WO2004047338A9

WO2004047338A9 - 基地局装置および再送パケットの送信電力制御方法

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Publication number: WO2004047338A9
Application number: PCT/JP2003/014627
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Iochi
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd; Hitoshi Iochi
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2004-08-19
Also published as: JP3679089B2; EP1519498A1; US20050186983A1; JP2004173017A; WO2004047338A1; CN1692580A; AU2003284559A1

Description

基地局装置および再送パケヅトの送信電力制御方法

技術分野

本発明は、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムに用いられる基地局装置および再送ノケットの明送信電力制御方法に関する。

背景技術

無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の移動局装置が共書

有し、基地局装置から移動局装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジュ一リング技術および適応変調技術が用いられている。スケジューリング技術とは、基地局装置がタイムスロット毎に下り高速パケットの送信先となる移動局装置を設定し、移動局装置に送信するパケットを割り当てる技術である。また、適応変調技術とは、パケット送信する移動局装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式あるいは誤り訂正符号化方式（M C S : Modulation and Coding Scheme) を決定する技術である。また、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、デ一夕の受信性能の向上を図るために A R Q (Automatic Repeat Request)、特に、 H— A R ¾ (Hybrid- Automatic liepeat Request)力 ^s用い 'つれてレ、る。

A R Qは、基地局装置と移動局装置とを双方向の伝送路によって結ぴ、まず基地局装置が情報ビットに誤り検出符号化を施して生成した符号語を含むパケットを移動局装置に送り、移動局装置において誤りの検出を行う。移動局装置は、受信パケットに誤りが検出されない場合には正しく受信した旨の受信確認信号（Positive Acknowledgment： A C K信号）を基地局装置に返送し、受信データに誤りが検出された場合には再送要求信号（Negative Acknowledgment： NACK信号）を基地局装置に返送する。基地局装置は、 NACK信号を受け取ると同一のパケットを再送する。基地局装置は、 AC K信号を受け取るまで同一のパケッ卜の再送を繰り返す。

例えば、基地局装置が第 1番目のパケヅトを送信し、移動局装置がこの第 1番目のパケットを正しく受信すると、 A CK信号を基地局装置に送信する。基地局装置は、この ACK信号を受信すると、次に第 2番目のパケットを送信する。移動局装置では、この第 2番目のパケットを誤って受信すると、基地局装置に NACK信号を送信する。基地局装置が、この移動局装置からの NACK信号を受信すると、再度第 2番目のパケットを送信（再送）する。すなわち、基地局装置は、移動局装置から ACK信号を受信しない限り、同一のパケットを再送する。 ARQでは、このようにして高品質伝送を実現している。

上記 AR Qにおいては高品質伝送を実現することができるが、再送を繰り返すことにより伝搬遅延が大きくなることがある。特に、伝搬環境が悪い場合には、デ一夕の誤り率が高くなるため、再送回数が増えて伝搬遅延が急激に大きくなる。この ARQにおける伝搬遅延に対応するための技術として、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、 H— ARQが用いられている o

H— ARQは、 ARQに誤り訂正符号を組み合わせた方式であり、誤り訂正を用いて受信信号の誤り率を向上させることにより、再送回数を減らしてスループットを向上させることを目的としている。この H— ARQの有力な方式として、 Chase Combining型と、丄 ncremental Redundancy型の 2つの方式が提案されている。

上記 Chase Combining型の H— ARQ (以下 "CC型 H— ARQ" と称する）は、基地局装置が、前回送信したパケットと同一のパケットを再送することを特徴とする。移動局装置は、再送されたパケットを受信すると、前回までに受信したパケットと今回再送されたパケットとを合成し、合成後の信号に対して誤り訂正復号を行う。このように C C型 H— A R Qでは、前回までに受信したパケッ卜に含まれる符号語と今回再送されたパケッ卜に含まれる符号語とを合成して受信レベルを向上させるので、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常の A R Qよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループットを向上させることができる。

一方、 Incremental Redundancy.型の H— A R Q (以下 " 1 1型15—八11 Q" と称する）は、基地局装置が、前回までに送信したパケットに含まれるパリティビヅトと異なるパリティビヅトを含んで構成されるパケヅトを再送することを特徴とする。移動局装置は、受信した各パリティビットをバッファに保持しておき、再送パケットを受信すると、前回までに受信したパケットに含まれるパリティビヅトと再送時に受信したパケッ卜に含まれるパリティビットとを共に用いて誤り訂正復号を行う。このように I R型では、再送の度に誤り訂正復号に用いるパリティビットが増加（インクリメント）されるので、移動局装置の誤り訂正能力が向上し、その結果、再送を繰り返すたびに誤り率特性が改善される。これにより、通常の A R Qよりも少ない再送回数で誤り無しとなるので、スループヅトを向上させることができる。

これらの H— A R Qでは、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられる。

以下、高速パケット伝送を行う無線通信システムの基地局装置および移動局装置の動作について概説する。

基地局装置は、各移動局装置から送信された下り回線状態の報告値に基づいて回線品質を予測し、最も回線品質が良い移動局装置を送信先として、各タイムスロヅ卜にその送信先へのパケヅトを割り当てる。そして、基地局装置は、スケジユーリング結果を示す情報およびスケジユーリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化および変調して送信先となる移動局装置に送信する。

各移動局装置は、受信したスケジュ一リング結果を示す情報に基づいて、自局宛のパケヅトが割り当てられたタイムスロットにおいて復調を行い、 C

R C検出等を行-つて、パケットデータを正しく復調できた場合にはこれを示す A C K信号を送信する。一方、各移動局装置は、パケットデータに誤りがあり、パケットデ一夕を正しく復調できなかった場合にはこれを示す N A C K信号を基地局装置に送信することによってパケットデ一夕の再送を要求する。

基地局装置は、 A C K信号を受信すると次のパケットを送信し、 N A C K 信号を受信すると同一パケットを再送する。

このように、下り高速パケット伝送方式は、セルまたはセクタ内に存在する全ての移動局装置で 1つのチャネルを共有して効率的にパケットを伝送するので、コードリソースを有効活用することができる。

ところで、下り高速パケット伝送に適応変調と H— A R Qを使用する場合において、移動局装置で受信したパケットの受信品質（例えば、 E c/N 0、 S I R , C I R等）に応じて M C Sを最適化する技術が、例えば文献 c" Comparison of Hybrid ARQ Packet Combining Algorithm m High Speed Downlink Packet Access in a Multipath Fading Channel, IEICE TRANS. FUNDAMENTALS, VOL.E85-A, NO.7, JULY 2002, 1557-1568 頁" に開示されている。この文献では、下りパケットの送信電力は、図 1に示すように、初回送信時おょぴ再送時にかかわらず、常に一定と仮定されている。

H— A R Qでは上述したように、再送パケットは、誤り率特性を改善するにあたり初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、移動局装置においては、再送時には初回送信時ほどの受信品質は必要とされない。これにもかかわらず、上記文献のように下りパケットの送信電力が初回送信時および再送時にかかわらず常に一定では、再送時に余分な送信電力を使用していることとなり、送信電力リソースを有効に使用するという点から見て適切ではない。発明の開示

本発明の目的は、下り高速パケット伝送に H— A R Qを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる基地局装置および再送バケツトの送信電力制御方法を提供することである。上記目的を達成するために、本発明では、基地局装置が、再送パケットの送信電力を、再送パケットの移動局装置における受信品質が初回送信パケットの移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に制御する。これにより、送信電力リソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。図面の簡単な説明

図 1は、従来の送信電力を示す図である。

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図である。

図 3は、本発明の実施の形態 1に係る移動局装置の構成を示すプロヅク図である。

図 4は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置のスケジユーラの内部構成を示すプロック図である。

図 5は、本発明の実施の形態 1に係る送信電力制御を示す図である。

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る送信電力制御を示す図である。

図 7は、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すプロック図である。

図 8は、本発明の実施の形態 3に係る下り回線品質の変化を示す図である。図 9は、本発明の実施の形態 3に係る送信電力制御を示す図である。

図 1 0は、本発明の実施の形態 3に係る受信電力を示す図である。図 11は、本発明の実施の形態 4に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すプロック図である。

図 12は、本発明の実施の形態 4に係る変調方式が QP SKである場合の送信 1回あたりの S I Rと F E R (Frame Error Eate) との関係を示すグラフである。

図 13は、本発明の実施の形態 4に係る再送回数と I R利得との対応関係を示すテーブルである。

図 14は、本発明の実施の形態 4に係る送信電力制御を示す図である。図 15は、本発明の実施の形態 5に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図である。

図 16は、本発明の実施の形態 5に係る送信電力制御を示す図である。図 17は、本発明の実施の形態 5に係る受信電力を示す図である。

図 18は、本発明の実施の形態 6に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すプロヅク図である。

図 19Aは、本発明の実施の形態 6に係る送信電力制御を示す図である。図 19 Bは、本発明の実施の形態 6に係る送信電力制御を示す図である。図 19 Cは、本発明の実施の形態 6に係る送信電力制御を示す図である。図 19 Dは、本発明の実施の形態 6に係る送信電力制御を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、下り高速パケット伝送方式の例として、 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) を用いることとする。 HSDPA では、 H S— P D S CH (High Speed - Physical Downlink Shared Channel), H S - S C CH (Shared Control Channel of HS-PDSCH), A -D P C H (Associated-Dedicated Physical Channel for HS-PDSCH), HS— DPCCH (High Speed - Dedicated Physical Control Channel) 等の複数のチャネルが用いられる。

HS— PD S は、パケヅトの伝送に使用される下り方向の共有チヤネルでる。 HS— SCCHは、下り方向の共有チャネルであり、リソース割り当てに関する情報（T FR I ： Transport-format and Resource related Information), H-ARQ制御に関する情報等が伝送される。

A— DPCHは、上り方向および下り方向の個別付随チャネルであり、そのチャネル構成やハンドオーバ制御等は DP CHと変わらない。 A— DP C Hでは、パイロット信号、 TP Cコマンド等が伝送される。上り方向の HS — DP CCHでは、 ACK NACK信号、 C Q I ( Channel Quality Indicator) 信号が伝達される。なお、 C Q I信号は、移動局装置において復調可能なパケットデータの変調方式および符号化率を示す信号であり、下り回線状態を報告する報告値の役割を果たす。

(実施の形態 1)

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図である。以下、図 2の基地局装置 100の各構成部分について説明する。共用器 102は、アンテナ 101に受信された信号を受信 RF部 103に出力する。また、共用器 102は、送信 RF部 166から出力された信号をアンテナ 101から無線送信する。

受信 RF部 103は、共用器 102から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジ夕ル信号に変換し、復調部 104に出力する。

復調部 104は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、受信べ一スバンド信号に対して逆拡散、 RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部 105に出力する。

分離部 105は、復調部 104の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部 105にて分離された制御信号には、 DL (Down Link) 用 T

PCコマンド、 CQI信号、 ACK/NACK信号等が含まれる。 CQI信号および ACK/NACK信号はスケジューラ 151に出力され、 DL用 T P Cコマンドは送信電力制御部 158に出力される。

S IR測定部 106は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって上り回線の受信 S IRを測定し、 S IRを示す信号を TPCコマンド生成部 107に出力する。

TP Cコマンド生成部 107は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、上り回線の受信 S IRと目標 S IRとの大小関係により、上り回線の送信電力の増減を指示する UL (Up Link) 用 TP Cコマンドを生成する。スケジューラ 151は、パケット伝送用制御信号、各移動局装置からの C Q I信号、 ACKZNACK信号に基づいてバケツトを送信する移動局装置を決定し、その移動局装置および送信するパケットデ一夕を示す情報をバッファ（Queue) 152に出力する。また、スケジューラ 151は、移動局装置からの CQ I信号に基づいて変調方式、符号化率およびコード多重数を決定し、変調部 153に指示する。また、スケジューラ 151は、移動局装置からの A C K/NAC K信号に基づいてパケットデ一夕の送信電力を決定し、送信電力を示す信号を送信電力制御部 154に出力する。また、スケジユーラ 151は、 HS— SCCHによって移動局装置に送信する信号（以下「H S-SCCH信号」という）を増幅部 161に出力する。 HS-SCCH信号には、パケットデ一夕を送信するタイミング、パケットデ一夕の符号化率および変調方式等を示す情報（TFRI) が含まれる。なお、スケジューラ 1 51の内部構成については後述する。

バッファ 152は、スケジューラ 151に指示された移動局装置に対するバケツトデ一夕を変調部 153に出力する。

変調部 153は、スケジューラ 15 1の指示に従ってパケットデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部 155に出力する。送信電力制御部 154は、増幅部 155の増幅量を制御することにより、変調部 153の出力信号の送信電力をスケジューラ 151で決定された値となるように制御する。増幅部 155の出力信号は、 HS— PDSCHで送信される信号であって、多重部 165に出力される。

多重部 156は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、各移動局装置に送信する個別デ一夕（制御信号も含む）にパイロット信号および UL 用 TP Cコマンドを多重して変調部 157に出力する。

変調部 157は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、多重部 1 56の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部 1 59に出力する。

送信電力制御部 158は、無線通信を行う移動局装置の数だけ用意され、 DL用 TPCコマンドに従って増幅部 159の増幅量を制御することにより、変調部 157の出力信号の送信電力を制御する。また、送信電力制御部 15 8は、送信電力値を示す信号を送信電力制御部 160に出力する。増幅部 1 59にて増幅された信号は、 DPCH (A— DPCHを含む）で送信される信号であって、多重部 165に出力される。

送信電力制御部 160は、送信電力制御部 158の送信電力値にオフセヅトをつけた値で増幅部 161の増幅量を制御することにより、スケジューラ 151から出力された HS— S CCH信号の送信電力を制御する。増幅部 1 61にて増幅された信号は、 HS— SCCHで送信される信号であって、多重部 165に出力される。なお、送信電力制御部 160は、再送状態等によりオフセット値を補正してもよい。

変調部 162は、共通制御デ一夕に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って増幅部 164に出力する。送信電力制御部 163は、増幅部 16 4の増幅量を制御することにより、変調部 162の出力信号の送信電力を制御する。増幅部 164の出力信号は、 CP I CH等で送信される信号であつて、多重部 165に出力される。

多重部 165は、増幅部 155、増幅部 159、増幅部 161および増幅部 164の各出力信号を多重し、送信 RF部 166に出力する。

送信 RF部 166は、変調部 1 59から出力されたベースバンドのデイジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器 102に出力する。

図 3は、図 2に示した基地局装置と無線通信を行う移動局装置の構成を示すブロック図である。図 3の移動局装置 200は、基地局装置 100から個別デ一夕、共通制御デ一夕、パケットデ一夕、 HS— S CCH信号を受信する。以下、図 3の移動局装置 200の各構成部分について説明する。

共用器 202は、アンテナ 20 1に受信された信号を受信 RF部 203に出力する。また、共用器 202は、送信 RF部 258から出力された信号をアンテナ 20 1から無線送信する。

受信 RF部 203は、共用器 202から出力された無線周波数の受信信号をべ一スバンドのディジ夕ル信号に変換し、 HS-PD S CHの信号をバヅファ 204に出力し、 HS— S CCH信号を復調部 205に出力し、 DPC Hの信号を復調部 2 0 8に出力し、共通制御チャネルの信号を C I R (Carrier to Interference Ratio) 測定部 2 12にする。

ノ 'ヅファ 204は、 HS— PD SCHの信号を一時的に保存して復調部 2 06に出力する。

復調部 205は、 HS— S CCH信号に対して逆拡散、 RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、自局宛パケットデ一夕の到来タイミング、当該パケットデータの符号化率および変調方式等、パケットデータの復調に必要な情報を取得して復調部 206に出力する。

復調部 206は、復調部 205にて取得された情報に基づいてバッファに保存されている HS— PD S CHの信号に対して逆拡散、 RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、復調処理によって得られたパケットデ一夕を誤り検出部 207に出力する。

誤り検出部 207は、復調部 206から出力されたパケットデ一夕に対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった場合には ACK信号を、誤りが検出されなかった場合には N A CK信号を多重部 251に出力する。

復調部 208は、 DP CHの信号に対して逆拡散、 RAKE合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部 209に出力する。

分離部 209は、復調部 208の出力信号をデ一夕と制御信号とに分離する。分離部 209にて分離された制御信号には、 UL用 TPCコマンド等が含まれる。 UL用 TP Cコマンドは送信電力制御部 257に出力される。

S IR測定部 210は、復調の過程で測定される希望波レベルおよび干渉波レベルによって下り回線の受信 S I Rを測定し、測定した全ての受信 S I Rを TP Cコマンド生成部 21 1に出力する。

TPCコマンド生成部 211は、 S I R測定部 210から出力された受信 S と目標 S IRとの大小関係により DL用 TP Cコマンドを生成し、多重部 254に出力する。

C IR測定部 212は、基地局装置からの共通制御チャネルの信号を用いて CIRを測定し、測定結果を CQI生成部 213に出力する。 CQI生成部 213は、基地局装置から送信された信号の C I Rに基づく CQ I信号を生成して多重部 251に出力する。

多重部 251は、 CQ I信号および ACKZNACK信号を多重して変調部 252に出力する。変調部 252は、多重部 251の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部 256に出力する。

変調部 253は、基地局装置 100に送信するデータに対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部 256に出力する。

多重部 254は、 DL用 TPCコマンド、パイロット信号を多重して変調部 255に出力する。変調部 255は、多重部 254の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調および拡散を行って多重部 256に出力する。

多重部 256は、変調部 252、変調部 253および変調部 255の各出力信号を多重し、送信部 258に出力する。

送信電力制御部 257は、 UL用 TP Cコマンドに従って送信 RF部 25 8の増幅量を制御することにより、多重部 256の出力信号の送信電力を制御する。なお、複数の基地局装置と接続している場合、送信電力制御部 25 7は、全ての UL用 TP Cコマンドが送信電力の上昇を指示する場合のみ送信電力を上昇させる制御を行う。

送信 RF部 258は、多重部 256から出力されたべ一スバンドのデイジ夕ル信号を増幅し、無線周波数の信号に変換して共用器 102に出力する。次に、基地局装置 100のスケジューラ 151の内部構成について図 4を用いて説明する。

スケジューラ 151は、送信先決定部 301と、 MCS決定部 302と、送信電力決定部 303と、 HS— SCCH信号生成部 304とから主に構成される。

送信先決定部 301は、パケット伝送用制御信号よりパケットを送信する候補となる各移動局装置を選択し、選択した各移動局装置からの CQ I信号に基づいてパケット送信先の移動局装置を決定する。例えば、 CQI信号に基づいて受信品質が最も良い移動局装置をパケット送信先として決定する。そして、送信先決定部 301は、送信先となった移動局装置を示す情報をバヅファ 152、 MC S決定部 302、および H S— S C CH信号生成部 30 4に出力する。また、送信先決定部 301は、 ACK信号を入力した場合には新しいバケツトを送信するように、 NACK信号を入力した場合には前回送信したバケツトを再送するようにバッファ 152に指示する。

MC S決定部 302は、移動局装置の CQ I信号に基づいて MC S選択 (変調方式、符号化率およびコード多重数の決定）を行い、その MCSを変調部 153に指示するとともに HS— SCC H信号生成部 304に入力する。送信電力決定部 303は、移動局装置から ACK信号を受信した場合と N ACK信号を受信した場合とでパケットの送信電力を異ならせて、再送パケヅトの移動局装置における受信品質（例えば、 Ec/N0、 S IR, C I R 等）を、初回送信パケットの受信品質よりも低くするようにする。具体的には、送信電力決定部 303は、 ACK信号を受信した場合には、図 5に示すように、次に送信する初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力を所定値 P (1) [dB] に決定する。一方、初回送信パケット（送信 # 1) に対して NACK信号を受信した場合には、図 5に示すように、 1回目の再送パケット（送信 #2) の送信電力を、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P (1) [dB] よりも所定値 X [dB] だけ低い値に決定する。また、 1回目の再送パケット（送信 #2) に対してさらに NACK信号を受信した場合には、図 5に示すように、 2回目の再送パケット（送信 #3) の送信電力も、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P (1) [dB] よりも所定値 X [dB] だけ低い値に決定する。つまり、 1回目の再送パケット（送信 # 2) の送信電力と 2回目の再送パケット（送信 #3) の送信電力は共に、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P ( 1) [dB] よりも所定値 X [dB] だけ低い値に決定される。このようにして、送信電力決定部 303 は、 HS— PD S CHについて、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くする。そして、送信電力決定部 303は、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部 15 4に出力する。この指示に従い、送信電力制御部 154は、再送バケツトの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも X [dB] だけ低い値に制御する。

HS-SCC H信号生成部 304は、 M C S決定部 302で選択された M 〇8を含む移動局装置用の113-30〇11信号を生成し、増幅部 161に出力する。

このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力を初回送信パケットの送信電力よりも低くすることにより、再送パケットの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも低くするため、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。また、移動局装置においては、初回送信バケツ卜によりある程度必要なデ一夕は既に受信できているため、再送パケットの受信品質が低くなつても H— ARQを行うことにより誤り率特性を向上させることができる。つまり、 H— ARQを行う移動局装置では、再送パケットは初回送信パケットに対して補助的に用いられるため、再送パケットの受信品質が低くなつても誤り率特性を改善するにあたり特に問題はない。

(実施の形態 2)

H— ARQでは、再送回数が増えるほど、再送パケットが誤り率の改善に対して寄与する度合いが小さくなつていく。つまり、移動局装置においては、 1回目の再送よりも 2回目の再送の方が、再送パケットの受信品質が低くて足りる。そこで、本実施の形態に係る基地局装置は、初回送信パケットに対する再送パケットの送信電力減少幅を再送回数に応じて変化させる。つまり、再送回数が増えるほど送信電力を低くする。

本実施の形態に係る基地局装置では、図 4に示す送信電力決定部 303は、 A CK信号を受信した場合には、図 6に示すように、次に送信する初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力を所定値 P ( 1) [dB] に決定する。一方、初回送信パケット（送信 # 1) に対して N AC K信号を受信した場合には、図 6に示すように、 1回目の再送パケット（送信 #2) の送信電力を、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P (1) [dB] よりも所定値 X (2) [dB] だけ低い値に決定する。また、 1回目の再送パケット（送信 #2) に対してさらに NACK信号を受信した場合には、図 5に示すように、 2回目の再送パケット（送信 #3) の送信電力を、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P (1) [dB] よりも所定値 X (3) [dB] (>X (1) [dB]) だけ低い値に決定する。つまり、再送回数が多くなるほど、再送パケットの送信電力を徐々に低くする。

このように、再送回数が多くなるほど再送パケットの送信電力を徐々に低くすることにより、無線通信システムへ与える干渉をさらに減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用をさらに節約することができる。

(実施の形態 3)

本実施の形態では、下り回線状態の変化を考慮して再送パケットの送信電力制御を行う場合について説明する。図 7は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図 4と比較して、 C Q I差計算部 305を追加した構成を採る。

〇 1差計算部305は、入力される CQ I信号に基づき、初回送信時の CQ I値と再送時の CQ I値との差を求め、この CQ I値の差を送信電力決定部 303に入力する。送信電力決定部 303は、入力された CQ I値の差を用いて再送パケットの送信電力を決定する。

移動局装置は下り回線品質に応じて定めた変調方式および符号化率の組み合わせに対応する CQ I信号を基地局装置に送信するので、 CQ I信号は下り回線品質を示しているとも言える。また、 CQI信号は、下り回線品質に応じて、例えば ' 1 ' 〜 '30，の CQ I値で示され、値が大きくなるほど下り回線品質が良いことを示す。また、 CQI値の差は、 dB単位の差とほぼ等しくなる。よって、〇<31差計算部305が、初回送信時の CQI値と再送時の CQ I値との差を求めることで、初回送信バケツト送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差を d B単位で求めることができる。

以下、図 8〜図 10を用いて具体的に説明する。

まず、図 8に示すようにして、〇<31差計算部305が、初回送信時の C Qェ値と再送時の C Q I値との差を求める。すなわち、初回送信パケット (送信 # 1) の CQ I値である CQ I ( 1) と 1回目の再送パケット（送信 #2) の CQ I値である CQ I (2) との差 CQI— d (2) は、以下の式 ( 1) により計算される。 CQI_d (2) =CQI ( 1) -CQ I (2) - ( 1)

ここでは、初回送信時（送信 # 1) よりも 1回目の再送時（送信 #2) の方が下り回線品質が悪くなつているため、 CQI (2) は CQI (1) よりも小さい値になり、その結果 CQI— d (2) はプラスの値になる。

また同様に、初回送信パケット（送信 # 1) の CQ I値である CQ I (1) と 2回目の再送パケット（送信 #3) の CQI値である CQI (3) との差 CQI— d (3) は、以下の式（2) により計算される。

CQI_d (3) =CQI ( 1) -CQ I (3) - (2)

ここでは、初回送信時（送信 # 1) よりも 2回目の再送時（送信 #3) の方が下り回線品質が良くなつているため、 CQI (3) は CQI (1) よりも大きい値になり、その結果 CQI— d (3) はマイナスの値になる。

そして、送信電力決定部 303が、 CQ I差計算部 305で求められた C Q I値の差に応じて、図 9に示すようにして再送バケツ卜の送信電力を決定する。すなわち、初回送信時（送信 # 1) の送信電力を P (1) [dB] とすると、 1回目の再送パケット（送信 #2) の送信電力値 P (2) は以下の式（3) によって与えられ、また、 2回目の再送パケット（送信 #3) の送信電力値 P ( 3 ) は以下の式（4) によって与えられる。なお、以下の式 (3) および（4) における X [dB] は、実施の形態 1で説明した所定値 X [dB] と同一のものである。

P (2) 二 P (1) -X+CQ I_d (2) … (3)

P (3) 二 P (1) -X+CQ I_d (3) … (4)

送信電力決定部 303が、上式 (3) および (4) のように、初回送信時と再送時の CQI値の差、すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図 10に示すように、 HS— PD S CHについて、再送パケットの受信電力（受信品質）は初回送信パケットの受信電力（受信品質）より常に所定値 X [dB] だけ低い値となる。

このように、本実施の形態によれば、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送バケツトの移動局装置における受信品質を初回送信パケットの受信品質よりも常に所定値だけ低くすることができる。

(実施の形態 4)

本実施の形態では、 H— ARQとして I R型 H— ARQを使用し、 CC型 H— ARQに対する I R型 H— ARQの利得分だけ再送バケツトの送信電力を低くする場合について説明する。図 1 1は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すプロヅク図であり、図 4と比較して、 I R利得決定部 306を追加した構成を採る。

IR利得決定部 306には、 MCS決定部 302が決定した変調方式を示す信号が入力される。また、 ACK/NACK信号が入力される。そして、 IR利得決定部 306は、 NACK信号が入力された場合（すなわち、再送の場合）に、 C C型 H— ARQに対する I R型 H— ARQの利得（ I R利得）を求め、その IR利得を示す信号を送信電力決定部 303に入力する。送信電力決定部 303は、入力された I R利得を用いて再送パケットの送信電力を決定する。

以下、図 12〜図 14を用いて具体的に説明する。

まず、 I R利得について説明する。図 12は、変調方式が QPSKである場合の送信 1回あたりの S IRと FER (Frame Error Rate) との関係を示すグラフである。このグラフは、 1回のみ送信する場合 ( 1 Tx) で得られる受信 S IRと、等電力で 2回に分けて送信した場合（2Tx) の送信 1 回あたりに得られる受信 S I Rとを示す。ここでは Η— ARQを行っているため、 1回のみ送信する場合（ 1 Tx) に比べ、 2回に分けて送信した場合 (2 Tx) の方が、送信 1回あたりに移動局装置において必要となる受信 S IRを低減できる。また、 IR型 H— ARQの S IRは CC型 H— ARQの S I Rに対してさらに低減することができ、この S I Rの差が I R利得である。この IR利得は、再送回数が増加するほど大きくなる。しかし、再送回数が増加するほど移動局装置における符号化率が徐々に小さくなり、移動局装置においてシステマチックビヅトおよびパリティビヅトのすべての符号化ビットを受信した後は、 I R利得はほぼ一定になる。なお、 IR利得は、符号化ビヅトがシステマチヅクビットおよびパリティビヅトに分かれる符号化方式 (ターボ符号化) だけでなく、畳み込み符号化等によっても同様に得られ。

図 12に示すようなグラフに基づき、 I R利得決定部 306には、図 13 に示すような、再送回数と I R利得との対応関係を示すテーブルが変調方式毎に設定されており、 I R利得決定部 306は、このテ一ブルを参照して、再送回数に応じた I R利得を求める。例えば、 MC S決定部 302が決定した変調方式が QPSKで、 1回目の再送パケット（送信 #2) の場合は、 I R利得を Y (2) =2 [dB] に決定する。また、 MCS決定部302が決定した変調方式が QP SKで、 2回目の再送パケット（送信 #3) の場合は、 IR利得を Y (3) =4 [dB] に決定する。なお、図 13に示すテ一プルにおいては、 3回目の再送パケット（送信 #4) 以降、 IR利得は一定である

そして、送信電力決定部 303が、 I R利得決定部 306で求められた I R利得に応じて、図 14に示すようにして再送バケツトの送信電力を決定する。すなわち、初回送信パケット（送信 # 1) に対して N AC K信号を受信した場合には、図 14に示すように、 1回目の再送パケヅト（送信 #2) の送信電力を、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P (1) [dB] よりも Y (2) =2 [dB] だけ低い値に決定する。また、 1回目の再送パケット（送信 #2) に対してさらに NACK信号を受信した場合には、図 14 に示すように、 2回目の再送パケット（送信 #3) の送信電力を、初回送信パケット（送信 # 1) の送信電力 P ( 1) [dB] よりも Y (3) =4 [d B] だけ低い値に決定する。このように再送回数が多くなるほど I R利得が大きくなるので、再送パケッ卜の送信電力は徐々に低くなる。但し図 13に示すテ一ブルでは、 3回目の再送パケット（送信 #4) 以降は利得は一定であるため、 3回目の再送パケット以降は送信電力は一定になる。

このように、本実施の形態によれば、再送パケットの送信電力の減少量を再送回数に応じた I R利得とするため、 H— ARQとして I R型 H— ARQ を使用した場合に、移動局装置における受信品質を CC型 H— ARQを使用した場合の受信品質以上に保ちつつ、無線通信システムへ与える干渉を減らすことができるとともに、送信電力リソースの使用を節約することができる。

(実施の形態 5)

本実施の形態では、 H— ARQとして I R型 H— ARQを使用し、かつ、下り回線状態の変化を考慮して再送ノケッ卜の送信電力制御を行う場合について説明する。図 15は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図 4と比較して、〇<31差計算部305 および I R利得決定部 306を追加した構成を採る。図 1 5に示す CQ I差計算部 305は図 7に示す CQ I差計算部 305と同一のものであり、また、図 15に示す I R利得決定部 306は図 1 1に示す I R利得決定部 306と同一のものであるため、これらについてはの説明は省略する。本実施の形態では、送信電力決定部 303は、 CQ I差計算部 305で求められた C Q I 値の差と、 I R利得決定部 306で決定された IR利得とを用いて再送パケヅトの送信電力を決定する。

以下、図 16およぴ図 17を用いて具体的に説明する。

図 1 6に示すように、初回送信時（送信 # 1) の送信電力を P ( 1) [d B] とすると、 1回目の再送パケット（送信 #2) の送信電力値 P (2) は以下の式（ 5) によって与えられ、また、 2回目の再送パケット（送信 # 3) の送信電力値 P (3) は以下の式（6) によって与えられる。なお、以下の式（5) および（6) において、 CQ I— d (2) および CQ I— d (3) は、実施の形態 3で説明した CQ I_d (2) および CQI— d (3) と同一のものであり、また、 Y (2) および Y (3) は、実施の形態 4で説明した Y (2) および Y (3) と同一のものである。

P (2) =P (1) 一 Y (2) +CQ I_d (2) … (5)

P (3) =P ( 1) 一 Y (3) +CQI— d (3) … (6) 送信電力決定部 303が、上式（5) および（6) のように、初回送信時と再送時の C IQ値の差（すなわち、初回送信パケット送信時の下り回線品質と再送パケット送信時の下り回線品質との差）および IR利得に応じて再送パケットの送信電力を決定するため、 H— ARQとして I R型 H— ARQ を使用する場合において、初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化しても、移動局装置においては、図 17に示すように、 HS— PDSCHについて、再送回数が多くなるほど再送パケットの受信電力（受信品質）が低くなる。

このように、本実施の形態によれば、 H— ARQとして I R型 H— ARQ を使用する場合において初回送信時と再送時とで下り回線品質が変化した場合でも、その下り回線品質の変化および IR利得を考慮して再送パケットの送信電力を決定するため、再送バケツトの移動局装置における受信品質を初回送信バケツトの受信品質よりも常に低くすることができる。

(実施の形態 6)

本実施の形態では、再送バケツトの送信電力を下げることによって生じた余剰な送信電力リソースを他のパケッ卜に配分する場合について説明する。図 18は、本実施の形態に係る基地局装置のスケジューラの内部構成を示すブロック図であり、図 4と比較して、 I R利得決定部 306を追加した構成を採る。図 18に示す I R利得決定部 306は図 1 1に示す I R利得決定部 3 0 6と同一のものであるため、これについての説明は省略する。

本実施の形態では、送信電力決定部 3 0 3は、 I R利得決定部 3 0 6で決定された I R利得を用いて再送パケットの送信電力を決定し、決定した送信電力を指示する信号を送信電力制御部 1 5 4に出力する。また、送信電力決定部 3 0 3は、送信電力リソースの総量（総送信電力）を予め知っており、決定した送信電力をこの総送信電力から減ずることによって、余剰な送信電カリソース量（余剰送信電力）を求める。そして、余剰送信電力を示す信号を送信先決定部 3 0 1に入力する。

送信先決定部 3 0 1は、パケット送信先として 1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、他の移動局装置もパケット送信先に加える。つまり、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、複数の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコ一ド多重されて同時に送信される。

または、送信先決定部 3 0 1は、バケツト送信先として 1つの移動局装置を決定した後、余剰送信電力がある場合は、その 1つの移動局装置に対して送信するパケットの数を増加させる。つまり、余剰送信電力を同一の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する。これにより、余剰送信電力がある場合は、同一の移動局装置に対する複数の異なるパケットがコード多重されて同時に送信される。

以下、余剰送信電力を他の移動局装置へ送信される他のパケットに配分する場合を例に挙げ、図 1 9 A〜Dを用いて具体的に説明する。ここでは、移動局装置 A〜Cの 3つの移動局装置が存在するものとする。図 1 9 Aは移動局装置 Aへ配分される H S— P D S C Hの送信電力、図 1 9 Bは移動局装置 Bへ配分される H S— P D S C Hの送信電力、図 1 9 Cは移動局装置 Cへ配分される H S— P D S C Hの送信電力、図 1 9 Dは移動局装置 A〜 Cへ配分される H S— P D S C Hの総送信電力、をそれぞれ示す。なお、移動局装置 Aに対する送信電力の決定は、実施の形態 4と同様にして行う。初回送信（送信 # 1) では、移動局装置 Aが総送信電力すベてを使用したものとする（図 19A)。よって、初回送信（送信 # 1) では、他の移動局装置 B、 Cをコード多重することはできない（図 19B〜D)。

次いで、 1回目の再送（送信 #2) では、移動局装置 Aへ配分する送信電力が初回送信時から Y (2) だけ減少する（図 19 A；)。つまり、余剰送信電力 Y (2) が生じる。この余剰送信電力 Y (2) を移動局装置 Bへ配分する（図 19 B)。よって、 1回目の再送 (送信 # 2) では、移動局装置 Aへのバケツトと移動局装置 Bへのパケットがコ一ド多重されて送信される（図 19 D)。

次いで、 2回目の再送（送信 #3) では、移動局装置 Aへ配分する送信電力が初回送信時から Y (3) だけ減少する（図 19A)。つまり、余剰送信電力 Y (3) が生じる。この余剰送信電力 Y (3) を移動局装置 Cへ配分する（図 19 C)。よって、 2回目の再送（送信 #3) では、移動局装置 Aへのパケットと移動局装置 Cへのパケットがコ一ド多重されて送信される（図 19 D)。

このようにして余剰送信電力を他の移動局装置への他のパケットに配分することにより、基地局装置が送信する H S— PD S CHの信号の送信電力は、常に、総送信電力で一定になる（図 19D)。つまり、本実施の形態によれば、送信電力リソースを有効利用することができる。また、パケットのコード多重数を増加させてスループヅトを向上させることができる。なお、本実施の形態では、送信電力決定については実施の形態 3を用いたが、上記実施の形態 1〜 5のいずれを用いてもよい。以上説明したように、本発明によれば、下り高速パケット伝送に H— AR Qを使用する場合に、再送パケットに対して適切な送信電力制御を行って送信電カリソースを有効に使用するとともに、無線通信システムに与える干渉を減らすことができる。本明細書は、 2002年 1 1月 20日出願の特願 2002— 337208 に基づくものである。この内容はすべてここに含めておく。

Claims

請求の範囲

1 . 下り回線を介して移動局装置へ送信する初回送信パケヅトおよび再送パケットのうち、前記再送パケットの送信電力を、前記再送パケッ卜の前記移動局装置における受信品質が前記初回送信パケットの前記移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に決定する送信電力決定手段と、前記送信電力決定手段によって決定された送信電力値に前記再送パケットの送信電力を制御する制御手段と、

を具備する基地局装置。

2 . 前記送信電力決定手段は、前記再送パケットの送信電力値を、前記初回送信パケットの送信電力値よりも低い値に決定する、

請求項 1記載の基地局装置。

3 . 前記送信電力決定手段は、前記再送パケットの送信電力値を、再送回数が多くなるほど低い値に決定する、

請求項 2記載の基地局装置。

4 . 前記初回送信パケット送信時の下り回線品質と前記再送パケット送信時の下り回線品質との差を求める計算手段、をさらに具備し、

前記送信電力決定手段は、前記計算手段によって求められた差に応じて前記再送パケットの送信電力値を決定する、

請求項 1記載の基地局装置。

5 . C C型ハイプリヅド A R Qに対する I R型ハイブリッド A R Qの利得を求める利得決定手段、をさらに具備し、

前記送信電力決定手段は、前記利得決定手段によって求められた利得に応じて前記再送バケツトの送信電力値を決定する、

請求項 1記載の基地局装置。

6 . 前記送信電力決定手段が前記再送パケットの送信電力を下げることにより生じた余剰な送信電力リソースを前記再送パケット以外の他のパケットに配分する配分手段、をさらに具備する、請求項 1記載の基地局装置。

7 . 下り回線を介して移動局装置へ送信する初回送信パケットおよび再送パケットのうち、前記再送パケットの送信電力を、前記再送パケットの前記移動局装置における受信品質が前記初回送信パケットの前記移動局装置における受信品質よりも低くなる送信電力値に決定する送信電力決定工程と、前記送信電力決定工程において決定された送信電力値に前記再送パケットの送信電力を制御する制御工程と、

を具備する再送パケットの送信電力制御方法。