JP5317971B2 - 無線送受信方法および無線通信端末装置 - Google Patents

無線送受信方法および無線通信端末装置 Download PDF

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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

本発明は、無線送受信方法および無線通信端末装置に関する。
既に標準化作業が行われた3GPPのUMTSシステムRelease1999相当においては端末のRRC（Radio Resource Control）での状態管理として、大きく２つの状態（state）が存在する（非特許文献１参照）。この２つの状態としては、RRC接続モード（RRC Connected mode），RRCアイドルモード（RRC Idle mode）の２つのRRC状態がある。RRC Connected modeはさらに細かく下記の４つの状態に分類される。すなわち、CELL_DCH, CELL_FACH, CELL_PCH, URA_PCHである。
CELL_DCHは、無線通信端末装置（以下、端末と省略する）と無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）との間が、個別チャネルで接続されている状態であり、常に送受信を行っているため、電力の消費が激しい。また、個別のチャネルが設定されているため、大きなデータの送受信も可能である。
CELL_FACHは、端末と基地局との間を共通チャネルで送受信する状態であり、必要な時にのみ送受信を行うため、CELL_DCHに比べて消費電力が少ない。また、限られた共有チャネル内で、複数の端末が送受信するため、大きなデータの送受信には向かない。
CELL_PCHは、端末が新たなデータの発生や基地局からの呼び出しを待っている状態であり、データの送受信がない状態である。そして、以前行っていたサービスのための設定情報等が残されている。また、セル内の移動なら、間欠受信（DRX: Discontinuous Reception）間隔での待ちうけのみとなるため、データの送受信がなく、消費電力が少ない。
URA_PCHは、端末が新たなデータの発生や基地局からの呼び出しを待っている状態であり、データの送受信がない状態である。そして、以前行っていたサービスのための設定情報等が残されている。また、URA（UTRAN Registration Area）内（複数のセル群）の移動なら、待ちうけのみとなるため、データの送受信がなく、消費電力が少ない。
次に、RRC Idle modeは、端末が新たなデータの発生や基地局からの呼び出しを待っている状態であり、データの送受信がない状態である。そして、以前行っていたサービスのための設定情報等は残されていない。また、RA（Routing Area）又はLA（Location Area）内（複数のセル群）の移動なら、待ちうけのみとなるため、データの送受信がなく、消費電力が少ない。
ネットワーク側では、上記RRC状態を用いて端末の状況に合ったRRC状態に端末を遷移させることにより、端末の消費電力低減、有効な無線リソースの活用を実現している。
ところが、このシステムには以下の大きな課題が存在する。１つには、多くの状態があることから、端末・ネットワーク双方の制御が複雑であり、２つには、状態の遷移がRRCメッセージ（RRC message）により行われ、遷移に時間がかかることから、こまめな遷移を行うことが困難である。
そのため、3GPPで標準化が行われているLTE（Long Term Evolution）/SAE（System Architecture Evolution）において、高効率な端末の状態管理が検討されており、RRC Connected modeを上記４つの状態に分類しないことが想定されている（非特許文献２参照）。
また、RRC Connected modeは、データが存在しない場合には、間欠受信（DRX: Discontinuous Reception）/間欠送信（DTX: Discontinuous Transmission）を使用することで消費電力を削減する。また、DRX/DTX設定の際は、MAC（Medium Access Control）メッセージ（MAC message）を使用することが考えられる。
このように、LTE/SAEにおいては上述したUMTSと異なり、MACメッセージを使用してDRXの設定を行うことが考えられる。なお、LTE/SAEでは、図１に示すように、DRXサイクルと呼ばれるDRX間隔と、そのDRX間隔の中で受信処理を行うことができるオン期間（On duration）と呼ばれる期間とが定義されている。また、LTE/SAEでは、図２に示すように、１０個のサブフレームで構成される無線フレームが考えられる。また、各無線フレームは、システムフレーム番号（SFN：System Frame Number）と呼ばれる番号で管理される。
3GPP, TS25.331, 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network, Radio Resource Control (RRC), Protocol Specification. 3GPP, TS25.813, 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network, Evolved Universal Terrestrial Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), Radio interface protocol aspects.
しかしながら、基地局がMACメッセージを使用して端末にDRX指示を行った場合、基地局が端末からのNACK信号をACK信号と誤ってしまうという問題がある。
本発明の目的は、効率的にDRXまたはDTXを行う無線送受信方法および無線通信端末装置を提供することである。
本発明の無線送受信方法は、間欠送信又は間欠受信を行う無線送受信方法であって、チャネル品質表示を送信するチャネル品質表示送信ステップと、前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、前記間欠送信又は間欠受信における送信または受信が可能である第１のオン期間を決定する第１のオン期間決定ステップと、前記第1のオン期間に従って間欠送信又は間欠受信を制御する間欠送受信制御ステップと、を有するようにした。
本発明の無線通信端末装置は、チャネル品質表示を送信するチャネル品質表示送信手段と、前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、間欠送信又は間欠受信の第１のオン期間を決定するオン期間決定手段と、前記第1のオン期間に従って間欠送信又は間欠受信を制御する間欠送受信制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、効率的にDRXまたはDTXを行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の説明では、端末は、基地局からのDRX指示または自局で管理するタイマによってDRXを開始する。また、以下の説明では、DRX中における通常のDRX動作でのオン期間を第１のオン期間と称し、エラーが発生した場合に回復させるための動作であるエラーリカバリを行うことができるエラーリカバリ用のオン期間を第２のオン期間と称する。
（実施の形態１）
図３は、本実施の形態に係る端末１００の構成を示すブロック図である。図３に示す端末１００において、受信部１０１は、基地局から送信された信号を受信し、受信した信号のうち、CQI報告（Channel Quality Indicator report）用情報をCQI報告リソース管理部１０２に出力し、DRX準静的情報(semi-static information)をDRX準静的情報管理部１０４に出力し、DRX動的情報をDRX動的情報管理部１０５に出力する。また、受信部１０１は、後述するDRX/DTX制御部１０８の制御に従って、受信処理を行うか否か切り換える。
ここで、DRXの制御に使用される制御情報には、図４Ａに示すように、DRX準静的情報として、CQI報告（チャネル品質表示報告）用情報とDRX制御用情報とがあり、信頼性を考慮してRRC messageを使用して基地局から送信されることが考えられる。ここでは、CQI報告用情報はCQI報告リソース管理部１０２にて管理され、DRX制御用情報はDRX準静的情報管理部１０４にて管理される。一方、図４Ｂに示すように、DRX動的情報として、DRX制御用情報があり、端末１００と基地局との間の送受信の頻度を考慮してMACメッセージを使用することが考えられる。なお、DRXの制御に使用される制御情報は、DRX指示毎に基地局から送信されてもよく、端末１００にて予め設定されていてもよい。この情報は、DRX動的情報管理部１０５にて管理される。
具体的には、CQI報告用情報には、CQI報告を行うタイミングを決定する時間情報、CQI報告を行う周波数領域のリソース情報およびCQI報告を行う際に用いるシグネチャ情報などのCQI報告を行うための情報などが含まれる。また、DRX制御用情報には、DRXを使用する際に可能な最大DRX間隔長、DRX動作時にエラーリカバリを行うことができるSFNを決定するSFN決定用情報および端末がDRXを独自に開始する場合のための規則などが含まれる。また、DRX動的情報には、DRX開始の指示を示すDRX開始指示情報、DRXサイクル、オン期間長（On duration period）およびDRX開始を管理するタイマなどが含まれる。
ここで、エラーリカバリの方式としては、基地局がエラーリカバリを行うために第２のオン期間のタイミングで端末に対してDRX設定の通知またはDRXの終了などを行うことが考えられる。
CQI報告リソース管理部１０２は、受信部１０１から入力されるCQI報告用情報を管理する。そして、CQI報告リソース管理部１０２は、管理するCQI報告用情報をCQI情報作成部
１０３へ出力し、CQI報告用情報に示される時間情報のうちCQI報告を行う無線フレーム情報およびサブフレーム情報をオン期間決定部１０６へ出力する。
CQI情報作成部１０３は、CQI報告リソース管理部１０２から入力されるCQI報告用情報に基づいてCQI情報を作成する。そして、CQI情報作成部１０３は、作成されたCQI情報を送信部１０９へ出力する。
DRX準静的情報管理部１０４は、受信部１０１から入力されるDRX準静的情報を管理する。そして、DRX準静的情報管理部１０４は、管理するDRX準静的情報のDRX制御用情報のうち、エラーリカバリを行うことができる第２のオン期間が属する情報としてSFN決定用情報を受信SFN決定部１０７に出力し、SFN決定用情報以外のDRX制御用情報をDRX動的情報管理部１０５に出力する。
DRX動的情報管理部１０５は、受信部１０１から入力されるDRX動的情報およびDRX準静的情報管理部１０４から入力されるSFN決定用情報以外のDRX制御用情報を管理する。また、DRX動的情報管理部１０５は、自局でDRX開始を管理するためのタイマの開始、満了、停止を管理する。そして、DRX動的情報管理部１０５は、管理するDRX動的情報をDRX/DTX制御部１０８に出力し、管理するDRX動的情報のうちDRX開始指示情報、DRXサイクルおよび第１のオン期間長をオン期間決定部１０６に出力する。
オン期間決定部１０６は、CQI報告リソース管理部１０２から入力されるCQI報告を行うための無線フレーム、サブフレーム情報、DRX動的情報管理部１０５から入力されるDRX開始指示情報、DRXサイクルおよび第１のオン期間長に基づいて、オン期間状態となる無線フレームおよびサブフレームを決定する。具体的には、オン期間決定部１０６は、DRX開始指示情報が入力された場合、CQI報告を行うサブフレームに基づいてDRX開始指示後で最も早くCQI報告を行う無線フレームのサブフレームを第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。さらに、オン期間決定部１０６は、決定されたサブフレームからDRXサイクルの整数倍離れたサブフレームを第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。そして、オン期間決定部１０６は、第１のオン期間の先頭に位置する各サブフレームを含む第１のオン期間長分のサブフレームをオン期間状態となるサブフレームに決定する。そして、オン期間決定部１０６は、決定されたオン期間状態となる無線フレームおよびサブフレームを示す第１のオン期間情報およびCQI報告を行うサブフレーム情報をDRX/DTX制御部１０８に出力する。
受信SFN決定部１０７は、DRX準静的情報管理部１０４から入力されるSFN決定用情報に基づいてDRX動作中に第２のオン期間が属する無線フレームのSFNを決定する。例えば、DRX動作中に第２のオン期間が属するSFNの周期を５１２、SFNの周期のうちの第２のオン期間が属するSFNを６番目とすると、受信SFN決定部１０７は、SFN ％ ５１２＝６となるSFN、つまり、５１２で除算したときの剰余が６となるSFNを、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNに決定する。ここで、％はモジュロ演算を表す。すなわち、上記例では、第２の期間が属する無線フレームのSFNは、SFN＝６、５１８（＝６＋５１２）の順に決定される。そして、受信SFN決定部１０７は、決定されたSFNをDRX/DTX制御部１０８に出力する。
DRX/DTX制御部１０８、間欠送受信制御手段として機能する。具体的には、DRX/DTX制御部１０８は、DRX動的情報管理部１０５から入力されるDRX動的情報と、オン期間決定部１０６から入力される第１のオン期間情報およびCQI報告を行うサブフレーム情報と、受信SFN決定部１０７から入力されるSFNとに従って、受信部１０１のDRXと送信部１０９のDTXとを制御する。
送信部１０９は、チャネル品質表示送信手段として機能する。送信部１０９は、DRX/DTX制御部１０８からの制御に基づいて、送信処理を行うか否かを切り換え、送信する場合には、CQI情報作成部１０５から入力されるCQI情報を基地局に送信する。
次に、DRX動作について図５を用いて説明する。図５において、１無線フレームは１０サブフレーム（サブフレーム＃０〜サブフレーム＃９）で構成され、各無線フレームには、SFN（図５ではSFN＝１〜７）が割り振られる。また、CQI報告が行われ得るサブフレームを各無線フレームのサブフレーム＃０およびサブフレーム＃５とする。また、DRXサイクルを２無線フレーム（２×１０サブフレーム）とし、第１のオン期間を２サブフレームとする。また、SFN決定用情報として第２のオン期間が属するSFNの周期を５１２とし、その周期のうちの第２のオン期間が属するSFNを６番目のSFNとする。
図５に示すように、RRC接続モードにおいて、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃８にて、基地局がDRX指示を端末１００に送信する。そして、DRX動的情報管理部１０５は、DRX開始指示情報をオン期間決定部１０６に出力する。
そこで、オン期間決定部１０６は、CQI報告が行われるサブフレームのうち、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃８より後で最も早いサブフレーム、つまり、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０を最初の第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。つまり、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０がDRX開始のタイミングとなる。
そして、オン期間決定部１０６は、図５に示すように、DRXサイクルが２０サブフレームであるので、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０から２０フレーム後のサブフレーム、つまり、SFN＝５の無線フレームのサブフレーム＃０を第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定し、SFN＝５の無線フレームのサブフレーム＃０からさらに２０フレーム後のサブフレーム、つまり、SFN＝７の無線フレームのサブフレーム＃０を第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。
そして、オン期間決定部１０６は、図５に示すように、第１のオン期間が２サブフレームであるので、第１のオン期間状態となるサブフレームをSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１、SFN＝５の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１およびSFN＝７の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１に決定する。
次いで、受信SFN決定部１０７は、SFN ％ ５１２＝６となるSFNを、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNに決定する。つまり、受信SFN決定部１０７は、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNを、図５に示すSFN＝６に決定する。また、SFN＝６の無線フレームの次に第２のオン期間が属する無線フレームのSFNはSFN＝５１８（＝６＋５１２）である。なお、本実施の形態では、第２のオン期間が属するSFNの周期を５１２としたが、第２のオン期間が属するSFNの周期は５１２に限らず、エラーリカバリを行う頻度に応じて調節してもよい。
よって、DRX/DTX制御部１０８は、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０からDRXを開始する。具体的には、図５に示すように、DRX/DTX制御部１０８は、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１を第１のオン期間状態（端末動作：ON、すなわちactive状態）とし、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃３で端末動作をOFF、すなわちsleep状態とする。すなわち、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃３が、図１に示すDRXサイクルの開始位置となる。さらに、図５に示すように、DRX/DTX制御部１０８は、SFN＝５の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１を再び第１のオン期間状態（端末動作：ON）とし、SFN＝７の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１でも第１のオン期間状態（端末
動作：ON）とする。
また、DRX/DTX制御部１０８は、エラーリカバリのために、SFN＝６の無線フレームのうち、CQI報告を行うサブフレーム＃０およびサブフレーム＃５を第２のオン期間状態（端末動作：ON）とする。
次に、エラーが発生した場合の動作について、図６および図７を用いて説明する。
データが一定期間存在しないとき、端末がMACメッセージを待たずにDRXを開始する場合に生じるエラーが発生した場合について説明する。ここでは、タイマによりデータが存在しない期間を管理し、タイマが満了時にDRXを開始する。具体的には、端末がL1/L2 control channelを受信できず、かつ、端末はACK信号またはNACK信号を送信していないにもかかわらず、基地局が雑音などを誤ってACK信号として受信する場合、基地局ではタイマをリセットさせるが、端末ではタイマをそのままの状態にする。または、基地局が端末にデータ送信の割当をL1/L2 control channelで指示していないにもかかわらず、端末が誤ってデータ割当として受信してしまう場合、基地局ではタイマをそのままの状態にするが、端末ではタイマーをリセットさせる。これにより、端末と基地局との間でタイマーにずれが生じてしまう。
まず、図６を用いてCQI報告を行うタイミングに基づいて第１のオン期間を決定することの効果について説明する。ここでは、基地局が端末にデータ送信の割当をL1/L2 control channelで指示していないにもかかわらず、端末が誤ってデータ割当として受信してしまう場合について説明する。ここで、DRXを開始するためにデータの送受信が無いことを管理するタイマーを１０サブフレームとする。
図６に示すように、基地局からは、SFN＝１の無線フレームのサブフレーム＃３でデータが端末に送信される。それが最後の最後のデータとなっている。端末および基地局はその結果、次のサブフレームであるSFN＝1の無線フレームのサブフレーム＃４からタイマーを開始する。
ここで、SFN＝１の無線フレームのサブフレーム＃６で、基地局が端末にデータ送信の割当をL1/L2 control channelで指示していないにもかかわらず、端末が誤ってデータ割当として判断してしまい、端末ではタイマーをリセットさせる。そのため、図６に示すように、基地局では、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃４でタイマーが満了するのに対して、端末では、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃６にてタイマーが満了する。ただし、端末および基地局においてDRX処理を開始するタイミングは、次のＣＱＩ報告を行うタイミングのSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０である。よって、DRX決定後の最初のCQI報告を行うタイミングを用いることで、端末と基地局とで異なるタイマー動作を行い、端末と基地局との間でタイマーにずれが生じてしまう場合でも同一のタイミングでDRX動作を行うことが可能となる。
次いで、図７を用いて第２のオン期間を用いることの効果について説明する。図７において図６と相違する点は、基地局が端末にデータ送信の割当をL1/L2 control channelで指示していないにもかかわらず、端末が誤ってデータ割当として判断してしまう動作がおこるのが、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃２であり、タイマー満了の直前である点である。この場合には、図７に示すように、基地局では図６と同様にしてSFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃３でタイマーが満了するため、その後で最初のCQI報告を行うタイミングであるSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０を基準にしてDRX処理を開始する。それに対して、端末は、図７に示すように、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃２でタイマーを満了するため、次のCQI報告を行うタイミングであるSFN＝４の無
線フレームのサブフレーム＃０を基準にDRX処理を開始する。このため、端末と基地局とで異なるDRX動作をすることになり、基地局からのデータ割当の情報を端末では通常のオン期間では正しく受信できなくなる。ただし、図７に示すように、SFN=６の無線フレームをエラーリカバリ用の無線フレームに設定しているため、端末ではそのタイミングで基地局からの指示を受信するようになる。よって、基地局は端末に対してエラー回避のためのDRXの再設定またはDRXの中止の指示を行うことができるようになる。
なお、基地局がMACメッセージを使用して端末にDRX指示を行う場合にエラーが生じたような場合であっても本動作は有効である。具体的には、基地局が、端末からのNACK信号をACK信号と誤ってしまう場合、または、端末がL1/L2 control channelを受信できずにデータ割当を認識せず、さらに、端末はACK信号またはNACK信号を送信していないにもかかわらず、基地局が雑音などを誤ってACK信号として受信してしまう場合である。
このように、DRX/DTX開始のタイミングをCQI報告を行うタイミングに予め設定しておく。これにより、DRX/DTX開始の指示があった場合でも、端末ではすぐにDRX/DTXを開始せず、DRX/DTX開始のタイミングまで待機する。これにより、DRX/DTX設定時にエラーが生じても、端末および基地局では、DRX/DTX開始の指示のタイミングからDRX/DTX開始のタイミングまでの間にDRX/DTXを再設定する時間が与えられるため、エラーリカバリを行うことができる。また、端末と基地局との間でタイマのずれが生じた場合でも、同一タイミングでDRX/DTXを開始することができる。
また、DRX/DTXで行う通常のオン期間（第１のオン期間）以外にもエラーリカバリを行うことができる第２のオン期間のタイミングを別途予め設定する。これにより、端末と基地局とが確実に送受信を行うことができるタイミングを把握できるため、DRX/DTXの再設定を行うことができる。
このように、本実施の形態によれば、CQI報告などのチャネル品質表示報告の送信タイミングに基づいて、DRX/DTXの第１のオン期間を決定することができる。また、各無線フレームに割り振られたフレーム番号（SFN）に基づきDRX/DTXの第２のオン期間を決定する。よって、本実施の形態によれば、第２のオン期間においては、エラーリカバリに用いることができ、効率的にDRXまたはDTXを行うことができる。また、本実施の形態によれば、エラーリカバリを行うための新たな制御情報を最小限に抑えることができる。
さらに、本実施の形態によれば、第１のオン期間にCQI情報の送信タイミングが含まれる。よって、CQI報告のタイミングに合わせてDRXを開始することもできるため、CQI報告の送信制御を行う必要がなくなる、若しくは送信制御の頻度を削減することができるため、消費電力をより低減することができる。
さらに、本実施の形態では、第２のオン期間をCQI情報の送信タイミングに限定している。そのため、端末がエラーリカバリ用に受信しなければならない区間を制限することができ、消費電力をより低減することができる。
なお、本実施の形態では、図５に示すように、端末１００が、DRX指示を受信してからDRXを開始するまでの期間にそのまま受信を行う状態とした。しかし、端末１００と基地局との間でタイマーのずれが生じる場合でもSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０のタイミングでリカバリすることができるため、端末１００は、DRX指示を受信したサブフレームから最初にオン期間状態となるサブフレームまでの期間に送受信を行わないようにしてもよい。具体的には、図８に示すように、端末１００がSFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃８にてDRX指示を受信してからDRXを開始するSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０までの間は送受信しないようにしてもよい（端末動作：OFF）。これにより
、DRX指示を受信した直後にDRXを開始しつつ、DRX設定できない確率の低減およびエラーリカバリを行うことができ、さらに、消費電力を低減することができる。この場合、オン期間決定部１０６で決定される第１のオン期間状態となる無線フレームおよびサブフレームの情報と、DRX指示を受信後に最初に端末動作がOFFにタイミングとは独立にDRX/DTX制御部１０８に出力される。
また、本実施の形態では、SFNに応じて決定された第２のオン期間が属する無線フレームのうち、CQI報告を行うサブフレームをオン期間状態とした。しかし、オン期間状態とするサブフレームは、CQI報告を行うサブフレームに限らず、エラーリカバリを行う無線フレームすべてのサブフレームとしてもよく、エラーリカバリを行う無線フレームのうちいずれかの複数のサブフレームとしてもよい。また、どのサブフレームをオン期間状態とするのかをDRX準静的情報として設定してもよい。
また、本実施の形態では、RRCおよびMACの役割については特に言及していないが、本実施の形態は、RRCとMACとに実装することにより実現される。ただし、どのように役割分担を行うか、また、その他のプロトコルを使用するかなどは限定しない。
（実施の形態２）
本実施の形態では、オン期間状態となるサブフレームを決定する際に、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNを用いる点において実施の形態１と相違する。
図９は本実施の形態に係る端末２００の構成を示すブロック図である。
受信SFN決定部１０７は、エラーリカバリを行うことができる第２のオン期間が属する無線フレームのSFNをオン期間決定部２０１に出力する。
オン期間決定部２０１は、CQI報告リソース管理部１０２から入力されるサブフレーム情報、DRX動的情報管理部１０５から入力されるDRX開始指示情報および受信SFN決定部１０７から入力されるSFNに基づいてオン期間状態となるサブフレームを決定する。具体的には、オン期間決定部２０１は、DRX開始指示情報が入力された場合、第２のオン期間が属するSFNの無線フレームを基準にDRXサイクル離れた無線フレームのサブフレームをオン期間の先頭に位置するサブフレームと決定する。例えば、オン期間決定部２０１は、まず、第１のオン期間状態となるSFNを、（第２のオン期間が属する無線フレームのSFN）±DRXサイクル／（１無線フレームあたりのサブフレーム数）×n （n＝1，２，…）より算出する。そして、オン期間決定部２０１は、算出された無線フレームおよび第２のオン期間が属するSFNの無線フレームの各サブフレームのうち、DRX開始指示情報に基づいて決定される最初の第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームのサブフレーム番号と同一番号のサブフレームを第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。
次に、DRXの動作について図１０を用いて説明する。図１０では、図５と同様、各無線フレームは１０サブフレーム（サブフレーム＃０〜サブフレーム＃９）で構成され、各無線フレームには、SFN（図１０ではSFN＝１〜７）が割り振られる。また、CQI報告が行われ得るサブフレームを各無線フレームのサブフレーム＃０およびサブフレーム＃５とする。また、DRXサイクルを２無線フレーム（２×１０サブフレーム）とし、第１のオン期間を２サブフレームとする。また、図５と同様、エラーリカバリをSFN＝６の無線フレームで行う。
図１０に示すように、SFN＝２の無線フレームのサブフレーム＃８でDRX指示が送信されるため、オン期間決定部２０１は、実施の形態１と同様、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０をDRXの最初の第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。
そして、オン期間決定部２０１は、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNが６であるので、６±（２０サブフレーム／１０サブフレーム）×n （n＝1，２，…）より、SFN＝４，８，１０，…を算出する。なお、最初の第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームのSFN＝３より前のSFNは算出されない。
そして、オン期間決定部２０１は、SFN＝４，８，１０，…の各無線フレームの各サブフレームおよびSFN＝６の無線フレームの各サブフレームのうち、サブフレーム＃０を第１のオン期間の先頭に位置するサブフレームに決定する。
そして、オン期間決定部２０１は、図１０に示すように、実施の形態１と同様、第１のオン期間が２サブフレームであるので、第１のオン期間状態となるサブフレームをSFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１、SFN＝４の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１およびSFN＝６の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１に決定する。なお、図示しないSFN＝８以降の無線フレームにおいても同様である。
よって、DRX/DTX制御部１０８は、図１０に示すように、SFN＝３の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１をオン期間状態（端末動作：ON）とし、SFN＝４の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１をオン期間状態（端末動作：ON）とし、SFN＝６の無線フレームのサブフレーム＃０〜＃１をオン期間状態（端末動作：ON）とする。また、図１０に示すように、DRX/DTX制御部１０８は、実施の形態１と同様、エラーリカバリのために、SFN＝６の無線フレームのサブフレーム＃５をオン期間状態（端末動作：ON）とする。
ここで、図１０に示す端末動作と実施の形態１における端末動作（図５）とを比較すると、図５に示す端末動作がONになるサブフレーム数よりも、図１０に示す端末動作がONになるサブフレーム数の方が少なくなる。これは、図１０に示すように、第２のオン期間が属するSFN=6の無線フレームでは、第２のオン期間と通常のDRXのオン期間（第１のオン期間）とが重複するように決定されたためである。よって、本実施の形態の方が、端末動作中にエラーリカバリを行う場合に必要な消費電力を少なくすることができる。
このように、本実施の形態によれば、端末動作でオン期間（第１のオン期間）状態となるサブフレームと第２のオン期間が属するサブフレームとが一部重複するため、送受信を行うタイミングを最小限にすることができる。よって、本実施の形態では、実施の形態１よりも消費電力を低減することができる。
なお、本実施の形態では、CQI報告を行うサブフレームの間隔（図１０では５サブフレーム）が１無線フレームのサブフレーム数（図１０では１０サブフレーム）以内の場合、つまり、各無線フレーム内にCQI報告を行うサブフレームが必ず存在する場合について説明した。しかし、本発明は、CQI報告を行うサブフレームの間隔が１無線フレームのサブフレーム数以上である場合にも適用することができる。ただし、第２のオン期間が属する無線フレームにCQI報告を行うサブフレームが存在しないことが生じる。そのため、基地局では、第２のオン期間が属する無線フレームではCQI報告を必ず行うように制御する必要がある。または、第２のオン期間が属する無線フレームにCQI報告を行わないような設定を端末が受信した場合には、、invalid configurationなどを使用して基地局に対して適切な設定を要求するような動作も可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、ページング（Paging）情報に基づいて第２のオン期間が属する無線フレームを決定する。
図１１は本実施の形態に係る端末３００の構成を示すブロック図である。
図１１において、ページング情報管理部３０１は、ページングを受信するための情報を示すページング情報を管理する。そして、ページング情報管理部３０１は、ページング情報を受信SFN決定部３０２に出力する。ここで、ページング情報には、例えば、端末に使用されるUSIM固有の識別子であるIMSIおよびページング受信用のDRX interval（DRX間隔）などがある。DRX intervalは、コアネットワーク（CN：Core Network）からNASメッセージを使用して通知される。
受信SFN決定部３０２は、ページング情報管理部３０１から入力されるページング情報を用いて、UMTSで行われるページング情報を受信する無線フレームの決定方法と同様にして、エラーリカバリを行う無線フレームのSFNを決定する。具体的には、受信SFN決定部３０２は、第２のオン期間が属する無線フレームのSFNを、｛（IMSI div ｋ）％（２ｋ）｝＋n＊２kより算出する。ここで、（IMSI div ｋ）は、IMSIをｋで除算することを意味する。ここで決定されたSFNの無線フレームは、端末がアイドルモードである場合にページングを受信すべき無線フレームと同一の無線フレームである。そして、受信SFN決定部３０２は、決定されたSFNをDRX/DTX制御部１０８に出力する。
このように、本実施の形態によれば、ページングを受信する無線フレームを、第２のオン期間が属する無線フレームとして使用するため、第２のオン期間が属する無線フレームを新たに定義することなくエラーリカバリを行うことができる。
なお、本実施の形態では、USIM固有の識別子であるIMSIを用いて第２のオン期間が属する行うサブフレームを決定したが、例えば、セル内における端末の識別子であるC-RNTIを用いてエラーリカバリを実施するサブフレームを決定してもよい。具体的には、図１２に示す端末４００のブロック図において、受信SFN決定部４０１は、エラーリカバリする無線フレームを、｛（C-RNTI div m）％（２m）｝＋n＊２m（n＝０，１，２，…）より算出する。ここで、C-RNTIは、セル内での端末固有の識別子であり、２mは、DRX intervalである。ここで、C-RNTIはMACレベルで管理される。すなわち、C-RNTIを用いることにより、IMSIのように基地局内に保持しておきたくない情報以外の情報を使用してエラーリカバリを行うことができるため、セキュリティ上の課題を低減することができる。なお、DRX interval（＝２ｍ）も、CNから与えられるものではなく、基地局にて決定するものを使用してもよい。具体的には、DRX準静的情報管理部１０４から入力されるDRX制御用情報のうちの最大DRX間隔長を用いてもよく、DRX制御情報として別途端末に送信してもよい。
また、DRX intervalは、端末が実施するサービスによって変更する場合が想定される。そのため、基地局がチャネル設定時にDRX intervalを端末に割り当てること、サービス毎に予めDRX intervalが設定されていること、および、サービス毎のDRX intervalが予め報知されていることが考えられる。
また、UMTSでは、ページングを受信する無線フレームの決定に加え、端末が受信すべき無線フレームをさらに低減するために、PICH（Paging Indicator CH）を受信する無線フレームの決定を行う。そこで、本実施の形態は、UMTSにおけるPICHを受信する無線フレームの決定方法に基づいて第２のオン期間が属する無線フレームを決定してもよい。具体的には、受信SFN決定部３０２（図１１）は、第２のオン期間が属する無線フレームを、（IMSI div 8192）％ Npより決定する。ここで、Npは１無線フレームあたりのPICHの数であり、Npは報知情報として受信される。これにより、端末では、CQI報告を行うタイミングを用いることなく第２のオン期間のタイミングを決定することもできる。
なお、上記実施の形態では、ページングの動作としてUMTSでの動作を元に説明した。しかし、異なる方法を用いてページングの場所を決定する方式においても、ページングを受
信するタイミングをエラーリカバリ用の無線フレームとして定義するのみであるので、本発明の適用が可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、ページング情報を用いて、第２のオン期間が属する無線フレームを決定するとともにCQI報告を行うサブフレームを決定する。
図１３は本実施の形態に係る端末５００の構成を示すブロック図である。
図１３に示す端末５００において、受信SFN決定部５０１は、チャネル品質表示送信タイミング決定手段として機能する。受信SFN決定部５０１には、ページング情報管理部３０１からページング情報が入力され、DRX準静的情報管理部１０４からCQI報告のサブフレーム間隔が入力される。そして、受信SFN決定部５０１は、実施の形態３と同様にして、ページング情報を用いて第２のオン期間が属する無線フレームのSFNを決定する。また、受信SFN決定部５０１は、ページング情報およびCQI報告のサブフレーム間隔を用いて、各無線フレームでCQI報告を行うサブフレームを決定する。具体的には、受信SFN決定部５０１は、CQI報告を行うサブフレームを、C-RNTI ％ Ｎsubframeより算出する。ここで、C-RNTIは、セル内での端末固有の識別子であり、Ｎsubframeは、１無線フレームのサブフレーム数である。例えば、C-RNTIが１３であり、Ｎsubframeが１０であり、CQI報告のサブフレーム間隔が５サブフレームである場合、C-RNTI ％ Ｎsubframe＝３となる。よって、受信SFN決定部５０１は、サブフレーム＃３を、CQI報告を行うサブフレームに決定する。また、CQI報告のサブフレーム間隔が５サブフレームであるので、受信SFN決定部５０１は、さらにサブフレーム＃８（＝３＋５）を、CQI報告を行うサブフレームに決定する。そして、受信SFN決定部５０１は、決定されたSFNをDRX/DTX制御部１０８およびオン期間決定部２０１に出力するとともに、決定されたCQI報告を行うサブフレーム（上記例では、サブフレーム＃３およびサブフレーム＃８）をCQI報告リソース管理部５０２に出力する。
CQI報告リソース管理部５０２は、受信SFN決定部５０１から入力されるサブフレームを管理し、CQIを行うサブフレームをCQI情報作成部１０３およびオン期間決定部２０１に出力する。
このように、本実施の形態によれば、CQI報告を行うサブフレーム情報がない場合でも、新たな制御情報を設けることなく、ページング情報を用いて第２のオン期間が属する無線フレームを決定するとともにCQI報告を行うサブフレームを決定することができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記各実施の形態では、エラーリカバリのためにオン期間状態とするサブフレームを決定したが、端末でエラーが生じていないことを確認した場合には、エラーリカバリのための第２のオン期間の設定を行わなくてもよい。具体的には、端末動作中に端末からのCQI報告を受信した基地局は、エラーが生じているか否かを検出することができる。そのため、エラーが生じていない場合、基地局はエラーリカバリのタイミングでは何もしない。よって、端末では、エラーリカバリのタイミングで基地局からの信号が受信されない場合、以後のエラーリカバリを行わないようにしてもよい。これにより、端末では、不要な電力消費を抑えることができる。
また、上記各実施の形態は、DRXサイクルが閾値より短い場合、エラーリカバリのためにオン期間状態とするサブフレームの設定を行わなくてもよい。短いDRXサイクルでは、オン期間状態となる頻度が多くなるため、エラーリカバリを通常の端末動作のオン期間、
すなわち、第１のオン期間で行うことができる。また、DRXサイクルが閾値より長い場合、上記各実施の形態と同様の設定を行ってもよく、エラーリカバリのためにオン期間状態とするサブフレームの設定のみを行ってもよい。なお、閾値は、端末毎にDRX準静的情報として設定してもよく、異なるサービスに応じて報知情報として報知してもよい。
また、端末動作中では、CQI報告を行うサブフレームでも受信処理を行う。ただし、DRXサイクルが長い場合、つまり、送受信を行う間隔が長い場合、CQI報告を行わない場合がある。そこで、上記各実施の形態では、DRXサイクルが閾値より短い場合、つまり、CQI報告が行われる場合、エラーリカバリのためのオン期間状態とするサブフレームの設定を行わず、DRXサイクルが閾値より長い場合、つまり、CQI報告を行われない場合のみ、上記各実施の形態と同様の設定を行い、エラーリカバリのためのオン期間状態とするサブフレームの設定のみを行ってもよい。これにより、エラーリカバリのためにオン期間状態とするタイミングを削減することができる。なお、閾値は、端末毎にDRX準静的情報として設定してもよく、異なるサービスに応じて報知情報として報知してもよい。
また、上記各実施の形態は、基地局から明示的にDRXの動作指示を行う場合には用いずに、端末のタイマーを用いてDRXの動作を行う場合にのみ用いることも可能である。これは、基地局から明示的にDRXの動作指示を行う際の信号が、十分信頼性がある場合などに有効となる。
また、上記各実施の形態は、基地局から明示的にDRXの動作指示を行う際の信号により同時にCQI報告の設定を行うことも考えられる。このような場合には、端末は新たに受信したCQI報告の設定をもとにDRX動作を行うことになる。ただし、端末でCQI報告の設定が確実に受信されていない可能性もあるため、基地局では、設定前または設定後のいずれかで端末が動作してもよいように動作する必要がある。
また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
２００７年６月１９日出願の特願２００７−１６１９６５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線送受信方法および無線通信端末装置は、効率的にDRXまたはDTXを行うことができ、移動体無線通信システム等に適用できる。
DRXサイクルを示す図 無線フレームおよびサブフレームの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るDRX準静的情報を示す図 本発明の実施の形態１に係るDRX動的情報を示す図 本発明の実施の形態１に係る端末動作を示す図 本実施の形態１に係る第１の期間の効果を示す図 本実施の形態１に係る第２の期間の効果を示す図 本発明の実施の形態１に係る端末動作を示す図 本発明の実施の形態２に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る端末動作を示す図 本発明の実施の形態３に係る端末の構成を示すブロック図（IMSIを用いる例） 本発明の実施の形態３に係る端末の構成を示すブロック図（C-RNTIを用いる例） 本発明の実施の形態４に係る端末の構成を示すブロック図

Claims (10)

  1. 間欠送信又は間欠受信を行う無線送受信方法であって、
    チャネル品質表示を送信するチャネル品質表示送信ステップと、
    前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、前記間欠送信又は間欠受信における送信または受信が可能である第１のオン期間を決定する第１のオン期間決定ステップと、
    前記第１のオン期間に従って間欠送信又は間欠受信を制御する間欠送受信制御ステップと、
    フレーム番号に基づいて前記間欠送信又は間欠受信の第２のオン期間を決定する第２のオン期間決定ステップと、
    を有し、
    前記第２のオン期間は、ページング情報に基づいて決定される、
    無線送受信方法。
  2. 前記第２のオン期間決定ステップは、前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、前記第２のオン期間を決定する請求項１記載の無線送受信方法。
  3. セル毎に端末に割り当てられる識別子を用いて、前記チャネル品質表示の送信タイミングを決定するチャネル品質表示送信タイミング決定ステップを有する請求項２記載の無線送受信方法。
  4. 前記第１のオン期間に前記チャネル品質表示の送信タイミングが含まれる請求項１記載の無線送受信方法。
  5. 前記第２のオン期間に前記チャネル品質表示の送信タイミングが含まれる請求項１記載の無線送受信方法。
  6. チャネル品質表示を送信するチャネル品質表示送信手段と、
    前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、間欠送信又は間欠受信の第１のオン期間を決定し、フレーム番号に基づいて、前記間欠送信又は間欠受信の第２のオン期間を決定するオン期間決定手段と、
    前記第１のオン期間に従って間欠送信又は間欠受信を制御する間欠送受信制御手段と、 を具備し、
    前記オン期間決定手段は、前記第２のオン期間の無線フレームをページング情報に基づいて決定する、
    無線通信端末装置。
  7. 前記オン期間決定手段は、前記チャネル品質表示の送信タイミングに基づいて、前記第２のオン期間を決定する請求項６記載の無線通信端末装置。
  8. セル毎に端末に割り当てられる識別子を用いて、前記チャネル品質表示の送信タイミングを決定するチャネル品質表示送信タイミング決定手段を有する請求項７記載の無線通信端末装置。
  9. 前記第１のオン期間に前記チャネル品質表示の送信タイミングが含まれる請求項６記載の無線通信端末装置。
  10. 前記第２のオン期間に前記チャネル品質表示の送信タイミングが含まれる請求項７記載の無線通信端末装置。
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