信パケットの前記移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に決定する送信電力決定手段と、
前記送信電力決定手段によって決定された送信電力値に前記再送パケットの送信電力を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする基地局装置。 - 前記送信電力決定手段は、前記再送パケットの送信電力値を、前記初回送信パケットの送信電力値よりも低い値に決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 前記送信電力決定手段は、前記再送パケットの送信電力値を、再送回数が多くなるほど低い値に決定する、
ことを特徴とする請求項2記載の基地局装置。 - 前記初回送信パケット送信時の下り回線品質と前記再送パケット送信時の下り回線品質との差を求める計算手段、をさらに具備し、
前記送信電力決定手段は、前記計算手段によって求められた差に応じて前記再送パケットの送信電力値を決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - CC型ハイブリッドARQに対するIR型ハイブリッドARQの利得を求める利得決定手段、をさらに具備し、
前記送信電力決定手段は、前記利得決定手段によって求められた利得に応じて前記再送パケットの送信電力値を決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 前記送信電力決定手段が前記再送パケットの送信電力を下げることにより生じた余剰な送信電力リソースを前記再送パケット以外の他のパケットに配分する配分手段、をさらに具備する、
ことを特徴とする請求項1記載の基地局装置。 - 下り回線を介して移動局装置へ送信する初回送信パケットおよび再送パケットのうち、前記再送パケットの送信電力を、前記再送パケットの前記移動局装置における受信品質が前記初回送信パケットの前記移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に決定する送信電力決定工程と、
前記送信電力決定工程において決定された送信電力値に前記再送パケットの送信電力を制御する制御工程と、
を具備することを特徴とする再送パケットの送信電力制御方法。
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