WO2006095398A1 - 無線通信システム - Google Patents

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WO2006095398A1
WO2006095398A1 PCT/JP2005/003867 JP2005003867W WO2006095398A1 WO 2006095398 A1 WO2006095398 A1 WO 2006095398A1 JP 2005003867 W JP2005003867 W JP 2005003867W WO 2006095398 A1 WO2006095398 A1 WO 2006095398A1
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WO
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cqi
environment
reception
parameter
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/003867
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English (en)
French (fr)
Inventor
Keiji Nibe
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Publication date
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Priority to EP05720139A priority patent/EP1858177A1/en
Priority to PCT/JP2005/003867 priority patent/WO2006095398A1/ja
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Priority to US11/896,436 priority patent/US20080004062A1/en

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H04W28/22—Negotiating communication rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, and more particularly to a communication apparatus, a transmission apparatus, and a mobile station that transmit a parameter (for example, CQI) corresponding to the reception environment to a transmission apparatus that switches a transmission rate based on the reception environment. .
  • a parameter for example, CQI
  • a W-CDMA (UMTS) mobile communication system is a radio communication system in which a line is shared by multiple users.
  • the core network 1, radio base station controller (RNC: Radio Network Controller) 2 3, Demultiplexer 4, 5, Radio base station (Node B) 6-6, Mobile
  • the core network 1 is a network for performing routing in the mobile communication system.
  • the core network can be configured by an ATM switching network, a packet switching network, a router network, or the like.
  • the core network 1 is also connected to other public networks (PSTN) or the like, and the mobile station 7 can communicate with a fixed telephone or the like.
  • PSTN public networks
  • Radio base station control devices (RNC) 2 and 3 are positioned as higher-level devices of radio base stations 6-6.
  • the system that controls these radio base stations 6-6 controls these radio base stations 6-6 (management of radio resources to be used, etc.)
  • It has the ability. It also has a handover control function that receives signals from one mobile station 7 from a plurality of subordinate radio base stations, selects data with better quality, and sends it to the core network 1 side during handover. .
  • the demultiplexers 4 and 5 are provided between the RNC and the radio base station, demultiplex signals received from the RNC 2 and 3 to the radio base stations, output the signals to the radio base stations, and Control is performed by multiplexing the signals from the line base station and passing the bow to each RNC.
  • Radio base stations 6-6 manage radio resources by RNC2, and radio base stations 6, 6 manage radio resources by RNC3.
  • the wireless communication with the mobile station 7 is performed.
  • the mobile station 7 is located in the radio area of the radio base station 6 to establish a radio line with the radio base station 6 and communicate with other communication devices via the core network 1.
  • the interface between the core network 1 and RNC 2, 3 is the Iu interface
  • the interface between RNC 2, 3 is the Iur interface
  • the interface between RNC 2, 3 and each radio base station 6 is the Iub interface
  • radio base station The interface between 6 and the mobile station 7 is referred to as a Uu interface
  • a network formed by 2-6 devices is particularly referred to as a radio access network (RAN).
  • the line between the core network 1 and RNC2 and 3 is shared for the Iu and Iur interfaces
  • the line between the RNC2 and 3 and the demultiplexer 4 and 5 is for multiple radio base stations. Shared on the Iub interface!
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSDPA adopts Adaptive Code Modulation and Coding (AMC), for example, QPSK modulation scheme (QPSK modulation scheme) and 16-value QAM scheme (16 QAM scheme) are used for radio base stations and mobile stations. It is characterized by adaptive switching according to the wireless environment.
  • AMC Adaptive Code Modulation and Coding
  • HSDPA adopts H-ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) method.
  • H-ARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • a mobile station detects an error in received data of radio base station power, it makes a retransmission request (transmission of a NACK signal) to the radio base station. Since the radio base station that has received this retransmission request retransmits the data, the mobile station performs error correction decoding using both the already received data and the retransmitted received data. In this way, with H-ARQ, even if there is an error, it has already been received.
  • the gain of error correction decoding increases, and as a result, the number of retransmissions can be reduced.
  • the ACK signal is also received by the mobile station, data transmission is successful, so retransmission is unnecessary and the next data transmission is performed.
  • the main radio channels used for HSDPA are (1) HS-SCCH (High Speed-Shared Control Channel), (2) HS-PDS and H (high Speed-Physical Downlink Shared Channel), ( 3) HS— DPCCH (High Speed-Dedicated Physical Control Channel )
  • HS-SCCH and HS-PDSCH are both shared channels in the downlink direction (that is, the downlink that is the direction from the radio base station to the mobile station). It is a control channel that transmits various parameters related to data to be transmitted. In other words, it is a channel for notifying that data transmission is performed via HS-PDSCH.
  • the various parameters include, for example, destination information indicating to which mobile station data is transmitted, transmission bit rate information, modulation scheme information indicating which modulation scheme is used to transmit data by HS-PDSCH, spreading code (spreading There are information such as the number of allocations of code) (number of codes) and the pattern of rate matching performed on the transmission data.
  • HS-DPCCH is an individual control channel (dedicated control channel) in the uplink direction (that is, an at-printer that is a direction to the mobile station radio base station), and is used for data received via HS-PDSCH. This is used when the mobile station transmits the reception result (ACK signal, NACK signal) to the radio base station depending on whether there is an error or not. That is,
  • This channel is used to transmit the reception result of data received via HS-PDSCH. If the mobile station fails to receive data (such as when the received data is a CRC error), the NACK signal is transmitted by the mobile station, so the radio base station performs retransmission control.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of channel timing in the HSDPA system. Since W-CDMA employs code division multiplexing, each channel is separated by a code. CPICH (Common Pilot Channel) and SCH (Synchronization Channel) are downlink common channels, respectively. CPICH is a channel used for channel estimation, cell search, etc. in a mobile station, and is a channel for transmitting a so-called pilot signal. Strictly speaking, the SCH includes a P-SCH (Primary SCH) and an S-SCH (Secondary SCH), and is a channel transmitted in bursts in the first 256 chips of each slot.
  • P-SCH Primary SCH
  • S-SCH Secondary SCH
  • This SCH is received by a mobile station that performs a three-stage cell search, and is used to establish slot synchronization and frame synchronization and to identify a base station code (scramble code).
  • SCH is shown wider in the force diagram, which is the length of one slot of 1Z10. The remaining 9Z10 is teed with P-CCPCH (Primary-common control physical channel).
  • Each channel is composed of 15 slots to form one frame (10 ms), and one frame has a length equivalent to 2560 chip length.
  • CPICH is used as a reference for other channels
  • the SCH and HS-SCCH frame heads coincide with the CPICH frame heads! /.
  • HS-PDS is used as a reference for other channels
  • the head of the CH frame is delayed by 2 slots with respect to HS-SCCH, etc.
  • This is a demodulation method corresponding to the modulation method after the mobile station receives the modulation method information via HS-SCCH.
  • HS-PDSCH can be demodulated.
  • HS_SCCH and HS-PDSCH form one subframe with three slots!
  • HS-DPCCH is an uplink channel, and its first slot receives an ACKZNACK signal indicating the HS-PDSCH reception result from the mobile station to the radio base station after about 7.5 slots have elapsed since HS-PDSCH reception. Used to send.
  • the second and third slots are used to periodically send back CQI information for adaptive modulation control to the base station.
  • the CQI information to be transmitted is calculated based on the reception environment (for example, SIR measurement result of CPICH) measured in the period from 4 slots before 1 slot before CQI transmission. [0006] ⁇ Configuration of mobile station
  • FIG. 12 is a block diagram of the main part of a conventional mobile station.
  • the radio signal transmitted from the base station is received by the antenna and input to the receiver 1.
  • Receiver 1 downconverts the radio signal to a baseband signal, and then performs processing such as quadrature demodulation, AD conversion, and despreading on the obtained baseband signal to perform HS-PDSCH symbol signal, CPICH symbol signal, Receive timing signals (frame synchronization, slot synchronization signal), etc. are output.
  • the HS-PDSCH channel estimation filter 2 calculates the average value of CPICH symbol signals for a total of 20 symbols including the n symbols immediately before the current symbol, for example, 10 symbols and the next 10 symbols including the current symbol. The value is sequentially output as a channel estimation value at a symbol period. Since one CPICH slot has 10 symbols, the 10 symbols correspond to 1 slot.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the HS-PDSCH channel estimation filter 2.
  • the channel estimation value of the first symbol of the current slot slotfti is the first and tenth symbols of the previous slot slot # nl and the current slot. This is the average value of the CPICH symbol signal of 20 symbols in total including the 1st and 10th symbols of slotfti.
  • the channel estimates of the second symbol of the current slot slotfti are the second to tenth symbols of the previous slot slot # nl, the first and first 10th symbols of the current slotfti, and the first slot of the next slot slot # n + l. This is the average value of the CPICH symbol signal of a total of 20 symbols including 1 symbol.
  • the channel estimate value of the 10th symbol of the current slot slotfti is the same as the 10th symbol of the previous slot slot # nl and the 1st symbol of the current slot slotfti.
  • This is the average value of the CPICH symbol signal of a total of 20 symbols, combining the 10th symbol and the 1st and 9th symbols of the next slot slot # n + l.
  • HS-PDSCH symbol buffer 3 holds the HS-PDSCH symbol for one slot period and inputs it to HS-PDSCH channel compensation processing section 4. That is, the HS-PDSCH symbol is delayed and input to the HS-PDSCH channel compensation processing unit 4 for one slot period until the channel estimation value is obtained.
  • the HS-PDSCH channel compensation processing unit 4 performs channel compensation processing on the HS-PDSCH symbol signal using the channel estimation value as shown in the lower part of FIG.
  • Demodulation processor 5 uses channel-compensated symbol signals.
  • the CRC calculation unit 7 performs a CRC calculation for which there is an error in the decoding result for each block. If no error is detected, the CRC calculation unit 7 outputs decoded data and generates an ACK, and if an error is detected. NACK is generated and input to the HS-DPCCH generator 13.
  • the CPICH channel estimation filter 8 for SIR calculation calculates an average value of the CPICH symbol signals for the last 20 symbols including the current symbol, and sequentially outputs the average value as a channel estimation value at a symbol period.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the CPICH channel estimation filter 8.
  • the channel estimation value of the first symbol in the current slot slotfti is the second first tenth symbol of the slot slot # n-2 and the previous slot #nl. This is the average value of the CPICH symbol signal of 20 symbols in total, which is the sum of the first 10th symbols and the first symbol of the current slot slotfti.
  • the channel estimate for the previous slot is the sum of the 3rd-10th symbol in slot slot # n-2, the 1st 10th symbol of the previous slot #nl, and the 1st 1st 2nd symbol of the current slot slotfti. This is the average value of the CPICH symbol signal of the symbol.
  • the channel estimate value of the 10th symbol of the current slot slotfti is the 1st 1st 10th symbol of the previous slot #nl and the 1st 1st 10th symbol of the current slot slotfti. This is the average value of the total 20 CPICH symbol signals.
  • CPICH channel estimation filter 8 for SIR calculation uses CPICH symbol signals for a total of 20 symbols including the 10 symbols immediately before the current symbol and the next 10 symbols including the current symbol, as in HS-PDSCH channel estimation filter 2. The channel estimate cannot be calculated! / The reason will be described later.
  • the CPIR compensation processing unit 9 for SIR calculation performs channel compensation processing on the CPICH symbol signal using the channel estimation value of the CPICH for SIR calculation as shown in the lower part of FIG.
  • the processing unit 10 demodulates the CPICH symbol using the channel-compensated symbol signal, and the CPICH-SIR calculation processing unit 11 performs a well-known SIR calculation process using the demodulated CPICH symbol in the reception environment of the mobile station. A certain CPICH-SIR is output.
  • the CPICH-SIR ⁇ CQI report value converter 12 has a correspondence table between CPICH-SIR and CQI as shown in Fig. 15. Therefore, the CQI report value corresponding to the input CPICH-SIR is stored in the table. Obtained from the bull and input to the HS-DPCCH generator 13.
  • the downlink reception timing monitoring unit 14 receives the reception timing signal (frame synchronization, The downlink transmission timing is monitored based on the slot synchronization signal), and the uplink transmission timing management unit 15 inputs the transmission timing signal to the HS-DPCCH generation unit 13.
  • the HS-DPCCH generation unit 13 includes an HS-DPCCH that includes a CQI report value corresponding to the CPICH-SIR of the previous 4 slots for each subframe and has an ACK / NACK signal as appropriate, as described in FIG. It is generated, encoded by the code processor 14 and input to the modulation processor 15.
  • the modulation processing unit 15 performs spreading processing, DA conversion, and quadrature modulation processing, and the transmitter 16 converts the frequency of the baseband signal into an RF signal and transmits it to the base station from the antenna.
  • the base station demodulates the HS-DPCCH, determines the transport block size, the number of multiplexed codes, and the modulation method from the CQI table based on the CQI report value, and transmits data using HS-PDSCH according to these With
  • the HS-PDSCH channel estimation filter 2 delays the HS-PDSCH symbol by one slot, thereby summing up the 10 symbols immediately before the current symbol and the next 10 symbols including the current symbol.
  • An average value of CPICH symbol signals for 20 symbols is calculated, and the average value can be used as a channel estimation value of the current symbol, so that channel estimation can be performed with high accuracy.
  • the channel estimation filter 8 of the CPIR for SIR calculation cannot calculate the channel estimation value using the next 10 symbols including the current symbol, like the channel estimation filter 2 of HS-PDSCH. This is because the CQI report value must be obtained from the SIR measured using the CPICH symbols for 3 slots 4 to 1 slot before the current slot and transmitted in the current slot. This is because the CPICH symbol cannot be delayed.
  • the CPICH channel estimation value for SIR calculation is inferior to the HS-PDSCH channel estimation value in terms of accuracy.
  • channel estimation results change in a short time due to high-speed fusing and the like, and become prominent in an environment where past channel estimates and current channel estimates are different. That is, in the fast fading environment, the CPICH channel estimation value for SIR calculation is considerably lower in accuracy than the HS-PDSCH channel estimation value, and the SIR calculation
  • the reception quality of CPICH symbols is considerably degraded from that of HS-PDSCH symbols.
  • Fig. 16 is a graph that quantitatively shows the BLER characteristics of HS-PDSCH block error rate vs. fading speed during fixed format reception, and Fig. 17 shows fading.
  • Fig. 18 is a graph showing the CQI report value for the fading speed when the CPICH # SIR force is converted to the CQI report value using the conventional technology.
  • Fixed format reception means reception when transmission is performed with a fixed block size, modulation method, and number of multicodes.
  • an object of the present invention is to enable data transmission at a transmission rate corresponding to the reception quality of HS-PDSCH even in a fading environment.
  • the object of the present invention is to determine and report CQI adapted to the fading environment.
  • Another object of the present invention is to correct CQI based on the fading speed and to determine the HS-PDSCH data transmission scheme (transmission rate) based on the corrected CQI.
  • Non-Patent Document 1 3G TS 25.212 (3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network; Multiplexing and channel coding (FDD))
  • Non-Patent Document 2 3G TS 25.214 (3rd Generation Partnership Project: Technical Specification roup Radio Access Network; Physical layer procedures (FDD)) Disclosure of invention
  • the present invention is a communication device that transmits a parameter according to a reception environment to a transmission device that switches a transmission rate based on the reception environment, and includes a reception environment measurement unit that measures the reception environment, and a communication device.
  • a forging environment measurement unit for measuring a fading environment, a parameter correction unit for correcting the parameter according to the reception environment based on the fading environment, and a transmission unit for transmitting the parameter to a transmission device are provided.
  • the parameter correction unit generates a reception environment measurement value correction unit that corrects the reception environment measurement value based on the fading environment, and generates the parameter according to the corrected reception environment measurement value. It consists of a parameter generator.
  • the parameter correction unit is a conversion table for converting the reception environment measurement value into the parameter, and includes a reception environment measurement value provided corresponding to each of a plurality of fading environments.
  • the parameter conversion table includes a conversion unit that converts the reception environment measurement value into the parameter using a table corresponding to the measured fading environment.
  • the present invention is a mobile station that transmits a CQI corresponding to a reception environment to a base station that switches a transmission rate based on the reception environment, and measures the reception environment based on the reception quality of a CPICH symbol.
  • a fading rate measuring unit for measuring the fading environment in the mobile station based on the fading rate
  • a CQI correcting unit for correcting CQI according to the received quality based on the fading rate
  • the corrected CQI Is transmitted to the transmitting device is a mobile station that transmits a CQI corresponding to a reception environment to a base station that switches a transmission rate based on the reception environment, and measures the reception environment based on the reception quality of a CPICH symbol.
  • the present invention is a transmission device that acquires parameters according to the reception environment of the reception device and switches the transmission rate based on the parameters, and receives the parameters from the reception device.
  • a fusing environment measuring unit for measuring, a parameter correcting unit for correcting the parameters based on the fusing environment, and a transmission control unit for switching the transmission rate based on the corrected parameters are provided.
  • the CQI adapted to the fading environment can be determined, data can be transmitted at a transmission rate corresponding to the reception quality of the HS-PDSCH even in the fading environment. Therefore, the throughput of the communication system can be improved without excessive quality.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile station according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an example of a SIR offset value / fading speed correspondence table.
  • FIG. 3 is a block diagram of the main part of the base station.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a mobile station according to a second embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a CQI ⁇ CPICH-SIR conversion table for converting CPICH-SIR to CQI.
  • FIG. 6 is a block diagram of a mobile station in the third embodiment.
  • FIG. 7 is an example of a CQI offset value 'fading speed correspondence table.
  • FIG. 8 is a block diagram of a base station according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 A configuration example of a W-CDMA mobile communication system.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of main radio channels used for HSDPA.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of channel timing in the HSDPA system.
  • FIG. 12 is a block diagram of a main part of a conventional mobile station.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of channel estimation of HS-PDSCH.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of channel estimation of CPICH for SIR calculation.
  • FIG. 16 is a graph quantitatively showing HS-PDSCH block error rate BLER characteristics with respect to fading speed during fixed format reception.
  • FIG. 17 is a graph that quantitatively shows CPICH # SIR characteristics with respect to fading speed.
  • FIG. 18 is a graph showing the CQI report value with respect to the fusing speed when converted to the CPICH # SIR force CQI report value using the conventional technology.
  • FIG. 1 is a block diagram of the mobile station of the first embodiment.
  • the radio signal transmitted from the base station is received by the antenna and input to the receiver 51.
  • the receiver 51 down-converts the radio signal into a baseband signal, and then performs processing such as quadrature demodulation, AD conversion, and despreading on the obtained baseband signal to perform HS-PDSCH symbol signal and CPICH symbol signal.
  • Receive timing signal (frame synchronization, slot synchronization signal), etc.
  • the HS-PDSCH channel estimation filter 52 calculates the average value of CPICH symbol signals for a total of 20 symbols including the n symbols immediately before the current symbol, for example, 10 symbols and the next 10 symbols including the current symbol, and calculates the average value.
  • the channel estimation value is output sequentially at the symbol period (see Fig. 13).
  • the HS-PDSCH symbol buffer 53 holds HS-PDSCH symbols for one slot period (10 Bol
  • the HS-PDSCH channel compensation processing unit 54 uses the channel estimation value calculated by the HS-PDSCH channel estimation filter 52.
  • the HS-PDSCH symbol signal is output after being subjected to channel compensation processing.
  • the demodulation processing unit 55 demodulates the HS-PDSCH symbol using the channel-compensated symbol signal
  • the decoding processing unit 56 performs error correction decoding processing on the demodulated signal
  • the CRC calculation unit 57 decodes each transport block. If there is an error in the result, CRC calculation is performed. If no error is detected, decoded data is output and an ACK is generated. If an error is detected, a NACK is generated and input to the HS-DPCCH generator 58. To do.
  • the CPIR channel estimation filter 59 for SIR calculation calculates the average value of the CPICH symbol signal for the last 20 symbols including the current symbol, and sequentially outputs the average value as the channel estimation value for SIR calculation in the symbol period ( (See Figure 14).
  • CPIR channel compensation processing unit 60 for SIR calculation performs channel compensation processing on the CPICH symbol signal using the channel estimation value for CPIR for SIR calculation, and demodulation processing unit 61 uses the channel-compensated symbol signal for CPICH symbol.
  • the CPICH-SIR calculation processing unit 62 performs a well-known SIR calculation process using the demodulated CPICH symbol to calculate and output SIR (CPICH-SIR) which is the reception quality of CPICH.
  • the fusing speed measuring unit 63 measures the fusing environment of the mobile station by a well-known method. For example, the phase fluctuation rate of the CPICH signal per unit time (one symbol period) is measured, and the fading speed F at the mobile station is defined as the fading environment based on the phase fluctuation rate.
  • the speed correspondence table 64 shows the correspondence between the fading speed F and the SIR offset value in advance.
  • Figure 2 shows an example of the SIR offset value 'fading speed correspondence table, which measures the difference between the SIR at the fading speed F force ⁇ and the SIR at the specified fading speed.
  • the difference is created as an SIR offset at the predetermined fading speed. (See Figure 17).
  • Fading speed 'SIR offset conversion unit 65 depends on the measured fading speed F
  • the SIR offset value ⁇ CPICH-SIR is obtained from the SIR offset value 'fading speed correspondence table 64 and output.
  • the CPICH-SIR correction control unit 66 calculates the CPICH-SIR output from the CPICH-SIR calculation processing unit 62 as follows:
  • CPICH- SIR CPICH-SIR + ⁇ CPICH- SIR
  • This corrected CPICH-SIR can be regarded as an SIR of HS-PDSCH symbols even in a fading environment.
  • the CPICH-SIR'CQI report value conversion unit 67 obtains the CQI report value corresponding to the CPICH-SIR corrected using the conversion table (see FIG. 15) and inputs it to the HS-DPCCH generation unit 58.
  • the downlink reception timing monitoring unit 68 monitors the downlink timing based on the reception timing signal (frame synchronization, slot synchronization signal), and the uplink transmission timing management unit 69 transmits the transmission timing signal to the HS-DPCCH generation unit 58.
  • the HS-DPCCH generation unit 58 includes an HS-DPCCH that includes a CQI report value corresponding to the CPICH-SIR of the previous 4 slots for each subframe and has an ACK / NACK signal as appropriate. It is generated, encoded by the code processor 70 and input to the modulation processor 71.
  • the modulation processing unit 71 performs spreading processing, DA conversion, and orthogonal modulation processing, and the transmitter 72 converts the frequency of the baseband signal into an RF signal and transmits it to the base station from the antenna.
  • FIG. 3 is a block diagram of the main part of the base station.
  • the receiving unit 31 receives the radio signal transmitted from the mobile station, down-converts it to a baseband signal, and then performs processing such as quadrature demodulation, AD conversion, and despreading on the baseband signal to perform HS-DPCCH symbols. Signals and other channel symbol signals are output.
  • the HS-DPCCH demodulation / decoding unit 32 demodulates and decodes the HS-DPCCH symbol signal and inputs the CQI report value and the ACK / NACK signal to the scheduling processing unit 33.
  • the scheduling processing unit 33 performs retransmission control based on ACK / NACK and determines the transmission rate based on the CQI report value.
  • the scheduling processing unit 33 obtains the transmission block size (number of bits) TBS, the number of multicodes, and the modulation type according to the CQI report value from the built-in CQI mapping table CQIMTBL. Data controller 34 and transmitter 35.
  • the transmission data control unit 34 creates HS-PDSCH data based on the TBS and the number of multicodes and inputs the data to the transmission unit 35.
  • the transmission unit 35 performs spreading processing, DA conversion processing, and scheduling processing on the input data. Modulation is performed using the modulation method instructed by unit 33, and the frequency is up-converted and transmitted from the antenna.
  • the transmission data control unit 34 and the transmission unit 35 create and transmit HS-SCCH control data prior to HS-PDSCH.
  • the CPICH-SIR correction control unit 66 (Fig. 1) can accurately output the SIR of the HS-PDSCH symbol even in a fading environment, so that the mobile station has an influence on the fading environment. Therefore, it is possible to report an appropriate CQI according to the HS-PDSCH reception environment to the base station. As a result, the throughput of the communication system can be improved without causing excessive quality as in the prior art.
  • FIG. 4 is a block diagram of a mobile station according to the second embodiment. Components identical with those of the first embodiment shown in FIG. The difference is that (l) SIR offset value 'fading speed correspondence table 64, fading speed' SIR offset conversion section 65 and CPICH-SIR correction control section 66 are deleted, and (2) multiple fading speeds are supported.
  • the CQI'CPICH-SIR conversion table 81 that converts CPICH-SIR to CQI is provided, and (3) the CPICH-SIR'CQI report value conversion unit 82 uses a table corresponding to the measured fusing speed F.
  • a CQI 'CPICH-SIR conversion table 81 for converting CPICH-SIR into CQI is prepared as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C in advance corresponding to each of a plurality of fading speeds.
  • the CQI report value (CQI) for a given CPICH-SIR when the fading speed is 0 is obtained.
  • CPICH-SIR is measured when the fading speed is set to a predetermined speed (for example, 60 km / h), and the calculated CQI report value (CQI) is calculated from the measured CPICH-SIR (SIR).
  • CQI report value If CPICH-SIR is changed in the range of 0 (dB) to 30 (dB) and the same processing is performed, the CQI 'CPICH-SIR conversion table can be obtained when the fading speed is 60 km / h. Similarly, CQI 'CPICH-SIR conversion tables at other fading speeds can be obtained. In Fig. 5, the force when three CQI'CPICH-SIR conversion tables are prepared. For example, it can be provided at every fading speed lOKmZh.
  • CPICH-SIR'CQI report value conversion unit 82 converts CPICH-SIR into a CQI report value using a table corresponding to fading rate F measured by fading rate measurement unit 63.
  • the CQI report value is obtained using the CQI ⁇ CPICH-SIR conversion table corresponding to the fading rate, input to the HS-DPCCH generation unit 58, and transmitted to the base station. If there is no table corresponding to the measured fading speed F, interpolation is performed.
  • FIG. 6 is a block diagram of the mobile station of the third embodiment. Components identical with those of the first embodiment of FIG. The difference is that (l) SIR offset value 'fading speed correspondence table 64, fading speed' SIR offset conversion unit 65 and CPICH-SIR correction control unit 66 are deleted. (2) CQI offset value 'fading speed correspondence table 91 (3) Fading, in which the correspondence between the fading speed F and CQI offset value is stored in advance.
  • CQI correction unit 93 outputs CQI output from CPICH-SIR' CQI report value converter 67
  • Figure 7 shows an example of a table corresponding to the CQI offset value 'fading speed'.
  • CQI is calculated as the CQI offset at the specified fading speed. (See Fig. 18).
  • the corrected CQI report value in the third embodiment can be regarded as a correct CQI report value according to the actual SIR of the HS-PDSCH symbol even in a fading environment.
  • CQI correction section 93 can output a CQI report value corresponding to the SIR of the HS-PDSCH symbol even in a fading environment. Therefore, the mobile station can report an appropriate CQI according to the HS-PDSCH reception environment to the base station without being affected by the fading environment. As a result, the quality of the communication system can be improved without excessive quality as in the prior art.
  • FIG. 8 is a block diagram of a base station according to the fourth embodiment. Components identical with those of the base station according to the first embodiment shown in FIG. The difference is that (1) the fading speed measurement unit 41 that measures the fading speed from the pilot signal included in the dedicated physical channel DPCH is provided, and (2) the CQI offset value 'fading speed correspondence table 42 is provided, The correspondence between fading speed F and CQI offset value (Fig. 7) is stored in advance. (3) CQI correction unit 43
  • I the CQI offset value according to the fading speed F.
  • a CQI is the CQI offset value.
  • the corrected CQI report value in the fourth embodiment can be regarded as a correct CQI report value according to the actual SIR of the HS-PDSCH symbol even in a fading environment.
  • the CQI correction unit 43 can output a CQI report value corresponding to the SIR of the HS-PDSCH symbol even in a fading environment. Therefore, the transmission rate can be determined using an appropriate CQI according to the HS-PDSCH reception environment without being affected by the fading environment of the mobile station. As a result, the throughput of the communication system can be improved without excessive quality as in the prior art.
  • the same CQI correction control as in the third embodiment in the mobile station is performed in the base station.
  • the same CQI correction control in the mobile station as in the first and second embodiments is performed in the base station. It can also be done at the station.
  • the reception quality of the CPICH symbol is measured as the reception environment of the mobile station, but the reception environment can also be measured by other means.

Landscapes

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Abstract

　受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータ(たとえばCQI)を送信する通信装置であり、受信環境を測定する受信環境測定部、通信装置におけるフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、該フェージング環境に基づいて受信環境に応じたパラメータを補正するパラメータ補正部、該パラメータを送信装置に送信する送信部を備えている。                                                                         

Description

無線通信システム
技術分野
[0001] 本発明は無線通信システムに係り、特に、受信環境に基づいて伝送レートを切り替 える送信装置に該受信環境に応じたパラメータ (例えば CQI)を送信する通信装置、 送信装置及び移動局に関する。
背景技術
[0002] W-CDMA(UMTS)移動通信システムは回線を複数ユーザで共有する無線通信シス テムであり、図 9に示すようにコアネットワーク 1、無線基地局制御装置（RNC : Radio Network Controller) 2、 3、多重分離装置 4、 5、無線基地局（Node B) 6— 6、移動
1 5 局 (UE： User equipment) 7で構成される。
コアネットワーク 1は、移動通信システム内においてルーティングを行うためのネット ワークであり、例えば、 ATM交換網、パケット交換網、ルーター網等によりコアネットヮ ークを構成することができる。尚、コアネットワーク 1は、他の公衆網（PSTN)等とも接 続され、移動局 7が固定電話機等との間で通信を行うことも可能としている。
[0003] 無線基地局制御装置 (RNC) 2、 3は、無線基地局 6— 6の上位装置として位置付
1 5
けられ、これらの無線基地局 6— 6の制御 (使用する無線リソースの管理等）を行う機
1 5
能を備えている。また、ハンドオーバ時において、 1つの移動局 7からの信号を配下 の複数の無線基地局から受信し、品質が良い方のデータを選択してコアネットワーク 1側へ送出するハンドオーバ制御機能も備えている。
多重分離装置 4、 5は、 RNCと無線基地局との間に設けられ、 RNC2、 3から受信し た各無線基地局宛ての信号を分離し、各無線基地局宛てに出力するとともに、各無 線基地局からの信号を多重して各 RNC側に弓 Iき渡す制御を行う。
無線基地局 6— 6は RNC2、無線基地局 6、 6は RNC3により無線リソースを管理さ
1 3 4 5
れつつ、移動局 7との間の無線通信を行う。移動局 7は、無線基地局 6の無線エリア 内に在圏することで、無線基地局 6との間で無線回線を確立し、コアネットワーク 1を 介して他の通信装置との間で通信を行う。 コアネットワーク 1と RNC 2、 3との間のインタフェースを Iuインタフェース、 RNC 2、 3 間のインタフェースを Iurインタフェース、 RNC2、 3と各無線基地局 6との間のインタフ エースを Iubインタフェース、無線基地局 6と移動局 7との間のインタフェースを Uuイン タフエースと称し、 2— 6の装置で形成されるネットワークを特に無線アクセスネットヮ ーク（RAN)と称する。コアネットワーク 1と RNC2、 3との間の回線は、 Iu, Iurインタフエ ースのために共用され、 RNC2、 3と多重分離装置 4、 5との間の回線は、複数の無線 基地局用の Iubインタフェースで共用されて!、る。
以上が一般的な移動通信システムに関する説明であるが、更に、高速な下り方向 のデータ伝送を可能とする技術として HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 方式が採用されることがある (非特許文献 1, 2参照)。ここで、 HSDPAについて簡単に 説明する。
•HSDPA
HSDPAは、適応符号化変調方式（AMC : Adaptive Modulation and Coding)を採用 しており、例えば、 QPSK変調方式 (QPSK modulation Scheme)と 16値 QAM方式 (16 QAM Scheme)とを無線基地局、移動局間の無線環境に応じて適応的に切りかえるこ とを特徴としている。
また、 HSDPAは、 H-ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)方式を採用している 。 H-ARQでは、移動局が無線基地局力 の受信データについて誤りを検出した場合 、当該無線基地局に対して再送要求 (NACK信号の送信）を行う。この再送要求を受 信した無線基地局は、データの再送を行うので、移動局は、既に受信済みのデータ と、再送された受信データとの双方を用いて誤り訂正復号ィ匕を行う。このように H-ARQでは、誤りがあっても既に受
信したデータを有効に利用することで、誤り訂正復号の利得が高まり、結果的に再送 回数が少なく抑えられることとなる。なお、 ACK信号を移動局力も受信した場合は、デ ータ送信は成功であるから再送は不要であり、次のデータの送信を行うこととなる。
HSDPAに用いられる主な無線チャネルは、図 10に示すように (1) HS-SCCH (High Speed- Shared Control Channel)、 (2) HS- PDSし H (high Speed-Physical Downlink Shared Channel)、 (3) HS— DPCCH (High Speed-Dedicated Physical Control Channel )がある。
HS-SCCH、 HS-PDSCHは、双方とも下り方向（即ち、無線基地局から移動局への 方向であるダウンリンク）の共通チャネル（shared channel)であり、 HS-SCCHは、 HS-PDSCHにて送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルで ある。言い換えれば、 HS-PDSCHを介してデータの送信が行われることを通知するチ ャネルである。各種パラメータとしては、例えば、どの移動局にデータを送信するかの 宛先情報、伝送ビットレート情報、どの変調方式を用いて HS-PDSCHによりデータを 送信するかを示す変調方式情報、拡散符号 (spreading code)の割当て数 (コード数） 、送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報がある。
一方、 HS-DPCCHは、上り方向（即ち、移動局力 無線基地局への方向であるアツ プリンタ）の個別の制御チャネル (dedicated control channel)であり、 HS-PDSCHを介 して受信したデータのエラーの有、無に応じてそれぞれ受信結果 (ACK信号、 NACK 信号)を移動局が無線基地局に対して送信する場合に用いられる。即ち、
HS-PDSCHを介して受信したデータの受信結果を送信するために用いられるチヤネ ルである。尚、移動局がデータの受信に失敗した場合 (受信データが CRCエラーで ある場合等）は、 NACK信号が移動局力 送信されるので、無線基地局は再送制御 を実行することとなる。
その他、 HS-DPCCHは、無線基地局力 受信した信号の受信品質 (例えば SIR)を 測定した移動局が、その受信品質を CQI (Channel Quality Indicator)として無線基地 局に送信するためにも用いられる。すなわち、 CQIは、移動局が基地局に対して受信 環境を報告するための情報であり、 CQI= 1— 30の値をとり、その受信環境下でプロ ックエラーレート BLERが 0. 1を越えない CQIを基地局に報告する。
無線基地局は、受信した CQIにより、下り方向の無線環境の良否を判断し、良好で あれば、より高速にデータを送信可能な変調方式に切りかえ、逆に良好でなければ、 より低速にデータを送信する変調方式に切りかえる (即ち、適応変調を行う）。実際、 基地局は CQI = 1— 30に応じて伝送速度の異なるフォーマットを定義する CQIテー ブルを保持しており、 CQIに応じた前記パラメータ (伝送速度、変調方式、多重コード 数等）を該 CQIテーブルより求めて HS-SCCHで移動局に通知すると共に該パラメ一 タに基づ 、て HS-PDSCHでデータを移動局へ送信する。
·チャネル構造
図 11は、 HSDPAシステムにおけるチャネルのタイミング説明図である。 W-CDMAで は、符号分割多重方式を採用するため、各チャネルは符号により分離されている。 CPICH (Common Pilot Channel)、 SCH (Synchronization Channel)は、それぞれ下り 方向の共通チャネルである。 CPICHは、移動局においてチャネル推定、セルサーチ 等に利用されるチャネルであり、いわゆるパイロット信号を送信するためのチャネルで ある。 SCHは、厳密には、 P-SCH (Primary SCH)、 S— SCH (Secondary SCH)があり、 各スロットの先頭の 256チップでバースト状に送信されるチャネルである。この SCHは 、 3段階セルサーチを行う移動局によって受信され、スロット同期、フレーム同期を確 立したり、基地局コード (スクランブルコード)を識別するために用いられる。 SCHは 1ス ロットの 1Z10の長さである力 図では広めに示している。残りの 9Z10は P-CCPCH (Primary-common control physical cnannel)で teる。
次に、チャネルのタイミング関係について説明する。各チャネルは 15個のスロットに より 1フレーム（10ms)を構成しており、 1フレームは 2560チップ長相当の長さを有し ている。先に説明したように、 CPICHは他のチャネルの基準として用いられるため、 SCH及び HS-SCCHのフレーム先頭は CPICHのフレームの先頭と一致して!/、る。一方 、 HS-PDS
CHのフレームの先頭は、 HS-SCCH等に対して 2スロット遅延している力 これは移動 局が HS-SCCHを介して変調方式情報を受信してから、該変調方式に対応する復調 方式で HS-PDSCHの復調を行うことを可能にするためである。また、 HS_SCCH、 HS- PDSCHは、 3スロットで 1サブフレームを構成して!/、る。
HS- DPCCHは上り方向のチャネルであり、その第 1スロットは、 HS- PDSCHの受信か ら約 7. 5スロット経過後に、 HS-PDSCHの受信結果を示す ACKZNACK信号を移動 局から無線基地局に送信するために用いられる。また、第 2、第 3スロットは、適応変 調制御のための CQI情報を定期的に基地局にフィードバック送信するために用いら れる。ここで、送信する CQI情報は、 CQI送信の 4スロット前から 1スロット前までの期間 に測定した受信環境 (例えば、 CPICHの SIR測定結果）に基づいて算出される。 [0006] ·移動局の構成
図 12は従来の移動局の要部構成図である。基地局から送信された無線信号はァ ンテナにより受信されて受信機 1に入力する。受信機 1は該無線信号をベースバンド 信号にダウンコンバートした後、得られたベースバンド信号に直交復調、 AD変換、逆 拡散等の処理を施して HS-PDSCHのシンボル信号、 CPICHのシンボル信号、受信タ イミング信号 (フレーム同期、スロット同期信号)等を出力する。 HS-PDSCHチャネル推 定フィルタ 2は、現シンボルの直前 nシンボル例えば 10シンボル及び現シンボルを含 む次の 10シンボルを合せた総計 20シンボル分の CPICHシンボル信号の平均値を計 算し、該平均値をチャネル推定値として順次シンボル周期で出力する。なお、 CPICH の 1スロットは 10シンボルであるから、上記 10シンボルは 1スロットに相当する。
[0007] 図 13は HS-PDSCHチャネル推定フィルタ 2の動作説明図であり、現スロット slotftiの 第 1シンボルのチャネル推定値は、前スロット slot#n-lの第 1一第 10シンボルと現スロ ット slotftiの第 1一第 10シンボルを合せた総計 20シンボルの CPICHシンボル信号の 平均値である。また、現スロット slotftiの第 2シンボルのチャネル推定値は、前スロット slot#n-lの第 2—第 10シンボルと現スロット slotftiの第 1一第 10シンボルと次のスロッ ト slot#n+lの第 1シンボルを合せた総計 20シンボルの CPICHシンボル信号の平均値 であり、同様に現スロット slotftiの第 10シンボルのチャネル推定値は、前スロット slot#n-lの第 10シンボルと現スロット slotftiの第 1一第 10シンボルと次のスロット slot#n+lの第 1一第 9シンボルを合せた総計 20シンボルの CPICHシンボル信号の平 均値である。以上のように両側複数個のチャネル推定値の平均値を計算して中央の 着目シンボルのチャネル推定値とするため高精度のチャネル推定が可能になる。
[0008] 図 12に戻って、 HS-PDSCHシンボルバッファ 3は HS-PDSCHのシンボルを 1スロット 期間保持して HS-PDSCHチャネル補償処理部 4に入力する。すなわち、チャネル推 定値が求まるまでの 1スロット期間、 HS-PDSCHのシンボルを遅延して HS-PDSCHチ ャネル補償処理部 4に入力する。 HS-PDSCHチャネル補償処理部 4は、図 13の下方 で示すようにチャネル推定値を用いて HS-PDSCHシンボル信号にチャネル補償処理 を施して出力する。復調処理部 5はチャネル補償されたシンボル信号を用いて
HS-PDSCHシンボルを復調し、復号処理部 6は復調信号に対して誤り訂正復号処理 を行ない、 CRC演算部 7は 1ブロック毎に復号結果に誤りが存在する力 CRC演算を行 ない、誤りが検出されなければ復号データを出力すると共に ACKを発生し、誤りが検 出されれば NACKを発生して HS-DPCCH生成部 13に入力する。
[0009] SIR算出用の CPICHチャネル推定フィルタ 8は、現シンボルを含む直前 20シンボル 分の CPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をチャネル推定値として順次 シンボル周期で出力する。図 14は CPICHチャネル推定フィルタ 8の動作説明図であ り、現スロット slotftiの第 1シンボルのチャネル推定値は、前々スロット slot#n-2の第 2 一第 10シンボルと前スロット #n-lの第 1一第 10シンボルと現スロット slotftiの第 1シン ボルを合せた総計 20シンボルの CPICHシンボル信号の平均値である。また、現スロ ット slotftiの第 2シンポ
ルのチャネル推定値は、前々スロット slot#n-2の第 3—第 10シンボルと前スロット #n-l の第 1一第 10シンボルと現スロット slotftiの第 1一第 2シンボルを合せた総計 20シンポ ルの CPICHシンボル信号の平均値であり、同様に現スロット slotftiの第 10シンボルの チャネル推定値は、前スロット #n-lの第 1一第 10シンボルと現スロット slotftiの第 1一 第 10シンボルを合せた総計 20シンボルの CPICHシンボル信号の平均値である。 SIR 算出用の CPICHチャネル推定フィルタ 8が、 HS-PDSCHチャネル推定フィルタ 2のよう に現シンボルの直前 10シンボルと現シンボルを含む次の 10シンボルを合せた総計 2 0シンボル分の CPICHシンボル信号を用いてチャネル推定値を計算できな!/、理由は 後述する。
[0010] 図 12に戻って、 SIR算出用 CPICH補償処理部 9は、図 14の下方で示すように SIR算 出用 CPICHのチャネル推定値を用いて CPICHシンボル信号にチャネル補償処理を 施し、復調処理部 10はチャネル補償されたシンボル信号を用いて CPICHシンボルを 復調し、 CPICH-SIR算出処理部 11は復調された CPICHシンボルを用 、て周知の SIR 算出処理を行なって移動局の受信環境である CPICH-SIRを出力する。
CPICH-SIR · CQI報告値変換部 12は、図 15に示すように CPICH-SIRと CQIとの対 応テーブルを備えて 、るから、入力された CPICH-SIRに応じた CQI報告値を該テー ブルより求めて HS-DPCCH生成部 13に入力する。
以上と並行して下り受信タイミング監視部 14は受信タイミング信号（フレーム同期、 スロット同期信号)に基づ 、て下りのタイミングを監視し、上り送信タイミング管理部 15 は送信タイミング信号を HS-DPCCH生成部 13に入力する。 HS-DPCCH生成部 13は 、図 11で説明したようにサブフレーム毎に 4一 1スロット前の CPICH-SIRに応じた CQI 報告値を含み、かつ、 ACK/NACK信号を適宜有する HS-DPCCHを作成し、符号ィ匕 処理部 14で符号化して変調処理部 15に入力する。変調処理部 15は拡散処理、 DA 変換、直交変調処理し、送信機 16はベースバンド信号を RF信号に周波数変換して アンテナより基地局に向けて送信する。基地局は図示しな!、が HS-DPCCHを復調し 、 CQI報告値に基づいて CQIテーブルよりトランスポートブロックサイズ、多重コード数 、変調方法を決定し、これらに従って HS-PDSCHでデータを送信するとともに、
ACK/NACKに基づ!/、て再送制御を行なう。
[0011] 前述のように、 HS- PDSCHのチャネル推定フィルタ 2は、 HS- PDSCHシンボルを 1ス ロット遅延させることにより、現シンボルの直前 10シンボル及び現シンボルを含む次 の 10シンボルを合せた総計 20シンボル分の CPICHシンボル信号の平均値を計算し 、該平均値を現シンボルのチャネル推定値とすることができ、高精度のチャネル推定 ができる。一方、 SIR算出用 CPICHのチャネル推定フィルタ 8は、 HS-PDSCHのチヤネ ル推定フィルタ 2のように現シンボルを含む次の 10シンボルを用いてチャネル推定値 を計算できない。なぜならば、現スロットより 4一 1スロット前の 3スロット分の CPICHシン ボルを用いて測定した SIRより CQI報告値を求めて現スロットで送信しなければならず 、チャネル推定のために SIR算出用 CPICHシンボルを遅延させることができないから である。
以上から、 SIR算出用の CPICHチャネル推定値は HS-PDSCHチャネル推定値に比 ベ精度の点で落ちる。特に、高速フ ージング等でチャネル推定結果が短時間で変 動し、過去のチャネル推定値と現在のチャネル推定値が異なる環境にぉ 、て顕著に なる。すなわち、高速フェージング環境において、 SIR算出用の CPICHチャネル推定 値は HS-PDSCHチャネル推定値に比べ精度の点で相当低下し、 SIR算出用の
CPICHシンボルの受信品質は HS-PDSCHシンボルの受信品質より相当劣化する。
[0012] 図 16は固定フォーマット受信時においてフェージング速度に対する HS-PDSCHの ブロックエラーレート BLER特性を定量的に示したグラフであり、図 17はフェージング 速度に対する CPICH#SIR特性を定量的に示したグラフであり、図 18は従来技術を 用いて CPICH#SIR力ら CQI報告値に変換した場合におけるフェージング速度に対 する CQI報告値を示すグラフである。固定フォーマット受信とはブロックサイズ、変調 方式、マルチコード数を固定して送信した時の受信を意味する。
図 16と図 17より明らかなように、フェージング速度が高速になると HS-PDSCHの受 信品質と比較して SIR算出用の CPICHの受信品質が劣化することがわかる。そのた め図 18に示すように高速フェージング時に CQI報告値が本来の CQI報告値に比べ て低く報告されてしまう。その結果、高伝送レートで誤り訂正能力の低いフォーマット でも高品質にデータを送受信可能な環境下でも、基地局は移動局に対して伝送レ ートが低く誤り訂正能力の高いフォーマットで HS-PDSCHによりデータ送信する。この ため、 HS- PDSCHのブロックエラーレート BLERが既定値 0. 1より相当小さくなり、す なわち、過剰品質となり、通信システムのスループット特性が劣化する。
[0013] 以上から本発明の目的は、フェージング環境下であっても HS-PDSCHの受信品質 に応じた伝送レートでデータを送信できるようにすることである。
本発明の目的は、フェージング環境下に適応した CQIを決定して報告することであ る。
本発明の別の目的は、フェージング速度に基づいて CQIを補正し、該補正 CQIに 基づ 、て HS-PDSCHのデータ伝送方式 (伝送レート)を決定することである。
非特許文献 1 : 3G TS 25.212 (3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network； Multiplexing and channel coding (FDD)) 非特許文献 2 : 3G TS 25.214 (3rd Generation Partnership Project: Technical Specification roup Radio Access Network； Physical layer procedures (FDD)) 発明の開示
[0014] 本発明は、受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に 応じたパラメータを送信する通信装置であり、前記受信環境を測定する受信環境測 定部、通信装置におけるフ ージング環境を測定するフ ージング環境測定部、該 フェージング環境に基づいて前記受信環境に応じた前記パラメータを補正するパラ メータ補正部、該パラメータを送信装置に送信する送信部を備えて ヽる。 上記通信装置において、前記パラメータ補正部は、前記フェージング環境に基づ Vヽて前記受信環境測定値を補正する受信環境測定値補正部、前記補正された受信 環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部で構成される。 また上記通信装置において、前記パラメータ補正部は、前記受信環境測定値を前 記パラメータに変換する変換テーブルであって、複数のフェージング環境のそれぞ れに対応させて設けられた受信環境測定値'パラメータ変換テーブル、前記測定さ れたフエージング環境に応じたテーブルを用いて前記受信環境測定値を前記パラメ ータに変換する変換部で構成される。
本発明は、受信環境に基づいて伝送レートを切り替える基地局に該受信環境に応 じた CQIを送信する移動局であり、受信環境を CPICHシンボルの受信品質に基づ 、 て測定する受信品質測定部、移動局におけるフ ージング環境をフ ージング速度 により測定するフ ージング速度測定部、該フエージング速度に基づ!、て前記受信 品質に応じた CQIを補正する CQI補正部、該補正された CQIを送信装置に送信する 送信部を備えている。
本発明は、受信装置の受信環境に応じたパラメータを取得し、該パラメータに基づ いて伝送レートを切り替える送信装置であり、前記パラメータを受信装置より受信する 受信部、受信装置のフ ージング環境を測定するフ ージング環境測定部、該フ 一ジング環境に基づ!/、て前記パラメータを補正するパラメータ補正部、該補正された ノ ラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部を備えている。
本発明によれば、フェージング環境下に適応した CQIを決定できるため、フェージ ング環境下であっても HS-PDSCHの受信品質に応じた伝送レートでデータを送信す ることができ、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向 上することができる。
図面の簡単な説明
[図 1]第 1実施例の移動局の構成図である。
[図 2]図 2は SIRオフセット値.フェージング速度対応テーブルの一例である。
[図 3]基地局の要部構成図である。
[図 4]第 2実施例の移動局の構成図である。 [図 5]CPICH-SIRを CQIに変換する CQI · CPICH-SIR変換テーブル説明図である。
[図 6]第 3実施例の移動局の構成図である。
[図 7]CQIオフセット値'フェージング速度対応テーブルの一例である。
[図 8]第 4実施例の基地局の構成図である。
[図 9]W-CDMA移動通信システムにおける構成例である。
[図 10]HSDPAに用いられる主な無線チャネル説明図である。
[図 11]HSDPAシステムにおけるチャネルのタイミング説明図である。
[図 12]従来の移動局の要部構成図である。
[図 13]HS- PDSCHのチャネル推定説明図である。
[図 14]SIR算出用 CPICHのチャネル推定説明図である。
[図 15]CPICH-SIR'CQI報告値変換テーブルである。
[図 16]固定フォーマット受信時においてフェージング速度に対する HS-PDSCHのブ ロックエラーレート BLER特性を定量的に示したグラフである。
[図 17]フェージング速度に対する CPICH#SIR特性を定量的に示したグラフである。
[図 18]従来技術を用いて CPICH#SIR力 CQI報告値に変換した場合におけるフエ 一ジング速度に対する CQI報告値を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
(A)第 1実施例
図 1は第 1実施例の移動局の構成図である。
基地局から送信された無線信号はアンテナにより受信されて受信機 51に入力する 。受信機 51は該無線信号をベースバンド信号にダウンコンバートした後、得られたベ ースバンド信号に直交復調、 AD変換、逆拡散等の処理を施して HS-PDSCHのシン ボル信号、 CPICHのシンボル信号、受信タイミング信号 (フレーム同期、スロット同期 信号)等を出力する。 HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ 52は、現シンボルの直前 n シンボル例えば 10シンボル及び現シンボルを含む次の 10シンボルを合せた総計 20 シンボル分の CPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をチャネル推定値と して順次シンボル周期で出力する (図 13参照)。
HS- PDSCHシンボルバッファ 53は HS- PDSCHのシンボルを 1スロット期間（10シン ボル
期間）保持して HS-PDSCHチャネル補償処理部 54に入力する。すなわち、チャネル 推定値が求まるまでの 1スロット期間、 HS-PDSCHのシンボルを遅延して HS-PDSCH のチャネル補償処理部 54に入力する。 HS-PDSCHのチャネル補償処理部 54は、 HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ 52で計算したチャネル推定値を用いて
HS-PDSCHシンボル信号にチャネル補償処理を施して出力する。復調処理部 55は チャネル補償されたシンボル信号を用いて HS-PDSCHシンボルを復調し、復号処理 部 56は復調信号に対して誤り訂正復号処理を行ない、 CRC演算部 57は 1トランスポ ートブロック毎に復号結果に誤りが存在する力 CRC演算を行ない、誤りが検出されな ければ復号データを出力すると共に ACKを発生し、誤りが検出されれば NACKを発 生して HS-DPCCH生成部 58に入力するする。
SIR算出用 CPICHのチャネル推定フィルタ 59は、現シンボルを含む直前 20シンポ ル分の CPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値を SIR算出用のチャネル推 定値として順次シンボル周期で出力する (図 14参照)。 SIR算出用 CPICHのチャネル 補償処理部 60は、 SIR算出用 CPICHのチャネル推定値を用いて CPICHシンボル信 号にチャネル補償処理を施し、復調処理部 61はチャネル補償されたシンボル信号を 用いて CPICHシンボルを復調し、 CPICH-SIR算出処理部 62は復調された CPICHシ ンボルを用いて周知の SIR算出処理を行なって CPICHの受信品質である SIR ( CPICH-SIR)を計算して出力する。
フ ージング速度測定部 63は周知の方法で移動局のフ ージング環境を測定する 。例えば、単位時間（1シンボル周期）当りの CPICH信号の位相変動率を測定し、該 位相変動率に基づいて移動局におけるフェージング速度 Fをフェージング環境とし
V
て測定する。また、 GPS(Global Positioning System)を有している場合には、単位時間 当たりの移動距離よりフェージング速度 Fを測定する。 SIRオフセット値'フェージング
V
速度対応テーブル 64には予めフェージング速度 Fと SIRオフセット値の対応関係が
V
記憶されている。図 2は SIRオフセット値'フェージング速度対応テーブルの一例であ り、フェージング速度 F力^の時の SIRと所定フェージング速度における SIRの差を測
V
定し、該差を該所定フェージング速度における SIRオフセットとして作成したものであ る (図 17参照)。
[0018] フェージング速度 'SIRオフセット変換部 65は、測定したフェージング速度 Fに応じ
V
た SIRオフセット値 Δ CPICH-SIRを SIRオフセット値'フェージング速度対応テーブル 6 4より求めて出力する。 CPICH- SIR補正制御部 66は CPICH- SIR算出処理部 62から 出力する CPICH-SIRを次式
CPICH- SIR=CPICH-SIR+ Δ CPICH- SIR
により補正して出力する。この補正された CPICH-SIRは、フェージング環境下であつ ても HS-PDSCHシンボルの SIRとみなすことができる。
CPICH-SIR'CQI報告値変換部 67は変換テーブル (図 15参照)を用いて補正され た CPICH-SIRに応じた CQI報告値を求めて HS-DPCCH生成部 58に入力する。
以上と並行して下り受信タイミング監視部 68は受信タイミング信号（フレーム同期、 スロット同期信号)に基づいて下りのタイミングを監視し、上り送信タイミング管理部 69 は送信タイミング信号を HS-DPCCH生成部 58に入力する。 HS-DPCCH生成部 58は 、図 11で説明したようにサブフレーム毎に 4一 1スロット前の CPICH-SIRに応じた CQI 報告値を含み、かつ、 ACK/NACK信号を適宜有する HS-DPCCHを作成し、符号ィ匕 処理部 70で符号化して変調処理部 71に入力する。変調処理部 71は拡散処理、 DA 変換、直交変調処理し、送信機 72はベースバンド信号を RF信号に周波数変換して アンテナより基地局に向けて送信する。
[0019] 図 3は基地局の要部構成図である。受信部 31は移動局から送信された無線信号を 受信してベースバンド信号にダウンコンバートした後、該ベースバンド信号に直交復 調、 AD変換、逆拡散等の処理を施して HS-DPCCHのシンボル信号、その他のチヤ ネルのシンボル信号を出力する。 HS-DPCCH復調/復号部 32は HS-DPCCHのシン ボル信号を復調、復号して CQI報告値、 ACK/NACK信号をスケジューリング処理部 33に入力する。スケジューリング処理部 33は ACK/NACKに基づいて再送制御を行 なうと共に、 CQI報告値に基づいて伝送レートを決
定して送信データ制御部 34、送信部 35に設定する。すなわち、スケジューリング処 理部 33は、 CQI報告値に応じたトランスポートブロックサイズ (ビット数) TBS、マルチコ ード数、変調タイプを内蔵の CQIマッピングテーブル CQIMTBLより求めて送信デー タ制御部 34、送信部 35に設定する。送信データ制御部 34は、 TBSおよびマルチコ ード数等に基づいて HS-PDSCHのデータを作成して送信部 35に入力し、送信部 35 は入力データに拡散処理、 DA変換処理すると共にスケジューリング処理部 33から指 示された変調方式で変調し、周波数アップコンバートしてアンテナより送信する。なお 、送信データ制御部 34、送信部 35は HS-PDSCHに先立って HS-SCCH制御データ を作成して送信する。
以上の第 1実施例によれば、 CPICH-SIR補正制御部 66(図 1)はフェージング環境 下であっても HS-PDSCHシンボルの SIRを正確に出力できるため、移動局はフェージ ング環境に影響されることなく HS-PDSCHの受信環境に応じた適切な CQIを基地局 に報告することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信シス テムのスループットを向上することができる。
(B)第 2実施例
図 4は第 2実施例の移動局の構成図であり、図 1の第 1実施例と同一部分には同一 符号を付している。異なる点は、（l)SIRオフセット値'フェージング速度対応テーブル 64、フェージング速度 'SIRオフセット変換部 65および CPICH- SIR補正制御部 66を 削除した点、（2)複数のフェージング速度のそれぞれに対応させて CPICH-SIRを CQI に変換する CQI'CPICH- SIR変換テーブル 81を備えている点、（3) CPICH- SIR'CQI 報告値変換部 82が測定されたフ ージング速度 Fに応じたテーブルを用いて
V
CPICH-SIRを CQI報告値に変換して出力する点である。
予め複数のフェージング速度のそれぞれに対応させて図 5の A, B, Cに示すように 、 CPICH-SIRを CQIに変換する CQI' CPICH-SIR変換テーブル 81を用意する。すな わち、フェージング速度が 0の時の所定 CPICH-SIRにおける CQI報告値（CQI )を求
0 め、ついで、フェージング速度を所定速度 (たとえば 60km/h)にした時の CPICH-SIR (SIR )を測定し、前記求めた CQI報告値（CQI )を該測定した CPICH-SIR (SIR )の
60 0 60
CQI報告値とする。 CPICH-SIRを 0(dB)〜30(dB)の範囲で変化させて同様の処理を行 なえばフェージング速度を 60km/hにした時の CQI 'CPICH-SIR変換テーブルが得ら れる。同様に他のフェージング速度における CQI ' CPICH-SIR変換テーブルが得られ る。図 5では 3つの CQI'CPICH- SIR変換テーブルを用意する場合である力 所定速 度毎に、たとえば、フェージング速度 lOKmZh毎に設けることもできる。
CPICH-SIR'CQI報告値変換部 82は、フェージング速度測定部 63により測定され たフェージング速度 Fに応じたテーブルを用いて CPICH-SIRを CQI報告値に変換し
V
て出力する。例えば、 CPICH-SIR'CQI報告値変換部 67は、フェージング速度 F力
V
OKmZhであれば、該フェージング速度に応じた CQI · CPICH-SIR変換テーブルを 用いて CQI報告値を求めて HS-DPCCH生成部 58に入力して基地局に送信する。測 定されたフェージング速度 Fに応じたテーブルが存在しない場合には補間により
V
CQI報告値を求める力、あるいは、測定されたフェージング速度 Fに近いテーブルを
V
用いて CQI報告値を求める。
第 2実施例によれば、複数のフェージング環境のそれぞれに対応させて
CPICH-SIRを CQI報告値に変換するテーブルを設けたから、フェージング環境下で あっても HS-PDSCHの受信環境に応じた適切な CQIを基地局に報告することができ る。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを 向上することができる。
(C)第 3実施例
図 6は第 3実施例の移動局の構成図であり、図 1の第 1実施例と同一部分には同一 符号を付している。異なる点は、（l)SIRオフセット値'フェージング速度対応テーブル 64、フェージング速度 'SIRオフセット変換部 65および CPICH- SIR補正制御部 66を 削除した点、 (2) CQIオフセット値'フェージング速度対応テーブル 91を設け、予めフ エージング速度 Fと CQIオフセット値の対応関係を記憶している点、 （3)フェージング
V
速度 'CQIオフ
セット変換部 92が測定したフェージング速度 Fに応じた CQIオフセット値 Δ CQIを
V
CQIオフセット値'フェージング速度対応テーブル 91より求めて出力する点、（4)CQI 補正部 93が CPICH-SIR'CQI報告値変換部 67から出力する CQIを次式
CQI = CQI+ A CQI
により補正して出力する点である。図 7は CQIオフセット値'フェージング速度対応テ 一ブルの一例であり、フ ージング速度 F力^の時の CQIと所定フ ージング速度に
V
おける CQIを求め、その差を該所定フェージング速度における CQIオフセットとして作 成したものである (図 18参照)。
第 3実施例における補正された CQI報告値は、フェージング環境下であっても HS-PDSCHシンボルの実際の SIRに応じた正しい CQI報告値とみなすことができる。 以上の第 3実施例によれば、 CQI補正部 93はフェージング環境下であっても HS-PDSCHシンボルの SIRに応じた CQI報告値を出力できる。このため、移動局はフ エージング環境に影響されることなく HS-PDSCHの受信環境に応じた適切な CQIを基 地局に報告することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信 システムのスループットを向上することができる。
(D)第 4実施例
図 8は第 4実施例の基地局の構成図であり、図 3の第 1実施例の基地局と同一部分 には同一符号を付している。異なる点は、（1)個別物理チャネル DPCHに含まれるノ ィ ロット信号よりフェージング速度を測定するフェージング速度測定部 41を設けている 点、 (2) CQIオフセット値'フェージング速度対応テーブル 42を設け、予めフェージン グ速度 Fと CQIオフセット値の対応関係 (図 7)を記憶している点、 （3) CQI補正部 43
V
がフェージング速度 Fに応じた CQIオフセット値 A CQIを CQIオフセット値.フェージン
V
グ速度対応テーブル 42より求め、 HS-DPCCH復調部 32から出力する CQIに次式
CQI = CQI+ A CQI
により加算して補正して出力する点である。
第 4実施例における補正された CQI報告値は、フェージング環境下であっても HS-PDSCHシンボルの実際の SIRに応じた正しい CQI報告値とみなすことができる。 以上の第 4実施例によれば、 CQI補正部 43はフェージング環境下であっても HS-PDSCHシンボルの SIRに応じた CQI報告値を出力できる。このため、移動局のフ エージング環境に影響されることなく HS-PDSCHの受信環境に応じた適切な CQIを用 いて伝送レートを決定することができる。この結果、従来のように品質過剰になること はなく通信システムのスループットを向上することができる。
第 4実施例は、移動局における第 3実施例と同様の CQI補正制御を基地局で行う 場合であるが、同様に移動局における第 1、第 2実施例と同様の CQI補正制御を基 地局で行うようにすることもできる。 以上の実施例では CPICHのシンボルの受信品質を移動局の受信環境として測定 したが別の手段により受信環境を測定することも可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメ ータを送信する通信装置において、
前記受信環境を測定する受信環境測定部、
通信装置におけるフ ージング環境を測定するフ ージング環境測定部、 該フ ージング環境に基づいて前記受信環境に応じた前記パラメータを補正する パラメータ補正部、
該パラメータを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする通信装置。
[2] 前記パラメータ補正部は、
前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値を補正する受信環境測定 値補正部、
前記補正された受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発 生部、
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の通信装置。
[3] 前記受信環境測定値補正部は、
前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値のオフセット値を発生する オフセット発生部、
該オフセット値と前記受信環境測定値を加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項 2記載の通信装置。
[4] 前記パラメータ補正部は、
複数のフェージング環境のそれぞれに対応させて設けられ、前記受信環境測定値 を前記パラメータに変換する受信環境測定値 ·パラメータ変換テーブル、
前記測定されたフェージング環境に応じたテーブルを用いて前記受信環境測定値 を前記パラメータに変換する変換部、
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の通信装置。
[5] 前記パラメータ補正部は、
前記受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部、 フェージング速度に基づいて前記パラメータのオフセット値を発生するオフセット発 生部、
該オフセット値を前記パラメータに加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の通信装置。
[6] 受信環境に基づいて伝送レートを切り替える基地局に該受信環境に応じた CQIを送 信する移動局において、
受信環境を CPICHシンボルの受信品質に基づいて測定する受信品質測定部、 移動局におけるフェージング環境をフェージング速度により測定するフェージング 速度測定部、
該フ ージング速度に基づいて前記受信品質に応じた CQIを補正する CQI補正部 該補正された CQIを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする移動局。
[7] 前記 CQI補正部は、
前記フェージング速度に基づいて前記受信品質を補正する受信品質補正部、 前記補正された受信品質に応じた前記 CQIを発生する CQI発生部、
を備えたことを特徴とする請求項 6記載の移動局。
[8] 前記 CQI補正部は、
複数のフェージング速度のそれぞれに対応させて設けられ、前記受信品質を前記 CQIに変換する受信品質 'CQI変換テーブル、
前記測定されたフ ージング速度に応じたテーブルを用いて前記受信品質を前記 CQIに変換する変換部、
を備えたことを特徴とする請求項 6記載の移動局。
[9] 前記 CQI補正部は、
前記受信品質に応じた前記 CQIを発生する CQI発生部、
フェージング速度に基づいて前記 CQIのオフセット値を発生するオフセット発生部、 該オフセット値を前記 CQIに加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項 6記載の通信装置。
[10] 受信装置の受信環境に応じたパラメータを取得し、該パラメータに基づいて伝送レー トを切り替える送信装置において、
前記パラメータを受信装置より受信する受信部、
受信装置のフ ージング環境を測定するフ ージング環境測定部、
該フェージング環境に基づいて前記パラメータを補正するパラメータ補正部、 該補正されたパラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部、 を備えたことを特徴とする送信装置。
[11] 移動局の受信環境に応じた CQIを取得し、該 CQIに基づいて伝送レートを切り替える 基地局において、
前記 CQIを移動局より受信する受信部、
移動局のフ ージング速度を測定するフ ージング速度測定部、
該フェージング速度に基づいて前記 CQIを補正する CQI補正部、
該補正された CQIに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部、
を備えたことを特徴とする基地局。
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