JPWO2005089004A1 - チャネル品質情報の送信タイミング調整方法、オフセット情報生成方法、端末、基地局および無線ネットワーク制御装置 - Google Patents
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Abstract
セル内の移動局(移動局2を含む)が基地局(1)に対して周期的にチャネル品質情報を送信する場合、基地局(1)では、前記セル内の各移動局から送られてくるチャネル品質情報のフレーム内の位置を判定し、当該判定結果に基づいて、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングが分散するようにオフセット情報を生成し、それらを各移動局に対して通知する。一方、各移動局では、受け取ったオフセット情報に基づいてチャネル品質情報の送信タイミングを調整し、以降、このタイミングでチャネル品質情報を送信する。
Description
この発明は、移動局が基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信する無線通信システムに関するものであり、詳細には、セル内の移動局が基地局に対して送信するチャネル品質情報の送信タイミングを調整する場合の送信タイミング調整方法に関するものである。
以下、従来の無線通信システムにおけるチャネル品質情報の送信タイミングの例として、3GPP(3rd Generation Partnership Project)におけるCQI(Channel Quality Indicator)の送信タイミングについて説明する。
無線通信システムにおいては、限りある無線リソースを有効に制御してシステム容量の最大化を図ることが求められる。特に、無線環境では、リンク品質がユーザ毎に異なりかつ動的に変化するため、基地局が、セル内の各移動局からHS−DPCCH(high speed Dedicated Physical Control Channel)を介して送られてくるCQIに応じて無線リソースを割り当てている。したがって、無線リソースを有効に制御するためには、上りの干渉をできるだけ低減する必要がある。
現在、たとえば、3GPPの中で規定されているHSDPA(High−Speed Downlink Packet Access)において、移動局によるCQIの送信タイミングは、下記(1)式のように規定されている(下記非特許文献1参照)。
ここでは、k´による割り算の結果が0の場合((1)式の(・)の計算結果が0,k´,2k´,3k´・・・の場合)にCQIを出力する。なお、CFN(Connection Frame Number)は、無線ネットワーク制御装置(RNC:Radio Network Controller)から通知され、CQI送信の基準となる値(0〜10ms)である。mは、m×256chipが最大38400chip(10ms)となる値である。kは、RNCから通知され、”Channel Quality Indicator(CQI)feedback cycle k(k∈{0,2,4,8,10,20,40,80,160ms})”と定義されている(非特許文献1,非特許文献2参照)。
すなわち、従来における移動局によるCQIの送信タイミングは、RNCから通知されるCFNとkの組み合わせによって規定されることになる。
3GPP TS 25.214 V5.7.0(2003−12) 3GPP TS 25.331 V5.5.0(2003−12)
しかしながら、前述した文献に記載された従来の無線通信システムにおいては、チップオフセット(m×256chip)が1サブフレーム(7680chip)内の移動局同士で、CQIの送信タイミングが同一になり(非特許文献1 6A.1.2参照)、上りの干渉が増大する、という問題があった。
また、上記従来の無線通信システムにおいては、初期コンフィギュレーション時またはリコンフィギュレーション時にチップオフセットが移動局に与えられる。また、3GPPにより規定されたRRC(Radio Resource Control)においては、移動局の呼毎にチップオフセットを設定することが記載されている(TS 25.443 V5.5.0(2003−3)参照)。このように、従来の無線通信システムでは、上記特定のタイミングでCQIの送信タイミングを変更可能であるが、その量は±256chipであるため、サブフレーム(7680chip)間にまたがるCQI送信タイミングの変更(CQIを分散させる処理)は、数十回にわたるリコンフィギュレーションが必要になる場合があり、現実的ではない、という問題があった。
また、上記従来の無線通信システムにおいては、たとえば、ソフトハンドオーバー時に、元のセルの送信タイミングを引き継ぎ、移動先のセルにおいても前のセルのCQI送信タイミングが与えられることが規定されている(TS 25.402 V5.3.0 第8章)。しかしながら、上記引き継ぎでは、CQIを分散させるような送信タイミングの制御は行われていないので、CQI送信タイミングの偏りを引き起こす可能性がある、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、効率よくチャネル品質情報の送信タイミングを分散させ、上り干渉を低減可能なチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を提供することを目的としている。
無線通信システムにおいては、限りある無線リソースを有効に制御してシステム容量の最大化を図ることが求められる。特に、無線環境では、リンク品質がユーザ毎に異なりかつ動的に変化するため、基地局が、セル内の各移動局からHS−DPCCH(high speed Dedicated Physical Control Channel)を介して送られてくるCQIに応じて無線リソースを割り当てている。したがって、無線リソースを有効に制御するためには、上りの干渉をできるだけ低減する必要がある。
現在、たとえば、3GPPの中で規定されているHSDPA(High−Speed Downlink Packet Access)において、移動局によるCQIの送信タイミングは、下記(1)式のように規定されている(下記非特許文献1参照)。
ここでは、k´による割り算の結果が0の場合((1)式の(・)の計算結果が0,k´,2k´,3k´・・・の場合)にCQIを出力する。なお、CFN(Connection Frame Number)は、無線ネットワーク制御装置(RNC:Radio Network Controller)から通知され、CQI送信の基準となる値(0〜10ms)である。mは、m×256chipが最大38400chip(10ms)となる値である。kは、RNCから通知され、”Channel Quality Indicator(CQI)feedback cycle k(k∈{0,2,4,8,10,20,40,80,160ms})”と定義されている(非特許文献1,非特許文献2参照)。
すなわち、従来における移動局によるCQIの送信タイミングは、RNCから通知されるCFNとkの組み合わせによって規定されることになる。
3GPP TS 25.214 V5.7.0(2003−12) 3GPP TS 25.331 V5.5.0(2003−12)
しかしながら、前述した文献に記載された従来の無線通信システムにおいては、チップオフセット(m×256chip)が1サブフレーム(7680chip)内の移動局同士で、CQIの送信タイミングが同一になり(非特許文献1 6A.1.2参照)、上りの干渉が増大する、という問題があった。
また、上記従来の無線通信システムにおいては、初期コンフィギュレーション時またはリコンフィギュレーション時にチップオフセットが移動局に与えられる。また、3GPPにより規定されたRRC(Radio Resource Control)においては、移動局の呼毎にチップオフセットを設定することが記載されている(TS 25.443 V5.5.0(2003−3)参照)。このように、従来の無線通信システムでは、上記特定のタイミングでCQIの送信タイミングを変更可能であるが、その量は±256chipであるため、サブフレーム(7680chip)間にまたがるCQI送信タイミングの変更(CQIを分散させる処理)は、数十回にわたるリコンフィギュレーションが必要になる場合があり、現実的ではない、という問題があった。
また、上記従来の無線通信システムにおいては、たとえば、ソフトハンドオーバー時に、元のセルの送信タイミングを引き継ぎ、移動先のセルにおいても前のセルのCQI送信タイミングが与えられることが規定されている(TS 25.402 V5.3.0 第8章)。しかしながら、上記引き継ぎでは、CQIを分散させるような送信タイミングの制御は行われていないので、CQI送信タイミングの偏りを引き起こす可能性がある、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、効率よくチャネル品質情報の送信タイミングを分散させ、上り干渉を低減可能なチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を提供することを目的としている。
本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法にあっては、セル内の移動局が基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信する場合に、セル内の各移動局から送られてくるチャネル品質情報のフレーム内の位置を判定する位置判定ステップと、測定結果に基づいて、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングが分散するようにオフセット情報を生成し、それらを各移動局に対して通知するオフセット情報生成ステップと、各移動局が、受け取ったオフセット情報に基づいてチャネル品質情報の送信タイミングを調整し、以降、調整後の送信タイミングでチャネル品質情報を送信する送信周期調整ステップと、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、基地局が、各移動局から送られてくるチャネル品質情報の位置を判定し、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングが分散するように、送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、チャネル品質情報の偏りが低減され、上り干渉を大幅に低減できる。また、干渉を大幅に低減できることからシステム容量を増大させることが可能となる。
この発明によれば、基地局が、各移動局から送られてくるチャネル品質情報の位置を判定し、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングが分散するように、送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、チャネル品質情報の偏りが低減され、上り干渉を大幅に低減できる。また、干渉を大幅に低減できることからシステム容量を増大させることが可能となる。
第1図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態1の無線通信システムの構成を示す図であり、第2図は、装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第3図は、基地局1の処理の概要を示すフローチャートであり、第4図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートであり、第5図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図であり、第6図は、時間インデックスの一例を示す図であり、第7図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図であり、第8図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図であり、第9図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態2の無線通信システムの構成を示す図であり、第10図は、装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第11図は、RNC3aの処理の概要を示すフローチャートであり、第12図は、基地局1aの処理の概要を示すフローチャートであり、第13図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートであり、第14図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図であり、第15図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図であり、第16図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図であり、第17図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態3の無線通信システムの構成を示す図であり、第18図は、装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第19図は、RNC3bの処理の概要を示すフローチャートであり、第20図は、基地局1bの処理の概要を示すフローチャートであり、第21図は、移動局2bの処理の概要を示すフローチャートであり、第22図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態4の無線通信システムの構成を示す図であり、第23図は、装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第24図は、RNC3cの処理の概要を示すフローチャートであり、第25図は、基地局1cの処理の概要を示すフローチャートであり、第26図は、移動局2cの処理の概要を示すフローチャートであり、第27図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図であり、第28図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図であり、第29図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図であり、第30図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態5の無線通信システムの構成を示す図であり、第31図は、CQIオフセット情報生成/送信部12dによるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図であり、第32図は、CQIオフセット情報生成/送信部12dによるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図であり、第33図は、CQIオフセット情報生成/送信部12dによるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図であり、第34図は、本発明にかかる送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態6の無線通信システムの構成を示す図であり、第35図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図であり、第36図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図であり、第37図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。
以下に、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法、基地局および無線ネットワーク制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
第1図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態1の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、基地局(Node B)1と、移動局(UE)2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1は、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定するCQI位置測定部11と、その測定結果に基づいてCQI送信タイミングのオフセット情報(CQIオフセット情報)を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12と、を備えている。また、移動局2(その他の移動局も同様)は、先に説明した従来技術の(1)式を計算してCQIの送信タイミングを決定するCQI周期計算部21と、CQI周期計算部21にて決定した送信タイミングを上記CQIオフセット情報に基づいて調整するCQIオフセット調整部22と、を備えている。なお、基地局及び移動局は、公知の基地局及び移動局に用いられる電子回路等のハードウェアで構成することができる。例えば、CQI位置測定部11は、図示しないアンテナから受信した無線信号を増幅する受信回路、この受信回路に接続され増幅された信号を復調する復調回路、並びに復調回路に接続され復調された信号を処理するDSP(Digital signal processor)若しくは汎用プロセッサを含む。CQIオフセット情報生成/送信部12も、同様にCQI位置測定部11が測定したCQI位置の情報に基づいて、CQIオフセット情報を計算するDSP(Digital signal processor)若しくは汎用プロセッサ(CQI位置測定部のものと兼用することができる)、このプロセッサに接続され、プロセッサが生成したオフセット情報を変調する変調回路、この変調回路に接続され変調信号を増幅し、無線信号としてアンテナから出力する増幅回路を含む。移動局2においても、同様にアンテナ、増幅回路、変調回路、復調回路等を備えることは言うまでもない。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第2図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第3図は、基地局1の処理の概要を示すフローチャートであり、第4図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、移動局2およびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、まず、RRCジグナリングによりRNCから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報(TOFF:3GPPのチップオフセットに相当)を受信する(ステップS1,ステップS21)。そして、予め報知チャネルから受け取ったSFN(Cell System Frame Number(counter))とタイミングオフセット情報TOFFより、CQI送信基準値CFNを計算し(TS25.402 V5.3.0第8章参照)、以後10ms毎にこの値を更新する。CQI周期計算部21では、このCQI送信基準値CFN、フィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22が、上記で決定した送信タイミングで(ステップS23、CQIオフセット情報の初期値は0)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1に対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
一方、基地局1では、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、CQIオフセット情報生成/送信部12が、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように(後述する)、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13)、それらをMACシグナリングまたはL1シグナリング(DPCCH)により各移動局に対して通知する(ステップS3,ステップS14)。ここでは、1つのサブフレームに配置されるCQIの数の合計値の最大値が、なるべく小さくなるようにCQIオフセット情報を生成し、各CQIの送信タイミングを分散させる。また、1フレームは10ms(38400chip)とし、当該1フレームを所定の間隔(2ms:7680chip)で複数に分割したフレームをサブフレームと呼ぶ。
各移動局のCQIオフセット調整部22では、上記CQIを送信後(ステップS24)、CQIオフセット情報を受信した場合(ステップS25,Yes)、受け取ったCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。具体的には、CQIオフセット調整部22は(1)式で決定した送信タイミングに(CQIオフセット情報)×(サブフレーム長)を加算し、送信タイミングを決定する。なお、CQIオフセット情報が受信しなかった場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS13におけるCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)を詳細に説明する。
第5図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
CQIオフセット情報生成/送信部12では、まず、CQI位置測定部11からのCQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}を受信する(ステップS31)。なお、τ(p,1)は移動局#1のCQI位置情報を表し、τ(p,2)は移動局#2のCQI位置情報を表し、…、τ(p,N)は移動局#NのCQI位置情報を表し、一般にτ(p,q)と表現する。ただし、p={0,1,2,…,79}は時間インデックスを表し、ここでは、一つの移動局に対して、たとえば、80種類の時間インデックスが入力される。第6図は、上記時間インデックスの一例を示す図である。また、q={0,1,2,…,N−1}はN個の移動局を表す。また、τ(p,q)は”0”または”1”の値をとり、2msの期間にCQIがあるときは”1”とし,ないときは”0”とする。ここでは、時間単位の干渉を計算するため、τ(0,q),τ(1,q),…,τ(79,q)の総和をそれぞれ計算する。
つぎに、CQIオフセット情報生成/送信部12では、評価関数Jを満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求める(ステップS32)。なお、T(1)は移動局#1のCQIオフセット情報を表し、T(2)は移動局#2のCQIオフセット情報を表し、…、T(N)は移動局#NのCQIオフセット情報を表し、これらのCQIオフセット情報は、ステップS22で決定したCQIの送信タイミングをCQIオフセット調整部22にて調整するための情報である。具体的には、CQIオフセット情報生成/送信部12は、下記(2)式を満足するときのシフトパターンjのΔtq,iを各CQIオフセット情報T(q)として決定する。
上記評価関数Jは下記(2)式のように計算する。
ただし、Δtq,iはUE(q)のj番目のシフト量を表し、Ri,jのiは時間インデックス、qはUEを特定する番号、Mはシフトパターン数をそれぞれ表す。また、Riは時間インデックスiの全移動局のτの総和であり、CQI位置が存在する場合が”1”なので、CQI位置に重なっている移動局数がRiとなる。
そして、上記MAX(Ri,j)によりそれらの最大値Rkを求め、MIN(Rk)によりRkが最も小さくなるように、T(1),T(2),…,T(N)を調整する。
具体的には、たとえば、τ(p,0),τ(p,1),τ(p,2),τ(p,3),…,τ(p,78),τ(p,79)が{1010…10}となる移動局が2台のみ存在する場合、一方を{0101…01}となるように調整すると、上記評価関数Jを満足することになる。
最終的に、CQIオフセット情報生成/送信部12では、上記のように調整したCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を各移動局に対して送信する(ステップS33)。なお、上述のシフトパターンは予め定められたパターンをメモリに記憶しておいてもよいし、例えば、組合せ可能な全てのパターンを計算により求めてもよい。更には、乱数を用いてサブフレーム単位でシフトさせる計算等、CQIオフセット情報生成/送信部12は、CQI位置を分散できるような如何なるアルゴリズムを用いてCQIオフセット情報を計算してもよい。
第7図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第5図と異なる処理についてのみ説明する。
CQIオフセット情報生成/送信部12では、評価関数Jを満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求める(ステップS32a)。
上記評価関数Jは下記(3)式のように計算する。
このとき、基地局は(3)式を満たす任意のjを選択する。なお、αは許容干渉レベルを表し、たとえば、α=2とした場合には、CQI位置の重なりが1までしか許容されないことを表している。このαは、上りの許容干渉レベルに基づいて決定されるが、たとえば、基地局が測定結果から決定することとしてもよいし、予め決められた値を用いることとしてもよいし、上位から与えることとしてもよい。
第8図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第5図および第7図と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、CQIオフセット情報生成/送信部12では、下記(4)式のように評価関数Jを計算する(ステップS34)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12では、下記(5)式のように改めて評価関数J´を計算する(ステップS36)。
つぎに、CQIオフセット情報生成/送信部12では、上記で求めたJとJ´とを比較し(ステップS37)、たとえば、「J>J´」を満たしていれば(ステップS37,Yes)、評価関数J´を満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求め、「J>J´」を満たしていない場合は(ステップS37,No)、再度J´の計算をやり直す。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、CQIの偏りが低減され、上り干渉を大幅に低減できる。また、干渉を大幅に低減できることからシステム容量を増大することが可能となる。
つづいて、実施の形態2の処理について説明する。
第9図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態2の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、無線ネットワーク制御装置(RNC)3aと、基地局1aと、移動局2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1aは、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセットTOFFに基づいてCQIオフセット情報を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12aを備えている。また、RNC3aは、フィードバックサイクルkを送信するフィードバックサイクル送信部31aと、タイミングオフセット情報を送信するタイミンブオフセット情報送信部32aと、を備えている。なお、第9図において、先に説明した実施の形態1の第1図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1と異なる処理についてのみ説明する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第10図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第11図は、RNC3aの処理の概要を示すフローチャートであり、第12図は、基地局1aの処理の概要を示すフローチャートであり、第13図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートである。
RNC3aでは、基地局1aのセルで通信を行う移動局が追加される度に、RRCシグナリングにより、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを送信し(ステップS1,ステップS41,ステップS42)、さらにNBAP(Node B Application Part)により、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを送信する(ステップS1a,ステップS41,ステップS42)。
移動局2およびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCシグナリングによりRNC3aから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報を受信する(ステップS1,ステップS21)。同時に、基地局1aでも、CQIオフセット情報生成/送信部12aが、NBAPによりRNC3aから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1a,ステップS51)。
基地局1aのCQIオフセット情報生成/送信部12aでは、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルおよびタイミングオフセット情報を受信する毎に(ステップS1a,ステップS51)、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13a)、それらをMACシグナリングまたはL1シグナリングにより各移動局に対して通知する(ステップS3,ステップS14)。
また、各移動局のCQI周期計算部21では、受け取ったCQI送信基準値CFN、フィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22が、上記CQIオフセット情報に基づいた送信タイミングで(ステップS23a)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1aに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
以降、各移動局のCQIオフセット調整部22では、CQIオフセット情報を受信した場合に(ステップS25,Yes)、受け取ったCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23a)、このタイミングでCQIを送信する(ステップS2,ステップS24)。なお、CQIオフセット情報を受信していない場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS13aにおけるCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。
第14図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
CQIオフセット情報生成/送信部12aでは、まず、RNC3aから送られてくるタイミングオフセット値CQI{OFFSET(1),OFFSET(2),…,OFFSET(N)}、およびフィードバックサイクルk={K(1),K(2),…,K(N)}を受信する(ステップS61)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12aでは、上記タイミングオフセット値およびフィードバックサイクルkを、既知の方法(TS25.211 7.1および7.7、TS25.214 6A.1.2参照)で、CQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}に変換する(ステップS62)。以降、実施の形態1の第5図と同様の手順で、ステップS32およびステップS33を実行する。
第15図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図と同様の手順で、ステップS61およびステップS62を実行し、その後、実施の形態1の第7図と同様の手順で、ステップS32aおよびステップS33を実行する。
第16図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図および第15図と同様の手順で、ステップS61およびステップS62を実行し、その後、実施の形態1の第8図と同様の手順で、ステップS34、ステップS36、ステップS37およびステップS33を実行する。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報およびフィードバックサイクルに基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを設定する構成とした。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られると同時に、さらに、CQIの位置を測定するための構成を削除することができるので、基地局における回路規模を縮小できる。
つづいて、実施の形態3の処理について説明する。
第17図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態3の無線通信システムの構成を示す図である。ここでは、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
上記第17図に示す無線通信システムは、基地局1bと、移動局2bを含むセル内の複数の移動局(図示せず)と、RNC3bで構成される。基地局1bは、CQI位置測定部11による測定結果に基づいてCQI送信タイミングのオフセット情報(CQIオフセット情報)を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12bを備えている。また、RNC3bは、フィードバックサイクルkを送信するフィードバックサイクル送信部31bと、タイミングオフセット情報を送信するタイミングオフセット情報送信部32bと、CQIオフセット情報生成/送信部12bにて生成したCQIオフセット情報を移動局に転送するCQIオフセット情報送信部33bと、を備えている。なお、先に説明した実施の形態1の第1図または実施の形態2の第9図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第18図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第19図は、RNC3bの処理の概要を示すフローチャートであり、第20図は、基地局1bの処理の概要を示すフローチャートであり、第21図は、移動局2bの処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、RNC3bでは、フィードバックサイクル送信部31bが、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルk等のCQI送信タイミングを計算するために必要な情報を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。また、タイミングオフセット情報送信部32bが、RRCシグナリングによりタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。
そして、移動局2bおよびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1,ステップS21)。CQI周期計算部21では、受け取ったフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22bが、上記で決定した送信タイミングで(ステップS23b、CQIオフセット情報の初期値は0)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1bに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
基地局1bでは、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、CQIオフセット情報生成/送信部12bが、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13)、それらをNBAPによりRNC3bに対して通知する(ステップS3,ステップS81)。
そして、RNC3bのCQIオフセット情報送信部33bでは、基地局1bから送られてくるCQIオフセット情報を(ステップS73,Yes)、さらに、RRCシグナリングにより各移動局に対して通知する(リコンフィギュレーション、ステップS3a,ステップS74)。なお、CQIオフセット情報を受信する前に、セル内に新たな移動局が追加された場合には(ステップS73,No)、ステップS71の処理を優先的に実行する。
その後、各移動局のCQIオフセット調整部22bでは、RNC3から送られてくるCQIオフセット情報を受信すると(ステップS25,Yes)、そのCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23b)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。なお、CQIオフセット情報が受信しなかった場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
なお、上記ステップS13におけるCQIオフセット情報生成処理の具体例については、先に説明した実施の形態1の第5図、第7図、第8図と同様であるため、その説明を省略する。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、さらに、その測定結果に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するようにCQIオフセット情報を生成し、RNCが、そのCQIオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態においては、CQIオフセット情報生成処理を基地局で行う構成としたが、これに限らず、たとえば、RNCで行うこととしてもよい。この場合、基地局に変えて、RNCにCQIオフセット情報生成機能を持たせ、基地局がRNCに対してCQI位置測定結果を通知する構成となる。すなわち、RNC及び基地局を含むネットワーク装置がCQIオフセット情報を生成すればよく、CQIオフセット情報生成機能はネットワーク装置におけるRNC又は基地局のどちらにあってもよい。
つづいて、実施の形態4の処理について説明する。
第22図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態4の無線通信システムの構成を示す図である。ここでは、実施の形態3と同様に、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
上記第22図に示す無線通信システムは、基地局1cと、移動局2cを含むセル内の複数の移動局(図示せず)と、RNC3cで構成される。基地局1cは、CQI位置測定部11による測定結果に基づいてタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を生成するタイミングオフセット情報生成/送信部13cを備えている。このタイミングオフセット情報生成/送信部13cには、CQI位置測定部11に接続され、タイミングオフセット情報を生成するタイミングオフセット情報生成部、並びに、タイミングオフセット情報生成部及びタイミングオフセット情報生成部が生成したタイミングオフセット情報を通信路を介してRNC3cへ送信する送信部が含まれている。また、RNC3cは、前述したタイミングオフセット情報送信部32bの機能に加えて、さらに、リコンフィグレーション時に、タイミングオフセット情報生成/送信部13cにて生成したタイミングオフセット情報を各移動局に転送するタイミングオフセット情報送信部32cを備えている。なお、先に説明した実施の形態1の第1図、実施の形態2の第9図または実施の形態3の第17図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第23図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第24図は、RNC3cの処理の概要を示すフローチャートであり、第25図は、基地局1cの処理の概要を示すフローチャートであり、第26図は、移動局2cの処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、RNC3cでは、フィードバックサイクル送信部31bが、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルk等のCQI送信タイミングを計算するために必要な情報を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。また、タイミングオフセット情報送信部32cが、RRCシグナリングによりタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。なお、セル内に新たな移動局が追加されていない場合には(ステップS71,No)、タイミングオフセット情報を受信しているかどうかを確認する(ステップS91)。
そして、移動局2cおよびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCジグナリングによりフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1,ステップS21)。CQI周期計算部21では、受け取ったフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQI周期計算部21が、上記で決定した送信タイミングで、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1cに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
基地局1cでは、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、タイミングオフセット情報を生成し(ステップS101)、それらをNBAPによりRNC3cに対して通知する(ステップS1b,ステップS102)。
そして、RNC3cのタイミングオフセット情報送信部32cでは、基地局1cから送られてくるタイミングオフセット情報を(ステップS91,Yes)、さらに、RRCシグナリングにより各移動局に対して通知する(リコンフィギュレーション、ステップS1c,ステップS92)。なお、タイミングオフセット情報を受信する前に、セル内に新たな移動局が追加された場合には(ステップS91,No)、ステップS71の処理を優先的に実行する。
その後、各移動局のCQI周期計算部21では、RNC3から送られてくるタイミングオフセット情報を受信すると(ステップS111,Yes)、そのタイミングオフセット情報に基づいてCQI周期を再計算し(ステップS22)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。なお、タイミングオフセット情報が受信できなかった場合には(ステップS111,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS101におけるタイミングオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)を詳細に説明する。
第27図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
ここでは、前述した第5図と同様の手順で、ステップS31を実行し、その後、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、評価関数Jを満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求める(ステップS121)。評価関数Jは前述した(2)式のように計算する。すなわち、(2)式のMAX(Ri,j)によりそれらの最大値Rkを求め、MIN(Rk)によりRkが最も小さくなるように、CQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求め、O(1),O(2),…,O(N)を以下の式(6)により求める。
なお、O(1)は移動局#1のタイミングオフセット情報を表し、O(2)は移動局#2のタイミングオフセット情報を表し、…、O(N)は移動局#Nのタイミングオフセット情報を表し、これらのタイミングオフセット情報は、実施の形態1にて求めたCQIオフセット情報T(1),…T(N)とは異なり、すなわち、ステップS22で決定したCQI周期を調整するための情報ではなく、CQI周期を直接再計算するための情報(TOFFに相当)である。
そして、タイミングオフセット情報生成/送信部13cは、上記のように調整した各タイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を修正されたタイミングオフセット情報TOFFとしてRNC3cに対して送信する(ステップS122)。
第28図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第27図と異なる処理についてのみ説明する。
タイミングオフセット情報生成/送信部13cでは、評価関数Jを満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求める(ステップS121a)。評価関数Jは前述した(3)式のように計算する。たとえば、許容干渉レベルα=2とした場合には、CQI位置の重なりが1までしか許容されないようにO(1),O(2),…,O(N)が決定され、これに基づいてCQI周期の再計算が行われることになる。
第29図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第27図および第28図と異なる処理についてのみ説明する。
第29図においては、上記第8図と同様の手順で、ステップS31、ステップS34〜ステップS36を実行し、その後、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、(4)式と(5)式で求めたJとJ´とを比較し(ステップS123)、たとえば、「J>J´」を満たしていれば(ステップS123,Yes)、評価関数J´を満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求め、「J>J´」を満たしていない場合は(ステップS123,No)、再度J´の計算をやり直す。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、さらに、その測定結果に基づいて、移動局が直接CQI周期を再計算可能な情報であるタイミングオフセット情報を生成し、RNCが、そのタイミングオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態においては、タイミングオフセット情報生成処理を基地局で行う構成としたが、これに限らず、たとえば、RNCで行うこととしてもよい。この場合、基地局に変えて、RNCにタイミングオフセット情報生成機能を持たせ、基地局がRNCに対してCQI位置測定結果を通知する構成となる。
また、タイミングオフセット情報生成部は、CQIオフセットT(q)を計算せず、直接チップ単位でタイミングオフセット情報O(q)を計算するようにしてもよい。
つづいて、実施の形態5の処理について説明する。
第30図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態5の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、実施の形態2の応用例であり、無線ネットワーク制御装置(RNC)3aと、基地局1dと、移動局2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1dは、各移動局との間でRTT(Round Trip Time)を測定するRTT測定部14dと、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルk、タイミングオフセットTOFF、およびRTTに基づいてCQIオフセット情報を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12dと、を備えている。なお、第30図において、先に説明した実施の形態2の第9図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態2と異なる処理についてのみ説明する。
以下、本実施の形態のCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。第31図、第32図、第33図は、CQIオフセット情報生成/送信部12dによるCQIオフセット情報生成処理の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図、第15図、第16図と異なる処理についてのみ説明する。
CQIオフセット情報生成/送信部12dでは、まず、RNC3aから送られてくるタイミングオフセット値CQI{OFFSET(1),OFFSET(2),…,OFFSET(N)}、フィードバックサイクルk={K(1),K(2),…,K(N)}、およびラウンドトリップ時間{RTT(1),RTT(2),…,RTT(N)}を受信する(ステップS131)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12dでは、上記タイミングオフセット値にラウンドトリップ時間を加算した値に基づいて(1)式のCFNを求め(TS25.402 V5.3.0第8章参照)、CFNとフィードバックサイクルkおよびラウンドトリップ時間に基づいて、CQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}を生成する(ステップS132)。以降、実施の形態2の第14図、第15図、第16図と同様の手順で、各ステップの処理を実行する。なお、ここでラウンドトリップ時間を加算するのは、送信タイミングの基準となる同期信号が基地局から端末に送られているため、この同期信号の遅延時間及び端末から基地局へのCQI送信の遅延時間の両方を考慮するためである。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報、フィードバックサイクル、および自装置内で測定した各移動局のラウンドトリップ時間に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを設定する構成とした。これにより、実施の形態2と同様の効果が得られると同時に、さらに、高精度な無線リソース割り当て制御が可能となる。すなわち、基地局と移動局間の遅延時間を考慮して受信タイミングを判定するため、より精度の高い受信状況の判定を行うことができる。
つづいて、実施の形態6の処理について説明する。
第34図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態6の無線通信システムの構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態5の応用例であり、ここでは、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
この無線通信システムは、無線ネットワーク制御装置(RNC)3eと、基地局1eと、移動局2cを含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1eは、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルk、タイミングオフセットTOFF、およびRTTに基づいてタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を生成するタイミングオフセット情報生成/送信部13eを備えている。また、RNC3eは、前述したタイミングオフセット情報送信部32aの機能に加えて、さらに、リコンフィグレーション時に、タイミングオフセット情報生成/送信部1eにて生成したタイミングオフセット情報を各移動局に転送するタイミンブオフセット情報送信部32eを備えている。なお、第34図において、先に説明した実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、先に説明した各実施の形態と異なる処理についてのみ説明する。
以下、本実施の形態のタイミングオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。
第35図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第31図と同様の手順で、ステップS131およびステップS132を実行し、その後、実施の形態4の第27図と同様の手順で、ステップS121およびステップS122を実行する。
第36図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第32図と同様の手順で、ステップS131およびステップS132を実行し、その後、実施の形態4の第28図と同様の手順で、ステップS121aおよびステップS122を実行する。
第37図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第33図と同様の手順で、ステップS131、ステップS132、ステップS34、およびステップS36を実行し、その後、実施の形態4の第29図と同様の手順で、ステップS123、ステップS36およびステップS122を実行する。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報、フィードバックサイクル、および自装置内で測定した各移動局のラウンドトリップ時間に基づいて、直接CQI周期を再計算可能な情報であるタイミングオフセット情報を生成し、RNCが、そのタイミングオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
なお、上述の各実施の形態におけるフローチャートの処理は、コンピュータにより実行されるプログラムとして、実行することもできる。各プログラムは、基地局からの無線通信によって書き換えることもできるし、記憶媒体に記憶して配布することもできる。
第1図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態1の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、基地局(Node B)1と、移動局(UE)2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1は、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定するCQI位置測定部11と、その測定結果に基づいてCQI送信タイミングのオフセット情報(CQIオフセット情報)を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12と、を備えている。また、移動局2(その他の移動局も同様)は、先に説明した従来技術の(1)式を計算してCQIの送信タイミングを決定するCQI周期計算部21と、CQI周期計算部21にて決定した送信タイミングを上記CQIオフセット情報に基づいて調整するCQIオフセット調整部22と、を備えている。なお、基地局及び移動局は、公知の基地局及び移動局に用いられる電子回路等のハードウェアで構成することができる。例えば、CQI位置測定部11は、図示しないアンテナから受信した無線信号を増幅する受信回路、この受信回路に接続され増幅された信号を復調する復調回路、並びに復調回路に接続され復調された信号を処理するDSP(Digital signal processor)若しくは汎用プロセッサを含む。CQIオフセット情報生成/送信部12も、同様にCQI位置測定部11が測定したCQI位置の情報に基づいて、CQIオフセット情報を計算するDSP(Digital signal processor)若しくは汎用プロセッサ(CQI位置測定部のものと兼用することができる)、このプロセッサに接続され、プロセッサが生成したオフセット情報を変調する変調回路、この変調回路に接続され変調信号を増幅し、無線信号としてアンテナから出力する増幅回路を含む。移動局2においても、同様にアンテナ、増幅回路、変調回路、復調回路等を備えることは言うまでもない。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第2図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第3図は、基地局1の処理の概要を示すフローチャートであり、第4図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、移動局2およびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、まず、RRCジグナリングによりRNCから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報(TOFF:3GPPのチップオフセットに相当)を受信する(ステップS1,ステップS21)。そして、予め報知チャネルから受け取ったSFN(Cell System Frame Number(counter))とタイミングオフセット情報TOFFより、CQI送信基準値CFNを計算し(TS25.402 V5.3.0第8章参照)、以後10ms毎にこの値を更新する。CQI周期計算部21では、このCQI送信基準値CFN、フィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22が、上記で決定した送信タイミングで(ステップS23、CQIオフセット情報の初期値は0)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1に対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
一方、基地局1では、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、CQIオフセット情報生成/送信部12が、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように(後述する)、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13)、それらをMACシグナリングまたはL1シグナリング(DPCCH)により各移動局に対して通知する(ステップS3,ステップS14)。ここでは、1つのサブフレームに配置されるCQIの数の合計値の最大値が、なるべく小さくなるようにCQIオフセット情報を生成し、各CQIの送信タイミングを分散させる。また、1フレームは10ms(38400chip)とし、当該1フレームを所定の間隔(2ms:7680chip)で複数に分割したフレームをサブフレームと呼ぶ。
各移動局のCQIオフセット調整部22では、上記CQIを送信後(ステップS24)、CQIオフセット情報を受信した場合(ステップS25,Yes)、受け取ったCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。具体的には、CQIオフセット調整部22は(1)式で決定した送信タイミングに(CQIオフセット情報)×(サブフレーム長)を加算し、送信タイミングを決定する。なお、CQIオフセット情報が受信しなかった場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS13におけるCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)を詳細に説明する。
第5図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
CQIオフセット情報生成/送信部12では、まず、CQI位置測定部11からのCQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}を受信する(ステップS31)。なお、τ(p,1)は移動局#1のCQI位置情報を表し、τ(p,2)は移動局#2のCQI位置情報を表し、…、τ(p,N)は移動局#NのCQI位置情報を表し、一般にτ(p,q)と表現する。ただし、p={0,1,2,…,79}は時間インデックスを表し、ここでは、一つの移動局に対して、たとえば、80種類の時間インデックスが入力される。第6図は、上記時間インデックスの一例を示す図である。また、q={0,1,2,…,N−1}はN個の移動局を表す。また、τ(p,q)は”0”または”1”の値をとり、2msの期間にCQIがあるときは”1”とし,ないときは”0”とする。ここでは、時間単位の干渉を計算するため、τ(0,q),τ(1,q),…,τ(79,q)の総和をそれぞれ計算する。
つぎに、CQIオフセット情報生成/送信部12では、評価関数Jを満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求める(ステップS32)。なお、T(1)は移動局#1のCQIオフセット情報を表し、T(2)は移動局#2のCQIオフセット情報を表し、…、T(N)は移動局#NのCQIオフセット情報を表し、これらのCQIオフセット情報は、ステップS22で決定したCQIの送信タイミングをCQIオフセット調整部22にて調整するための情報である。具体的には、CQIオフセット情報生成/送信部12は、下記(2)式を満足するときのシフトパターンjのΔtq,iを各CQIオフセット情報T(q)として決定する。
上記評価関数Jは下記(2)式のように計算する。
ただし、Δtq,iはUE(q)のj番目のシフト量を表し、Ri,jのiは時間インデックス、qはUEを特定する番号、Mはシフトパターン数をそれぞれ表す。また、Riは時間インデックスiの全移動局のτの総和であり、CQI位置が存在する場合が”1”なので、CQI位置に重なっている移動局数がRiとなる。
そして、上記MAX(Ri,j)によりそれらの最大値Rkを求め、MIN(Rk)によりRkが最も小さくなるように、T(1),T(2),…,T(N)を調整する。
具体的には、たとえば、τ(p,0),τ(p,1),τ(p,2),τ(p,3),…,τ(p,78),τ(p,79)が{1010…10}となる移動局が2台のみ存在する場合、一方を{0101…01}となるように調整すると、上記評価関数Jを満足することになる。
最終的に、CQIオフセット情報生成/送信部12では、上記のように調整したCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を各移動局に対して送信する(ステップS33)。なお、上述のシフトパターンは予め定められたパターンをメモリに記憶しておいてもよいし、例えば、組合せ可能な全てのパターンを計算により求めてもよい。更には、乱数を用いてサブフレーム単位でシフトさせる計算等、CQIオフセット情報生成/送信部12は、CQI位置を分散できるような如何なるアルゴリズムを用いてCQIオフセット情報を計算してもよい。
第7図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第5図と異なる処理についてのみ説明する。
CQIオフセット情報生成/送信部12では、評価関数Jを満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求める(ステップS32a)。
上記評価関数Jは下記(3)式のように計算する。
このとき、基地局は(3)式を満たす任意のjを選択する。なお、αは許容干渉レベルを表し、たとえば、α=2とした場合には、CQI位置の重なりが1までしか許容されないことを表している。このαは、上りの許容干渉レベルに基づいて決定されるが、たとえば、基地局が測定結果から決定することとしてもよいし、予め決められた値を用いることとしてもよいし、上位から与えることとしてもよい。
第8図は、CQIオフセット情報生成/送信部12によるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第5図および第7図と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、CQIオフセット情報生成/送信部12では、下記(4)式のように評価関数Jを計算する(ステップS34)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12では、下記(5)式のように改めて評価関数J´を計算する(ステップS36)。
つぎに、CQIオフセット情報生成/送信部12では、上記で求めたJとJ´とを比較し(ステップS37)、たとえば、「J>J´」を満たしていれば(ステップS37,Yes)、評価関数J´を満足するようなCQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求め、「J>J´」を満たしていない場合は(ステップS37,No)、再度J´の計算をやり直す。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、CQIの偏りが低減され、上り干渉を大幅に低減できる。また、干渉を大幅に低減できることからシステム容量を増大することが可能となる。
つづいて、実施の形態2の処理について説明する。
第9図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態2の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、無線ネットワーク制御装置(RNC)3aと、基地局1aと、移動局2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1aは、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセットTOFFに基づいてCQIオフセット情報を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12aを備えている。また、RNC3aは、フィードバックサイクルkを送信するフィードバックサイクル送信部31aと、タイミングオフセット情報を送信するタイミンブオフセット情報送信部32aと、を備えている。なお、第9図において、先に説明した実施の形態1の第1図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1と異なる処理についてのみ説明する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第10図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第11図は、RNC3aの処理の概要を示すフローチャートであり、第12図は、基地局1aの処理の概要を示すフローチャートであり、第13図は、移動局2の処理の概要を示すフローチャートである。
RNC3aでは、基地局1aのセルで通信を行う移動局が追加される度に、RRCシグナリングにより、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを送信し(ステップS1,ステップS41,ステップS42)、さらにNBAP(Node B Application Part)により、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを送信する(ステップS1a,ステップS41,ステップS42)。
移動局2およびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCシグナリングによりRNC3aから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報を受信する(ステップS1,ステップS21)。同時に、基地局1aでも、CQIオフセット情報生成/送信部12aが、NBAPによりRNC3aから通知されるフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1a,ステップS51)。
基地局1aのCQIオフセット情報生成/送信部12aでは、追加された移動局に対応するフィードバックサイクルおよびタイミングオフセット情報を受信する毎に(ステップS1a,ステップS51)、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13a)、それらをMACシグナリングまたはL1シグナリングにより各移動局に対して通知する(ステップS3,ステップS14)。
また、各移動局のCQI周期計算部21では、受け取ったCQI送信基準値CFN、フィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22が、上記CQIオフセット情報に基づいた送信タイミングで(ステップS23a)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1aに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
以降、各移動局のCQIオフセット調整部22では、CQIオフセット情報を受信した場合に(ステップS25,Yes)、受け取ったCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23a)、このタイミングでCQIを送信する(ステップS2,ステップS24)。なお、CQIオフセット情報を受信していない場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS13aにおけるCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。
第14図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
CQIオフセット情報生成/送信部12aでは、まず、RNC3aから送られてくるタイミングオフセット値CQI{OFFSET(1),OFFSET(2),…,OFFSET(N)}、およびフィードバックサイクルk={K(1),K(2),…,K(N)}を受信する(ステップS61)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12aでは、上記タイミングオフセット値およびフィードバックサイクルkを、既知の方法(TS25.211 7.1および7.7、TS25.214 6A.1.2参照)で、CQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}に変換する(ステップS62)。以降、実施の形態1の第5図と同様の手順で、ステップS32およびステップS33を実行する。
第15図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図と同様の手順で、ステップS61およびステップS62を実行し、その後、実施の形態1の第7図と同様の手順で、ステップS32aおよびステップS33を実行する。
第16図は、CQIオフセット情報生成/送信部12aによるCQIオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図および第15図と同様の手順で、ステップS61およびステップS62を実行し、その後、実施の形態1の第8図と同様の手順で、ステップS34、ステップS36、ステップS37およびステップS33を実行する。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報およびフィードバックサイクルに基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを設定する構成とした。これにより、実施の形態1と同様の効果が得られると同時に、さらに、CQIの位置を測定するための構成を削除することができるので、基地局における回路規模を縮小できる。
つづいて、実施の形態3の処理について説明する。
第17図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態3の無線通信システムの構成を示す図である。ここでは、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
上記第17図に示す無線通信システムは、基地局1bと、移動局2bを含むセル内の複数の移動局(図示せず)と、RNC3bで構成される。基地局1bは、CQI位置測定部11による測定結果に基づいてCQI送信タイミングのオフセット情報(CQIオフセット情報)を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12bを備えている。また、RNC3bは、フィードバックサイクルkを送信するフィードバックサイクル送信部31bと、タイミングオフセット情報を送信するタイミングオフセット情報送信部32bと、CQIオフセット情報生成/送信部12bにて生成したCQIオフセット情報を移動局に転送するCQIオフセット情報送信部33bと、を備えている。なお、先に説明した実施の形態1の第1図または実施の形態2の第9図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第18図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第19図は、RNC3bの処理の概要を示すフローチャートであり、第20図は、基地局1bの処理の概要を示すフローチャートであり、第21図は、移動局2bの処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、RNC3bでは、フィードバックサイクル送信部31bが、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルk等のCQI送信タイミングを計算するために必要な情報を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。また、タイミングオフセット情報送信部32bが、RRCシグナリングによりタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。
そして、移動局2bおよびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1,ステップS21)。CQI周期計算部21では、受け取ったフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQIオフセット調整部22bが、上記で決定した送信タイミングで(ステップS23b、CQIオフセット情報の初期値は0)、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1bに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
基地局1bでは、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、CQIオフセット情報生成/送信部12bが、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、CQIオフセット情報を生成し(ステップS13)、それらをNBAPによりRNC3bに対して通知する(ステップS3,ステップS81)。
そして、RNC3bのCQIオフセット情報送信部33bでは、基地局1bから送られてくるCQIオフセット情報を(ステップS73,Yes)、さらに、RRCシグナリングにより各移動局に対して通知する(リコンフィギュレーション、ステップS3a,ステップS74)。なお、CQIオフセット情報を受信する前に、セル内に新たな移動局が追加された場合には(ステップS73,No)、ステップS71の処理を優先的に実行する。
その後、各移動局のCQIオフセット調整部22bでは、RNC3から送られてくるCQIオフセット情報を受信すると(ステップS25,Yes)、そのCQIオフセット情報に基づいてCQIの送信タイミングを調整し(ステップS23b)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。なお、CQIオフセット情報が受信しなかった場合には(ステップS25,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
なお、上記ステップS13におけるCQIオフセット情報生成処理の具体例については、先に説明した実施の形態1の第5図、第7図、第8図と同様であるため、その説明を省略する。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、さらに、その測定結果に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するようにCQIオフセット情報を生成し、RNCが、そのCQIオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態においては、CQIオフセット情報生成処理を基地局で行う構成としたが、これに限らず、たとえば、RNCで行うこととしてもよい。この場合、基地局に変えて、RNCにCQIオフセット情報生成機能を持たせ、基地局がRNCに対してCQI位置測定結果を通知する構成となる。すなわち、RNC及び基地局を含むネットワーク装置がCQIオフセット情報を生成すればよく、CQIオフセット情報生成機能はネットワーク装置におけるRNC又は基地局のどちらにあってもよい。
つづいて、実施の形態4の処理について説明する。
第22図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態4の無線通信システムの構成を示す図である。ここでは、実施の形態3と同様に、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
上記第22図に示す無線通信システムは、基地局1cと、移動局2cを含むセル内の複数の移動局(図示せず)と、RNC3cで構成される。基地局1cは、CQI位置測定部11による測定結果に基づいてタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を生成するタイミングオフセット情報生成/送信部13cを備えている。このタイミングオフセット情報生成/送信部13cには、CQI位置測定部11に接続され、タイミングオフセット情報を生成するタイミングオフセット情報生成部、並びに、タイミングオフセット情報生成部及びタイミングオフセット情報生成部が生成したタイミングオフセット情報を通信路を介してRNC3cへ送信する送信部が含まれている。また、RNC3cは、前述したタイミングオフセット情報送信部32bの機能に加えて、さらに、リコンフィグレーション時に、タイミングオフセット情報生成/送信部13cにて生成したタイミングオフセット情報を各移動局に転送するタイミングオフセット情報送信部32cを備えている。なお、先に説明した実施の形態1の第1図、実施の形態2の第9図または実施の形態3の第17図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、本実施の形態の無線通信システムの処理を、図面を用いて詳細に説明する。第23図は、各装置間で送受信する信号を時系列的に表した図であり、第24図は、RNC3cの処理の概要を示すフローチャートであり、第25図は、基地局1cの処理の概要を示すフローチャートであり、第26図は、移動局2cの処理の概要を示すフローチャートである。
初期コンフィギュレーション時、RNC3cでは、フィードバックサイクル送信部31bが、RRCシグナリングによりフィードバックサイクルk等のCQI送信タイミングを計算するために必要な情報を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。また、タイミングオフセット情報送信部32cが、RRCシグナリングによりタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を送信する(ステップS1、ステップS71,Yes、ステップS72)。なお、セル内に新たな移動局が追加されていない場合には(ステップS71,No)、タイミングオフセット情報を受信しているかどうかを確認する(ステップS91)。
そして、移動局2cおよびその他の移動局では、CQI周期計算部21が、RRCジグナリングによりフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFを受信する(ステップS1,ステップS21)。CQI周期計算部21では、受け取ったフィードバックサイクルkおよびタイミングオフセット情報TOFFに基づいて既知の(1)式を計算し、個々にCQIの送信タイミングを決定する(ステップS22)。そして、CQI周期計算部21が、上記で決定した送信タイミングで、MACシグナリングまたはL1シグナリング(HS−DPCCH)によりCQIを基地局1cに対して送信する(ステップS2,ステップS24)。
基地局1cでは、CQI位置測定部11が、各移動局から送られてくるCQIを受信し(ステップS2,ステップS11)、これらのCQIのフレーム内の位置を測定する(ステップS12)。そして、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、タイミングオフセット情報を生成し(ステップS101)、それらをNBAPによりRNC3cに対して通知する(ステップS1b,ステップS102)。
そして、RNC3cのタイミングオフセット情報送信部32cでは、基地局1cから送られてくるタイミングオフセット情報を(ステップS91,Yes)、さらに、RRCシグナリングにより各移動局に対して通知する(リコンフィギュレーション、ステップS1c,ステップS92)。なお、タイミングオフセット情報を受信する前に、セル内に新たな移動局が追加された場合には(ステップS91,No)、ステップS71の処理を優先的に実行する。
その後、各移動局のCQI周期計算部21では、RNC3から送られてくるタイミングオフセット情報を受信すると(ステップS111,Yes)、そのタイミングオフセット情報に基づいてCQI周期を再計算し(ステップS22)、以降、このタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。なお、タイミングオフセット情報が受信できなかった場合には(ステップS111,No)、前回と同じタイミングでCQIを送信する(ステップS4,ステップS24)。
つづいて、上記ステップS101におけるタイミングオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)を詳細に説明する。
第27図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。
ここでは、前述した第5図と同様の手順で、ステップS31を実行し、その後、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、評価関数Jを満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求める(ステップS121)。評価関数Jは前述した(2)式のように計算する。すなわち、(2)式のMAX(Ri,j)によりそれらの最大値Rkを求め、MIN(Rk)によりRkが最も小さくなるように、CQIオフセット情報T(1),T(2),…,T(N)を求め、O(1),O(2),…,O(N)を以下の式(6)により求める。
なお、O(1)は移動局#1のタイミングオフセット情報を表し、O(2)は移動局#2のタイミングオフセット情報を表し、…、O(N)は移動局#Nのタイミングオフセット情報を表し、これらのタイミングオフセット情報は、実施の形態1にて求めたCQIオフセット情報T(1),…T(N)とは異なり、すなわち、ステップS22で決定したCQI周期を調整するための情報ではなく、CQI周期を直接再計算するための情報(TOFFに相当)である。
そして、タイミングオフセット情報生成/送信部13cは、上記のように調整した各タイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を修正されたタイミングオフセット情報TOFFとしてRNC3cに対して送信する(ステップS122)。
第28図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、上記第27図と異なる処理についてのみ説明する。
タイミングオフセット情報生成/送信部13cでは、評価関数Jを満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求める(ステップS121a)。評価関数Jは前述した(3)式のように計算する。たとえば、許容干渉レベルα=2とした場合には、CQI位置の重なりが1までしか許容されないようにO(1),O(2),…,O(N)が決定され、これに基づいてCQI周期の再計算が行われることになる。
第29図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13cによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、上記第27図および第28図と異なる処理についてのみ説明する。
第29図においては、上記第8図と同様の手順で、ステップS31、ステップS34〜ステップS36を実行し、その後、タイミングオフセット情報生成/送信部13cが、(4)式と(5)式で求めたJとJ´とを比較し(ステップS123)、たとえば、「J>J´」を満たしていれば(ステップS123,Yes)、評価関数J´を満足するようなタイミングオフセット情報O(1),O(2),…,O(N)を求め、「J>J´」を満たしていない場合は(ステップS123,No)、再度J´の計算をやり直す。
このように、本実施の形態では、基地局が、各移動局から送られてくるCQIの位置を測定し、さらに、その測定結果に基づいて、移動局が直接CQI周期を再計算可能な情報であるタイミングオフセット情報を生成し、RNCが、そのタイミングオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態においては、タイミングオフセット情報生成処理を基地局で行う構成としたが、これに限らず、たとえば、RNCで行うこととしてもよい。この場合、基地局に変えて、RNCにタイミングオフセット情報生成機能を持たせ、基地局がRNCに対してCQI位置測定結果を通知する構成となる。
また、タイミングオフセット情報生成部は、CQIオフセットT(q)を計算せず、直接チップ単位でタイミングオフセット情報O(q)を計算するようにしてもよい。
つづいて、実施の形態5の処理について説明する。
第30図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態5の無線通信システムの構成を示す図である。
この無線通信システムは、実施の形態2の応用例であり、無線ネットワーク制御装置(RNC)3aと、基地局1dと、移動局2を含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1dは、各移動局との間でRTT(Round Trip Time)を測定するRTT測定部14dと、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルk、タイミングオフセットTOFF、およびRTTに基づいてCQIオフセット情報を生成するCQIオフセット情報生成/送信部12dと、を備えている。なお、第30図において、先に説明した実施の形態2の第9図と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態2と異なる処理についてのみ説明する。
以下、本実施の形態のCQIオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。第31図、第32図、第33図は、CQIオフセット情報生成/送信部12dによるCQIオフセット情報生成処理の具体例を示す図である。ここでは、上記第14図、第15図、第16図と異なる処理についてのみ説明する。
CQIオフセット情報生成/送信部12dでは、まず、RNC3aから送られてくるタイミングオフセット値CQI{OFFSET(1),OFFSET(2),…,OFFSET(N)}、フィードバックサイクルk={K(1),K(2),…,K(N)}、およびラウンドトリップ時間{RTT(1),RTT(2),…,RTT(N)}を受信する(ステップS131)。
そして、CQIオフセット情報生成/送信部12dでは、上記タイミングオフセット値にラウンドトリップ時間を加算した値に基づいて(1)式のCFNを求め(TS25.402 V5.3.0第8章参照)、CFNとフィードバックサイクルkおよびラウンドトリップ時間に基づいて、CQI位置測定情報{τ(p,1),τ(p,2),…,τ(p,N)}を生成する(ステップS132)。以降、実施の形態2の第14図、第15図、第16図と同様の手順で、各ステップの処理を実行する。なお、ここでラウンドトリップ時間を加算するのは、送信タイミングの基準となる同期信号が基地局から端末に送られているため、この同期信号の遅延時間及び端末から基地局へのCQI送信の遅延時間の両方を考慮するためである。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報、フィードバックサイクル、および自装置内で測定した各移動局のラウンドトリップ時間に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングが分散するように、各移動局によるCQIの送信タイミングを設定する構成とした。これにより、実施の形態2と同様の効果が得られると同時に、さらに、高精度な無線リソース割り当て制御が可能となる。すなわち、基地局と移動局間の遅延時間を考慮して受信タイミングを判定するため、より精度の高い受信状況の判定を行うことができる。
つづいて、実施の形態6の処理について説明する。
第34図は、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法を実現するための実施の形態6の無線通信システムの構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態5の応用例であり、ここでは、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避するため、RNC経由で、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する。
この無線通信システムは、無線ネットワーク制御装置(RNC)3eと、基地局1eと、移動局2cを含むセル内の複数の移動局(図示せず)で構成される。基地局1eは、RNC3aから送られてくるフィードバックサイクルk、タイミングオフセットTOFF、およびRTTに基づいてタイミングオフセット情報(3GPPのチップオフセットに相当)を生成するタイミングオフセット情報生成/送信部13eを備えている。また、RNC3eは、前述したタイミングオフセット情報送信部32aの機能に加えて、さらに、リコンフィグレーション時に、タイミングオフセット情報生成/送信部1eにて生成したタイミングオフセット情報を各移動局に転送するタイミンブオフセット情報送信部32eを備えている。なお、第34図において、先に説明した実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、先に説明した各実施の形態と異なる処理についてのみ説明する。
以下、本実施の形態のタイミングオフセット情報生成処理の具体例(下記の3つの例)について説明する。
第35図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第1の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第31図と同様の手順で、ステップS131およびステップS132を実行し、その後、実施の形態4の第27図と同様の手順で、ステップS121およびステップS122を実行する。
第36図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第2の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第32図と同様の手順で、ステップS131およびステップS132を実行し、その後、実施の形態4の第28図と同様の手順で、ステップS121aおよびステップS122を実行する。
第37図は、タイミングオフセット情報生成/送信部13eによるタイミングオフセット情報生成処理の第3の具体例を示す図である。ここでは、実施の形態5の第33図と同様の手順で、ステップS131、ステップS132、ステップS34、およびステップS36を実行し、その後、実施の形態4の第29図と同様の手順で、ステップS123、ステップS36およびステップS122を実行する。
このように、本実施の形態では、基地局が、RNCから送られてくるタイミングオフセット情報、フィードバックサイクル、および自装置内で測定した各移動局のラウンドトリップ時間に基づいて、直接CQI周期を再計算可能な情報であるタイミングオフセット情報を生成し、RNCが、そのタイミングオフセット情報に基づいて、各移動局によるCQIの送信タイミングを再設定する構成とした。これにより、MACシグナリングまたはL1シグナリングのオーバーヘッドを回避しつつ、前述の実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
なお、上述の各実施の形態におけるフローチャートの処理は、コンピュータにより実行されるプログラムとして、実行することもできる。各プログラムは、基地局からの無線通信によって書き換えることもできるし、記憶媒体に記憶して配布することもできる。
以上のように、本発明にかかるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法は、移動局が基地局に対して定期的にCQIを送信する無線通信システムに有用であり、たとえば、3GPPの中で規定されているHSDPAを採用する無線通信システムおけるCQI送信タイミング調整方法として適している。
Claims (18)
- セル内の移動局が基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信するチャネル品質情報の送信タイミング調整方法において、
前記セル内の各移動局から送られてくるチャネル品質情報のフレーム内の位置を判定する位置判定ステップと、
前記位置判定ステップの判定結果に基づいて、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングのオフセット情報を生成し、それらを各移動局に対して通知するオフセット情報生成ステップと、
前記各移動局が、受け取ったオフセット情報に基づいて前記チャネル品質情報の送信タイミングを調整し、以降、調整後の送信タイミングで前記チャネル品質情報を送信する送信タイミング調整ステップと、
を備えることを特徴とするチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 前記位置判定ステップにおいて、前記基地局が、前記セル内の各移動局から送られてくる前記チャネル品質情報を受信し、受信したチャネル品質情報の前記フレーム内の位置を測定し、
前記オフセット情報生成ステップにおいて、前記基地局が測定結果に基づき各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングが分散するように前記オフセット情報を生成し、生成した前記オフセット情報を各移動局に対して通知することを特徴とする請求の範囲第1項に記載のチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 前記位置判定ステップにおいて、前記基地局は、前記セル内の各移動局から送られてくる前記チャネル品質情報を受信し、受信したチャネル品質情報の前記フレーム内の位置を測定し、
前記オフセット情報生成ステップにおいて、前記基地局は、測定結果に基づいて、各移動局によるチャネル品質情報の送信タイミングが分散するようにオフセット情報を生成し、生成したオフセット情報を無線ネットワーク制御装置(RNC)に対して通知し、
前記RNCは、前記基地局を介し、受け取った各オフセット情報をそれぞれ対応する移動局に対して通知するオフセット情報中継ステップを実行することを特徴とする請求の範囲第1項に記載のチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 前記送信タイミング調整ステップにおいて、前記各移動局は、受け取ったオフセット情報に基づいて前記チャネル品質情報の送信タイミングを再計算し、以降、前記再計算後の送信タイミングで前記チャネル品質情報を送信することを特徴とする請求の範囲第3項に記載のチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。
- 前記位置判定ステップにおいて、前記基地局は、無線ネットワーク制御装置(RNC)から、前記チャネル品質情報の送信タイミングを計算するための情報を受信し、受信した情報に基づいて、前記チャネル品質情報の前記フレーム内の位置を判定し、
前記オフセット情報生成ステップにおいて、前記基地局は、前記位置判定ステップの判定結果に基づいて、各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングが分散するようにオフセット情報を生成し、それらを各移動局に対して通知することを特徴とする請求の範囲第1項に記載のチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 前記基地局が、各移動局のラウンドトリップ時間を測定するラウンドトリップ時間測定ステップをさらに備え、
前記位置判定ステップにおいて、前記基地局は無線ネットワーク制御装置(RNC)から、前記チャネル品質情報の送信タイミングを計算するための情報を受信し、当該受信情報および前記ラウンドトリップ時間の測定結果に基づいて、前記チャネル品質情報の前記フレーム内の位置を判定し、
前記オフセット情報生成ステップにおいて、前記基地局が位置判定ステップの判定結果に基づいて、前記オフセット情報を生成するとともに、生成したオフセット情報を各移動局に通知することを特徴とする請求の範囲第1項に記載のチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 前記基地局が、各移動局のラウンドトリップ時間を測定するラウンドトリップ時間測定ステップをさらに備え、
前記オフセット情報生成ステップにおいて、前記基地局が無線ネットワーク制御装置(RNC)から、前記チャネル品質情報の送信タイミングを計算するための情報を受信し、当該受信情報および前記ラウンドトリップ時間の測定結果に基づいて、各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングが分散するように前記オフセット情報を生成し、生成したチャネル品質情報を前記RNCに対して通知し、前記RNCが、受け取った各オフセット情報をそれぞれ対応する移動局に対して通知するとともに、
前記送信タイミング調整ステップにおいて、各移動局が、受け取ったオフセット情報に基づいて前記チャネル品質情報の送信タイミングを再計算し、以降、前記再計算後の送信タイミングで前記チャネル品質情報を送信することを特徴とするチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - 基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信する移動局によるチャネル品質情報の送信タイミング調整方法において、
複数の移動局からのチャネル品質情報の受信タイミングに基づいて前記基地局が調整したオフセット情報を受信する受信ステップと、
受信した前記オフセット情報に基づいて、前記チャネル品質情報の送信タイミングを再調整する送信タイミング調整ステップと、
前記送信タイミング調整ステップによって調整された送信タイミングに従って、前記チャネル品質情報を送信する送信ステップと、
を含むことを特徴とするチャネル品質情報の送信タイミング調整方法。 - セル内の移動局から周期的にチャネル品質情報を受信する基地局によるオフセット情報生成方法において、
前記セル内の各移動局から送られてくる前記チャネル品質情報のフレーム内における受信タイミングを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて判定した受信タイミングに基づいて、各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングが分散するようにオフセット情報を生成するオフセット情報生成ステップと、
生成した各オフセット情報を、対応する移動局に対して通知するオフセット情報通知ステップと、
を含むことを特徴とするオフセット情報生成方法。 - さらに、各移動局のラウンドトリップ時間を測定するラウンドトリップ時間測定ステップ、
を含み、
前記判定ステップにあっては、無線ネットワーク制御装置から受信したタイミングオフセット情報、および前記ラウンドトリップ時間の測定結果に基づいて、前記受信タイミングを判定することを特徴とする請求の範囲第9項に記載のオフセット情報生成方法。 - 基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信する端末において、
前記チャネル品質情報の送信周期を計算する送信周期計算手段と、
前記チャネル品質情報の受信タイミングに基づいて前記基地局が再調整したオフセット情報を前記基地局から受信し、前記オフセット情報及び前記送信周期計算手段が計算した送信周期に基づいて、前記チャネル品質の送信タイミングを再調整し、以降、再調整後の送信タイミングで前記チャネル品質情報を送信する送信タイミング調整手段と、
を備えることを特徴とする端末。 - 前記受信タイミングは、無線ネットワーク制御装置から受信したタイミングオフセット情報に基づいて、推定された受信タイミングであることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の端末。
- 送信タイミング調整手段は、初期コンフィギュレーション後に、他の端末のチャネル品質情報の送信タイミングに従って前記送信タイミングを再調整することを特徴とする請求の範囲第11項に記載の端末。
- セル内の移動局から周期的にチャネル品質情報を受信する基地局において、
前記セル内の各移動局から送られてくる前記チャネル品質情報の受信タイミングに基づいて、各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングに対するオフセット情報を生成するオフセット情報生成手段と、
このオフセット情報生成手段により生成されたオフセット情報を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする基地局。 - 各移動局から実際に受信したチャネル品質情報の受信タイミングを測定する位置測定手段をさらに備え、
前記オフセット情報生成手段は、前記位置測定手段が測定した受信タイミングに基づいて、前記オフセット情報を生成することを特徴とする請求の範囲第14項に記載の基地局。 - 前記オフセット情報生成手段は無線ネットワーク制御装置から受信したタイミングオフセット情報に基づいて推定した受信タイミングに基づいて、前記オフセット情報を生成することを特徴とする請求の範囲第14項に記載の基地局。
- さらに、各移動局のラウンドトリップ時間を測定するラウンドトリップ時間測定手段、
を備え、
前記オフセット情報生成手段は、前記タイミングオフセット情報、および前記ラウンドトリップ時間の測定結果に基づいて、前記オフセット情報を生成することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の基地局。 - 基地局および当該基地局に対して周期的にチャネル品質情報を送信する移動局とともに通信システムを構成する無線ネットワーク制御装置において、
前記基地局にて、各移動局による前記チャネル品質情報の送信タイミングが分散するように生成されたオフセット情報を、それぞれ対応する移動局に対して通知するオフセット情報中継手段、
を備えることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
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