WO2004077871A1 - 基地局、端末、および通信システム - Google Patents

基地局、端末、および通信システム Download PDF

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WO2004077871A1
WO2004077871A1 PCT/JP2003/002267 JP0302267W WO2004077871A1 WO 2004077871 A1 WO2004077871 A1 WO 2004077871A1 JP 0302267 W JP0302267 W JP 0302267W WO 2004077871 A1 WO2004077871 A1 WO 2004077871A1
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terminal
base station
cycle
processing unit
information
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PCT/JP2003/002267
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hideji Wakabayashi
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements

Definitions

  • Base stations terminals, and communication systems
  • the present invention relates to a base station, a terminal, and a communication system in wireless packet communication.
  • a W-CDMA Wideband Cd odeDiv s i lon M i lt i p i e A c c e s s
  • HSDPA High Speed PewdDownlininkPacketAccess: high-speed packet communication
  • HSDPA is a communication method for high-speed communication on the downlink.
  • a technical feature of HSDPA is an adaptive modulation scheme.
  • the adaptive modulation scheme is a scheme in which a terminal switches a modulation scheme, a coding rate, and the like to an optimal one for a current propagation state, and transmits a bucket. This enables efficient high-speed transmission.
  • the base station periodically receives, from the terminal, quality information CQI (ChannelQualitiyIndicatora) according to the current propagation state, and determines an optimal modulation scheme and coding rate based on the received information.
  • CQI ChannelQualitiyIndicatora
  • the base station dynamically changes the transmission timing of control information to be transmitted to the mobile station during the mobile station's standby operation, while the mobile station changes the transmission timing of the base station.
  • the reception timing of control information is dynamically changed in response to a dynamic change.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-191479 discloses an example of a method of determining the start timing of the processing for allocating a control slot to each base station in a conventional mobile communication system.
  • a plurality of wireless base stations are divided into groups, and a plurality of base stations belonging to different groups are assigned control slot allocation processing in parallel.
  • the control slot allocation process is performed sequentially according to the mobile base station number, and after each base station temporarily transitions to the operating state, the slot re-allocation process is repeated.
  • a method for finally securing a control slot free of interference with other stations is disclosed.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a base station and a terminal which can reduce collision of periodic information transmitted from the terminal to the base station and can suppress communication interference as much as possible.
  • the purpose is to. Disclosure of the invention
  • the base station has a cycle periodically transmitted from a terminal to a base station. It has a receiving unit that receives information and a periodic processing unit that calculates and adds a variable time offset to the timing of receiving the periodic information.
  • a terminal adds a variable time offset to a reference period specified by a base station, and determines a transmission timing, and a transmission time determined by the period processing unit. And a transmitting unit for transmitting periodic information transmitted periodically based on the mining to the base station.
  • the base station allocates one set to a terminal from a plurality of sets of reference periods classified according to the length of the period, and selects one of the sets based on the period information received from the terminal. And a transmission unit that transmits the selected period information report period to the terminal.
  • FIG. 1 is a diagram of a channel configuration between a base station and a terminal in a W—CDMA system that supports HSPDA.
  • FIG. 2 is a diagram showing a format of a frame transmitted by HS-DPCCH.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a mobile station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a time chart showing an example of a quality information reporting cycle in communication processing by HSDPA.
  • FIG. 6 is a time chart when an offset is added to the quality information reporting cycle in the communication processing by the HS DPA.
  • FIG. 7 is a flowchart of a transmission timing determining process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a time chart showing an example of transmission timing of quality information in communication processing by HSDA.
  • FIG. 9 is a flowchart of a process according to Embodiment 2 for calculating a transmission timing by setting a limit value for an offset.
  • FIG. 10 is a flowchart of a process for calculating an offset using a normal random number according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart of a process for acquiring a counter for generating pseudo-random numbers using S FN according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart of a process of acquiring a counter for generating pseudo-random numbers using an uplink scrambling code according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of a process of calculating an offset using a periodic function according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a sequence diagram for reporting quality information and a reporting cycle k between a terminal and a base station according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of how to create a set of reporting periods k and a period group according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating how to assign a reporting cycle to each terminal according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing information allocated to terminals by the base station according to the third embodiment. It is a flowchart of the determination processing of the set of the notification cycle k.
  • FIG. 18 is a flowchart of a process of determining a reporting cycle k and a reporting cycle k by the base station according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a sequence diagram of notification of a group and a set of a reporting cycle k and a reporting cycle k between a terminal and a base station according to the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of a period group assignment process according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a mobile station according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a channel configuration diagram between a base station and a terminal of a W-CDMA system supporting HSD PA.
  • B CH B roadcast C ha nn el
  • HS-SC CH High S peed Shaded Control Ch a nn el
  • HS-DSCH High Speed Down link S hred C
  • HS—DPC CH High Seed Dedicated Physical Control Channel for HS-DSCH
  • DPCH Dedicated Physical Channel
  • the DPCH is used bidirectionally for user data communication such as voice and signaling of upper layers.
  • the base station is Depending on the system, the base station may be divided into a base station that is a terminal point of wireless communication and a base station controller that controls the base station. Here, the two are collectively referred to as base station 101.
  • the base station 101 transmits various types of information to each terminal existing in the cell by using the BCH. Informing.
  • the frame transmitted on the BCH has a embedded value called SFN (System Frame Number) for synchronizing between the base station and the terminal, and all terminals in the cell use this SFN. Has been received.
  • SFN System Frame Number
  • the base station 101 transmits the packet data to the terminal 100 in the cell using the HS-DSCH.
  • base station 101 transmits bucket control information using HS-SCCH.
  • the packet control information includes information indicating a modulation scheme, a coding rate, and the like necessary for demodulating packet data transmitted using HS-DSCH.
  • Each terminal in the cell receives this information, and if it is addressed to itself, starts demodulating the packet data overnight using the received control information. If it is not addressed to you, ignore it.
  • Terminal 100 performs the following steps:-After demodulating the received packet data, performs error detection on the demodulated data. If there is no error in the terminal 100, the terminal 100 transmits ACK to the base station 101 using HS-DPCCH. If there is an error in the data, send NACK.
  • the terminal 100 also periodically transmits quality information CQI measured based on downlink propagation conditions to the base station 101 using HS-DPCCH.
  • Base station 101 switches the modulation scheme, coding rate, and the like to optimal values according to the propagation state based on the received quality information CQI.
  • HS—DPCCH uses 3 slots for one transmission. As shown in the figure, one slot is used for ACK / NACK transmission, and two slots are used for quality information CQI transmission. However, these two are not always transmitted at the same time. The combination of the three slots is called a subframe. Since one frame has fifteen slots, five subframes are arranged in one frame.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the base station 101 according to Embodiment 1 of the present invention. The operation of the base station 101 when transmitting data will be described with reference to FIG.
  • the 3100 counter counts the synchronization power value transmitted using BCH. The count is incremented each time one frame is transmitted, and transmitted using BCH every two frames.
  • the HA RQ (Hbd Automated Repeat Request) processing unit 201 decodes the demodulation information of the packet data transmitted using HS-DSCH and the packet data transmitted on HS-SCCH. Generate. The data transmitted by each of these channels is modulated by the code output from the channelization code generator 203 and the scrambling code generator 204 in the modulator 202. Is done.
  • the frequency conversion unit 205 increases the frequency of the overnight signal modulated by the modulation unit 202 to a value that can be carried.
  • the power amplifying unit 206 amplifies the power of the signal converted to a carrier-capable frequency to a desired power.
  • the power-amplified data signal is transmitted via antenna 207.
  • the operation of the base station 101 when receiving data will be described.
  • a signal from a terminal or the like is received via the antenna 207 (receiving unit, transmitting unit)
  • a weak signal is amplified in the low-noise amplifying unit 208.
  • the frequency converter 209 a process of lowering the frequency of the amplified signal is performed.
  • the channelization code generator 211 and the scrambling code generator 210 generate the same code as that used for modulation at the source terminal.
  • despreading and synthesis are performed using the codes generated by the channelization code generator 211 and the scramble ring code generator 210, and the signal is converted to each signal. Separate into channels.
  • the control information of the HSDPA carried on the HS-DPCCH is decoded by the decoding unit 21-3.
  • the response signal determination unit 2 14 outputs a signal indicating whether the packet transmitted from the terminal 100 has been normally received in the decoded HSDPA control information.
  • the quality information determination unit 215 determines the quality information CQI transmitted from the terminal 100 out of the control information of the HS DPA. Modulation and coding selection unit 2
  • the quality information period processing unit 217 determines a quality information reporting period k (reference period) based on the quality information judgment result by the quality information judgment unit 215.
  • the quality information cycle processing unit 217 calculates a time offset to be added to the quality information report cycle k by a process described later, and calculates a reception time of the quality information CQI. The calculated reception timing is reported to the upper layer (base station controller) and managed for each terminal.
  • the decoding unit 213 decodes the quality information CQI from the signal of the corresponding channel (HS-DPCCH) based on the reception timing calculated by the quality information period processing unit 217. That is, the decoding unit 2 13 determines the reception timing according to the reception timing in which the time offset is applied to the quality information reporting cycle k.
  • the signal received by the mining is decoded as the quality information CQ # of the corresponding terminal.
  • the base station 101 can obtain the quality information CQI even if the quality information reporting cycle is substantially variable.
  • FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of terminal 100 according to Embodiment 1 of the present invention. First, the operation at the time of transmission of terminal 100 will be described.
  • the HS—DPCCH data output from the HS—DPCCH processing unit 300 and the data of other channels are output from the modulation unit 301 to the channelization code generator 302 and the scrambling code. It is modulated using the code generated from the code generator 303.
  • the frequency conversion section 304 increases the frequency of the modulated data to a transportable value.
  • the power amplification section 305 amplifies the power of the frequency-converted data signal to desired power.
  • the power-amplified signal is transmitted via the antenna 306 (transmitter).
  • the operation at the time of reception of terminal 100 will be described.
  • a weak signal is amplified in the low noise amplifier 307.
  • the frequency converter 308 the frequency is reduced.
  • the channelization-synchronization code generator 311 ⁇ and the scrambling code generator 3110 generate the same code as that used for modulation in the base station 101.
  • despreading and synthesis are performed using the codes generated by the channelization code generator 311 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and the scrambling code generator 310, and the signal is Are separated into each channel.
  • the reception result of BCH is input to the SFN counter 312.
  • the SFN count 312 generates an SFN count synchronized with the base station 101 based on the received count value.
  • the HS-SCCH reception result is input to decoders 3 1 3 and addressed to its own terminal. Are extracted. From the control signal extracted by the decoder 3 13, parameters for demodulating the signal transmitted by HS—DSCH are extracted, and are set to the demodulation unit 3 09 and the decoder 3 14. . These parameters include the modulation scheme used at the time of modulation at the base station 101, the coding rate, and the like.
  • the reception result of HS-DSCH is decoded according to parameters such as the modulation method set at the decoder 314 and the coding rate.
  • parameters such as the modulation method set at the decoder 314 and the coding rate.
  • an ACK signal is generated in the response signal generation unit 315, and if an error is detected, a NACK signal is generated. You.
  • the decoded user data of HS-DSCH is passed to an upper layer.
  • propagation quality estimation section 316 estimates the state of the propagation path based on the reception level of demodulation section 309.
  • the quality information signal generator 317 generates quality information CQI based on the estimated propagation path state.
  • the quality information periodic processing section 318 (periodic processing section) instructs the quality information signal generation section 317 to transmit the quality information signal.
  • the quality information CQI is transmitted via the HS-DPCCH processing section 300. Note that the quality information CQI is reported from the base station to the terminal, as described in connection with the background technology described later regarding the transmission timing determination processing in the quality information periodic processing section 318. It is transmitted from the terminal to the base station on a periodic basis.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a quality information reporting cycle in communication processing by HSDPA.
  • a case is shown where four mobile terminals in a cell transmit quality information CQI.
  • the subframe number is updated with time.
  • the quality information CQI reporting cycle k (CQIF eedback cycle) indicates the period from the transmission start position to the next transmission.
  • the quality information CQI is transmitted at a variable period based on the reference period k until the period k is changed.
  • the details of the quality information CQI value are described in Chapter 3GPPTS 25.2.14V5.2.0, 6A.2.
  • the reporting period k of the quality information CQI is too short, communication interference will increase. Conversely, if the period k is too long, the quality information becomes old. If the quality information becomes old, it will not match the actual propagation state, and the base station will not be able to set the optimal modulation scheme and coding rate. Therefore, there is a possibility that a decoding error may occur in the packet data on the HS-DSCH. Therefore, an appropriate period k is set by the base station according to the change in the propagation state, and each terminal is notified.
  • an offset is calculated according to an algorithm set for each terminal, and the offset value is added to quality information reporting cycle k. This fluctuates the transmission timing and avoids interference due to collision.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which an offset is added to the quality information reporting cycle in the communication processing by the HS DPA.
  • the offset is calculated based on the algorithm set for each terminal, each offset is added to the transmission timing based on the original cycle, and the quality information is obtained by the new evening obtained as a result.
  • FIG. 7 is a flowchart of a transmission timing determination process by the quality information periodic processing unit 318.
  • the quality information periodic processing unit 3 18 uses random numbers for the first time. A check is made as to whether or not to perform (step ST100). If it is determined in step ST100 that a random number is to be used for the first time, the quality information periodic processing unit 318 initializes the random number (step ST101).
  • the quality information periodic processing section 318 If it is determined in step ST100 that the use of random numbers is not the first time, the quality information periodic processing section 318 generates random numbers (step ST105).
  • the random numbers generated here are: This value is smaller than the period k, and is usually less than 1/2 of k.
  • 0 to k / 4 or k / 8 is used as an example, but the random number generation range may be any value as long as the period does not hinder the periodic report.
  • the quality information periodic processing section 318 adds the random number obtained in step ST105 as an offset to the original transmission timing, and obtains a new transmission timing (step ST107). ). This makes it possible to shift the transmission timing within a range in which the transmission report cycle does not change significantly.
  • the terminal 1000 calculates the offset by using the random number by the quality information periodic processing unit 318, notifies the obtained offset value to the base station 101, and Since the obtained offset value is added to the transmission / reception cycle of quality information, collision of quality information transmitted from the terminal 100 to the base station 101 can be reduced, and communication interference can be achieved. This has the effect of being kept to a minimum.
  • the offset is calculated by the quality information periodic processing section 318 of the terminal 100, and a periodic report based on the offset is transmitted to the base station 101.
  • the offset value may be calculated in 101 as described above, and transmitted to the terminal 100.
  • the quality information periodic processing unit 2 17 transmits the calculated offset value to the terminal 100 via the modulation unit 202 and the antenna 207 every time.
  • the offset value is also calculated on the terminal 100 side, the calculated offset value is the same in the same series. If so, the offset value need not be sent.
  • Embodiment 2 uses a method of determining an offset value different from that of Embodiment 1.
  • Various known random number generation methods can be used for the random number generation method.
  • terminal 1 does not add an offset to the transmission timing.
  • the offset has been added, and the reporting interval has become too short.
  • the reporting interval is too long.
  • the offset value is set to a limit value k—limit, and the offset value is set to an appropriate range. Can be calculated.
  • FIG. 9 is a flowchart of a process of calculating the offset by setting a limit value.
  • the offset is calculated by the quality information cycle processing section 318 of the terminal 100, and the obtained result is reported to the base station 101.
  • the base station 101 performs the offset calculation. May be calculated and reported to the terminal 100.
  • random numbers are used for calculating the offset, a linear congruential method may be used or another method may be used as a random number generation method.
  • the quality information periodic processing unit 318 checks for the first time whether to use a random number (step ST100).
  • the random number is initialized and a k-1 imit value is calculated (step ST101, step ST102).
  • the k1 imit value is, for example, the period k
  • the worst case can be set within a range that does not exceed half a cycle k.
  • step ST100 If it is determined in step ST100 that the use of random numbers is not the first time, it is determined whether the cycle k is newly given or has been changed (step ST103). If it is determined in step ST103 that the period k is new or changed, then in step ST102, a k-1 imit value is calculated.
  • step ST104 If it is determined in step ST103 that the period k is not new or changed, the degree of bias of the interference amount is determined based on the information on the interference amount received from the demodulation unit 309. A judgment is made (step ST104). If it is determined in step ST104 that the deviation of the interference amount is small, a k-1 imit value is calculated in step ST102. If the amount of interference is small, the amount of fluctuation can be minimized by setting the value of k-1 imit to about 1/8 of the period k.
  • step ST104 If it is determined in step ST104 that there is much bias in the amount of interference, a random number is generated and acquired (step ST105). After obtaining the random number, it is determined whether the obtained random number does not exceed the value of k-1 imit (step ST106). If it is determined in step ST106 that the random number has exceeded the value of k ⁇ 1 imit, the process returns to step ST105 to generate and acquire the random number again.
  • step ST106 If it is determined in step ST106 that the random number does not exceed the k ⁇ 1 imit value, the obtained random number is added to the original transmission timing as an offset, and a new transmission timing is obtained. (Step ST107). As a result, the transmission timing can be shifted within a range in which the transmission report cycle does not significantly change.
  • the terminal 100 uses the random number by the quality information periodic processing unit 318.
  • the base station 101 is notified of the obtained offset value, and the obtained offset value is added to the transmission / reception cycle of the quality information. It is possible to reduce the collision of quality information transmitted from 0 to the base station 101, and to suppress communication interference as much as possible.
  • a normal random number as shown in FIG. 10 may be used for generating the random number.
  • the horizontal axis is the random value used as the offset amount
  • the vertical axis is the probability of occurrence.
  • Normal random numbers have a normal distribution N (m, 2 ), and the average m is the most likely to occur, and the probability of occurrence decreases as it goes to the end. For this reason, the range in which the random number can be taken can be specified by controlling the value of the standard deviation. For example, if you want to increase the degree of fluctuation, specify a large standard deviation, and if you want to reduce the degree of fluctuation, specify a small standard deviation.
  • the range of the calculated offset value can be adjusted by changing the value of the standard deviation ⁇ . Between 1, it is necessary to synchronize the transmission and reception timings of the quality information CQI. As described above, when a fluctuating offset is generated due to a random number, terminal 100 needs to notify base station 101 of the calculated random number every time quality information CQI is transmitted. However, considering that one subframe, which is the minimum unit of the reporting period, is 2 ms, it is necessary to report the random number by embedding the signal directly into the frame in the physical layer. This is the user's data Outside of the evening, extra bits for signaling are always turned on, which wastes communication.
  • pseudo-random numbers may be used instead of random numbers for the offset calculation algorithm.
  • Using this method has the advantage that it is not necessary to synchronize each time a random number is generated between the terminal and the base station by implementing the same pseudo-random algorithm in the base station and the terminal. It is desirable that the counter value used for pseudorandom number generation be synchronized between the base station and the terminal.
  • FIG. 11 shows a flowchart in the case where a value based on SFN is used as a power value. The following offset calculation processing is performed in the same manner in the quality information cycle processing unit 318 of the terminal 100 and the quality information cycle processing unit 217 of the base station 101.
  • the SFN value is read (step ST200). However, since the same SFN value is obtained in all terminals in the cell until then, a terminal ID value unique to the terminal is added (stip ST 201). Furthermore, the counter value is limited to a value within a specified range to obtain a final count value (step ST202). Next, transmission / reception timing is obtained by adding this value to the original transmission timing (step ST204).
  • the quality information periodic processing unit 2 17 of the base station 101 and the quality information periodic processing unit 3 18 of the terminal 100 use the pseudo-random number generated using the same algorithm to perform the offset. Since the value is calculated, there is no need to notify the offset value, and the amount of communication can be reduced.
  • the SFN is used as the count value synchronized between the base station 101 and the terminal 100, so there is no need to notify the counter value.
  • An uplink scrambling code may be used as the count value used for generating pseudo-random numbers.
  • the uplink scrambling code is And the same code that is synchronized by a set of terminals. Furthermore, since the value differs for each terminal in the cell in order to distinguish terminals, it is desirable as a power value used for pseudorandom number generation.
  • FIG. 12 shows a flowchart of a process of acquiring a counter for generating pseudorandom numbers using an uplink scrambling code. The following processing is performed in the same manner in the quality information periodic processing section 318 of the terminal 100 and the quality information periodic processing section 217 of the base station 101.
  • step ST300 an evening for reading the scrambling code is determined (step ST300).
  • step ST301 the scramble ring code is read at the determined timing (step ST301).
  • step ST302 the final count value is obtained by limiting the count value to a value within the specified range (step ST302).
  • this value is added to the original transmission timing to obtain the transmission / reception timing (step ST303) o
  • the quality information period processing unit 2 17 of the base station 101 and the quality information period processing unit 3 18 of the terminal 100 Since the scramble ring code is used as the power value synchronized with 0, it is not necessary to notify the power value.
  • FIG. 13 shows a flowchart of a process of calculating an offset using a periodic function. The following processing is performed in the same manner in the quality information cycle processing section 3 18 of the terminal 100 and the quality information cycle processing section 2 17 of the base station 101. However, the initial value is reported from the base station 101 to the terminal 100. First, the initial state of power input is checked (step ST400).
  • step ST401 if the initial value has not been initialized, an initial value is obtained (step ST401). Thereafter, the counter value is incremented by 1 (step ST402). O If it is determined in step ST400 that the counter has been initialized, the count value is incremented by 1 in step ST402. Next, a remainder operation is performed using a value in the offset range for obtaining the power value, and the value of the remainder is obtained (step ST403) .o Next, this value is used for the original transmission timing. In addition, transmission / reception timing is obtained (step ST404). As described above, the remainder is obtained by dividing the count value in the range of the offset to be obtained, so that the offset amount exceeding the limit value is not calculated.
  • FIG. 14 shows a sequence for notifying the value of the reporting period k and the initial value when a periodic function is used for calculating the offset.
  • the base station device indicates a part that communicates with a terminal as a terminal point of wireless communication in the base station
  • the base station control device indicates a processing unit for controlling the base station device in the base station.
  • the base station controller When a periodic function is used, the base station controller notifies the terminal of the initial value via the base station. (1) is a sequence that is added only when an initial value is required. Next, (2) the terminal periodically notifies the base station of the quality report. If the quality report from the terminal requires a change in the value of the reporting period k, (3) the base station notifies the base station controller of a request to change the value of the reporting period k. (4) The base station controller determines the value of the reporting cycle k and notifies the terminal via the base station.
  • the quality information periodic processing unit 2 17 of the base station 101 and the quality information periodic processing unit 3 18 of the terminal 100 calculate the offset value using the same periodic function. , Notification of initial value between cemetery station 101 and terminal 100 If it does, the effect is that there is no need to notify the offset value every time.
  • a plurality of sets of quality information reporting periods k are prepared, and the sets are classified into a plurality of period groups according to the value of k.
  • a period group is specified for each terminal in the cell, and k groups belonging to the specified group are allocated. As a result, the number of options for the reporting period k of each terminal increases, so that collision can be avoided.
  • the quality information reporting cycle should be long if the propagation quality is good and there are few changes, while it should be short if the propagation quality changes drastically.
  • the quality information C QI must be reported at short intervals because the change is severe in the soft handover state.
  • FIG. 15 shows an example of how to create a set of reporting periods k and a period group in the third embodiment. As shown in the figure, sets of reporting periods k from # 1 to # 9 are classified into three groups according to the length of the periods.
  • the short period k (for example, one digit value There are only two choices, ⁇ 1, 5 ⁇ .
  • a short reporting cycle k is required. For example, a set consisting of only small values of k, such as # 1 (k2 ⁇ 0,1,2,4,6,8,10 ⁇ ) in the figure By selecting from among, the reporting period k can be set with a finer resolution.
  • a long reporting cycle k is sufficient, for example, a large reporting cycle such as # 7 (k2 ⁇ 0, 20, 40, 80, 120, 166, 200 ⁇ ) What is necessary is just to set k from the set of k.
  • Fig. 16 shows an example of this case.
  • terminal 1 is assigned # 1 (k2 ⁇ 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 ⁇ ) as a set of k
  • FIG. 17 shows a flowchart of a method for determining a set of report periods k to be assigned to terminals by the quality information period processing section 217 of the base station 101 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • step ST501 a set with the smallest number of assignments is selected (step ST501). If there are multiple pairs with the smallest number of assignments, one is selected by generating random numbers (steps ST502 and ST503).
  • step ST504 the number of times of use of the selected set is incremented by 1 to update the allocation status.
  • step ST550 the target terminal is notified of the determined set of k (step ST550). O In this way, the set of k to be assigned to the terminal is determined.
  • FIG. 18 shows a flowchart of a k-period group and a method for determining k by base station 101 according to the third embodiment.
  • the base station 101 receives and stores the quality information report from each terminal (step ST600). Next, the difference between the previously received quality information and the latest quality information is determined and the change is checked (step ST601). Next, the quality information The degree of change is confirmed (step ST602). If there is no change, exit without making any changes.
  • step ST604 if there is a small change, a larger value of k is selected from the set of k currently set (step ST604). If only one of the sets of k matches the condition of the cycle k selected in step ST604, the cycle group of k is changed to one larger by one step (step ST605). Step ST606). When the period group is changed, the set of k is determined by the processing shown in FIG.
  • a new cycle k is selected from the set.
  • step ST602 If it is determined in step ST602 that there is a large change in the quality information, k having a smaller cycle is selected from the set of k (step ST607). .
  • step ST607 if the value of k selected from the set of k is equal to or less than 1/5 of the maximum value of k belonging to the set of k, the period group of k is reduced. Change (step ST 608, step ST 609). When the period group is changed, the set of k is determined by the processing shown in Fig. 17 o
  • step ST607 If the value of k selected in step ST607 is larger than 1/5 of the maximum value of k belonging to the set of k, a new cycle k is selected from the set.
  • the base station 101 notifies the target terminal of the selected new reporting cycle k. Further, when there is a change in the cycle group, a new cycle group is also notified (step ST610).
  • FIG. 19 shows a sequence for changing the period group, set and value of k.
  • a base station device communicates with a terminal as a wireless communication termination point in the base station.
  • a base station controller refers to a processing unit for controlling the base station.
  • a quality report is periodically sent from the terminal to the base station.
  • the base station apparatus determines that it is necessary to change the reporting cycle k based on the quality report notified from the terminal, the base station apparatus issues a request for changing the value of k to the base station control apparatus. Notice.
  • the base station controller determines the k period group and notifies the terminal via the base station device. (4) The base station controller also determines the set of k, and notifies the terminal via the base station. Finally, (5) the base station control device notifies the terminal of the changed value of k via the base station device.
  • the terminal that has received the notification of the change instruction selects a set of k in the group of k cycles specified by the base station, and makes the value of k referable. After that, the value of k that is actually used is read from the set of k that can be referred to based on the signaling value of the limited number of bits, and the report period k belonging to the specified set of period k is determined. Set.
  • a plurality of sets of the reporting period k classified according to the length of the period are provided, and each set is classified into the period group.
  • the base station 101 switches the period group, set and period k of k to be notified to the terminal 100 based on the quality information notified from the terminal 100, so that the same period group is used.
  • the collision of quality information reports can be reduced even between terminals.
  • the number of bits that can be used for signaling when parameters are specified is limited to reduce the amount of transfer at the time of signaling.
  • the third embodiment by preparing a plurality of sets of reporting periods k, it is possible to specify more types of k with a limited number of bits. Note that the determination of the period group to be assigned to the terminal 100 is based on the quality information of the terminal 100. It may be performed based on criteria other than the information.
  • base station 101 may determine a group of cycles to be allocated to terminal 100 according to the distance between terminal 100 and base station 101.
  • FIG. 20 is a flowchart of a process of allocating a period group, which is executed by the station-side device. This processing may be performed by the base station 101 or the base station controller alone, or may be performed by both the base station 101 and the base station controller.
  • the optical line terminal (the base station 101 and the base station controller) checks the distance D between the base station 101 and the terminal 100 (step ST700).
  • the optical line terminal determines whether the distance D is a short distance, a medium distance, or a long distance by comparing with the predetermined distances T hl and Th 2 (step ST7). 0 1).
  • the case where the distance to the terminal 100 is determined to be a long distance (Th1 ⁇ D) is, for example, a case where the terminal 100 is at the cell edge of the base station 101.
  • base station 101 allocates a short-period group to terminal 100 in order to cause terminal 100 to perform periodic reporting in a short period (step ST 702).
  • step ST 70 3 base station 101 allocates a medium-period group to terminal 100 (step ST 70 3). If the distance to the terminal 100 is determined to be short, the long period group is allocated to the terminal 100 (step ST704). After the period group is allocated, the procedure shown in FIG. One set is assigned from the set of reporting cycles belonging to the assigned cycle group. Further, one cycle k is selected from a plurality of cycles included in the set and assigned to the terminal 100 (step ST705).
  • the communication group can be used at long distances where the communication quality is relatively poor or at short distances where the quality is good.
  • the reporting period can be appropriately assigned.
  • the method of measuring the position of terminal 100 is as follows. If terminal 100 has a GPS (Global Positioning System) receiver, the GPS satellite A method of specifying a position based on a radio wave from a user may be adopted. Further, the position may be specified based on a radio wave transmitted from base station 101 to terminal 100.
  • GPS Global Positioning System
  • terminal 100 may receive signals from a plurality of base stations, and determine the distance to each base station based on the plurality of signals. For example, the terminal 100 judges that its own terminal is in a celledge, that is, a long distance if the radio waves approaching from multiple base stations are of the same quality as each other in accordance with the case of performing soft handover. can do.
  • the base station 101 may determine the distance based on the radio field intensity, signal-to-noise ratio, or the like of the signal transmitted from the terminal 100.
  • a group of cycles to be allocated to the terminal 100 may be determined according to the moving speed of the terminal. For example, when the moving speed of the terminal 100 is fast, the base station 101 allocates any one of the sets # 1 to # 3 of the reporting periods belonging to the short period group to the terminal 100. On the other hand, when the moving speed is medium, the group of the medium period group is allocated, and when the moving speed is low, the group of the long period group is allocated.
  • a method of measuring the moving speed of the terminal As a method of measuring the moving speed of the terminal, a method of measuring the Doppler shift of the signal from the base station 101 on the terminal side, or continuously measuring the position information of the GPS receiver provided in the terminal 100 Then, there is a method of calculating the moving speed based on the moving coordinates.
  • the speed information In the case of a terminal mounted on a car, the speed information is acquired from a speedometer mounted on the car and the base station 101 It may be transmitted to. In addition, any measurement method or method may be used for measuring the speed.
  • the base station If the incoming call group used for intermittent reception etc. is determined, the base station
  • the 101 may determine a cycle group according to the incoming call group to which the terminal 100 belongs, and select a set of reporting cycles from the cycle group.
  • W-CDMA Wideband Code Division Multiplexing
  • 0 FDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • terminal 100 measures the quality of each subcarrier and reports the measured quality to base station 101.
  • the optical line terminal assigns a set belonging to the short-period group to the subchannels whose quality changes fast, and assigns the set of the medium-period group to the subchannels whose change speed is medium.
  • a pair may be assigned, and a set belonging to a long-period group may be assigned to sub-channels that change slowly.
  • a cycle group may be allocated according to the allowable delay amount of each channel. That is, the base station 101 assigns a group belonging to the short period group to the channel when the permissible delay amount of the channel is small, and assigns a long-length group to the channel when the permissible delay amount is large. Assign a set of period groups. At this time, the assignment based on the allowable delay can be performed on a terminal 100 basis. For example, a channel to be allocated to the terminal 100 may be determined based on a channel having the smallest allowable delay amount among the channels of the terminal 100 or a representative channel such as a channel having the highest priority. Good.
  • step ST700 the decision criterion (moving speed of the terminal, etc.) corresponding to each method is examined in step ST700, and based on the result of the judgment processing corresponding to each method in step ST701, step ST700 is performed. This is realized by performing any one of the allocation processes of 2 to step ST704.
  • the reporting cycle of the quality information CQI is determined by various methods.
  • Embodiment 4 with the same configuration, the reporting cycle of information that needs to be periodically notified other than quality information is determined.
  • the buffer amount of the terminal 100 can be considered.
  • Terminal 100 may notify base station 101 of the buffer amount of terminal 100 according to the reception timing determined by the same processing as in Embodiments 1 to 3.
  • the base station 101 acquires and decodes the buffer amount information of the terminal 100 from the signal received at the determined reception timing.
  • the buffer amount of the terminal 100 is the amount of transmission data of the terminal 100 that cannot be transmitted and remains in the buffer. By periodically reporting the buffer amount, the base station 101 can schedule uplink communication based on the reported buffer amount. This is particularly effective in packet transmission, which is a storage-type overnight transmission method.
  • the moving speed of the terminal 100 is notified according to the same processing as in the first to third embodiments. You may make it.
  • the base station 101 can select an appropriate modulation method, coding rate, and the like by knowing this information by the base station 101.
  • the location information of the terminal 100 measured by the GPS receiver may be periodically transmitted to the base station 101.
  • the base station 101 can use the terminal 100 to determine the beam direction and determine the initial transmission level for the terminal 100. it can.
  • the block error rate measured by the terminal 100 may be reported periodically.
  • the present invention is also applicable to periodic reports in other communication schemes.
  • the present invention can be applied to CDMA20000 (lxDV), FDM (FrequencyDivisisionmultiiplexing), and OFDM.
  • Embodiment 5 is an example in the W—C DMA scheme, but the present invention is also applicable to periodic reports in other communication schemes.
  • the present invention can be applied to CDMA20000 (lxDV), FDM (FrequencyDivisisionmultiiplexing), and OFDM.
  • Embodiment 5 Embodiment 5.
  • the configurations of base station 101 and terminal 100 shown in FIG. 3 and FIG. 4 of Embodiment 1 are merely examples, and devices having various other configurations can be used.
  • the quality information periodic processing unit 2 17 of the base station 101 and the quality information periodic processing unit 3 18 of the terminal 100 can be configured using not only a dedicated circuit but also a general-purpose processor. it can.
  • the general-purpose processor can serve not only the quality information periodic processors 217 and 318 but also other components that can be processed by a program.
  • FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of a terminal 100 using the microprocessor unit 319.
  • the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding elements.
  • the terminal 100 shown in FIG. 21 identifies the position of the terminal 100 based on the GPS antenna 3 21 receiving signals from a plurality of satellites and the signal received by the GPS antenna 3 21 It is equipped with a GPS receiver 320.
  • the micro processor unit 319 can generate distance information from the base station 101 and speed information by using the position information from the GPS receiver 320.
  • the processing of the first embodiment can be realized by a micro processor unit 319 and a program for controlling the operation of the micro processor unit 319.
  • the program may be read from a storage medium readable by a computer, or may be transmitted via a communication line.
  • components that need to perform high-speed processing include a DSP (Digita 1 Signal. Processor).
  • DSP Digita 1 Signal. Processor
  • a dedicated processor for signal processing may be used.
  • the base station according to the present invention realizes a reduction in collision of quality information transmitted from a terminal to a base station, and is suitable for minimizing communication interference.
  • the terminal according to the present invention realizes a reduction in collision of quality information transmitted from the terminal to the base station, and is suitable for minimizing communication interference.

Abstract

　基地局は、端末から基地局へ周期的に送信され現在の通信状態を表す品質情報を受信する受信部と、品質情報の受信タイミングに対し可変な時間オフセットを算出して付加する周期処理部を備える。また、端末は、品質情報を送信する送信部と、品質情報の送信タイミングに対し可変な時間オフセットを算出して付加する周期処理部を備える。

Description

基地局、 端末、 および通信システム
技術分野
この発明は、 無線パケッ ト通信における基地局、 端末および通信シス 明
テムに関するものである。 書
背景技術 '
移動体通信システムにおけるパケッ ト通信の方式として W— C DMA (W i d e b a n d C o d e D i v i s i o n Mu l t i p l e A c c e s s ) 方式が知られている。 その中でも特に高速通信に特化し た方式と して H S D P A ( H i g h S p e e d D o w n l i n k P a c k e t A c c e s s ： 高速パケヅ ト通信） がある。 H S D P A は、 下り リ ンクでの高速通信を目的とした通信方式である。
H S D P Aの技術的特徴として適応変調方式がある。 適応変調方式は 、 端末が変調方式や符号化率等を現在の伝播状態に最適なものに切り替 えてバケツ ト送信する方式であ り、 これによ り効率的な高速伝送が可能 になる。 基地局は、 端末よ り、 現在の伝播状態に応じた品質情報 C Q I ( C h a n n e l Q u a l i t y I n d i c a t o r ) を定期的に 受信し、 それに基づいて最適な変調方式、 符号化率を判断する。
セル内に多数存在する端末から基地局への品質情報 C Q Iの送信は一 定周期で行われる。 この周期は k = { 0 , 1， 5， 1 0 , 2 0 , 4 0， 8 0 } X 2 m sの中から選択され、 基地局から各端末に通知される。 し かし、 周期 kの多くは 5の倍数に設定されているため、 端末間で品質情 報の送信タイ ミ ングの衝突が一度発生すると、 以後、 周期の公倍数の間 隔をおいて定期的に衝突が発生する可能性が高い。 送信タイ ミ ングの衝 突が発生すると、 特定時期での送信が集中して干渉量が増大する。 C D M A方式においては、 干渉量が増大するとシステムの容量が制限され、 無線資源の利用効率が下がってしまう。 そのため.、 できる限り干渉量を 平均化し、 低く抑えることが望ま しい。
なお、 従来の移動体通信システムにおける、 基地局と端末間の制御情 報の送受信による干渉の発生を防ぐ技術と して、 例えば、 特開平 8— 5 1 6 6 5号公報に開示された無線電話装置においては、 基地局は、 移動 局の待ち受け動作時に移動局へ送信する制御情報の送信タイ ミ ングを動 的に変化させ、 一方移動局は、 基地局側での送信タイ ミ ングの動的な変 化に対応して制御情報の受信タイ ミ ングを動的に変化させている。
また、 従来の移動体通信システムにおける、 各基地局への制御用スロ ッ ト割当処理の開始夕イ ミ ング決定の方法の例として、 特開平 8— 1 9 1 4 7 7号公報に開示された技術がある。 この技術では、 複数の無線基 地局をグループ分けし、 異なるグループに所属する複数の基地局に並列 的に制御用スロ ッ トの割当て処理を実行させる。 各グループ内では、 口 一力ル基地局番号に従って順次に制御用スロッ 卜の割当処理が実行され 、 各基地局が一旦稼働状態に移行した後、 スロ ッ トの再割当処理を繰り 返すことによって、 最終的に他局との干渉のない制御用スロッ トを確保 する方法が開示されている。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、 端末 から基地局へ送信される周期情報の衝突の減少を実現し、 通信の干渉を 出来る限り抑えられる基地局および端末を得ることを目的とする。 発明の開示
この発明に係る基地局は、 端末から基地局へ周期的に送信される周期 情報を受信する受信部と、 周期情報の受信タイ .ミ ングに対し、 可変な時 間オフセッ トを算出して付加する周期処理部を備えたものである。
このことによって、 端末から基地局へ送信される周期情報の衝突の減 少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えられる。
この発明に係る端末は、 基地局から指定された基準周期に可変な時間 オフセッ トを付加し、 送信夕イ ミ ングを決定する周期処理部と、 周期処 理部によ り決定された送信タイ ミ ングに基づいて、 周期的に送信される 周期情報を基地局へ送信する送信部とを備えたものである。
このことによって、 端末から基地局へ送信される周期情報の衝突の減 少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えられる。
この発明に係る基地局は、 周期の長短によって分類された複数の基準 周期の組から、 1つの組を端末に対して割り当て、 端末から受信した周 期情報に基づいて、 割り当てられた組の中から周期情報報告周期を選択 する周期処理部と、 選択された周期情報報告周期を端末に送信する送信 部とを備えたものである。
このこと（こよって、 限られたビヅ ト数の中で周期を変更できる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 H S D P Aをサポー トする W— C D M Aシステムの基地局 と端末との間のチャネル構成図である。
第 2図は、 H S— D P C C Hで送信されるフレームのフォーマツ トを 示す図である。
第 3図は、 この発明の実施の形態 1 による基地局の構成を示す図であ る。
第 4図は、 この発明の実施の形態 1 による移動局の構成を示す図であ る。 第 5図は、 H S D P Aによる通信処理における品質情報報告周期の例 を示すタイムチャー トである。
第 6図は、 H S D P Aによる通信処理における品質情報報告周期にォ フセッ トを追加した場合のタイムチャー トである。
第 7図は、 この発明の実施の形態 1 による、 送信タイ ミ ングの決定処 理のフ口一チャー トである。
第 8図は、 H S D P Aによる通信処理における品質情報の送信タイ ミ ングの例を示すタイムチャー トである。
第 9図は、 実施の形態 2 による、 オフセッ トに限界値を設けて送信夕 ィ ミ ングを算出する処理のフローチャー トである。
第 1 0図は、 実施の形態 2の変形例による、 正規乱数を利用してオフ セ ヅ トを算出する処理のフ ローチャー トである。
第 1 1図は、 実施の形態 2の変形例による、 S F Nを利用して、 擬似 乱数発生用のカウン夕を取得する処理のフ口一チャートである。
第 1 2図は、 実施の形態 2の変形例による、 上りスクランプリ ングコ ードを利用して、 擬似乱数発生用のカウン夕を取得する処理のフローチ ヤー トである。
第 1 3図は、 実施の形態 2の変形例による、 周期関数を利用してオフ セッ トを算出する処理のフ ローチャー トである。
第 1 4図は、 実施の形態 2 による、 端末と基地局間での、 品質情報、 および報告周期 kの通知のシーケンス図である。
第 1 5図は、 実施の形態 3 による、 報告周期 kの組と周期群の作り方 の例を示す図である。
第 1 6図は、 実施の形態 3 による、 各端末に対する報告周期の割り当 て方を説明する図である。
第 1 7図は、 実施の形態 3による、 基地局による端末に割り当てる報 告周期 kの組の決定処理のフローチャートである。
第 1 8図は、 実施の形態 3による、 基地局による報告周期 kの周期群 および報告周期 kの決定処理のフローチヤートである。
第 1 9図は、 実施の形態 3による、 端末と基地局間での、 報告周期 k の周期群、 組および報告周期 kの通知のシーケンス図である。
第 2 0図は、 実施の形態 3による周期群割当て処理のフローチヤ一ト である。
第 2 1図は、 実施の形態 5による移動局の構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をより詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態 1.
第 1図は、 H S D PAをサポートする W— CDMAシステムの基地局 と端末との間のチャネル構成図である。 図中、 B CH ( B r o a d c a s t C h a nn e l ) H S - S C CH (H i gh S p e e d S h a r e d C o n t r o l Ch a nn e l ) 、 および H S - D S C H (H i gh S p e e d D own l i nk S h r e d C h a nn e l ) は下りチャネルであり、 セル内の各端末に対して共通で利用 される。 H S—D P C CH (H i gh S e e d D e d i c a t e d P hy s i c a l C o n t r o l Ch a nn e l f o r H S - D S C H ) は上りチヤネルである。 また、 D P C H (D e d i c a t e d P h y s i c a l C h a nn e l ) は、 基地局と個々の端末 との通信のために個別に設定されるチャネルであり、 通信時には上り下 り両方に設定される。 D P CHは、 音声等のユーザデータ通信や上位レ ィャのシグナリ ングのために双方向で利用される。 なお、 基地局は、 シ ステムによっては無線通信の終端点となる基地局装置とそれを制御する ための基地局制御装置に分かれることがあるが、 ここでは両者を合わせ て基地局 1 0 1 と呼ぶ。
次に、 基地局 1 0 1と端末 1 0 0の通信処理の流れを簡単に説明する 基地局 1 0 1は、 セル内に存在する各端末に対して、 B CHによ り各 種情報を報知している。 B C Hで伝送されるフレームには、 S F N ( S y s t e m F r ame Numb e r )と呼ばれる基地局と端末間で 同期をとるためのカウン夕値が埋め込まれており、 セル内の全端末はこ の S F Nを受信している。
基地局 1 0 1は、 H S— D S CHを利用してセル内の端末 1 0 0に対 し、 パケッ トデ一夕を送信する。 このとき、 基地局 1 0 1は、 H S— S C CHを利用してバケツ ト制御情報を送信する。 このパケヅ ト制御情報 には、 H S— D S C Hを利用して送信するパケヅ トデータの復調に必要 な変調方式、 符号化率等を表す情報が含まれている。 セル内の各端末は これらの情報を受け取り、 自分宛てのものであれば、 受け取った制御情 報を利用してパケッ トデ一夕の復調を開始する。 また、 自分宛てのもの でない場合は無視する。 端末 1 00は、 —受け取つたパケッ トデータを復 調したら、 復調したデータの誤り検出を行う。 端末 1 0 0は、 デ一夕に 誤りがなければ、 H S— D P C C Hを利用して、 基地局 1 0 1に A C K を送信する。 データに誤りがある場合には、 NA CKを送信する。
また、 端末 1 0 0は、 基地局 1 0 1に対し H S— D P C C Hを利用し て、 下り回線の伝播状況に基づいて測定した品質情報 C Q Iを定期的に 送信する。 基地局 1 0 1は、 受け取った品質情報 C Q Iに基づいて、 変 調方式、 符号化率等を伝播状況に応じた最適な値に切り替える。
ここで、 H S— D P C CHで伝送されるフレームのフォーマツ トを第 2図に示す。 H S— D P C C Hは、 1回の送信に 3スロッ ト利用する。 図に示すように、 1スロ ッ トは A C K/N A C K送信用に利用され、 2 スロッ トは品質情報 C Q I送信用に利用される。 ただし、 これら 2つは 必ずしも同時に送信されるとは限らない。 両方あわせた 3スロ ヅ トをサ プフレームと呼ぶ。 1 フレームは 1 5スロッ ト存在するので、 1 フレー ム内には 5サブフレームが配置される。
次に、 基地局 1 0 1 内部の動作について説明する。 第 3図は、 この発 明の実施の形態 1 による基地局 1 0 1の構成を示す図である。 第 3図を 用いて、 基地局 1 0 1のデータ送信時の動作について説明する。
3 1^カゥン夕 2 0 0は、 B C Hを利用して送信される同期用の力ゥ ン夕値をカウン トする。 カウン夕は 1 フレームを送信するたびにカウン トアップされ、 2 フレームごとに B C Hを利用して送信される。 HA R Q (H b r i d Au t o m a t i c R e p e a t R e q u e s t ) 処理部 2 0 1は、 H S— D S C Hを利用して送信されるパケッ トデ 一夕、 および H S— S C C Hで送信されるパケッ トデ一夕の復調情報を 生成する。 これらの各チャネルによって送信されるデータは、 変調部 2 0 2において、 チヤネライゼーシヨンコ一 ド発生器 2 0 3、 およびスク ランプリ ングコ一 ド発生器 2 0 4から出力されたコー ドによって変調さ れる。 周波数変換部 2 0 5は、 変調部 2 0 2で変調されたデ一夕信号の 周波数を、 搬送可能な値にまで上げる。 電力増幅部 2 0 6は、 搬送可能 な周波数に変換された信号の電力を所望の電力まで増幅させる。 電力増 幅されたデータ信号は、 アンテナ 2 0 7 を介して送信される。
次に、 基地局 1 0 1のデータ受信時の動作について説明する。 アンテ ナ 2 0 7 (受信部、 送信部） を介して端末等からの信号が受信されると 、 低雑音増幅部 2 0 8 において微弱な信号の増幅が行われる。 周波数変 換部 2 0 9 においては、 増幅された信号の周波数を下げる処理が行われ る。 チヤネライゼ一シヨンコー ド発生器 2 1 1、 およびスクランブリ ン グコー ド発生器 2 1 0では、 送信元の端末で変調に使われたものと同一 のコー ドが生成される。 復調部 2 1 2においては、 チヤネライゼーショ ンコー ド発生器 2 1 1、 およびスクランプリ ングコー ド発生器 2 1 0で 生成されたコ一ドを用いて逆拡散および合成を行い、 信号を各チャネル に分離する。 分離された各チャネルのうち、 H S—D P C C Hに載せら れた H S D P Aの制御情報は、 復号化部 2 1 3で復号される。 応答信号 判定部 2 1 4では、 復号された H S D P Aの制御情報のうち、 端末 1 0 0から送信されたパケツ トが正常に受信できているかどうかを表す信号
(A C Kまたは NA C K) を判定し、 判定結果に基づいて H AR Q処理 部 2 0 1に対し、 パケッ ト再送が必要かどうかを通知する。 また、 品質 情報判定部 2 1 5においては、 H S D P Aの制御情報のうち、 端末 1 0 0から送信された品質情報 C Q Iが判定される。 変調 · 符号化選定部 2
1 6は、 品質情報判定部 2 1 5 における判定結果に基づいて、 次のパケ ッ 卜に必要な変調方式等を決定し、 各部に通知する。 これらの結果を用 いて HAR Q処理部 2 0 1は必要に応じた再送処理を行う。 品質情報周 期処理部 2 1 7 (周期処理部） は、 品質情報判定部 2 1 5による品質情 報判定結果に基づいて、 品質情報報告周期 k (基準周期） を決定する。 また、 品質情報周期処理部 2 1 7は、 後述する処理によって品質情報報 告周期 kに付加する時間オフセッ トを算出し、 品質情報 C Q Iの受信夕 イ ミ ングを算出する。 算出した受信タイ ミ ングは、 上位レイヤ （基地局 制御装置) へ通知され、 端末ごとに管理される。
復号化部 2 1 3は、 品質情報周期処理部 2 1 7が算出した受信タイ ミ ングに基づいて、 該当チャネル (H S - D P C C H) の信号から品質情 報 C Q Iを復号する。 すなわち、 復号化部 2 1 3は品質情報報告周期 k に時間オフセッ トが負荷された受信タイ ミ ングに従って、 この受信タイ ミ ングで受信された信号を該当端末の品質情報 C Q Γとして復号する。 以上のように処理することによ り、 基地局 1 0 1は、 品質情報の報告 周期が実質的に可変となっても品質情報 C Q I を得ることができる。 次に、 移動局 1 0 0内部の動作について説明する。 第 4図は、 この発 明の実施の形態 1 による端末 1 0 0の内部構成を示す図である。 まず、 端末 1 0 0の送信時の動作について説明する。 H S— D P C C H処理部 3 0 0 よ り出力された H S— D P C C Hデ一夕 と、 他のチヤネルのデ一 夕とが変調部 3 0 1 においてチヤネライゼーシヨ ンコー ド発生器 3 0 2 、 スクランブリ ングコ一 ド発生器 3 0 3から生成されるコー ドを利用 し て変調される。 周波数変換部 3 0 4は、 変調されたデ一夕の周波数を搬 送可能な値にまで上げる。 電力増幅部 3 0 5は、 周波数変換されたデー 夕信号の電力を所望の電力に増幅する。 電力増幅された信号は、 アンテ ナ 3 0 6 (送信部） を介して送信される。
次に、 端末 1 0 0の受信時の動作について説明する。 アンテナ 3 0 6 を介して基地局 1 0 1からのデータを受信すると、 低雑音増幅部 3 0 7 において微弱な信号が増幅される。 周波数変換部 3 0 8においては、 周 波数が下げられる。 チヤネライゼ一シヨ ンコー ド発生器 3 1 1ヽ および スクランブリ ングコー ド発生器 3 1 0では、 基地局 1 0 1で変調に使わ れたものと同一のコードが生成される。 復調部 3 0 9においては、 チヤ ネライゼーシヨンコー ド発生器 3 1 1ヽ およびスクランプリ ングコー ド 発生器 3 1 0で生成されたコー ドを用いて、 逆拡散、 合成が行われ、 信 号は各チャネルに分離される。 分離された各チャネルのうち、 B C Hの 受信結果は、 S F Nカウン夕 3 1 2 に入力される。 S F Nカウン夕 3 1 2は、 受信したカウン夕値に基づいて基地局 1 0 1 と同期の取れた S F Nカウン夕を生成する。
H S - S C C Hの受信結果は、 復号器 3 1 3 に入力され、 自端末宛て の制御信号が取り出される。 復号器 3 1 3で取り出された制御信号から 、 H S— D S C Hによって送信された信号の復調のためのパラメ一夕が 取り出され、 復調部 3 0 9、 および復号器 3 1 4へセッ トされる。 これ らのパラメ一夕は、 基地局 1 0 1での変調時に使われた変調方式、 およ び符号化率等である。
H S - D S C Hの受信結果は、 復号器 3 1 4においてセッ トされた変 調方式、 および符号化率等のパラメ一夕に従って復号される。 H S— D S CHによって送信された信号の復号の結果、 エラ一が検出されない場 合には、 応答信号生成部 3 1 5において A C K信号が、 エラーが検出さ れた場合には N A C K信号が生成される。 また復号された H S— D S C Hのユーザデ一夕は上位レイヤへ渡される。
また、 伝播品質推定部 3 1 6においては、 復調部 3 0 9における受信 レベルに基づいて伝播路の状態が推定される。 品質情報信号生成部 3 1 7は、 推定された伝播路の状態に基づいて品質情報 C Q Iを生成する。 品質情報周期処理部 3 1 8 (周期処理部） は、 品質情報信号生成部 3 1 7に対し、 品質情報信号の送信タイ ミ ングを指示する。 品質情報周期処 理部 3 1 8が、 品質情報 C Q Iの送信を指示すると、 品質情報 C Q Iは H S -D P C C H処理部 3 0 0を介して送信される。 なお、 品質情報周 期処理部 3 1 8における送信タイ ミ ングの決定処理については後述する 背景技術に関連して述べたように、 品質情報 C Q Iは、 基地局から端 末に対して通知された周期で、 端末から基地局に送信される。 第 5図は 、 H S D P Aによる通信処理における品質情報報告周期の例を示す図で ある。 ここでは、 セル内の 4台の移動端末が品質情報 C Q Iを送信する 場合を示している。 サブフレーム番号は時間とともに更新される。 図に 示すように、 品質情報 C Q Iの報告周期 k ( C Q I F e e d b a c k c y c l e ) は、 送信開始位置から次の送信までの間を指す。 各端末の 品質情報送信開始時は基地局からの S F Nカウンタ値に基づいて端末ご とに決定される。 品質情報 C Q Iは、 周期 kが変更されるまで基準周期 kに基づく可変周期で送信される。 なお、 品質情報 C Q I値の詳細につ いては、 3 G P P T S 2 5 . 2 1 4 V 5 . 2 . 0、 6 A . 2章に 記載されている。
品質情報 C Q Iの報告周期 kが短すぎると、 通信の干渉を増大させる ことになる。 逆に、 周期 kが長すぎると、 品質情報が古くなる。 品質情 報が古くなると、 実際の伝播状態と一致しなくなり、 基地局側で最適な 変調方式および符号化率等が設定出来なくなる。 よって、 H S— D S C H上のパケッ トデ一夕の復号エラーが引き起こされるおそれがある。 そ こで、 基地局によ り伝播状態の変化に応じて適切な周期 kを設定し、 各 端末に通知するようになつている。
次に、 実施の形態 1 による、 品質情報 C Q Iの送信タイ ミ ング決定方 法について説明する。 実施の形態 1では、 端末ごとに設定されたァルゴ リズムに従ってオフセッ トを算出し、 品質情報報告周期 kにそのオフセ ッ ト値を追加する。 これによ り送信タイ ミ ングにゆらぎを与え、 衝突に よる干渉を回避する。
第 6図は、 H S D P Aによる通信処理における品質情報報告周期にォ フセッ トを追加した場合の例を示す図である。 各端末に設定されたァル ゴリズムによ りオフセッ トを算出し、 元の周期による送信タイ ミ ングに 各オフセッ トを加算して、 この結果得られた新たな夕ィ ミ ングで品質情 報を通知している o
次に、 第 7図を用いて送信夕イ ミ ング決定処理を説明する。 第 7図は 、 品質情報周期処理部 3 1 8による送信タイ ミ ング決定処理のフローチ ヤートである。 まず、 品質情報周期処理部 3 1 8は、 始めて乱数を利用 するかどうかをチェヅクする （ステップ S T 1 0 0 ) 。 ステップ S T 1 0 0で初めて乱数を利用すると判定された場合は、 品質情報周期処理部 3 1 8は乱数の初期化をする (ステヅプ S T 1 0 1 ) 。
ステ ヅプ S T 1 0 0で乱数の利用が初めてではないと判定された場合 は、 品質情報周期処理部 3 1 8は乱数を発生させる （ステップ S T 1 0 5 ) o ここで発生させる乱数は、 周期 kよ り も小さい値であり、 通常は kの 1 / 2以下である。 ここでは、 例として 0〜 k / 4 も しくは k / 8 を使用するが、 周期報告に支障のない周期とすることができれば、 乱数 の発生範囲はどのような値でもよい。
次に、 品質情報周期処理部 3 1 8は、 ステップ S T 1 0 5で得られた 乱数をオフセッ 卜 として元の送信タイ ミ ングに加え、 新たな送信タイ ミ ングを得る （ステップ S T 1 0 7 ) 。 これによ り、 送信報告周期が大き く変わらない範囲で送信タイ ミ ングをずらすことが出来る。
このように、 端末 1 0 0が品質情報周期処理部 3 1 8 によ り乱数を利 用してオフセッ トを算出し、 得られたオフセッ ト値を基地局 1 0 1 に通 知すると共に、 得られたオフセッ ト値を品質情報の送受信周期に付加す るようにしたので、 端末 1 0 0から基地局 1 0 1へ送信される品質情報 の衝突の減少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えられるという効果 がある。
なお、 上述の説明では、 オフセッ トの算出を端末 1 0 0の品質情報周 期処理部 3 1 8が行い、 このオフセッ トに基づいた周期報告を基地局 1 0 1へ送信するが、 基地局 1 0 1でオフセヅ ト値を上述のように算出し 、 端末 1 0 0へ送信するようにしてもよい。 この場合、 品質情報周期処 理部 2 1 7は、 変調部 2 0 2やアンテナ 2 0 7を介して、 算出したオフ セヅ ト値を毎回端末 1 0 0へ送信する。 ただし、 端末 1 0 0側でもオフ セッ ト値を算出している場合で、 算出されるオフセッ ト値が同系列で同 期している場合には、 オフセッ ト値を送信しなく ともよい。 実施の形態 2.
実施の形態 2は、 実施の形態 1 と異なるオフセ ヅ ト値の決定方法を用 いる。 乱数の生成方法は、 公知のさまざまな乱数生成方法を使用するこ とができるが、 生成される乱数の上限値が高い場合、 品質情報の送信は 、 例えば第 8図に示すような送信タイ ミ ングとなる。 図中、 端末 1は送 信タイ ミ ングにオフセヅ トを加算しない場合である。 端末 2については オフセッ トを加算した結果、 報告の間隔が短くなりすぎてしまっている 。 また、 端末 3については、 オフセッ トを加算した結果、 報告の間隔が 離れすぎてしまっている。
そこで、 周期報告が所定期間内に必ずあることを保証するために、 乱 数が所望の範囲内で生成されない場合には、 オフセヅ ト値に限界値 k— l i m i tを設定し、 適切な範囲のオフセヅ トを算出するようにするこ とができる。
第 9図は、 オフセッ トに限界値を設けて算出する処理のフ口一チヤ一 トである。 ここでは、 オフセッ トの算出は、 端末 1 0 0の品質情報周期 処理部 3 1 8が行い、 得られた結果を基地局 1 0 1に報告するが、 逆に 基地局 1 0 1がオフセッ トを算出して端末 1 0 0に報告するようにして もよい。 また、 オフセッ トの算出に乱数を利用するが、 乱数発生方法と しては線形合同法を用いてもよいしその他の方法でもよい。
まず、 品質情報周期処理部 3 1 8は、 初めて乱数を利用するかどうか をチェックする （ステップ S T 1 0 0 ) 。 ステップ S T 1 0 0で初めて 乱数を利用すると判定された場合は、 乱数の初期化をし、 k— 1 i m i t値を計算する （ステップ S T 1 0 1、 ステップ S T 1 0 2 ) 。 ここで 、 ステップ S T 1 0 2においては、 k 1 i m i t値は例えば周期 kの 1 / 4程度の値を設定することによ り、 最悪の場合においても周期 kの 半周期を越えない範囲とすることが出来る。
ステップ S T 1 0 0で乱数の利用が初めてではないと判定された場合 は、 周期 kが新規に与えられたものか、 または変更されているかどうか を判定する （ステップ S T 1 0 3 ) 。 ステップ S T 1 0 3で、 周期 kが 新規または変更されていると判定された場合には、 ステップ S T 1 0 2 で k— 1 i mi t値を計算する。
また、 ステップ S T 1 0 3において、 周期 kが新規または変更されて いないと判断された場合には、 復調部 3 0 9から受け取った干渉量の情 報に基づいて、 干渉量の偏りの程度を判定する （ステップ S T 1 04 ) 。 ステップ S T 1 04で干渉量の偏りが少ないと判断されれば、 ステツ プ S T 1 0 2で k— 1 imi t値を計算する。 干渉量が少なければ、 k — 1 i m i t値を周期 kの 1/8程度にすることでゆらぎの量を必要最 小限に押さえることができる。
ステップ S T 1 04で干渉量の偏りが多いと判断された場合には、 乱 数を発生させて取得する （ステップ S T 1 0 5 ) 。 乱数を取得したら、 次に、 取得した乱数が k— 1 i m i t値を超えていないかどうか判断す る （ステップ S T 1 0 6 ) 。 ステップ S T 1 0 6で乱数が k— 1 i m i t値を超えていると判断された場合には、 ステップ S T 1 0 5に戻り、 再度乱数を発生させて取得する。
ステップ S T 1 0 6で乱数が k— 1 i m i t値を超えていないと判断 された場合には、 得られた乱数をオフセヅ ト として元の送信タイ ミ ング に加え、 新たな送信タイ ミ ングを得る （ステップ S T 1 0 7 ) 。 これに よ り、 送信報告周期が大きく変わらない範囲で送信タイ ミ ングをずらす ことが出来る。
このように、 端末 1 0 0が品質情報周期処理部 3 1 8によ り乱数を利 用してオフセッ トを算出し、 得られたオフセッ ト値を基地局 1 0 1 に通 知すると共に、 得られたオフセッ ト値を品質情報の送受信周期に付加す るようにしたので、 端末 1 0 0から基地局 1 0 1へ送信される品質情報 の衝突の減少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えられるという効果 がある。
また、 求めるオフセッ ト値に限界値を設定するようにしたので、 極端 に周期が短く なりすぎたり、 あるいは長く なりすぎたりすることを防く、 ことができる。
また、 乱数の発生に、 第 1 0図に示すような正規乱数を用いてもよい
。 図において、 横軸はオフセッ ト量として用いられる乱数値であ り、 縦 軸はその発生確率を示している。 正規乱数は、 発生分布が正規分布 N ( m , び 2 ) になってお り、 平均 mが一番発生しやすく端にい く に従って 発生確率が下がる。 このため、 標準偏差びの値を制御することによ り乱 数のと り得る範囲を指定することができる。 例えば、 ゆらぎの程度をよ り大き く したい場合は標準偏差びを大き く指定し、 ゆらぎの程度を小さ く したい場合は標準偏差びを小さ く指定すればよい。
このように、 オフセッ ト算出に正規乱数を用いることによ り、 標準偏 差 σの値を変えることで、 算出されるオフセッ ト値の範囲を調節できる なお、 端末 1 0 0 と基地局 1 0 1の間では、 品質情報 C Q Iの送信夕 イ ミ ングと受信タイ ミ ングを同期させる必要がある。 上述のよう に、 乱 数によってゆら ぎのあるオフセヅ トを発生させた場合、 端末 1 0 0は、 算出した乱数を品質情報 C Q I送信の度に基地局 1 0 1 に通知する必要 がある。 しかし、 報告周期の最小単位である 1サブフレームが 2 m sで あることを考慮すると、 乱数の通知は、 物理レイヤにおいて信号を直接 フレームに埋め込むことによ り行う必要がある。 これは、 ユーザのデー 夕以外に、 シグナリ ング用の余分なビッ トを常につけることになり、 通 信の無駄を生じる。
この問題を解決するため、 オフセヅ トの算出アルゴリズムに乱数では なく擬似乱数を利用してもよい。 この方法を用いれば、 基地局と端末で 同じ系列の擬似乱数のァルゴリズムを実装することによ り、 端末と基地 局間で乱数を発生するたびに同期を取る必要がないという利点がある。 擬似乱数発生に利用するカウン夕値と しては、 基地局と端末において 同期が取れているものが望ましい。 第 1 1図は、 S F Nに基づく値を力 ゥン夕値として利用する場合のフローチャー トを示す。 以下のオフセ ヅ ト算出処理は、 端末 1 0 0の品質情報周期処理部 3 1 8 と、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7において同様に行う。
まず、 S F N値を読み取る （ステップ S T 2 0 0 ) 。 ただし、 このま まではセル内におけるすべての端末において同一の S F N値になるため 、 端末に固有の端末 I D値を加える （スチップ S T 2 0 1 ) 。 さらに、 カウンタ値が指定された範囲の値になるように限定して最終的なカウン 夕値を得る （ステップ S T 2 0 2 ) 。 次に、 元の送信タイ ミ ングにこの 値を加えて送受信夕ィ ミ ングを得る （ステップ S T 2 0 4 ) 。
このように、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7 と端末 1 0 0 の品質情報周期処理部 3 1 8が、 同じアルゴリズムを用いて発生させた 擬似乱数を利用してオフセッ ト値を算出するようにしたので、 オフセ ヅ ト値の通知を行う必要がなく、 通信量を削減することができる。
また、 擬似乱数を発生する際に、 基地局 1 0 1 と端末 1 0 0で同期の 取れたカウン夕値として、 S F Nを利用するようにしたので、 カウンタ 値の通知を行う必要がない。
擬似乱数発生に利用するカウン夕値として、 上りスクランブリ ングコ — ドを利用してもよい。 上りスクランプリ ングコー ドは、 特定の基地局 と端末の組で同期の取れた同一コードが利用されている。 さらに、 端末 を区別するためにセル内の端末ごとに値が異なっていることから、 擬似 乱数発生に利用する力ゥン夕値と して望ま しい。 第 1 2図に、 上りスク ランプリ ングコー ドを利用して、 擬似乱数発生用のカウン夕を取得する 処理のフローチャートを示す。 以下の処理は、 端末 1 0 0の品質情報周 期処理部 3 1 8 と、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7において 同様に行う。
まず、 スクランブリ ングコー ドを読み取る夕ィ ミ ングを決定する (ス テツプ S T 3 0 0 ) 。 次に、 決定されたタイ ミ ングでスクランプリ ング コー ドを読み取る （ステップ S T 3 0 1 ) 。 次に、 カウン夕値が指定さ れた範囲の値になるように限定して最終的なカウン夕値を得る （ステヅ プ S T 3 0 2 ) 。 次に、 元の送信タイ ミ ングにこの値を加えて送受信夕 イ ミ ングを得る (ステップ S T 3 0 3 ) o
このように、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7 と端末 1 0 0 の品質情報周期処理部 3 1 8は、 擬似乱数を発生する際に、 基地局 1 0 1 と端末 1 0 0で同期の取れた力ゥン夕値として、 スクランプリ ングコ 一ドを利用するようにしたので、 力ゥン夕値の通知を行う必要がない。
また、 オフセッ ト算出のアルゴリズムに乱数ではなく周期関数を利用 してもよい。 この方法を用いると、 基地局 1 0 1から端末 1 0 0に初期 値を与えれば、 その後は毎回カウン夕値を送らなくても基地局 1 0 1 と 端末間 1 0 0で同じカウン夕値を発生させることができ、 シグナリ ング を簡易化することができる。 第 1 3図に、 周期関数を利用してオフセ ヅ トを算出する処理のフローチャー トを示す。 以下の処理は、 端末 1 0 0 の品質情報周期処理部 3 1 8 と、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7 において同様に行う。 ただし、 初期値は、 基地局 1 0 1から端末 1 0 0 に通知される。 まず、 力ゥン夕の初期状態をチェヅクする （ステップ S T 40 0 ) 。 判断の結果、 初期化されていなかった場合は、 初期値を取得する （ステ ヅプ S T 40 1 ) 。 その後、 カウンタ値を 1増加する （ステップ S T 4 0 2 ) o ステップ S T 40 0でカウンタが初期化されていると判断され た場合は、 ステップ S T 4 0 2でカウン夕値を 1増加する。 次に、 力ゥ ン夕値を求めるォフセヅ トの範囲の値で剰余演算し、 剰余の値を取得す る (ステ ップ S T 40 3 ) o 次に、 元の送信タイ ミ ングにこの値を加え て送受信タイ ミ ングを得る (ステップ S T 404) 。 このように、 求め るオフセッ トの範囲でカウン夕値を割って剰余を得ることによ り、 限界 値を超えたオフセ ヅ ト量が算出されることがない。
ここで、 報告周期 kの値、 および、 オフセッ ト算出に周期関数を用い る場合の初期値を通知するシーケンスを第 1 4図に示す。 図中、 基地局 装置は、 基地局内で無線通信の終端点として端末と通信を行う部分を指 し、 基地局制御装置は、 基地局内で基地局装置を制御するための処理部 を指す。
まず、 （ 1 ) 周期関数を用いる場合には、 基地局制御装置よ り端末に 対し、 基地局装置経由で初期値が通知される。 なお、 （ 1 ) は、 初期値 が必要となる場合のみ追加されるシーケンスである。 次に、 （ 2 ) 端末 から基地局装置へ周期的に品質報告が通知される。 端末からの品質報告 によ り、 報告周期 kの値に変更が必要な場合は、 （ 3 ) 基地局から基地 局制御装置に対して報告周期 kの値の変更要求が通知される。 （ 4) 基 地局制御装置が報告周期 kの値を決定して、 基地局経由で端末に通知す o
このように、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7と端末 1 0 0 の品質情報周期処理部 3 1 8が、 同じ周期関数を用いてオフセッ ト値を 算出するようにしたので、 墓地局 1 0 1と端末 1 0 0間で初期値の通知 さえ行えば、 オフセッ ト値を毎回通知する必要はないという効果がある
実施の形態 3.
実施の形態 3では、 品質情報の報告周期 kの組を複数準備し、 それそ れの組を kの値によつて複数の周期群に分類する。 セル内の各端末に対 して周期群を指定し、 指定した群に属する kの組を割り当てる。 これに よ り各端末の報告周期 kの選択肢が増えるので、 衝突を回避することが できる。
品質情報の報告周期は、 伝播品質が良好で変化が少ない場合には長間 隔でよ く、 一方、 伝播品質の変化が激しい場合は短い間隔にする必要が ある。 特に、 ソフ トハン ドオーバ状態においては変化が激しいため短い 間隔での品質情報 C Q Iの報告が必要になる。
第 1 5図は、 実施の形態 3における報告周期 kの組と周期群の作り方 の例を示すものである。 図に示すように、 # 1から # 9までの報告周期 kの組は、 周期の長短によって、 3つの周期群に分類される。
と り得る kの値の組が従来のように k二 { 0 , 1 ， 5 , 1 0 , 2 0 , 4 0 , 8 0 } の 1種類しかない場合、 短い周期 k (例えば一桁の値） と して選択可能なものは { 1 , 5 } の 2つしかない。 短い報告周期 kが必 要な場合に、. 例えば図中の # 1 ( k二 { 0， 1， 2， 4 , 6 , 8， 1 0 } ) のように、 小さな値の kのみからなる組の中から選択するようにす れば、 よ り細かい分解能で報告周期 kを設定することができる。 逆に、 長い報告周期 kでよい場合には、 例えば # 7 ( k二 { 0 , 2 0 , 4 0 , 8 0 , 1 2 0 , 1 6 0 , 2 0 0 } ) のように大きな報告周期 kの組の中 から kを設定するようにすればよい。
また、 各端末に対して、 異なった kの組を割り当てることによって、 品質情報報告の衝突を減らす効果がある。 第 1 6図にこの場合の例を示 す。 図に示すように、 端末 1には kの組として # 1 ( k二 {0 , 1 , 2 , 4， 6， 8 , 1 0} ) を割り当て、 端末 2に対しては # 2 ( k = { 0 ， 1 , 3 , 5， 7， 9 , 1 0} ) を割り当てる。 このように、 それそれ の組の間で、 kの値が若干ずれるように設定されていると、 各端末にお いて、 それぞれ t l， t 2のタイ ミ ングで kの値を切り替えても、 端末 間での衝突が発生しにくい。
第 1 7図に、 この発明の実施の形態 3による基地局 1 0 1の品質情報 周期処理部 2 1 7による端末に割り当てる報告周期 kの組の決定方法の フローチャー トを示す。 まず、 現在設定されている周期群に属する各組 について、 各端末への割り当て状況を得る （ステップ S T 5 0 0 ) 。
次に、 ステップ S T 5 0 0で得られた結果を基に、 最も割り当て回数 が小さい組を選択する （ステップ S T 5 0 1 ) 。 割り当て回数が最も小 さい組が複数存在する場合には、 乱数を発生させることによ り 1つを選 択する （ステップ S T 5 0 2、 ステップ S T 5 0 3 ) 。
次に、 選択した組の使用回数を 1加算し、 割り当て状況を更新する （ ステップ S T 5 0 4 ) 。 次に、 目的の端末に対し、 決定した kの組を通 知する (ステップ S T 5 0 5 ) o このようにして、 端末に割り当てる k の組が決定される。
kの周期群は、 端末から報告される品質情報の内容や後述する他の条 件等によって、 適切な周期群に変更される。 第 1 8図に、 実施の形態 3 による基地局 1 0 1による kの周期群および kの決定方法のフローチヤ 一トを示す。
基地局 1 0 1は、 各端末からの品質情報報告を受信し、 保管する （ス テツプ S T 6 0 0 ) 。 次に、 以前受信した品質情報と最新の品質情報と の差分を取り変化を調べる （ステップ S T 6 0 1 ) 。 次に、 品質情報の 変化の程度を確認する （ステップ S T 6 0 2 ) 。 変化がない場合はその まま変更を行わずに終了する。
一方、 小さな変化がある場合は、 現在設定されている kの組の中から よ り大きい kの値を選択する (ステップ S T 6 04 ) 。 ステップ S T 6 04で選択する周期 kの条件に合う ものが、 kの組の中で 1つだけしか ない場合には、 kの周期群を 1段階大きいものに変更する (ステップ S T 6 0 5ヽ ステップ S T 6 0 6 ) 。 周期群を変更した場合には、 第 1 7 図で示した処理によって、 kの組を決定する。
ステップ S T 6 04で選択できる kが、 現在設定されている組に 2つ 以上ある場合には、 当該組の中から新たな周期 kを選択する。
また、 ステップ S T 6 0 2で、 品質情報に大きな変化があると判断さ れた場合には、 kの組の中から、 1つ小さい周期の kを選択する （ステ ップ S T 6 0 7 ) 。
ステップ S T 6 0 7において、 kの組の中から選択した kの値が、 当 該 kの組に属する kの最大値の 1 / 5以下である場合には、 kの周期群 を小さいものに変更する （ステップ S T 6 0 8、 ステップ S T 6 0 9 ) 。 周期群を変更した場合には、 第 1 7図で示した処理によって、 kの組 を決定する o
ステップ S T 6 0 7で選択された kの値が当該 kの組に属する kの最 大値の 1/5よ り も大きい場合は、 当該組のなかから新たな周期 kを選 択する。
基地局 1 0 1は、 選択された新たな報告周期 kを目的の端末へ通知す る。 さらに周期群に変更がある場合には新たな周期群も合わせて通知す る （ステップ S T 6 1 0 ) 。
第 1 9図に、 kの周期群、 組および値を変更する際のシーケンスを示 す。 図中、 基地局装置は、 基地局内で無線通信の終端点として端末と通 信を行う部分を指し、 基地局制御装置は、 基地局装置を制御するための 処理部を指す。 まず、 （ 1 ) 端末から基地局装置へ周期的に品質報告が 通知される。 基地局装置は、 （ 2 ) 端末から通知された品質報告に基づ いて、 報告周期 kの変更が必要であると判断した場合には、 基地局制御 装置に対して kの値の変更要求を通知する。
も し、 （ 3 ) kの周期群も変更する必要がある場合には、 基地局制御 装置は kの周期群を決定して、 基地局装置経由で端末に通知する。 さら に、 （ 4 ) 基地局制御装置は kの組も決定して、 基地局経由で端末に通 知する。 最後に、 （ 5 ) 基地局制御装置は、 変更後の kの値を基地局装 置経由で端末に対して通知する。
変更指示の通知を受けた端末は、 基地局よ り指定されている kの周期 群の中の kの組を選択し、 kの値を参照可能な状態とする。 その後、 限 定されたビッ ト数のシグナリ ング値を元に参照可能な kの組の中から実 際に利用する kの値を読み出し、 指定された周期 kの組に属する報告周 期 kを設定する。
以上のように、 この実施の形態 3 によれば、 周期の長短によ り分類し た報告周期 kの組を複数設け、 各組を周期群に分類した。 基地局 1 0 1 は、 端末 1 0 0から通知された品質情報に基づいて端末 1 0 0 に通知す る kの周期群、 組および周期 kを切り替えるようにしたので、 同じ周期 群を利用する端末間であっても品質情報報告の衝突を減らすことができ る。
一般に、 パラメ一夕指定時のシグナリ ングに用いることができる ビヅ ト数は、 シグナリ ング時の転送量削減のため限定したビッ ト数となって いる。 実施の形態 3では、 報告周期 kの組を複数用意することによ り、 限られたビッ ト数で、 よ り多くの種類の kを指定することができる。 なお、 端末 1 0 0 に割り当てる周期群の決定は、 端末 1 0 0の品質情 報以外の基準に基づいて行ってもよい。
例えば、 基地局 1 0 1は、 端末 1 0 0と基地局 1 0 1との距離に応じ て、 端末 1 0 0に割り当てる周期群を決定してもよい。
第 2 0図は、 局側の装置で実行される周期群の割り当て処理のフロー チャー トである。 この処理は、 基地局 1 0 1または基地局制御装置単独 で行ってもよいし、 基地局 1 0 1および基地局制御装置の両者で行う よ うにしてもよい。
まず、 局側装置 （基地局 1 0 1および基地局制御装置） は基地局 1 0 1と端末 1 0 0との距離 Dを調査する （ステップ S T 7 0 0 ) 。 次に、 局側装置は予め決められた距離 T h l , T h 2と比較することによ り、 距離 Dが短距離、 中距離、 遠距離のいずれであるかを判断する （ステツ プ S T 7 0 1 ) 。
端末 1 0 0までの距離が遠距離 （ T h 1 < D ) と判断されたときは、 例えば、 端末 1 0 0が基地局 1 0 1のセルエッジにある場合である。 こ の場合には、 基地局 1 0 1は、 端末 1 0 0に短い周期で周期報告を行わ せるために、 短周期群を端末 1 00に対して割り当てる （ステップ S T 7 0 2 ) 。
一方、 端末 1 0 0までの距離が中距離 （ T h 2 < D≤ T h 1 ) と判断 されたときは、 基地局 1 0 1は端末 1 0 0に中周期群を割り当てる （ス テツプ S T 70 3 ) 。 また、 端末 1 0 0までの距離が短距離と判断され たときは、 端末 1 0 0に長周期群を割り当てる （ステップ S T 7 04 ) 周期群を割り当てたら、 第 1 7図で示した手順に従って、 割り当てら れた周期群に属する報告周期の組の中から 1つの組を割り当てる。 さら に、 その組に含まれる複数の周期の中から 1つの周期 kを選択し、 端末 1 0 0に割り当てる （ステップ S T 7 0 5 ) このように、 端末への周期群の割り当てを、 基地局からの距離に基づ いて行うことによ り、 比較的通信の品質が悪くなりやすい遠距離の場合 や品質が良い近距離の場合の報告周期を適切に割り当てることができる なお、 端末 1 0 0の位置を測定する方法としては、 端末 1 0 0が G P S ( G l o b a l P o s i t i o n i n g S y s t e m) 受信機を 備えている場合には、 G P S衛星からの電波に基づいて位置を特定する 方法を採用してもよい。 また、 基地局 1 0 1から端末 1 0 0に発信され る電波に基づいて位置を特定してもよい。
また、 端末 1 0 0が複数の基地局から信号を受信し、 これら複数の信 号に基づいて各基地局までの距離を判別するようにしてもよい。 例えば 、 端末 1 0 0はソフ トハン ドオーバをする場合に準じて、 複数の基地局 から近づく電波状態が互いに同品質であった場合には、 自端末がセルェ ッジ、 すなわち遠距離にいると判断することができる。 また、 基地局 1 0 1が端末 1 0 0からの送信信号の電波強度や信号対雑音比などを基に 距離を判断してもよい。
また、 端末 1 0 0 に割り当てる周期群を端末の移動速度に応じて決定 してもよい。 例えば、 端末 1 0 0の移動速度が速い場合には、 基地局 1 0 1は短周期群に属する報告周期の組 # 1〜 3のいずれか 1つの組を、 端末 1 0 0に割り当てる。 一方、 移動速度が中程度の場合には、 中周期 群の組を割り当て、 低速度の場合には長周期群の組を割り当てる。
端末の移動速度を測定する方法としては、 基地局 1 0 1 からの信号の ドヅブラーシフ トを端末側で計測する方法や、 端末 1 0 0 に備えられた G P S受信機の位置情報を連続して計測し、 移動座標に基づいて移動速 度を算出する方法等がある。 また、 自動車に取り付けられた端末の場合 には、 自動車に搭載された速度計から速度情報を取得し、 基地局 1 0 1 へ送信するようにしてもよい。 その他、 速度の計測については、 どのよ うな測定方法や方法を用いてもよい。
また、 間欠受信等で利用される着信群が決められている場合、 基地局
1 0 1は端末 1 0 0の属する着信群に従って周期群を定め、 その周期群 から報告周期の組を選択してもよい。
また、 W— C D M Aにおいては、 各チャネルのキャリアは 1つしかな いが、 次世代の通信方式である 0 F D M ( O r t h o o n a l F r e q u e n c y D i v i s i o n Mu l t i p l e x i n g) 方式 を用いる場合には、 1つのチャネルに複数のサブキャリアが割り当てら れる。 その場合、 サブキャ リアごとにそれぞれの品質報告が求められる ため、 端末 1 0 0は各サブキヤリァの品質を測定し、 基地局 1 0 1 に測 定した品質を報告する。 局側装置は、 各サブキャ リアの品質変化の速度 に基づき、 品質変化の早いサブチャネルには短周期群に属する組を割り 当て、 変化の早さが中程度のサブチャネルには中周期群の組を、 また変 化の遅いサブチャネルに対しては長周期群に属する組を割り当てるよう にしてもよい。
また、 端末 1 0 0が複数のチャネルを持つ場合、 各チャネルの許容遅 延量に応じて周期群を割り当ててもよい。 すなわち、 基地局 1 0 1は、' そのチヤネルの許容遅延量が小さい場合にはそのチャネルに対して短周 期群に属する組を割り当て、 許容遅延量が大きい場合には、 そのチヤネ ルに長周期群の組を割り当てる。 このとき、 許容遅延に基づく割り当て を端末 1 0 0を単位として行うこともできる。 例えば、 端末 1 0 0のチ ャネルの中で最も許容遅延量が少ないチャネルや、 最も優先度の高いチ ャネル等代表的なチヤネルに基づいて、 端末 1 0 0に割り当てるチヤネ ルを決定してもよい。
なお、 上述した様々な周期群割り当て方法は、 第 2 0図に示した処理 において、 ステップ S T 7 0 0で各方法に対応した決定基準 （端末の移 動速度等） を調査し、 ステップ S T 7 0 1 における各方法に対応した判 定処理の結果に基づいてステップ S T 7 0 2〜ステップ S T 7 0 4のい ずれかの割り当て処理を行う ことによ り実現される。 実施の形態 4 .
実施の形態 1〜 3では、 品質情報 C Q Iの報告周期を様々な方法で決 定した。 実施の形態 4では、 同様の構成で、 品質情報以外の周期的に通 知が必要な情報の報告周期の決定を行う。
例えば、 基地局 1 0 1への周期的な報告が必要な例として、 端末 1 0 0のバッファ量が考えられる。 端末 1 0 0は、 実施の形態 1〜 3 と同様 の処理により決定された受信タイ ミ ングに従って、 端末 1 0 0のバヅフ ァ量を基地局 1 0 1 に通知してもよい。 基地局 1 0 1は、 決定された受 信タイ ミ ングで受信した信号から、 端末 1 0 0のバッファ量情報を取得 し復号する。
端末 1 0 0のバッファ量は、 送信しきれずにバッファに残っている端 末 1 0 0の送信デ一夕の量である。 バッファ量を周期的に報告するこ と によ り、 基地局 1 0 1では報告されたバッファ量に基づいて上り方向の 通信のスケジューリ ングを行う ことができる。 特に、 蓄積型のデ一夕送 信方法であるパケッ ト送信においては有効である。
また、 他の例として、 端末 1 0 0 に端末 1 0 0の移動速度を計測する 手段がある場合には、 実施の形態 1〜 3 と同様の処理に従って、 端末 1 0 0の移動速度を通知するようにしてもよい。
移動速度は伝播状況に影響を与えるため、 この情報を基地局 1 0 1 が 知ることによ り、 基地局側では適切な変調方式、 符号化レー ト等の選択 を行う ことができる。 また、 他の例として、 端末 1 0 0が GP S受信機を備える場合には、 G P S受信機で測定した端末 1 0 0の位置情報を基地局 1 0 1へ周期的 に送信してもよい。 端末 1 0 0の位置情報によ り、 セルとの伝播ロスを 推定できるため、 基地局 1 0 1は端末 1 0 0に対してビーム方向の决定 や初期の送信レベルの決定に利用することができる。
また、 端末 1 0 0で測定したブロ ックエラーレートを周期的に報告し てもよい。
さらに、 以上の例は W— C D M A方式における例であるが、 本発明は 、 他の通信方式における周期報告に対しても適用できる。 例えば、 CD MA 2 0 0 0 ( l xDV) や FDM (F r e q u e n c y D i v i s i o n Mu l t i p l e x i n g) 、 O F DMにも適用できる。 実施の形態 5.
実施の形態 1の第 3図および第 4図に示した基地局 1 0 1および端末 1 0 0の構成は一例であり、 他にも多様な構成の装置を使用することが できる。 特に、 基地局 1 0 1の品質情報周期処理部 2 1 7や端末 1 0 0 の品質情報周期処理部 3 1 8は、 専用回路だけでなく、 汎用のプロセ ッ サを用いて構成することができる。
汎用プロセッサは、 品質情報周期処理部 2 1 7 , 3 1 8だけでなく、 プログラムで処理可能な他の構成をも兼ねることができる。
また、 汎用プロセッサに変調部等の他の回路の動作をコン トロールさ せ、 基地局 1 0 1または端末 1 0 0の全体の動作を制御させることも可 能である。
第 2 1図は、 マイクロプロセ ッサュニヅ ト 3 1 9を用いた端末 1 0 0 の構成例を示す図である。 第 4図と同一の符号は、 同一または相当の要 素を表している。 第 2 1図に示した端末 1 0 0は、 複数の衛星から信号を受信する G P Sアンテナ 3 2 1 と、 G P Sアンテナ 3 2 1の受信信号に基づいて、 端 末 1 0 0の位置を特定する G P S受信機 3 2 0を備えている。
マイ クロプロセ ヅサュニヅ ト 3 1 9は、 G P S受信機 3 2 0からの位 置情報を用いて、 基地局 1 0 1からの距離や、 速度情報を生成すること ができる。
こ こでは、 実施の形態 1の処理は、 マイ クロプロセ ヅサュニッ ト 3 1 9 とマイ クロプロセッサュニッ ト 3 1 9の動作を制御するプログラムに よって実現することができる。 プログラムは、 コンピュー夕で読取可能 な記憶媒体から読み込むようにしてもよいし、 通信回線を介して送信す るようにしてもよい。
また、 例えば、 応答信号判定部 2 1 4や応答信号生成部 3 1 5のよう に、 高速な処理を行う必要がある構成要素には、 D S P ( D i g i t a 1 S i g n a l. P r o c e s s o r ) のような信号処理専用のプロ セッサを用いてもよい。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明に係る基地局は、 端末から基地局へ送信され る品質情報の衝突の減少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えるのに 適している。
以上のように、 この発明に係る端末は、 端末から基地局へ送信される 品質情報の衝突の減少を実現し、 通信の干渉を出来る限り抑えるのに適 している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 端末から基地局へ周期的に送信される周期情報を受信する受信部 と、
上記周期情報の受信タイ ミ ングに対し、 可変な時間オフセッ トを算出 して付加する周期処理部を備えた基地局。
2 . 周期処理部は、 端末の周期処理部と同一のアルゴリズムにより発 生させた擬似乱数を用いて時間オフセッ トを算出することを特徴とする 請求の範囲第 1項記載の基地局。
3 . 周期処理部は、 周期的な送信の基準周期に基づいて、 上記基準周 期に従って変化する限界値内で時間オフセッ トを決定し、 この時間オフ セッ トを用いて上記基準周期を調整することにより受信タイ ミ ングを変 更することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の基地局。 . 周期の長短によって分類された複数の基準周期の組から、 1つの 組を端末に対して割り当て、 上記端末から受信した周期情報に基づいて 、 上記割り当てられた組の中から周期情報報告周期を選択する周期処理 部と、
選択された周期情報報告周期を上記端末に送信する送信部とを備えた 基地局。
5 . 周期処理部は、 各端末から受信する周期情報の報告周期の組が重 複しないように、 各端末に対して周期情報報告周期の組を割り当てるこ とを特徴とする請求の範囲第 4項記載の基地局。
6 . 周期処理部は、 周期の長短によって分類された複数の報告周期群を 有し、 少なく とも 1つの報告周期群に対して複数の周期情報報告周期の 組を備えたことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の基地局。
7 . 基地局から指定された基準周期に可変な時間オフセヅ トを付加し 、 送信タイ ミングを決定する周期処理部と、
上記周期処理部により決定された送信タイ ミングに基づいて、 周期的 に送信される周期情報を上記基地局へ送信する送信部とを備えた端末。
8 . 基準周期は、 基地局から受信した周期であり、 送信部は、 制御情 報を送信するチャネルを用いて、 周期情報を送信することを特徴とする 請求の範囲第 7項記載の端末。
9 . 周期情報は、 基地局との通信状態を表す品質情報であり、 周期処 理部は、 上記品質情報を送信する度に時間オフセッ トを変更することを 特徴とする請求の範囲第 7項記載の端末。
1 0 . 周期処理部は、 時間オフセッ トの生成に乱数を用いることを特 徴とする請求の範囲第 7項記載の端末。
1 1 . 周期処理部は、 基地局側の周期処理部と同一系列の時間オフセ ヅ トを生成する関数に基づいて、 時間オフセッ トを生成することを特徴 とする請求の範囲第 7項記載の端末。
1 2 . 互いに異なる分解能を有する複数の報告周期の組から、 1つの 組を端末に対して割り当て、 上記端末から受信した周期報告に基づいて 、 上記割り当てられた組の中から報告周期を選択する周期処理部と、 上 記周期処理部が選択した報告周期を上記端末に通知する送信部を有する 局側装置と、
上記局側装置から通知された報告周期に基づく送信タイ ミ ングで、 上 記周期報告を送信する送信部を有する端末とを備えた通信システム。
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