JP2012029313A - 移動無線端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】上りリンクのスループットの低下を防止すること。
【解決手段】基地局から無線送信される範囲情報を受信する受信手段と、基地局により送信に用いられる1以上のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出する検出手段と、受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、該判定テーブルの閾値のうち範囲情報に基づく範囲に制限された判定テーブルの閾値と、検出された受信品質とに基づいて、受信品質に対応する品質情報を検出する判定手段と、該品質情報を基地局に送信する送信手段とを具備する。受信手段は、自装置からの通信要求に含まれるサービス種別又は発信元からの着信情報に含まれるサービス種別に基づいて判定されるべきベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかに応じて、基地局により設定された範囲情報を受信する。
【選択図】 図8
【解決手段】基地局から無線送信される範囲情報を受信する受信手段と、基地局により送信に用いられる1以上のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出する検出手段と、受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、該判定テーブルの閾値のうち範囲情報に基づく範囲に制限された判定テーブルの閾値と、検出された受信品質とに基づいて、受信品質に対応する品質情報を検出する判定手段と、該品質情報を基地局に送信する送信手段とを具備する。受信手段は、自装置からの通信要求に含まれるサービス種別又は発信元からの着信情報に含まれるサービス種別に基づいて判定されるべきベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかに応じて、基地局により設定された範囲情報を受信する。
【選択図】 図8
Description
この発明は、例えば移動局から基地局に対して送信されるCQI(Channel Quality Indication)に基づいて、基地局が変調方式および誤り訂正符号化率の適応制御を行う無線通信システムに関する。
周知のように、適応変調を採用するシステムでは、移動局は、受信品質の最も良好な基地局について無線伝送路品質を測定し、その値に基づいて、受信可能な伝送フォーマット(変調と符号化率の組合せ)を決定し、これをCQI(Channel Quality Indication)として基地局に伝送する。
これに基づいて、基地局は、上記移動局へ送信するデータの変調方式と誤り訂正符号化率の組み合わせを切り替えて、個別情報チャネルを通じ伝送情報の送信を行う。すなわち、基地局は、当該移動局の受信状態が良好な時は、誤り耐性が低いが高速なデータ伝送レートで上記送信を行い、一方、電波状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高いデータ伝送レートで上記送信を行う。
このように、下り受信品質に応じた種々の通信レートでデータ通信が行われるが、下り受信品質の決定は、移動局が予め記憶したテーブルに基づいて行う。このテーブルは、予測された下りデータ通信速度を直接的に示すものであって、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等を考慮して求められた極めて正確なデータ通信速度である。
また、このような適応変調を行うことで高速データ通信を実現する無線システムは、ベストエフォート型のサービス形態であることが一般的である。そのため移動局は、受信品質が最良の基地局に対してのみ通信を行うよう要求する。これに対して基地局は、下り受信品質が良好な高伝送レートを要求する移動局に対して優先的にパケットを送信する(Maximum CIR)。
そのため、下り受信品質が良好でない移動局は、基地局と通信を行う優先度が低くなる。これを解消し、ユーザスループットと基地局スループットの両方をバランス良く上げる方法として、例えば1xEV-DO(Evolution-Data Optimized)システムのPF(Proportional Fairness)スケジューラ手法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
このPFスケジューラ手法は、基地局がユーザ選択に用いる指標として、「SNR_inst/SNR_ave」にて計算される評価関数値を用いたものであって、基地局は各移動局毎に上記評価関数値を算出し、その結果が最も大きい数値となる移動局を選択するものである。「SNR_inst」は、移動局から基地局に通知された瞬時のSNR(Signal Noise to Ratio)である。なお、「SNR_ave」は、SNRの平均値である。
また、上記EV-DOシステムに対して、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)システムでは、多数のサブキャリアを同時に使用して通信を行う。この際、サブキャリア毎に別々の移動局を割り当てることができる。各移動局に対し、特定の周波数を割り当てる点では、従来のFDMシステムに類似する。しかし、各移動局がOFDM全サブキャリアを同時に受信して、OFDM信号の受信処理を行い、受信対象のサブキャリアを取り出す点が大きな相違点である。
しかしながら、OFDMシステムのような、単位時間に対して、周波数方向にも複数のリソースブロックを配置できるシステムにおいては、これまでの運用されているEV-DO、HSDPAシステムのような単位時間にリソースブロックが1つしかないシステムに比べ、周波数方向のリソースブロック数に応じて送信するCQI情報量が多くなることから、上りリンクのスループットの低下が、より顕著なものとなるという問題があった。
IEEE国際会議,VTC 2000Spring 発表原稿 A.Japali,R.Padovani,R.Pankaj著、"Data throughput of CDMA-HDR a High Efficieney-High Data Rate Personal Communication Wireless System"
従来のOFDMシステムのような、単位時間に対して、周波数方向にも複数のリソースブロックを配置するシステムにおいては、送信するCQI情報量が多くなることから、上りリンクのスループットの低下が、より顕著なものとなるという問題があった。
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、OFDMシステムのような、単位時間に対して、周波数方向にも複数のリソースブロックを配置するシステムでも、送信するCQI情報量を軽減して、上りリンクのスループットの低下を防止することが可能な移動無線端末装置を提供することを目的とする。
開示の一実施例の移動無線端末装置は、
ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される範囲情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる1以上のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出する検出手段と、
前記受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、
該記憶手段により記憶される判定テーブルの閾値のうち前記受信手段により受信された範囲情報に基づく範囲に制限された前記判定テーブルの閾値と、前記検出手段により検出された受信品質とに基づいて、前記受信品質に対応する品質情報を検出する判定手段と、
該判定手段により検出された品質情報を前記基地局に送信する送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からの通信要求に含まれるサービス種別又は発信元からの着信情報に含まれるサービス種別に基づいて判定されるべきベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかに応じて、前記基地局により設定された範囲情報を受信する。
ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される範囲情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる1以上のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出する検出手段と、
前記受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、
該記憶手段により記憶される判定テーブルの閾値のうち前記受信手段により受信された範囲情報に基づく範囲に制限された前記判定テーブルの閾値と、前記検出手段により検出された受信品質とに基づいて、前記受信品質に対応する品質情報を検出する判定手段と、
該判定手段により検出された品質情報を前記基地局に送信する送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からの通信要求に含まれるサービス種別又は発信元からの着信情報に含まれるサービス種別に基づいて判定されるべきベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかに応じて、前記基地局により設定された範囲情報を受信する。
以上述べたように、この発明では、基地局から周期情報を受信し、この周期情報に基づく周期で、基地局が送信に用いる複数のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出し、これを基地局に送信するようにしている。
したがって、この発明によれば、基地局からの指示に応じて、受信品質情報の送信回数を軽減して、上りリンクのスループットの低下を防止することが可能な移動無線端末装置を提供できる。
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
まず、ネットワークに接続される基地局と、移動局との間の通信で用いられるリソースブロックについて説明する。この発明では、(背景技術)の項で挙げた非特許文献1と同様に、1サブフレームにおいてサブキャリアをグループ化したものをリソースブロックと称し、リソースブロック単位で移動局にサブキャリアを割り当てるものとする。図1では、OFDM信号がn×m個のサブキャリアから構成されている場合を示すもので、1つのリソースブロックがm個のサブキャリアからなり、n個のリソースブロックにグループ化している様子を示している。なお、1つの移動局に複数のリソースブロックを基地局が割り当てることも可能である。なお、上記したリソースブロックはm個のサブキャリアから構成されているが、m=1の、1サブキャリアが1リソースブロックの場合も含む。
本発明者は、EV-DOシステムの技術と、OFDMシステムの技術を組み合わせることも考えている。これらの技術を組み合わせると、以下のような周波数帯域割当制御と変調および符号化の適応制御を用いる無線通信システムが構成できる。すなわち、OFDMシステムにおいて、移動局が、各帯域(リソースブロック)について無線伝送路品質を測定し、そして最も受信品質の良好な基地局を特定し、これに対して上記無線伝送路品質の測定結果をCQIとして伝送する。これに対して基地局は、自局のカバーエリア内の複数の移動局から上記CQIを受信し、これに基づいて、各リソースブロックに対して伝送情報をのせる個別情報チャネルに、どの移動局を割り当てるかを決定し、この決定した移動局に、送信に用いる伝送フォーマット(変調方式と誤り訂正符号化率)と帯域情報(リソースブロック位置情報)を通知する。
図2を参照して説明すると、移動局は、各リソースブロック毎のCQIを基地局に送信し、これに対して基地局は、各リソースブロックに対して割り当てる移動局(ユーザ)を決定し(ユーザ選択)、制御チャネルを送信して、個別情報のチャネルの伝送フォーマットの情報(変調方式と誤り訂正符号化率)と使用する帯域情報(リソースブロック位置情報)の情報を含む制御情報を移動局に通知する。これにより移動局は、上記制御チャネルに載せられた制御情報に基づいて、基地局から送信される個別情報チャネルの受信を行う。
次に図3を参照して、移動局が基地局からデータをダウンロードする場合の概略シーケンスについて説明する。
まず待ち受け状態の移動局は、基地局に対して、これより利用しようとするサービスの種別を示す情報を少なくとも含む通信要求(S1)を送信する。これに対して、基地局は、通信要求(S1)を受信すると、受信したことを移動局に通知するためAck(S2)を移動局に返信し、さらに、Traffic Channelを割り当てるための制御情報(S3)を通知する。このTraffic Channel割り当て制御情報(S3)には、上りおよび下りの通信チャネルを使用するために必要な情報や、CQI送信用制御情報などが含まれている。CQI送信用制御情報の送信は、後述するS7で行うようにしてもよい。
なお、この説明は、移動局がきっかけとなって通信を行う場合の説明であるが、基地局から着信情報を移動局に送信した場合には、上記着信情報に続いて、基地局は、上記Traffic Channel割り当て制御情報(S3)を移動局に送信する。また着信の場合には、発信元から基地局に、これより行おうとするサービスの種別を示す情報が少なくとも通知される。そして、上記CQI送信制御情報には、発信時でも着信時であっても、これから実施するサービスの種別に応じて基地局が生成した情報が含まれる。
移動局は、上記Traffic Channel割り当て制御情報を受信すると、受信した制御情報を用いて、上りチャネル(アップリンク)にてPilotと制御情報を送信する(S4)。これに対して、基地局は、上記Pilotと制御情報を受信して、上り回線の受信品質を測定し、この測定結果に基づいて、上記移動局の上りの通信レート(変調方式と誤り訂正符号化率)を決定する。また基地局は、移動局からのPilotと制御情報を受信すると、受信したことを移動局に通知するため、Ack(S5)を返信する。
これに対して、移動局は、Traffic Channel割り当てが完了したことを基地局に通知する(S6)。そして、この時点で、移動局と基地局とは、通信が可能な状態となる。その後、移動局と基地局との間では、上記移動局についての認証やCQIテーブルの受信などの認証/設定を行い(S7)、図2に示したCQI送信を移動局が行う(S8)。そして、前述したように、基地局は、伝送フォーマットと帯域(リソースブロック)を決定するスケジューリングを行い、これを移動局に通知し(S9)、この通知に基づいて、個別情報チャネルを通じてデータを伝送する(S10)。なお、図3に関しては、移動局が通信を開始するための代表的なシーケンスを示すものであり、本発明は、これに限定するものではない。
以下、常時適用型、定期更新型の各型について、時間方向と周波数方向の各実施形態を、OFDMAシステムを対象として説明を行う。ここで、時間方向の実施形態とは、CQI送信頻度を低減することを目的としている。そのため、EV-DOシステムやHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)システムのようなユーザを時分割多重するシステムに対しても、現在検討されているLTE(Long Term Evolution)システム(OFDMA)のようなユーザを周波数分割多重するシステムにも適用可能である。
一方、周波数方向の実施形態に関しては、現在検討されているLTEシステム(OFDMA)のようなユーザを周波数分割多重するシステム、又は、単位時間当たりに複数のリソースブロックが存在するようなシステムに対して適用可能である。また、この発明に、例えばMIMO(Multi-Input Multi-Output)技術を取り入れてアンテナ毎に各リソースブロックのCQIを返すシステムに関しても適用可能である。
図4は、この発明の一実施形態に係わる移動無線端末装置、すなわち上述した移動局の構成を示すものである。後述する第1乃至第6の実施形態において、移動局の見た目上の構成は、同様である。このため、冗長な説明の繰り返しを避けるため、移動局の構成として共通に図4を採用して説明することにする。
移動局は、アンテナ100と、無線部110と、復調部120と、SNR測定部130と、レート変換部140と、復号部150と、誤り検出部160と、CQI送信制御部170と、CQI生成部180と、符号部190と、レート変換部200と、変調部210とを備える。
このような構成の移動局は、アンテナ100を介して基地局から受信した無線信号を無線部110で増幅およびフィルタリングしたのち復調部120で復調する。そして、SNR測定部130は、後述するCQI送信制御部170からの指示にしたがって動作し、基地局から受信したPilotチャネルのSNR(Signal Noise to Ratio)を測定して、下りチャネルの各リソースブロックの受信品質を測定する。
図2に示した制御チャネルで基地局から送られる制御情報は、規定のレートで送信されている。このため、レート変換部140は、復調部120の復調結果を上記規定のレートでレート変換するとともに、この変換結果に対して、基地局側でパンクチャ又はリピティションされたパリティービットの処理を行う。この処理結果は、復号部150にて誤り訂正復号され、上記制御情報を得る。
誤り検出部160は、上記制御情報に付加された誤り検出符号を用いて、復号した制御情報について誤り検出を行う。そして、誤りが検出されなかった場合は、誤り検出部160は、上記制御情報に基づいて、当該移動局宛ての個別情報が存在するか否かを判定し、存在する場合には、上記制御情報から個別情報チャネルのMCS(変調方式と誤り訂正符号化率)情報を抽出する。
そして、誤り検出部160は、この情報に基づいて、個別情報チャネルについて、復調部120が復調を、レート変換部140がレート変換を、復号部150が誤り訂正復号をそれぞれ、上記制御情報の受信時と同様に実施して、復号処理を行う。これにより、移動局は、基地局から送られる制御情報および個別情報チャネルを受信する。また、基地局から伝送されたデータについては、後段のデータ処理部(図示しない)に出力される。
また、上記制御情報には、上記した個別情報に関するもの以外にも、当該移動局宛てに送信されたCQI送信用制御情報が存在する。その主な情報としては、CQIテーブル、CQI送信周期、初期CQI送信タイミング情報などがある。CQI送信用制御情報は、CQI送信制御部170に出力され、ここに記憶される。なお、上記CQI送信用制御情報には、後述する実施形態によっては、上記以外の情報も存在するが、それらの情報については各実施形態において詳述する。
CQI送信制御部170は、上記CQI送信制御情報に基づいて、SNR測定部130のSNR測定、およびCQI生成部180によるCQI生成を制御する。これに対してCQI生成部180は、CQI送信制御部170からの指示にしたがい、SNR測定部130の測定結果を、CQI送信制御部170から通知されるCQIテーブルと比較して、各リソースブロックに対するCQI値を決定し、これをCQI情報として出力する。ここで、CQI生成部180は、CQIテーブルで示される閾値に対して、通信が開始されると前述したように過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データにより補正を行う。
符号部190は、上記データ処理部から出力された送信すべきデータや、種々の制御情報、CQI生成部180で生成されたCQI情報をそれぞれ符号化する。レート変換部200は、符号部190の符号化結果をレート変換する。そしてこの変換結果を用いて、変調部210が搬送波の変調を行い、この変調結果を無線部110が無線周波数にアップコンバートして、アンテナ100を通じて基地局に向けて送信する。
次に、第1の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、基地局が、各移動局のQoS(Quality of Service)に応じて、移動局毎に、CQI送信周期を設定することによってCQI送信回数を減らし、この結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減する。そのため、本実施例は時間方向の実施の形態でありHSDPAやEV-DOのような単位時間当たりに1リソースブロックを用いるシステムにも適用可能である。
移動局で利用されるサービスを2つに大別すると、1つは、遅延を考慮しなくてもよいWebブラウジングなどのベストエフォート型サービスであり、もう1つはVoIP(Voice over Internet Protocol)やTV Phoneなどのような遅延が許されないレート保障型サービスである。一般に、レート保障型サービスは、ベストエフォート型サービスに比べて低レートで運用される。また、レート保障型サービスは、遅延が許されないために、ベストエフォート型サービスよりも、基地局のリソース割り当ての優先度が高い。
これらのサービスの特徴を考慮して、基地局は、移動局による通信開始時には、図3に示したシーケンスのS1において移動局から受信した通信要求に含まれるサービス種別に基づいて、移動局が行おうとする通信が、ベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかを判定する。また移動局への着信時には、発信元から送られた着信情報に含まれるサービス種別に基づいて、移動局とこれより行う通信が、ベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかを判定する。
基地局は、このようにして通信の種別を判定すると、その種別に応じて、移動局がCQI情報を送信する周期をCQI送信周期として決定し、これをCQI送信用制御情報に1つの情報として含め、例えば図3に示したシーケンスのS3やS7において、該当する移動局に送信する。
具体的には、CQI送信周期として、例えばベストエフォート型サービスの場合には、これまで通りに、例えば1サブフレーム毎とするのに対して、レート保障型サービスの場合については、4サブフレームにつき1回とするなど、ベストエフォート型サービスの場合に比して、レート保障型サービスの場合を長周期(低頻度)とする。
これに対して、移動局では、上述したようにして決定されたCQI送信周期が含まれる、自局宛てのCQI送信用制御情報が誤り検出部160で誤り無く、復号部150によって得られると、CQI送信制御部170は、図5のフローチャートに示す処理を実施する。
すなわち、ステップ5aにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ5bに移行する。
ステップ5bにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に出力し、ステップ5cに移行する。
ステップ5cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報を、SNR測定部130とCQI生成部180に出力する。
これにより、SNR測定部130は、ステップ5cにてCQI送信制御部170より与えられたCQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報を、各リソースブロックのSNRの測定タイミングとする。すなわち、SNR測定部130は、初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングから、各リソースブロックについてのSNR測定を開始し、以後、CQI送信周期で示される周期で、各リソースブロックについてのSNR測定を行う。
一方、CQI生成部180は、ステップ5bで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定された各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。またCQI生成部180は、各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ5cにてCQI送信制御部170より与えられたCQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
すなわち、CQI生成部180は、SNR測定部130と同期して、初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングで、CQI情報を符号部190に出力しはじめ、以後、CQI送信周期で示される周期で、CQI情報を符号部190に出力する。
以上のように、上記構成の移動局では、基地局から通知されるCQI送信用制御情報にしたがって、図6に示すように、ベストエフォート型サービスの場合には、1サブフレーム毎にCQI情報を基地局に送信し、一方、レート保障型サービスの場合には、4サブフレームにつき1回だけCQI情報を基地局に送信するようにしている。
したがって、上記構成の移動局によれば、レート保障型サービスの場合には、ベストエフォート型サービスの場合に比べて、4分の1の周期でSNR測定とCQI情報の送信を行うことになるので、CQIの送信頻度を低減でき、消費電力を低減できる。また図2に示したCQI送信に伴う基地局からの制御チャネルの受信も必要なくなるので、この受信に関わる消費電力についても低減できる。また基地局においては、移動局がCQIを送信していないサブフレームについては、CQI受信を行わなくてよく、ユーザ選択を行う対象のユーザ数が少なくなるので、この処理に費やしていたリソースを節約することができる。
なお、上記実施の形態では、1つのサービスに対して、1種類のCQI送信周期を定めた場合を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、1つのサービスについて複数の異なるCQI送信周期を定義してもよい。今回、ベストエフォート型サービスの場合に比して、レート保障型サービスの場合を長周期(低頻度)としたが、レート保障型サービスの場合に比してベストエフォート型サービスの場合長周期(低頻度)としても良くい。なお、今回はサービス種別をベストエフォート型とレート保障型の2つに大別したが、同じレート保障型のサービス種別によってCQI送信周期を異ならせても良い。要する
にサービス種別に応じてCQI送信周期の定義を各々行う。
にサービス種別に応じてCQI送信周期の定義を各々行う。
また、基地局は、移動局がCQI送信を行っていないサブフレームにおいて、移動局にデータを送信することも考えられる。このため、移動局は、基地局から図2に示した制御チャネルを通じて通知される制御情報を受信して、その内容を監視して、これに基づいて基地局から送信されるデータを受信するようにしてもよい。
この場合、基地局は、最新のCQI値を使用してユーザ選択を行ってもよいし、各移動局のCQIの時間変動を監視しておき、これらを補間したCQI値を使用することで、通知を受けていないサブフレームの状態を推定し、この推定結果に基づいて、ユーザ選択を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、1つの移動局毎に、CQI送信タイミングを決定するようにしたが、図7に示すように、基地局は、複数の移動局を1つにグループ化し、例えば移動局数、干渉量、サービス種別などを考慮して、グループ毎に、CQI送信タイミング(CQI送信周期および初期CQI送信タイミング)を決定してもよい。
また、上記実施の形態では、基地局がCQI送信周期を決定し、これにしたがったCQIフォーマットで、移動局がCQI情報を送信するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、利用するサービスに応じてCQI送信周期を決定し、これにしたがったCQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、上記CQIフォーマットで、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から通信の初期段階において、または一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。
またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
次に、第2の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、基地局が、各移動局のQoS(Quality of Service)に応じて、移動局毎に、CQIテーブルの使用する範囲を可変とすることによって、CQI情報のビット数を減少させ、この結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減する。そのため、本実施例は時間方向の実施の形態でもありHSDPAやEV-DOのような単位時間当たりに1リソースブロックを用いるシステムにも適用可能である。
第1の実施形態で述べたように、遅延の許されないレート保障型サービスに関しては、遅延を考慮しなくてよいWebブラウジングのようなベストエフォート型サービスに比べて、低レートで運用されることが一般的である。また、レート保障型サービスを利用する移動局を優先するために、基地局は、ベストエフォート型サービスを利用する移動局とレート保障型サービスを利用する移動局とを区別して、リソースブロックを割り当てるユーザ選択を行う。
そして、第2の実施形態では、移動局による通信開始時に、図3に示したシーケンスのS1において移動局から受信した通信要求に含まれるサービス種別に基づいて、移動局が行おうとする通信が、ベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかを判定する。また移動局への着信時には、発信元から送られた着信情報に含まれるサービス種別に基づいて、移動局とこれより行う通信が、ベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかを判定する。
基地局は、このようにして通信の種別を判定すると、その種別に応じて、移動局が使用するCQIテーブルの範囲を決定し、この範囲を示す情報(以下、CQI範囲情報と称する)をCQI送信用制御情報に1つの情報として含め、例えば図3に示したシーケンスのS3やS7において、該当する移動局に送信することで、CQIテーブルの使用範囲を移動局に通知する。
具体的には、ベストエフォート型サービスを利用しようとする移動局に対しては、基地局は、図8に示すように全てのCQIテーブルからCQI値を決定するように指示する。
一方、レート保障型サービスを利用しようとする移動局に対しては、基地局は、図8に示すようにCQIテーブル全体のうち、そのサービスに必要な範囲の伝送レートに対応するCQIテーブルからCQI値を決定するように指示する。
一方、レート保障型サービスを利用しようとする移動局に対しては、基地局は、図8に示すようにCQIテーブル全体のうち、そのサービスに必要な範囲の伝送レートに対応するCQIテーブルからCQI値を決定するように指示する。
これに対して、移動局では、上述したようにして決定されたCQI範囲情報が含まれる、自局宛てのCQI送信用制御情報が誤り検出部160で誤り無く、復号部150によって得られると、CQI送信制御部170は、図9のフローチャートに示す処理を実施する。
すなわち、ステップ9aにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ9bに移行する。
ステップ9bにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に出力し、ステップ9cに移行する。
ステップ9cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI範囲情報をCQI生成部180に出力するとともに、CQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報を、SNR測定部130およびCQI生成部180に出力する。
これにより、SNR測定部130は、CQI送信制御部170より与えられたCQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報を、各リソースブロックのSNRの測定タイミングとする。すなわち、SNR測定部130は、初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングから、各リソースブロックについてのSNR測定を開始し、以後、CQI送信周期で示される周期で、各リソースブロックについてのSNR測定を行う。
一方、CQI生成部180は、ステップ9bで得たCQIテーブルのうち、ステップ9cで得たCQI範囲情報で示される範囲のCQIの閾値と、SNR測定部130で測定された各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。上記範囲外のSNRについては、上記範囲の境界の値と見なして、CQI値の検出を行う。
そして、CQI生成部180は、各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ9cにてCQI送信制御部170より与えられたCQI送信周期および初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
すなわち、CQI生成部180は、SNR測定部130と同期して、初期CQI送信タイミング情報に基づくタイミングで、CQI情報を符号部190に出力しはじめ、以後、CQI送信周期で示される周期で、CQI情報を符号部190に出力する。
以上のように、上記構成の移動局では、基地局から通知されるCQI範囲情報にしたがって、図8に示すように、ベストエフォート型サービスの場合には、広範囲のCQIテーブルを利用して、サブフレーム毎にCQI値を決定し、一方、レート保障型サービスの場合には、狭範囲のCQIテーブルを利用して、リソースブロック毎にCQI値を決定するようにしている。
したがって、上記構成の移動局によれば、レート保障型サービスの場合には、ベストエフォート型サービスの場合に比べて、CQI情報を示す上位ビット分を削減できる。例えば、CQI値0−7までのみを使用する場合は、3ビットで表現できるので、0−32までを使う場合(5ビット)に比べて、2ビットが削減できることになる。
なお、上記実施の形態では、1つのサービスに対して、1種類の範囲を定めた場合を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、1つのサービスについて複数の異なる範囲を定義してもよい。
また、上記実施の形態では、レート保障型サービスのような低レートの場合に、CQIテーブルの利用範囲を低レート側に制限する例を示したが、例えばベストエフォート型サービスについて、CQIテーブルに利用範囲を高レート側に制限するようにしてもよい。この場合、下位ビットを省略し、上位ビットのみをCQI情報として基地局に通知するようにできる。また、基地局において、サービスの種別ではなく、移動局を利用するユーザの種別に応じて、CQIテーブルの利用範囲を決定するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、基地局がCQI範囲情報を決定し、これにしたがったCQIフォーマットで、移動局がCQI情報を送信するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、利用するサービスに応じてCQI範囲情報を決定し、これにしたがったCQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、上記CQIフォーマットで、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフ
ォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
ォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
そしてまた、上記実施の形態では、レート保障型サービスの場合に、受信品質の判定に利用するCQIテーブルの範囲を制限することで、CQI情報のビット数を少なくするようにした。これに代わって例えば、レート保障型サービスのためのCQIテーブルは、ベストエフォート型サービスのためのCQIテーブルに比べて、同じ範囲の受信品質に対応するものの、少ない段階にする。すなわち、図8に示した例では、受信品質を32段階の判定が行えるが、レート保障型サービスのためのCQIテーブルでは、レゾリューションを下げて、同じ範囲の受信品質を例えば19段階で判定する。このようにしても、CQI
情報の下位ビットを削減することが可能となりビット数を少なくすることができる。その他にも、複数のCQIテーブルが規定され、基地局により通知された、例えばベストエフォート型サービスのためのCQIテーブルと、レート保障型サービスのためのCQIテーブルをそれぞれCQI送信制御部170が保持するようにし、それぞれのサービスで対応する基地局指定のCQIテーブルを参照して、CQI値の検出を行うようにしてもよい。
情報の下位ビットを削減することが可能となりビット数を少なくすることができる。その他にも、複数のCQIテーブルが規定され、基地局により通知された、例えばベストエフォート型サービスのためのCQIテーブルと、レート保障型サービスのためのCQIテーブルをそれぞれCQI送信制御部170が保持するようにし、それぞれのサービスで対応する基地局指定のCQIテーブルを参照して、CQI値の検出を行うようにしてもよい。
次に、第3の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、基地局が、移動局との通信中に、上りリンクのチャネル変動(位相回転、CQI情報、移動局のハンドオフ状況、GPS(Global Positioning System)を利用した移動局の速度情報)を検出し、この検出結果に基づいてCQI送信周期を定期的に決定して移動局に通知する。これに対して、移動局は、基地局から定期的に通知されるCQI送信周期で、CQI情報を基地局に送信する。これによって、通信中におけるCQI送信の総数を減らし、結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減する。そのため、本実施例は時間方向の実施の形態でありHSDPAやEV-DOのような単位時間当たりに1リソースブロックを用いるシステムにも適用可能である。
また基地局は、図10に示すように、周波数毎に、単位当たりの時間長が異なる複数種のサブフレームを定義する。この複数種のサブフレームは、図10に示すように、その長さに応じたCQI送信周期が対応付けられている。周波数ダイバーシチ効果を最大にするため、周波数帯毎に、同じサブフレーム長のリソースブロックを、極力ひとまとめに固めないほうがよい。このため、周波数方向に、リソースブロック単位で、サブフレーム長を異ならせることが望ましい。
そして、基地局は、移動局から送信された上りリンクのPilotチャネルを監視することによるチャネル変動や、移動局から通知されるCQI送信情報による時間方向のCQIの分散、または移動局のハンドオフ状況、移動局の位置情報を分析し、これらにより、図10のどの長さのサブフレームに、移動局を割り当てるかを判定する。基地局は、この判定を周期的に行い、周期的にこの判定結果に基づく制御情報を生成して、移動局に通知する。すなわち、制御情報には、CQI送信用制御情報が含まれるが、その情報として、CQI送信周期、初期CQI送信タイミング情報、送信対象帯域を指定する送信対象帯域情報などを含む。
移動局に送信対象帯域を指定する方法としては、例えば図10に示すように、異なるサブフレーム長のリソースブロックが周波数方向に周期的に割り当てられる場合、上記送信対象帯域情報として、サブフレーム長と帯域幅を移動局に通知するだけで、移動局に対して基地局が意図する長さのサブフレームを割り当てることができる。この結果、送信対象帯域を指定でき、下りシグナリングオーバヘッドを小さくできる。上記帯域幅の指定は、リソースブロック数で指定してもよい。
また、異なるサブフレーム長のリソースブロックへの割り当ては、ランダムでもいい。またセル内の複数の移動局の下り受信品質(例えばCQI情報)などに基づいて、各リソースブロック(周波数帯)の時間変動の偏りを検出し、この偏りを考慮した配置にて運用してもよい。その場合は、上述した周波数方向の周期的なフォーマットに比べて、下りのシグナリングオーバヘッドが大きくなるが、セクタスループットが高くなる。
これに対して、移動局では、基地局と通信している間、CQI送信制御部170が、図11のフローチャートに示す処理を繰り返し実施する。すなわち、CQI送信制御部170は、基地局と通信している間、ステップ11a〜11gの処理を繰り返し実行する。
まず、ステップ11bにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ11cに移行する。
ステップ11cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に通知するとともに、上記CQI送信用制御情報に含まれる送信対象帯域情報で示されるサブフレーム長と帯域幅に対応するリソースブロックを、送信対象帯域としてSNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ11dに移行する。
ステップ11dにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ11eに移行する。
ステップ11eにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信タイミング情報を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ11fに移行する。
ステップ11fにおいてCQI送信制御部170は、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信したか否かを判定する。ここで、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信した場合には、ステップ11bに移行し、一方、受信しない場合には、受信するまで判定を繰り返す。そして、基地局との通信が終了した場合に、当該処理を終了する。
これに対して、SNR測定部130は、ステップ11cにて通知された送信対象帯域で指定されるサブフレーム長に対応するサブフレームについて、SNRを測定する。またこの測定は、ステップ11dで通知されたCQI送信周期で行われ、またそのタイミングは、ステップ11eで通知されたCQI送信タイミングで行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ11cで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定された各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ11d、11eにて通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
以上のように、上記構成の移動局では、基地局から送信対象帯域情報で指定されたサブフレーム長のリソースブロックのみCQI送信を行い、また移動局は、その長さに応じた周期でCQI送信を行うようにしている。このため、例えば移動局が静止して下り受信品質が安定している場合には、基地局は長いサブフレーム長を移動局に対して指定するので、CQI送信回数を低減することが可能となり、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを低減することが可能となる。
また移動局は、長いサブフレーム長のサブフレームに対してCQI送信を行う場合には、CQIの送信頻度を低減でき、消費電力を低減できる。またこの場合、図2に示したCQI送信に伴う基地局からの制御チャネルの受信も必要なくなるので、この受信に関わる消費電力についても低減できる。
また、基地局は、移動局との通信中に上りリンクのチャネル変動を監視するようにしているので、自局のカバーエリア内の移動局の受信環境を把握することができ、このため、例えば高速移動する移動局の割合が多い場合には、図10の短いサブフレーム長のリソースブロックの比率を他の長さのものよりも高くし、各長さのリソースブロックの配置を全ユーザに周期的に通知することで、周波数利用効率を更に高めることが可能となる。
なお、上記実施の形態では、基地局がサブフレーム長を決定し、これにしたがったCQIフォーマットで、移動局がCQI情報を送信するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、チャネル変動の判定を行い、この判定結果に応じたサブフレーム長を決定し、これにしたがったCQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、上記CQIフォーマットで、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
また、この実施形態では、図10にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)の例を示したが、この他に、単位時間当たりに1リソースブロックを用いるシステムについては、時間方向に異なるサブフレーム長のリソースブロックを配置することで適用でき、この場合にも、同様の効果を得ることが可能である。その場合、基地局は異なるサブフレーム長のリソースブロックの時間タイミングとその周期を移動局に通知すればよい。
次に、第4の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、基地局が、移動局との通信中に、上りリンクのチャネル変動(位相回転、CQI情報、移動局のハンドオフ状況、GPSを利用した移動局の速度情報)を検出し、この検出結果に基づいてCQI送信周期を定期的に決定して移動局に通知する。これに対して、移動局は、基地局から定期的に通知されるCQI送信周期で、CQI情報を基地局に送信する。これによって、通信中におけるCQI送信の総数を減らし、結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減する。そのため、本実施例は時間方向の実施の形態でありHSDPAやEV-DOのような単位時間当たりに1リソースブロックを用いるシステムにも適用可能である。
また基地局は、上述したようにチャネル変動を検出して、この検出結果に基づいてCQI送信周期を定期的に決定するが、具体的には、図12に示すように、受信環境の瞬時変動が激しい移動局に対しては、短いCQI送信周期を設定し、一方、受信環境が安定した移動局に対しては、長いCQI送信周期を設定する。このCQI送信周期は、CQI送信用制御情報に含められ、各移動局に向けて送信される。
これに対して、移動局では、基地局と通信している間、CQI送信制御部170が、図13のフローチャートに示す処理を繰り返し実施する。すなわち、CQI送信制御部170は、基地局と通信している間、ステップ13a〜13gの処理を繰り返し実行する。
まず、ステップ13bにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ13cに移行する。
ステップ13cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に出力し、ステップ13dに移行する。
ステップ13dにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ13eに移行する。
ステップ13eにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信タイミング情報を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ13fに移行する。
ステップ13fにおいてCQI送信制御部170は、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信したか否かを判定する。ここで、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信した場合には、ステップ13bに移行し、一方、受信しない場合には、受信するまで判定を繰り返す。そして、基地局との通信が終了した場合に、当該処理を終了する。
これに対して、SNR測定部130は、すべてのリソースブロックについて、SNRを測定する。またこの測定は、ステップ13dで通知されたCQI送信周期で行われ、またそのタイミングは、ステップ13eで通知されたCQI送信タイミングで行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ13cで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定された各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ13d、13eにて通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
以上のように、上記構成の移動局では、基地局が各移動局について受信環境の瞬時変動を考慮して決定したCQI送信周期に基づくタイミングでCQI送信を行うようにしている。このため、受信環境が安定している移動局は、長い周期でCQI送信を行うので、CQI送信回数を低減することができ、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを低減することが可能となる。一方、受信環境が不安定な移動局は、短い周期でCQI送信を行うので、受信環境に追従したCQI送信を行うことができる。
なお、この実施形態では、長いCQI送信周期が割り当てられた移動局の、CQIを送信していないタイミングのサブフレームについては、直前に送信したCQI値を使用するか、またはフィルタリングの結果や補間した結果を用いればよい。また、基地局は、受信環境が安定している移動局について、連続するサブフレームを割り当てるようにしてもよい。
その場合、基地局は図2に示した制御チャネルにて、割り当てた連続するサブフレームの数を該当移動局に通知する。これに対して上記移動局は、上記制御情報を受信することにより自身に割り当てられた連続するサブフレームの数を把握することが可能となり、そしてこの割り当てられた連続するサブフレームを受信することで、基地局からの送信データを受信することが可能となる。
また、このように長時間連続するサブフレームを、特定の移動局に前もって割り当てている場合には、他の移動局は、そのサブフレームに対応するCQIを送信する必要が無いため、図2に示した制御チャネルにて、上記他の移動局に対して、上記サブフレームが既に特定の移動局に割り当てられていることを示すフラグを立てて通知すればよい。そうすることで、上記他の移動局は、上記フラグが立てられた制御情報を受信することにより対象サブフレームに対するCQI送信を行わなくてよいことが認識でき、その結果、図2に示した基地局からのユーザ選択結果を受信しないので、低消費電力化が可能となる。
また、受信環境が安定していてCQI送信周期が長くなった移動局について、第1の実施形態で説明したように、複数の移動局を1つにグルーピングするようにしてもよい。そうすることで上りリンクを使用する移動局が分散されて、上りリンクのリソースを有効活用することが可能となる。
なお、上記実施の形態では、チャネル変動の判定を、基地局で判定するようにしたが、移動局で行うようにしてもよい。その場合は、移動局から一定周期毎に、どのCQI送信周期にてCQIを送信するかを基地局に通知し、その周期でCQI送信を行うことで同様の効果を得ることが可能である。
なお、上記実施の形態では、基地局が受信環境の瞬時変動を考慮してCQI送信周期を決定し、これにしたがったCQIフォーマットで、移動局がCQI情報を送信するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、受信環境の瞬時変動を考慮してCQI送信周期を決定し、これにしたがったCQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、上記CQIフォーマットで、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
次に、第5の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、隣接する基地局間で、それらの境界付近に位置する移動局に割り当てる周波数帯が重ならないようにリソースブロックを配置する。すなわち、図14に示すように、隣接する基地局A,B間で、各カバーエリア(セル)の境界付近に位置する移動局に対しては、互いに異なる周波数帯のリソースブロックを割り当てる。
また、基地局は、近いところに位置する移動局に割り当てた周波数帯に関しては弱電力で送信を行い、境界付近に位置する移動局に割り当てた周波数帯に関しては強電力で送信を行う、干渉除去技術であるInterference coordinationが適用された場合の実施形態である。このように、基地局がリソースブロックを割り当てることで、基地局境界における基地局間干渉を回避することが可能となる。
また、基地局は、各移動局から受信したCQI値やデータ受信の成否を通知するAck、その他、RSSI(Received Signal Strength Indicator)などの移動局が定期的に基地局に対して通知する測定結果などに基づいて、自局に近いところに位置するのか、カバーエリアの境界付近にいるのかを判定する。以下、基地局が移動局の位置情報を把握する方法が移動局からのCQI情報であることを前提として説明する。基地局は、この判定を周期的に行い、周期的にこの判定結果に基づく制御情報を生成して、移動局に通知する。すなわち、制御情報には、CQI送信用制御情報が含まれるが、その情報として、CQI送信周期、CQI送信タイミング情報、送信対象帯域を指定する送信対象帯域情報などを含む。
これに対して、移動局では、基地局と通信している間、CQI送信制御部170が、図15のフローチャートに示す処理を繰り返し実施する。すなわち、CQI送信制御部170は、基地局と通信している間、ステップ15a〜15iの処理を繰り返し実行する。
まず、ステップ15bにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ15cに移行する。
ステップ15cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に通知するとともに、上記CQI送信用制御情報に含まれる送信対象帯域情報で示される帯域を、送信対象帯域としてSNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ15dに移行する。
ステップ15dにおいてCQI送信制御部170は、上記送信対象帯域情報で示される帯域以外の帯域を、送信対象外帯域として、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ15eに移行する。
ステップ15eにおいてCQI送信制御部170は、上記送信対象帯域についてのCQI送信周期として、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知する。またCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信タイミング情報を、送信対象帯域についてのCQI送信タイミングとして、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ15fに移行する。
ステップ15fにおいてCQI送信制御部170は、上記送信対象外帯域についてのCQI送信周期として、予め記憶していた送信周期(ただし、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期よりも長い周期)を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知する。またCQI送信制御部170は、予め記憶していたCQI送信タイミングを、送信対象外帯域についてのCQI送信タイミングとして、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ15gに移行する。
ステップ15gにおいてCQI送信制御部170は、予め記憶していたCQI範囲情報を、上記送信対象外帯域についてのCQI生成に用いるCQIテーブルの範囲情報として、CQI生成部180に出力し、ステップ15hに移行する。
ステップ15hにおいてCQI送信制御部170は、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信したか否かを判定する。ここで、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信した場合には、ステップ15bに移行し、一方、受信しない場合には、受信するまで判定を繰り返す。そして、基地局との通信が終了した場合に、当該処理を終了する。
これに対して、SNR測定部130は、ステップ15cにて通知された送信対象帯域のリソースブロックについて、SNRを測定する。またこの測定は、ステップ15eで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ15cで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定された送信対象帯域の各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、送信対象帯域の各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ15eにて通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
また、SNR測定部130は、ステップ15dにて通知された送信対象外帯域のリソースブロックについて、SNRを測定する。またこの測定は、ステップ15fで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで行われる。すなわち、送信対象帯域のリソースブロックよりも、低頻度で測定が行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ15gでCQI範囲情報により指定された範囲のCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定された送信対象外帯域の各リソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、送信対象外帯域の各リソースブロックのCQI値をCQI情報として、予め設定した周期で送信するために、ステップ15fで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
なお、基地局は、上述した処理により移動局から送信される、送信対象帯域のCQI情報に基づいて、移動局に対してリソースブロックの割り当てを行う。そして、基地局は、送信対象帯域および送信対象外帯域の各CQI情報に基づいて、移動局がカバーエリアの境界付近に位置するか、自局に近いところに位置するかを判定し、カバーエリアの境界付近に位置する場合には、図14に示したように、隣接する基地局が利用する帯域と重ならないような帯域のリソースブロックの割り当てを行う。
以上のように、上記構成の移動局では、リソースブロック全体のうち、基地局から送信対象帯域として指定されたリソースブロックについて、送信対象外帯域のリソースブロックよりも短い周期でCQI送信するようにしているので、すべてのリソースブロックを同じ周期でCQI送信する場合に比べて、CQI送信で利用されるリソースを減らすことができ、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減することが可能となる。
また、送信対象外帯域のリソースブロックのCQI情報については、CQI範囲情報により指定された範囲のCQIテーブルに基づいて生成するようにしている。例えば第2の実施形態で説明したCQI値の下位ビットを削減することによりレゾリューションを下げることによりビット数を少なくする手法が考えられる。送信対象外帯域のリソースブロックのCQI情報に関しては、基地局が移動局の位置を把握するために使用するため、送信対象外帯域のリソースブロックのCQI情報は、送信対象帯域のリソースブロックのCQI情報に比べて、ビット数を少なくすることが可能であり、また、送信対象外帯域のリソ
ースブロックに対するCQI送信周期に関しては、送信対象帯域のリソースブロックに対するCQI送信周期よりも長い周期でよい。なお、送信対象外帯域について、CQIテーブルの範囲を制限したのは、通常、目標とされるBLER(ブロックエラーレート)を満たす所用SNRは1[dB]程度を前提にしているが、この精度で通知する必要が無いからである。CQIテーブルの範囲を制限することで、下位1ビット程度を削減することが好ましい。
ースブロックに対するCQI送信周期に関しては、送信対象帯域のリソースブロックに対するCQI送信周期よりも長い周期でよい。なお、送信対象外帯域について、CQIテーブルの範囲を制限したのは、通常、目標とされるBLER(ブロックエラーレート)を満たす所用SNRは1[dB]程度を前提にしているが、この精度で通知する必要が無いからである。CQIテーブルの範囲を制限することで、下位1ビット程度を削減することが好ましい。
なお、上記実施の形態では、基地局が、移動局が基地局の近くに位置するか、カバーエリアの境界付近に位置するかを判定し、これにしたがったCQIフォーマットで、移動局がCQI情報を送信するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、上記判定を行い、これにしたがったCQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、上記CQIフォーマットにしたがって、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、送信対象外帯域については、送信対象帯域よりも長い周期でCQI情報の送信を行う(ステップ15f)とともに、CQIテーブルの使用範囲を制限して(ステップ15g)、CQI情報のビット数を少なくするようにした。これらの処理は、必ずしも両方行う必要はない。
すなわち、CQIテーブルの使用範囲を制限すれば、送信対象外帯域のCQI送信周期は、送信対象帯域のそれと同じ周期であってもよく、また、送信対象外帯域のCQI送信周期が、送信対象帯域のそれよりも長ければ、CQIテーブルの使用範囲を制限しなくてもよい。上記した処理のどちらか一方だけ適用してもCQI情報量は削減可能である。
次に、第6の実施形態に係わる移動局の動作について説明する。この実施形態では、基地局が移動局から通知されるCQI情報に基づいて、移動局に対して、同時間におけるn個の連続して異なるリソースブロックを1つのグループとする単位情報を送信する。なお、上記した単位情報の周波数帯域幅は、基地局のユーザ選択スケジューリングを考慮して最小リソースブロックの帯域幅の整数倍であることが望ましい。
これに対して移動局は、基地局から通知された単位情報に基づいて、同一時間に連続して異なる周波数のリソースブロックをn個ずつグループ化し、1グループに付き1つのCQI情報を生成して送信する。ここで、リソースブロックの周波数帯域幅に関しては前述したように1以上のサブキャリアで構成されているものとする。これによってCQI送信ビット数を1/nに減らし、この結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減する。
すなわち、基地局は、移動局から通知されるCQI情報に基づいて、各リソースブロックのCQI相関を求め、コヒーレント帯域幅を判断する。移動局におけるリソースブロックの周波数方向のCQI相関は、パスモデルに依存する。パスのディレイスプレッドが狭い場合は、コヒーレント帯域幅が広くなるため、各サブキャリアのCQI相関が高くなり、広い帯域幅でCQI値がほぼ一定となる。一方、パスのディレイスプレッドが広い場合は、コヒーレント帯域幅が狭くなるため、各リソースブロックのCQI相関が低くなり、狭い帯域幅でCQI値がほぼ一定となる。
基地局は、上記判定を周期的に行い、周期的にこの判定結果に基づく制御情報を生成して、移動局に通知する。すなわち、制御情報には、CQI送信用制御情報が含まれるが、その情報として、CQI送信周期、CQI送信タイミング情報、そして上記判定結果に基づく単位情報nなどを含む。
このため、基地局は、図16に示すように、CQI相関が高い場合は、CQI相関が低い場合に比べて、多くのリソースブロックを1つの単位とするように、単位情報で示すnの値を大きくする。
これに対して、移動局は、基地局と通信している間、CQI送信制御部170が、図17のフローチャートに示す処理を繰り返し実施する。すなわち、CQI送信制御部170は、基地局と通信している間、ステップ17a〜17hの処理を繰り返し実行する。
まず、ステップ17bにおいてCQI送信制御部170は、誤り検出部160から入力される、誤り検出符号を取り除いた情報からCQI送信用制御情報を取得し、これを記憶して、ステップ17cに移行する。
ステップ17cにおいてCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQIテーブルをCQI生成部180に通知するとともに、上記CQI送信用制御情報に含まれる単位情報で示されるリソースブロック数nを、CQI送信用帯域幅としてSNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ17dに移行する。
ステップ17dにおいてCQI送信制御部170は、上記単位情報で示されるリソースブロック数nに基づいてそれ以下の値mを、狭帯域幅mとして、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ17eに移行する。
ステップ17eにおいてCQI送信制御部170は、上記送信帯域幅nについてのCQI送信周期として、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知する。またCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信タイミング情報を、上記送信帯域幅nについてのCQI送信タイミングとして、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ17fに移行する。
ステップ17fにおいてCQI送信制御部170は、上記狭帯域幅mについてのCQI送信周期として、上記CQI送信用制御情報に含まれる狭帯域CQI送信周期(ただし、上記CQI送信用制御情報に含まれるCQI送信周期よりも長い周期)を、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知する。またCQI送信制御部170は、上記CQI送信用制御情報に含まれる狭帯域幅mについてのCQI送信タイミングとして、SNR測定部130およびCQI生成部180に通知し、ステップ17gに移行する。
ステップ17gにおいてCQI送信制御部170は、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信したか否かを判定する。ここで、新たなCQI送信用制御情報を基地局から受信した場合には、ステップ17bに移行し、一方、受信しない場合には、受信するまで判定を繰り返す。そして、基地局との通信が終了した場合に、当該処理を終了する。
これに対して、SNR測定部130は、リソースブロック全体を、ステップ17cにて通知された送信用帯域幅nに相当する数のリソースブロック毎にグループ化する。そして、SNR測定部130は、各グループに含まれる1つのリソースブロックを代表リソースブロックとし、この代表リソースブロックについて、SNRを測定する。この測定は、ステップ17eで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ17cで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定されたリソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、代表リソースブロックのCQI値を、そのグループのCQI情報として、基地局から指定された周期で送信するために、ステップ17eにて通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで、CQI情報を符号部190に出力する。
また、SNR測定部130は、リソースブロック全体を、ステップ17dにて通知された狭帯域幅m(<n)に相当する数のリソースブロック毎にグループ化する。そして、SNR測定部130は、各グループについて、SNRを測定する。またこの測定は、ステップ17fで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで行われる。すなわち、送信対象帯域のリソースブロックよりも、低頻度で測定が行われる。
同様に、CQI生成部180は、ステップ17gで得たCQIテーブルで示される閾値と、SNR測定部130で測定されたリソースブロックのSNRとを比較して、このSNRに対応する閾値に対応付けられたCQI値を検出する。そして、CQI生成部180は、代表リソースブロックのCQI値を、そのグループのCQI情報として、ステップ17fで通知されたCQI送信周期およびCQI送信タイミングで符号部190に出力する。
なお、基地局は、上述した処理により移動局から送信される、送信用帯域幅n毎のグループのCQI情報を用いて、移動局に対して、各リソースブロックの割り当てを行う。このとき、基地局は移動局がn個のリソースブロックに対して測定し、決定したCQI情報を、各n個のリソースブロックに対するCQI情報としてユーザ選択スケジューリングに用いる。また、基地局は、送信用帯域幅n毎のグループおよび狭帯域幅m毎のグループの各CQI情報に基づいて、パスのディレイスプレッドの広狭を判定し、この判定結果に基づいて単位情報nの値を更新する。
以上のように、上記構成の移動局では、基地局からの通知された送信用帯域幅nにしたがって、同一時間に連続して異なる周波数のリソースブロックをn個ずつグループ化し、1グループに付き1つのCQI情報を生成して送信するようにしているので、CQI送信ビット数を1/nに減らし、この結果、上りリンクのCQIによるシグナリングオーバヘッドを削減することができる。
なお、上記実施の形態では、移動局が、n個のリソースブロックをグループ化して求めたCQI情報とは別に、それよりも少ないm個のリソースブロックをグループ化して求めたCQI情報を低頻度で送信し、これらのCQI情報を基地局が用いて、リソースブロックの周波数方向のCQI相関を判定するようにした。これに代わって例えば、Ack/Nakの状況に基づいてリソースブロックの周波数方向のCQI相関を判定し、この判定結果に基づいて、送信用帯域幅nを決定するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、基地局が、リソースブロックの周波数方向のCQI相関を判定し、この判定結果に基づいて、送信用帯域幅nを決定するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、移動局が、リソースブロックの周波数方向のCQI相関を判定し、この判定結果に基づいて、送信用帯域幅nを決定してグループ化を行って、上述したようにCQI情報を送信するようにしてもよい。そして、これに対応するCQIフォーマットで、基地局がCQI情報を受信する。このためには、移動局から一定周期毎に、基地局にCQIフォーマットを通知する。またこの場合、移動局から基地局にCQIフォーマットを通知したのち、基地局の許可を得てから、移動局が上記CQIフォーマットでCQI情報を送信するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、グループ毎のCQI値を求めるのに、そのグループに含まれる代表リソースブロックのSNRを測定し、これについてCQI値を得るようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、グループを構成する各リソースブロックのSNRをSNR測定部130が測定する。そして、CQI生成部180が、上記測定の結果の平均値と、これに対応するCQIテーブルの閾値の平均値とを比較して、CQI値を得るようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、基地局はリソースブロックをグループ化して移動局に通知したが、グループを通知するのではなく、CQI送信すべきリソースブロックのみ通知してもよい。その場合、グループ内の代表リソースブロックのSNR測定を行いCQI値を算出し、CQI送信する場合と同様の効果が得られる。
また、上記実施の形態では、基地局はリソースブロックをグループ化して移動局に通知したが、グループを通知するのではなく、CQI送信すべきリソースブロックのみ通知してもよい。その場合、グループ内の代表リソースブロックのSNR測定を行いCQI値を算出し、CQI送信する場合と同様の効果が得られる。
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
100…アンテナ、110…無線部、120…復調部、130…SNR測定部、140
…レート変換部、150…復号部、160…誤り検出部、170…CQI送信制御部、1
80…CQI生成部、190…符号部、200…レート変換部、210…変調部。
…レート変換部、150…復号部、160…誤り検出部、170…CQI送信制御部、1
80…CQI生成部、190…符号部、200…レート変換部、210…変調部。
Claims (5)
- ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される範囲情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる1以上のリソースブロックの受信品質をそれぞれ検出する検出手段と、
前記受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、
該記憶手段により記憶される判定テーブルの閾値のうち前記受信手段により受信された範囲情報に基づく範囲に制限された前記判定テーブルの閾値と、前記検出手段により検出された受信品質とに基づいて、前記受信品質に対応する品質情報を検出する判定手段と、
該判定手段により検出された品質情報を前記基地局に送信する送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からの通信要求に含まれるサービス種別又は発信元からの着信情報に含まれるサービス種別に基づいて判定されるべきベストエフォート型サービスであるか、あるいはレート保障型サービスであるかに応じて、前記基地局により設定された範囲情報を受信することを特徴とする移動無線端末装置。 - ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される帯域情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックのうち、前記受信手段により受信された帯域情報に対応する周波数帯域のリソースブロックの受信品質を検出する検出手段と、
該検出手段によりが検出された受信品質に基づく品質情報を前記基地局に送信する送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置の下り受信品質に基づいて検出された各リソースブロックの時間変動の偏りに応じて前記基地局により設定された帯域情報を受信することを特徴とする移動無線端末装置。 - ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される帯域情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックのうち、前記受信手段により受信された帯域情報に対応する周波数帯域のリソースブロックの受信品質を、第1の周期で検出する第1検出手段と、
該第1検出手段により検出された受信品質に基づく品質情報を前記基地局に送信する第1送信手段と、
前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックのうち、前記受信手段により受信された帯域情報に対応しない周波数帯域のリソースブロックの受信品質を、前記第1の周期よりも長い第2の周期で検出する第2検出手段と、
該第2検出手段により検出された受信品質に基づく品質情報を前記基地局に送信する第2送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からのCQI情報に基づいて判定されるべき位置情報に応じて前記基地局により設定された帯域情報を受信することを特徴とする移動無線端末装置。 - ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される帯域情報を受信する受信手段と、
前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックのうち、前記受信手段により受信された帯域情報に対応する周波数帯域のリソースブロックの受信品質を検出する第1検出手段と、
前記受信品質を判定するための複数の閾値と、該複数の閾値にそれぞれ対応付けられた品質情報とを備えた判定テーブルを記憶する記憶手段と、
前記第1検出手段により検出された受信品質と、前記記憶手段により記憶された判定テーブルの閾値とに基づいて、該受信品質に対応する品質情報を検出する第1判定手段と、
該第1判定手段により検出された品質情報を前記基地局に送信する第1送信手段と、
前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックのうち、前記受信手段により受信された帯域情報に対応しない周波数帯域のリソースブロックの受信品質を検出する第2検出手段と、
前記記憶手段により記憶された判定テーブルの閾値のうち、制限された範囲の前記判定テーブルの閾値と、前記第2検出手段により検出されたた受信品質とに基づいて、該受信品質に対応する品質情報を検出する第2判定手段と、
該第2判定手段により検出された品質情報を前記基地局に送信する第2送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からのCQI情報に基づいて判定されるべき位置情報に応じて前記基地局により設定された帯域情報を受信することを特徴とする移動無線端末装置。 - ネットワークに接続される基地局から自装置に宛てて無線送信される帯域幅情報を受信する受信手段と、
該受信手段により受信された帯域幅情報に基づく帯域幅で、前記基地局により送信に用いられる複数のリソースブロックをグループ化するグループ化手段と、
前記基地局により複数のリソースブロックを通じて送信される信号を受信して、前記グループ毎の受信品質を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された受信品質に基づく品質情報を前記基地局に送信する送信手段と
を具備し、
前記受信手段は、自装置からのCQI情報に基づいて前記基地局により設定された帯域幅情報を受信することを特徴とする移動無線端末装置。
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