JP4506360B2

JP4506360B2 - 移動局

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Publication number: JP4506360B2
Application number: JP2004254954A
Authority: JP
Inventors: 秀一村田; 昭英音成; 由佳洗川; 純一新見; 篤田中; 貴宏松崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: US7783327B2; EP1628430A2; JP2006086550A; EP1628430B1; EP1628430A3; US20060035664A1

Description

本発明は、移動局に関し、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式を採用した移動無線通信システムにおける移動局に関する。

現在、３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Project）で、第３世代移動通信システムの１つの方式であるＷ−ＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）方式の標準化が進められている。そして、標準化のテーマの１つとして下りリンクで最大約１４Ｍｂｐｓの伝送速度を提供するＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が規定されている。

ＨＳＤＰＡは、適応符号化変調方式（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）を採用しており、例えば、ＱＰＳＫ変調方式(QPSK modulation scheme)と１６値ＱＡＭ方式(16 QAM scheme)とを基地局、移動局間の無線環境に応じて適応的に切りかえることを特徴としている。

また、ＨＳＤＰＡは、Ｈ−ＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）方式を採用している。Ｈ−ＡＲＱでは、移動局は基地局からの受信データについて誤りを検出した場合に、当該基地局に対して再送要求を行う。この再送要求を受信した基地局は、データの再送を行うので、移動局は、既に受信済みのデータと、再送された受信データとの双方を用いて誤り訂正復号化を行う。このようにＨ−ＡＲＱでは、誤りがあっても既に受信したデータを有効に利用することで、誤り訂正復号の利得を高め、再送回数を抑えている。

ＨＳＤＰＡに用いられる主な無線チャネルは、ＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control Channel）、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。

ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、双方とも下り方向（即ち、基地局から移動局への方向であるダウンリンク）の共通チャネル（shared channel）であり、ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨにて送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。言い換えれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してデータの送信が行われることを通知（予告）するチャネルである。

各種パラメータとしては、例えば、どの変調方式を用いてＨＳ−ＰＤＳＣＨによりデータを送信するかを示す変調方式情報や、拡散符号(spreading code)の割当て数（コード数）、送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報が挙げられる。

一方、ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、上り方向（即ち、移動局から基地局への方向であるアップリンク）の個別の制御チャネル(dedicated control channel)であり、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータのエラーの有、無に応じてそれぞれＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号を移動局が基地局に対して送信する場合に用いられる。即ち、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータの受信結果を送信するために用いられるチャネルである。尚、移動局がデータの受信に失敗した場合（受信データがＣＲＣエラーである場合等）は、ＮＡＣＫ信号が移動局から送信されるので、基地局は再送制御を実行することとなる。

その他、ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、基地局からの受信信号の受信品質（例えばＳＩＲ）を測定した移動局が、その結果をＣＱＩ情報（Channel Quality Indicator）として基地局に送信するためにも用いられる。基地局は、受信したＣＱＩ情報により、下り方向の無線環境の良否を判断し、良好であれば、より高速にデータを送信可能な変調方式に切りかえ、逆に良好でなければ、より低速にデータを送信する変調方式に切りかえる（即ち、適応変調を行う）。
・「チャネル構造」
次に、ＨＳＤＰＡにおけるチャネル構成について説明する。

図１は、ＨＳＤＰＡにおけるチャネル構成を示すための図である。尚、Ｗ−ＣＤＭＡは、符号分割多重方式を採用するため、各チャネルは符号により分離されている。

まず、説明していないチャネルについて簡単に説明しておく。

ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）、ＳＣＨ（Synchronization Channel）は、それぞれ下り方向の共通チャネルである。

ＣＰＩＣＨは、移動局においてチャネル推定、セルサーチ、同一セル内における他の下り物理チャネルのタイミング基準として利用されるチャネルであり、いわゆるパイロット信号を送信するためのチャネルである。ＳＣＨは、厳密には、Ｐ−ＳＣＨ（Primary SCH）、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary SCH）があり、各スロットの先頭の２５６チップでバースト状に送信されるチャネルである。尚、ＳＣＨは、３段階セルサーチを行う移動局によって受信され、スロット同期、フレーム同期を確立するために用いられる。

次に、図１を用いて、チャネルのタイミング関係について説明する。

図のように、各チャネルは、１５個のスロット（各スロットは、２５６０チップ長相当）により１フレーム（１０ｍｓ）を構成している。先に説明したように、ＣＰＩＣＨは他のチャネルの基準として用いられるため、Ｐ−ＣＣＰＣＨ及びＨＳ−ＳＣＣＨのフレームの先頭はＣＰＩＣＨのフレームの先頭と一致している。ここで、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのフレームの先頭は、ＨＳ−ＳＣＣＨ等に対して２スロット遅延しているが、移動局がＨＳ−ＳＣＣＨを介して変調方式情報を受信してから、受信した変調方式に対応する復調方式でＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調を行うことを可能にするためである。また、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、３スロットで１サブフレームを構成している。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、上り方向のチャネルであり、その第１スロットは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信から約７．５スロット経過後に、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信結果を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を移動局から基地局に送信するための用いられる。また、第２、第３スロットは、適応変調制御のためのＣＱＩ情報を定期的に基地局にフィードバック送信するために用いられる。ここで、送信するＣＱＩ情報は、ＣＱＩ送信の４スロット前から１スロット前までの期間に測定した受信環境（例えば、ＣＰＩＣＨのＳＩＲ測定結果）に基づいて算出される。

ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信可否を通知するためのＡＣＫ、ＮＡＣＫ信号は、設定によって、複数回繰返して行うこともできる。

即ち、図１に示したように、ＨＳ−ＳＣＣＨの第１サブフレーム（Ａ）でＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信予告を通知された移動局は、２スロット遅れのＨＳ−ＰＤＳＣＨ（第１サブフレームＥ）を復調、復号し、ＣＲＣチェックを行ってエラーの有無を検出する。

ここで、エラー無しと判定した場合は図のように、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信から約７．５スロット遅れのサブフレームの第１スロットにて、ＡＣＫ信号（図のスロットＣ）を送信し、更に、１サブフレーム後の第１スロットにて、同じＡＣＫ信号（図のスロットＤ）を繰返して送信するのである。もちろん、エラー有の場合は、ＮＡＣＫ信号を繰返して送信する。

もちろん、応答信号を繰り返して送信しないようにすることもできるが、このように、同じＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号をＮ回繰返して（Ｎは自然数）送信することで、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号が基地局により確実に受信され、無用な再送制御が防止されることとなる。

但し、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号を次のサブフレームで繰り返して送信するため、同じ移動局宛てに、次のサブフレーム（Ｆ）を含め、後続するＮ個のサブフレームで、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを送信してはならない。

これは、ＡＣＫ信号（図のスロットＤ）が、ＨＳ−ＳＣＣＨの第１サブフレームＡに対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨの第１サブフレームＥに関する受信結果（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ信号）を繰り返して送信したものであるのか、ＨＳ−ＳＣＣＨの第２サブフレームＢに対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨの第２サブフレームＦに関する受信結果（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ信号）を最初に送信したものであるかの区別がつかなくなるのを防止するためである。

次に、ＨＳ−ＳＣＣＨで送信されるデータの内容及び符号化手順について説明する。
・「ＨＳ−ＳＣＣＨで送信されるデータ」
ＨＳ−ＳＣＣＨで送信されるのは、次のデータである。各データは、２スロット遅れで送信されるＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信処理に用いられる。
（１）Ｘ_ｃｃｓ（Channelization Code Set information）
（２）Ｘ_ｍｓ（Modulation Scheme information）
（３）Ｘ_tbs（Transport Block Size information）
（４）Ｘ_hap（Hybrid ARQ Process information）
（５）Ｘ_rv（Redundancy and constellation Version）
（６）Ｘ_nd（New Data indicator）
（７）Ｘ_ue（User Equipment identity）
（１）〜（７）について説明する。

（１）のＸ_ｃｃｓは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨでデータを送信する際に用いる拡散符号を示すデータ（例えば、マルチコード数とコードオフセットの組み合わせを示すデータ）で、７ビットで構成される。

（２）のＸ_ｍｓは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで用いる変調方式がＱＰＳＫ、１６値ＱＡＭのいずれかであることを示すデータで１ビットで構成される。

（３）のＸ_tbsは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで伝送されるデータのトランスポートブロックサイズ（ＨＳ−ＰＤＳＣＨの１サブフレームで送信するデータサイズ）を算出するために用いられるデータで、６ビットで構成される。

（４）のＸ_hapは、Ｈ−ＡＲＱのプロセス番号を示すデータで３ビットで構成される。基地局は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫを受信するまでは移動局でデータの受信ができたかどうかの受信可否判断ができないが、ＡＣＫ、ＮＡＣＫを受信するまで新規データブロックの送信を待つとなると伝送効率が低下する。そこで、ＡＣＫ、ＮＡＣＫの受信前に新規データブロックを送信すべく、サブフレームで送信するデータブロックの各々にプロセス番号を定義し、プロセス番号により移動局は受信処理を切り分けて行なう。即ち、基地局は、再送を行なう場合には、先に送った際のプロセス番号と同一のプロセス番号を付与するという条件のもと、伝送ブロックのそれぞれについてプロセス番号を付与して、ＨＳ−ＳＣＣＨを介してＸ_ｈａｐとして送信する。

従って、移動局は受信したＸ_ｈａｐに基づいて、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータを分類し、ＨＳ−ＳＣＣＨにより同一のプロセス番号が通知されたデータ流の中で、（６）で説明するＸ_ｎｄに基づく、新規送信、再送信の識別を行なって新規データと再送データの合成等を行なうこととなる。

（５）のＸ_rvは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの再送時における冗長バージョン（ＲＶ）パラメータ（ｓ、ｒ）、コンスタレーションバージョンパラメータ（ｂ）を示すデータで、３ビットで構成される。

尚、ｓは後に説明するレートマッチング処理において、組織ビットを優先するかどうかを示すためのビットである。例えば、ｓ＝１の場合は組織ビットを優先し、ｓ＝０の場合は組織ビットを優先しない。ｒはレートマッチング処理の際に、パンクチャ、レピテッション処理を施す対象のビットのパターンを示し、ｂはコンスタレーション再配置のパターンを示す。

再送信時には、受信側で合成することを考慮して、送信するビットを変化させたり、コンスタレーション配置を変更することが望ましいため、Ｘ_ｒｖを０〜７の間で循環させて用いる。また、初期送信時毎にＸ_ｒｖを変更する必要はないため、新規送信時の初期値は一定でよい。

（６）のＸ_ndは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信ブロックが新規ブロックか再送ブロックかを示すデータで、１ビットで構成される。例えば、新規ブロックを送信する場合に、０から１、または１から０に切り換え、再送時には切り換えることなく、同じ値を用いる。

例えば、新規送信、再送信、新規送信、再送信、再送信、新規送信を順に行なう場合は、１、１、０、０、０、１といったようにビットが変化することとなる。

（７）のＸ_ueは、移動局の識別情報を示すデータで、１６ビットで構成される。
・「ＨＳ−ＳＣＣＨで送信されるデータの符号化」
図２は、ＨＳ−ＳＣＣＨで送信される上記（１）〜（７）の各データの符号化手順（符号化装置）を示す図であり、この符号化は主に基地局で実行される。

図において、１は符号化部、２はレートマッチング処理部、３は乗算器、４はＣＲＣ演算部、５は乗算器、６は符号化部、７はレートマッチング処理部、８は符号化部、９はレートマッチング処理部を示す。

次に各ブロックの動作について説明する。

７ビットで表現される（１）Ｘ_ｃｃｓ（ｘ_1,1〜ｘ_1,7）と１ビットで表現される（２）Ｘ_ｍｓ（ｘ_1,8）は、合計８ビットのデータとして符号化部１に入力される。ここで、添え字の前半の数は、第１パート（第１スロット）で送信されるデータに関するものであることを意味し、カンマ（,）で区切られた後半の数は何ビット目かを示している。

さて、符号化部１は、入力されたデータに８ビットのテールビットを付加し、合計１６ビットに対して符号率１／３の畳み込み符号化処理を施す。従って、符号化されたデータは、合計４８ビットとなり、ｚ_1,１〜ｚ_1,48としてレートマッチング処理部２に与えられる。レートマッチング処理部２は、所定のビットをパンクチャ、レピテッション処理等して、第１スロットに収まるビット数に調整（ここでは、４０ビットとする）して出力する（ｒ_1,1〜ｒ_1,40）。

レートマッチング処理部２からのデータは、乗算器３によりｃ₁〜c₄₀との乗算がなされ、s_1,1〜s_1,40として出力され、図１のＨＳ−ＳＣＣＨにおける、１サブフレームの先頭のスロットである第１スロット目（第１パート）で送信される。

ここで、ｃ₁〜c₄₀は、（７）Ｘ_ue（ｘ_ｕｅ1〜ｘ_ue16）からのデータを符号化部８により、８ビットのテールビットの付加の後、符号化率１／２で畳み込み符号化して得られたｂ1〜b48を、更に、レートマッチング処理部９で、レートマッチング処理部２と同様のビット調整を行なって得たものである。

一方、６ビットの（３）Ｘ_tbs（ｘ_2,1〜ｘ_2,6）、３ビットの（４）Ｘ_hap（ｘ_2,7〜ｘ_2,9）、３ビットの（５）Ｘ_rv（ｘ_2,10〜ｘ_2,12）、１ビットの（６）Ｘ_nd（ｘ2,13）は、合計１３ビットのｙ_2,1〜ｙ_2,13として、更に、１６ビットのy_2,14〜y_2,29が付加することで合計２９ビットのy_2,1〜y_2,29として符号化部６に入力される。

ここで、ｙ_2,14〜y_2,29は、（１）〜（６）の合計２１ビットに対してＣＲＣ演算部４において、ＣＲＣ演算処理がなされ、演算結果としてのｃ_１〜ｃ_１６に（７）Ｘ_ue（ｘ_ｕｅ1〜ｘ_ue16）を乗算して得られたものである。

さて、符号化部６に入力されたy_2,1〜y_2,29は、８ビットのテールビットが付加された後に、符号化率１／３で畳込み符号化されｚ_2,1〜ｚ_2,111の１１１ビットのデータとしてレートマッチング処理部７に入力される。

レートマッチング処理部７は、上述したパンクチャ等の処理によりｒ_2,1〜r_2,80の８０ビットを出力し、これらのｒ_2,1〜r_2,80は、図１のＨＳ−ＳＣＣＨにおける、１サブフレーム内における第２パート（第２、第３スロット）で送信される。

以上のように、（１）、（２）のデータは、第１スロットで送信、（３）〜（６）は第２〜第３スロットで送信といったように、別個のスロットとして区別して送信されるが、これらに対しては、共通にＣＲＣ演算がなされて、第２スロット内でＣＲＣ演算結果として送信されるため、第１、第２スロットの双方を完全に受信することで受信エラーの検出が可能となる。

また、第１スロットで送信するデータに対しては、符号化部１による畳込み符号化後、乗算器３により（７）Ｘ_ｕｅを乗算しているため、他局宛てのデータを第１スロットで受信した場合には、復号過程で生成される尤度（パスメトリック値等）が自局宛てに比べて小さなものとなるため、尤度と基準値との比較により自局宛てでない可能性が高いことがわかることとなる。
・「ＨＳ−ＰＤＳＣＨで送信されるデータの符号化」
次に、送信データがＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して送信されるまでの過程についてブロック図を用いながら説明する。

図３は、無線基地局を示す図である。

図において、１０はＨＳ―ＰＤＳＣＨを介して送信する伝送データ（１サブフレーム内で送信するデータ）を順次出力するとともに各部（１１〜２６等）の制御を行う制御部を示す。図２において説明した（１）〜（７）の各値は、この制御部１０が与えている。

尚、ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、共通チャネルであるから、順次出力される伝送データは、それぞれ異なる移動局宛てであることが許容される。

１１は、順次入力される伝送データ（同じ無線フレーム内で送信するデータ）に対してＣＲＣ演算を行い、この伝送データの最後尾にＣＲＣ演算結果を付加するＣＲＣ付加（CRC attachment）部、１２は、ＣＲＣ演算結果が付加された伝送データに対して、ビット単位でスクランブルをかけることで、送信データにランダム性を与えるビットスクランブル（Bit scrambling）部を示す。

１３は、次に行うチャネル符号化において、符号化の対象とするデータ長が長くなりすぎることで、受信側の復号器の演算量が増大することを防止する等の目的から、入力されたビットスクランブル後の伝送データが、所定のデータ長を超える場合に、分割（例えば、２等分）する符号ブロック分割（Code block segmentation）部を示す。図では、入力データ長が所定のデータ長を超えており、２等分（第１データブロック、第２データブロックに分割）した場合の出力を示している。もちろん分割数として２以外の分割数とする例も考えられるし、また、等分ではなく、異なるデータ長に分割する例も考えられる。

１４は、分割された各データについてそれぞれ、別個に誤り訂正符号化処理を施すチャネル符号化（Channel coding）部を示す。尚、チャネル符号化部１４としては、ターボ符号器を用いることが望ましい。

従って、第１ブロックに関する第１の出力には、符号化対象のデータである第１ブロックと同じデータである重要な組織ビット（Ｕ）と、組織ビット（Ｕ）を畳み込み符号化して得られる第１冗長ビット（Ｕ'）と、組織ビットをインタリーブ処理してから同様に畳み込み符号化して得られる第２冗長ビット（Ｕ''）とが含まれる。同様に、第２ブロックに関する第２の出力には、第２ブロックについての組織ビット（Ｕ）、第１冗長ビット（Ｕ'）、第２冗長ビット（Ｕ''）が含まれる。

１５は、チャネル符号化部１４（ターボ符号器）からシリアル入力された第１ブロック及び第２ブロックについて、組織ビット（Ｕ）、第１冗長ビット（Ｕ'）、第２冗長ビット（Ｕ''）のそれぞれに分離して出力するビット分離（Bit separation）部を示す。

１６は、入力されたデータ（複数のブロックに分割している場合は、分割されたブロックのデータの全て）が、後段のバーチャルバッファ部１７の所定の領域に収まるデータ量となるように、入力データに対してパンクチャ処理（間引き）等のレートマッチング処理を行う第１レートマッチング（1^strate matching）部を示す。

１７は、制御部１０により、送信対象の移動局の受信処理能力に応じた領域を設定され、その領域内に、第１レートマッチング部１６により、レートマッチング処理されたデータを格納するバーチャルバッファ（Buffer）部を示す。再送信時には、格納したデータを出力することで、ＣＲＣ付加部１１〜第１レートマッチング部１６までの処理を省略することができるが、再送信時に符号化率を変更したい場合等には、格納したデータを使わず、制御部１０で記憶している送信データを再度出力することが望ましい。尚、バーチャルバッファ部１７としてバッファを実際には設けず、そのままスルーとすることもできる。その場合、再送データは、制御部１０から再度出力することとなる。

１８は、制御部１０により、指定された１サブフレーム内に収納可能なデータ長に調整するための第２レートマッチング（2^nd rate matching）部を示し、パンクチャ処理（間引き）、レピテション処理（繰り返し）を施すことで、指定されたデータ長となるように、入力されたデータのデータ長を調整する。

尚、この第２レートマッチング部１８では、先に説明したＲＶパラメータに応じたレートマッチング処理を行なう。

即ち、ＲＶパラメータにより、ｓ＝１の場合は、組織ビットをなるべく多く残すようにレートマッチング処理が施され、ｓ＝０の場合は、これに対して組織ビットが減少して、冗長ビットがより多く残ることが許容される。また、ｒに従ったパターンによりパンクチャ処理やレートマッチング処理が施される。

１９は、第２レートマッチング部１９からのデータを複数のビット列に配置するビット収集(Bit collection)部を示す。即ち、第１ブロックのデータと、第２ブロックのデータとを所定のビット配置方法により配置することで、それぞれ位相平面上における信号点を示すための複数のビット列を出力する。尚、この実施例では、１６値ＱＡＭ変調方式を用いるため、ビット列は４ビットで構成されるが、６４値ＱＡＭ変調方式を用いる場合はビット列は６ビット、ＱＰＳＫ変調方式を用いる場合はビット列は２ビットにする。

２０は、制御部１０により通知された拡散符号の数（コード数）と同じ数の系統に、ビット列を分割して出力する。即ち、制御部１０により通知された送信パラメータにおけるコード数がＮの場合、入力されたビット列を順に１〜Ｎの系統に振り分けて出力する物理チャネル分割（Physical channel segmentation）部を示す。

２１は、Ｎ系統のビット列のそれぞれに対して、インタリーブ処理を施して出力するインタリーブ（Interleaving）部を示す。

２２は、入力された各ビット列に対してビット列内でのビットの再配置が可能なコンスタレーション再配置（Constellation re-arrangement for 16 QAM）部を示す。先に説明したコンスタレーションバージョンに従って、ビットの再配置を行なう。ビットの再配置例としては、上位ビットと下位ビットを入れ替えるなどの処理であり、複数のビット列について同じ法則でビット入れ替えを行うことが好ましい。

２３は、Ｎ系統のビット列を、後段の拡散処理部２４の対応する拡散部に振り分ける物理チャネルマッピング（Physical channel mapping）部を示す。

２４は、複数の拡散部を備え、それぞれ、Ｎ系統の各ビット列に基づき対応するＩ、Ｑの電圧値を出力し、それぞれ異なる拡散コードにより拡散処理を施して出力する拡散処理(Spreading)部を示す。

２５は、拡散処理部２４により拡散された各信号を合成し、これに基づいて、例えば１６値ＱＡＭ変調方式等の振幅位相変調を施し、可変利得増幅器により増幅し、更に、無線信号に周波数変換してからアンテナ側に出力して無線信号として送信可能とする変調（Modulating）部を示す。

尚、ＨＳＤＰＡにおいては、同じタイミングのサブフレームにおいても拡散符号により他の移動局宛ての信号を多重することができるため、１０〜２５及び可変利得増幅器等のセット（送信セットと称することとする）を複数備え、可変利得増幅器の出力信号をそれぞれ合成してから、共通に周波数変換してからアンテナ側に送信することが好ましい。もちろん、符号により分離される必要があるので、各送信セットにおける拡散処理部２４で用いられる拡散符号はそれぞれ分離可能なように異なる拡散符号を用いることとなる。

２６は、受信部を示し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ等を介して受信した移動局からの信号を受信し、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ等を制御部１０に与える。

上述したように、ＡＣＫ信号を受信すると次の新規データを送信するが、ＮＡＣＫ信号や、応答がないＤＴＸ状態の場合は、送信したデータの再送信を行うように制御部１０は再送制御を行なう。

もちろん先に説明したように、移動局がＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号を繰返して送信する場合には、移動局が繰り返して送信するＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号に対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨのサブフレームではその移動局宛てにデータを送信しないように制御するとともに、繰り返して送信されるＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号に基づいて再送制御を行うこととなる。

尚、再送信は、設定された最大再送回数に制限され、最大再送回数に達しても移動局からＡＣＫ信号を受信できない場合は、次の新規データの送信に切り換えて送信するように制御する。

最大再送回数を定義しない場合は、新規送信からタイマをスタートさせ、所定時間経過したことを検出してもＡＣＫ信号を受信できない場合に、次の新規データの送信に切り換えることもできる。

以上が、各部の名称とその動作の説明である。

上述した、ＨＳＤＰＡに関連する事項は、例えば次の非特許文献１、２に開示されている。
3G TS 25.212（3rd Generation Partnership Project: Technical SpecificationGroup Radio Access Network ; Multiplexing and channel coding (FDD)) 3G TS 25.214（3rd Generation Partnership Project: Technical SpecificationGroup Radio Access Network ; Physical layer procedures (FDD))

先に説明した背景技術によれば、移動局は、データの送信が行われることを通知するチャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）を受信し、自局宛ての通知を受けた場合に、データ（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）の受信を行なうため、通知が行なわれるチャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）についての受信処理（復調、復号処理等）を行うが、受信処理のためには多くの電力を消費することとなる。

そこで、本発明は、データの送信が行われることを通知するチャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）の受信制御を行なうことで移動局における電力消費を抑えることを１つの目的とする。

尚、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の目的の１つとして位置付けることができる。

（１）本発明では、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して自局宛てのメッセージが送信されたことを検出した場合に、対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨのサブフレームを受信し、受信結果を送信する際に、該受信結果をｎ回繰返して送信するＨＳＤＰＡに対応した移動局において、前記ｎが２以上であり、前記２回以上の繰返しに相当するサブフレーム数の送信が完了するまで、前記検出を行なったＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの２番目以降のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの第１パートについて復調又は復号を制限するように制御する制御部、を備えたことを特徴とする移動局を用いる。

本発明によれば、データの送信が行われることを通知するチャネルの受信制御を行なうことで移動局における電力消費が抑えられる。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。

〔ａ〕第１実施形態の説明
図４は、本発明に係る移動局の１例を示す図である。ここでは、特に、先に説明したＨＳＤＰＡに対応したＷ−ＣＤＭＡ通信システムで用いられる移動局を例として挙げている。もちろん、本発明の原理に従う限り、他の通信システムにおける移動局とすることも可能である。

尚、無線通信を行う対象の無線通信装置は、図３に示した無線基地局とすることがき、その動作は先に説明したとおりである。

さて、図において、３０はアンテナ、３１はデュプレクサ、３２は直交検波部、３３はＡ／Ｄ変換部、３４はＣＰＩＣＨ受信処理部、３５はＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部、３６はＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部、３７は記憶部、３８は制御部、３９は送信処理部を示す。

移動局は、下りチャネル（例えば、ＣＰＩＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ等）についてアンテナ３０により受信し、デュプレクサ３１を介して直交検波部３２に受信信号を入力して、直交検波を行なう。

直交検波後の信号は、Ａ／Ｄ変換部３３によりデジタル信号に変換される。これにより、後続する処理をデジタル領域で処理することが可能となる。

デジタル信号に変換された受信信号は、ＣＰＩＣＨ受信処理部３４、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６のそれぞれに与えられる。

ＣＰＩＣＨ受信処理部３４は、基地局における適応変調制御に用いるパラメータとしてのＣＱＩ情報を特定するために用いられる受信環境を測定する。例としては、下り信号であるＣＰＩＣＨのＳＩＲを測定する。また、ＣＰＩＣＨ受信処理部３４は、受信するＣＰＩＣＨが既知信号であることを利用して伝搬路における信号の位相回転、減衰等を補償（チャネル補償）するためのチャネル推定値を算出し、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６に与える。チャネル推定値は、既知の信号点に対して受信信号がどれだけずれているかを位相平面上で評価することで得られることは良く知られている。

尚、受信環境の測定は、例えば、ＣＱＩ情報を送信するスロットに対して４スロット前から１スロット前までの期間で定期的に測定する。測定周期は、様々考えられるが、２０ｍｓ内で１回測定を行ない、同じ測定結果を第１〜第４サブフレームで繰返して送信し、残りの６サブフレームは送信を休止し、次の無線フレームでまた１回測定し、同様に所定のサブフレームで送信を行うこともできる。

ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５は、図１に示したＨＳ−ＳＣＣＨを介して送信される信号を受信するための受信処理部であり、ＨＳ−ＳＣＣＨの各第１スロット（第１パート）についてチャネル推定値を用いて逆拡散処理、復号処理等の受信処理を行い、復号結果を制御部３８に与える。

第１スロット（第１パート）は、Ｘｃｃｓ（Channelization Code Set information）、Ｘｍｓ（Modulation Scheme information）が畳み込み符号化されＸｕｅ（User Equipment identity）が乗算された信号が送信されるスロットであり、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５は、逆拡散処理後、自局のＸｕｅを用いて、逆の演算処理を施してから、ビタビ復号等の復号を行なって、復号結果を制御部３８に出力する。

そして、制御部３８が、復号結果に基づいて自局宛てのメッセージであると判定した場合は、制御部３８から、第２パートの復調、復号指示があるため、ＨＳ−ＳＣＣＨの残りの第２、第３スロット（第２パート）について逆拡散処理、復号処理を行うとともに、復号後のデータについての誤り検出（ＣＲＣエラー検出）処理を行い、復号結果と誤り検出結果を制御部３８に与える。

尚、ＨＳ−ＳＣＣＨの第２パートの復号結果として得られるデータには、Ｘｔｂｓ（Transport Block Size information）、Ｘｈａｐ（Hybrid ARQ Process information）、Ｘｒｖ（Redundancy and constellation Version）、Ｘｎｄ（New Data indicator）等が含まれる。

ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６は、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５で自局宛てのメッセージがあった場合に、制御部３８から受信処理を実行するように指示される。

従って、その指示に従って、受信したＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調（逆拡散）、復号を行うとともに、復号誤のデータについての誤り検出（ＣＲＣチェック結果）処理を行い、復号結果と誤り検出結果を制御部３８に出力する。

ここで、受信処理を行うために必要とされる情報は、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して受信することで得られ、制御部３８を介して指定される。例えば、制御部３８は、Ｘｃｃｓで指定された逆拡散コードのセットで逆拡散を行い、Ｘｍｓで指定された変調方式に対応する復調方式で復調を行うようにＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６に指示する。

尚、ＨＳ−ＳＣＣＨについての誤り検出結果がエラー有りの場合は、自局宛てでなかった可能性が高いため、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調又は復号を中止することもできる。

記憶部３７は、制御部３８が必要なデータを記憶しておくために用いられ、例えば、ＣＱＩテーブルを記憶する。ＣＱＩテーブルでは、受信環境と適応変調制御に用いるパラメータ（ＣＱＩ値）とが対応付けられている。

制御部３８は、各部の動作を制御（例えば、イネーブル信号、ディスエーブル信号を与えることで動作の可、否を制御）するとともに、ＣＰＩＣＨ受信処理部３４から受信ＳＩＲを取得し、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５から復号結果及びＣＲＣチェック結果、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６から復号結果及びＣＲＣチェク結果を取得し、これらのデータに基づいて所定の処理を実行する。

例えば、取得したＳＩＲに対応するＣＱＩ情報を、記憶部３７に記憶している情報を参照して取得し、送信処理部３９に与えることで、第２、第３スロットで送信させたり、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５からの復号結果に基づいて自局宛てメッセージの有無を判定して、有りの場合に、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６に対して復調、復号を行うように指示したり、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６からのＣＲＣチェック結果に応じてＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号を生成して送信処理部９に与えたりする。

尚、自局宛てメッセージの有無判定は、例えば、先に説明したように、復号により生成されるパスメトリック値が所定値以下であるかどうかで行うこともがきる。

送信処理部３９は、制御部３８からのＣＱＩ情報、ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号をＨＳ−ＤＰＣＣＨの所定スロットで送信する。

無線基地局からＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号の繰り返し送信を指示（例えば、報知チャネルにより指示）された場合は、不図示の報知チャネル受信部によりこの指示を受信し、制御部３８はこの指示に従って、繰り返し送信モードに移行し、送信処理部３９に対してＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号の繰り返し送信を指示する。

好ましくは、無線基地局からの指示には、繰り返し送信回数（ｎ）が含まれるが、このように、無線基地局から通知されなくとも、予め設定（例えば、記憶部３７に繰り返し送信モードである旨のフラグ及び繰り返し送信数（ｎ）をセットし記憶）しておき、制御部３８がこれを参照することで、繰り返し送信モードであること、繰り返し送信回数ｎを認識するようにしてもよい。

そして、繰り返し送信モードである場合には、移動局の制御部３８は、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して自局宛てのメッセージが送信されたことを検出（通知検出）した場合に、対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨのサブフレームを受信し、受信結果を送信する際に、受信結果をｎ回繰返して送信するが、通知検出したＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの次のサブフレーム（好ましくは、通知検出したＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレーム以降のｎサブフレーム）の第１パートについては復調又は復号を制限するようにＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５を制御する。

先に説明したように、無線基地局が繰り返し送信を指示した場合、又は、移動局が繰り返し送信モードに予め設定されている場合には、移動局から、繰り返してＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号が送信される。

従って、無線基地局は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを当該移動局に送信した場合は、繰り返し数（ｎ）に相当するサブフレーム数の送信が完了するまでは、同じ移動局に対しては、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介するデータの送信を行なわないように制御するため、ＨＳ−ＳＣＣＨについても、繰り返し数（ｎ）に相当するサブフレーム数の送信が完了するまで、同じ移動局宛てにメッセージを送信しないものと想定されるため、移動局において、ＨＳ−ＳＣＣＨの受信規制を積極的に行うことは、移動局の消費電力の削減にとって好適であると考えられる。

以上が、図４に示した各部の動作の概要である。

一方、基地局は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して受信したＣＱＩ情報に基づいて、対応する送信（変調）方式で以後の送信を行なうとともに、ＡＣＫ信号受信により次の新規データを送信し、ＮＡＣＫ信号を受信するか又は送信から所定時間内にＡＣＫ信号を受信しない場合は、送信データの再送信を実行する。ここで、応答信号が、繰り返し送信される場合は、ＡＣＫ信号が一度でも受信された場合は、全体としてＡＣＫ信号が送信されたものと判断することもできるし、繰り返し送信の中で最も多く受信した受信結果が正しいとして判断することもできる。
・「ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理」
次に、図５を用いて移動局におけるＨＳ−ＳＣＣＨの受信処理手順について詳しく説明する。尚、この判定処理は、制御部３８において行われる。

まず、制御部３８は、繰り返し送信モードであるかどうかを判定する（ステップ１）。

先に説明したように、無線基地局から繰り返し送信モードへの移行指示がある場合、制御部３８に予め設定されている場合等がある。

さて、繰り返し送信モードであると判定した場合は、次に、ステップ２のＨＳ−ＳＣＣＨの第１パートの復調及び復号を試みる。尚、復調、復号は、制御部３８がＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５を制御することにより行われる（例えば、イネーブル信号の送出）。

復調、復号を行なうように制御された、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５は、図１で示したＨＳ−ＳＣＣＨの各サブフレームの第１スロットについてＨＳ−ＳＣＣＨに対応する逆拡散コードで逆拡散処理行い、逆拡散後の信号に対して、ビタビ復号等の復号処理を施して復号結果を制御部３８に出力するので、制御部３８は、復号結果に基づいて自局宛てのメッセージ（データ送信の通知）があるかどうかを判定する。尚、判定については、例えば、先に説明したように復号過程で得られるパスメトリック値が所定値より小さい場合に、通知有りと判定することができる。

更に通知の有無検出精度を高めるために、Ｘ_ｃｃｓ、Ｘ_ｍｓが未定義ビット又は移動局の能力範囲内であるかどうかを判定し、定義ビットである場合や能力範囲内の場合に通知ありと判断し、未定義ビットである場合や能力範囲外の場合に通知無しと判断することもできる。

ここで、通知ありと判定した場合は、ステップ４に進み、通知なしと判断した場合は、ステップ２に戻り、次のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの第１パートの受信処理を行なうこととなる。

ステップ４では、ＨＳ−ＳＣＣＨの第２パートの復調及び復号を行なうようにＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５を制御し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調及び復号を行なうようにＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６を制御する。また、好ましくは、制御部３８自身に対して、ＨＳ−ＳＣＣＨの復調（復号）回避の設定を行なう。

従って、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５は、ＨＳ−ＳＣＣＨの第１スロットに後続する第２、第３スロットを逆拡散するとともに復号を行なう。

また、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６は、ＨＳ−ＳＣＣＨの２スロット遅れで送信されるＨＳ−ＰＤＳＣＨについてＨＳ−ＳＣＣＨで指定された逆拡散コードを用いて逆拡散し、ターボ復号等の復号を行なう。

さて、ステップ４の処理により、ＨＳ−ＳＣＣＨの第２パートの復号が完了すると、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５は、ＨＳ−ＳＣＣＨの１サブフレーム全体についてＣＲＣエラーチェックを行い、ステップ３における判定が正しかったかどうかを判定する（ステップ５）。

ここで、誤りがある（ＣＲＣエラーが有る）場合は、ステップ３における通知の検出は誤りとして、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調、復号処理を実行していても、その処理を中止して、ステップ２に戻ることで次のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの受信処理を行う。

尚、好ましくは、ステップ４でセットしたＨＳ−ＳＣＣＨの復調（復号）回避のセットを解除する。解除しない場合でも、ステップ７に進まないと回避は行われないので動作上問題はない。

さて、ステップ５で誤り（ＣＲＣエラー）が無いと判定された場合は、ステップ７に進み、ＨＳ−ＳＣＣＨの復調又は復号の回避が完了したかどうかを判定し、完了したと判定した場合は、ステップ２に戻り、完了していない場合は、完了するまで、ステップ７の判定を繰返す。

即ち、制御部３８は、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５に対してディスエーブル信号を与えることで、回避が完了するまでの間は、ＨＳ−ＳＣＣＨの復調又は復号を行わないように制御する。この場合、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部３６に対してもディスエーブル信号を与えることで、回避が完了するまでの間は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調又は復号を行わないように制御する。

尚、回避の完了は、無線基地局から指定された繰り返し数ｎ（自然数）又は移動局において予め設定（例えば記憶部３７に記憶）された繰り返しｎに相当する数のサブフレームについて、少なくとも復調又は復号を行なわなかったことを検出することで判定できる。

例えば、復調、復号を回避したサブフレーム数をｎから減算してゆきｎが０となった段階で回避は完了したと判断することができる。

ここで、ｎサブフレーム全てについて復調又は（及び）復号をしないようにする場合に限らず、ｎサブフレーク中、１サブフレームについて、復調又は（及び）復号をしないようにすることもできる。また、ｎが２以上の場合に、ｎサブフレーム中、２番目のサブフレーム以降のサブフレームについては、サブフレーム全体について、復調、復号を行なわない制御することで消費電力が大幅に節約されることとなる。ここで、１番目のサブフレームについては、ＨＳ−ＳＣＣＨの誤り検出処理が完了していないため、第１パートについて復調を開始してしまうことがあり得るからである。

最後に、繰り返し数が１である場合について図１を用いて説明する。

図１において、ＨＳ−ＳＣＣＨの第１サブフレーム（Ａ）で、この移動局宛てのメッセージの送信（通知）が行われた場合は、移動局は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨのスロットＣで受信結果（ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号）を送信するとともに、スロットＤで同じ受信結果を１回だけ繰返して送信する。

無線基地局は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの第１サブフレームＥでこの移動局宛てにデータを送信したので、先に説明したように次の第２サブフレームＦでは、この移動局宛てにデータを送信しないように制御する。

そこで、移動局は、ＨＳ−ＳＣＣＨの第２サブフレームＢについて復調又は復号を行なわないように制御することで、消費電力を抑えることができることとなる。

ここでも、ＨＳ−ＳＣＣＨの誤り検出処理が次のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの受信処理開始までに間に合わない場合は、次のＨＳ−ＳＣＣＨの受信処理を開始してもよい。

即ち、図１のＨＳ−ＳＣＣＨの第１サブフレームＡについての誤り検出結果が、第２サブフレームＢの第１スロット（第１パート）の受信中に出力される場合等には、第２サブフレームＢの第１スロットについて復調処理（逆拡散）を開始してしまい、誤り検出結果が,誤り無しと判定してから、逆拡散処理を中止するとともに復号を行なわないようにＨＳ−ＳＣＣＨ処理部３５の制御を行なうか、復号処理を中止あるいは復号を行なわないようにＨＳ−ＳＣＣＨ処理部３５の制御を行なうことが望ましい。

このように、第１パートについての受信処理（復調、復号）を完全に終了する前にその動作を中止することで、ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部３５における電力の消費を少しでも抑えることができることとなる。

尚、ステップ８の非繰り返しモード処理では、図５のステップ２〜７の処理のうち、ステップ４のＨＳ−ＳＣＣＨ復調（復号）回避セット及び、ステップ７を省略した処理を行なうこととなる。

また、この例では、ステップ４において、ＨＳ−ＳＣＣＨ復調（復号）回避セットを行なったが、このようなセットを行なわず、ステップ５でエラー無しと判断した場合に、繰り返し数に相当するＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレーム数については、復調、復号を行なわない（復調、復号を開始してしまっている場合は、中止する）処理を、ステップ７で実行すればよい。

ＨＳＤＰＡにおけるチャネル構成を示すための図である。ＨＳ―ＳＣＣＨの符号化部を示す図である。送信装置（無線基地局）を示す図である。本発明に係る移動局を示す図である。本発明に係る移動局におけるＨＳ−ＳＣＣＨの受信処理を示す図である。

符号の説明

１符号化部
２レートマッチング処理部
３乗算器
４ＣＲＣ演算部
５乗算器
６符号化部
７レートマッチング処理部
８符号化部
９レートマッチング処理部
１０制御部
１１ＣＲＣ付加部
１２ビットスクランブル部
１３符号ブロック分割部
１４チャネル符号化部
１５ビット分離部
１６第１レートマッチング部
１７バーチャルバッファ部
１８第２レートマッチング部
１９ビット収集部
２０物理チャネル分割部
２１インタリーブ処理部
２２コンスタレーション再配置部
２３物理チャネルマッピング部
２４拡散処理部
２５変調部
２６受信部
３０アンテナ
３１デュプレクサ
３２直交検波
３３部Ａ／Ｄ変換部
３４ＣＰＩＣＨ受信処理部
３５ＨＳ−ＳＣＣＨ受信処理部
３６ＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信処理部
３７記憶部
３８制御部
３９送信処理部

Claims

ＨＳ−ＳＣＣＨを介して自局宛てのメッセージが送信されたことを検出した場合に、対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨのサブフレームを受信し、受信結果を送信する際に、該受信結果をｎ回繰返して送信するＨＳＤＰＡに対応した移動局において、
前記ｎが２以上であり、
前記２回以上の繰返しに相当するサブフレーム数の送信が完了するまで、前記検出を行なったＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの２番目以降のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの第１パートについて復調又は復号を制限するように制御する制御部、
を備えたことを特徴とする移動局。
前記制御部は、前記検出を行なったＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレームの２番目以降のＨＳ−ＳＣＣＨのサブフレーム全体について、復調又は復号を行わない制御を行うことを特徴とする請求項１の移動局。