JP4975727B2 - 移動通信システム、移動局装置、基地局装置及び移動通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システム、移動局装置、基地局装置及び移動通信方法に関し、より詳細には、同一の無線アクセス技術のセルラ移動通信システムにおける同一の無線周波数が割り当てられたセル間、異なる無線周波数が割り当てられたセル間、又は異なる無線アクセス技術のセルラ移動通信システムにおけるセル間（異なる無線周波数が割り当てられたセル間のみならず、同一無線周波数が割り当てられたセル間を含む）で無線通信を行うための移動通信システム、移動局装置、基地局装置及び移動通信方法に関する。
本願は、２００６年２月１７日に、日本に出願された特願２００６−０４０９０５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

同一の無線アクセス技術であるＲＡＴ（Radio Access Technology）のセルラ移動通信システムでは、サービスエリアに多数の基地局装置を分散配置して、これらの基地局装置によりセルと呼ばれる無線エリアをそれぞれ形成し、移動局装置を当該移動局装置が存在するセルの基地局装置に無線チャネルを介して接続することにより無線通信を可能にしている。また、移動局装置が通信中に他のセルへ移動した場合には、ハンドオーバ（ＨＯ：Hand Over）を行うことにより異なるセルに亘って通信を継続できるようにしている。

ハンドオーバには、同一の無線周波数が割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる同一周波数間のハンドオーバであるＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ（Intra Frequency Handover）と、異なる無線周波数が割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる周波数間のハンドオーバであるＩｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ（Inter Frequency Handover）がある。
また、異なる無線アクセス技術により構成されているセルラ移動通信システムでは、異なる無線アクセス技術を使用するセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる無線アクセス技術間のハンドオーバであるＩｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（Inter RAT Handover）がある。これと対称に同一の無線アクセス技術のセル間のハンドオーバであるＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（Intra RAT Handover）がある。

図１６は、移動局装置が移動する際のハンドオーバの処理について説明するための図である。二次元平面上に、基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４が、それぞれ設置されている。基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４は、それぞれ周波数ｆ１、ｆ２、ｆ１、ｆ３を使用して、移動局装置との間で無線通信を行う。また、基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４は、それぞれ無線アクセス技術ＲＡＴ１、ＲＡＴ１、ＲＡＴ１、ＲＡＴ２を利用して、移動局装置との間で無線通信を行う。
基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４は、無線通信可能な範囲であるセルｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４内に位置する移動局装置ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ４、ＭＳ６、移動局装置ＭＳ４、ＭＳ５、移動局装置ＭＳ２、ＭＳ３、移動局装置ＭＳ６、ＭＳ７との間でそれぞれ無線通信を行うことができる。

セルｃ１とセルｃ２との間を移動している移動局装置ＭＳ４は、Ｉｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）によるハンドオーバを行う。また、セルｃ１とセルｃ３との間を移動している移動局装置ＭＳ２は、Ｉｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）によるハンドオーバを行う。また、セルｃ１とセルｃ４との間を移動している移動局装置ＭＳ６は、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）によるハンドオーバを行う。

従来、例えば３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で規定されているＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）の無線アクセス技術が第三世代セルラ移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている（非特許文献１参照）。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、Ｉｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）や、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）を行う際に異なる周波数を使用する基地局装置の監視又は測定を行うための機能としてコンプレストモード（Compressed Mode）が規定されている。

図１７の（ａ）は、Ｗ−ＣＤＭＡの個別チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）にてコンプレスモードが適用されて、異周波数を使用する基地局装置の監視又は測定が行なわれている場合について説明するための図である。
基地局装置は、図１７の（ａ）のような伝送中断時間であるギャップ（Ｇａｐ）区間を設定して、当該ギャップ区間で個別チャネルでのデータの送信を停止させる。一方、移動局装置は、このギャップ区間内の時間を利用して周波数を切り替えて異周波数を使用する基地局装置の監視を行う。

また、３ＧＰＰでは、Ｗ−ＣＤＭＡ無線インタフェースを拡張した最大伝送速度１４．４Ｍｂｐｓ程度の高速パケット伝送を下りリンク（Down link）において実現するＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が標準化されている（非特許文献２参照）。コンプレストモードが本来適用される個別チャネルとは別の独立したチャネルとして、下りリンクでは、共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ：High Speed-Downlink Shared Control Channel）、共用データチャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ：High Speed-Physical Downlink Shared Channel）が追加定義されている。また、上りリンク（Up Link）では、個別制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ：High Speed Dedicated Physical Control Channel）が追加定義されている。

ＨＳＤＰＡでは、適応変調技術ＡＭＣＳ（Adaptive Modulation and Coding Scheme）が採用されている。ＡＭＣＳとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置の伝搬路状況である下り受信品質指標ＣＱＩ（Channel Quality Indication）に応じて、共用データチャネルのデータ変調多値数、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数、時間・周波数軸の符号拡散率（ＳＦ：Spreading Factor）、マルチコード多重数など無線伝送パラメータを切り替える方式である。また、ハイブリッド自動再送（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat reQuest）を採用している。移動局装置では、受信した通達確認情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Acknowledgement/Negative Acknowledgement）、及び受信品質指標が個別制御チャネルを通じて基地局装置にフィードバックされている。

図１７の（ｂ）、図１７の（ｃ）は、基地局装置から移動局装置に送信されるパケット信号の一例を示す図である。図１７の（ｂ）は、基地局装置から移動局装置に送信される共用制御チャネルの一例を示す図である。また、図１７の（ｃ）は、基地局装置から移動局装置に送信される共用データチャネルの一例を示す図である。

ＨＳＤＰＡにおいても、移動局装置側では、異周波数を使用する基地局装置の監視又は測定が行われる場合には基地局装置との間でデータ伝送ができなくなるため、ギャップ区間に相当する共用データチャネルの区間に自移動局装置宛てのパケットデータの割り当てが行われない。基地局装置側では、ギャップ区間が生成されるのに先立ち、共用制御チャネルを用いて共用データチャネルのデータの割り当ての停止を移動局装置側へ指示する。
この指示を受けた移動局装置は、ギャップ区間を生成し、異周波数を使用する基地局装置の監視又は測定を行う。
すなわち、図１７の（ａ）では、ある移動局装置宛ての連続データに対して、データの圧縮などによりギャップを生成し、図１７の（ｂ）、図１７の（ｃ）では、前記移動局装置宛てのパケット制御信号およびパケットデータをギャップ区間に割り当てないことによりギャップを生成する。

さらに、第三世代無線アクセス技術の進化（ＥＵＴＲＡ：Evolved Universal Terrestrial Radio Access）及び第三世代無線アクセス技術のアクセスネットワークの進化（ＥＵＴＲＡＮ：Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）が検討されている。
ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式が提案されている。ＥＵＴＲＡ技術として、ＯＦＤＭＡ方式にＡＭＣＳ技術が適用されている（非特許文献３、非特許文献４参照）。
ＥＵＴＲＡでは、下りリンク無線フレームの構成、無線チャネルのマッピング方法が提案されている（非特許文献４参照）。

ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮのＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）や、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）を行う際に、異なる周波数を使用する基地局装置の監視又は測定のギャップ区間の制御方法として、ＨＳＤＰＡと同様に基地局装置及び移動局装置のシグナリング制御によるギャップ区間の制御方法と、移動局のＣＱＩ瞬時値（Instantaneous CQI Sample）の測定及び基地局へのフィードバックによる自律的なギャップ区間の制御方法（Autonomous Gap Control Method）が提案されている（非特許文献５参照）。

図１８の（ａ）、（ｂ）は、従来から提案されていたギャップ区間の制御方法の一例を説明するための図である。移動局装置は共通パイロットチャネルを受信し、一定の周期ＣＱＩ＿ＩｎｔｅｒｖａｌでＣＱＩ瞬時値を測定し、基地局装置に報告する。同時に移動局装置は一定の周期（システムパラメータ）でＣＱＩ瞬時値を平均し、ＣＱＩ平均値（Mean CQI）を算出する。移動局装置は、測定したＣＱＩ平均値を、システムパラメータのＣＱＩ閾値と比較する。そして、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値より大きい場合、通常モード（Normal Mode）に設定し、ＣＱＩ閾値以下である場合、異なる周波数基地局装置の監視又は測定のための測定モード（Measurement Mode）に設定する。
移動局装置では、測定モードにおいて、測定したＣＱＩ瞬時値がＣＱＩ平均値以下である場合、接続している基地局装置が使用している周波数での該基地局装置からの受信を停止し、ギャップ区間を生成する。基地局装置では、移動局装置と同様にＣＱＩ瞬時値の報告を受け、該当移動局装置のＣＱＩ平均値を算出する。算出したＣＱＩ平均値は、システムパラメータのＣＱＩ閾値と比較される。そして、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値より大きい場合には、通常モードに設定し、ＣＱＩ閾値以下である場合には、異なる周波数を使用する基地局装置の監視又は測定のための測定モードに設定する。測定モードにおいて、測定したＣＱＩ瞬時値がＣＱＩ平均値以下である場合、接続している該当移動局装置宛てのパケットデータ送信を停止し、ギャップ区間を生成する。図１８の（ａ）に示したように、移動局装置は、異なる周波数あるいは基地局装置の監視又は測定が完了した後に、ギャップ区間を終了し、ＣＱＩ瞬時値の測定及び基地局装置への報告を再開する。その後も、同様な処理を繰り返す。図１８の（ｂ）は、複数のギャップｇ１〜ｇ５が連続して生成される様子を示している。
立川 敬二、"Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式"、ISBN4-621-04894-5 3GPP TR（Technical Report）25.858、及び3GPPのHSDPA仕様関連資料（http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm） 3GPP TR（Technical Report）25.913,V2.1.0（2005-05）,Requirements for evolved Universal Terrestrial Radio Access（UTRA） and Universal Terrestrial Radio Access Network（UTRAN）．（http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25913.htm） 3GPP TR（Technical Report）25.814,V0.4.2（2005-05）,Physical Layer Aspects for Evolved UTRA．（http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25814.htm NTT DoCoMo,Inc．"Measurement for LTE Intra-and Inter-RAT Mobility",3GPP TSG RAN WG2 Meeting ＃50,Sophia Antipolis,France,9-13 January,2006

しかしながら、上記の非特許文献５には、ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮのＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）や、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）を行う際に、異なる周波数を使用する基地局装置の監視又は測定の自律的なギャップ区間の制御方法については開示されているが、基地局装置及び移動局装置におけるＣＱＩ瞬時値の測定周期（ＣＱＩ瞬時値サンプリングの間隔）の設定方法については開示されていなかった。
移動局装置の動作状態としては、パケットデータ通信を行っていない状態である待ち受けモード（Idle Mode）や、パケットデータ通信中の状態であるアクティブモード（Active Mode）などがある。また、移動局装置の移動及び移動速度の変化により、セルにおける位置、電波環境変化などが生じる。待ち受けモードの場合、低消費電力を実現するために、移動局装置の周辺に設置されている基地局装置の監視又は測定の周期が大きく（例えば、２〜３秒周期）設定されている。また、アクティブモードの場合、サービスのカテゴリ（例えば、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）、ＴＶ電話、ウェブページ閲覧など）、ＱｏＳ（Quality of Service）の要求条件などによりパケットデータの伝送速度、送信頻度が異なる。即ち、ＣＱＩ瞬時値測定の周期が異なる。また、セルエッジなど伝搬路損失、フェージング変動が大きい場合、パケットデータのスケジューリングのアルゴリズムなどにより測定モードにおけるＣＱＩ瞬時値測定の周期に対する要求が異なる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常モードと測定モードそれぞれのモードにおける、ＣＱＩ瞬時値などの受信品質指標の測定周期を適切に設定することにより、通信品質が高く、消費電力の低い移動通信システム、移動局装置、基地局装置及び移動通信方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、移動局装置と基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記移動局装置により異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを前記移動局装置に割り当て、前記移動局装置は、前記受信品質指標の瞬時値を前記フィードバック周期で測定する測定部と、自局の移動速度を推定する移動速度推定部と、予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるように前記フィードバック周期を算出するフィードバック周期算出部と、過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部とを具備し、前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記移動局装置は、前記基地局装置によって割り当てられた前記複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で前記受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置は、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、受信品質指標の瞬時値を測定する測定部と、自局の移動速度を推定する移動速度推定部と、予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるようにフィードバック周期を算出するフィードバック周期算出部と、過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部とを具備し、前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、基地局装置によって割り当てられた複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする移動局装置である。

また、本発明の一態様は、上述の移動局装置であって、前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、移動局装置の移動速度を推定する移動速度推定部と、予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるようにリソース割り当て周期を算出するリソース割り当て周期算出部と、前記移動局装置から受信した受信品質指標の瞬時値を受信し、過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部とを具備し、前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記移動局装置により異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを、前記移動局装置に割り当てることを特徴とする基地局装置である。

また、本発明の一態様は、上述の基地局装置であって、前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置へのデータの送信を停止することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、移動局装置と基地局装置とを備える移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記基地局装置が、前記移動局装置が異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを前記移動局装置に割り当てる過程を有し、前記移動局装置が、前記受信品質指標の瞬時値を前記フィードバック周期で測定する過程と、自局の移動速度を推定する過程と、予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるように前記フィードバック周期を算出する過程と、過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定する過程とを有し、前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記基地局装置によって割り当てられた前記複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で前記受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上述の移動通信方法であって、前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置は、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする。

本発明の移動局装置では、基地局装置と無線接続された状態であって、周辺の基地局装置の監視を行うことができる測定モードと、監視を行わない通常モードのいずれのモードにあるかを第１のモード判定手段が判定し、基地局装置に対して下りリンクの受信品質指標の情報を通知するためのフィードバック周期を、いずれのモードにあるかに応じてフィードバック周期設定手段が設定するようにした。また、本発明の基地局装置では、移動局装置がいずれのモードにあるかを第２のモード判定手段が判定し、受信品質指標のフィードバックのための上りリンクリソース割り当て周期、又は、下りリンクリソースの割り当て周期を、移動局装置がいずれのモードにあるかに応じてリソース割り当て周期設定手段が設定するようにした。
これにより、移動局装置と基地局装置の双方において、移動局装置が測定モードにあるか通常モードにあるかに応じて異なるフィードバック周期を設定することにより、移動局装置から基地局装置へ受信品質指標の情報をフィードバックする回数を調整することにより、移動局装置の消費電力を減少させることができる。

３ＧＰＰに基づくＥＵＴＲＡの下りリンク無線フレーム構成の一例を示す図である。 パケットデータのスケジューリングのシミュレーション結果を示すグラフである。 ＣＱＩ瞬時値の測定周期であるＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１と、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の選択方法の他の一例について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態による移動局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるフィードバック周期設定部３４（図４）の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるリソース割り当て周期設定部４３（図６）の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるフィードバック周期設定部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態によるリソース割り当て周期設定部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態による移動局装置の構成を示すブロック図の別の一例である。 本発明の第１の実施形態による基地局装置のリソース割り当て周期設定部４３（図６）の構成を示すブロック図の別の一例である。 基地局装置のシステム周波数帯域が２０ＭＨｚ、移動局装置の周波数帯域が５ＭＨｚの場合の待ち受けモードにおける周辺の基地局装置の監視又は測定方法を示す図である。 基地局装置のシステム周波数帯域が２０ＭＨｚ、移動局装置の周波数帯域が５ＭＨｚの場合のアクティブモードにおける周辺の基地局装置の監視又は測定方法を示す図である。 待ち受けモードにおける移動局装置の間欠受信について説明するための図である。 ＣＱＩ瞬時値の測定周期であるＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１と、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の選択方法の一例について説明するための図である。 移動局装置が移動する際のハンドオーバの処理について説明するための図である。 基地局装置から移動局装置に送信される個別チャネルの一例を示す図等である。 従来から使用されていたギャップ区間の制御方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

１１ ＣＱＩ平均値導出部
１２ メモリ
１３ モード判定部
１４ フィードバック周期算出部
２１ ＣＱＩ平均値導出部
２２ メモリ
２３ モード判定部
２４ リソース割り当て周期算出部
３０ 通信部
３１ タイマ
３２ 制御部
３３ ＣＱＩ瞬時値測定部
３４ フィードバック周期設定部
３５ ＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号生成部
４０ 通信部
４１ タイマ
４２ 制御部
４３ リソース割り当て周期設定部

始めに、本発明の第1の実施形態による移動通信システムについて説明する。
図１は、３ＧＰＰに基づくＥＵＴＲＡの下りリンク無線フレーム構成の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。下りリンク無線フレームは、複数のサブキャリアの塊であり、周波数帯域幅Ｂｃｈと時間帯域幅ＴＴＩ（Transmission Timing Interval）で定まる２次元の複数無線リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）により構成されている。ＢＷは下りリンクの周波数帯域幅であり、Ｂｃｈはリソースブロックの周波数帯域幅であり、Ｂｓｃはサブキャリアの周波数帯域幅であり、ＴｓはＯＦＤＭシンボル長である。

図１に示したように、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）は、各ＴＴＩの先頭にマッピングされ、報知チャネル（ＢＣＨ：Broadcast Channel）と同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）は、各無線フレームの先頭にマッピングされている。各リソースブロックの残りの一部はトラフィックチャネル（ＴＣＨ：Traffic Channel）として使用し、ＡＭＣＳを用いて各移動局装置にマッピングされる。
移動局装置は、初めて電源が投入される場合に、基地局装置から同期チャネルを受信し、キャリアオフセット、ＯＦＤＭシンボルタイミング、無線フレームタイミング、ＴＴＩタイミング、セル番号グループ（Cell Group Index）／セル番号（Cell Index）（例えば、スクランブルコード番号グループ／スクランブルコード番号）などの同定を行う。その後、報知チャネルにより基地局装置の固有情報などのシステム報知情報を受信し、位置登録を経て、待ち受けモードに入り、下りリンクのページングインジケータチャネル（ＰＩＣＨ：Paging Indicator Channel）の監視、周辺基地局装置の監視を行う。基地局装置から着信がある場合、移動局装置はページングインジケータチャネル及びページングチャネル（ＰＣＨ：Paging Channel）などを通じて、無線接続手順を経て、基地局装置と接続し、アクティブモードに入る。そして、移動局装置は、ＣＱＩ瞬時値を測定し、基地局装置に対してそのＣＱＩ瞬時値をフィードバックする。待ち受けモードは、移動局装置が基地局装置との間で、パケットデータ通信を行っていない状態をいう。また、アクティブモードは、移動局装置が基地局装置との間で、パケットデータ通信中の状態をいう。ページングインジケータチャネル及びページングチャネルの代わりに、下り共用制御チャネル（ＳＣＣＨ：Shared Control Channel）を使用してもよい。

基地局装置は、各移動局装置のＣＱＩ瞬時値を受信し、下りトラフィックチャネルの各リソースブロックにパケットデータの割り当てを行う。前記パケットデータの割り当てを、パケットデータのスケジューリング、リソース割り当て、リソースブロックの割り当てと呼称することもあるが、すべて同じ意味である。
パケットデータの割り当ての一例として、伝搬路変動の少ないユーザに対しては、伝搬路状況の良いチャネルのリソースブロックを割り当てることによりマルチユーザダイバーシチ効果を出すＬｏｃａｌｉｚｅｄ割り当てや、伝搬路変動の激しいユーザに対しては広帯域のチャネルのリソースブロック（またはそのブロックの中のサブキャリア）にパケットデータを分散させて割り当てることにより周波数ダイバーシチ効果を出すＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ割り当てなどが考えられる。
また、パケットデータのスケジューリングの方法としては、ＲＲ（Round Robin）法、ＭａｘＣＩＲ（Maximum CIR）法、ＰＦ（Proportional Fairness）法の３つのアルゴリズムが主に知られている。

ＲＲ法は、各移動局装置（ユーザ）の下りリンクＣＱＩの状態に関わらず、下りトラフィックチャネルのリソースブロックの割り当てを均等に行う方法である。公平性を最優先した方法で、ＡＭＣＳの効果は小さく、セル全体の平均スループットは他の方式と比べて最も小さい。
ＭａｘＣＩＲ法は、各移動局装置のＣＱＩ瞬時値が最大の移動局装置に対して、下りトラフィックチャネルのリソースブロックの割り当てを行う方法である。ＣＱＩ瞬時値の高い移動局装置に対して、ＡＭＣＳ効果も伴い、非常に高いスループットが得られ、セル全体の下りリンク平均スループットも増大する。しかし、ＣＱＩ瞬時値の低い移動局装置に対しては、ほとんど割り当てられず、非常に低いスループットとなり、移動局装置間の不公平性が高い。
ＰＦ法は、各移動局装置のＣＱＩ瞬時値とＣＱＩ平均値との比に基づいて、ＣＱＩ瞬時値がＣＱＩ平均値より大きい移動局装置にトラフィックチャネルのリソースブロックの割り当てを行う方法である。各移動局装置に対するリソースブロックの割り当て時間をほぼ公平にした上で、ＣＱＩが良好なユーザから優先的にリソースブロックの割り当てを実現する。しかし、ＲＲ法ほどではないがある程度セル全体の平均スループットが減少する。

図２は、ＨＳＤＰＡを一例として、パケットデータのスケジューリングのシミュレーション結果を示すグラフである。図において、横軸はユーザＩＤを示しており、縦軸はユーザスループットを示している。無線リンクパラメータは３ＧＰＰ仕様に準拠する。チップレートは３．８４Ｍｃ／ｓｅｃ、符号拡散率は１６、符号多重数は１０である。移動局装置の移動速度は３ｋｍ／ｈ（歩行）で、２パスレリーフェージング（Reyleigh fading）、１９セル環境で他セル干渉を考慮している。
アクティブモードにおける移動局装置数は１０となるように中心セルからランダムに、基地局装置から移動局装置ＭＳ１、ＭＳ２の距離は０．１（セル半径の正規化値）、移動局装置ＭＳ３、ＭＳ４の距離は０．３、・・・、移動局装置ＭＳ９、ＭＳ１０の距離は０．９になるように選択している。図２に示すように、移動局装置番号であるユーザＩＤ（User IＤ）が小さいほど基地局装置に近いため、ＣＱＩは良好な特性を示し、結果的に高いユーザスループットが得られる。

ＰＦ法はセルエッジに位置する移動局装置にもパケットデータを割当てることができるが、セル全体のスループットが低下する。逆に、ＭａｘＣＩＲ法では、セル近傍の移動局装置は高いスループットを得ることができるが、セルエッジの場合、パケットデータをほとんど割当てることはできない。ＥＵＴＲＡのＯＦＤＭＡ方式でも同様な結果となることが想定される。
図２のシミュレーション結果により、セルエッジに位置する移動局装置は、測定モードに入る確率が高く、同時に測定モードにおいて、アクティブモードに移行しでも得られるスループットは低いと想定される。
本実施形態は、アクティブモードにおける移動局装置の通常モード及び測定モードでのＣＱＩ瞬時値の測定周期（ＣＱＩ瞬時値サンプリングの間隔又は周期）を変更する。
アクティブモードの場合、サービスのカテゴリ、ＱｏＳの要求条件などにより下りリンクパケットデータの伝送速度、送信頻度が異なる。即ち、ＣＱＩ瞬時値測定の周期が異なる。また、セルエッジなど伝搬路損失やフェージング変動が大きい場合、パケットデータのスケジューリングアルゴリズムなどにより測定モードにおけるＣＱＩ瞬時値測定の周期に対する要求が異なる。

本実施形態では、図３の（ａ）〜（ｃ）に示したように、アクティブモードにおける移動局装置のＣＱＩ瞬時値の測定周期ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌに対して、異なる２つの値、即ちＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１とＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２とを定義し、２つの値を選択する。ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１は、通常モードにおけるシステムの要求を満足する値を選択し、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２は、測定モードにおけるシステムパラメータ、下りリンクのサービスカテゴリやＱｏＳの要求条件などを考慮し、システムおよび通信中の下りリンクの要求を満たす値を選択する。例えば、ＱｏＳが高い通信ほど、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌを短い周期に設定することなどが挙げられる。

ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１より大きい値を取る場合、移動局装置がＣＱＩ瞬時値のフィードバックを行なうための上りリンクの割り当てが減るため、他の通常モードにある移動局装置の上りリンクのリソース利用効率が向上する。また、基地局装置へのＣＱＩ瞬時値の通知回数も減るため、移動局装置の待ち受け可能時間が長くなる。例えば２×ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２とした場合、ＣＱＩ瞬時値の基地局装置への通知回数が半減する。

図４は、本発明の第１の実施形態による移動局装置の構成を示すブロック図である。移動局装置は、通信部３０、タイマ３１、制御部３２、ＣＱＩ瞬時値測定部３３、フィードバック周期設定部３４（フィードバック周期設定手段、間欠受信周期設定手段）を有する。
通信部３０は、無線通信により、ＣＱＩ瞬時値測定部３３で測定するＣＱＩ瞬時値を基地局装置へ送信したり、基地局装置とパケットデータの送受信をしたりする。
ＣＱＩ瞬時値測定部３３は、所定の時刻におけるＣＱＩ瞬時値を測定する。タイマ３１は、時間を計時する。制御部３２は、移動局装置の各部を制御する。
フィードバック周期設定部３４は、ＣＱＩ瞬時値を基地局装置へ送信する周期を設定する。移動局装置は、フィードバック周期設定部３４で設定された周期をタイマ３１で計時して、ＣＱＩ瞬時値を基地局装置へ送信する。

図５は、本発明の第１の実施形態によるフィードバック周期設定部３４（図４）の構成を示すブロック図である。フィードバック周期設定部３４は、平均ＣＱＩ導出部１１、メモリ１２、モード判定部１３（第１のモード判定手段）、フィードバック周期算出部１４を有する。
平均ＣＱＩ導出部１１は、移動局装置におけるＣＱＩ瞬時値に基づいて、ＣＱＩ平均値を導出する。メモリ１２は、一定期間の間に測定された複数のＣＱＩ瞬時値（あるいはその平均値）を保持する。
モード判定部１３は、平均ＣＱＩ導出部１１が導出したＣＱＩ平均値と、ＣＱＩ閾値とから通常モードと測定モードとの切り替えの判定を行う。
フィードバック周期算出部１４は、モード判定部１３の判定結果とＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の値をもとに、ＣＱＩ瞬時値のフィードバック周期を出力する。

平均ＣＱＩ導出部１１では、下りリンクの共通パイロットチャネルに含まれるパイロット信号を基に算出されたＣＱＩ瞬時値と、メモリ１２に保持された過去の一定期間の間に測定されたＣＱＩ瞬時値とを平均することによりＣＱＩ平均値を導出する。新たなＣＱＩ瞬時値はメモリ１２に保持されるとともに、一定期間を経過したＣＱＩ瞬時値はメモリ１２から消去される。また、導出したＣＱＩ平均値は、モード判定部１３に出力される。
モード判定部１３では、平均ＣＱＩ導出部１１から出力されたＣＱＩ平均値と、通常モードと測定モードとの切り替えを行なうＣＱＩ閾値との比較を行ない、フィードバック周期算出部１４に対してモード（通常モードか測定モード）の通知を行なう。フィードバック周期算出部１４ではモード判定部１３から通知されたモードに対応するＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌの時間を、ＣＱＩ瞬時値の基地局装置へのフィードバック周期として出力する。

図６は、本発明の第１の実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。基地局装置は、通信部４０、タイマ４１、制御部４２、リソース割り当て周期設定部４３（リソース割り当て周期設定手段）を有する。
通信部４０は、無線通信により、移動局装置におけるＣＱＩ瞬時値測定部３３（図４）で測定されたＣＱＩ瞬時値を受信したり、移動局装置とパケットデータの送受信をしたりする。
タイマ４１は、時間を計時する。制御部４２は、基地局装置の各部を制御する。リソース割り当て周期設定部４３は、移動局装置に無線リソースの割り当てを行なう周期を設定する。基地局装置は、リソース割り当て周期設定部４３で設定された周期をタイマで計時して、ＣＱＩ瞬時値を移動局装置から受信する。

図７は、本発明の第１の実施形態によるリソース割り当て周期設定部４３（図６）の構成を示すブロック図である。リソース割り当て周期設定部４３は、平均ＣＱＩ導出部２１、メモリ２２、モード判定部２３（第２のモード判定手段）、リソース割り当て周期算出部２４を移動局装置の数だけ有する。
平均ＣＱＩ導出部２１は、移動局装置から通知されるＣＱＩ瞬時値に基づいて、ＣＱＩ平均値を導出する。メモリ２２は、一定期間の間に測定された複数のＣＱＩ瞬時値（あるいはその平均値）を保持する。
モード判定部２３は、平均ＣＱＩ導出部２１で導出されたＣＱＩ平均値と、ＣＱＩ閾値とから通常モードと測定モードとの切り替えの判定を行なう。リソース割り当て周期算出部２４は、モード判定部２３の判定結果と、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の値をもとに、ＣＱＩ瞬時値のフィードバックのための当該移動局装置への上りリンクのリソース割り当て周期を出力する。

移動局装置毎に用意された平均ＣＱＩ導出部２１では、移動局装置からフィードバックされたＣＱＩ瞬時値と、メモリ２２に保持された過去の一定期間の間に移動局装置からフィードバックされたＣＱＩ瞬時値とを平均することによりＣＱＩ平均値を導出する。新たなＣＱＩ瞬時値はメモリ２２に保持されるとともに、一定期間を経過したＣＱＩ瞬時値はメモリ２２から消去される。また、導出したＣＱＩ平均値は、モード判定部２３に出力される。
モード判定部２３では、平均ＣＱＩ導出部２１から出力されたＣＱＩ平均値と、通常モードと測定モードとの切り替えを行なうＣＱＩ閾値との比較を行ない、リソース割り当て周期算出部２４に対してモード（通常モードか測定モード）の通知を行なう。リソース割り当て周期算出部２４ではモード判定部２３から通知されたモードに対応するＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌの時間を、上りリンクのＣＱＩ瞬時値のフィードバックに使用するリソース割り当て周期として出力する。

図８は、本発明の第１の実施形態によるフィードバック周期設定部の処理を示すフローチャートである。始めに、平均ＣＱＩ導出部１１は、ＣＱＩ報告タイマをリセットする（ステップＳ１０）。そして、移動局装置の現在のモードが、通常モードであるか、測定モードであるかについて判定する（ステップＳ１１）。通常モードにある場合には、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１２）。タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１以上である場合には、ステップＳ１４へ進む。一方、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１よりも小さい場合には、ステップＳ１１へ進む。
ステップＳ１１において、測定モードにある場合には、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１３）。タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２以上である場合には、ステップＳ１４へ進む。一方、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２よりも小さい場合には、ステップＳ１１へ進む。

そして、フィードバック周期算出部１４は、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１、又は、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２に基づいて、ＣＱＩ瞬時値を導出し（ステップＳ１４）、そのＣＱＩ瞬時値の情報を、基地局装置に対してフィードバックすることにより報告する（ステップＳ１５）。
そして、平均ＣＱＩ導出部１１は、ステップＳ１４で導出したＣＱＩ瞬時値と、メモリ１２に記憶されているＣＱＩ瞬時値とを用いて、ＣＱＩ平均値を計算する（ステップＳ１６）。
そして、モード判定部１３は、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値よりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ１７）。ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値以上である場合には、移動局装置を通常モードに設定する（ステップＳ１８）。一方、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値よりも小さい場合には、移動局装置を測定モードに設定する（ステップＳ１９）。

図９は、本発明の第１の実施形態によるリソース割り当て周期設定部の処理を示すフローチャートである。始めに、平均ＣＱＩ導出部２１は、ＣＱＩフィードバックタイマをリセットする（ステップＳ２０）。そして、基地局装置の現在のモードが、通常モードであるか、測定モードであるかについて判定する（ステップＳ２１）。通常モードにある場合には、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２２）。タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１以上である場合には、ステップＳ２４へ進む。一方、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１よりも小さい場合には、ステップＳ２１へ進む。
ステップＳ２１において、測定モードにある場合には、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２３）。タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２以上である場合には、ステップＳ２４へ進む。一方、タイマの値がＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２よりも小さい場合には、ステップＳ２１へ進む。

そして、リソース割り当て周期算出部２４は、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１、又は、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２に基づいて、ＣＱＩ瞬時値フィードバックのための上りリンクリソースを移動局装置に対して割り当て（ステップＳ２４）、移動局装置からフィードバックされたＣＱＩ瞬時値を取得する（ステップＳ２５）。
そして、平均ＣＱＩ導出部２１は、ステップＳ２４で取得したＣＱＩ瞬時値と、メモリ２２に記憶されているＣＱＩ瞬時値とを用いて、ＣＱＩ平均値を計算するとともに、前記ＣＱＩ瞬時値をメモリ２２に記憶させ、一定期間を経過したＣＱＩ瞬時値はメモリ２２から消去する（ステップＳ２６）。
そして、モード判定部２３は、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値よりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ２７）。ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値以上である場合には、基地局装置を通常モードに設定する（ステップＳ２８）。一方、ＣＱＩ平均値がＣＱＩ閾値よりも小さい場合には、基地局装置を測定モードに設定する（ステップＳ２９）。

ここで、上述した本発明の第１の実施形態で用いられる移動局装置と基地局装置はＣＱＩ瞬時値を移動局装置から基地局装置へフィードバックして共有することによりＣＱＩ瞬時値の測定周期を制御している。しかし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のシステムにおいては下りリンクの伝搬路状況を正確に基地局装置へ通知するためには大量の無線リソースを要するために困難である。そのため、周波数領域で平均化され、簡略化されたＣＱＩ瞬時値をフィードバックする。例えば、移動局装置は、測定したＣＱＩ瞬時値を周波数軸または時間軸の差分値、Ｍａ個のリソースブロックのうち伝搬路状況のよい上位Ｍｕ個のＣＱＩ瞬時値（Ｍａ＞Ｍｕ）、ＣＱＩ瞬時値から算出された変調方式及び符号化率などＡＭＣ(Adaptive Modulation and Coding）に対応した番号などが基地局装置にフィードバックされる。
言い換えれば、ＣＱＩ瞬時値の測定周期の制御判断を下りリンクの詳細な伝搬路状況を基に移動局装置が行ない、ＣＱＩ瞬時値の測定周期の制御信号を基地局装置へ通知することにより、より正確、または柔軟なＣＱＩ瞬時値の測定周期の制御を行なうことが可能となる。
この回路構成の一例を以下に示す。以下の回路構成では、説明の簡略化のために上述の実施形態と同じくＣＱＩ瞬時値を用いてＣＱＩ瞬時値の測定周期の制御を行なっているが、他の判断基準を用いてＣＱＩ瞬時値の測定周期の制御を行なってもよい。

図１０は、本発明の第１の実施形態による移動局装置の構成を示すブロック図の別の一例である。この移動局装置は、通信部３０、タイマ３１、制御部３２、ＣＱＩ瞬時値測定部３３、フィードバック周期設定部３４、ＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号生成部３５を有する。
制御部３２およびＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号生成部３５以外は図４のブロック図と同じであるため説明を省略する。
制御部３２は、移動局装置の各部を制御する。ＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号生成部３５は、移動局装置の測定モードと通常モードとを切り替える（すなわちＣＱＩ瞬時値の測定周期を切り替える）ことを基地局装置へ通知するための信号を生成する。

図１１は、本発明の第１の実施形態による基地局装置のリソース割り当て周期設定部４３（図６）の構成を示すブロック図の別の一例である。このリソース割り当て周期設定部４３は、モード判定部２３と、リソース割り当て周期算出部２４を有する。
モード判定部２３は、移動局装置から送信されたＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号を基に移動局装置が通常モードであるか測定モードであるかを判定して、判定結果を出力する。
あるいは、直接ＣＱＩ瞬時値測定周期の値が移動局装置から送られてきた場合には、その値を出力する。
リソース割り当て周期算出部２４は、モード判定部２３の判定結果に基づいて、通常モードであればＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１をリソース割り当て周期として出力し、測定モードであればＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２をリソース割り当て周期として出力する。
また、モード判定部２３より直接ＣＱＩ瞬時値測定周期の値が送られてきた場合は、その値をリソース割り当て周期として出力する。

上記の説明では省略したが、移動局装置から基地局装置へＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号を送信した際に、基地局装置から移動局装置へＡＣＫ信号を返信した後に処理を続行することが望ましい。
以上の説明のように、ＣＱＩ瞬時値を基地局装置へフィードバックするだけでなく、移動局装置にてＣＱＩ瞬時値測定周期の判断を行ない、シグナリング制御信号（ＣＱＩ瞬時値測定周期制御信号）を基地局装置へ通知する場合においても、移動局装置における消費電力の低減を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態による移動通信システムについて説明する。
第１の実施形態において説明したように、アクティブモードにおけるＣＱＩ瞬時値の測定周期は、伝搬路損失や、フェージング変動の大きさによっても要求が異なる。この要因として移動局装置の移動が挙げられる。例えば、移動局装置がセル中心付近からセルエッジに移動すると、伝搬路損失が増え、移動することによりフェージング変動も大きくなる。

本実施形態は、アクティブモードにおける移動局装置の通常モード及び測定モードでのＣＱＩ瞬時値の測定周期ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１とＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２とを移動局装置の移動速度により変化させる。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に図３の（ｂ）及び図３の（ｃ）に示す２つのＣＱＩ瞬時値の測定周期を設定する。さらに、本実施形態の移動局装置は自局の移動速度を推定する移動速度推定部を有する。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて定期的に自局の位置を特定したり、受信信号のドップラシフト量を計測することにより移動速度を求めたりすることができる。なお、上記の移動速度を求める処理を基地局装置で行ない、その移動速度の情報を基地局装置から移動局装置に通知するようにしてもよい。
移動局装置の移動速度の情報は、移動局装置または基地局装置からの通知や、上りリンク及び下りリンク受信信号のドップラシフト量を計測するなどの処理により、基地局装置と共有される。
本実施形態におけるＣＱＩ瞬時値の測定周期Ｃ１、Ｃ２は、移動速度ｖ、係数Ｋ１、Ｋ２、閾速度Ｖを用いて以下の式で表される。

ｖ＜Ｖのとき
Ｃ１＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１−ｖ×Ｋ１ ・・・式（１）
Ｃ２＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２−ｖ×Ｋ２ ・・・式（２）

ｖ≧Ｖのとき
Ｃ１＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１ ・・・式（３）
Ｃ２＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２ ・・・式（４）

ここで、Ｋ１、Ｋ２は正の実数である。
上記の式（１）〜式（４）は、移動局装置の移動速度ｖがＶに達するまでは速くなるに従ってＣＱＩ瞬時値測定周期は短くなり、移動速度がＶに達すると速度に依らず一定の周期（ここではＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２としているが他の固定値でもよい）となることを表している。
ここで、閾速度Ｖを設けているのは、ＣＱＩ瞬時値を移動局装置が基地局装置へ通知してから、下りリンクの通信に反映するまでに遅延が生じるが、高速移動を行なう移動局装置は伝搬路状況の変動が大きく、伝搬路状況の変化に追従できずに受信特性の劣化を招いてしまうことへ対応するためである。すなわち、速度Ｖを超える移動局装置に対しては低レートでの前述のＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ割り当てを行なうことなどが考えられるが、その際には頻繁なＣＱＩ瞬時値のフィードバックが不要になる。

次に、本発明の第３の実施形態による移動通信システムについて説明する。
本実施形態では、第１及び第２の実施形態を、具体的にＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）に適用している。
ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮでは、異なるシステム周波数帯域（例えば１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）を有する基地局装置に対して、異なる通信能力の周波数帯域（例えば１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）の移動局装置を収容する必要がある。異なるシステム周波数帯域における異なる周波数帯域の移動局装置に対して、Ｉｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）のために、待ち受けモード及びアクティブモードにおける周辺の基地局装置の監視又は測定方法が提案されている（NTT DoCoMo,Inc．“Cell Search Method in Connected and Idle Mode for E-UTRA Downlink”,3GPP TSG RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting,Helsinki,Finland,23-25,January,2006）。

図１２の（ａ）、（ｂ）は、一例として、基地局装置のシステム周波数帯域が２０ＭＨｚ、移動局装置の周波数帯域が５ＭＨｚの場合の待ち受けモードにおける周辺の基地局装置の監視又は測定方法を示す図である。報知チャネル及び同期チャネルは基地局装置システムの周波数帯域の中心に左右対称にマッピングされているため、移動局装置の電源が投入されている場合の初期の基地局装置の測定（初期セルサーチ）、及び、待ち受けモード中の周辺の基地局装置の監視（周辺セルサーチ）は、基地局装置の中心周波数帯域（例えば、１．２５ＭＨｚ、５ＭＨｚ）で行うことができる。一方、ページングインジケータチャネル及びページングチャネルのページング情報受信により着信が検出された場合、基地局装置の指示に従って、割り当てられた所定の周波数帯域に移動（周波数シフト）し、アクティブモードに移行する。

図１３の（ａ）、（ｂ）は、一例として、基地局装置のシステム周波数帯域が２０ＭＨｚ、移動局装置の周波数帯域が５ＭＨｚの場合のアクティブモードにおける周辺の基地局装置の監視又は測定方法を示す図である。移動局装置はアクティブモードにおいて所定の周波数帯域でパケットデータを受信し、さらに所定のＣＱＩ測定周期でＣＱＩ瞬時値測定、基地局装置へのフィードバックを行う。報知チャネル及び同期チャネルは基地局装置システム周波数帯域の中心に左右対称にマッピングされているため、アクティブモード中の周辺の基地局装置の監視（周辺セルサーチ）は、基地局装置の中心周波数帯域（例えば、１．２５ＭＨｚ、５ＭＨｚ）で行う必要があり、移動局装置の無線周波数の切り替え（図１３中のＲＦ中心周波数切り替え）が発生する。ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮシステムにおける同じ周波数帯域を使用する基地局装置間のハンドオーバ、即ちＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）のため、第１の実施形態で説明したＩｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）や、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）と同様に移動局装置の無線周波数の切り替えが発生し、周辺の基地局装置の監視又は測定のギャップ区間生成が必要である。
本実施形態では、Ｉｎｔｒａ−ＲＡＴ−ＨＯ（かつ、Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑ−ＨＯ）のために、第１及び第２の実施形態に示したアクティブモードにおけるギャップ区間の生成周期制御方法を適用する。制御動作は第１及び第２の実施形態で説明した方法と同じであるため、それらの説明を省略する。

次に、本発明の第４の実施形態による移動通信システムについて説明する。
第１の実施形態で説明したように、移動局装置は、下りリンクのページングインジケータチャネル（ＰＩＣＨ：Paging Indicator Channel）の監視、周辺基地局装置の監視を行う待ち受けモードがある。
図１４の（ａ）〜（ｃ）は、待ち受けモードにおける移動局装置の間欠受信について説明するための図である。これらの図において、横軸は時間を示しており、縦軸は電力を示している。Ｎ個の無線フレームを、１つのスーパーフレーム（Super Frame）とし、図１４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、下りリンク信号をフレームｆ１、ｆ２、ｆ３、・・・ｆＮ−２、ｆＮ−１、ｆＮにより構成している。図１に示したように、各フレームの先頭には、共通パイロットチャネル、報知チャネル、同期チャネルをマッピングしている。
移動局装置は、下りリンク信号を受信し、パケット着呼の有無を検出するためのページングインジケータチャネル、ＣＱＩ瞬時値を測定するための共通パイロットチャネル、周辺基地局装置監視が必要である場合に周辺の基地局装置の同期チャネル、共通パイロットチャネル、基地局装置の固有情報を入手するための報知チャネルを受信する。

間欠受信完了後、移動局装置は、再び低消費電力モードに入り、予め定義されている間欠受信周期で間欠受信を繰り返す。上記のように、間欠受信中に周辺の基地局装置の監視と、ＣＱＩ瞬時値の測定とを行うため、予め定義されている間欠受信周期は待ち受けモードにおけるＣＱＩ瞬時値の測定周期（CQI Interval）と等価である。図１４の（ｂ）及び図１４の（ｃ）は、間欠受信の一例を示す図である。図１４の（ｂ）では、１つのスーパーフレームにｎ個の間欠受信間隔があり、１つの受信間隔で１フレーム内の先頭ＴＴＩを受信する。１つの受信間隔でＣＱＩ瞬時値を１回測定する。図１４の（ｃ）では、受信品質向上のため、１つの受信間隔で複数のフレームを受信する。例えば図１４の（ｃ）では、２つのフレームを受信し、２つのＣＱＩ瞬時値の平均を使用して、周辺の基地局装置の監視を行う。なお、図１４の（ｂ）及び、図１４の（ｃ）に示した以外の組み合わせを用いてもよい。

上記のように、待ち受けモードにおける間欠受信周期、即ちＣＱＩ瞬時値の測定周期の長さは、移動局装置の消費電流（待ち受け時間）と着信検出率とのトレードオフの関係にある。周期が長い場合（ｎが小さい場合）、受信区間の非受信区間に対する割合が小さいため移動局装置の電池消費を低減できるが、逆に非受信区間が長いため、着信に対する応答が遅い。

本実施形態では、図１５の（ａ）〜（ｃ）に示したように、待ち受けモードにおける間欠受信周期、即ちＣＱＩ瞬時値の測定周期であるＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌに対して、アクティブモード時と同様に、異なる２つの値、即ちＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１と、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２とを定義し、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１＜ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２となるように２つ値を選択している。ここで、通常ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌはアクティブモード時と比較して長周期の値が設定される。
ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１は、通常モードにおけるシステムの要求を満足する値を選択し、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２は、測定モードにおけるシステムパラメータを考慮し、例えば、システム利用効率、無線リンクの負荷（加入者数）などを考慮し、システムの要求を満足する値を選択する。

図１５の（ａ）、（ｂ）はともに、測定モードにおいてＣＱＩ瞬時値がＣＱＩ平均値以下となった場合にギャップを生成する様子を示している。
図１５の（ａ）は、通常モードでＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１の周期でＣＱＩ瞬時値の測定を行い、測定モードでＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の周期でＣＱＩ瞬時値の測定を行い、測定モードに入ってからＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の２周期目でギャップを生成した様子を示している。
図１５の（ｂ）は、通常モードでＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１の周期でＣＱＩ瞬時値の測定を行い、測定モードでＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２の周期でＣＱＩ瞬時値の測定を行い、測定モードと判断されたと同時にギャップの生成を行ない、２周期目においてもギャップを生成した様子を示している。

ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２は、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１より長い値を取る場合、移動局装置の着信検出率が低下するが、基地局装置との接続可能性が減り、リソースブロックを占有しないため、通常モードにおける他の移動局装置へのリソースブロック利用効率を向上させることができる。
また、ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２が長いため、測定モード区間中の周辺の基地局装置の監視の回数が低減し、移動局装置の待ち受け時間が長くなる。例えば２×ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿１＝ＣＱＩ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ＿２とした場合、測定モード区間中における周辺の基地局装置についての監視の回数が半減する。

本実施形態による基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本実施形態に関わるＣＱＩ瞬時値測定周期の変更を行なうように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。
プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本実施形態による基地局装置及び移動局装置の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。
また、本実施形態による無線通信システムはＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のシステムを想定しているが、ＴＤＤ（Time Division Duplex）のシステムに適用することも可能である。ＴＤＤの場合、上りと下りで同一周波数を用いるため、ＣＱＩ瞬時値をフィードバックすることなく、基地局装置と移動局装置とで、伝搬路状況を共有することも可能である。

また、本実施形態では、ＣＱＩ瞬時値の測定周期という用語を使用したが、この周期にはＣＱＩを測定する時間と間隔の２つの要素が含まれる。すなわち、実際に共通パイロットを受信してＣＱＩ瞬時値を導出する時間と、前記ＣＱＩ瞬時値を導出してから次の共通パイロットを受信するまでの間隔が含まれる。上述した実施形態では、前記時間と間隔の少なくとも一つの要素を通常モードと測定モードで切り替える。なお、前記通常モードと測定モードにおける測定周期の時間または間隔は一つの値に固定されるものではなく、無線通信システムの運用状況によって適応的に変更してもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

Claims (8)

1. 移動局装置と基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、
   前記基地局装置は、
   前記移動局装置により異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを前記移動局装置に割り当て、
   前記移動局装置は、
   前記受信品質指標の瞬時値を前記フィードバック周期で測定する測定部と、
   自局の移動速度を推定する移動速度推定部と、
   予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるように前記フィードバック周期を算出するフィードバック周期算出部と、
   過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部と、
   を具備し、
   前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記移動局装置は、前記基地局装置によって割り当てられた前記複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で前記受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする移動通信システム。
2. 前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置は、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 受信品質指標の瞬時値を測定する測定部と、
   自局の移動速度を推定する移動速度推定部と、
   予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるようにフィードバック周期を算出するフィードバック周期算出部と、
   過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部と、
   を具備し、
   前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、基地局装置によって割り当てられた複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする移動局装置。
4. 前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする請求項３に記載の移動局装置。
5. 移動局装置の移動速度を推定する移動速度推定部と、
   予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるようにリソース割り当て周期を算出するリソース割り当て周期算出部と、
   前記移動局装置から受信した受信品質指標の瞬時値を受信し、過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定するモード判定部と、
   を具備し、
   前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記移動局装置により異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを、前記移動局装置に割り当てることを特徴とする基地局装置。
6. 前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置へのデータの送信を停止することを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
7. 移動局装置と基地局装置とを備える移動通信システムにおける移動通信方法であって、
   前記基地局装置が、
   前記移動局装置が異なるフィードバック周期で受信品質指標を送信するための複数の上りリンクリソースを前記移動局装置に割り当てる過程、
   を有し、
   前記移動局装置が、
   前記受信品質指標の瞬時値を前記フィードバック周期で測定する過程と、
   自局の移動速度を推定する過程と、
   予め定めた閾速度に達するまで前記移動速度が高くなるに従って小さくなり、前記移動速度が零又は前記閾速度以上の場合に動作モードに対応した一定値となるように前記フィードバック周期を算出する過程と、
   過去の一定期間の前記受信品質指標の瞬時値を平均した平均値が、予め定めた受信品質指標の閾値以上の場合、前記動作モードを第１のモードと判定し、前記平均値が前記受信品質指標の閾値より小さい場合、前記動作モードを第２のモードと判定する過程と、
   を有し、
   前記第２のモードに対応した一定値が前記第１のモードに対応した一定値よりも大きく、前記基地局装置によって割り当てられた前記複数の上りリンクリソースを使用して、前記フィードバック周期で前記受信品質指標を前記基地局装置に送信することを特徴とする移動通信方法。
8. 前記動作モードが前記第２のモードであり、前記受信品質指標の瞬時値が前記平均値以下となった場合、前記移動局装置は、前記基地局装置からのデータの受信を停止することを特徴とする請求項７に記載の移動通信方法。

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