JP2013176121A - 通信方法、移動局及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】移動局による高精度な上りリンクの通信品質推定を可能とする通信方法を提供する。
【解決手段】移動局と基地局との間でデータを送信すべき無線リソースが基地局から移動局へ通知された場合に、通知された無線リソースを用いて移動局と基地局との間でデータを送信する。この場合、データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが移動局により判別可能なように、無線リソースを基地局から移動局へ通知する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、通信方式としてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式が適用された通信システムにおける通信方法、移動局及び基地局に関するものであり、特に、移動局による高精度な上りリンクの通信品質推定を可能とする通信方法、移動局及び基地局に関する。

近年、高速なＣＤＭＡ移動体通信方式として第３世代と呼ばれる複数の通信規格が国際電気連合（ITU）においてＩＭＴ−２０００として採用され、その１つであるＷ−ＣＤＭＡ（FDD：Frequency Division Duplex）については２００１年に日本で商用サービスが開始された。Ｗ−ＣＤＭＡ方式は、規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）により、１９９９年にまとめられたリリース９９版（Version名：3.X.x）として最初の仕様が決定されている。現在では、リリース９９の新たな版としてリリース４及びリリース５が規定されるとともに、リリース６が検討、作成中である。

以下に、関係する主なチャネルについて簡単に説明する。リリース９９対応として個別に移動局に割り当てられる物理層チャネルはＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control CHannel）及びＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data CHannel）がある。ＤＰＣＣＨは、物理層における各種制御情報（同期用パイロット信号、送信電力制御信号など）を送信する。ＤＰＤＣＨは、ＭＡＣ層（Media Access Control：物理層の上位のプロトコル層）からの各種データを送信する。ちなみに、ＭＡＣ層と物理層とのデータの受け渡しに使用されるチャネルをトランスポートチャネル（Transport channel）という。リリース９９では、物理層チャネルであるＤＰＤＣＨに対応するトランスポートチャネルをＤＣＨ（Dedicated Channel）という。上記ＤＰＣＣＨ及びＤＰＤＣＨは、上りリンク及び下りリンクの両方に設定される。

リリース５では、下りリンクにおけるパケット送信の効率化を図るべく、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）技術が導入され、下りリンク用の物理層チャネルとして、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared CHannel）とＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control CHannel）が追加された。ＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨは複数移動局で使用される。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、リリース９９対応のＤＰＤＣＨと同様に、ＭＡＣ層からのデータを送信する。ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨによってデータを送信する際の、制御情報（送信データの変調方式、パケットデータサイズなど）を送信する。また、リリース５では、上りリンク用の物理層チャネルとして、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Control CHannel）が追加された。移動局は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで送られたデータに対する受信判定結果（ACK/NACK）、及び下りリンク無線環境情報（ＣＱＩ：Channel Quality Information）を、ＨＳＤＰＣＣＨを用いて基地局に送信する。

リリース９９は、主に音声通話のような連続的なデータの送受信を想定して作成されている。リリース５で、下りリンクの高速パケット通信を可能とするＨＳＤＰＡが追加されたが、上りリンクの高速パケット通信を想定した仕様は作成されず、リリース９９仕様がそのまま適用されていた。したがって、移動局から基地局にパケットデータのようなバースト（Burst）的な送信を行う場合においても、各移動局に専用の個別チャネル（DCH及びDPDCH）を常時割り当てなければならず、インターネットの普及による上り方向のパケットデータ送信需要が高まっている状況を考慮すると、無線リソースの有効利用という観点から問題があった。そこで、上り方向の無線リソースの有効利用と高速な無線リソース割り当てを実現するべく、リリース６においてＥ−ＤＣＨ（Enhanced DCH）技術の導入が検討されている。Ｅ−ＤＣＨ技術は、ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）と呼ばれることもある。

Ｅ−ＤＣＨ技術には、リリース５においてＨＳＤＰＡで導入された、ＡＭＣ（AdaptiveModulation and Coding）技術、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）技術などとともに、短い送信時間区間（TTI:Transmission Time Interval）が使用可能となっている。なお、Ｅ−ＤＣＨは、従来規格のトランスポートチャネルであるＤＣＨを拡張したトランスポートチャネルという意味であり、ＤＣＨとは独立に設定される。リリース６では、Ｅ−ＤＣＨ用の上りリンクの物理チャネルとして、Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced-DPDCH）及びＥ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced-DPCCH）が追加されている。Ｅ−ＤＰＤＣＨ及びＥＤＰＣＣＨは、リリース５以前のＤＰＤＣＨ及びＤＰＣＣＨに相当する物理チャネルであり、Ｅ−ＤＰＤＣＨはＭＡＣ層からのデータを、Ｅ−ＤＰＣＣＨは制御情報を送信する。さらに、リリース６では、Ｅ−ＤＣＨ用の下りリンクの物理チャネルとして、スケジューリング結果を通知するＥ−ＡＧＣＨ（Enhanced-Absolute Grant CHannel）、Ｅ−ＲＧＣＨ（Enhanced-Relative Grant CHannel）、受信判定結果（ACK/NACK）を通知するＥ−ＨＩＣＨ（E-DCH HARQ Acknowledgement Indicator CHannel）が追加されている。上記説明の通信システムについては、Ｅ−ＤＣＨ用に作成された３ＧＰＰの規格書であるＴＳ２５．３０９ｖ６．１．０に記載されている。

3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD（Release 6）3GPP TS 25.309 V6.1.0（2004-12）

ところで、Ｅ−ＤＣＨのような大容量の伝送チャネルを用いて高速パケット通信を実行するには、上りリンクの通信品質が良好でなければならない。つまり、ソフトハンドオーバー中であって、Ｅ−ＤＣＨを設定する移動局は、通信している複数の基地局から、上りリンクの通信品質が良好な基地局を選択するため、上りリンクの通信品質を認識する必要がある。しかしながら、上りチャネルと下りチャネルが周波数で分離された（FDD:Frequency Division Duplex）Ｗ−ＣＤＭＡ方式を用いた通信システムでは、移動局で直接把握することができる下りリンクの通信品質が良好であっても、上りリンクの通信品質が良好とは限らない。このように、上りリンクと下りリンクで通信品質が異なることにより、基地局と移動局間で通信不良が発生し、システム全体のスループットが低下する現象をリンクインバランスという。リンクインバランスが発生している状態では、移動局は上りリンクの通信品質を下りリンクの通信品質から推定することができない。

移動局は、基地局から伝達されるＴＰＣ（Transmit Power Control）に基づいて、上りリンクの通信品質を推定することができる。基地局は、移動局から送信されたＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）のパイロットの電力を測定して得た上り受信電力Ｓと基地局の干渉電力ＩからＳＩＲ（信号対干渉電力比：Signal to Interference ratio,SIR）を求め、このＳＩＲとターゲットＳＩＲを比較することによりＴＰＣを生成する。測定したＳＩＲとターゲットＳＩＲを比較した結果、上りリンクの通信品質が所定の通信品質よりも良好であれば（たとえば、測定ＳＩＲ≧ターゲットＳＩＲ）、移動局に送信電力を下げるよう指示するＴＰＣコマンド（Downコマンド）を送信する。一方、上りリンクの通信品質が所定の通信品質よりも悪い場合（測定ＳＩＲ＜ターゲットＳＩＲ）、移動局に送信電力を上げるよう指示するＴＰＣコマンド（Upコマンド）を生成する。つまり、受信したＴＰＣコマンドが送信電力減少を指示している場合、移動局は上りリンクの通信品質が良好であると判断できる。逆に、受信したＴＰＣコマンドが送信電力増加を指示している場合、移動局は上りリンクの通信品質が良好でないと一応推測できる。

上記説明のように、上りリンクの通信品質をＳＩＲで測定し、ターゲットＳＩＲを満たしているか否かで上りリンクの送信電力を制御する電力制御方法を「クローズドループ」（Closed Loop）という。クローズドループは、さらに「インナーループ」（Inner Loop）と「アウターループ」（Outer Loop）の２ループより構成される。インナーループは、各スロットのレイク（RAKE）合成後の信号のＳＩＲを測定し、この測定ＳＩＲ値がターゲットＳＩＲ値に等しくなるよう送信電力の増減を制御する。一方、アウターループは、同じＳＩＲ値でも、必ずしも同じ受信品質（BLER：Block Error Rate、BER: Bit Error Rate）にはならないので、長区間にわたって受信品質を測定し、この受信品質測定値に基づいて目標ＳＩＲを補正する。

しかしながら、インナーループの電力制御で用いられるＴＰＣコマンドは２ビットで構成されており、かつ誤り訂正が行われないため、移動局が受信したＴＰＣコマンドそのものが誤りである可能性がある。つまり、ＴＰＣコマンドだけで上りリンクの通信品質を推定するのは信頼性が低いという問題がある。また、複数の基地局と通信している移動局に、送信電力減少を指示するＴＰＣコマンドが複数の基地局から送信された場合、移動局はどの基地局に対する上りリンクが最も通信品質がよいのか判断できない。本発明は、移動局による高精度な上りリンクの通信品質推定を可能とする通信方法、移動局及び基地局を提供することを目的とする。

本発明に係る通信方法は、移動局と基地局との間でデータを送信すべき無線リソースが基地局から移動局へ通知された場合に、通知された無線リソースを用いて移動局と基地局との間でデータを送信する通信方法であって、データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが移動局により判別可能なように、無線リソースを基地局から移動局へ通知するようにしたものである。

本発明に係る通信方法は、移動局と基地局との間でデータを送信すべき無線リソースが基地局から移動局へ通知された場合に、通知された無線リソースを用いて移動局と基地局との間でデータを送信する通信方法であって、データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが移動局により判別可能なように、無線リソースを基地局から移動局へ通知するようにしたので、移動局において、各基地局のＳＩＲを推定することができるという効果がある。

移動体通信システムの構成を示す説明図である。 基地局と移動局の無線チャネルを説明する説明図である。 本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図である。 基地局の構成を示すブロック図である。 移動局が上りＳＩＲを推定する概念を説明する説明図である。 パスロスの概念を説明する説明図である。 干渉量の概念を説明する説明図である。 基地局から移動局に干渉量を報知する処理を説明する説明図である。 移動局においてパスロスを測定する処理を説明するフローチャートである。 上り信号受信電力を推定する処理を説明するフローチャートである。 基地局からＡＧを用いて干渉量が報知された場合の移動局の処理を説明するフローチャートである。 グループＩＤの利用法を表すシステムの概念を示す説明図である。 ＡＧを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。 基地局からＲＧを用いて干渉量が報知された場合の移動局の処理を説明するフローチャートである。 ＲＧを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。 Ｅ−ＲＧＣＨを使用して干渉量を測定する処理を説明するフローチャートである。 過負荷識別子を乗せたパイロットチャネルの構造を示す説明図である。 Overload Indicatorを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。 Overload Indicatorを使用して干渉量を測定する処理を説明するフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、移動体通信システムの構成を示す説明図である。図１において、移動局（UE:User Equipment）１００はユーザが利用する、例えば携帯電話機、携帯情報端末（PDA:Personal Digital Assistant）、自動車電話などの移動通信装置である。移動局１００は基地局１０１と無線チャネルを介してデータの送受信を行う。基地局１０１は移動局の送信電力を制御したり、スケジューリングなどを行い、移動局への無線リソースの割り当て処理を行う。基地局制御装置（RNC:Radio Network Controller）１０２は、複数の基地局(Node B)１０１を管理し、図示しないコアネットワーク（Core Network）と移動局からの送信データを中継する。基地局１０１と基地局制御装置１０２を合わせてＵＴＲＡＮ（Universal Terrestrial Random Access Network）と呼ぶこともある。

図２は、基地局と移動局の無線チャネルを説明する説明図である。図２において、個別チャネル（DCH:Dedicated channel）２００は、データを送信するためのチャネルであり、上りリンクおよび下りリンクの双方向に設定されるチャネルである。具体的には、ユーザデータを伝達する個別物理データチャネル（DPDCH:Dedicated Physical Data Channel）と、制御データを伝達する個別物理制御チャネル（DPCCH:Dedicated Physical Control Channel）の２系統の物理チャネルを含む。このＤＣＨ２００は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＲ９９（Release 1999）の仕様に定められている。拡張個別チャネル２０１（E-DCH:Enhanced DCH）は、移動局から基地局への上り方向に大容量のパケットデータを送信するために設けられたチャネルであり、上りリンクに設定される。Ｅ−ＤＣＨもＤＣＨと同様、ユーザデータを伝達するためのＥ−ＤＰＤＣＨ（第一のデータチャネル）、制御データを伝達するためのＥ−ＤＰＣＣＨ（第一の制御チャネル）の２系統の物理チャネルを含む。このＥ−ＤＣＨ２０１は、３ＧＰＰのリリース６（Release 6）仕様に定められている。

また、図２において、共通パイロットチャネル２０２（CPICH:Common Pilot Channel）はチャネル推定に利用される、下りリンクに設定されるチャネルである。共通パイロットチャネル２０２は、所定のセルに位置する全ての移動局に共有されるチャネルであり、移動局１００が下りリンクの送信電力を測定する際に使用される。報知チャネル２０３（BCH:Broadcast Channel）は、下りリンクに設定されるチャネルであり、報知情報を乗せることができる。報知チャネル２０３は、基地局制御装置１０２が設定した各種制御情報を移動局１００に報知する役割をはたしている。報知チャネル２０３も、所定のセルに位置する全ての移動局に共有されるチャネルである。

図３は、本発明の実施の形態１に係る移動局の構成を示すブロック図である。図３において、制御部３００はチャネルの設定を行う。プロトコル処理部３０１はチャネルの設定、開放等のプロトコル処理を行う。ＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel）追加/削除部３０２は、ＤＰＣＨの設定、追加、削除を行う。ＤＰＣＨとはＤＣＨの物理チャネルの呼び方である。ＤＰＣＨ送信部３０３は、チャネルコーディングなどＤＰＣＨを送信するための処理を行う。Ｅ−ＤＣＨ追加/削除処理部３０４は、ＤＰＣＨ追加/削除処理部３０２と同様、Ｅ−ＤＣＨの設定、追加、削除の制御を行う。Ｅ−ＤＣＨ送信部３０５は、ＤＰＣＨ送信部３０３と同様、Ｅ−ＤＣＨを送信するための処理を行っている。変調部３０６は、ＤＣＨ、Ｅ−ＤＣＨなどの信号を多重化して変調する。電力増幅部３０７は、変調された信号を所望の送信電力に増幅する。アンテナ３０８は所定の送信電力まで増幅された無線信号を送信するとともに、基地局から到達した無線信号を受信する。以上が、移動局に含まれる送信系の構成である。

また、図３において、低雑音増幅部３０９は、アンテナ３０８が受信した微弱な無線信号を増幅する。復調部３１０は、受信した無線信号に含まれるＤＰＣＨ、ＣＰＩＣＨ、ＢＣＨなどを復調して分離する。ＣＰＩＣＨ受信部３１１は、復調部３１０において分離されたＣＰＩＣＨを処理する。また、報知情報受信部３１２は、復調部３１０において分離されたＢＣＨを処理する。パスロス測定部３１３は、ＣＰＩＣＨの受信レベルより下りリンクの伝播損失（パスロス）を得る。基地局干渉量管理部３１４は、報知情報受信部３１２で読み出した各基地局の干渉量を管理する。ＳＩＲ制御部３１５は、ＳＩＲの推定に必要な計算を制御している。計算部３１６は、上りリンクの受信信号の推定や、ＳＩＲの計算を行う。パスロス管理部３１７は、パスロス測定部３１３が測定した各基地局のパスロスを管理している。上り受信電力管理部３１８は、計算で得られた上り受信信号推定電力を管理する。ＳＩＲ管理部３１９は、計算で得られたＳＩＲを管理する。ＤＰＣＨ受信部（DPDCH/DPCCH受信）３２０は、復調部３１０で復調、分離されたＤＰＣＨを処理する。新チャネル受信部３２１は、基地局が移動局に干渉量を報知するための新チャネルが設定された場合に、新チャネルの受信を行うものである。ここでいう新チャネルは、例えば、ＡＧ（Absolute Grant）、ＲＧ（Relative Grant）、過負荷識別子（Overload Indicator）を受信するものである。さらに、これらを利用して干渉量そのものも受信できる。干渉量ビット処理部３２２は、干渉量を測定するのに必要なビットを管理する。以上が、移動局に含まれる受信系の構成である。

図４は、基地局の構成を示すブロック図である。図４において、制御部４００は、チャネルの設定を行う。プロトコル処理部４０１は、チャネルの設定、開放などのプロトコル処理を行う。ＤＰＣＨ追加/削除処理部４０２は、ＤＰＣＨの設定、追加、削除の制御を行う。ＤＰＣＨ送信部４０３は、チャネルコーディングなどＤＰＣＨを送信するための処理を行う。報知情報送信部４０４は、ＤＰＣＨ送信部４０３と同様、ＢＣＨを送信するための処理を行う。ＣＰＩＣＨ送信部４０５は、ＤＰＣＨ送信部４０３と同様、ＣＰＩＣＨを送信するための処理を行う。新チャネル送信部４１５は、干渉量を報知するために新チャネルを設定した場合、新チャネルを送信するための処理を行う。変調部４０６は、ＤＣＨ、ＢＣＨ、ＣＰＩＣＨ等の信号を変調する。電力増幅部４０７は、所望の送信電力まで増幅する。アンテナ４０８は無線信号の送受信を行う。受信側では、低雑音増幅部４０９は、アンテナ４０８が受信した微弱な無線信号を増幅する。

復調部４１０は、パイロット信号に基づいて、ＤＰＣＨ、Ｅ−ＤＣＨなどを復調し、信号電力（S）を求める。ＤＰＣＨ受信部４１１は、ＤＰＣＨを受信する。Ｅ−ＤＣＨ受信部４１２はＥ−ＤＣＨを受信する。ＤＰＣＨ受信部４１１とＥ−ＤＣＨ受信部４１２は、それぞれで上りの送信電力制御に必要なブロックエラーレート（BLER）を求める。干渉量測定部４１３は、低雑音増幅部４０９が求めた全受信電力(S+I)と、復調部４１０が求めた信号電力（S）から干渉量(I)を測定する。干渉量通知部４１４は、干渉量測定部４１３より干渉量（I）、または全受信電力（S+I）を受け取り、基地局制御装置に通知する。 上り電力制御部４１６は、上り送信電力制御を行っている。復調部４１０より受け取った信号電力（S）、干渉量測定部４１３より受け取った干渉量（I）、ＤＰＣＨ受信部４１１とＥ−ＤＣＨ受信部４１２より受け取ったブロックエラーレート（BLER）、基地局制御装置より制御部４００を介して受け取ったターゲットＳＩＲ、プロトコル処理部４０１より受け取ったターゲットブロックエラーレート（BLER）から、前述した上り送信電力制御を行い、ＴＰＣコマンドを作成してＤＰＣＨ送信部４０３に引き渡す。

図５は、移動局が上りＳＩＲを推定する概念を説明する説明図である。図５は、移動局１００が複数の基地局１０１ａ、１０１ｂとソフトハンドオーバー中であって、基地局１０１ａ、１０１ｂから報知された干渉量と、移動局１００と基地局１０１ａ、１０１ｂ間のパスロスに基づいて、移動局１００において上りＳＩＲ相当を推定する方法を説明するものである。移動局１００は、基地局１０１ａ、１０１ｂからＢＣＨ５０１ａ、５０１ｂを用いて報知した干渉量を受信する。干渉量は、セル内のトラフィック量などの要因によって基地局ごとに異なるため、各基地局から移動局に報知される。この干渉量はＩに相当する。また、移動局１００は、基地局１０１ａ、１０１ｂのパスロスを測定する。図５では、移動局１００と基地局１０１ｂ間のパスロス５０２ａを基準パスロスとし、この基準パスロスとほぼ同じレベルのパスロスが測定される距離を同一パスロス距離５０３と称する。基地局１０１ａと移動局１００間のパスロス５０２ｂと、基地局１０１ｂと移動局１００間のパスロス５０２ａ（基準パスロス）の差分がパスロス差分５０４である。パスロスおよびＳＩＲ相当（擬似ＳＩＲ）は移動局１００が計算する。

ここでパスロスおよび干渉量について説明する。図６は、パスロスの概念を説明する説明図である。図６において、Ｓは移動局（あるいは基地局）が受信した受信強度であり、たとえば、基地局における移動局からの上り信号の受信電力を長時間平均をとったものである。ｄは移動局と基地局の距離、Ｌはパスロスであり、通信路で生じた受信強度の減衰量のことである。高速のフェージングに対し、移動局からの上り送信信号の、基地局での受信電力を長時間平均すると、図６に示すように、受信強度Ｓは距離ｄに比例して減衰する。パスロスは、基地局制御装置で設定したＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）の設定電力と、移動局で測定したＣＰＩＣＨの受信電力の差を計算することによって求められる。

図７は、干渉量（干渉電力）の概念を説明する説明図である。図７において、「Ｓ」は自身（つまり移動局１００）の信号電力であり、ＳＩＲを計算する時のＳに相当する。「Ｉ」は自局に対する干渉となる電力であり、基地局で受信した全電力から自局の信号電力Ｓを除いた電力である。「上り受信許容電力」は、基地局が受信することのできる最大の電力のことであり、これを超える電力を基地局は受信することができない。「背景雑音」は、アンテナの熱雑音等の雑音である。「他セル干渉電力」は、他の基地局からの干渉量である。「他ユーザ電力」とは、同じセルに存在する自局以外の移動局の電力である。つまり、干渉Ｉは、背景雑音と他セル干渉電力と他ユーザ電力を合計したものである。上り干渉量は移動局で把握することはできないので、基地局から報知する。本来の干渉量は、背景雑音と他セル干渉電力と他ユーザ電力を合計したＩに相当する部分であるが、本実施例では、ＢＣＨなど共通チャネルを用いて移動局に報知することから、移動局個別の情報ではなく、同一セルに存在する全移動局が共有する情報であることが望ましい。そこで、基地局は、干渉量Ｉに自局の電力を加算した全受信電力Ｓ＋Ｉを報知する。自局の電力Ｓがそれほど大きくなければ、基地局から報知された全受信電力Ｓ＋Ｉを、自局に対する干渉電力と考えることも可能である。

本実施の形態１においては、干渉量は、基地局の報知情報送信部４０４から、ＢＣＨを用いて移動局に報知される。図８は、基地局から移動局に干渉量を報知する処理を説明する説明図である。図８において、基地局は、干渉量測定部４１３でセル内の干渉量を測定し（ステップ８００）、基地局制御装置に通知する（ステップ８０１）。干渉量とは、対象の移動局自身の電力も含めた全受信電力である（図７に示すＳ＋Ｉ）。基地局制御装置は、基地局から通知された干渉量を基地局に通知する（ステップ８０２）。基地局は、報知情報送信部４０４でから干渉量を報知情報として、セル内に存在する全移動局に送信する（ステップ８０３）。移動局は、ＢＣＨを受信して干渉量を読み出し、干渉量管理部３１４に記憶する。

図９は、移動局においてパスロスを測定する処理を説明するフローチャートである。パスロスＬは基地局制御装置が設定したＣＰＩＣＨの設定電力Ｐ'と、移動局が受信したＣＰＩＣＨの受信電力Ｓ'の差によって求める。つまりパスロスＬ（ｄＢ）は、Ｌ＝Ｐ'−Ｓ'で求められる。図９において、移動局は、報知情報受信部３１２が受信したＢＣＨからＣＰＩＣＨの設定電力Ｐ’（ｄＢ）を読み出す（ステップ９００）。ＣＰＩＣＨの設定電力Ｐ’は、基地局制御装置において設定されて、基地局を介して移動局に伝達される。基地局は、基地局制御装置によって設定された電力Ｐ’（ｄＢ）でＣＰＩＣＨを送信する。ステップ９０１において、移動局のＣＰＩＣＨ受信部３１１は、基地局から送信されたＣＰＩＣＨを受信するとともに、受信したＣＰＩＣＨの電力Ｓ’（ｄＢ）を測定する。基地局から電力Ｐ’（ｄＢ）で送信されたＣＰＩＣＨは、移動局で受信されるまでに減衰して電力Ｓ’となる。移動局に到達するまでに、伝播路で減衰した電力がパスロスである。ステップ９０２において、移動局は、パスロスＬを求めるため、ＣＰＩＣＨの設定電力Ｐ’から、実際に受信したＣＰＩＣＨの電力Ｓ’の差分をパスロスＬとする。ステップ９０３において、移動局は、求めたパスロスＬをパスロス管理部３１７に記録する。

以上の処理で、移動局は、ＣＰＩＣＨの設定電力と受信電力の差分から求めたパスロスＬと基地局における干渉量Ｉを把握したことになる。以下、パスロスＬに基づいて、基地局が受信した移動局からの信号電力（以下、上り信号受信電力と称する）を推測する処理を、図５を参照しながら説明する。移動局１００は、送信電力Ｐ（ｄＢ）で送信しているものとする。移動局１００は、パスロス管理部３１７に記録されているパスロスのうち、最もパスロスが小さいものを基準パスロスＬ０とする。次に、基準パスロスＬ０と、移動局の送信電力Ｐから基準となる上り基準信号受信電力Ｓ０（ｄＢ）を推定する。上り基準信号受信電力Ｓ０とは、最もパスロスが小さい基地局１０１ｂで測定される移動局からの信号電力を意味する。つまり、移動局１００から送信された信号電力（送信電力Ｐ）は、基地局１０１ｂに到達するまでに基準パスロスＬ０だけ減衰しているので、上り基準信号受信電力Ｓ０（ｄＢ）は、送信電力Ｐと基準パスロスＬ０の差分として求められる。上記処理により、基準パスロスＬ０の基地局１０１ｂにおける上り信号基準受信電力が推測される。上記のように求めた上り信号基準受信電力Ｓ０を用いて、移動局１００は、パスロスＬの基地局１０１ａにおける上り信号受信電力Ｓを推測する基地局１０１ａの上り信号受信電力Ｓは、基地局１０１ｂにおける上り信号基準受信電力Ｓ０よりも、パスロス差分Ｌ−Ｌ０分だけさらに減衰していると考えられるので、Ｓ＝Ｓ０−（Ｌ−Ｌ０）で算出することができる。上記のように、移動局は、現在アクティブセットに含まれている全ての基地局について、上り信号受信電力を測定する。

図１０は、上り信号受信電力を推定する処理を説明するフローチャートである。図１０において、移動局のＳＩＲ制御部３１５は、パスロス管理部３１７に記録されている各基地局とのパスロスのうち、パスロスが最も小さいパスロスＬを選択する（ステップ１０００）。ＳＩＲ制御部３１５は、ステップ１０００において選択した最小パスロスを基準パスロスＬ０とする（ステップ１００１）。次に、計算部３１６は、送信電力増幅部３０７の送信電力Ｐから基準パスロスＬ０を減算した電力Ｐ−Ｌ０を上り信号基準受信電力Ｓ０とする（ステップ１００２）。ＳＩＲ制御部３１５は、上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスがあるか判断する（ステップ１００３）。上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスがなければ（ステップ１００３でＮｏ）、処理を終了する。上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスがあれば（ステップ１００３でＹｅｓ）、ステップ１００４において、ＳＩＲ制御部３１５は、上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスＬを選択する。計算部３１６は、ステップ１００４で選択したパスロスＬと基準パスロスＬ０の差分（Ｌ−Ｌ０）を求める（ステップ１００５）。さらに、計算部３１６は、ステップ１００５において求めたパスロス差分（Ｌ−Ｌ０）を上り信号基準受信電力Ｓ０から減算し、選択したパスロスＬの基地局における上り信号受信電力Ｓを求める（ステップ１００６）。上記の処理が実行された後、ステップ１００３において、上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスがあるか判断される。上り信号受信電力Ｓを計算していないパスロスがなくなるまで（ステップ１００３でＮｏ）、ステップ１００４〜ステップ１００６の処理が繰り返される。

移動局は、図１０に示す上り信号受信電力推定処理を実行することにより、ソフトハンドオーバー中の各基地局における上り信号受信電力（例えばＳ１〜Ｓ３、３箇所の基地局と通信している場合）を推定することができた。また、移動局は、基地局からＢＣＨを用いて報知された報知信号より各基地局における干渉量（Ｉ１〜Ｉ３）を把握している。この干渉量（Ｉ１〜Ｉ３）と上り信号受信電力（Ｓ１〜Ｓ３）によって、ソフトハンドオーバー中の各基地局におけるＳＩＲ（ＳＩＲ１〜ＳＩＲ３）を算出することが可能となる。図１０に示す処理によって推定した上り信号受信電力は、あくまでも各基地局における受信電力を移動局において推定したものにすぎないので、干渉量と移動局で推定した上り信号受信電力から求めたＳＩＲは擬似的なものに過ぎない。そこで、以下の説明では、「ＳＩＲ相当」あるいは「擬似ＳＩＲ」と称する。ＳＩＲは、基地局における受信電力と干渉電力の比であるため、たとえばＳＩＲ１は、ＳＩＲ１＝Ｓ１／Ｉ１、で算出することができる。同様に各基地局における擬似ＳＩＲ（SIR2,SIR3）も求めればよい。

上記説明のように各基地局における擬似ＳＩＲ（SIR1〜SIR3）を求めることにより、移動局は、ソフトハンドオーバーをしている複数の基地局のうち、上りリンクの通信品質が最も良い基地局から最も悪い基地局まで、擬似ＳＩＲを基準として順番付けをすることができる。したがって、移動局が下りリンクの通信品質から上りリンクの通信品質を推定できないリンクインバランスが発生している状況下でも、Ｅ−ＤＣＨを設定するのに適した、最も上りリンクの通信品質がよい基地局を選択することができる。また、複数の基地局の上りリンクを、通信品質が良い順に順番付けすることができるので、リンクインバランスが発生している状況下で、最も上りリンクの通信品質がよい基地局との下りリンクが所定の通信品質が満たしていない場合でも、次に上り通信品質がよい基地局を選択することが可能である。さらに、上記説明のように擬似ＳＩＲに基づいて上りリンクの通信品質を判定することにより、ＴＰＣコマンドから上りリンクの通信品質を判定するよりも精度の高い判定結果を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、基地局はＢＣＨを用いて干渉量Ｉを移動局に報知していた。しかし、ＢＣＨ以外のチャネルを用いて干渉量Ｉを移動局に報知することも可能である。以下、基地局がＢＣＨ以外のチャネルを用いて干渉量を通知する例を説明する。具体的には、ＡＧ（Absolute Grant）、ＲＧ（Relative Grant）、ｏｖｅｒ ｌｏａｄ等が考えられる。Ｇｒａｎｔとは、スケジューラーから移動局に通知する許可通知である。ＡＧは、１０ｍｓ単位で複数ビット送信される絶対的なレートを示すチャネルであり、Ｅ−ＡＧＣＨ（E-DCH Absolute Grant Channel）に乗せられる。ＲＧは、２ｍｓまたは１０ｍｓ単位で１ビット送信され、ＡＧで通知された絶対的な値から相対的にポイントを動かすチャネルである。ＲＧは、Ｅ−ＲＧＣＨ（E-DCH Relative Grant Channel）に乗せられる。以下の説明でＡＧと記載したとき、ＡＧを載せるチャネルやＩＤを利用する仕組みを意味するものとする。また、ＲＧと記載した場合も、ＡＧと同様にＲＧを載せるチャネルやＩＤを利用する仕組みを含むものとする。Ｅ−ＤＣＨのＡＣＫ／ＮＡＣＫが乗せられるチャネルは、Ｅ−ＨＩＣＨ（E-DCH ACK Indicator Channel）である。Ｅ−ＨＩＣＨもＥ−ＲＧＣＨと同様に２ｍｓまたは１０ｍｓ単位で１ビット送信されるチャネルであり、アダマール符号によってＥＲＧＣＨと区別できる。したがって、同じチャネライゼーションコードを使って、Ｅ−ＲＧＣＨとＥ−ＨＩＣＨを多重させることができる。

ＡＧを使用した場合の例を以下に示す。ＡＧでは移動局に対して個別の識別番号（ＩＤ）が設定され、これを宛先とすることができる。このＩＤは、複数の移動局に共通にＩＤを設定することによって、複数の移動局に同じ情報を同時に送ることができる。また、このＩＤは移動局の区別以外に情報を区別する用途に用いることができ、同じ移動局に対し、異なるＩＤのＡＧを送信することで、本来送信する絶対Ｇｒａｎｔのほかに基地局の干渉量等を送信することができる。図１１は、基地局からＡＧを用いて干渉量が報知された場合の移動局の処理を説明するフローチャートである。処理内容によって異なるＩＤが設けられている。ステップ１１００において、ＡＧが乗せられている物理チャネル（Ｅ−ＡＧＣＨ）の受信を行う。ステップ１１０１において、受信した物理チャネルのデマッピングを行う。ステップ１１０２では、受信した物理チャネルのレートデマッチングを行う。ステップ１１０３では、受信した物理チャネルのチャネルデコーディングを行う。ステップ１１０４以降は、ＩＤ１〜ＩＤ３に対応した処理が実行される。ステップ１１０４のＵＥＩＤの乗算では、ＩＤに割り当てられているＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を乗算する。ステップ１１０５のＣＲＣチェックでは、ステップ１１０４のＵＥＩＤの乗算後、正しく復号されているか判断し、正しく復号されていなければ、ステップ１１０６において廃棄される。一方、正しく復号されていれば、ステップ１１０７において、出力で得られた値を干渉量ビット管理部３２２に引き渡す。図１１に示すように、複数のＩＤの処理をすることによって、移動局内でも異なる情報を受け取ることができる。

図１２は、グループＩＤの利用法を表すシステムの概念を示す説明図である。グループＩＤとは、複数の移動局に割り当てられた共通のＩＤのことを指す。図１２において、移動局１２００ａ〜ｃは、ＩＤ＝１が割り当られているユーザの送受信機である。基地局１２０１ａはサービングセルとなっている基地局である。サービングセルである基地局とはスケジューリングの中心として担当する基地局である。Ｅ−ＡＧＣＨ１２０２ａ〜ｃは、ＡＧを送信するためのチャネルである。図１２に示すように、グループＩＤ＝１が割り当てられている移動局１２００ａ〜ｃはすべて同じ情報を受信することができる。図１３は、ＡＧを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。移動局１３００は、ＩＤ＝１、ＩＤ＝２、ＩＤ＝３、ＩＤ＝４と複数のグループＩＤが割り当られている。基地局１３０１ａ〜ｃは、それぞれのセルにおいて干渉量を測定する。基地局１３０１ａはサービングセル、基地局１３０１ｂ、１３０１ｃはノンサービングセルである。基地局１３０１ａ〜ｃにおいて測定された干渉量は、いったん基地局制御装置１３０３に送られた後、基地局制御装置１３０３でまとめられ、ＩＤ１〜ＩＤ４の各種情報を含むＥ−ＡＧＣＨ１３０２を用いて、基地局１３０１ａから移動局１３００に通知される。基地局制御装置１３０３でまとめられて移動局１３００に通知された情報はＩＤ１〜ＩＤ４によって区別されている。ＡＧを用いた場合、複数の干渉量を１つのチャネルに乗せることができるので、ＵＥのＡＧ受信装置は１つで済ませることができるという利点がある。

実施の形態３．
基地局から移動局に干渉量を通知するためにＲＧを用いる例について説明する。ＲＧでもＡＧと同様に、移動局に対して個別のＩＤが設定されている。また、ＲＧでもグループＩＤを用いることができる。ＲＧでは、ＡＧと異なりＩＤを区別するのにＣＲＣを用いずに、アダマール符号と呼ばれる直交系列の符号を用いる。ＲＧにはＣＲＣビットがなく、アダマール符号によってＩＤを区別するため、送られたかどうかの判定がＡＧに比べ難しい。このため、ＲＧは常に送っていることが望ましい。図１４は、基地局からＲＧを用いて干渉量が報知された場合の移動局の処理を説明するフローチャートである。処理内容によって異なるＩＤが設けられている。ステップ１４００において、ＲＧが乗せられている物理チャネル（Ｅ−ＲＧＣＨ）の受信を行う。ステップ１４０１ａ〜ｃにおいて、拡散時に乗算したアダマール符号（UEID）と同じアダマール符号を乗算することによって、拡散前の信号に戻している。ＲＧでは、アダマール符号をＵＥＩＤとして用いる。異なるアダマール符号をかけると、元の系列と相関がなく、出力が定まらない。ステップ１４０２ａ〜ｃにおいて、受信した物理チャネルのデマッピングを行う。ステップ１４０３ａ〜ｃにおいて、受信した物理チャネルのチャネルデコーディングを行う。ＲＧでは、例えばＲ９９のＴＩＣＨと同様に（8、5）リードミュラー符号で符号化する。リードミュラー符号では、レートマッチングを必要としない。ステップ１４０４ａ〜ｃにおいて、ＩＤ１ではＲＧグラント、ＩＤ２ではＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＩＤ３では基地局の干渉量のような出力を得ることができる。

図１４に示すように、複数のグループＩＤの処理をすることによって、移動局内でも異なる情報を受け取ることができる。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信していない時に干渉量を送信する方法もある。この場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが乗せられるＥ−ＨＩＣＨがＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信していない時に使えるという利点がある。また、Ｅ−ＤＣＨ送信をすると、必ずＡＣＫ／ＮＡＣＫが来ることを移動局が推定できる。したがって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが来ないときには、Ｅ−ＨＩＣＨに干渉量が乗せられていることがわかる。このため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが来たタイミングで切り替えればよい。干渉量を乗せるチャネルとしてＥ−ＲＧＣＨを使用した場合は、ＲＧ、干渉量、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのそれぞれにアダマール符号が必要であったが、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信していない時に干渉量を送信した場合は、ＲＧとＥ−ＨＩＣＨの２つにそれぞれアダマール符号を割り当てればすむという利点がある。ＲＧにおいても、ＡＧと同様にグループＩＤを使用して情報を送信することができる。

図１５はＲＧを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。図１５において、移動局１５００は、ＩＤ＝１、ＩＤ＝２,ＩＤ＝３、ＩＤ＝４、ＩＤ＝５、ＩＤ＝６が割り当られている。基地局１５０１は、干渉量を測定している基地局であり、Ｅ−ＲＧＣＨ(ＲＧ)１５０２を使用して、干渉量を表す情報が送信される。基地局１５０１ａがサービングセルであり、ほかはノンサービングセルである。ＩＤによって各情報が区別される。2101aサービングセルの基地局では2102Ｅ−ＲＧＣＨの代わりにＥ−ＡＧＣＨを使うこともできる。Ｅ−ＲＧＣＨを利用した場合には、ＲＧが２ｍｓで１ビットであるという前提があり、例えば１０ｍｓ待って５ビット単位で干渉量を通知する。図１６は、ＥＲＧＣＨを使用して干渉量を測定する処理を説明するフローチャートである。ステップ１６００において、干渉量ビットを保管する干渉量ビット処理部３２２を初期化して、新たに干渉量を測る準備を行う。ステップ１６０１において、干渉量のビットが乗せられているＲＧを受信する。ステップ１６０２において、受信した干渉量のビットを干渉量ビット処理部３２２に保管する。そして、ステップ１６０３において、干渉量測定に十分なビットを受信したか判断する。必要な数だけ受信していれば（ステップ１６０４でＹｅｓ）、ステップ１６０４が実行される。受信していなかった場合には（ステップ１６０４でＮｏ）、ステップ１６０１以降の処理が繰り返される。ステップ１６０４において、干渉量ビット処理部３２２に保管されているビットをデコードして干渉量を求める。上記説明のように、ＲＧを使用した場合は、ＡＧを使用した場合に比べて、基地局制御装置を介さずに直接移動局に通知することができるため、速い時間で送信できる。

実施の形態４．
基地局から移動局に干渉量を通知するために過負荷識別子（Overload Indicator,busybitとも呼ばれる）を用いる例について説明する。過負荷識別子は対象の基地局の干渉量が多いか少ないかを表す情報であり、１ビット使用する。このビットが立っている時には、移動局はＥ−ＤＣＨの送信を制限する。例えば干渉量が多いときにOverload＝１となる。過負荷識別子は、例えばＲＧと同様にＥ−ＲＧＣＨに乗せられることが考えられる。この場合は、ＲＧと同様、図１４のようにデコードされる。また、Ｅ−ＲＧＣＨではなく、共通チャネルを流用することも考えられる。

過負荷識別子を共通チャネルに乗せたときの例を以下に示す。過負荷識別子は、１つの基地局に１つあればいいので、従来のパイロットチャネル（PICH）を流用することができる。特に空きビットに過負荷識別子を乗せることができる。図１７は、過負荷識別子を乗せたパイロットチャネルの構造を示す説明図である。図１７において、１フレーム中のビット１７００は、パイロットチャネルにおける１フレーム中のビット数を示し、Ｒ９９で３００ビットと決まっている。使用中のビット１７０１は、Ｒ９９で使用されている部分のビットであり、Ｒ９９で２８８ビットと決まっている。Overload１７０２は、OverloadIndicatorに使用するビットで１ビットである。この部分はＲ９９では未使用のビットである。未使用のビット１７０３は、Ｒ９９でもリリース６でも使用しないビットで１１ビットである。

次にOverload Indicatorを複数ビットで送信する方法を説明する。パイロットチャネルは、物理レイヤとして保護されず送信されているため、１ビットのみでは誤りが発生しやすい。そこでOverload１７０２を複数ビット利用した場合のOverload Indicatorの送信方法を説明する。エラーの影響を避けるためには移動局側で複数ビットを受信して平均化することが望ましい。その際に受信した各ビットを２進値として硬判定するのではなく、多値を持つ複数ビットを連続して積分して軟判定することが望ましい。Overloadを意味するビットの配置においてそれを連続させることで、連続した積分を実現することができる。また、従来の方式と互換性の高い方法として、従来のパイロットチャネルの識別子（Indicator）に過負荷（Overload）を意味するものに読み替えることも考えられる。この場合は、パイロットチャネルを読むべきタイミングを決定する周期パラメータを変更し、２つのパイロットチャネルを読むことで従来のページング用のインジケータとOverload用のインジケータの区別を行う。

次に、干渉量をパイロットチャネルの空きビットで送信する方法を説明する。通知する分解能を高くする方法としては、全１２ビットを均等に割り当てる方法がある。しかしながら、上位ビットの受信誤りを起こした場合には、移動局への干渉量の誤りによる誤動作を引き起こしかねない。そこでリードマラー（Reed-Muller）符号などを利用することで誤り訂正を可能とする。例えば、複数ビットの干渉量の通知（この複数ビットのことをCell load Indicatorと呼ぶこともある）で、例えばCell load Indicatorを４ビットとし、１２ビットの空きビットに割り当てる場合に（１２、４）符号を利用することができる。

図１８は、Overload Indicatorを使って干渉量を通知するシステムを説明する説明図である。移動局１８００は、ＩＤ=１が割り当られている。基地局１８０１ａ〜ｃは、干渉量を測定している基地局であり、干渉量の多少によって過負荷識別子（Overload）が１か０かを出力する。Overloadの通知１８０２ａ〜ｃは、Overloadの値を移動局１８００に送信する。図１９は、Overload Indicatorを使用して干渉量を測定する処理を説明するフローチャートである。ステップ１９００において、干渉量ビットを保管する干渉量ビット処理部３２２を初期化して、新たに干渉量を測る準備を行う。ステップ１９０１において、Overload Indicatorが乗せられているＲＧを受信する。ステップ１９０２において、受信したOverload Indicatorを干渉量ビット処理部３２２に保管する。ステップ１９０３において、移動局が干渉量を測定するのに十分なOverload Indicator(busy bit)を受信したか判断する。必要な数だけ受信していれば、ステップ１９０４が実行され、必要な数だけ受信していなければ、ステップ１９０１以降の処理が繰り返される。ステップ１９０４において、例えば１０ｍｓ間のビットを干渉量ビット処理部に蓄積し、平均を算出して干渉量を算出する。

１００ 移動局、１０１ 基地局、１０２ 基地局制御装置、２００ ＤＣＨ、２０１ Ｅ−ＤＣＨ、２０２ ＣＰＩＣＨ、２０３ ＢＣＨ、３００ 制御部、３０１ プロトコル処理部、３０２ ＤＰＣＨ追加／削除処理部、３０３ ＤＰＣＨ送信部、３０４ Ｅ−ＤＣＨ追加／削除処理部、３０５ Ｅ−ＤＣＨ送信部、３０６ 変調部、３０７ 電力増幅部、３０８ アンテナ、３０９ 低雑音増幅部、３１０ 復調部、３１１ ＣＰＩＣＨ受信部、３１２ 報知情報受信部、３１３ パスロス測定部、３１４ 基地局干渉量管理部、３１５ ＳＩＲ制御部、３１６ 計算部、３１７ パスロス管理部、３１８ 上り受信電力管理部、３１９ ＳＩＲ管理部、３２０ ＤＰＣＨ受信部、３２１ 新チャネル受信部、３２２ 干渉量ビット処理部、４００ 制御部、４０１ プロトコル処理部、４０２ ＤＰＣＨ追加／削除処理部、４０３ ＤＰＣＨ送信部、４０４ 報知情報送信部、４０５ ＣＰＩＣＨ送信部、４０６ 変調部、４０７ 電力増幅部、４０８ アンテナ、４０９ 低雑音増幅部、４１０ 復調部、４１１ ＤＰＣＨ受信部、４１２ Ｅ−ＤＣＨ受信部、４１３ 干渉量測定部、４１４ 干渉量通知部、４１５ 新チャネル送信部、４１６ 上り電力制御部。

Claims (3)

1. 移動局と基地局との間でデータを送信すべき無線リソースが前記基地局から前記移動局へ通知された場合に、通知された前記無線リソースを用いて前記移動局と前記基地局との間で前記データを送信する通信方法であって、
   前記データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが前記移動局により判別可能なように、前記無線リソースを前記基地局から前記移動局へ通知することを特徴とする通信方法。
2. 基地局との間でデータを伝送すべき無線リソースが前記基地局から通知された場合に、通知された前記無線リソースを用いて前記基地局との間で前記データを伝送する移動局であって、
   前記データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが判別可能なように、前記無線リソースの通知を前記基地局から受けることを特徴とする移動局。
3. 移動局との間でデータを伝送すべき無線リソースを前記移動局へ通知された場合に、通知された前記無線リソースを用いて前記移動局との間で前記データを伝送する基地局であって、
   前記データの通信に関する複数の処理をそれぞれ識別する識別符号を用いて、いずれの識別符号を用いたかが前記移動局により判別可能なように、前記無線リソースを前記移動局へ通知することを特徴とする基地局。

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