JP2008092380A - Ｃｑｉ通知方法、無線リソース割当方法、基地局装置、およびユーザ端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ端末から基地局に通知するＣＱＩ情報のビット数をできるだけ低減するとともに、周波数スケジューリングの効果を十分に実現する。
【解決手段】ユーザ端末から基地局へのＣＱＩ通知方法において、ユーザ端末は、基地局に割り当てられたＣＱＩ通知機会に、受信品質の良好な上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、リソースブロック番号とを基地局に報告する。上位Ｎ個のリソースブロックの中に過去Ｋ回の通知機会に報告したリソースブロックが含まれる場合または過去Ｋ回の通知機会に報告したリソースブロックで且つその報告時のＣＱＩよりも現在のＣＱＩが所定の改善のない場合は、そのリソースブロックを排除して次に受信チャネル品質の良好なリソースブロックのＣＱＩ情報とリソースブロック番号とを基地局に報告する。Ｎ、Ｋの値は、基地局によって可変的に決定され、上位レイヤのシグナリングによって基地局からユーザ端末に通知される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信制御技術に関し、特に、ユーザ端末から基地局に通知するＣＱＩ情報のビット数の制御と、これに基づく無線リソースの割り当て、およびこれらを実現するための基地局とユーザ端末の構成に関する。

下りリンクの共有データチャネルにおいて、受信チャネル品質（ＣＱＩ）を考慮する周波数スケジューリングを適用する場合に、ユーザ端末から基地局に通知されるＣＱＩ情報を用いる。３ＧＰＰにより規格化されたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）では、ＣＱＩの通知に専用物理制御チャネルを用いていた。

現在、ＨＳＤＰＡよりもさらに高速・大容量の移動通信として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化が進められている。ＬＴＥのネットワーク構成（evolved UTRAN）では、上りリンクでのＣＱＩの通知に、共有制御チャネルを用いることになっている。

この場合、基地局側でＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て制御が、必須になる。無線リソースの効率的な利用とシステムスループットの増大のためには、上りリンクで通知されるＣＱＩ情報のビット数をできるだけ減らしつつ、周波数スケジューリングの効果を十分に得る必要がある。

上りリンクのＣＱＩフィードバックでビット数を減らす方法として、各リソースブロックでのパイロットチャネルの測定結果を、０／１ビットシーケンスで表わす方法が提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。この方法では、リソースブロック（ＲＢ）ごとの測定結果（ＣＱＩ）を基地局に通知する際に、まずすべてのリソースブロックの平均値を通知し、平均値に達するリソースブロックにはビット"１"を、それ以外のリソースブロックにはビット"０"をマップして、通知する。基地局では、"１"がマップされたＲＢは、報告どおりのＣＱＩ平均値を有すると認識し、"０"がマップされたＲＢは、平均値よりも数ｄＢ（ｘｄＢ）低い値を有すると認識して、スケジューリングを行う。

この文献では、さらに通知ビット数を減らすために、ある時間ｔ＝０で、１つおきの（たとえば偶数番号の）リソースブロックのＣＱＩ値を０または１で表して報告し、次の時間ｔ＝１で、前回報告されなかった（たとえば奇数番号の）リソースブロックのＣＱＩ値を０または１で表して報告する。基地局では報告されないリソースブロックについては、ひとつ前に報告されたＣＱＩ値を用いて、時間補間を行う。
Motorola, R1-060018, "Performance Evaluation of EUTAN Downlink CQI Feedback Schemes", ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１＃４４，Helsinki, Finland, January 23-25, 2006

本発明では、下り共有チャネルでの周波数スケジューリング（マルチユーザ・スケジューリング）を行う際に、ユーザ端末から基地局に通知するＣＱＩ情報の制御ビットをできるだけ少なくしつつ、周波数スケジューリングの効果を十分に得ることを可能にするＣＱＩ通知方法を提供することを課題とする。

また、ＣＱＩ通知のための上りリンクの無線リソースの割当方法を提供することを課題とする。

さらに、上記のＣＱＩ通知方法や無線リソース割当方法を実現する基地局構成と、ユーザ端末構成を提供することを課題とする。

本発明の第１の側面として、ユーザ端末から基地局へのＣＱＩ通知方法は、
（ａ）前記基地局から割り当てられたＣＱＩ通知機会において、受信チャネル品質の良好な上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを前記基地局に報告し、
（ｂ）前記上位Ｎ個のリソースブロックの中に、過去Ｋ回の通知機会においてＣＱＩ情報をすでに報告したリソースブロックが含まれる場合、または、過去Ｋ回の通知機会においてＣＱＩ情報をすでに報告したリソースブロックで且つその報告時のＣＱＩよりも現在のＣＱＩがあらかじめ決められた改善量よりも改善されていない場合は、そのリソースブロックを排除し、次に受信チャネル品質の良好なリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを前記基地局に報告する
ことを特徴とする。

良好な実施例では、ユーザ端末において、前記基地局から前記ＮとＫの値を通知する制御信号を受信し、通知されたＮおよびＫの値にしたがって、前記上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報を選択して、前記基地局に通知する。

前記基地局から通知されるＮとＫの値は、上位レイヤ、たとえばレイヤ３のシグナリングにより前記ユーザ端末に通知される。

第２の側面では、ユーザ端末から基地局へのＣＱＩ通知方法は、
（ａ）前記基地局から与えられる通知機会の中で、一定周期で、受信帯域全体のＣＱＩ平均値を前記ユーザ端末から前記基地局に通知し、
（ｂ）前記ＣＩＱ平均値の通知周期の間にｎ回の通知機会があるとして、第ｍ回目（１≦ｍ≦ｎ）の通知機会において、前記ＣＱＩ平均値を第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）のレベル以上上回るリソースブロックを前記基地局に通知する。

良好な実施例では、前記通知機会と、前記ＣＱＩ平均値を上回るレベルとの対応関係をあらかじめ基地局からユーザ端末に通知し、ユーザ端末では、通知された対応関係にしたがって、前記第１および第２の通知機会の各々で、前記ＣＱＩ平均値から前記第１のレベル以上上回るリソースブロックの番号、および第２のレベル以上上回るリソースブロックの番号を、それぞれ通知する。

一例として、第１および第２の通知機会の各々において、前記第１または第２のレベル以上上回るリソースブロックと、それ以外のリソースブロックとを、バイナリコードでマップしたビット列を、ＣＱＩ情報として基地局に通知する。

第３の側面では、ユーザ端末に対する、ＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法を提供する。この上りリンク無線リソース割り当て方法は、
（ａ）前記ユーザ端末に、ＣＱＩ情報を基地局に通知するためのＣＱＩフィードバック用無線リソースの割り当て周期と、割り当てられる無線リソースとを通知し、
（ｂ）前記ユーザ端末から前記割り当て周期で、前記無線リソースを用いて通知されるＣＱＩ情報を、前記基地局において受信、保持し、
（ｃ）少なくとも前記ＣＱＩ情報と前記ユーザ端末の移動速度とに基づいて、前記ＣＱＩフィードバック用無線リソースの割り当て周期と、割り当てられる無線リソースの量の少なくとも一方を変更する。

良好な実施例では、
（ｄ）前記割り当て周期、割り当てられる無線リソース、および変更結果を、上位レイヤのシグナリングにより前記基地局から前記ユーザ端末に通知するステップ
をさらに含む。

第４の側面では、基地局装置を提供する。基地局装置は、
（ａ）ユーザ端末から通知されるＣＱＩ情報を再生してリソースブロックごとに保持するＣＱＩ情報再生保持部と、
（ｂ）前記ＣＱＩ情報に基づいて、前記ユーザ端末が前記ＣＱＩ情報を通知する際の指標となるＣＱＩ通知パラメータを決定するＣＱＩ通知パラメータ決定部と、
を有し、
前記ＣＱＩ情報再生保持部は、前記ＣＱＩ通知パラメータ決定部で決定された現在のＣＱＩ通知パラメータに基づいて、保持するＣＱＩ情報を、前記通知から一定の有効期間が経過したときにリセットする。

好ましい例では、前記ＣＱＩ通知パラメータ決定部は、少なくともユーザ端末から通知される前記ＣＱＩ情報と、当該ユーザ端末の移動速度とに基づいて、前記ＣＱＩ通知パラメータを決定する。

別の好ましい例では、基地局装置は、前記ＣＱＩ通知パラメータを通知する上位レイヤの制御信号を生成する上位レイヤ制御信号生成部、をさらに有する。

第５の側面では、ユーザ端末を提供する。ユーザ端末は、
（ａ）下りリンクの受信品質を、受信信号帯域内のリソースブロックごとに推定するＣＱＩ推定部と、
（ｂ）基地局にＣＱＩ情報を通知するための上りリンク無線リソースの割り当て周期、割り当てられる無線リソース、および通知する際の通知パラメータを含む上位レイヤ制御信号を受信する受信部と、
（ｃ）前記通知パラメータに基づいて、前記ＣＱＩ推定結果から前記ＣＱＩ情報を生成するＣＱＩ情報生成部と、
（ｄ）前記無線リソースの割り当て周期で、前記割り当てられた無線リソースを用いて、生成されたＣＱＩ情報を前記基地局に送信する送信部と
を有する。

良好な実施例では、前記ＣＱＩ情報生成部は、前記通知パラメータに基づき、ＣＱＩ推定が良好な上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを含む前記ＣＱＩ情報を生成する。

別の良好な実施例では、前記ＣＱＩ情報生成部は、前記通知パラメータに基づき、第１の通知機会において、受信信号の帯域全体のＣＱＩ平均から第１のレベル以上を上回るＣＱＩを有するリソースブロックを通知する信号を生成し、第２の通知機会において、前記ＣＱＩ平均から第２のレベル以上を上回るＣＱＩを有するリソースブロックを通知する信号を生成する。

上述したＣＱＩ通知方法、無線リソース割り当て方法、基地局構成、およびユーザ端末構成の少なくとも１つにより、ＣＱＩ情報のビット数を低減するとともに、ＣＱＩフィードバック用に無線リソースを適切に割り当てることが可能になる。
この結果、無線リソースの有効利用と、システムスループットの増大が実現する。

以下で、本発明の良好な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るＣＱＩ測定・通知方法の第１の例を示す。基地局（node B）は、ユーザ端末（ＵＥ）ごとにＣＱＩの通知機会の周期と、ＣＱＩの通知（フィードバック）に用いる上りリンクの無線リソースを、たとえば上位レイヤ（Ｌ３）のシグナリングで通知する。このＣＱＩ通知周期およびＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割当方法の詳細については、後述する。

図１の例では、このユーザ端末（ＵＥ）に対して、通知機会ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…が与えられている。ＵＥは、与えられた通知機会の中で、必ず一定間隔で、受信信号帯域全体でのＣＱＩの平均値を通知する。例えば通知機会ｎにおいて、平均ＣＱＩを基地局（node B）に通知する。その後は、次の平均値を通知するタイミングまで、与えられた通知機会ごとに、リソースブロックの個別のＣＱＩ情報を基地局に通知する。ＣＱＩ情報としては、測定されたＣＱＩの絶対値であってもよいし、図１の例のように、直近のＣＱＩ平均値と測定されたＣＱＩ値との差分であってもよい。

図１では、最も高いＣＱＩ値を有するリソースブロック（ＲＢ）についてのみ、平均値との差分を報告する場合を例にとっている。ＣＱＩ情報のビット数を削減する方法としては、報告周期を長くする（報告頻度を下げる）方法と、すべてのリソースブロックについて報告するのではなく、ＣＱＩが比較的よいものについてだけ報告する方法が考えられるが、図１では、後者の方法を採用する。上位いくつのリソースブロックまでＣＱＩ値を報告させるかは、基地局が可変的に決定する。図１において、最上位のＲＢについてのみＣＱＩ情報を通知しているということは、ＣＱＩのフィードバック用に与えられている上りリンクの無線リソースが、１リソースブロックのＣＱＩの報告に対応する程度であることを意味する。したがって、後述するように、基地局において、スケジューリングのためにより多くのＣＱＩフィードバックが必要になり、特定のＵＥに対して割り当てられるＣＱＩフィードバック用の無線リソースの量が増やされた場合には、ＵＥは、たとえば上位２つのリソースブロックのＣＱＩ情報を通知することになる。

帯域平均のＣＱＩを送った後に、ＵＥは、通知機会ｎ＋１で再度、下りリンクで割り当てられている８つのリソースブロック＃０〜＃７の各々について、ＣＱＩ値を測定する。通知機会ｎ＋１では、リソースブロック＃２のＣＱＩが最も高く、以下、リソースブロック＃４、＃３、＃１、…と続く。したがって、ＵＥは、リソースブロック＃２のＣＱＩ情報として、測定されたＣＱＩ値と直近の平均値との差分を、そのリソースブロック番号とともに、基地局に通知する。

基地局では、通知機会ｎでの平均値の報告により、すべてのリソースブロック＃０〜＃７で平均値をとると認識していたところ、通知機会ｎ＋１でのリソースブロック＃２のＣＱＩ情報により、リソースブロック＃２については、実際のＣＱＩ値（平均値に差分を加算した値）を認識する。

通知機会ｎ＋２では、ＵＥにおける測定結果として、リソースブロック＃６のＣＱＩ値が最も高く、したがって、ＵＥはリソースブロック＃６のＣＱＩ値と平均値との差分を、リソースブロック番号とともに基地局に通知する。基地局は、報告された値を平均値に加算し、リソースブロック＃６でのＣＱＩ値を認識する。

通知機会ｎ＋３でも、最も高いＣＱＩ値が測定されたリソースブロック＃１について、ＲＢ番号とＣＱＩ情報とを通知する。

基地局は、報告されるＣＱＩ情報を一定期間保持するため、順次ＣＱＩ情報が蓄積される。一方で、一定期間経過した古いＣＱＩ値から順に、平均値にリセットされる。図１の例では、ＣＱＩ報告が基地局で保持される期間（これをＣＱＩの有効期間と称する）を、４通知機会と設定している。すなわち、通知から４通知周期経ったＣＱＩは平均値にリセットされるが、それまでは報告された値が保持される。

通知機会ｎ＋４では、ＵＥで測定されたＣＱＩ値は、リソースブロック＃６で最も高いが、ＣＱＩの有効期間あるいはリセット周期内である過去４回の通知機会において、ＲＢ＃６のＣＱＩ値がすでに報告されている。この場合、ＵＥは、２番目にＣＱＩ値が高いリソースブロック＃７について、そのリソースブロック番号とＣＱＩ情報とを基地局に通知する。

通知機会ｎ＋５では、リソースブロック＃４のＣＱＩ値が最も良く、このリソースブロック番号とＣＱＩ情報が基地局に通知される。基地局では、通知機会ｎ＋１に送られてきたリソースブロック＃２についてのＣＱＩ情報をリセットして、平均値に戻す。

通知機会ｎ＋６では、リソースブロック＃５のＣＱＩ情報とリソースブロック番号とが通知され、基地局において、通知機会ｎ＋２に報告されたリソースブロック＃６のＣＱＩ値を平均値にリセットする。

このように、図１に示すＣＱＩ通知方法では、基地局はユーザ端末（ＵＥ）ごとにＣＱＩの通知機会の周期と、ＣＱＩの通知に用いるフィードバック用の上りリンクの無線リソースを、上位レイヤ（Ｌ３）のシグナリングで通知する。

各ユーザ端末は、指定されたＣＱＩ通知機会の中の、特定の通知機会において（一定周期で）、受信信号帯域全体の平均のＣＱＩを通知する。それ以外の通知機会では、受信チャネル品質の良好な上位Ｎ個のリソースブロック（ＲＢ）のＣＱＩと、ＲＢ番号とを通知する。ただし、上位Ｎ個からは、ＣＱＩ有効期間（リセット周期）である過去Ｋ回の通知機会ですでに報告されたリソースブロック、または、過去Ｋ回の通知機会ですでにＣＱＩが報告され、且つ過去の報告時のＣＱＩよりも現在のＣＱＩがあらかじめ決められた改善量よりも改善していないリソースブロックを排除する。
この場合のＮ，Ｋの値は、基地局が決定し、上位レイヤ（Ｌ３）のシグナリングで各ユーザ端末に通知される。

基地局では、ユーザ端末から送信されたＣＱＩ情報をメモリに保存し、保存されたＣＱＩ情報に基づいてスケジューリングを行う。メモリに保存されたＣＱＩ情報は、一定の有効期間（Ｋ回の通知機会）が経過するとリセットされる。リセット値は、直近の帯域平均のＣＱＩ値でもよいし、所定の値であってもよい。

図２は、図１のＣＱＩ通知方法１の基地局での動作の変形例である。基地局でのスケジューリングに用いられるＣＱＩ情報は、メモリに保存されている経過時間に応じて、値を減少させていってもよい。これは、時間の経過とともに、ＣＱＩ情報の信頼度が劣化するからである。

たとえば、通知機会ｎ＋１において、リソースブロック＃２のＣＱＩ情報がユーザ端末（ＵＥ）から通知され、基地局のメモリに保存される。通知機会ｎ＋２において、リソースブロック＃６のＣＱＩ情報が通知され、基地局のメモリに保存される。このとき、先に通知されたリソースブロック＃２のＣＱＩ値を、所定の量だけ減少させる。通知機会ｎ＋３において、ユーザ端末からリソースブロック＃１のＣＱＩ値が通知される。基地局のメモリに保存されているリソースブロック＃２と＃６のＣＱＩ値のそれぞれについて、所定の量だけ減少される。メモリに保存されたＣＱＩ値は、通知からの時間の経過とともに低減されるが、ＣＱＩの有効期間が経過した場合は、たとえば直近の帯域の平均値にリセットされる。

図２の方法では、時間の経過とともに低下するＣＱＩ情報の信頼性を補間するので、より適切なスケジューリングが可能になる。

図３は、本発明の一実施形態に係るＣＱＩ測定・通知方法２を説明する図である。図３のＣＱＩ通知方法では、各ユーザ端末は、ある通知機会において、受信信号帯域の平均のＣＱＩと比較して、所定の値以上の（ＣＱＩが良好な）リソースブロックの番号を、基地局に通知する。平均値と比較して所定の値は、通知機会毎に異なり、どの通知機会に、平均値と比較してどの程度上回る値とするかの関連性については、基地局が上位レイヤ（Ｌ３）のシグナリングによりユーザ端末に通知する。

図３において、図１と同様に、基地局はユーザ端末（ＵＥ）ごとに、ＣＱＩの通知機会の周期と、ＣＱＩの通知に用いるフィードバック用の上りリンクの無線リソースを、上位レイヤ（Ｌ３）のシグナリングによって通知する。

通知機会ｎ（指定された通知機会）において、各ユーザ端末は、受信信号帯域全体の平均のＣＱＩを通知する。図３の例では、図１と同様にリソースブロック（ＲＢ）＃０〜＃７が与えられているものとする。

通知機会ｎ＋１において、ユーザ端末は、基地局からのシグナリング情報に従って、通知機会ｎで報告した帯域平均よりも２ｄＢ以上ＣＱＩが大きいリソースブロックの番号を通知する。この例では、ＲＢ＃０、＃４、＃４、＃５、および＃７が、帯域平均を２ｄＢ以上上回っている。そこで、これらのリソースブロックに対応するビットを"１"にマップし、それ以外のリソースブロックに対応するビットを"０"にマップして、"１０１０１１０１"というビット列を送信する。

ここで基地局は、通知機会ｎ＋１で報告されるリソースブロック番号は、平均値を２ｄＢ以上越えるリソースブロックであるとあらかじめ設定しているので、メモリに保存されているそれらのリソースブロックのＣＱＩ値を２ｄＢ増大させる。

通知機会ｎ＋２において、ユーザ端末は、通知機会ｎで報告した帯域平均よりも４ｄＢ以上ＣＱＩ値が大きいリソースブロックを通知する。ここでは、ＲＢ＃２と＃５が、帯域平均を４ｄＢ以上上回るので、これらのリソースブロックに対応するビットを"１"にマップし、それ以外のリソースブロックに対応するビットを"０"にマップして、ＣＱＩ情報としてビット列"００１００１００"を基地局に送信する。基地局は、通知機会ｎ＋２で報告されるのは平均を４ｄＢ以上越えるリソースブロックであるとあらかじめ設定しているので、メモリに保存されているＲＢ＃２と＃５のＣＱＩ値を更新する。

通知機会ｎ＋３では、ユーザ端末は、通知機会ｎで報告した帯域平均よりも６ｄＢ以上ＣＱＩが大きいリソースブロックを通知する。ここでは、ＲＢ＃０だけが該当するので、ビット列"１０００００００"を基地局に送信する。基地局ではメモリに保存されたＲＢ＃０のＣＱＩ値を更新する。

このように図３のＣＱＩ通知方法２では、通知機会と、あらかじめ決められた帯域平均を越える値（何ｄＢ超えたか）とが対応付けられて基地局から各ユーザ端末に通知され、ユーザ端末はその対応関係にしたがって、通知機会ごとに、そこで与えられた条件を満たすリソースブロック番号を通知する。すなわち、今回のＣＱＩ平均の通知から次回のＣＱＩ平均の通知までの間にｎ回の通知機会があるとして、その中で第ｍ回目（１≦ｍ≦ｎ）の通知機会には、ＣＱＩ平均を第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）のレベル以上上回るリソースブロックが選択的に通知される。この方法では、ＣＱＩの通知に要する情報量が少なくて済む。

なお、図３の方法に、図２の手法を組み込んでも良い。すなわち、基地局のメモリに保持されるＣＱＩ値を、通知からの経過時間に応じて減少させることによって、経時的な信頼度の低下を補う構成としてもよい。

図４は、基地局によるＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割当方法を示す図である。

基地局は、ユーザ端末からのＣＱＩ通知のために、上りリンクの無線リソースをあらかじめ決められたパターンで各ユーザ端末に割り当てる。割り当てパターンは、各ユーザ端末の移動速度、受信チャネル品質、および全体のユーザ数に応じて、変更される。割り当てパターンの変更は、割り当てるリソース量の変更と、割当周期（通知機会）の変更の双方を含む。そして、割り当てるリソース量は、周波数方向と時間方向の両方に可変に設定される。

たとえば、移動速度の速いユーザ端末については、ＣＱＩフィードバック用の無線リソースの割当周期（通知間隔）を短く取って、下りリンクのスケジューリングがユーザ端末の移動に追従できるようにする。ほとんど移動のないユーザ端末については、ＣＱＩフィードバック用の無線リソースの割当周期を比較的長くとって、トータルでのＣＱＩ通知に要するビット数を削減する。

図４の例では、現時点において、あるユーザ端末（ＵＥ）に対して、割り当て周期Ｔ１（たとえば１０サブフレームごと）で無線リソースが与えられている。ここで割り当てられる無線リソースは、たとえば周波数方向に１サブキャリア、時間方向に１サブフレーム長のリソースとする。ユーザ端末は、与えられたＣＱＩフィードバック用の無線リソースを用いて、たとえば、上位１リソースブロックのＣＱＩ（図１の例）、あるいは帯域平均から所定レベル以上のリソースブロック番号（図３の例）を通知する。

しばらくの間、割り当て周期Ｔ１でＣＱＩのフィードバックが行われていたところ、たとえば、ユーザ端末の移動速度が低下してきたとする。そうすると、基地局は無線リソースの割当周期をＴ１からＴ２に拡大する（割り当てパターンの変更１）。そして、変更した割り当て周期Ｔ２を、Ｌ３シグナリングを使って、ユーザ端末に通知する。変更通知を受け取ったユーザ端末は、以降は、割り当て周期Ｔ２でＣＱＩ報告を行う。

あるいは、前述の条件でＣＱＩのフィードバックが行われていたところ、ユーザ端末から報告されるＣＱＩ値が低下してきたとする。この場合、基地局は、このユーザ端末に割り当てる無線リソースの量を増加する（割り当てパターンの変更２）。無線リソース量の増加は、周波数領域で増大させてもよいし、時間方向に増大させてもよい。周波数領域と時間領域の双方で増大させてもよい。また、セル内のユーザ数が少なくなってきたときも、ユーザ端末に割り当てるＣＱＩフィードバック用の無線リソースの量を増やすことができる。

基地局は、ＣＱＩフィードバック用に割り当てる無線リソースの量の増大に基づいて、この割り当てパターンの変更をユーザ端末に通知する。このとき、たとえば図１の通知例では、上位２つのリソースブロック、または上位４つのリソースブロックについてＣＱＩ情報を通知するように、Ｌ３シグナリングで通知する。ユーザ端末は、基地局からのパターン変更通知を受けて、以降は、ＣＱＩ情報の通知ビット数を増やして、基地局に報告する。

このように、ユーザ端末の移動速度や受信チャネル品質などに応じて、ＣＱＩフィードバック用の無線リソースの割り当てパターンを可変に制御する。これによって、ＣＱＩ通知に用いられるトータルのビット数を制御して無線リソースの利用効率を高めつつ、下りリンクの周波数スケジューリングを適切に行うことが可能になる。

図５は、本発明の一実施形態に係る基地局装置の構成例である。基地局装置１０において、アンテナ２５で受信された上りリンクの信号は、上りリンク受信信号復調部３１で復調され、ＣＱＩ情報が取り出される。取り出されるＣＱＩ情報は、図１のように上位いくつかのＲＢについて、帯域平均と測定ＣＱＩの差分でもよいし、図３のように帯域平均から所定のレベル以上を越えるリソースブロック番号の通知であってもよい。取り出されたＣＱＩ情報はＣＱＩ情報再生部３５に入力され、保持される。

ＣＱＩ情報再生保持部３５は、通知されたＣＱＩ情報を元に、各ユーザ端末のリソースブロックごとの受信チャネル品質を再構築し、保存する。また、保存するＣＱＩ値を、一定のＣＱＩ有効期間が経過した後に、たとえば受信信号の帯域平均のＣＱＩ値にリセットする。ＣＱＩ情報再生部３５はまた、ＣＱＩ有効期間内において、通知からの時間の経過につれて、保持するＣＱＩ値を所定の割合で低減させてもよい。

上りリンク受信信号復調部３１で取り出されたＣＱＩ情報は、ユーザ端末から供給される移動速度情報（ドップラー周波数）ｆ_Ｄとともに、ＣＱＩ通知パラメータ決定部３２に供給される。ＣＱＩ通知パラメータ決定部３２は、ＣＱＩ報告、ユーザ端末の移動速度、各端末への送信データのトラヒック種別情報などに基づいて、ユーザ端末ごとに、たとえば１秒程度の周期でＣＱＩ通知パラメータを決定する。

ＣＱＩ通知パラメータは、たとえば、ＣＱＩを報告すべき上位のリソースブロックの数Ｎ、基地局におけるＣＱＩ有効期間（リセット周期）Ｋ、ＣＱＩの通知機会の周期（無線リソースの割り当て周期）、ＣＱＩフィードバック用にユーザ端末に割り当てられる上りリンクの無線リソース、図３の方法を採用する場合は、ＣＱＩ通知機会と帯域平均から上回るレベルとの対応関係、を含む。

決定されたＣＱＩ通知パラメータは、ＣＱＩ通知パラメータ保持部３３に保持されるとともに、ユーザ端末への通知のために、Ｌ３制御信号生成部３６に入力される。Ｌ３制御信号生成部３６は、決定された通知パラメータが変更された場合に、変更内容をユーザ端末に通知するためのＬ３制御信号を生成する。このＬ３制御信号は、スケジューラ１３により、ユーザデータとともに送信スケジューリングされる。また、上述のように、決定された現在のＣＱＩ通知パラメータを参照して、ＣＱＩ情報再生保持部３５は、復調されたＣＱＩ情報から、各リソースブロックのＣＱＩ絶対値を再生し、ＣＱＩ有効期間Ｋが経過したＣＱＩ情報については、リセット処理をする。

一方、ユーザ端末１〜Ｎの各々に宛てられるパケットは、対応するバッファ１１−１、１１−２、…、１１−Ｎに格納される。バッファに格納された各ユーザ宛てのデータと、ＣＱＩ通知パラメータをユーザ端末に通知するＬ３制御チャネルとが、スケジューラ１３に入力される。スケジューラ１３は、再生された各ユーザ端末からのＣＱＩ情報に基づいて、ユーザデータとＬ３制御チャネルの送信をスケジューリングする。

スケジューラ１３で送信スケジューリングがされたユーザデータとＬ３制御信号は、チャネルエンコーダ１５ｂ、データ変調器１６ｂによる符号化および変調を経て、ＯＦＤＭ多重・マッピング部１９に入力される。

Ｌ１／Ｌ２制御信号生成部１４は、下り共有データチャネルに付随するＬ１／Ｌ２制御チャネルを、ユーザごとに生成する。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルも、チャネルエンコーダ１５ａ、データ変調器１６ａによる符号化、変調を経て、ＯＦＤＭ多重・マッピング部１９に入力される。さらに、他の物理チャネルの送信信号生成部１７は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルや共有データチャネル以外の物理チャネルを生成する。そのような物理チャネルとして、たとえば、パイロットチャネル、物理ページングチャネル、物理報知チャネル、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）チャネル等がある。

ＯＦＤＭ多重・マッピング部１９は、これらのチャネルをそれぞれ直交するサブキャリアに分割多重し、複素平面にマッピングする。複素変調された各ＯＦＤＭサブキャリア信号は、ＩＦＦＴ部２０で逆高速フーリエ変換、ＣＰ付与部２１でＣＰ（cyclic prefix）の付与、ＲＦ送信回路２２でＲＦ信号への変換処理、電力増幅器２３で増幅処理され、共有器（duplexer）２４を介して、アンテナ２５から送信される。

このような構成により、ユーザ端末からのＣＱＩ情報を、なるべく少ないビット数で、適切な上りリンク無線リソースを用いて、適切な通知タイミングで受け取ることが可能になる。そして、受け取ったＣＱＩ情報に基づいて、マルチユーザ・スケジューリングを効果的に行うことができる。

図６は、本発明の実施形態に係るユーザ端末の構成例を示す概略ブロック図である。ユーザ端末４０において、アンテナ４１で受信された信号は、共有器（duplexer）４２を介してＲＦ受信回路４３に入力され、ＩＦ信号に変換される。このＩＦ信号に基づいて、受信タイミング推定部４５で受信タイミングを推定する。ＦＦＴ部４４は、推定された受信タイミングに基づいて、ＩＦ信号に高速フーリエ変換を適用する。ＦＦＴ部４４の出力は、チャネル推定部４６、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル復調部４７、デマッピング部４８、移動速度推定部５５、ＣＱＩ推定部に入力される。

チャネル推定部４６は、パイロットチャネルを用いて、たとえばサブキャリアごとにチャネル推定を行い。推定結果をデータ復調器４９に供給する。下りＬ１／Ｌ２制御チャネル復調部４７は、データチャネルに付随して基地局から送信された下りＬ１／Ｌ２制御チャネルを復調し、データ変調方法、チャネル符号化率、このユーザ端末に割り当てられた受信帯域に含まれるリソースブロック番号を取り出し、それぞれデータ復調部４９、チャネル復号部５１、デマッピング部４８に入力する。デマッピング２８は、ＦＴＴ部４４の出力からもとのビット列を生成し、データ復調部４９およびチャネル復号部５１で、送信側で用いた変調方式、符号化率に応じてデータ復調、チャネル復号が行われる。ここで、基地局１０からユーザデータとともにスケジューリングされて送られてきたＬ３制御チャネルが取り出され、ここに含まれるＣＱＩ測定パラメータをメモリ５３に保存する。

ＣＱＩ情報生成部５７は、ＣＱＩ推定部５６による推定結果（ＣＱＩ測定値）に基づいて、ＣＱＩ測定パラメータを参照して、ＣＱＩ情報を生成する。たとえば、図１の方法であれば、ＣＱＩ値が高い方から上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソース番号とを含むＣＱＩ情報を生成する。このとき、過去Ｋ回の通信機会において、すでにＣＱＩ報告されたリソースブロックが上位Ｎ個に含まれている場合は、そのリソースブロックに代えて、次点のリソースブロックのＣＱＩ情報を組み込む。また、図３の方法であれば、ＣＱＩ通知パラメータのうち、どの通信機会に、対応する平均ＣＱＩ値をどれだけ上回るリソースブロックを選択するかの情報を参照して、通信機会ごとに、対応するレベルだけ平均ＣＱＩ値を上回るリソースブロック番号を知らせる０／１ビット列のＣＱＩ情報を生成する。

生成されたＣＱＩ情報は、送信制御部５８により、基地局からのＣＱＩ通知パラメータで指定される通信機会（ＣＱＩフィードバック用の無線リソース割り当て周期）ごとに、指定された無線リソースを用いて、アンテナ４１から基地局１０に送信される。

一方、移動速度推定部５５は、ＦＦＴ４４の出力スペクトラムからパイロットチャネルの最大ドップラ周波数ｆ_Ｄを推定する。この推定値は、送信制御部５８により、所定の上りチャネルユーザ端末４０の移動速度情報として、アンテナ４１から基地局１０に送信される。

このような構成により、基地局に通知するＣＱＩ情報のビット数を低減することができる。

本発明の実施形態のＣＱＩ測定・通知方法１を示す概略図である。 図１のＣＱＩ通知方法において、基地局で保持するＣＱＩ情報を、受信からの時間の経過につれて減少させる例を示す概略図である。 本発明の実施形態のＣＱＩ測定・通知方法２を示す概略図である。 ユーザ端末に対するＣＱＩフィードバック用の上りリンクの無線リソース割り当て例を示す概略図である。 本発明の実施形態の基地局構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態のユーザ端末の構成を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１０ 基地局
１３ スケジューラ
３１ 上りリンク受信信号復調部
３２ ＣＱＩ通知パラメータ決定部
３３ ＣＱＩ通知パラメータ保持部
３５ ＣＱＩ情報再生保持部
３６ Ｌ３制御信号生成部（上位レイヤ制御信号生成部）
４０ ユーザ端末
５５ 移動速度推定部
５６ ＣＱＩ推定部
５７ ＣＱＩ情報生成部
５８ 送信制御部

Claims (24)

1. ユーザ端末から基地局へのＣＱＩ通知方法であって、
   前記基地局から割り当てられたＣＱＩ通知機会において、受信チャネル品質の良好な上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを前記基地局に報告し、
   前記上位Ｎ個のリソースブロックの中に、過去Ｋ回の通知機会においてＣＱＩ情報をすでに報告したリソースブロックが含まれる場合、または、過去Ｋ回の通知機会においてＣＱＩ情報をすでに報告したリソースブロックで且つその報告時のＣＱＩよりも現在のＣＱＩがあらかじめ決められた改善量よりも改善していない場合は、そのリソースブロックを排除して、次に受信チャネル品質の良好なリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを前記基地局に報告する
   ことを特徴とするＣＱＩ通知方法。
2. ユーザ端末において、前記基地局から前記ＮとＫの値を通知する制御信号を受信するステップをさらに含み、
   前記通知されたＮおよびＫの値にしたがって、前記上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報を選択して、前記基地局に通知する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＣＱＩ通知方法。
3. 前記基地局から通知されるＮとＫの値は、上位レイヤのシグナリングにより前記ユーザ端末に通知されることを特徴とする請求項２に記載のＣＱＩ通知方法。
4. 前記ユーザ端末において、与えられた通知機会の中で、一定の周期で、受信信号帯域全体のＣＱＩの平均値を前記基地局に送信するステップ
   をさらに含み、
   前記上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報は、前記平均値と、各リソースブロックで測定されたＣＱＩ値との差分であることを特徴とする、請求項１に記載のＣＱＩ通知方法。
5. 前記基地局において、前記ユーザ端末から受信したＣＱＩ情報を、前記Ｋ回の通知機会に相当する有効期間だけ保持し、前記有効期間の経過後に、そのＣＱＩ情報をリセットするステップ
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＣＱＩ通知方法。
6. 前記基地局において、前記ユーザ端末から受信したＣＱＩ情報を、前記Ｋ回の通知機会に相当する有効期間だけ保持し、前記有効期間の経過後に、そのＣＱＩ情報を前記ＣＱＩ平均値にリセットする
   ことを特徴とする請求項４に記載のＣＱＩ通知方法。
7. 前記基地局において受信したＣＱＩ情報からＣＱＩ値を抽出して、前記Ｋ回の通知機会に相当する有効期間だけ保持し、
   前記保持するＣＱＩ値を、前記有効期間内で、前記ＣＱＩ情報の受信からの時間の経過につれて減少させる
   ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＣＱＩ通知方法。
8. ユーザ端末から基地局へのＣＱＩ通知方法であって、
   前記基地局から与えられる通知機会の中で、一定周期で、受信帯域全体のＣＱＩ平均値を前記ユーザ端末から前記基地局に通知し、
   前記ＣＩＱ平均値の通知周期の間にｎ回の通知機会があるとして、第ｍ回目（１≦ｍ≦ｎ）の通知機会において、前記ＣＱＩ平均値を第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）のレベル以上上回るリソースブロックを前記基地局に通知する
   ことを特徴とするＣＱＩ通知方法。
9. 前記通知機会と、前記ＣＱＩ平均値を上回るレベルとの対応関係を、前記基地局から前記ユーザ端末にあらかじめ通知するステップ
   をさらに含み、
   前記ユーザ端末において、前記対応関係にしたがって、前記第ｍ回目の通知機会において、前記ＣＱＩ平均値から前記第ｍのレベル以上上回るリソースブロックの番号を通知する
   ことを特徴とする請求項８に記載のＣＱＩ通知方法。
10. 前記第ｍ回目の通知機会において、前記ｍのレベル以上上回るリソースブロックと、それ以外のリソースブロックとを、バイナリコードでマップしたビット列を、前記基地局に通知する
    ことを特徴とする請求項８に記載のＣＱＩ通知方法。
11. ユーザ端末に対する、ＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法であって、
    前記ユーザ端末に、ＣＱＩ情報を基地局に通知するためのＣＱＩフィードバック用無線リソースの割り当て周期と、割り当てられる無線リソースとを通知し、
    前記ユーザ端末から前記割り当て周期で、前記無線リソースを用いて通知されるＣＱＩ情報を、前記基地局において受信、保持し、
    少なくとも前記ＣＱＩ情報と前記ユーザ端末の移動速度とに基づいて、前記ＣＱＩフィードバック用無線リソースの割り当て周期と、割り当てられる無線リソースの量の少なくとも一方を変更する
    ことを特徴とするＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法。
12. 前記割り当て周期、割り当てられる無線リソース、および変更結果を、上位レイヤのシグナリングにより前記基地局から前記ユーザ端末に通知するステップ
    をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法。
13. 前記ＣＱＩ情報に基づき、前記ユーザ端末での受信品質が劣化してきた場合に、前記ＣＱＩフィードバック用無線リソースを周波数領域と時間領域の少なくとも一方において増加させる
    ことを特徴とする請求項１１に記載のＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法。
14. 前記ユーザ端末の移動速度が低減したときに、前記ＣＱＩフィードバック用無線リソースの割り当て周期を拡大する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のＣＱＩフィードバック用の上りリンク無線リソースの割り当て方法。
15. ユーザ端末から通知されるＣＱＩ情報を再生してリソースブロックごとに保持するＣＱＩ情報再生保持部と、
    前記ＣＱＩ情報に基づいて、前記ユーザ端末が前記ＣＱＩ情報を通知する際の指標となるＣＱＩ通知パラメータを決定するＣＱＩ通知パラメータ決定部と、
    を有し、
    前記ＣＱＩ情報再生保持部は、前記ＣＱＩ通知パラメータ決定部で決定された現在のＣＱＩ通知パラメータに基づいて、保持するＣＱＩ情報を、前記通知から一定の有効期間が経過したときにリセットする
    ことを特徴とする基地局装置。
16. 前記ＣＱＩ情報再生保持部は、前記一定期間の間に、前記保持するＣＱＩ情報を、前記通知からの時間の経過につれて低減する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の基地局装置。
17. 前記ＣＱＩ通知パラメータは、前記ユーザ端末が前記ＣＱＩ情報を通知するための無線リソースの割り当て周期、割り当てる無線リソース、前記有効期間、および前記ユーザ端末が受信品質の良いほうから報報すべき上位Ｎ個のリソースブロックの数、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局装置。
18. 前記ＣＱＩ通知パラメータは、前記ユーザ端末が前記ＣＱＩ情報を通知するための無線リソースの割り当て周期、割り当てる無線リソース、および、どの通知機会に受信帯域全体のＣＱＩ平均値をどれだけ上回るリソースブロックを報告すべきかを対応づける対応関係、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の基地局装置。
19. 前記ＣＱＩ通知パラメータ決定部は、少なくともユーザ端末から通知される前記ＣＱＩ情報と、当該ユーザ端末の移動速度とに基づいて、前記ＣＱＩ通知パラメータを決定する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の基地局装置。
20. 前記ＣＱＩ通知パラメータを通知する上位レイヤの制御信号を生成する上位レイヤ制御信号生成部
    をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の基地局装置。
21. 前記ＣＱＩ情報に基づき、前記上位レイヤ制御信号と、各ユーザ端末に宛てられるユーザデータとを送信スケジューリングするスケジューラ
    をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載の基地局装置。
22. 下りリンクの受信品質を、受信信号帯域内のリソースブロックごとに推定するＣＱＩ推定部と、
    基地局にＣＱＩ情報を通知するための上りリンク無線リソースの割り当て周期、割り当てられる無線リソース、および通知する際の通知パラメータを含む上位レイヤ制御信号を受信する受信部と、
    前記通知パラメータに基づいて、前記ＣＱＩ推定結果から前記ＣＱＩ情報を生成するＣＱＩ情報生成部と、
    前記無線リソースの割り当て周期で、前記割り当てられた無線リソースを用いて、生成されたＣＱＩ情報を前記基地局に送信する送信部と
    を有することを特徴とするユーザ端末。
23. 前記ＣＱＩ情報生成部は、前記通知パラメータに基づき、ＣＱＩ推定が良好な上位Ｎ個のリソースブロックのＣＱＩ情報と、そのリソースブロック番号とを含む前記ＣＱＩ情報を生成する
    ことを特徴とする請求項２２に記載のユーザ端末。
24. 前記ＣＱＩ情報生成部は、前記通知パラメータに基づき、第１の通知機会において、受信信号の帯域全体のＣＱＩ平均から第１のレベル以上を上回るＣＱＩを有するリソースブロックを通知する信号を生成し、第２の通知機会において、前記ＣＱＩ平均から第２のレベル以上を上回るＣＱＩを有するリソースブロックを通知する信号を生成する
    ことを特徴とする請求項２２に記載のユーザ端末。

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