JP2005533406A - アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで順方向チャンネル状態情報を送受信する方法及び装置 - Google Patents

アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで順方向チャンネル状態情報を送受信する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで端末が順方向チャンネルの状態情報を測定して基地局に送信する方法において、基地局から複数の送信アンテナを通じて送信される順方向チャンネル信号を受信し、その信号強度をそれぞれ測定する過程と、信号強度測定値を相互比較して一番強い信号強度測定値を有する送信アンテナを選択し、選択された送信アンテナを指示するアンテナ選択情報を生成する過程と、信号強度測定値の絶対値情報を伝送するスロットであるか、あるいは以前スロットで選択された送信アンテナに対する信号強度測定値に対する測定された信号強度の相対値情報を伝送するスロットであるかを判定する過程と、判定結果により対応する順方向チャンネル状態情報を生成してアンテナ選択情報と共に前記基地局に伝送する過程とを含むことを特徴とする。

Description

本発明は音声及びデータサービスを支援する移動通信システムに関するもので、特にアンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで順方向チャンネルの状態情報を効率的に伝送し受信する方法及び装置に関するものである。
典型的な移動通信システム、例えば符号分割多重接続(Code Division Multiple Access：以下、“ＣＤＭＡ”とする)方式の移動通信システムは音声サービスのみを支援する形態であった。しかし、使用者要求と共に通信技術が発展するにしたがって音声サービスを支援しつつ同時にデータサービスも支援できる移動通信システムの具現が要求されている。このような要求による移動通信システムでは、最近いわゆる１ｘＥＶＤＶ(Evolution in Data and Voice)と呼ばれるシステムが提案された。
１ｘＥＶＤＶのような移動通信システムでは端末が基地局の順方向チャンネル状態を測定してその情報を基地局に伝送し、基地局は多数の端末から受信した順方向チャンネル状態の測定値を利用して順方向パケットデータを受信する端末とどのような伝送パラメータで伝送されるかを決定する。逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Reverse Channel Quality Indicator Channel：以下、“Ｒ-ＣＱＩＣＨ”とする)は順方向チャンネル状態情報を伝達する役割を遂行する。具体的に、前記伝送される順方向チャンネル状態情報は順方向に伝送されるパイロットチャンネルを測定して得る信号対干渉比(Carrier to Interference Ratio：以下、“Ｃ/Ｉ”とする)値を指示する情報である。
図１は、通常の１ｘＥＶＤＶ移動通信システムで逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)を通じて伝送される情報を示すものである。同図において、端末は順方向パイロットチャンネルを通じて伝送されるパイロット信号のＣ/Ｉ値をスロット周期(１.２５ms)ごとに測定し、この測定されたＣ/Ｉ値を逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)を通じて伝送する。
このとき、基地局でアンテナ選択ダイバシティ(Selective Transmit Diversity：ＳＴＤ)を支援する場合、端末は２つ以上の基地局アンテナから順方向パイロット信号を受信するようになる。このような場合、端末は相対的に更に強いＣ/Ｉ値を示すアンテナの順方向パイロットチャンネルに対するＣ/Ｉ値と該当アンテナを指示する情報(以下、“最適アンテナ選択情報(Best Antenna Selection Information)”とする)を逆方向チャンネル品質指示チャンネルを通じて基地局に伝送する。
図１に、２つのアンテナを利用するアンテナ選択ダイバシティシステムの場合に逆方向チャンネル品質指示チャンネルに伝送される１ビットのアンテナ選択情報の伝送を示す。すなわち、端末はスロットごとに測定されたＣ/Ｉ値を指示する４ビットの順方向チャンネル状態情報と１ビットの最適アンテナ選択情報を伝送する。
基地局はスロットごとに４ビットのＣ/Ｉ情報と１ビットの最適アンテナ選択情報を受信し、これを送信した端末へパケットデータを送信するかどうか、そしてパケットデータを伝送する場合に利用される伝送速度と符号化率及び変調方式などを決定する。
図２は、通常の１ｘＥＶＤＶ移動通信システムで逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)送信器の構造を示すものである。
図２において、端末は順方向パイロットチャンネル信号をＣ/Ｉ測定器(Ｃ/Ｉ Measurer)２０１に受信する。Ｃ/Ｉ測定器２１０は順方向パイロットチャンネル信号に対するＣ/Ｉ値を測定し、このＣ/Ｉ測定値をＣ/Ｉ情報生成器(CQICH Information Generator)２２０に出力する。もし、アンテナ選択ダイバシティが利用された場合、Ｃ/Ｉ測定器２１０は基地局の送信アンテナすべてに対するＣ/Ｉをそれぞれ測定する。
Ｃ/Ｉ情報生成器２２０はＣ/Ｉ測定値を相互比較して１ビットの最適アンテナ選択情報を生成し、Ｃ/Ｉ測定値のうち選択されたＣ/Ｉ測定値を量子化して所定ビット、例えば４ビットのＣ/Ｉ情報を生成する。この４ビットのＣ/Ｉ情報は一番高いＣ/Ｉ測定値を有するアンテナのＣ/Ｉ測定値を指示するものであり、この１ビットの最適アンテナ選択情報は一番高いＣ/Ｉ測定値を有するアンテナを指示するものである。もし、アンテナ選択ダイバシティを利用しない場合、最適アンテナ選択情報は０または１に固定される。
４ビットのＣ/Ｉ情報及び１ビットの最適アンテナ選択情報と順方向パイロットチャンネルのＣ/Ｉ測定値とのマッピング関係は下記の「表１」のようである。
Figure 2005533406
上記の「表１」で、５ビットの情報のうちｘで表記したａ４位置の１ビットは最適アンテナ選択情報であって、最大のＣ/Ｉ測定値を有する送信アンテナを指示するのに利用される。
Ｃ/Ｉ情報生成器２２０で生成された４ビットのＣ/Ｉ情報と１ビットの最適アンテナ選択情報はブロック符号化器(Block Encoder)２３０で入力ビット数による所定符号化率、例えば、(１２,５)の符号化率でチャンネル符号化される。このブロック符号化器２３０から出力される１２つの符号化シンボル(Encoded Symbols)はウォルシュカバー器(Walsh Coverer)２４０により所定ウォルシュカバーコードでウォルシュカバーリングされる。このウォルシュカバーコード(Walsh cover code)は長さ８を有し、３ビットの最適セクター指示情報(Best Sector Indicator：ＢＳＩ)によって決定される。この最適セクター指示情報は、端末が通信している基地局(セクター形基地局の場合、セクター)のリストであるアクティブセット(active set)の中で順方向チャンネル状態が一番優れた基地局(すなわち、セクター)を指示するためのものである。
ウォルシュカバー器２４０から出力された９６ビットのウォルシュカバーリングされたシーケンスはウォルシュ拡散器(Walsh Spreader)２５０によりＲ-ＣＱＩＣＨに割り当てられたウォルシュコードで拡散された後、基地局へ伝送される。
図２で４ビットのＣ/Ｉ情報と１ビットの最適アンテナ選択情報は逆方向チャンネルのスロット(１.２５ms)ごとに伝送される。このようにＣＱＩＣＨが構成される場合、アンテナ選択ダイバシティを利用する端末は、スロットごとに順方向チャンネル状態を基地局に報告するために、総計５ビットの情報を伝送すべきであえる。これは、４０００bps(＝５ビット/１.２５ms)に該当する情報量で、１ｘＥＶＤＶシステムでパケットデータサービスを受けようとするすべての端末が伝送しなければならない。上記のような方法で、Ｃ/Ｉ情報を伝送することは、基地局でトラヒックデータの伝送のために使用すべき逆方向伝送容量を大幅に減少させる。
したがって上記したように動作する従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、アンテナ選択ダイバシティを使用する移動通信システムで最小限の逆方向伝送容量のみを消耗して順方向チャンネル状態を効果的に伝送するための方法及び装置を提供することにある。
上記した目的を達成するために本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで端末が順方向チャンネルの状態情報を測定して基地局に送信する方法において、基地局から複数の送信アンテナを通じて送信される順方向チャンネル信号を受信し、その信号強度をそれぞれ測定する過程と、前記信号強度測定値を相互比較して一番強い信号強度測定値を有する送信アンテナを選択し、前記選択された送信アンテナを指示するアンテナ選択情報を生成する過程と、前記信号強度測定値の絶対値情報を伝送するスロットであるか、あるいは以前スロットで選択された送信アンテナに対する信号強度測定値に対する前記測定された信号強度の相対値情報を伝送するスロットであるかを判定する過程と、前記判定結果により対応する順方向チャンネル状態情報を生成して前記アンテナ選択情報と共に前記基地局に伝送する過程とを含むことを特徴とする。
また本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで順方向チャンネルの状態情報を測定して基地局に伝送するための端末装置において、基地局から複数の送信アンテナを通じて送信される順方向チャンネル信号を受信してその信号強度をそれぞれ測定する信号強度測定器と、前記測定された信号強度に対する絶対値情報を伝送するスロットであるか、あるいは以前スロットで選択された送信アンテナに対する信号強度測定値に対する前記測定された信号強度の相対値情報を伝送するスロットであるかどうかを決定する送信制御器と、前記信号強度測定値を相互比較して一番強い信号強度測定値を有する送信アンテナを選択し、前記選択された送信アンテナを指示するアンテナ選択情報を生成し、前記送信制御器の制御下に絶対値情報または相対値情報を生成する情報生成器と、前記絶対値情報または前記相対値情報を前記アンテナ選択情報と共に符号化する符号化器とを含むことを特徴とする。
そして本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで基地局が順方向チャンネルの状態情報を移動通信端末から受信する方法において、順方向チャンネルの信号強度測定値を示す順方向チャンネル状態情報と、前記基地局に備えられる複数のアンテナのうち前記端末によって選択されたアンテナを指示するアンテナ選択情報を受信する過程と、前記順方向チャンネル状態情報が、前記端末によって選択されたアンテナの信号強度測定値を示す絶対値情報であるか、あるいは以前スロットで選択されたアンテナの信号強度測定値に対する相対値を示す相対値情報であるかを判断する過程と、前記判断結果により既に貯蔵された信号強度測定値を更新する過程とを含んでなることを特徴とする。
また本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで基地局が順方向チャンネルの状態情報を端末から受信する装置において、前記端末から受信された信号を所定の符号化率で逆符号化し、順方向チャンネルの信号強度測定値を示す順方向チャンネル状態情報と、前記基地局に備えられる複数のアンテナのうち前記端末によって選択されたアンテナを指示するアンテナ選択情報を復元する逆符号化器と、前記順方向チャンネル状態情報が前記端末によって選択されたアンテナの信号強度測定値を示す絶対値情報であるか、あるいは以前スロットで選択されたアンテナの信号強度測定値に対する相対値を示す相対値情報であるかを判断する受信制御器と、前記判断結果、前記順方向チャンネル状態情報が絶対値情報であれば、既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された絶対値情報に替え、前記順方向チャンネル状態情報が相対値情報であれば既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された相対値情報により更新して貯蔵する貯蔵器とを含んでなることを特徴とする。
本発明は、アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで端末が順方向チャンネルの状態情報を伝送するのに必要な情報量を減少することにより、逆方向チャンネルで発生する干渉量を減少させることができ、相対的に基地局でより多くの逆方向トラヒック容量が確保可能なようにして逆方向伝送容量を増加させる効果がある。
［実施例］
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。図面では、たとえそれらが異なる図面の中に描かれても、同一または同様の要素は同じ参照数字によって表示される。下記では、ここに含まれる公知機能および構成の詳細な記述は、簡略化のために省略されている。
以下、本発明の詳細な説明で逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Reverse Channel Quality Indicator Channel：以下、“Ｒ-ＣＱＩＣＨ”とする)は端末から基地局の方向(逆方向)に順方向チャンネルの状態情報を伝達するチャンネルである。
Ｒ-ＣＱＩＣＨは、順方向チャンネル状態情報として順方向パイロットチャンネルの信号強度を測定した絶対値(Absolute)情報、すなわち絶対値Ｃ/Ｉと相対値(Relative)情報、すなわち相対値Ｃ/Ｉを運搬する。絶対値Ｃ/Ｉは、順方向チャンネルの予め定められたスロットで測定されたＣ/Ｉ値を量子化した結果である。相対値Ｃ/Ｉは、以前スロットで伝送したＣ/Ｉ値と比較して現在スロットで測定されたＣ/Ｉ値の増加、あるいは減少を示す少数ビットの情報である。例えば、上記「表１」を使用する場合、絶対値Ｃ/Ｉは４ビットからなり、相対値Ｃ/Ｉは以前スロットのＣ/Ｉ値より増加したかどうかを示す１ビットからなる。相対値Ｃ/Ｉが示すＣ/Ｉの増減の単位は、例えば１dBのように端末と基地局との間に予め約束される。
また、Ｒ-ＣＱＩＣＨはスロットごとにアンテナ選択ダイバシティ(Selection Transmit Diversity：ＳＴＤ)のための所定ビットのアンテナ選択情報(２つのアンテナが使用される場合の１ビット)を運搬する。このアンテナ選択情報はアンテナ選択ダイバシティを支援する端末が最大のＣ/Ｉ値を有するアンテナ、すなわち最適アンテナを指示するのに利用される。アンテナ選択ダイバシティを支援しない端末でアンテナ選択情報は０または１の値に固定されて伝送される。
図３は、本発明の実施形態による１ｘＥＶＤＶ移動通信システムで逆方向チャンネル品質指示チャンネル（Ｒ-ＣＱＩＣＨ）を通じて伝送される情報を示すものである。
同図で、端末は順方向パイロットチャンネルの定められたスロットで測定したＣ/Ｉ値により生成した４ビットの絶対値Ｃ/ＩをＲ-ＣＱＩＣＨの対応するスロットを通じて伝送する。次のスロットから次の絶対値Ｃ/Ｉが伝送される以前までのスロットでは相対値Ｃ/Ｉが伝送される。ここで、絶対値Ｃ/Ｉは相対値Ｃ/Ｉより比較的強い(例えば、２倍の)電力で伝送されるのが望ましい。
前記アンテナ選択情報とＣ/Ｉ情報を受信した基地局は、端末に最大の順方向チャンネル状態を有するアンテナを利用してパケットデータを送信することによりシステム伝送容量を最大化する。
ここで、絶対値Ｃ/Ｉは一定周期ごとに伝送されるが、その周期は端末と基地局との間に設定されるシステムパラメータによって決められる値で、絶対値Ｃ/Ｉが伝送されるスロットの位置も端末と基地局との間に約束された一定の規則により定められる。
図３は、１つの端末がＣ/Ｉ情報を伝送する場合のチャンネル構造を示すものである。もし、２つ以上の端末が同一の基地局に順方向チャンネル状態情報を伝送する場合、各端末の絶対値Ｃ/Ｉ伝送スロットを調節して絶対値Ｃ/Ｉの伝送が、できる限り同一の時間的区間で行われないようにすることが重要である。もし、同一の時間的区間で２つ以上の端末が絶対Ｃ/Ｉを伝送する場合、逆方向リンクで干渉量が瞬間的に増加するようになる。これを防ぐために、各端末の絶対値Ｃ/Ｉ伝送スロットは絶対値Ｃ/Ｉの伝送周期内で均等に分散される。
図４は、本発明の一実施形態により順方向チャンネル状態情報を伝送するためのＲ-ＣＱＩＣＨ送信器の構造を示すものである。ここでは、２つの基地局アンテナを使用する場合の動作について説明する。
図４で、Ｃ/Ｉ測定器(Ｃ/Ｉ Measurer)４１０は２つの基地局アンテナから送信される順方向パイロットチャンネル信号に対してＣ/Ｉ値をそれぞれ測定する。Ｃ/Ｉ測定値はＣ/Ｉ情報生成器(Ｃ/Ｉ Information Generator)４３０に出力される。このＣ/Ｉ情報生成器４３０はＣ/Ｉ測定値を利用して４または１ビットのＣ/Ｉ情報と１ビットの最適アンテナ選択情報を生成する。すなわち、Ｃ/Ｉ情報生成器４３０は２つの基地局アンテナに対するＣ/Ｉ測定値のうち、より大きな値を選択し、この選択されたアンテナを指示するアンテナ選択ビット(Antenna Selection Bit：ＡＳＢ)を生成し、この選択されたＣ/Ｉ測定値に対する４ビットまたは１ビットのＣ/Ｉ情報を生成する。Ｃ/Ｉ情報生成器４３０で４ビットの絶対値Ｃ/Ｉを生成するか、それとも１ビットの相対値Ｃ/Ｉを生成するかはＣＱＩＣＨ送信制御器(CQICH Tx Controller)４２０によって決定される。ＣＱＩＣＨ送信制御器４２０は与えられた絶対値伝送周期と絶対値伝送位置により、現在スロットで絶対値Ｃ/Ｉあるいは相対値Ｃ/Ｉの伝送可否を決定し、これをＣ/Ｉ情報生成器４３０に知らせる。
このように生成されたＣ/Ｉ情報はブロック符号化器４４０に入力される。ブロック符号化器４４０は(ｎ,ｋ)の符号化率でチャンネル符号化を遂行し、ｎ個の符号化シンボルを出力する。ここで、符号化率はブロック符号化器４４０に入力されるＣ/Ｉ情報と最適アンテナ選択情報の総ビット数によって定められる。すなわち、４ビットの絶対値Ｃ/Ｉと１ビットのアンテナ選択情報が入力される場合、(ｎ,５)の符号化率が利用され、１ビットの相対値Ｃ/Ｉと１ビットのアンテナ選択情報が入力される場合、(ｎ,２)の符号化率が利用される。ブロック符号化器４４０で(ｎ,５)の符号化率を利用するか、あるいは(ｎ,２)の符号化率を利用するかは前記ＣＱＩＣＨ送信制御器４２０によって決定される。
ブロック符号化器４４０から出力されるｎ個の符号化シンボルはウォルシュカバー器４５０により３ビットの最適セクター指示子(Best Sector Indicator：ＢＳＩ)によって決定される長さ８のウォルシュコードでウォルシュカバーリングされる。この最適セクター指示情報は、端末と通信している基地局のリストであるアクティブセットの中で、順方向チャンネル状態が一番優れた基地局を指示するためのものである。
ウォルシュカバー器４５０から出力されたウォルシュカバーリングされたシーケンスはウォルシュ拡散器(Walsh Spreader)４６０によりＲ-ＣＱＩＣＨに割り当てられたウォルシュコードで拡散されて基地局に伝送される。
図５は、本発明の一実施形態により図４に示した送信器から順方向チャンネル状態情報を受信するためのＲ-ＣＱＩＣＨ受信器の構造を示すものである。
図５を参照すれば、基地局に受信されたＣＱＩＣＨ信号はウォルシュ逆拡散器(Walsh Despreader)５１０に入力されてＣＱＩＣＨに割り当てられたウォルシュコードでウォルシュ逆拡散される。この逆拡散された信号はチャンネル補償器(Channel Compensator)５２０に入力されてチャンネル補償が遂行される。このチャンネル補償が完了した信号はウォルシュデカバー器(Walsh Decoverer)５３０に入力される。このウォルシュデカバー器５３０はチャンネル補償されたＣＱＩＣＨ信号の入力を受けて該当基地局に割り当てられたウォルシュコードでウォルシュデカバーリング(Walsh decovering)を遂行する。
このウォルシュデカバーリングされた信号はブロック逆符号化器(Block Decoder)５５０で(ｎ,２)または(ｎ,５)の符号化率で逆符号化過程を経ることにより、Ｃ/Ｉ情報とアンテナ選択ビットに復元される。このとき、ブロック逆符号化器５５０は絶対値Ｃ/Ｉの受信スロットでは(ｎ,５)の符号化率を使用し、それ以外のスロットでは(ｎ,２)の符号化率を使用する。このブロック逆符号化器５５０で使用される符号化率はＣＱＩＣＨ受信制御器(CQICH RX Controller)５４０によって選択される。
これを詳細に説明すれば、ＣＱＩＣＨ受信制御器５４０は４ビットの絶対値Ｃ/Ｉと１ビットの最適アンテナ選択ビットを伝送するスロットでは(ｎ,５)の符号化率を選択し、端末が１ビットの相対値Ｃ/Ｉと１ビットのアンテナ選択ビットを伝送するスロットでは(ｎ,２)の符号化率を選択する。このために、端末と基地局との間には絶対値Ｃ/Ｉが伝送される伝送周期及び伝送スロットの位置が相互に約束されている。
ブロック逆符号化器５５０から出力されたＣ/Ｉ情報とアンテナ選択ビットはＣ/Ｉ情報貯蔵器(Ｃ/Ｉ Memory)５６０に入力される。この入力されたＣ/Ｉ情報が４ビットの絶対値Ｃ/Ｉの場合、Ｃ/Ｉ情報貯蔵器５６０は既に貯蔵されている以前Ｃ/Ｉ情報を削除し、この入力された４ビットの絶対値Ｃ/Ｉを再貯蔵(re-fresh)する。一方、入力されたＣ/Ｉ情報が１ビットの相対値Ｃ/Ｉの場合、Ｃ/Ｉ情報貯蔵器５６０は既に貯蔵されている以前Ｃ/Ｉ情報を入力された相対値Ｃ/Ｉにより所定単位だけ増加または減少させる。この相対値Ｃ/Ｉにより増減されるＣ/Ｉ情報の単位は端末と基地局との間に予め(通信が開始される前)約束されている。ここで、Ｃ/Ｉ貯蔵器５６０はＣ/Ｉ情報がどのアンテナに対するものであるかを区分せず、このアンテナ選択情報は基地局で端末にパケットデータを伝送するとき、どのアンテナを使用するかを選択する基準として利用される。
図６は、本発明の一実施形態により図４のように構成される送信器が順方向チャンネル状態情報とアンテナ選択情報を伝送する動作を示す流れ図である。
同図を参照すれば、ステップ６１０で端末は順方向パイロットチャンネルのスロットごとに２つの基地局アンテナから送出されるパイロット信号の信号強度をＣ/Ｉ測定器４１０によって測定して順方向Ｃ/Ｉ測定値を求める。ここで、順方向Ｃ/Ｉ測定値は該当スロットで得られる平均Ｃ/Ｉ測定値である。
このとき、各アンテナで伝送される順方向パイロットチャンネルの伝送電力が異なる場合、ステップ６２０で端末は２つのＣ/Ｉ測定値を比較する前にその値を補償する。このような補償は、２つのアンテナで送信されたパイロットチャンネルを測定して得られたＣ/Ｉ測定値のうちいずれか一つにアンテナ間の伝送電力の差を加算しあるいは減算することで遂行される。
例えば、アンテナ１及びアンテナ２を有する基地局は、アンテナ１には‘ａdB'の伝送電力を利用して順方向チャンネル信号を伝送し、アンテナ２には‘ａ-３dB’の伝送電力を利用して順方向チャンネル信号を伝送する。すなわち、アンテナ１とアンテナ２は３dBの電力差を有する。この場合、順方向チャンネル信号が伝送による損失をもって端末に受信されて、アンテナ１に対するＣ/Ｉ測定値はｘdBで、アンテナ２に対するＣ/Ｉ測定値はｙdBであれば、端末は２つのアンテナで受信されたＣ/Ｉ測定値を比較するためにアンテナ１のＣ/Ｉ測定値を３dBだけ減少させ、あるいはアンテナ２のＣ/Ｉ測定値を３dBだけ増加させる。通常、より低い送信電力を有するアンテナ２のＣ/Ｉ測定値を送信電力の差(３dB)だけ増加させるのが一般的である。
ステップ６３０で、端末は補償されたアンテナ別Ｃ/Ｉ測定値を相互比較して最適の順方向チャンネル状態を有するアンテナを選択し、この選択されたアンテナを示すアンテナ選択ビットを生成する。そして、ステップ６４０では現在スロットで４ビットの絶対値Ｃ/Ｉを伝送すべきであるか、それとも１ビットの相対値Ｃ/Ｉを伝送すべきであるかを決定する。このとき、絶対値Ｃ/Ｉが伝送されるか、それとも相対値Ｃ/Ｉが伝送されるかは端末と基地局との間に予め約束された規則を用いて決定する。
ステップ６４０で、絶対値Ｃ/Ｉを伝送すると決定された場合、ステップ６５０で端末は前記選択されたアンテナに対して測定され、補償されたＣ/Ｉ測定値を利用して絶対値Ｃ/Ｉを生成する。この絶対値Ｃ/Ｉは上述した「表１」のようなマッピングテーブルを用いてＣ/Ｉ測定値にマッピングされるＣ/Ｉ情報で選択される。この「表１」でａ４、ａ３、ａ２、ａ１、ａ０のうちａ４はアンテナ選択情報なので、ａ４を除いた残りａ３、ａ２、ａ１、ａ０が４ビットの絶対値Ｃ/Ｉ情報となる。上記のような方法で生成された４ビットの絶対値Ｃ/Ｉは選択されたアンテナを指示する１ビットの最適アンテナ選択情報ａ４と共に基地局へ伝送される。
一方、ステップ６４０で相対値Ｃ/Ｉを伝送すると決定された場合、ステップ６６０で端末は以前スロットに比べて現在スロットのＣ/Ｉ測定値が増加したかどうかを決定する。もし、現在スロットのＣ/Ｉ測定値が以前スロットでのＣ/Ｉ測定値より大きい場合、ステップ６７０で端末はＣ/Ｉ測定値の増加を意味する相対値Ｃ/Ｉ１ビット(例えば、‘１’)を生成して前記選択されたアンテナを指示するアンテナ選択ビットと共に基地局に伝送する。そうでない場合、ステップ６８０で端末はＣ/Ｉ測定値の減少を意味する相対値Ｃ/Ｉ１ビット(例えば、‘０’)を生成して前記選択されたアンテナを指示するアンテナ選択ビットと共に基地局に伝送する。
図７は、本発明の一実施形態により図５のように構成された受信器が順方向チャンネル状態情報とアンテナ選択情報を受信する動作を示す流れ図である。
図７を参照すれば、ステップ７１０で基地局はＲ-ＣＱＩＣＨ信号を受信し、ステップ７２０でＣＱＩＣＨ信号を解析するために現在時間区間(スロット)が絶対値Ｃ/Ｉを受信する時間区間であるか、それとも相対値Ｃ/Ｉを受信する時間区間であるかを判断する。
ステップ７２０で絶対値Ｃ/Ｉを受信する時間区間であると判断された場合、基地局はステップ７３０で(ｎ,５)の符号化率を使用する逆符号化器を利用してＣＱＩＣＨ信号を逆符号化して４ビットの絶対値Ｃ/Ｉとアンテナ選択ビットを復元する。ステップ７３０で求められた絶対値Ｃ/Ｉはステップ７４０で既に貯蔵された以前スロットのＣ/Ｉ測定値を替えて貯蔵(refresh)させるのに利用される。その後、基地局はステップ７７０に進行してスロットごとに端末を含むすべての端末から受信されて貯蔵されたＣ/Ｉ測定値を利用して順方向パケットを伝送する端末を選択し、順方向パケットを伝送するのに利用される伝送速度と符号化率及び変調方式などの伝送パラメータを決定し、選択された端末のアンテナ選択情報が指示する送信アンテナを通じて順方向パケットデータを伝送する。
一方、ステップ７２０で相対値Ｃ/Ｉを受信する時間区間であると判断された場合、基地局はステップ７５０で(ｎ,２)の符号化率を使用する逆符号化器を利用してＣＱＩＣＨ信号を逆符号化して１ビットの相対値Ｃ/Ｉとアンテナ選択ビットを復元する。このステップ７５０で求められた相対値Ｃ/Ｉはステップ７６０で既に貯蔵された以前スロットのＣ/Ｉ測定値を更新(update)させるのに利用される。その後、基地局はステップ７７０に進んで、スロットごとに端末を含むすべての端末から受信されて貯蔵されたＣ/Ｉ測定値を利用して順方向パケットを伝送する端末を選択し、順方向パケットを伝送するのに利用される伝送速度と符号化率及び変調方式などの伝送パラメータを決定し、前記選択された端末のアンテナ指示情報が指示する送信アンテナを通じて順方向パケットデータを送信する。
以下、２つの基地局送信アンテナに対する順方向Ｃ/Ｉ測定値の時間的変化を示す図８を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する。ここで、既に言及したように２つの基地局送信アンテナで受信されたＣ/Ｉ測定値を比較し、これを基準で絶対値Ｃ/Ｉまたは相対値Ｃ/Ｉを生成するためには２つの基地局送信アンテナに存在する伝送電力差を勘案した補償が遂行すべきであり、図８はこのように補償が完了したＣ/Ｉ測定値を示すものである。
図８で端末がＲ-ＣＱＩＣＨを通じて基地局に伝送する情報は、下記の「表２」のようである。
Figure 2005533406
すなわち、スロットｎからスロットｎ+３までにはアンテナ１のＣ/Ｉ測定値がアンテナ２のＣ/Ｉ測定値より大きいので、アンテナ選択ビットはアンテナ１を指示する。しかし、スロットｎ+４ではアンテナ１のＣ/Ｉ測定値が非常に減少してアンテナ２のＣ/Ｉ測定値より小さくなるので、アンテナ選択ビットはアンテナ２を指示するようになる。すると、スロットｎ+４で端末がアンテナ２に対する絶対値Ｃ/Ｉ測定値を伝送する必要なしに、スロットｎ+４で測定されたアンテナ２のＣ/Ｉ測定値をスロットｎ+３で測定されたアンテナ１のＣ/Ｉ測定値と比較して生成した相対値Ｃ/Ｉを基地局に伝送する。
すると、基地局はアンテナ２の相対値Ｃ/Ｉを受信して前記アンテナ１に対して既に貯蔵された以前Ｃ/Ｉ測定値によって前記アンテナ２のＣ/Ｉ測定値を計算する。
図５乃至図８に説明し、上記「表２」に示したように、アンテナ選択ダイバシティを支援する端末は順方向チャンネルの状態情報を基地局に通報するときに、スロットごとに最大のＣ/Ｉ測定値を有する１つの最適アンテナに対する相対値Ｃ/Ｉまたは絶対値Ｃ/Ｉのみを伝送する。
図９は、本発明によりＲ-ＣＱＩＣＨを通じて伝送される順方向チャンネルの状態情報を示すものである。図示のように、絶対値Ｃ/Ｉ情報は基地局と端末との間に予め約束されるスロット位置で周期的に伝送され、それ以外の区間では比較的少数ビットの相対値Ｃ/Ｉ情報が伝送される。
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を外れない限り多様な変形が可能なことはもちろんである。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に局限して定められてはいけないし、特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等なものにより定められなければならない。
通常の移動通信システムで逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)を通じて伝送される情報を示す図である。 通常の逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)送信器の構造を示す図である。 本発明による移動通信システムで逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)を通じて伝送される情報を示す図である。 本発明の一実施形態により順方向チャンネル状態情報を伝送する逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)送信器の構造を示す図である。 本発明の一実施形態により図４に示した送信器から順方向チャンネル状態情報を受信する逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)送信器の構造を示す図である。 本発明の一実施形態により順方向チャンネル状態情報を伝送する動作を示す流れ図である。 本発明の一実施形態により順方向チャンネル状態情報を受信する動作を示す流れ図である。 ２つの基地局送信アンテナに対する順方向Ｃ/Ｉ測定値の時間的変化を示すグラフである。 本発明により逆方向チャンネル品質指示チャンネル(Ｒ-ＣＱＩＣＨ)を通じて伝送される順方向チャンネル状態情報を示す図である。
符号の説明
４１０ Ｃ/Ｉ測定器(Ｃ/Ｉ Measurer)
４２０ ＣＱＩＣＨ送信制御器(CQICH Tx Controller)
４３０ Ｃ/Ｉ情報生成器
４４０ ブロック符号化器
４５０ ウォルシュカバー器
４６０ ウォルシュ拡散器(Walsh Spreader)
５１０ ウォルシュ逆拡散器(Walsh Despreader)
５２０ チャンネル補償器(Channel Compensator)
５３０ ウォルシュデカバー器(Walsh Decoverer)
５４０ ＣＱＩＣＨ受信制御器(CQICH RX Controller)
５５０ ブロック逆符号化器
５６０ Ｃ/Ｉ情報貯蔵器(Ｃ/Ｉ Memory)

Claims (18)

  1. アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで端末が順方向チャンネルの状態情報を測定して基地局に送信する方法において、
    基地局から複数の送信アンテナを通じて送信される順方向チャンネル信号を受信し、その信号強度をそれぞれ測定する過程と、
    前記信号強度測定値を相互比較して一番強い信号強度測定値を有する送信アンテナを選択し、前記選択された送信アンテナを指示するアンテナ選択情報を生成する過程と、
    前記信号強度測定値の絶対値情報を伝送するスロットであるか、あるいは以前スロットで選択された送信アンテナに対する信号強度測定値に対する前記測定された信号強度の相対値情報を伝送するスロットであるかを判定する過程と、
    前記判定結果により対応する順方向チャンネル状態情報を生成して前記アンテナ選択情報と共に前記基地局に伝送する過程とを含むことを特徴とする方法。
  2. 前記信号強度測定値を相互比較する以前に、前記送信アンテナ間の送信電力差を考慮して前記信号強度測定値を補償する請求項１記載の方法。
  3. 前記判定結果、相対値を伝送するスロットであれば、前記選択された送信アンテナの信号強度測定値の以前スロットで選択された送信アンテナの信号強度測定値に対する相対値を示す相対値情報を伝送する請求項１記載の方法。
  4. 前記判定結果、絶対値を伝送するスロットであれば、前記選択された送信アンテナの信号強度測定値を示す絶対値情報を伝送する請求項１記載の方法。
  5. 前記絶対値情報は、他の端末から前記基地局に伝送される絶対値情報と時間帯域で重複されないように伝送される請求項４記載の方法。
  6. 前記相対値情報は前記絶対値情報に比べてより少ないビットで構成される請求項３記載の方法。
  7. 前記相対値情報は前記絶対値情報に比べてより低い送信電力で伝送される請求項３記載の方法。
  8. 前記信号強度は搬送波対干渉比(Ｃ/Ｉ)である請求項１記載の方法。
  9. アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで順方向チャンネルの状態情報を測定して基地局に伝送するための端末装置において、
    基地局から複数の送信アンテナを通じて送信される順方向チャンネル信号を受信してその信号強度をそれぞれ測定する信号強度測定器と、
    前記測定された信号強度に対する絶対値情報を伝送するスロットであるか、あるいは以前スロットで選択された送信アンテナに対する信号強度測定値に対する前記測定された信号強度の相対値情報を伝送するスロットであるかどうかを決定する送信制御器と、
    前記信号強度測定値を相互比較して一番強い信号強度測定値を有する送信アンテナを選択し、前記選択された送信アンテナを指示するアンテナ選択情報を生成し、前記送信制御器の制御下に絶対値情報または相対値情報を生成する情報生成器と、
    前記絶対値情報または前記相対値情報を前記アンテナ選択情報と共に符号化する符号化器とを含むことを特徴とする装置。
  10. 前記信号強度測定器は、前記複数の送信アンテナの送信電力差を考慮して前記信号強度測定値を補償する請求項９記載の装置。
  11. 前記符号化器は、前記絶対値情報または前記相対値情報と前記アンテナ選択情報の総ビット数により定められる符号化率をもって、前記絶対値情報または前記相対値情報と前記アンテナ選択情報を符号化する請求項９記載の装置。
  12. 前記信号強度は搬送波対干渉比(Ｃ/Ｉ)である請求項９記載の装置。
  13. アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで基地局が順方向チャンネルの状態情報を移動通信端末から受信する方法において、
    順方向チャンネルの信号強度測定値を示す順方向チャンネル状態情報と、前記基地局に備えられる複数のアンテナのうち前記端末によって選択されたアンテナを指示するアンテナ選択情報を受信する過程と、
    前記順方向チャンネル状態情報が、前記端末によって選択されたアンテナの信号強度測定値を示す絶対値情報であるか、あるいは以前スロットで選択されたアンテナの信号強度測定値に対する相対値を示す相対値情報であるかを判断する過程と、
    前記判断結果により既に貯蔵された信号強度測定値を更新する過程とを含んでなることを特徴とする方法。
  14. 前記判断結果が相対値情報であれば、既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された相対値情報により増加または減少させる過程をさらに含む請求項１３記載の方法。
  15. 前記判断結果が絶対値情報であれば、既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された絶対値情報に対応する信号強度測定値に変える過程をさらに含む請求項１３記載の方法。
  16. 前記更新された信号強度測定値を利用して順方向データパケットの伝送を制御する過程をさらに含む請求項１３記載の方法。
  17. アンテナ選択ダイバシティを支援する移動通信システムで基地局が順方向チャンネルの状態情報を端末から受信する装置において、
    前記端末から受信された信号を所定の符号化率で逆符号化し、順方向チャンネルの信号強度測定値を示す順方向チャンネル状態情報と、前記基地局に備えられる複数のアンテナのうち前記端末によって選択されたアンテナを指示するアンテナ選択情報を復元する逆符号化器と、
    前記順方向チャンネル状態情報が前記端末によって選択されたアンテナの信号強度測定値を示す絶対値情報であるか、あるいは以前スロットで選択されたアンテナの信号強度測定値に対する相対値を示す相対値情報であるかを判断する受信制御器と、
    前記判断結果、前記順方向チャンネル状態情報が絶対値情報であれば、既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された絶対値情報に替え、前記順方向チャンネル状態情報が相対値情報であれば既に貯蔵された信号強度測定値を前記受信された相対値情報により更新して貯蔵する貯蔵器とを含んでなることを特徴とする装置。
  18. 前記逆符号化器は、
    前記順方向チャンネル状態情報が絶対値情報であれば、前記絶対値情報と前記アンテナ選択情報の総ビット数に該当する符号化率で前記受信された信号を逆符号化し、
    前記順方向チャンネル状態情報が相対値情報であれば、前記相対値情報と前記アンテナ選択情報の総ビット数に該当する符号化率で前記受信された信号を逆符号化する請求項１６記載の装置。
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