JP4789875B2 - 生成装置、生成方法および移動端末 - Google Patents

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Description

この発明は、高速パケット通信技術の一つであるHSDPAの移動局における生成装置、生成方法および移動端末に関する。
HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)では、下り方向の物理共有チャネルであるHS−PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)の送信電力が同じでも、移動局での受信状態の良し悪しに応じて、基地局から移動局への送信データの単位時間あたりのビット数が切り替わる。移動局での受信状態が悪い場合、基地局は、送信データの単位時間あたりのビット数を減らす。それによって、送信データの1ビットあたりの電力値が大きくなるので、移動局での受信データの誤りが減る。
逆に、移動局での受信状態が良い場合には、基地局は、送信データの単位時間あたりのビット数を増やす。それによって、移動局での受信データの単位時間あたりのビット数が増える。ここで、下り方向とは、基地局から移動局へ向かう方向であり、上り方向は、その逆方向である。このような制御を行うため、移動局は、共通パイロットチャネルであるP−CPICH(Primary Common Pilot Channel)の品質(SIR:Signal to Interference Power Ratio)を測定する。そして、移動局は、測定したSIR値に基づいて、SIR−CQI対応テーブルからCQI(Channel Quality Indicator)の値を選択する。
図3は、SIR−CQI対応テーブルを示す図である。図3に示すように、SIR−CQI対応テーブル1では、CQI値と、トランスポートブロックサイズ、コード多重数および変調方式などのパラメータとの対応づけがなされている。SIRの測定値に基づいて、ブロック誤り率であるBLER(Block Error Rate)が10%を超えないようなトランスポートブロックサイズ、コード多重数および変調方式の組み合わせが選択される。
そして、その組み合わせに対応するCQI値がSIR−CQI対応テーブル1から選択される。BLERが10%を超えないことは、第3世代移動体通信システムの標準化プロジェクト(3GPP:3rd Generation Partnership Project)により規定されている。
移動局は、SIR−CQI対応テーブル1から選択したCQI値を、上り方向の個別物理制御チャネルであるHS−DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)にマッピングして基地局へ送信する。基地局は、CQI値を受信し、そのCQI値に基づいて、トランスポートブロックサイズ、コード多重数および変調方式の組み合わせを変更する。
図4は、各種無線チャネルの構成を示す図である。図4に示すように、P−CPICH2は、共有制御チャネルであるHS−SCCH(Shared Control Physical Channel for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel))3と同期している。HS−PDSCH4は、HS−SCCH3から2スロット分ずれる。1フレームは、10msであり、15スロットで構成される。HS−SCCH3およびHS−PDSCH4では、1フレームがさらに5個のサブフレームに分けられている。1サブフレームは、2msであり、3スロットで構成される。
HS−DPCCH7も、2msずつ、3スロットからなるサブフレームに分けられている。CQI値は、HS−DPCCH7のサブフレームの後半2スロットにマッピングされる。HS−DPCCH7の前半1スロットには、ACK/NACK情報がマッピングされる。CQI値の送信は、CQIフィードバックサイクルk(2〜160ms:2ms単位)周期で行われる。CQI値を送信するためのSIR測定は、CQI送信区間の直前の3スロットで行われる。なお、図4において、DL−DPCH(Downlink Dedicated Physical Channel)5およびUL−DPCH(Uplink Dedicated Physical Channel)6は、それぞれ、下り方向および上り方向の個別物理チャネルである。
図5および図6は、CPICHとHS−PDSCHの電力の関係を模式的に示す図である。これらの図に示すように、HS−PDSCHの電力11は、共通パイロットチャネルであるCPICHの電力12にオフセット値13を足した大きさとなる。オフセット値13は、HSDPA呼接続時に上位パラメータとして上位装置から通知される。CPICHの電力12およびオフセット値13は、通信環境等に応じた大きさとなる。
HSDPA方式の通信システムにおいて、HS−PDSCHの電力を割り当てるために電力オフセットを決定する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この提案では、電力オフセットは、電力オフセット情報は、共通パイロットチャネルに割り当てられた電力とHS−PDSCHに割り当てられた電力との比率を勘案して決定される。
特開2004−40778号公報
しかしながら、上述した従来のHSDPAでは、常にCQI送信区間の直前の3スロットでSIR測定を行うため、以下のような問題点がある。図5に示すように、オフセット値がCPICHの電力と比べて比較的小さい場合、CPICHの電力はHS−PDSCHの電力に対して相対的に高い電力となるので、CPICHのSIR測定を精度良く行うことができる。従って、移動局から基地局に信頼性の高いCQI値が報告される。
それに対して、図6に示すように、オフセット値がCPICHの電力と比べて大きい場合、CPICHの電力がHS−PDSCHの電力に対して相対的に低い電力となる。そのため、CPICHのSIR測定に誤差が生じ、移動局から基地局に本来よりも低いCQI値が報告されてしまう。この問題は、前記特許文献1に開示された方法でオフセット値を決定しても、避けることはできない。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、共通パイロットチャネルの測定を精度良く行い、信頼性の高いチャネル品質の情報を基地局へ報告することができる生成装置、生成方法および移動端末を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる生成装置、生成方法および移動端末は、以下の特徴を有する。生成装置は、測定部、オフセット値抽出部、伝播環境信頼性判定部、測定時間制御部および演算部を備える。伝播環境信頼性判定部は、受信信号から抽出されたオフセット値が閾値よりも大きい場合、共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定し、オフセット値が閾値よりも小さい場合には、その伝播環境の信頼性が高いと判定する。測定時間制御部は、伝播環境の信頼性が低い場合、共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を長くし、伝播環境の信頼性が高い場合には、その測定時間を短くする。移動端末は、この生成装置を内蔵する。
この発明によれば、受信信号から抽出したオフセット値が閾値よりも大きい場合、共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間が長くなり、より長い時間、受信品質を測定できる。オフセット値が閾値よりも小さい場合には、測定時間が短くなる。
本発明にかかる生成装置、生成方法および移動端末によれば、共通パイロットチャネルの測定を精度良く行い、信頼性の高いチャネル品質の情報を基地局へ報告することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる生成装置、生成方法および移動端末の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の説明に限定されるものではない。
図1は、この発明の実施の形態にかかるCQI生成装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、CQI生成装置20は、オフセット値抽出部21、SIR測定部22、測定時間制御部23、伝播環境信頼性判定部24、CQI演算部25および閾値生成部26を備える。オフセット値抽出部21は、基地局から送信されてくる信号からCPICHのパイロット信号とオフセット値を抽出する。
SIR測定部22は、オフセット値抽出部21により抽出されたパイロット信号の受信電力に基づいて周知の方法によりCPICHの受信品質(SIR)を測定する。CQI演算部25は、SIR測定部22の測定により得たCPICHの受信品質に基づいて周知の方法によりCQI値を求める。そして、CQI演算部25は、求めたCQI値を、基地局へ送信するために、図示しない送信処理部等へ出力する。
伝播環境信頼性判定部24は、オフセット値抽出部21により抽出されたオフセット値と閾値を比較する。この閾値は、閾値生成部26により生成され、伝播環境信頼性判定部24に供給される。閾値生成部26は、予め実験等により求められた適当な値の大小2つの閾値を生成する。以下、大きい方の閾値を閾値(大)とし、小さい方の閾値を閾値(小)とする。
伝播環境信頼性判定部24は、オフセット値が閾値(大)よりも大きい場合、SIR測定の際の伝播環境の信頼性が低いと判定する。これは、CPICHの電力がHS−PDSCHの電力に対して相対的に低い場合に相当する。従って、伝播環境信頼性判定部24は、SIR測定に誤差が生じる確立が高いと判断し、信頼度として低い評価を測定時間制御部23に与える。
一方、オフセット値が閾値(小)よりも小さい場合は、CPICHの電力がHS−PDSCHの電力に対して相対的に高い場合に相当する。この場合には、伝播環境信頼性判定部24は、SIR測定の際の伝播環境の信頼性が高いと判定し、SIR測定に誤差が生じる確立が低いと判断する。従って、伝播環境信頼性判定部24は、信頼度として高い評価を測定時間制御部23に与える。
測定時間制御部23は、測定時間制御部23から渡される伝播環境の信頼度の評価に基づいて、SIR測定部22によるSIR測定の時間を変化させる。例えば、伝播環境の信頼度が低い評価である場合、CPICHのSIR測定時間は、本来、3スロット(1サブフレーム、2ms)であるが、測定時間制御部23は、これを2倍の6スロット(2サブフレーム、4ms)などにする。SIR測定時間を長くすることによって、より精度良くCPICHのSIRを測定できるので、信頼性の高いCQI値が得られる。従って、信頼性の高いCQI値を基地局へ報告することができる。
6スロットでCPICHのSIR測定を行う場合、CQIフィードバックサイクルkが2msであれば、SIR測定の結果得られるCQI値を、次のサブフレームと、さらにその次のサブフレームの2回、基地局へ送信すればよい。このようにすれば、基地局は、本来のCQIフィードバックサイクル(2ms)でCQI値を受け取ることになるので、基地局側の構成は、従来通りでよい。
あるいは、移動局が2サブフレームごとにCQI値を送信し、基地局が2サブフレームごとにCQI値を受信するようにしてもよい。この場合には、基地局と移動局でネゴシエーションを行い、2サブフレームごとに1回のCQI送信を行うように制御手順を変える必要がある。なお、CPICHのSIR測定時間を6スロットよりも長くしてもよい。
一方、伝播環境の信頼度が高い評価である場合、測定時間制御部23は、CPICHのSIR測定時間を1スロットまたは2スロットにする。SIR測定時間を短くすることによって、SIR測定およびCQI値の演算に要する処理時間が減るので、消費電流の消耗を低減することができる。CQI生成装置20の各部は、ハードウェアで構成されていてもよいし、CPUが後述する処理手順のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。
なお、上述したCQI生成装置20は、独立した装置の形態で提供されてもよいし、他の無線制御回路等と一緒に集積化された無線制御用LSIの形態で提供されてもよい。また、本発明の実施の形態にかかる移動端末は、上述した構成のCQI生成装置を内蔵する。
図2は、この発明の実施の形態にかかるCQI生成装置の処理手順を示す図である。CQI生成処理が開始されると、まず、伝播環境信頼性判定部24は、オフセット値抽出部21により受信信号から抽出されたオフセット値と、閾値生成部26により生成された閾値(大)の比較を行い、オフセット値が閾値(大)よりも大きいか否かを判定する(ステップS1)。オフセット値が閾値(大)よりも大きい場合(ステップS1:Yes)、測定時間制御部23は、CPICHのSIR測定時間を初期値よりも大きくする。すなわち、測定時間を長くする(ステップS2)。
一方、オフセット値が閾値(大)以下である場合(ステップS1:No)、伝播環境信頼性判定部24は、さらに、オフセット値と、閾値生成部26により生成された閾値(小)の比較を行い、オフセット値が閾値(小)よりも小さいか否かを判定する(ステップS3)。オフセット値が閾値(小)よりも小さい場合(ステップS3:Yes)、測定時間制御部23は、CPICHのSIR測定時間を初期値よりも小さくする。すなわち、測定時間を短くする(ステップS4)。
オフセット値が閾値(小)以上である場合、すなわち、オフセット値が閾値(小)と閾値(大)の間にある場合(ステップS3:No)には、測定時間制御部23は、CPICHのSIR測定時間を初期値とする(ステップS5)。この初期値は、例えば、3スロット(2ms)である。ステップS2で測定時間を長くする場合には、例えば、測定時間を6スロット(4ms)とする。また、ステップS4で測定時間を短くする場合には、例えば、測定時間を1スロットまたは2スロットとする。
ステップS2、ステップS4またはステップS5でSIR測定時間が決まったら、その測定時間でもってSIR測定部22によりCPICHのSIR測定を行う(ステップS6)。そして、SIR測定結果に基づいて、CQI演算部25により、CQI値を演算して求め(ステップS7)、図2に示す一連の処理を終了する。
以上説明したように、実施の形態によれば、SIR測定期間を最適化することによって、オフセット値がCPICHの電力と比べて大きい場合、すなわち、CPICHの電力がHS−PDSCHの電力に対して相対的に低い場合でも、CPICHのSIR測定を精度良く行うことができる。従って、信頼性の高いCQI値を基地局へ報告することができるという効果が得られる。また、CQI値の信頼性が高いと、基地局は、伝播環境に適した通信条件を精度良く選択して移動局へデータを送信することができるので、移動局側での受信エラーが減り、HSDPA端末装置のユーザスループットが増加するという効果が得られる。
さらに、実施の形態によれば、オフセット値がCPICHの電力と比べて小さい場合、すなわち、CPICHの電力がHS−PDSCHの電力に対して相対的に高い場合には、SIR測定期間を短縮しても精度良くSIR測定を行うことができる。従って、SIR測定期間を従来の3スロットから短縮して1スロットまたは2スロットにすることによって、3スロットのうちの2スロット分または1スロット分、CPUによる処理を止めることができる。従って、その分、HSDPA端末装置の消費電流を削減することができるという効果が得られる。
(付記1)受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定部と、受信信号からオフセット値を抽出するオフセット値抽出部と、前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値に応じて前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を可変する測定時間制御部と、前記測定部の測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算部と、を備えることを特徴とする生成装置。
(付記2)前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値と閾値を比較し、前記オフセット値が前記閾値よりも大きい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定する伝播環境信頼性判定部、をさらに備え、前記測定時間制御部は、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が低いと判定された場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を長くすることを特徴とする付記1に記載の生成装置。
(付記3)前記伝播環境信頼性判定部は、前記オフセット値が前記閾値よりも小さい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が高いと判定し、前記測定時間制御部は、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が高いと判定された場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を短くすることを特徴とする付記2に記載の生成装置。
(付記4)受信信号からオフセット値を抽出するオフセット値抽出ステップと、前記オフセット値抽出ステップで抽出されたオフセット値と閾値を比較し、前記オフセット値が前記閾値よりも大きい場合に、受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定する伝播環境信頼性判定ステップと、前記伝播環境信頼性判定ステップで伝播環境の信頼性が低いと判定された場合に前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を長くする測定時間制御ステップと、前記測定時間制御ステップで決定された測定時間でもって前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定ステップと、前記測定ステップでの測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算ステップと、を備えることを特徴とする生成方法。
(付記5)前記伝播環境信頼性判定ステップでの比較の結果、前記オフセット値が前記閾値よりも小さい場合に、受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が高いと判定し、前記測定時間制御ステップで、前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を短くすることを特徴とする付記4に記載の生成方法。
(付記6)受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定部と、受信信号からオフセット値を抽出するオフセット値抽出部と、前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値に応じて前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を可変する測定時間制御部と、前記測定部の測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算部と、を備える生成装置を有することを特徴とする移動端末。
(付記7)前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値と閾値を比較し、前記オフセット値が前記閾値よりも大きい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定し、前記オフセット値が前記閾値よりも小さい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が高いと判定する伝播環境信頼性判定部、をさらに備え、前記測定時間制御部は、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が低いと判定された場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を長くし、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が高いと判定された場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を短くすることを特徴とする付記6に記載の移動端末。
以上のように、本発明にかかる生成装置、生成方法および移動端末は、HSDPAで基地局と無線通信を行う移動局および該移動局に使用される無線通信制御用の集積回路装置に有用であり、特に、第3世代(3G)の携帯電話機を進化させた3.5Gと呼ばれる携帯電話機に適している。
この発明の実施の形態にかかるCQI生成装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態にかかるCQI生成装置の処理手順を示す図である。 SIR−CQI対応テーブルを示す図である。 各種無線チャネルの構成を示す図である。 CPICHとHS−PDSCHの電力の関係を模式的に示す図である。 CPICHとHS−PDSCHの電力の関係を模式的に示す図である。
符号の説明
20 CQI生成装置
21 オフセット値抽出部
22 SIR測定部
23 測定時間制御部
24 伝播環境信頼性判定部
25 CQI演算部

Claims (5)

  1. 受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定部と、
    前記共通パイロットチャネルの電力に加えて前記受信信号の電力を求めるためのオフセット値を前記受信信号から抽出するオフセット値抽出部と、
    前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値に応じて前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を可変する測定時間制御部と、
    前記測定部の測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算部と、
    を備えることを特徴とする生成装置。
  2. 前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値と閾値を比較し、前記オフセット値が前記閾値よりも大きい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定する伝播環境信頼性判定部、をさらに備え、
    前記測定時間制御部は、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が低いと判定された場合に、前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が低いと判定される前の測定時間よりも長くすることを特徴とする請求項1に記載の生成装置。
  3. 前記伝播環境信頼性判定部は、前記オフセット値が前記閾値よりも小さい場合に前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が高いと判定し、
    前記測定時間制御部は、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が高いと判定された場合に、前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を、前記伝播環境信頼性判定部により伝播環境の信頼性が高いと判定される前の測定時間よりも短くすることを特徴とする請求項2に記載の生成装置。
  4. 共通パイロットチャネルの電力に加えて受信信号の電力を求めるためのオフセット値を前記受信信号から抽出するオフセット値抽出ステップと、
    前記オフセット値抽出ステップで抽出されたオフセット値と閾値を比較し、前記オフセット値が前記閾値よりも大きい場合に、前記受信信号に含まれる前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する際の伝播環境の信頼性が低いと判定する伝播環境信頼性判定ステップと、
    前記伝播環境信頼性判定ステップで伝播環境の信頼性が低いと判定された場合に前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を、前記伝播環境信頼性判定ステップにより伝播環境の信頼性が低いと判定される前の測定時間よりも長くする測定時間制御ステップと、
    前記測定時間制御ステップで決定された測定時間でもって前記共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定ステップと、
    前記測定ステップでの測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算ステップと、
    を備えることを特徴とする生成方法。
  5. 受信信号に含まれる共通パイロットチャネルの受信品質を測定する測定部と、
    前記共通パイロットチャネルの電力に加えて前記受信信号の電力を求めるためのオフセット値を前記受信信号から抽出するオフセット値抽出部と、
    前記オフセット値抽出部により抽出されたオフセット値に応じて前記測定部による前記共通パイロットチャネルの受信品質の測定時間を可変する測定時間制御部と、
    前記測定部の測定により得た前記共通パイロットチャネルの受信品質に基づいてチャネル品質の情報を求める演算部と、
    を備える生成装置を有することを特徴とする移動端末。
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