JP4119721B2

JP4119721B2 - Wireless communication system, communication terminal apparatus, base station apparatus, and control information notification method

Info

Publication number: JP4119721B2
Application number: JP2002293000A
Authority: JP
Inventors: 利幸上原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-10-04
Also published as: JP2004129085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、通信端末装置、基地局装置及び制御情報通知方法に関し、例えば、上り回線で品質情報等の通知手段に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下り回線においてパケットデータを高速に伝送する技術としてＨＳＤＰＡ(High Speed Downlink Packet Access)が知られている。ＨＳＤＰＡは、１つの物理チャネルを複数の通信端末装置で時間分割により共有して使用する。このため、基地局は、ある時点でどの通信端末装置に対して情報を伝送するかを決定する（以下、「スケジューリング」という）（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
スケジューリングは、基地局装置が通信端末装置に送信するべきデータ量や許容遅延時間、通信品質等に基づいて行われる。例えば、送信するべきデータ量が多い通信端末装置が存在する場合や許容遅延時間が短い通信端末装置が存在する場合には、割り当てるコード数を多くし、またその頻度を多くすることが考えられる。また、誤り率を減らすために伝送レートの決定を制御したり、スループットの向上を図るために通信品質のよい通信端末装置に多く割り当てたりすることが考えられる。このように、基地局装置はいずれの通信端末装置に優先的に情報を伝送するかを決定する。
【０００４】
一方、上り回線におけるパケットデータの伝送技術も検討されており、下り回線と同様に１つの物理チャネルを複数の通信端末装置で時間多重やコード多重により共有することが考えられている。このため、いずれの通信端末装置が送信するかを割り当てる必要があり、この割り当て、すなわち、スケジューリングは通信品質等（例えば、送信電力制御されている送信電力に関する情報やＣＱＩ(Channel Quality Indicator)）に基づいて基地局装置で決定される。
【０００５】
決定されたスケジューリングの情報は、通信中の各通信端末装置に送信され、通信端末装置は送信されたスケジューリング情報に基づいて、基地局装置にパケットデータを送信する。
【０００６】
【非特許文献１】
立川敬二監修「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」丸善株式会社、２００１年６月２５日、ｐ．４０３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、上りパケット通信では、通信端末装置が送信すべきデータのデータ量や許容遅延時間（以下、これらをまとめて「データ情報」という）を基地局装置に通知しなければ、基地局装置はデータ情報を認識することができないという問題がある。このため、データ情報が通知されなければ、基地局装置はデータ情報を考慮したスケジューリングを行うことができない。例えば、通信品質に基づいてスケジューリングを行う場合、通信端末装置が送信すべきデータ量が少ないにもかかわらず、通信品質がよいということから多くのリソースを割り当ててしまうことがあり、リソースを効率よく用いることができないことがある。この結果、スループットの低下を招いてしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、上り回線のパケット通信において、リソースを効率よく用いたスケジューリングを行うための無線通信システム、基地局装置、通信端末装置及び制御情報通知方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の無線通信システムは、送信するべきデータの性質に基づいて、データを送信するために必要な伝送レートのうち最も低い伝送レートである必要レートを決定する必要レート決定手段と、上り回線の回線品質に基づいて、実現可能な伝送レートである送信可能レートを決定する送信可能レート決定手段と、前記必要レートと前記送信可能レートとの品質差である余剰品質を算出する余剰品質算出手段と、前記必要レートと前記余剰品質とを表すインジケータを基地局装置に送信する送信手段と、を有する通信端末装置と、前記通信端末装置から送信された前記インジケータに基づいてスケジューリングを行うスケジューリング手段を有する基地局装置と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、通信端末装置が決定した最も低い伝送レートに基づいて基地局装置がスケジューリングを行うことから、通知されたデータ情報に基づいて、リソースを効率よく用いたスケジューリングを行うことができる。
【００１１】
本発明の通信端末装置は、送信するべきデータの性質に基づいて、データを送信するために必要な伝送レートのうち最も低い伝送レートである必要レートを決定する必要レート決定手段と、上り回線の回線品質に基づいて、実現可能な伝送レートである送信可能レートを決定する送信可能レート決定手段と、前記必要レートと前記送信可能レートとの品質差である余剰品質を算出する余剰品質算出手段と、前記必要レートと前記余剰品質とを表すインジケータを基地局装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、通信端末装置が送信するべきデータの性質を伝送レートの情報に対応させ、回線品質を表す情報と共に基地局装置に通知することができる。
【００１３】
本発明の通信端末装置は、前記必要レート決定手段が、送信するべきデータのデータ量に基づいて、前記必要レートを決定する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、通信端末装置が送信するべきデータのデータ量を伝送レートの情報に対応させて基地局装置に通知することができる。
【００１５】
本発明の通信端末装置は、前記必要レート決定手段が、送信するべきデータの許容遅延時間が所定値未満である場合、前記必要レートを決定する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、通信端末装置が送信するべきデータの許容遅延時間を伝送レートの情報に対応させて基地局装置に通知することができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、前記必要レート決定手段が、送信するべきデータの許容遅延時間内でデータの送信を完了するために必要な伝送レートを決定する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、許容遅延時間内でデータの送信を完了するために必要な伝送レートの情報を基地局装置に通知することにより、基地局装置でのスケジューリングにおいてなかなか割り当てられず、遅延が生じてしまうような場合でも、遅延を回避することができる。
【００１９】
本発明の基地局装置は、上記構成のいずれかの通信端末装置から送信された前記必要レートと前記余剰品質とを表すインジケータに基づいてスケジューリングを行うスケジューリング手段を具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、基地局装置は通信端末装置から送信された伝送レートの情報と余剰品質を表す情報とに基づいたスケジューリングを行うことにより、通信品質を考慮した優先順位のもと、効率よくリソースを用いることができる。
【００２１】
本発明の基地局装置は、前記スケジューリング手段が、通信端末装置から送信された前記インジケータに基づいて、前記必要レートを超える高い伝送レートを割り当てるスケジューリングを行う構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、通信端末装置から要求された伝送レートに相当するリソースの割り当てを行うのではなく、通信品質に基づく最大限可能な伝送レートに相当するリソースの割り当てを行うことができる。
【００２３】
本発明の制御情報通知方法は、通信端末装置は、送信するべきデータの性質に基づいて、データを送信するために必要な伝送レートのうち最も低い伝送レートである必要レートを決定する必要レート決定工程と、上り回線の回線品質に基づいて、実現可能な伝送レートである送信可能レートを決定する送信可能レート決定手段と、前記必要レートと前記送信可能レートとの品質差である余剰品質を算出する余剰品質算出手段と、前記必要レートと前記余剰品質とを表すインジケータを基地局装置に送信する送信工程と、前記基地局装置は、前記通信端末装置から送信された前記インジケータに基づいてスケジューリングを行うスケジューリング工程と、を具備するようにした。
【００２４】
この方法によれば、通信端末装置が決定した最も低い伝送レートに基づいて基地局装置がスケジューリングを行うことから、通知されたデータ情報に基づいて、リソースを効率よく用いたスケジューリングを行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、上り回線のパケット通信において、通信端末装置が送信するべきデータに必要な最低限の伝送レートを決定し、決定した伝送レートの情報と共に余剰品質を表す情報を基地局装置に通知し、通知された情報に基づいて基地局装置がスケジューリングを行うことである。これにより、通信端末装置が送信するデータ情報を考慮することができ、リソースを効率よく用いたスケジューリングを行うことができる。本発明の実施の形態では、通信端末装置が基地局装置に伝送レートの情報と余剰品質の情報を通知するのに、ＣＱＩを用いて通知しているが、本発明はこれに限らず、ＣＱＩに代わる情報を用いて通知してもよい。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、まず、送信系について説明する。
【００２７】
データ量計数部１０１は、送信データのデータ量を計数し、計数したデータ量をＣＱＩ生成部１０２に通知する。
【００２８】
ＣＱＩ生成部１０２は、データ量計数部１０１から通知された送信データのデータ量と後述する送信無線部１０８から通知された送信電力値とを考慮してＣＱＩ(Channel Quality Indicator)を決定する。ＣＱＩとは、通信品質を反映した伝送レートを表すものであり、使用コード数、変調方式、符号化率等の組み合わせでいくつかの伝送レートを表すことができる。すなわち、通信端末装置が送信電力制御された上りの制御チャネルの送信電力に基づいて上り回線の品質を推定し、推定した回線品質で送信可能な伝送レートのＣＱＩを用いて基地局装置に通知するものである。なお、回線品質の推定はこれに限らず、回線品質を推定できるものであればよい。
【００２９】
本実施の形態におけるＣＱＩは、伝送レートと送信するデータ量とがＣＱＩ値それぞれに対応付けられており、この対応表であるテーブルがＣＱＩ生成部に保持されている。ＣＱＩ生成部１０２では、このテーブルに基づいてＣＱＩ値が決定され、決定されたＣＱＩ値が送信パケット生成部１０４に出力される。ＣＱＩ生成部１０２の詳細については後述する。
【００３０】
バッファ１０３は、入力された送信データを一時保持し、後述する報告値抽出部１１３から出力されたスケジューリング情報に基づいて、保持したデータを送信パケット生成部１０４に出力する。送信パケット生成部１０４は、バッファ１０３から出力された送信データから送信パケットの送信単位に構成された後、符号化部１０５に出力する。また、ＣＱＩ生成部１０２から出力されたＣＱＩ値も同様に、送信するために必要な構成にされた後、符号化部１０５に出力される。
【００３１】
送信パケット生成部１０４から出力された送信データは、符号化部１０５で符号化された後、変調部１０６で変調処理が行われる。変調された送信データは、拡散部１０７に出力される。ここで、符号化部１０５及び変調部１０６は、後述する報告値抽出部１１３から出力されたＭＣＳ割り当て情報が示す符号化率と変調方式でそれぞれ符号化処理、変調処理が行われる。
【００３２】
拡散部１０７は、変調部１０６から出力された送信データを拡散する。拡散された送信データは、送信無線部１０８に出力され、所定の無線処理（アップコンバートやＤ／Ａ変換など）が行われた後、アンテナＡＮを介して基地局装置に向けて送信される。また、無線送信部１０８で処理された制御チャネルの送信電力制御されている送信電力の値がＣＱＩ生成部１０２に通知される。
【００３３】
次に、通信端末装置１００の受信系について説明する。通信端末装置１００は、基地局装置から送信された信号をアンテナＡＮを介して受信無線部１０９で受信する。受信無線部１０９は、アンテナＡＮを介して受信した信号（受信信号）に対して所定の無線処理（ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換など）を行う。無線処理後の信号は、逆拡散部１１０に出力される。逆拡散部１１０は、受信無線部１０９から出力された受信信号を拡散コードを用いて逆拡散し、復調部１１１で逆拡散後の信号を復調する。復調後の受信信号は復号化部１１２に出力される。復号化部１１２は、復調部１１１で復調された受信信号を復号化した後、報告値抽出部１１３に出力する。
【００３４】
報告値抽出部１１３は、復号化された受信データから基地局装置が通知してきた報告値を抽出する。抽出された報告値には、スケジューリング情報とＭＣＳ割り当て情報が含まれており、スケジューリング情報は、バッファ１０３に出力され、ＭＣＳ割り当て情報は、符号化部１０５及び変調部１０６に出力される。ここで、スケジューリング情報とは、この通信端末装置に対してパケットデータの送信許可を表す情報である。また、ＭＣＳ割り当て情報とは、符号化率や変調方式を決定する情報である。ここでは、ＭＣＳ割り当て情報を変調方式と符号化率を決定する情報として説明するが、これに限らず、基地局装置が決定する伝送レートに関係するパラメータであればよい。
【００３５】
次に、ＣＱＩ生成部１０２の詳細について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るＣＱＩ生成部１０２の内部構成を示すブロック図である。この図において、回線品質推定部２０１は、送信無線部１０８から通知された送信電力値に基づいて上り回線の品質を推定し、推定結果を送信可能レート決定部２０２に通知する。
【００３６】
送信可能レート決定部２０２は、回線品質推定部２０１で推定された上り回線の品質で実現可能な伝送レートを決定する。すなわち、回線品質がよければ伝送レートを高くすることが可能であり、回線品質が悪ければ伝送レートを低くする必要がある。このことから、伝送レートと回線品質は概ね対応していると言える。ここでは、所定の誤り率以下となる伝送レートの中で最大の伝送レートを決定する。なお、決定される伝送レートは、通信端末装置１００に設定された伝送レートの中から決定されるので、決定された伝送レートは回線品質を概略表していることになる。決定された送信可能レートは、マージン算出部２０４に通知される。
【００３７】
必要レート決定部２０３は、データ量計数部１０１から出力された送信待ちのデータ量に対して必要な伝送レートを決定する。すなわち、データ量の多いデータを送信する際には、低い伝送レートで送信すると送信完了までに長い時間を必要としてしまうので、送信可能な高い伝送レートで送信するほうが効率がよい。また、データ量の少ないデータを必要以上に高い伝送レートで送信すると、多くのリソースを必要としてしまうので、スループットの低下を招いてしまう。必要レート決定部２０３でも、送信可能レート決定部２０２と同様に通信端末装置１００に設定された伝送レートの中から必要レートを決定する。決定された必要レートは、マージン算出部２０４に通知される。
【００３８】
マージン算出部２０４では、送信するデータ量に基づいて決定された必要レートが回線品質に基づいて決定された送信可能レート以下であるかが判定される。必要レートが送信可能レート以下である場合には、送信可能レートに対応する通信品質から必要レートに対応する通信品質を差し引いた差分、すなわち、余剰品質分としてのマージンがどれだけあるかを算出する。算出されたマージンはＣＱＩ選択部に通知される。本実施の形態では、必要レートが送信可能レートを超える場合については、送信可能レートのみを基地局装置に通知するので、マージンの算出は行わない。
【００３９】
ＣＱＩ選択部２０５は、図３に示すようなテーブルを有しており、基地局装置も同一のテーブルを有している。このテーブルは、ＣＱＩ値を０〜３４とし、それぞれのＣＱＩ値に対してコード数、変調方式、符号化率、マージンが対応付けられている。ＣＱＩ選択部２０５では、必要レート決定部２０３から通知された必要レートとマージン算出部２０４から通知されたマージンとに基づいてＣＱＩが選択される。ここで、選択されたＣＱＩは、必要レートとマージンの情報を含んでいることから、これらの示す通信品質から通信端末装置１００の実際の回線品質を概略表すことができる。また、ここで、マージンの値は、伝送可能なレートより実際の品質がどれだけ高い品質（余剰品質）であるかを示している。
選択されたＣＱＩ値は送信パケット生成部１０４に出力される。
【００４０】
図４は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置４００の構成を示すブロック図である。この図において、まず、送信系について説明する。
【００４１】
ＣＱＩ抽出部４０１は、図３に示すテーブルを有しており、後述する復号化部４１３で復号化された受信データからＣＱＩを抽出する。図３のテーブルは、ＣＱＩ値が０から３４に向かうにしたがって通信品質がよくなっており、後述するスケジューラ部４０２で割り当てられる優先順位は、ＣＱＩ値が大きくなるにしたがって高くなる。
【００４２】
ＣＱＩ抽出部４０１は、受信信号からＣＱＩを抽出し、抽出されたＣＱＩをスケジューラ部４０２及びＭＣＳ割り当て部４０３に出力する。
【００４３】
スケジューラ部４０２は、ＣＱＩ抽出部４０１から出力された通信端末装置１００のＣＱＩに基づいて、マージンの値から優先順位を加味してスケジューリングを行う。スケジューリングの内容を示す情報、すなわち、どの通信端末装置に送信許可を与えるかを示す情報は、送信パケット生成部４０５に出力される。
【００４４】
ＭＣＳ割り当て部４０３は、ＣＱＩ抽出部４０１から通知されたＣＱＩに基づいて、各通信端末装置について変調方式と符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）を割り当てる。スケジューラ部４０２で送信が許可された通信端末装置のＭＣＳ割り当て結果は、送信パケット生成部４０５、復調部４１２、復号化部４１３に出力される。なお、全ての通信端末装置にＭＣＳが割り当てられるわけではなく、また、割り当てられるＭＣＳによってリソースの利用量が変わるため、スケジューラ部４０２及びＭＣＳ割り当て部４０３の間では、情報の交換が行われる。
【００４５】
バッファ４０４は、入力された送信データを一時保持した後、送信パケット生成部４０５に出力する。送信パケット生成部４０５は、バッファ４０４から出力された送信データとスケジューラ部４０２及びＭＣＳ割り当て部４０３からそれぞれ出力された情報とを用いて送信パケットを生成した後、符号化部４０６に出力する。
【００４６】
送信パケット生成部４０５から出力された送信データは、符号化部４０６で符号化された後、変調部４０７で変調処理が行われる。変調された送信データは、拡散部４０８に出力される。拡散部４０８は、通信端末装置に割り当てられた拡散符号を用いて変調部４０７から出力された送信データを拡散する。拡散された送信データは、送信無線部４０９に出力され、所定の無線処理（アップコンバートやＤ／Ａ変換など）が行われた後、アンテナＡＮを介して通信端末装置に向けて送信される。
【００４７】
次に、受信系について説明する。基地局装置４００は、通信端末装置から送信された信号をアンテナＡＮを介して受信無線部４１０で受信する。受信無線部４１０は、アンテナＡＮを介して受信した信号（受信信号）に対して所定の無線処理（ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換など）を行う。無線処理後の信号は、逆拡散部４１１に出力される。
【００４８】
逆拡散部４１１は、受信無線部４１０から出力された受信信号を拡散コードを用いて逆拡散し、復調部４１２で逆拡散後の信号を復調する。復調後の受信信号は復号化部４１３に出力される。復号化部４１３は、復調部４１２で復調された受信信号を復号化して受信データを得る。また、復号化された受信信号をＣＱＩ抽出部４０１に出力する。ここで、復調部４１２及び復号化部４１３では、ＭＣＳ割り当て部４０３での割り当て結果に従って復調、復号化がそれぞれ行われる。
【００４９】
次に、上記構成を有する通信端末装置１００及び基地局装置４００の動作について説明する。図２を参照するに、通信端末装置１００は、データ量計数部１０１で基地局装置４００に送信するデータ量を計数し、計数したデータ量をＣＱＩ生成部１０２に通知する。また、送信無線部１０８で処理された信号の送信電力値がＣＱＩ生成部１０２に通知される。ＣＱＩ生成部１０２では、データ量と送信電力値とに基づいて、基地局装置に通知するＣＱＩが生成される。以下、ＣＱＩ生成部１０２の動作について詳細に説明する。
【００５０】
回線品質推定部２０１では、送信電力制御された上りの制御チャネルの送信電力値に基づいて上りの回線品質が推定され、推定された回線品質情報が送信可能レート決定部２０２に通知される。
【００５１】
送信可能レート決定部２０２では、推定された上りの回線品質に基づいて送信可能な伝送レートのうち最大の伝送レートが決定される。決定された送信可能レートはマージン算出部２０４に通知される。
【００５２】
必要レート決定部２０３では、データ量計数部１０１で計数されたデータ量に基づいて、送信に必要とされる伝送レートが決定される。すなわち、必要レートは送信データのデータ量を反映していることになる。
【００５３】
マージン算出部２０４では、必要レートが送信可能レート以下であるかが判定される。必要レートが送信可能レート以下である場合には、必要レートに対する回線品質推定値の余剰分がマージンとして算出される。すなわち、このマージンは、必要レートに対応する通信品質から送信可能レートに対応する通信品質を差し引いた差分に相当するものである。必要レートが送信可能レートを超える場合には、送信可能レートのみ基地局装置に通知するので、マージンの算出は行わない。
【００５４】
ＣＱＩ選択部２０５では、必要レート算出部２０３から通知された必要レートとマージン算出部２０４から通知されたマージンとから、図３に示すテーブルに基づいてＣＱＩ値を選択する。例えば、図３を参照するに、必要レートがＣＱＩ値で「１５」を示す伝送レートであり、マージンが−２［ｄＢ］であるとすると、ＣＱＩ値「１７」が選択される。必要レートは通信端末装置が送信するデータ量を送信できる最低レートを表しており、マージンは、上りの回線品質が必要レートの示す品質からどれだけよい品質かを表している。これにより、必要レートとマージンの情報は通信端末装置１００における実際の回線品質を概ね表している。
【００５５】
選択されたＣＱＩ値は、送信パケット生成部１０４に出力された後、送信データと共に送信パケットが生成される。送信パケットに挿入されたＣＱＩ値は、所定の送信処理が施された後、基地局装置に送信される。
【００５６】
図４を参照するに、基地局装置は、通信端末装置から送信されたＣＱＩを含むパケットを受信し、受信パケットに所定の受信処理を施して復号した受信データを得る。ＣＱＩ抽出部４０１には図３に示すテーブルが格納されており、ＣＱＩ抽出部４０１において受信データに含まれるＣＱＩが抽出される。ＣＱＩは上述したように必要レートとマージンの情報を含んでいる。すなわち、通信端末装置が送信するデータ量と、上りの回線品質が必要レートの示す品質からどれだけよい品質かを表している。抽出されたＣＱＩが示す値が、スケジューラ部４０２に通知される。
【００５７】
スケジューラ部４０２では、ＣＱＩ抽出部４０１から通知されたＣＱＩ値から優先順位を考えてスケジューリングが行われる。例えば、マージンが高いユーザを優先的に割り当てることも可能である。これにより、スケジューラ部４０２は必要レート分のリソースを割り当てればよいので、リソースを効率的に用いたスケジューリングを行うことができる。また、通信品質のみに基づいて伝送レートが決定される場合には、上述したような通信品質を考慮しない必要レートのみが基地局装置に通知されると、通信品質が悪いと判断される可能性があり、優先順位が低くなってしまうおそれがある。しかしながら、マージンが通知されることにより、必要レートの示す通信品質から実際にはどれだけよい通信品質かが分かり、優先順位の低下を回避することができる。例えば、実際の上りの回線品質がよく、送信データ量が少ない場合、必要レートは低いがマージンが多くなるので、優先順位の低下が回避される。このため、通信端末装置からの送信を早期に終了させることができ、また、この通信端末装置をスケジューリングの対象から外すことにより、処理する通信端末装置数を減らすことができる。
【００５８】
このように本発明の実施の形態によれば、通信端末装置が送信するデータ量をＣＱＩに含めることにより、データ量を基地局装置に通知することができる。また、ＣＱＩでマージンを表すことにより、必要レートが示す通信品質とマージンが示す通信品質とで上りの回線品質を概略表すことができるので、基地局装置でスケジューリングを行う際の優先順位を考慮しやすくことができる。これにより、特に、通信品質がよい状態で少ないデータ量を送信する場合、リソースを効率よく使用するようにスケジューリングを行うことができる。
【００５９】
なお、この実施の形態では、バッファに保持できるデータ量に限りがあるので、バッファに保持されたデータ量が所定値を越えたら、ＣＱＩを生成するようにしてもよい。このとき、バッファの許容できるデータ量を超えないようにするために必要なデータ量に対して必要な伝送レートが決定される。
【００６０】
また、本実施の形態では、マージン算出部２０４が、送信可能レートに対応する通信品質から必要レートに対応する通信品質を差し引いた値をマージンに対応させているが、送信可能レートから必要レートを差し引いた値をマージンに対応させてもよい。また、送信可能レートに対応する通信品質ではなく、推定した品質から必要レートに対応する通信品質を差し引いた値をマージンに対応させてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、図３に示すテーブルを用いて説明したが、図５に示すように、伝送レートを示すＩＤのテーブルとマージンを示すＩＤのテーブルとの組み合わせを用いてもよい。
【００６２】
（実施の形態２）
この実施の形態では、通信端末装置が送信するデータの許容遅延時間をＣＱＩに対応させる場合について説明する。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置６００の構成を示すブロック図である。ただし、この図において、図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図６が図１と異なる点は、データ量計数部１０１を許容遅延時間計測部５０１に変更した点である。以下、許容遅延時間とは、送信データを送信するまでに残された時間とする。
【００６４】
許容遅延時間計測部５０１は、送信データが送信待ちで費やした時間から許容遅延時間を計測し、計測した結果をＣＱＩ生成部１０２に出力する。
【００６５】
図７は、本発明の実施の形態２に係るＣＱＩ生成部１０２の内部構成を示すブロック図である。ただし、この図において、図２と共通する部分には図２と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。必要レート決定部７０１では、許容遅延時間計測部５０１で計測された許容遅延時間に基づいて、許容遅延時間がある値よりも短い場合には、その許容遅延時間内で基地局装置が受信することができる伝送レートのうち最も低いレート（必要レート）を決定する。このように必要レートを決定したのは、許容遅延時間がそれほど長くないことを間接的に表すためである。なお、１回の送信で送信可能なデータ量であれば、そのデータ量に基づいた伝送レートを必要レートしてもよい。
【００６６】
ＣＱＩ生成部１０２で生成されたＣＱＩは、送信パケット生成部１０４において送信データと共にパケットに挿入され、パケットが生成される。生成されたパケットは所定の送信処理が施された後、基地局装置に送信される。
【００６７】
本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成は図４と同一であるので、図４を代用して説明する。
【００６８】
基地局装置では、通信端末装置６００から送信されたパケットに所定の受信処理が施され、復号化部４１３において復号化された受信データがＣＱＩ抽出部４０１に出力される。ＣＱＩ抽出部４０１では、受信データに含まれるＣＱＩが抽出される。抽出されたＣＱＩには、要求された伝送レートと実際の通信品質を割り出すためのマージンの情報が含まれている。ＣＱＩ抽出部４０１は、抽出したＣＱＩをスケジューラ部４０２に通知する。
【００６９】
スケジューラ部４０２は、ＣＱＩ抽出部４０１から通知されたＣＱＩをもとに優先順位を考慮して通信端末装置のスケジューリングを行う。これにより、スケジューラ部４０２は必要レート分のリソースを割り当てればよいので、リソースを効率的に用いたスケジューリングを行うことができる。また、通信品質のみに基づいて伝送レートが決定される場合には、実際の通信品質を表していない必要レートのみが基地局装置に通知されると、通信品質が悪いと判断される可能性があり、優先順位が低くなってしまうおそれがある。しかしながら、マージンが通知されることにより、必要レートの示す通信品質から実際にはどれだけよい通信品質かが分かり、優先順位の低下を回避することができる。
【００７０】
このように本発明の実施の形態によれば、通信端末装置が送信するデータの許容遅延時間をＣＱＩを使って間接的に伝えることにより、許容遅延時間を基地局装置に通知することができる。また、ＣＱＩでマージンを表すことにより、必要レートが示す通信品質とマージンが示す通信品質とで上りの回線品質を概略表すことができるので、基地局装置でスケジューリングを行う際の優先順位を維持することができる。これにより、リソースを効率よく使用するようにスケジューリングを行うことができる。
【００７１】
（実施の形態３）
この実施の形態では、マージンの情報に基づいて基地局装置が高いレートを割り当てるスケジューリングを行う場合について説明する。
【００７２】
本発明の実施の形態３に係る基地局装置は図４に示す基地局装置と同一の構成なので、図４を代用して説明する。
【００７３】
基地局装置では、通信端末装置から送信されたパケットに所定の受信処理が施され、復号化部４１３において復号化された受信データがＣＱＩ抽出部４０１に出力される。ＣＱＩ抽出部４０１では、受信データに含まれるＣＱＩが抽出される。抽出されたＣＱＩには、許容遅延時間を考慮した必要レートと実際の通信品質を割り出すためのマージンの情報が含まれている。
【００７４】
しかしながら、実施の形態２のように、必要レートが許容遅延時間に基づいて決定される場合、許容遅延時間に余裕のある送信データがバッファ１０３内に存在する可能性もある。この場合、通信品質はよくても必要レートは低いことも考えられる。
【００７５】
そこで、スケジューラ部４０２は、通信端末装置が通知してきた必要レートではなく、必要レートとマージンとから割り出した実際の品質に応じた高いレートを割り当てることが可能である。
【００７６】
このように本実施の形態では、通信端末装置が許容遅延時間を考慮して必要レートが決定された場合、基地局装置ではマージンを加えた品質で通信可能な伝送レートを割り当てるスケジューリングを行うことができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、ＣＱＩから送信データ量と許容遅延時間とを同時に考慮するようにしてもよい。この場合は送信データ量も考慮していることが示されれば、マージンを加えた品質での伝送レートを使用する必要はないので、送信データ量で決めた要求レートであることを通知する。これにより、基地局装置では、送信データ量と許容遅延時間とを考慮したスケジューリングを行うことができる。
【００７８】
（実施の形態４）
この実施の形態では、最低限必要な伝送レートとマージンとを用いて、許容遅延時間内で通信端末装置が送信すべきデータの送信を完了しなければならないことを基地局装置に通知する場合について説明する。
【００７９】
図８は、本発明の実施の形態４に係る通信端末装置８００の構成を示すブロック図である。ただし、図８が図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。この図において、図１と異なる点は、許容遅延時間計測部５０１を追加した点である。
【００８０】
データ量計数部１０１は、送信データのデータ量を計数し、計数したデータ量をＣＱＩ生成部１０２に出力する。許容遅延時間計測部５０１は、送信データの許容遅延時間を計測し、計測した許容遅延時間をＣＱＩ生成部１０２に出力する。
【００８１】
ＣＱＩ生成部１０２は、データ量計数部１０１から出力されたデータ量と許容遅延時間計測部５０１から出力された許容遅延時間とに基づいて必要レートが決定され、送信無線部１０８から出力された送信電力値に基づいてマージンが決定される。決定された必要レートとマージンとにしたがってＣＱＩが生成される。
【００８２】
図９は、本発明の実施の形態４に係るＣＱＩ生成部１０２の内部構成を示すブロック図である。ただし、図９が図２と共通する部分には図２と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。この図において、必要レート決定部９０１は、送信すべきデータを許容遅延時間内で送信するために必要な最低限の伝送レート（必要レート）を決定し、決定した必要レートをマージン算出部２０４及びＣＱＩ選択部２０５に通知する。例えば、データ量１００ｂｉｔを送信する際の必要レートは、許容遅延時間が短く、１０ｍｓであったとすると、１０ｋｂｐｓとなる。逆に、許容遅延時間に余裕があり、１００ｍｓであったとすると、必要レートは１ｋｂｐｓとなる。この例では、連続して送信する場合の伝送レートを示している。
【００８３】
このように決定された必要レートは、許容遅延時間内でデータの送信を完了するための最低限のレートを表している。これにより、回線状態がよくない場合など、なかなか割り当てられないような場合には遅延が生じてしまう可能性があるが、基地局装置は必要レートに基づいて遅延を回避した割り当てを行うことができる。
【００８４】
なお、本実施の形態における必要レートは、送信データ量又はある許容遅延時間内のデータがあることに基づいていない。そのため、送信データ量又はある許容遅延時間内のデータがあること、あるいは本実施の形態のような場合にはこれらを示す信号を加えることで区別することが可能である。
【００８５】
このように本実施の形態によれば、通信端末装置が許容遅延時間内でデータの送信を完了するための最低限のレートを基地局装置に通知することにより、基地局装置はそのレートに基づいて割り当てを行うことができるので、なかなか割り当てられないような場合でも、遅延を回避した割り当てを行うことができる。
【００８６】
上記各実施の形態では、ＣＱＩとしてデータレートとマージンの組み合わせを用いて説明したが、要するに、通信端末装置がデータの情報に基づいた最低限必要な伝送レートと通信品質に基づいた最大限可能な伝送レートとを表す情報であればよい。通信品質に基づいた最大限可能な伝送レートは、通信品質を表す情報であってもよく、ＣＱＩとして組み合わせる内容は様々考えられる。
【００８７】
また、上記各実施の形態では、データ量と許容遅延時間について述べてきたが、本発明はこれに限らず、データの特徴を表す情報、例えば、ＱｏＳ(Quality of Service)の情報を考慮してＣＱＩを決定することも可能である。
【００８８】
また、上記各実施の形態で、マージンの示す内容が、単に早く送信したいということだけであれば、マージンではなく、早く送りたいという信号を用いることも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
上り回線のパケット通信において、通信端末装置が送信するべきデータに必要な最低限の伝送レートを決定し、決定した伝送レートの情報と共に通信品質を表す情報を基地局装置に通知し、通知された情報に基づいて基地局装置がスケジューリングを行うことにより、通信端末装置が送信するデータ情報を考慮することができ、リソースを効率よく用いたスケジューリングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る通信端末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ＣＱＩ生成部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１におけるＣＱＩ値それぞれが対応する情報を示した表図
【図４】本発明の実施の形態１、２及び３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１におけるＣＱＩ値それぞれが対応する情報を示した表図
【図６】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係るＣＱＩ生成部の内部構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態４に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４に係るＣＱＩ生成部の内部構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１データ量計数部
１０２ＣＱＩ生成部
１０３、４０４バッファ
１０４、４０５送信パケット生成部
１０５、４０６符号化部
１０６、４０７変調部
１０７、４０８拡散部
１０８、４０９送信無線部
１０９、４１０受信無線部
１１０、４１１逆拡散部
１１１、４１２復調部
１１２、４１３復号化部
１１３報告値抽出部
２０１回線品質推定部
２０２送信可能レート決定部
２０３、７０１、９０１必要レート決定部
２０４マージン算出部
２０５ＣＱＩ選択部
４０１ＣＱＩ抽出部
４０２スケジューラ部
４０３ＭＣＳ割り当て部
５０１許容遅延時間計測部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio communication system, a communication terminal apparatus, a base station apparatus, and a control information notification method, and is suitable for application to, for example, a notification means such as quality information on the uplink.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) is known as a technique for transmitting packet data at high speed in the downlink. In HSDPA, one physical channel is shared by a plurality of communication terminal devices by time division and used. For this reason, the base station determines to which communication terminal apparatus the information is transmitted at a certain time (hereinafter referred to as “scheduling”) (for example, see Non-Patent Document 1).
[0003]
Scheduling is performed based on the amount of data to be transmitted from the base station apparatus to the communication terminal apparatus, allowable delay time, communication quality, and the like. For example, when there is a communication terminal apparatus with a large amount of data to be transmitted or when there is a communication terminal apparatus with a short allowable delay time, it is conceivable to increase the number of codes to be allocated and the frequency thereof. In addition, it is conceivable to control the determination of the transmission rate in order to reduce the error rate, or to allocate more to communication terminal apparatuses with good communication quality in order to improve the throughput. Thus, the base station apparatus determines to which communication terminal apparatus information is preferentially transmitted.
[0004]
On the other hand, packet data transmission techniques in the uplink are also being studied, and it is considered that one physical channel is shared by a plurality of communication terminal apparatuses by time multiplexing or code multiplexing, as in the downlink. For this reason, it is necessary to assign which communication terminal apparatus transmits, and this assignment, that is, scheduling is performed on communication quality or the like (for example, information on transmission power under transmission power control or CQI (Channel Quality Indicator)). Based on this, the base station apparatus determines.
[0005]
The determined scheduling information is transmitted to each communication terminal apparatus in communication, and the communication terminal apparatus transmits packet data to the base station apparatus based on the transmitted scheduling information.
[0006]
[Non-Patent Document 1]
Supervised by Keiji Tachikawa, “W-CDMA mobile communication system” Maruzen Co., Ltd., June 25, 2001, p. 403
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, in uplink packet communication, unless the base station apparatus is notified of the amount of data to be transmitted by the communication terminal apparatus and the allowable delay time (hereinafter collectively referred to as “data information”), the base station apparatus Has a problem that it cannot recognize data information. For this reason, unless the data information is notified, the base station apparatus cannot perform scheduling in consideration of the data information. For example, when scheduling is performed based on communication quality, a large amount of resources may be allocated because communication quality is good even though the amount of data to be transmitted by the communication terminal device is small, and resources are efficiently allocated. It may not be used. As a result, there is a risk that throughput may be reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a radio communication system, a base station apparatus, a communication terminal apparatus, and a control information notification method for performing scheduling using resources efficiently in uplink packet communication. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the wireless communication system of the present invention Send The lowest transmission rate required to transmit data based on the nature of the data to be transmitted Is the required rate Decide With the necessary rate determination means , Transmittable rate determining means for determining a transmittable rate that is a feasible transmission rate based on uplink channel quality, and surplus quality that calculates a surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate A calculation means; The required rack And the above Surplus quality When Represents indicator To the base station device Sending means to , A communication terminal device having Transmitted from the communication terminal device indicator To schedule based on A base station apparatus having scheduling means; , With Take the configuration.
[0010]
According to this configuration, since the base station apparatus performs scheduling based on the lowest transmission rate determined by the communication terminal apparatus, it is possible to perform scheduling using resources efficiently based on the notified data information. .
[0011]
The communication terminal device according to the present invention has the lowest transmission rate among the transmission rates necessary for transmitting data based on the nature of the data to be transmitted. Is the required rate A necessary rate determining means for determining Transmittable rate determining means for determining a transmittable rate that is a feasible transmission rate based on uplink channel quality, and surplus quality that calculates a surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate Calculation means and the necessary Leh And the above Surplus quality When Represents indicator And a transmission means for transmitting to the base station apparatus.
[0012]
According to this configuration, the nature of data to be transmitted by the communication terminal apparatus can be made to correspond to the information of the transmission rate and notified to the base station apparatus together with the information indicating the channel quality.
[0013]
In the communication terminal apparatus of the present invention, the necessary rate determining means is based on the data amount of data to be transmitted. The need The structure which determines a rate is taken.
[0014]
According to this configuration, the data amount of data to be transmitted by the communication terminal apparatus can be notified to the base station apparatus in association with the transmission rate information.
[0015]
In the communication terminal device according to the present invention, when the necessary rate determining means has an allowable delay time of data to be transmitted that is less than a predetermined value, The need The structure which determines a rate is taken.
[0016]
According to this configuration, it is possible to notify the base station apparatus of the allowable delay time of data to be transmitted by the communication terminal apparatus in association with the transmission rate information.
[0017]
The communication terminal apparatus according to the present invention employs a configuration in which the necessary rate determining means determines a transmission rate necessary for completing data transmission within an allowable delay time of data to be transmitted.
[0018]
According to this configuration, by notifying the base station apparatus of information on the transmission rate necessary for completing the transmission of data within the allowable delay time, it is difficult to assign in scheduling at the base station apparatus, resulting in a delay. Even in such a case, the delay can be avoided.
[0019]
The base station apparatus of the present invention is transmitted from any one of the communication terminal apparatuses configured as described above. The need Rate and Said Surplus quality When Represents indicator A configuration including scheduling means for performing scheduling based on the above is adopted.
[0020]
According to this configuration, the base station apparatus performs scheduling based on the information on the transmission rate transmitted from the communication terminal apparatus and the information indicating the surplus quality, and thus efficiently based on the priority order considering the communication quality. Resources can be used.
[0021]
In the base station apparatus of the present invention, the scheduling means is transmitted from a communication terminal apparatus. The indicator On the basis of the, The need A configuration is adopted in which scheduling for allocating a high transmission rate exceeding the rate is performed.
[0022]
According to this configuration, it is possible to perform resource allocation corresponding to the maximum possible transmission rate based on communication quality, instead of performing resource allocation corresponding to the transmission rate requested from the communication terminal device.
[0023]
According to the control information notification method of the present invention, the communication terminal apparatus uses the lowest transmission rate among the transmission rates necessary for transmitting data based on the nature of data to be transmitted. Is the required rate A necessary rate determination step to determine Transmittable rate determining means for determining a transmittable rate that is a feasible transmission rate based on uplink channel quality, and surplus quality that calculates a surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate Calculation means and the necessary Leh And the above Surplus quality When Represents indicator Transmitting to the base station device, the base station device is transmitted from the communication terminal device indicator And a scheduling step for performing scheduling based on the above.
[0024]
According to this method, since the base station apparatus performs scheduling based on the lowest transmission rate determined by the communication terminal apparatus, scheduling using resources efficiently can be performed based on the notified data information. .
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The gist of the present invention is to determine a minimum transmission rate necessary for data to be transmitted by a communication terminal device in uplink packet communication, and to transmit information indicating the surplus quality to the base station device together with information on the determined transmission rate. And the base station apparatus performs scheduling based on the notified information. Thereby, the data information transmitted by the communication terminal device can be taken into consideration, and scheduling using resources efficiently can be performed. In the embodiment of the present invention, the communication terminal apparatus notifies the base station apparatus of the transmission rate information and the surplus quality information using CQI. However, the present invention is not limited to this, and the CQI is not limited thereto. Notification may be made using information instead of.
[0026]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of communication terminal apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In this figure, first, the transmission system will be described.
[0027]
The data amount counting unit 101 counts the data amount of transmission data and notifies the CQI generating unit 102 of the counted data amount.
[0028]
The CQI generation unit 102 determines a CQI (Channel Quality Indicator) in consideration of the data amount of transmission data notified from the data amount counting unit 101 and the transmission power value notified from the transmission radio unit 108 described later. The CQI represents a transmission rate reflecting communication quality, and several transmission rates can be represented by a combination of the number of used codes, a modulation scheme, a coding rate, and the like. That is, the communication terminal apparatus estimates the uplink quality based on the transmission power of the uplink control channel whose transmission power is controlled, and notifies the base station apparatus using the CQI of the transmission rate that can be transmitted with the estimated channel quality. Is. The channel quality estimation is not limited to this, and any channel quality can be estimated.
[0029]
In the CQI according to the present embodiment, the transmission rate and the amount of data to be transmitted are associated with each CQI value, and a table that is a correspondence table is held in the CQI generation unit. The CQI generation unit 102 determines a CQI value based on this table, and outputs the determined CQI value to the transmission packet generation unit 104. Details of the CQI generation unit 102 will be described later.
[0030]
The buffer 103 temporarily holds the input transmission data, and outputs the held data to the transmission packet generation unit 104 based on scheduling information output from a report value extraction unit 113 described later. The transmission packet generation unit 104 is configured from the transmission data output from the buffer 103 as a transmission packet transmission unit, and then outputs the transmission packet to the encoding unit 105. Similarly, the CQI value output from the CQI generation unit 102 is output to the encoding unit 105 after being configured to be transmitted.
[0031]
The transmission data output from the transmission packet generation unit 104 is encoded by the encoding unit 105 and then subjected to modulation processing by the modulation unit 106. The modulated transmission data is output to spreading section 107. Here, the encoding unit 105 and the modulation unit 106 are respectively subjected to encoding processing and modulation processing at the encoding rate and modulation scheme indicated by the MCS allocation information output from the report value extraction unit 113 described later.
[0032]
The spreading unit 107 spreads the transmission data output from the modulation unit 106. The spread transmission data is output to the transmission radio section 108, subjected to predetermined radio processing (such as up-conversion and D / A conversion), and then transmitted to the base station apparatus via the antenna AN. In addition, the CQI generating unit 102 is notified of the value of the transmission power for which the transmission power of the control channel processed by the wireless transmission unit 108 is controlled.
[0033]
Next, the reception system of communication terminal apparatus 100 will be described. Communication terminal apparatus 100 receives signal transmitted from the base station apparatus by reception radio section 109 via antenna AN. Reception radio section 109 performs predetermined radio processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) on a signal (received signal) received via antenna AN. The signal after the radio processing is output to despreading section 110. Despreading section 110 despreads the reception signal output from reception radio section 109 using a spreading code, and demodulation section 111 demodulates the signal after despreading. The demodulated received signal is output to decoding section 112. Decoding section 112 decodes the reception signal demodulated by demodulation section 111 and outputs the decoded signal to report value extraction section 113.
[0034]
Report value extraction section 113 extracts the report value notified from the base station apparatus from the decoded received data. The extracted report value includes scheduling information and MCS allocation information. The scheduling information is output to the buffer 103, and the MCS allocation information is output to the encoding unit 105 and the modulation unit 106. Here, the scheduling information is information indicating permission to transmit packet data to the communication terminal apparatus. Further, the MCS allocation information is information for determining a coding rate and a modulation scheme. Here, the MCS allocation information is described as information for determining a modulation scheme and a coding rate, but the present invention is not limited to this, and any parameter relating to a transmission rate determined by the base station apparatus may be used.
[0035]
Next, details of the CQI generation unit 102 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of CQI generating section 102 according to Embodiment 1 of the present invention. In this figure, channel quality estimation section 201 estimates uplink quality based on the transmission power value notified from transmission radio section 108, and notifies estimation result to transmittable rate determination section 202.
[0036]
The transmittable rate determining unit 202 determines a transmission rate that can be realized with the uplink quality estimated by the channel quality estimating unit 201. That is, if the line quality is good, the transmission rate can be increased, and if the line quality is bad, the transmission rate needs to be lowered. From this, it can be said that the transmission rate and the line quality generally correspond. Here, the maximum transmission rate is determined among transmission rates that are equal to or lower than a predetermined error rate. Note that the determined transmission rate is determined from among the transmission rates set in communication terminal apparatus 100, and thus the determined transmission rate roughly represents the line quality. The determined transmittable rate is notified to the margin calculating unit 204.
[0037]
The necessary rate determining unit 203 determines a necessary transmission rate for the data amount waiting for transmission output from the data amount counting unit 101. That is, when transmitting data with a large amount of data, if it is transmitted at a low transmission rate, it takes a long time to complete transmission. Therefore, it is more efficient to transmit at a high transmission rate at which transmission is possible. Further, if data with a small amount of data is transmitted at a higher transmission rate than necessary, a large amount of resources are required, leading to a decrease in throughput. The necessary rate determining unit 203 also determines the necessary rate from the transmission rates set in the communication terminal apparatus 100 as with the transmittable rate determining unit 202. The determined necessary rate is notified to the margin calculation unit 204.
[0038]
The margin calculation unit 204 determines whether the necessary rate determined based on the amount of data to be transmitted is equal to or lower than the transmittable rate determined based on the line quality. If the required rate is less than or equal to the transmittable rate, calculate the difference obtained by subtracting the communication quality corresponding to the required rate from the communication quality corresponding to the transmittable rate, that is, how much margin is available for the surplus quality. . The calculated margin is notified to the CQI selector. In the present embodiment, when the required rate exceeds the transmittable rate, only the transmittable rate is notified to the base station apparatus, and therefore no margin is calculated.
[0039]
The CQI selection unit 205 has a table as shown in FIG. 3, and the base station apparatus also has the same table. In this table, CQI values are set to 0 to 34, and the number of codes, modulation scheme, coding rate, and margin are associated with each CQI value. The CQI selection unit 205 selects a CQI based on the necessary rate notified from the necessary rate determination unit 203 and the margin notified from the margin calculation unit 204. Here, since the selected CQI includes information of a necessary rate and a margin, the actual channel quality of communication terminal apparatus 100 can be roughly represented from the communication quality indicated by these. Here, the value of the margin indicates how much the actual quality is higher than the rate at which transmission is possible (surplus quality).
The selected CQI value is output to transmission packet generation section 104.
[0040]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of base station apparatus 400 according to Embodiment 1 of the present invention. In this figure, first, the transmission system will be described.
[0041]
The CQI extraction unit 401 has the table shown in FIG. 3, and extracts the CQI from the reception data decoded by the decoding unit 413 described later. In the table of FIG. 3, the communication quality improves as the CQI value goes from 0 to 34, and the priority assigned by the scheduler unit 402 described later increases as the CQI value increases.
[0042]
CQI extraction section 401 extracts CQI from the received signal, and outputs the extracted CQI to scheduler section 402 and MCS allocation section 403.
[0043]
Based on the CQI of communication terminal apparatus 100 output from CQI extraction section 401, scheduler section 402 performs scheduling with priority given to the margin value. Information indicating the contents of scheduling, that is, information indicating which communication terminal apparatus is permitted to transmit is output to transmission packet generation section 405.
[0044]
Based on the CQI notified from the CQI extraction unit 401, the MCS allocation unit 403 allocates a modulation scheme and a coding rate (MCS) to each communication terminal apparatus. The MCS allocation result of the communication terminal device permitted to transmit by the scheduler unit 402 is output to the transmission packet generation unit 405, the demodulation unit 412, and the decoding unit 413. Note that not all communication terminal apparatuses are assigned MCS, and the resource usage varies depending on the assigned MCS, so information is exchanged between the scheduler unit 402 and the MCS assigning unit 403.
[0045]
The buffer 404 temporarily holds the input transmission data and then outputs it to the transmission packet generation unit 405. The transmission packet generation unit 405 generates a transmission packet using the transmission data output from the buffer 404 and the information output from the scheduler unit 402 and the MCS allocation unit 403, and then outputs the transmission packet to the encoding unit 406.
[0046]
The transmission data output from the transmission packet generation unit 405 is encoded by the encoding unit 406 and then subjected to modulation processing by the modulation unit 407. The modulated transmission data is output to spreading section 408. Spreading section 408 spreads the transmission data output from modulation section 407 using a spreading code assigned to the communication terminal device. The spread transmission data is output to the transmission radio section 409, subjected to predetermined radio processing (up-conversion, D / A conversion, etc.), and then transmitted to the communication terminal apparatus via the antenna AN.
[0047]
Next, the receiving system will be described. Base station apparatus 400 receives a signal transmitted from a communication terminal apparatus by reception radio section 410 via antenna AN. Reception radio section 410 performs predetermined radio processing (down-conversion, A / D conversion, etc.) on a signal (received signal) received via antenna AN. The signal after the radio processing is output to the despreading unit 411.
[0048]
Despreading section 411 despreads the received signal output from reception radio section 410 using a spreading code, and demodulation section 412 demodulates the signal after despreading. The demodulated received signal is output to decoding section 413. The decoding unit 413 decodes the reception signal demodulated by the demodulation unit 412 to obtain reception data. Also, the decoded received signal is output to CQI extraction section 401. Here, demodulation section 412 and decoding section 413 perform demodulation and decoding, respectively, according to the allocation result in MCS allocation section 403.
[0049]
Next, operations of communication terminal apparatus 100 and base station apparatus 400 having the above configurations will be described. Referring to FIG. 2, in communication terminal apparatus 100, data amount counting section 101 counts the amount of data transmitted to base station apparatus 400, and notifies CQI generating section 102 of the counted data amount. Further, the CQI generation unit 102 is notified of the transmission power value of the signal processed by the transmission radio unit 108. CQI generation section 102 generates CQI to be notified to the base station apparatus based on the data amount and the transmission power value. Hereinafter, the operation of the CQI generation unit 102 will be described in detail.
[0050]
The channel quality estimation unit 201 estimates uplink channel quality based on the transmission power value of the uplink control channel subjected to transmission power control, and notifies the transmittable rate determination unit 202 of the estimated channel quality information.
[0051]
Transmittable rate determining section 202 determines the maximum transmission rate among transmittable transmission rates based on the estimated uplink channel quality. The determined transmittable rate is notified to the margin calculating unit 204.
[0052]
The necessary rate determining unit 203 determines a transmission rate required for transmission based on the data amount counted by the data amount counting unit 101. That is, the necessary rate reflects the data amount of transmission data.
[0053]
The margin calculation unit 204 determines whether the necessary rate is equal to or less than the transmittable rate. When the necessary rate is equal to or lower than the transmittable rate, the excess of the channel quality estimation value with respect to the necessary rate is calculated as a margin. That is, this margin corresponds to a difference obtained by subtracting the communication quality corresponding to the transmittable rate from the communication quality corresponding to the necessary rate. When the necessary rate exceeds the transmittable rate, only the transmittable rate is notified to the base station apparatus, and no margin is calculated.
[0054]
The CQI selection unit 205 selects a CQI value based on the table shown in FIG. 3 from the necessary rate notified from the necessary rate calculation unit 203 and the margin notified from the margin calculation unit 204. For example, referring to FIG. 3, if the required rate is a transmission rate indicating “15” as the CQI value and the margin is −2 [dB], the CQI value “17” is selected. The necessary rate represents the minimum rate at which the amount of data transmitted by the communication terminal apparatus can be transmitted, and the margin represents how much the uplink channel quality is better than the quality indicated by the necessary rate. Thereby, the information on the necessary rate and the margin generally represents the actual line quality in the communication terminal apparatus 100.
[0055]
After the selected CQI value is output to the transmission packet generation unit 104, a transmission packet is generated together with the transmission data. The CQI value inserted in the transmission packet is transmitted to the base station apparatus after a predetermined transmission process is performed.
[0056]
Referring to FIG. 4, the base station apparatus receives a packet including CQI transmitted from the communication terminal apparatus, performs predetermined reception processing on the received packet, and obtains received data that is decoded. The CQI extraction unit 401 stores the table shown in FIG. 3, and the CQI extraction unit 401 extracts the CQI included in the received data. The CQI includes necessary rate and margin information as described above. That is, it represents the amount of data transmitted by the communication terminal device and how much the uplink channel quality is better than the quality indicated by the required rate. The scheduler unit 402 is notified of the value indicated by the extracted CQI.
[0057]
The scheduler unit 402 performs scheduling in consideration of the priority order from the CQI value notified from the CQI extracting unit 401. For example, a user with a high margin can be preferentially assigned. As a result, the scheduler unit 402 only needs to allocate resources for the necessary rate, and therefore can perform scheduling using resources efficiently. In addition, when the transmission rate is determined based only on the communication quality, if only the necessary rate that does not consider the communication quality as described above is notified to the base station apparatus, the communication quality may be determined to be poor. There is a risk that the priority will be lowered. However, by notifying the margin, it is possible to know how much communication quality is actually obtained from the communication quality indicated by the necessary rate, and it is possible to avoid a decrease in priority. For example, when the actual uplink channel quality is good and the amount of transmission data is small, the necessary rate is low but the margin is large, so that a decrease in priority is avoided. For this reason, transmission from the communication terminal apparatus can be terminated at an early stage, and the number of communication terminal apparatuses to be processed can be reduced by excluding this communication terminal apparatus from scheduling targets.
[0058]
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to notify the base station apparatus of the data amount by including the data amount transmitted by the communication terminal apparatus in the CQI. Moreover, since the uplink channel quality can be roughly represented by the communication quality indicated by the necessary rate and the communication quality indicated by the margin by expressing the margin by CQI, the priority when scheduling is performed in the base station apparatus is considered. Can be easy. Thereby, in particular, when a small amount of data is transmitted in a state where the communication quality is good, scheduling can be performed so as to use resources efficiently.
[0059]
In this embodiment, since the amount of data that can be held in the buffer is limited, the CQI may be generated when the amount of data held in the buffer exceeds a predetermined value. At this time, a necessary transmission rate is determined with respect to a data amount necessary to avoid exceeding the allowable data amount of the buffer.
[0060]
In the present embodiment, the margin calculation unit 204 associates a value obtained by subtracting the communication quality corresponding to the necessary rate from the communication quality corresponding to the transmittable rate with the margin. The subtracted value may correspond to the margin. Further, instead of the communication quality corresponding to the transmittable rate, a value obtained by subtracting the communication quality corresponding to the necessary rate from the estimated quality may be associated with the margin.
[0061]
Further, although the present embodiment has been described using the table shown in FIG. 3, as shown in FIG. 5, a combination of an ID table indicating a transmission rate and an ID table indicating a margin may be used.
[0062]
(Embodiment 2)
In this embodiment, a case will be described in which the allowable delay time of data transmitted by a communication terminal apparatus is made to correspond to CQI.
[0063]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of communication terminal apparatus 600 according to Embodiment 2 of the present invention. However, in this figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are given to portions common to those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 6 differs from FIG. 1 in that the data amount counting unit 101 is changed to an allowable delay time measuring unit 501. Hereinafter, the allowable delay time is the time remaining until transmission data is transmitted.
[0064]
The allowable delay time measuring unit 501 measures the allowable delay time from the time spent for transmission data waiting for transmission, and outputs the measured result to the CQI generating unit 102.
[0065]
FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of CQI generating section 102 according to Embodiment 2 of the present invention. However, in this figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 are assigned to portions common to those in FIG. 2, and detailed description thereof will be omitted. In the necessary rate determining unit 701, based on the allowable delay time measured by the allowable delay time measuring unit 501, if the allowable delay time is shorter than a certain value, the base station apparatus receives within the allowable delay time. The lowest transmission rate (necessary rate) is determined. The reason for determining the necessary rate in this way is to indirectly indicate that the allowable delay time is not so long. In addition, as long as the data amount can be transmitted by one transmission, the transmission rate based on the data amount may be set to a necessary rate.
[0066]
The CQI generated by the CQI generation unit 102 is inserted into the packet together with the transmission data in the transmission packet generation unit 104, and a packet is generated. The generated packet is subjected to a predetermined transmission process and then transmitted to the base station apparatus.
[0067]
Since the configuration of the base station apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of FIG. 4, description will be made with reference to FIG.
[0068]
In the base station apparatus, a predetermined reception process is performed on the packet transmitted from communication terminal apparatus 600, and the reception data decoded by decoding section 413 is output to CQI extracting section 401. The CQI extraction unit 401 extracts CQI included in the received data. The extracted CQI includes margin information for determining the requested transmission rate and actual communication quality. The CQI extraction unit 401 notifies the scheduler unit 402 of the extracted CQI.
[0069]
The scheduler unit 402 performs scheduling of the communication terminal apparatus in consideration of the priority order based on the CQI notified from the CQI extraction unit 401. As a result, the scheduler unit 402 only needs to allocate resources for the necessary rate, and therefore can perform scheduling using resources efficiently. In addition, when the transmission rate is determined based only on the communication quality, if only the necessary rate that does not represent the actual communication quality is notified to the base station apparatus, there is a possibility that the communication quality is determined to be poor. Yes, there is a risk of lowering the priority. However, by notifying the margin, it is possible to know how much communication quality is actually obtained from the communication quality indicated by the necessary rate, and it is possible to avoid a decrease in priority.
[0070]
Thus, according to the embodiment of the present invention, the allowable delay time can be notified to the base station apparatus by indirectly transmitting the allowable delay time of the data transmitted by the communication terminal apparatus using the CQI. Also, by expressing the margin by CQI, the uplink channel quality can be roughly expressed by the communication quality indicated by the necessary rate and the communication quality indicated by the margin, so that the priority order when performing scheduling in the base station apparatus is maintained. be able to. Thereby, scheduling can be performed so as to use resources efficiently.
[0071]
(Embodiment 3)
In this embodiment, a case will be described in which the base station apparatus performs scheduling for assigning a high rate based on margin information.
[0072]
Since the base station apparatus according to Embodiment 3 of the present invention has the same configuration as that of the base station apparatus shown in FIG. 4, description will be made with reference to FIG.
[0073]
In the base station apparatus, a predetermined reception process is performed on the packet transmitted from the communication terminal apparatus, and the reception data decoded by the decoding unit 413 is output to the CQI extraction unit 401. The CQI extraction unit 401 extracts CQI included in the received data. The extracted CQI includes margin information for determining the necessary rate considering the allowable delay time and the actual communication quality.
[0074]
However, when the required rate is determined based on the allowable delay time as in the second embodiment, there is a possibility that transmission data having a margin for the allowable delay time exists in the buffer 103. In this case, the necessary rate may be low even though the communication quality is good.
[0075]
Therefore, the scheduler unit 402 can assign a high rate according to the actual quality calculated from the necessary rate and the margin, not the necessary rate notified by the communication terminal device.
[0076]
As described above, in the present embodiment, when the communication terminal apparatus determines the necessary rate in consideration of the allowable delay time, the base station apparatus may perform scheduling for allocating a transmission rate capable of communication with a quality including a margin. it can.
[0077]
In the present embodiment, the transmission data amount and the allowable delay time may be considered simultaneously from the CQI. In this case, if it is indicated that the amount of transmission data is also taken into account, it is not necessary to use a transmission rate with a quality including a margin, so that the request rate determined by the amount of transmission data is notified. Thereby, the base station apparatus can perform scheduling in consideration of the transmission data amount and the allowable delay time.
[0078]
(Embodiment 4)
In this embodiment, a case in which the base station apparatus is notified that the transmission of data to be transmitted by the communication terminal apparatus must be completed within the allowable delay time using the minimum necessary transmission rate and margin. explain.
[0079]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of communication terminal apparatus 800 according to Embodiment 4 of the present invention. However, the parts in FIG. 8 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this figure, the point different from FIG. 1 is that an allowable delay time measuring unit 501 is added.
[0080]
The data amount counting unit 101 counts the data amount of the transmission data and outputs the counted data amount to the CQI generating unit 102. The allowable delay time measurement unit 501 measures the allowable delay time of transmission data and outputs the measured allowable delay time to the CQI generation unit 102.
[0081]
The CQI generating unit 102 determines the necessary rate based on the data amount output from the data amount counting unit 101 and the allowable delay time output from the allowable delay time measuring unit 501, and the transmission output from the transmission radio unit 108 A margin is determined based on the power value. A CQI is generated according to the determined necessary rate and margin.
[0082]
FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of CQI generating section 102 according to Embodiment 4 of the present invention. However, the parts in FIG. 9 that are the same as those in FIG. 2 are assigned the same reference numerals as those in FIG. In this figure, a necessary rate determining unit 901 determines a minimum transmission rate (necessary rate) necessary for transmitting data to be transmitted within an allowable delay time, and uses the determined necessary rate as a margin calculating unit 204 and The CQI selection unit 205 is notified. For example, the required rate when transmitting the data amount of 100 bits is 10 kbps if the allowable delay time is short and 10 ms. On the other hand, if the allowable delay time has a margin and is 100 ms, the required rate is 1 kbps. In this example, the transmission rate in the case of continuous transmission is shown.
[0083]
The necessary rate determined in this way represents the minimum rate for completing the transmission of data within the allowable delay time. As a result, there is a possibility that a delay may occur when it is difficult to assign, such as when the line condition is poor, but the base station apparatus can perform assignment avoiding the delay based on the required rate. .
[0084]
The necessary rate in this embodiment is not based on the amount of transmission data or the presence of data within a certain allowable delay time. Therefore, it is possible to distinguish the presence of the transmission data amount or the data within a certain allowable delay time, or by adding a signal indicating these in the case of this embodiment.
[0085]
As described above, according to the present embodiment, the base station apparatus notifies the base station apparatus of the minimum rate for completing data transmission within the allowable delay time. Therefore, even when it is difficult to allocate, it is possible to perform allocation avoiding delay.
[0086]
In each of the above embodiments, the combination of the data rate and the margin has been described as the CQI. In short, however, the communication terminal apparatus can perform the maximum possible transmission rate based on the data information and the minimum required transmission rate based on the communication quality. Any information indicating the transmission rate may be used. The maximum possible transmission rate based on the communication quality may be information indicating the communication quality, and various contents to be combined as CQI can be considered.
[0087]
In each of the above embodiments, the data amount and the allowable delay time have been described. However, the present invention is not limited to this, and information representing data characteristics, for example, QoS (Quality of Service) information is considered. It is also possible to determine the CQI.
[0088]
Further, in each of the above embodiments, if the content indicated by the margin is simply to transmit early, it is possible to use a signal to transmit early instead of the margin.
[0089]
【The invention's effect】
In uplink packet communication, the minimum transmission rate necessary for data to be transmitted by the communication terminal apparatus is determined, and information indicating the communication quality is notified to the base station apparatus together with the determined transmission rate information. When the base station apparatus performs scheduling based on the information, data information transmitted by the communication terminal apparatus can be taken into consideration, and scheduling using resources efficiently can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a CQI generation unit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a table showing information corresponding to each CQI value in Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiments 1, 2, and 3 of the present invention.
FIG. 5 is a table showing information corresponding to each CQI value in Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of a CQI generation unit according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of a CQI generating unit according to Embodiment 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Data amount counter
102 CQI generator
103, 404 buffer
104, 405 Transmission packet generator
105, 406 coding unit
106, 407 Modulator
107,408 Diffusion part
108, 409 Transmitting radio section
109, 410 Reception radio section
110, 411 Despreading part
111, 412 demodulator
112, 413 Decoding unit
113 Report value extractor
201 Channel quality estimation unit
202 Transmittable rate determining unit
203, 701, 901 Required rate determination unit
204 Margin calculator
205 CQI selector
401 CQI extraction unit
402 Scheduler section
403 MCS allocation unit
501 Allowable delay time measurement unit

Claims

Necessary rate determining means for determining a necessary rate which is the lowest transmission rate among transmission rates necessary for transmitting data based on the nature of data to be transmitted;
A transmittable rate determining means for determining a transmittable rate, which is a feasible transmission rate, based on uplink channel quality;
Surplus quality calculating means for calculating surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate;
Transmitting means for transmitting an indicator representing the said excess quality and the required rate to the base station apparatus,
A communication terminal device having
A base station device having scheduling means for performing scheduling based on the indicator transmitted from the communication terminal device;
A wireless communication system comprising:

Necessary rate determining means for determining a necessary rate which is the lowest transmission rate among transmission rates necessary for transmitting data based on the nature of data to be transmitted;
A transmittable rate determining means for determining a transmittable rate, which is a feasible transmission rate, based on uplink channel quality;
Surplus quality calculating means for calculating surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate;
Transmitting means for transmitting an indicator representing the said excess quality and the required rate to the base station apparatus,
A communication terminal device comprising:

The required rate determining means, based on the amount of data to be transmitted, the communication terminal apparatus according to claim 2 for determining the necessary rate.

The required rate determining means, when the allowable delay time of the data to be transmitted is less than a predetermined value, the communication terminal apparatus according to claim 2 for determining the necessary rate.

The communication terminal apparatus according to claim 2, wherein the necessary rate determining means determines a transmission rate necessary for completing data transmission within an allowable delay time of data to be transmitted.

The base station apparatus comprising a scheduling means for scheduling based on the indicator representing the said excess quality and the required rate, which is transmitted from the communication terminal apparatus according to any one of the preceding claims 2.

The base station apparatus according to claim 6, wherein the scheduling section performs scheduling for assigning a high transmission rate exceeding the necessary rate based on the indicator transmitted from a communication terminal apparatus.

The communication terminal apparatus determines a necessary rate that is the lowest transmission rate among transmission rates necessary for transmitting data based on the nature of data to be transmitted; and
A transmittable rate determining means for determining a transmittable rate, which is a feasible transmission rate, based on uplink channel quality;
Surplus quality calculating means for calculating surplus quality that is a quality difference between the necessary rate and the transmittable rate;
A transmission step of transmitting the indicator representing the said excess quality and the required rate to the base station apparatus,
The base station apparatus performs scheduling based on the indicator transmitted from the communication terminal apparatus;
A control information notification method comprising: