JPWO2008050574A1 - 移動体通信システム、移動体通信方法、基地局装置および移動局装置 - Google Patents
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Abstract
Description
EUTRAの下りリンクとして、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が提案されている。
EUTRA技術として、OFDM方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御(リンクアダプテーション,Link Adaptation)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme、以下、AMCS方式と称する)といった技術が適用されている。
EUTRAの下りリンクでは、下りリンクパイロットチャネルDPiCH(Downlink Pilot Channel)、下りリンク同期チャネルDSCH(Downlink Synchronization Channel)、下りリンク共通制御チャネルDCCCH(Downlink Common Control Channel)、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCH(Downlink Shared Control Signaling Channel)、下りリンク共用データチャネルDSDCH(Downlink Shared Data Channel)により構成されている(非特許文献1)。
上りリンクにおいて、コンテンションベースチャネルCBCHは、W−CDMA方式のランダムアクセスチャネルRACH(Random Access Channel)に相当する。
上りリンクパイロットチャネルUPiCHは、AMCS方式における上りリンク無線伝搬路特性の推定に使用されている。
下りリンク無線フレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるChunkと時間軸のタイムスロットTTIによる2次元で構成されている。Chunkは、幾つかのサブキャリアのかたまりにより構成され、例えば、周波数軸では、下りリンクの全体のスペクトル(下りリンク周波数帯域幅)BWを20MHz、Chunkの周波数帯域幅Bchを1.25MHzとする場合、16個Chunkが含まれている。
また、1つのChunkの無線リソースをさらに細かく分割することができる。
上りリンク無線フレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるChunkと時間軸のタイムスロットTTIによる2次元で構成されている。Chunkは幾つかのサブキャリアのかたまりにより構成され、例えば、周波数軸では、上りリンクの全体のスペクトル(上りリンク周波数帯域幅)BWを20MHz、Chunkの周波数帯域幅Bchを1.25MHzとする場合、上りリンクの周波数軸は、16個Chunkで構成される。
従って、この例では、移動局装置が使用可能の最小の無線リソース単位としては、1つのChunk(1.25MHz)との1つのTTI(0.5ms)により構成されている。
図20に示したように、上りリンクパイロットチャネルUPiCHは、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHの各TTIの先頭と末尾にマッピングされる。
基地局装置は、各移動局装置からの上りリンクパイロットチャネルUPiCHから無線伝搬路の推定や移動局装置と基地局装置間の同期検出を行う。
各移動局装置は、くしの歯状スペクトル(Distributed FDMA)や局所化スペクトル(Localized FDMA)またはCDMAを利用して、同時に上りリンクパイロットチャネルUPiCHを送信できる。
上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、Chunk単位で分割し、AMCS方式をベースに、基地局装置からスケジューリングされた各移動局装置が、基地局装置にパケットデータを送信する。
EUTRAの要求項目では移動局装置の消費電力についても考慮するように求められている(非特許文献3)。
また、非特許文献4では、制御情報やユーザデータを送受信する期間と制御情報やユーザデータを送受信しない期間を制御することにより電力消費を抑える提案がされている。
R1-050707 "Physical Channel and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink",3GPP TSG RAN WG1 Metting#42 London,UK,August 29-September 2,2005 R1-050850 "Physical Channel and Multiplexing in Evolved UTRA Uplink",3GPP TSG RAN WG1 Metting#42 London,UK,August 29-September 2,2005 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) R2-061061 "DRX and DTX Operation in LTE_Active",3GPP TSG RAN WG2 Metting#52 Athena,Greece,March 27-31,2006
基地局装置は、移動局装置が送信する下りリンクCQIを使用して、該移動局装置へ制御情報やユーザデータを送信する基地局装置であって、移動局装置に、制御情報とユーザデータの受信が可能な下りリンク有効期間を指定し、該下りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングするスケジューリング部を有し、前記スケジューリングは、該移動局装置が該下りリンク有効期間において測定した下りリンクCQIを使用して行うものである。
さらに、前記基地局装置は、移動局装置に、制御情報とユーザデータの送信が可能な上りリンク有効期間を指定し、該上りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングする。
ここで、移動局装置に指定する際、前記上りリンク有効期間と、前記下りリンク有効期間とを関連付け、該上りリンク有効期間と該下りリンク有効期間を1ユニットとして指定するようにし、前記上りリンク有効期間と前記下りリンク有効期間とは、サービス内容と送信データ量とに応じて決定するものである。
次に、移動局装置は、基地局装置からの制御情報やユーザデータの受信が可能な下りリンク有効期間を指定される移動局装置であって、前記下りリンク有効期間内に下りリンクCQIを測定するものである。
この移動局装置では、上りリンク有効期間を指定され、前記上りリンク有効期間内に下りリンクCQIを送信する。ここで、下りリンクCQIを送信する単位は、基地局装置から指定された前記上りリンク有効期間と前記下りリンク有効期間を関連付けられたユニット単位である。
さらに、移動局装置では、無線伝搬路品質が悪化した場合、他セルの品質測定を前記下りリンク有効期間以外で行うようにしている。
次に、本発明の移動体通信システムを次のような構成とする。
前記基地局装置は、前記下りリンクCQIを使用してスケジューリングされる下りリンクCQIの有効期間を下りリンク有効期間とし、該下りリンク有効期間を下りリンクCQI送信タイミングの一定期間後から開始し、該下りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングするスケジューリング部を有している。
この前記パラメータは、前記移動局装置との初期接続手順の中に、前記基地局装置から前記移動局装置に通知するが、これを決定するための情報は前記移動局装置から前記基地局装置に通知される。あるいは、前記移動局装置が決定して前記基地局装置に通知するようにする。
DCFC(Downlink CQI Feedback Cycle)は、移動局装置がDPiCHを測定し、下りリンクCQIを算出して、下りリンクCQIを基地局装置に送信する間隔を示す。
UAP(Uplink Active Period)は、移動局装置が上りリンクで制御情報やユーザデータを送信可能な間隔(または、基地局装置が移動局装置に対して上りリンクのスケジューリングを行うことのできる間隔)を示す。UAPの始めに下りリンクCQIを送信する。
DAP(Downlink Active Period)は、下りリンクで移動局装置が基地局装置からの制御情報やユーザデータを受信可能な間隔(または、基地局装置が下りリンクで移動局装置宛の制御情報やユーザデータをスケジューリングし、移動局装置に送信可能な間隔)を示す。
USC(Uplink Scheduling Cycle)は、UAPの開始から次のUAPの開始までの間隔を示す。
DSC(Downlink Scheduling Cycle)は、DAPの開始から次のDAPの開始までの間隔を示す。
図1において、移動局装置100は、送信部110と、DTX・DRX制御部120と、無線制御部130と、スケジューリング部140と、受信部150と、無線部160とから構成される。
また、送信部110は、データ制御部111、データ変調部112、DFT−S−OFDM変調部113からなり、受信部150は、チャネル推定部151と、OFDM(DFT−spread OFDM)復調部152と、データ復調部153と、制御データ抽出部154とから構成される。
データ変調部112は、スケジューリング部140から渡されたAMC情報の変調方式の符号化方式を用いて制御データ及び送信データを変調する。
上りリンクの通信方式は、DFT−spread OFDMやVSCRF−CDMAのようなシングルキャリア方式を想定しているが、OFDM方式のようなマルチキャリア方式でもかまわない。
また、無線部160は、基地局装置200からの下りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをOFDM復調部152に渡す。
データ復調部153は、制御データ抽出部154から抽出した下りリンクのAMC情報から受信データを復調する。
制御データ抽出部154では、受信データをユーザデータと制御データ(下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCH、下りリンク共通制御チャネルDCCCH)に分離する。制御データの中で下りのAMC情報は、データ復調部153に送られ、上りリンクのAMC情報とスケジューリング情報は、スケジューリング部140に渡される。
また、スケジューリング部240は、下りリンクのスケジューリングを行うDLスケジューリング部241と上りリンクのスケジューリングを行うULスケジューリング部242から構成される。
OFDM変調部230は、入力信号の直列/並列変換、IFFT変換、CP挿入、フィルタリングなどOFDM信号処理を行い、OFDM信号を生成する。
データ復調部270では、制御データ抽出部280から抽出した下りリンクのAMC情報から受信データを復調する。
制御データ抽出部280では、受信データをユーザデータ(上りリンク共用データチャネルUSDCH)と制御データ(上りリンク共用制御シグナリングチャネルUSCSCH)に分離し、上位層に渡す。制御データの中で上りリンクのAMC情報はデータ復調部270に送られ、下りリンクのCQI情報はスケジューリング部240に渡される。
また、ULスケジューリング部242は、チャネル推定部250からの上りリンクの無線伝搬路推定結果と移動局装置100nからのリソース割り当て要求から上りリンクの各チャネルにユーザデータをマッピングするためのスケジューリングや各データを変調するためのAMCを算出する。
移動局装置100は、UAP期間内に下りリンクCQIを送信し、DCFC間隔で繰り返し、DAP期間に下りリンクパイロットを受信して、下りリンクCQIを測定する。
また、自局装置宛のユーザデータ、または、制御情報(ここでは、上りリンクスケジューリング情報または、ユーザデータの応答情報を示す。)を受信する。
USC、DSCの間隔は、通信中サービスのトラフィック量の変動特性に応じて動的に制御される。
図4は、下りリンクにおける具体的な動作例1を示している。
DCFC=10TTI間隔、USC=10TTI間隔、DSC=10TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔の場合、以下のような動作になる。ここでは、簡単に説明するために、下りリンクにのみユーザデータがある場合を説明する。
下りリンクの受信は、5TTI分の受信処理を行い、5TTI分受信を停止し、繰り返す。上りリンクの送信処理は、5TTI分行い、5TTI分は送信処理を停止する。
基地局装置200は、上りリンクのスケジューリングを10TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。また、下りリンクのスケジューリングを10TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。
また、TTI=t時点での上りリンクパイロットや下りリンクパイロットを、UAP(a1:t)やDAP(b1:t)のように表記することにする。
基地局装置200は、下りリンクCQIを受信すると、下りリンクCQIから下りリンクのDAP(b1)に移動局装置100宛のデータをスケジューリングする。
応答を返すためのスケジューリング位置は、基地局装置200からの制御信号で指定されてもよいし、DAP期間でのデータ送信回数から移動局装置100側、基地局装置200側で暗示的に判断してもよい。
さらに、DAP(b2:17、b2:18)のユーザデータに対する応答を、UAP(a3:23)にまとめて送信するように予め基地局装置200および移動局装置100間で定めて、制御信号なしで同期的に配置し、その送信位置が暗示的に判断されるようにシステムを構成してもよい。
または、制御信号によって基地局装置200からユーザデータに対する応答を送信する場所は指定されるが、それに含めるべき応答は、それまでに受信したユーザデータに対する応答をまとめて送信するように構成してもよい。
UAP(a2、a3、a4)、DAP(b2、b3、b4)についても同様に、移動局装置100と基地局装置200とで送受信処理する。UAP、DAP以外の期間は、移動局装置100の送信処理または受信処理を停止する。
図5は、下りリンクにおいてユーザデータ量が多い動作例2を示している。
DCFC=10TTI間隔、USC=10TTI間隔、DSC=5TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔の場合、以下のような動作になる。
基地局装置200は、上りリンクのスケジューリングを10TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。また、下りリンクのスケジューリングを5TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。
また、基地局装置200は、移動局装置100がデータの応答(データ受信の成功/失敗)を返すためのスケジューリングをUAP(a2)に行う。そして、移動局装置100宛のユーザデータとユーザデータの応答を返すための上りリンクスケジューリング情報を送信する。ここでは、DAP(b1:6、b1:7)にユーザデータと制御情報を送信している。
また、DAP(b1:6)及びDAP(b1:7)で送信するデータの応答を返すための上りリンクスケジューリング情報は、同じ場所(例えば(b1:6)のみ)で送信してもよい。
移動局装置100は、UAP(a2:11)で下りリンクCQIを基地局装置200に送信し、同時に、DAP(b1:6)で受信したユーザデータに対する応答を返し、UAP(a2:12)にDAP(b1:7)で受信したユーザデータに対する応答を返す。
図5では、2つのDAP期間にユーザデータがスケジュールされるTTIの最大数は、UAP内のTTI数5を超えないように示している。
しかしながら、DAP期間にユーザデータがスケジュールされるTTIの最大数が、UAP内のTTI数を超える場合は、複数の応答情報をUAP内の1TTI内に含めて送信する必要がある。
しかし、この場合も、最後に受信したユーザデータの位置とそれに対する応答位置を暗示的に関連付け、それ以前に受信したユーザデータに対する応答を含めて送信することによって、制御信号なしにシステムを構成することが可能である。
または、制御信号によって基地局装置からユーザデータに対する応答を送信する場所は指定されるが、それに含めるべき応答は、それまでに受信したユーザデータに対する応答をまとめて送信するように構成しても良い。
例えば、DAP(b2:12、b3:17)のユーザデータに対する応答のスケジュール情報がDAP(b3:17)に含まれ、そのスケジュール情報にはUAP(a3:22)にまとめて送信するように指定されている。
さらに、効率的に下りリンクを送信するために、DCFC=5TTI間隔、USC=5TTI間隔、DSC=5TTI間隔、UAP=1TTI間隔、DAP=5TTI間隔とする。つまり、不必要なUAP期間を狭くすることにより、他のユーザに残りの4TTIを割り当てることが可能になるし、さらなる移動局装置100の消費電力低減も可能である。
図6は、上りリンクにおいてデータ量が多い動作例3を示している。
DCFC=10TTI間隔、USC=5TTI間隔、DSC=10TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔の場合、以下のような動作になる。
基地局装置200は、上りリンクのスケジューリングを5TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。また、下りリンクのスケジューリングを10TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。
尚、移動局装置100宛のユーザデータのスケジューリングとユーザデータの応答を返すための上りリンクスケジューリング情報のスケジューリングは、DAP(b1)の間であれば異なっていてもよい。
UAP(a2,a3,a4)、DAP(b2,b3,b4)についても同様に、移動局装置100と基地局装置200とで送受信処理する。UAP、DAP以外の期間は、移動局装置の送信処理または受信処理を停止する。
つまり、不必要なDAP期間を狭くすることにより、他のユーザに残りの4TTIを割り当てることが可能になるし、さらなる移動局装置100の消費電力低減も可能である。
図7は、下りリンクおよび上りリンクデータ量が少ない動作例4を示している。
DCFC=20TTI間隔、USC=20TTI間隔、DSC=20TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔の場合、以下のような動作になる。
基地局装置200は、上りリンクのスケジューリングを20TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。また、下りリンクのスケジューリングも20TTI間隔で行い、5TTI分を対象としてスケジューリングする。
基地局装置200は、下りリンクCQIを受信すると、下りリンクのDAP(b1)に移動局装置100宛のデータをスケジューリングし、基地局装置は移動局装置がデータの応答(データ受信の成功/失敗)を返すためのスケジューリングをUAP(a2)に行う。
また、上りリンクパイロットから上りリンクCQIを算出し、算出した上りリンクCQIと上りリンクスケジューリング送信要求情報からUAP(a2)に上りリンクのユーザデータのスケジューリングを行う。
尚、移動局装置100宛のユーザデータのスケジューリングとユーザデータの応答を返すための上りリンクスケジューリング情報のスケジューリングはDAP(b1)の間であれば異なっていてもよい。
UAP(a2:1)で下りリンクCQIを基地局装置200に送信し、同時に、DAP(b1:6)で受信したユーザデータに対する応答を返す。
UAP(a2、a3、a4)、DAP(b2、b3、b4)についても同様に、移動局装置100と基地局装置200とで送受信処理する。UAP、DAP以外の期間は、移動局装置100の送信処理または受信処理を停止する。
これにより、消費電力を抑えた間欠受信が可能となる。
図8は、下りリンクおよび上りリンクのデータ量が少ない動作例5を示している。
図7では、上りリンクスケジューリング情報が送信されてから、上りリンクデータの送信までに長期間の空白があり、無線伝搬路が変動してしまうため、上りリンクに対して適した周波数スケジューリングが行えないという問題がある。同様の問題が下りリンクでも発生する。これは、DCFC、USC、DSCの期間が長いときに問題になり、図5や図6の高速なデータ通信の際には、DAP,UAPをCQI測定やCQI測定用パイロット送信と共用可能なため起こらない。
この場合、以下のような動作になる。
また、下りリンクCQIから下りリンクのDAP1(b1)に上りリンクスケジューリング情報を送信するためのスケジューリングを行い、移動局装置100宛に上りリンクスケジューリング情報を送信する。
ここでは、DAP1(b1:2)に上りリンクスケジューリング情報を送信している。尚、上りリンクスケジューリング情報を送信するためのスケジューリングは、UAP1(a1:1)で送信された下りリンクCQIを必ずしも用いる必要はない。
移動局装置100は、下りリンクパイロットから下りリンクCQIを作成し、上りリンクのUAP2(c1)に上りリンクパイロットを5TTI分連続して送信し、UAP2(c1:1)では下りリンクCQIを基地局装置に送信する。UAP2(c1:3)では上りリンクスケジューリング情報からユーザデータを送信する。
基地局装置200は、下りリンクのDAP2(d1:1)で上りリンクのユーザデータの応答を送信し、下りリンクのDAP2(d1:2)、(d1:2)で下りリンクユーザデータを送信する。
これにより、直近CQI情報を用いた無線チャネル依存スケジューリングを行いながら消費電力を抑えた間欠受信が可能となる。
移動局装置100側で送信するデータがある状態になった場合、UAP期間で上りリンクスケジューリング要求を行い、No1−No4のパラメータ(後述の図13参照)に移行するか、基地局装置200側で移動局装置100に送信するデータがある状態になった場合に、No1−No4のパラメータ(後述の図13参照)に移行する。
図9は、下りリンクおよび上りリンクのデータ量が少ない動作例6を示している。
制御用パラメータをDCFC1=80TTI間隔、USC1=80TTI間隔、DSC1=80TTI間隔、UAP1=5TTI間隔、DAP1=5TTI間隔とし、データ用パラメータをDCFC2=80TTI間隔、USC2=80TTI間隔、DSC2=80TTI間隔、UAP2=5TTI間隔、DAP2=5TTI間隔とした場合である。
図9の場合では、図8とは異なり、下りリンクDAP、上りリンクUAPの順に1セットとしている。
この場合の動作は、基本的には動作例5と同じである。
図10は、下りリンクおよび上りリンクのデータ量が少ない動作例7を示している。
制御用パラメータをDCFC1=80TTI間隔、USC1=80TTI間隔、DSC1=80TTI間隔、UAP1=1TTI間隔、DAP1=1TTI間隔とし、データ用パラメータをDCFC2=80TTI間隔、USC2=80TTI間隔、DSC2=80TTI間隔、UAP2=5TTI間隔、DAP2=5TTI間隔とした場合である。
図10の場合、図9とは、制御用パラメータのUAPとDAPを1TTI間隔としている点が異なり、制御用パラメータのUAPとDAPを最小単位とすることで消費電力を抑えつつも無線伝搬路に応じたスケジューリングを行うことができる。
この場合の動作は、基本的には動作例5と同じである。
これらの制御用パラメータとデータ用パラメータの間隔を制御情報の反映可能な最小値である5TTIに設定すると最も効率が良い。
図11は、DCFC=10TTI間隔、USC=10TTI間隔、DSC=10TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔のパラメータの移動局装置100が2つある場合の例である。この場合、移動局装置1001(UE1)と移動局装置1002(UE2)は、下りリンクおよび上りリンクで交互にActive Periodになる。
この場合の動作は、基本的には動作例1と同じである。
このように移動局を割り当てることにより、無線リソースを効率よく利用することができる。
図12は、DCFC=10TTI間隔、USC=10TTI間隔、DSC=10TTI間隔、UAP=5TTI間隔、DAP=5TTI間隔のパラメータの移動局装置100が複数(10個の移動局装置:UE1〜UE10)ある場合の例である。
UE1とUE6は、交互にActive Periodになるように配置し、UE1〜UE5、UE6〜UE10は、1TTI間隔でずれるように配置する。このようにすることで、下りリンクCQIをUAPの先頭で必ず送信できるようになる。この場合、各移動局装置100から送信される上りリンクパイロットは、Distributed FDMAやCDMAを使用することで多重できる。
DCFC、USC、DSC、UAP、DAPのパラメータは、図13(A)、図13(B)のように上りリンク、下りリンクに分けて指定する。
リアルタイムサービスで且つデータ量が多い場合(例えば、映像配信サービス、TV電話など)、USC=DSC=UAP=DAP=DCFC=5TTIとする。
リアルタイムサービスで且つデータ量が少ない場合(例えば、VoIPなど)、USC=DSC=DCFC=10TTI、UAP=DAP=5TTIとする。
ノン−リアルタイムサービスで且つデータ量が多い場合(例えば、FTPなど)、USC=DSC=DCFC=20TTI、UAP=DAP=5TTIとする。
ノン−リアルタイムサービスで且つデータ量が少ない場合(例えば、chatなど)、USC=DSC=DCFC=40TTI、UAP=DAP=5TTIとする。
無線品質が悪い場合に、無線品質が良い移動局装置100と同じようにデータを送信してもエラーが発生してリソースが無駄になる。
このため、無線伝搬路品質が悪い場合(Low CQI)は、USC=DSC=DCFC=40TTI、UAP=DAP=5TTIとする。
この図13の表では、サービスタイプと無線環境を並列にしたが、例えば、サービスごとに無線品質に応じたパラメータ設定をするように構成してもよい。
逆にFTPやchat等のようなバースト的に発生するノンリアルサービスでは、データ送信の優先度は低くてもかまわない。
定期的なボリュームが予想されるトラフィックと動的なボリュームのトラフィックを共存させる際には、UAP、DAPの先頭の1TTIは必ず定期的なボリュームが予想されるトラフィックの送信を行い、残りのTTIで動的なボリュームのトラフィックを流動的にスケジューリングするという方法が有効である。
この場合のスケジューリングは、例えばU1期間でスケジューリングしたとすると、UE1、2、6、8の移動局装置100がスケジューリング対象となるが、最初にUE1の移動局装置100を最優先にスケジューリングし、2番目にUE2の移動局装置をスケジューリングして、割り当て領域が残っていれば、UE6、次に、UE8のスケジューリングを行う。
また、上記で示した図12のように各移動局装置を1TTI毎にずらして割り当ててもよい。
上記動作例10では、パラメータ1やパラメータ2の移動局装置100の数が少なくなってしまうので、同じパラメータの移動局装置100をグループ化にしてスケジューリングする例を図15に示す。
パラメータ1の移動局装置100は、U−Group1の1つのグループでグルーピングし、パラメータ2の移動局装置は、U−Group2、3の2つのグループでグルーピングし、パラメータ3の移動局装置は、U−Group4、5、6、7の4つのグループでグルーピングする。また、パラメータ4の移動局装置は、U−Group8〜U−Group15の8つのグループでグルーピングする。
また、図16のようにサービスによりActive Periodを変更することもできる。
無線伝搬路品質が悪い場合、通信エラーの発生が多くなり、リソースを割り当ててもリソースが無駄になる。
また、無線チャネルに依存したスケジューリングを行う場合、無線伝搬路品質が悪くなると、無線リソースを割り当てられる可能性が低くなったり、下りリンクのパイロット受信処理、上りリンクパイロット送信処理が無駄になる(消費電力が無駄に費やされる)ので、送受信停止区間を長くしたほうが、消費電力は少なくてすむ。
この周辺セルの無線伝搬路品質を測定するためには、あるセルの下りリンクに同期してから無線伝搬路品質を測定するため、ある程度の時間が必要になる。通常、他セルの無線伝搬路品質測定は、基地局装置200から指示されて測定を行う。
このようなことから、無線伝搬路品質が悪くなったときに、送受信停止区間を長くして、送受信停止区間に他セルの測定を行う場合を以下に示す。
通常、下りリンクの受信は、TTI区間の6〜10で繰り返し行われ、TTI区間の11〜40、1〜5では、受信は停止される。この受信停止区間を周辺セルの品質測定に利用する。
周辺セルの品質測定において、同一周波数の周辺セルの品質を測定する場合、TTI区間の11〜40、1〜5を使用して測定を行う。異周波数の周辺セルの品質を測定する場合は、TTI区間の1〜5において上りリンクでの送信があり、異周波数への周波数切り替えができず、測定ができないため、TTI区間の11〜40において、異周波数の品質測定を行う。
上記を式で表すと以下のようになる。
=DSC−DAP−UAP
他セル測定期間(同一周波数:Intra−frequency)
=DSC−DAP
上記示した期間で他セルの測定を行う。基地局装置200は、移動局装置100が他セルの品質測定が必要になった場合、移動局装置100が他セルを測定できるパラメータに変更することもできる。移動局装置は、与えられたパラメータの範囲で他セルの品質測定を行う。
技術分野
[0001]
本発明は、無線通信システム、基地局装置および移動局装置に関し、特に、移動体通信システムにおけるEUTRA技術として、適応無線リンク制御に基づく適応変復調・誤り訂正方式を有するパケットデータ通信方式に関する。
背景技術
[0002]
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、W−CDMA方式が第三世代セルラー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。また、通信速度を更に上げたHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)も標準化され、サービスが開始されようとしている。
[0003]
一方、3GPPでは、第三世代無線アクセスの進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access,以下、EUTRAと称する)が検討されている。
EUTRAの下りリンクとして、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が提案されている。
EUTRA技術として、OFDM方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御(リンクアダプテーション,Link Adaptation)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme、以下、AMCS方式と称する)といった技術が適用されている。
[0004]
AMCS方式とは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局の伝搬路状況に応じて、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(以下、AMCモードと称する)を切り替える方式である。
[0005]
例えば、データ変調については、伝搬路状況が良好になるに従って、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調から、8PSK変調、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調など、より高い効率の多値変調に切り替えることで、通信システムの最大スループットを増大させることができる。
evolved Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)and Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)
非特許文献4:R2−061061“DRX and DTX Operation in LTE_Active”,3GPP TSG RAN WG2 Metting#52 Athena,Greece,March 27−31,2006
発明の開示
発明が解決しようとする課題
[0030]
しかしながら、非特許文献4では、制御情報やユーザデータを送受信する期間と制御情報やユーザデータを送受信しない期間を制御することにより電力消費を抑える提案がされているが具体的な提案はされていない。
[0031]
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであり、EUTRA技術として、適応無線リンク制御に基づく適応変復調・誤り訂正方式を有するパケットデータ通信方式において、通信サービスを考慮しつつ、移動局装置の電力消費を抑えた無線通信システム、基地局装置および移動局装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0032]
上記課題を解決するために、本発明の基地局装置と移動局装置を次のような構成とする。
基地局装置は、無線リソースのスケジューリング情報を含む下りリンクの制御チャネルの前記移動局装置の受信可能間隔の間隔を設定し、前記間隔をRRCメッセージに
含めて移動局に送信する。
[0033]
移動局装置は、前記RRCメッセージを受信する無線部と、前記RRCメッセージに基づいて無線のリソースのスケジューリング情報を含む下りリンクの制御チャネルの受信処理を行う間隔を設定するDRX制御部を有している。
あるいは、移動局装置は、上りリンクのデータチャネルの送信後から、前記基地局装置で前記上りリンクのデータチャネルに対する応答を送信して、前記応答を受信するまでの時間に基づいて、無線のリソースのスケジューリング情報を含む下りリンクの制御チャネルの受信処理を行う間隔を設定するDRX制御部を有している。
また、移動局装置は、前記下りリンクの制御チャネルの受信可能間隔とは異なる期間中に周辺セルの受信品質を測定する。
[0034]
前記下りリンクの制御チャネルの受信可能間隔は、上りリンク共用制御シグナリングチャネルを送信可能な期間である。
前記下りリンクの制御チャネルは、前記制御チャネルが配置されたタイムスロットと同一タイムスロットにおける下りリンクのデータチャネルの無線リソースのスケジューリング情報を含む制御チャネルである。
[0035]
さらに、前記下りリンクの制御チャネルの受信可能間隔と関連付けられたタイミングで、下りチャネル伝搬路品質情報を送信したり、また、上りリンクのデータチャネルの無線リソースのスケジューリング情報を含む制御チャネルの受信処理を行う。
また、前記基地局装置と前記移動局装置が、サービスの種類に応じた前記間隔を記憶したテーブルを有する場合には、前記RRCメッセージに前記テーブルのカテゴリ番号を含むようにしてもよい。
また、前記受信可能間隔の間隔が異なる場合には、それぞれ倍数とする。
[0036]
前記間隔は、次のいずれかで設定する。
(1)前記移動局装置の無線品質に応じて設定する。
(2)前記移動局装置のサービスの種類に応じて設定する。
(3)前記移動局装置の通信リンクを確保しておく場合と確保しておかない場合で異なる値に設定する。
[0037]
また、前記間隔は、前記基地局装置が前記間隔のタイムスロット単位でのステップアップ、ステップダウンを示すビットを前記移動局装置に通知し、前記移動局装置が前記ビットに応じて調整するものとしてもよい。
発明の効果
[0038]
本発明によれば、上りリンクと下りリンクにそれぞれで、サービスに応じて送受信可能区間と送受信停止区間を設定することで移動局装置では消費電力を低減することができ、基地局装置では、サービスを考慮した効率的なスケジューリングを行える無線通信システムを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0039]
[図1]本発明の移動局装置の構成を示すブロック図である。
[図2]本発明の基地局装置の構成を示すブロック図である。
Lスケジューリング部、250…チャネル推定部、260…DFT−S−OFDM復調部、270…データ復調部、280…制御データ抽出部、290…無線部。
発明を実施するための最良の形態
[0041]
以下、図面を参照して本発明の基地局装置と移動局装置、およびそれらの無線通信システムの好適な実施形態について説明する。
[0042]
以下、この明細書で用いる用語について定義しておく。
DCFC(Downlink CQI Feedback Cycle)は、移動局装置がDPiCHを測定し、下りリンクCQIを算出して、下りリンクCQIを基地局装置に送信する間隔を示す。
UAP(Uplink Active Period)は、移動局装置が上りリンクで制御情報やユーザデータを送信可能な間隔(または、基地局装置が移動局装置に対して上りリンクのスケジューリングを行うことのできる間隔)を示す。UAPの始めに下りリンクCQIを送信する。
DAP(Downlink Active Period)は、下りリンクで移動局装置が基地局装置からの制御情報やユーザデータを受信可能な間隔(または、基地局装置が下りリンクで移動局装置宛の制御情報やユーザデータをスケジューリングし、移動局装置に送信可能な間隔)を示す。
USC(Uplink Scheduling Cycle)は、UAPの開始から次のUAPの開始までの間隔を示す。
DSC(Downlink Scheduling Cycle)は、DAPの開始から次のDAPの開始までの間隔を示す。
[0043]
図1は、移動局装置100の構成を示すブロック図であり、図2は基地局装置200の構成を示すブロック図である。
図1において、移動局装置100は、送信部110と、DTX・DRX制御部120と、無線制御部130と、スケジューリング部140と、受信部150と、無線部160とから構成される。
また、送信部110は、データ制御部111、データ変調部112、DFT−S−OFDM変調部113からなり、受信部150は、チャネル推定部151と、OFDM(DFT−spread OFDM)復調部152と、データ復調部153と、制御データ抽出部154とから構成される。
Claims (20)
- 移動局装置が送信する下りリンクCQIを使用して、該移動局装置へ制御情報やユーザデータを送信する基地局装置において、移動局装置に、制御情報とユーザデータの受信が可能な下りリンク有効期間を指定し、該下りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングするスケジューリング部を有し、前記スケジューリングは、該移動局装置が該下りリンク有効期間において測定した下りリンクCQIを使用して行われることを特徴とする基地局装置。
- 請求項1に記載の基地局装置において、移動局装置に、制御情報とユーザデータの送信が可能な上りリンク有効期間を指定し、該上りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングすることを特徴とする基地局装置。
- 請求項2に記載の基地局装置において、前記基地局装置は、前記上りリンク有効期間と、前記下りリンク有効期間とを関連付け、該上りリンク有効期間と該下りリンク有効期間を1ユニットとして移動局装置に指定することを特徴とする基地局装置。
- 請求項3に記載の基地局装置において、前記下りリンク有効期間と前記上りリンク有効期間は、サービスの内容と送信データ量とに応じて決定することを特徴とする基地局装置。
- 基地局装置からの制御情報とユーザデータの受信が可能な下りリンク有効期間を指定される移動局装置において、
前記下りリンク有効期間内に下りリンクCQIを測定することを特徴とする移動局装置。 - 請求項5に記載の移動局装置において、上りリンク有効期間を指定され、
前記上りリンク有効期間内に下りリンクCQIを送信することを特徴とする移動局装置。 - 請求項6に記載の移動局装置において、基地局装置から指定された前記上りリンク有効期間と前記下りリンク有効期間を関連付けられたユニット単位での下りリンクCQIを送信することを特徴とする移動局装置。
- 請求項5に記載の移動局装置において、無線伝搬路品質が悪化した場合、他セルの品質測定を前記下りリンク有効期間以外の期間で行うことを特徴とする移動局装置。
- 基地局装置と移動局装置を含み、前記移動局装置が送信する下りリンクCQIを使用して、前記基地局装置が該移動局装置へ制御情報やユーザデータを送信する移動体通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記下りリンクCQIを使用してスケジューリングされる下りリンクCQIの有効期間を下りリンク有効期間とし、該下りリンク有効期間を下りリンクCQI送信タイミングの一定期間後から開始し、該下りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングするスケジューリング部を有することを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項9に記載の移動体通信システムにおいて、前記基地局装置のスケジューリング部は、前記下りリンクCQIを送信してから一定期間を上りリンク有効期間とし、該上りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングすることを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項10に記載の移動体通信システムにおいて、前記基地局装置のスケジューリング部は、前記下りリンクCQI送信タイミングと、前記上りリンク有効期間と、前記下りリンク有効期間とが関連付けられ、該上りリンク有効期間と該下りリンク有効期間を1ユニットとし、該ユニット単位でスケジューリングすることを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項9乃至11に記載の移動体通信システムにおいて、前記基地局装置のスケジューリング部は、スケジューリングのパラメータとして、前記移動局装置が下りリンクCQIを前記基地局装置に送信する間隔(以下、DCFCという)と、前記移動局装置が上りリンクで制御情報やユーザデータを送信可能な間隔(以下、UAPという)と、下りリンクで前記移動局装置が前記基地局装置からの制御情報やユーザデータを受信可能な間隔(以下、DAPという)と、UAPの開始から次のUAPの開始までの間隔(以下、USCという)と、DAPの開始から次のDAPの開始までの間隔(以下、DSCという)とを、サービスの内容と送信データ量とに応じて保持することを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12に記載の移動体通信システムにおいて、前記パラメータは、サービス内容と送信データ量とに応じて、データ送信の優先度を保持することを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12または13に記載の移動体通信システムにおいて、前記基地局装置のスケジューリング部は、同じ前記パラメータを持つ前記移動局装置が複数ある場合、該移動局装置をグループ分けして、各グループを交互に有効期間間隔になるように配置し、各グループ内の他の移動局装置を1転送時間間隔となるように配置して、スケジューリングすることを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12乃至14のいずれかに記載の移動体通信システムにおいて、前記移動局装置は、無線伝搬路品質が悪化した場合、同一周波数の他セルの品質測定を(DSC−DAP)の期間で行うことを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12乃至14のいずれかに記載の移動体通信システムにおいて、前記移動局装置は、無線伝搬路品質が悪化した場合、異周波数の他セルの品質測定を(DSC−DAP−UAP)の期間で行うことを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12乃至16のいずれかに記載の移動体通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記移動局装置との初期接続手順の中で前記パラメータを該移動局装置に通知することを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12乃至16のいずれかに記載の移動体通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記パラメータを決定するための情報を前記基地局装置に通知することを特徴とする移動体通信システム。
- 請求項12乃至16のいずれかに記載の移動体通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記パラメータを決定して前記基地局装置に通知することを特徴とする移動体通信システム。
- 移動局装置が送信する下りリンクCQIを使用して、基地局装置が該移動局装置へ制御情報やユーザデータを送信する移動体通信方法において、前記基地局装置では、前記下りリンクCQIを使用してスケジューリングされる下りリンクCQIの有効期間を下りリンク有効期間とし、該下りリンク有効期間を下りリンクCQI送信タイミングの一定期間後から開始し、該下りリンク有効期間においてのみ該移動局装置が制御情報やユーザデータを送信できるようにスケジューリングすることを特徴とする移動体通信方法。
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