WO2007020994A1

WO2007020994A1 - マルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、およびｃｑｉ報告方法

Info

Publication number: WO2007020994A1
Application number: PCT/JP2006/316218
Authority: WO
Inventors: Daichi Imamura; Akihiko Nishio; Kenichi Kuri
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2007-02-22
Also published as: US20120008517A1; US9166736B2; KR20080045137A; JP4823225B2; EP1903692B1; JPWO2007020994A1; EP1903692A4; BRPI0615360B1; CN101243625A; BRPI0615360A2; US8040912B2; US20090141648A1; EP1903692A1; CA2619489A1; RU2008106235A

Abstract

　ＣＱＩ報告の情報量を削減することができるマルチキャリア通信装置。この装置において、ＣＱＩテーブル部（１２２）には、各ＣＱＩが一定の規則の基に複数のＣＱＩグループに分けられて記録されている。ＣＱＩ選択部（１２３）は、品質レベル算出部（１２１）から出力されるＳＩＮＲ値に基づいて、報告対象のリソースブロック全体の受信品質の振れ幅および受信品質のばらつき具合を推定し、これらの推定値を基に、第１段階として、適切なＣＱＩグループを選択し、第２段階として、選択したＣＱＩグループに含まれるＣＱＩの中から適切なＣＱＩ値を選択し、選択したＣＱＩグループのＩＤと、選択したＣＱＩ値とをＣＱＩ生成部（１２４）へ出力する。ＣＱＩ生成部（１２４）は、これらの情報から、基地局へ送信するＣＱＩフレームを生成する。

Description

明細書

マルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、および CQI報告方法

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)等の方式を採用したマルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、および CQI報告方法に関する。

背景技術

[0002] OFDM方式を用いた通信システムで、高!、システムスループットを得るために、サブキャリアを複数のリソースブロック（RB : Resource Block,複数のサブキャリアで構成されるグループを指し、スケジューリング時の割当単位となる）に振り分けて、リソースブロック毎の回線品質情報（CQI : Channel Quality Indicator)に応じて、それぞれのリソースブロックに対してユーザを時間一周波数スケジューリングを用いて割り当てる方法が検討されている。

[0003] 時間周波数スケジューリングによるマルチユーザダイバーシチ利得を効果的に得るために、 1つのリソースブロックは相関帯域幅よりも小さく設定される。一方、リソースブロックの帯域幅が小さくなるとリソースブロック数が増加する。効果的な周波数スケジューリングを行うためにはリソースブロック毎に CQIを報告する必要があるため、リソースブロック数が多いほど CQI報告量 (情報量）が増大し、上り回線のオーバへッドも大きくなる。また、通信端末数が増えるほど、 CQIが上り回線信号に占める割合も増加する。さらに、多値変調になれば、さらに選択可能なパラメータ数が増加するため、 CQI報告量が増大する。

[0004] 例えば、非特許文献 1には、報告するリソースブロック数 (RB数)を制限することにより、上り回線の CQI情報量を低減する技術が開示されて、る。

[0005] その 1つの方法は、 CQI報告するリソースブロックは、受信品質の良好なリソースブロック力も順に N個のリソースブロックを選択し、それらを示すリソースブロック識別子（ RB-ID)に対応する CQI値を報告する。また、別の方法では、複数のリソースブロックをまとめて、 CQI報告を行う RBグループを設定し、各通信端末は、その RBグループに含まれるリソースブロックの CQIのみを報告する。これにより、 CQI報告対象のリソースブロック数が制限されるため、 CQI報告量を削減することができる。

[0006] この技術は、伝送レートが比較的小さくデータを割り当てるリソースブロック数が少ない場合で、優先的にリソースブロックを割り当てられる通信端末に対しては、マルチユーザダイバーシチ利得もほぼ損なうことなぐ上り回線の CQI報告量を効果的に削減することができる。

非特許文献 1 :NTT DoCoMo,「R1— 050590」、 3GPP TSG— RAN WG1寄与文書、 2005年 6月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上記の技術は、伝送レートが比較的大きい通信端末で、割当優先度が低ぐ必ずしも受信品質の良いリソースブロックが割り当てられるとは限らない通信端末に対しては、多数のリソースブロックについての CQI報告が必要である。すなわち、伝送レートが大きい通信端末は割り当てられるリソースブロック数も多ぐまた割り当て優先度の低、通信端末は空きチャネルに割り当てられる確率が高、ため CQI 報告するリソースブロック数を多くする必要がある。よって、 CQI報告量の削減効果が薄れるという問題がある。

[0008] 本発明の目的は、伝送レートが比較的大きぐ割当優先度が低い通信端末が存在しても、 CQI報告量を削減することである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明のマルチキャリア通信システムは、受信品質に応じた CQIを通信相手に報告させるマルチキャリア通信システムであって、 CQIは、各 CQIが示す情報に応じて予め複数のグループに分けられ、マルチキャリア通信装置は、前記複数のグループ力も受信品質に応じて一のグループを選択すると共に、当該グループの中から受信品質に応じた CQIを更に選択し、選択した一のグループを示すグループ選択情報、および選択した CQIを示す CQI選択情報を報告する構成を採る。発明の効果

[0010] 本発明によれば、伝送レートが比較的大きぐ割当優先度が低い通信端末が存在しても、 CQI報告量を削減することができる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]実施の形態 1に係るマルチキャリア通信装置の主要な構成を示すブロック図 [図 2]実施の形態 1に係る CQIフレーム生成部内部の主要な構成を示すブロック図 [図 3]実施の形態 1に係る通信システムで利用可能な全 CQIの一例を示す図

[図 4]実施の形態 1に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図

[図 5]実施の形態 1に係る CQI報告用の送信フレームのフレーム構成を示す図 [図 6A]実施の形態 1に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 6B]実施の形態 1に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 7]実施の形態 2に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図

[図 8]実施の形態 2に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図

[図 9A]実施の形態 2に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 9B]実施の形態 2に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 10]実施の形態 3に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図

[図 11A]実施の形態 3に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 11B]実施の形態 3に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図 [図 12]ある SINRに対応する RBの存在確率を示すグラフ

[図 13A]実施の形態 4における CQI報告対象のリソースブロックを説明するための図

[図 13B]実施の形態 4における CQI報告対象のリソースブロックを説明するための図

[図 14]実施の形態 4に係る CQIフレーム生成部内部の主要な構成を示すブロック図

[図 15]実施の形態 4に係る CQIテーブルの一例を示す図

[図 16]実施の形態 4に係る報告 CQI決定方法の処理手順を示すフロー図

[図 17A]実施の形態 4に係る CQI報告方法による CQI報告量を説明するための図

[図 17B]実施の形態 4に係る CQI報告方法による CQI報告量を説明するための図

[図 17C]実施の形態 4に係る CQI報告方法による CQI報告量を説明するための図発明を実施するための最良の形態 [0012] 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、マルチキャリア通信として OFDM方式を採用し、また、基地局と通信を行う通信端末が下り回線の受信品質を推定し、回線品質情報として CQIを基地局に報告する場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限定されない。

[0013] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係るマルチキャリア通信装置 (移動局）の主要な構成を示すブロック図である。

[0014] 本実施の形態に係るマルチキャリア通信装置は、送信部 100、受信部 110、およびアンテナ 118からなる。また、送信部 100は、符号化部 101、変調部 102、送信無線処理部 103を備え、受信部 110は、受信無線処理部 111、 GI除去部 112、 FFT部 1 13、復調部 114、復号化部 115、伝送路応答推定部 116、および CQIフレーム生成部 117を備える。

[0015] 本実施の形態に係るマルチキャリア通信装置の各部は以下の動作を行う。

[0016] 受信部 110において、受信無線処理部 111は、基地局から送信された信号をアンテナ 118を介して受信し、受信信号をベースバンド帯域の信号へ変換し、 GI除去部 112に出力する。 GI除去部 112は、ベースバンド帯域の受信信号力もガードインタ一バル部を除去し、 FFT部 113へこの受信信号を渡す。 FFT¾1 ^¾、高速フーリェ変換 (FFT)により時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換し、復調部 11 4に出力する。復調部 114は、高速フーリエ変換処理された受信信号のうち、パイ口ット信号等を除いた情報データ列の信号に対し、 QPSK、 16QAM等の所定の変調方式による復調処理を施し、復号ィ匕部 115に出力する。復号ィ匕部 115は、パイロット信号等を除、た信号に対し、ターボ符号等の所定の符号ィヒ方式による誤り訂正処理を行、、受信信号力情報データ列である受信データを取り出す。

[0017] また、伝送路応答推定部 116は、高速フーリエ変換処理された受信信号のうち、パィロット信号等の伝送路応答推定に必要な信号が入力され、サブキャリア毎に伝送路応答を推定する。 CQIフレーム生成部 117は、伝送路応答推定部 116で推定された伝送路応答推定値を用いて、基地局に対する CQI報告用の CQIフレームを生成し、送信部 100へ出力する。この CQIフレームは、基地局において、周波数スケジュ一リングや適応変調等に使用され、基地局力の送信データの変調パラメータ (変調方式、符号化率、送信電力等)を指定するものである。詳細については後述する。

[0018] 一方、送信部 100において、符号ィ匕部 101は、上り回線の送信データ、および CQI フレーム生成部 117から出力される CQIフレームに対して誤り訂正符号ィ匕処理を施し、変調部 102に出力する。変調部 102は、 QPSK、 16QAM等の所定の変調処理、および上り回線で用いる 2次変調処理 (例えば OFDM変調）を施し、送信無線処理部 103に出力する。送信無線処理部 103は、変調部 102から出力されるベースバンド帯域の送信信号を、送信 RF (Radio Frequency)帯域の信号に変換し、この RF信号をアンテナ 118を介して送信する。

[0019] 図 2は、上記の CQIフレーム生成部 117内部の主要な構成を示すブロック図である

[0020] 品質レベル算出部 121は、伝送路応答推定部 116で推定されたサブキャリア毎の伝送路の周波数応答に基づいて、リソースブロック毎の平均 SINRを算出し、 CQI選択部 123に出力する。

[0021] CQIテーブル部 122は、 ROM (Read Only Memory)に、変調方式、符号化率、送信電力等の各変調パラメータが CQIテーブルとして保持されて、る。この CQIテープルにおいて、各 CQIは、一定の規則の基に複数のグループ（以下、 CQIグループと呼ぶ）に分けられて記録されている。換言すると、この CQIテーブルには、複数の CQ Iグループと、各 CQIグループに含まれる複数の CQIとが組となって記録されて!、る。 CQIテーブル部 122は、 CQI選択部 123の要求に従い、適宜、 CQIテーブルの内容を CQI選択部 123に出力する。

[0022] CQI選択部 123は、上記の CQIテーブルを参照しつつ、品質レベル算出部 121で算出された受信品質に対応する CQIを選択し、 CQI生成部 124へ出力する。具体的には、 CQI選択部 123には、品質レベル算出部 121からリソースブロック毎の平均 SI NR値が入力される。 CQI選択部 123は、このリソースブロック毎の SINR値から、報告対象のリソースブロック全体の受信品質の範囲 (振れ幅)および受信品質のばらつき具合 (分散)を推定する。そして、これらの推定値を基に 2段階で CQIを選択する。すなわち、 CQI選択部 123は、第 1段階として、上記推定値に対応する適切な CQI グループを選択し、次に、第 2段階として、選択した CQIグループに含まれる CQIの中から、上記推定値に対応する CQI値を選択する。ここで、 CQIグループは、全リソースブロックに対し共通に適用されるものである力 S、選択されたグループ内からさらに選択される CQIは、リソースブロック各々に対応したものである。 CQI選択部 123は、選択した CQIグループを示す識別情報（CQIグループ ID)と、このグループの中から選択した CQIに関する情報 (各リソースブロックに対応した複数の CQI値）とを CQI生成部 124へ出力する。

[0023] CQI生成部 124は、 CQI選択部 123から出力される CQIグループ IDと、リソースブロック毎の CQI値とを結合することにより、基地局へ送信する CQIフレームを生成し、符号ィ匕部 101へ出力する。

[0024] 図 3および図 4を用いて、上記の本実施の形態に係る CQI報告方法について、より詳細に説明する。

[0025] 図 3は、本実施の形態に係るマルチキャリア通信装置が収容されている通信システムで利用可能な全 CQIの一例を示す図である。ここでは、変調方式のバリエーションとして QPSK、 8PSK、 16QAM、 64QAM力 Sあり、符号化率のバリエーションとして 1 Z3、 1/2, 2/3, 3/4, 5Z6がある。また、シンボルを複数個に複製 (レビティション）して通信を行う場合を例にとっているので、レピテイシヨンシンボルのシンボル数であるレピテイシヨン数（RF: Repetition Factor)も規定されており、ここでは QPSK方式の場合のみ、 RF= 1、 2、 4が適用されるとする。

[0026] この図の例では、組み合わせとして 30種類、通信不能状態を示す CQIも含めると 3 1種類の CQIが利用可能である。通信システム全体で見れば、このような範囲の CQI のバリエーションが存在するため、リソースブロック毎に CQI報告を行う場合、 CQI報告に必要となる CQIビット数は、 5ビット（ = 32通り）となる。また、アンテナダイバーシチを利用する場合の送信アンテナや、 MIMO - SDM (Multi-Input / Multi-Output - Space Division Multiplexing)方式を採用する場合のストリーム番号等、利用可能な送信パラメータが増加すればするほど利用可能な CQIは増加するため、さらに CQI 報告量は増大する。

[0027] そこで、本実施の形態では、既に説明した通り、実際に利用する CQIとして、いずれかの CQIグループに属する CQIを選択する。すなわち、より選択肢の少ない CQI グループの中から実際の CQIを選択するため、 CQI報告量を削減することができる。

[0028] そもそも、 CQIは、通信システムがサポートするあらゆる通信端末のあらゆる伝送路環境に対応するために、ダイナミックな幅広い選択肢が用意されている。しかし、ある通信端末に着目した場合、この通信端末の伝送路環境は限定されたものであり、必要となる CQIはより限定された範囲のものである。特に、瞬時瞬時のチャネル応答を考えると、必要な CQIはより限定されたものとなる。よって、 CQIの選択の幅を、上記の通り限定しても、通信システムのスループットが低下することはほとんどないと考えられる。

[0029] 図 4は、本実施の形態に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図である。この図を用いて、 CQIグループの設定方法についても具体的に説明する。

[0030] 401は、本実施の形態に係る通信システムで利用可能な CQI (図 3参照）を、所要 S INRの高い方から順に並べ、同じ伝送レートの CQIは、所要 SINRの低い CQIを 1つ選択して設定された CQIテーブルである。

[0031] 本実施の形態では、受信品質の近い CQIをまとめて 1グループとする。具体的には、 401の CQIテーブルを基礎に CQIを 8個ずつまとめて、 CQIグループ 1〜6を設定する。 402は、所要 SINRの最も高い CQIで設定された CQIグループ 1であり、 403 は、次に所要 SINRの高い CQIで設定された CQIグループ 2である。所要 SINRの中程度の CQIでは、 CQIグループ 4が設定される。 404は、所要 SINRの最も低い CQI で設定された CQIグループ 6である。

[0032] また、本実施の形態で、各 CQIグループに含まれる CQIは、グループ間で重複するように設定される。これにより、より多様な通信端末のチャネル環境に対応することができる。

[0033] なお、この例では、符号ィ匕率が同じ CQIが 1グループにまとめられている力各ダループに含まれる CQIが受信品質の広い範囲をカバーし、 CQIの所要品質の間隔がある程度均等になるように設定されるのであれば、 1グループ内の符号ィ匕率は異なつてヽても良、し、同一グループ内に同じ変調方式が含まれてヽても良、。

[0034] 図 5は、本実施の形態に係る CQI報告用の送信フレームのフレーム構成を示す図である。

[0035] CQIフレーム生成部 117は、 CQI選択部 123で選択された CQIグループ IDと、各リソースブロックに対応する CQIビット (各 CQIを識別するための情報ビット）とから、この図に示すような、 CQI報告用の送信フレームを生成する。

[0036] ここで、 CQIグループ IDのビット数 Xは、システムで設定される CQIグループ数に依存する。すなわち Xビットの場合、 2^X種類の CQIグループが設定可能である。また、各リソースブロックに対応する CQIのビット数 Yは、 CQIグループに含まれる CQIの数に依存する。すなわち Yビットの場合、 2^Y種類の CQIを 1つの CQIグループ内に設定可能である。例えば、図 4に示した CQIテーブルの場合、 CQI報告にこの送信フレームを使用することにより、必要な CQIビット数を 3ビットに低減することができる。

[0037] なお、 CQIグループ数、または各 CQIグループに含まれる CQIの種類 (数）を減らすことにより、さらに CQI報告量を削減することできる。

[0038] 図 6Α,Βは、本実施の形態に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図である。

[0039] 本実施の形態に係る CQIグループは、受信品質が近!、CQIでグループィ匕されてヽるため、図 6A,Bに示すような、リソースブロック毎の受信品質のばらつきが小さいチヤネル特性を有する通信端末、すなわち周波数選択性フェージングが緩やかな受信品質特性となって、る通信端末に適して、る。

[0040] このように、本実施の形態によれば、複数の CQIを幾つかの CQIグループに分け、このグループの中から実際に使用する CQIを選択する。そして、選択したグループを示す識別情報と、グループ内で選択した CQIを示す識別情報と、の 2つの情報によつて CQI報告を行う。よって、 CQI決定の際の CQIの選択肢を少なくすることにより、 CQIを識別するのに必要なビット数を低減し、 CQI報告量を削減することができる。なお、グループ識別情報の報告は、第 1段階として、精度の粗い大まカゝな CQI情報を通知することに相当する。また、グループ内で選択した CQIの識別情報をさらに報告するのは、第 2段階として、精度の細力、CQI情報を通知することに相当する。なお、ここで、 CQIグループは全リソースブロックに対し共通に適用されるもので、各リソースブロックごとに異なる CQIグループを割り当てることはしない。一方、各 CQIダループ内で選択される CQIは各リソースブロックに対し異なる値を取り得るものである。

[0041] また、本実施の形態によれば、 CQIの報告対象であるリソースブロックは、通信帯域内に含まれる全リソースブロックである。すなわち、全リソースブロックについて、選択された CQIグループの範囲内において CQIを報告する。よって、全リソースブロックに対して CQI報告を行いつつも、 CQIの選択肢を少なくすることにより、 CQI報告量を削減することができる。すなわち、報告対象のリソースブロック数にかかわらず、一定の割合で CQI報告量を削減することができる。

[0042] また、本実施の形態によれば、通信システムで利用可能な CQIのうち、移動局等のマルチキャリア通信装置力ある時点で利用可能な CQIの範囲が存在するため、現時点では利用することのな、CQI、または利用できな!/、CQIを CQI報告の選択肢から外すことにより、リソースブロック毎の CQIビット数を削減することができる。

[0043] また、本実施の形態によれば、所要 SINR等の受信品質の近い CQIをまとめて 1グループとする。よって、各リソースブロック間の受信品質のばらつきが小さい通信端末に対し、より細かぐより精度良く適切な CQIを選択することができる。

[0044] また、本実施の形態によれば、 CQIは、 CQIテーブルによって、一定の規則の基に複数の CQIグループに予め分けられて記録されている。この CQIグループは、送受信間、すなわち基地局と通信端末との間で既知のものである。よって、 CQIが具体的にどのようにグループ化させて、るかの情報を通知する必要がな!、。

[0045] なお、本実施の形態では、 CQIグループが、予め設定された固定のものである場合を例にとって説明した力 CQIグループは、通信システムの利用環境、例えば、巿街地、郊外等の屋外もしくは屋内、または接続中の通信端末のチャネル状態等に応じて、適応的に設定されるようにしても良い。適応的に設定される場合は、設定に関する情報は基地局力周期的に報知チャネル等で通信端末等に通知される。

[0046] また、本実施の形態では、 CQI選択部 123が、受信品質に応じた CQIを、 2段階で選択する場合、すなわち第 1段階で CQIグループを選択し、第 2段階で当該グループの中から実際の CQIを選択する場合を例にとって説明したが、本発明は、 CQI報告量を低減するために、 CQI情報が、 CQIグループの識別情報と、このグループ内で実際に選択された CQIの識別情報と、力なる 2段階情報となっていれば充分であるので、 CQI選択部 123は、受信品質に応じた CQIをまず直接選択し、次にこの選択した CQIが含まれる CQIグループを認識し、これらの情報から、 CQIグループの識別情報と、実際に選択された CQIの識別情報と、を生成するようにしても良い。

[0047] また、本実施の形態では、 CQIグループの選択を通信端末が行う場合を例にとつて説明したが、予め基地局が通信端末毎に CQIグループを指示する構成としても良い。

[0048] (実施の形態 2)

本発明の実施の形態 2に係るマルチキャリア通信装置の構成は、実施の形態 1〖こ示したマルチキャリア通信装置と同様の基本的構成を有しているため、その説明を省略し、実施の形態 1と異なる点、すなわち、 CQIテーブルのデータ構造について以下説明する。

[0049] 図 7および図 8は、本実施の形態に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図である。

[0050] 701および 801は、本実施の形態に係る通信システムで利用可能な CQIを示した CQIテーブルである。 CQIは所要 SINRの順に並べられている。そして、この所要 SI NRの順に並べた CQIテーブルを基に、各 CQIグループに含まれる CQIの数が 8となるような CQIグループ 21〜25が設定されている。

[0051] 具体的には、 702に示すように、 CQIグループ 21は符号化率 R= 5Z6となる全ての変調方式および通信不能を表す CQIで構成されている。また 703に示すように、 C QIグループ 22は符号ィ匕率 R= 3Z4となるすべての変調方式および通信不能を表す CQIで構成されている。また、 802に示すように、 CQIグループ 25は符号化率 R= 1Z3となるすべての変調方式および通信不能を表す CQIで構成されて、る。 CQIグループ 23、 24についても同様である。

[0052] このように CQIグループを設定することで、 1つの CQIグループに含まれる CQIの所要 SINRの範囲は、低!、SINRから高!、SINRまでの広範囲をサポートすることができ、かつ、各 CQI相互の所要 SINRの間隔も、ほぼ均等に設定することができる。なお、力かる場合においても、実施の形態 1と同様に、 CQI報告に必要な CQIビット数は 3ビットである。 [0053] このように、本実施の形態によれば、 1つの CQIグループ内において、 CQIの所要受信品質が幅広!/、レンジをカバーするように、所要受信品質の間隔が開!、た CQIによって CQIグループを構成する。よって、各リソースブロック間の受信品質のばらつきが大きい通信端末に対し、一部の所要受信品質に偏ることのない、広い範囲の所要受信品質に対応した適切な CQIを割り当てることができ、 CQI報告の精度を向上させることができる。

[0054] 図 9A,Bは、本実施の形態に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図である。

[0055] 本実施の形態に係る CQIグループは、図 9A,Bに示すような、リソースブロック毎の受信品質のばらつきが大きいチャネル特性を有する通信端末、すなわち周波数選択性フージングが激し、受信品質特性となる通信端末に適して、る。

[0056] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3に係るマルチキャリア通信装置の構成も、実施の形態 1に示したマルチキャリア通信装置と同様の基本的構成を有しているので、その説明を省略し、実施の形態 1、 2と異なる点、すなわち、 CQIテーブルのデータ構造について以下説明する。

[0057] 図 10は、本実施の形態に係る CQIテーブルのデータ構造を説明するための図である。

[0058] 1001は、本実施の形態に係る通信システムで利用可能な CQIを所要 SINRの順に並べた図である。この所要 SINRの順に並べた CQIテーブルを基に、 CQIの数を 8 に限定した CQIグループを設定する。

[0059] 具体的には、 1002に示すように、 CQIグループ 31は、所要 SINRの最も高い複数の CQIを含み（インデックス 30、 29、 28、 25)、力つ、これらの所要 SINRの高い複数の CQIに加え、所要 SINRの低い CQIをも幾つか含むように、所要 SINRの間隔が開くような複数個の CQIを選択し (インデックス 23、 19、 14、 9)、これらも同一グループに設定する。

[0060] また、 1003に示すように、 CQIグループ 32は、所要 SINRの中程度の CQIを含み（インデックス 18、 15、 13、 12)、 CQIグループ 31と同様に、所要 SINRの低い CQIを幾つか含むような設定にする (インデックス 9、 7、 4)。

[0061] このように、 CQIグループ 31、 32は、所要受信品質が低くなればなるほど所要受信品質の間隔の離れた CQIによって構成されている。特に、所要 SINRが高い範囲では各 CQI間の所要 SINRの間隔が狭くなるような CQIが選択され、所要 SINRの低い範囲では、各 CQI間の所要 SINRの間隔が広がるような CQIが選択されている。

[0062] 一方、 1004に示すように、 CQIグループ 33は、所要 SINRが所定レベル以下の低い CQIのみで構成される。なお、この CQIグループ 33は、実施の形態 1で示したグループ 6と同じ設定である（図 4参照)。

[0063] このように、本実施の形態によれば、所要受信品質が高い範囲では等間隔の CQI をグループに含め、所要受信品質の低!、範囲では間隔が開くけれども広、範囲を力バーする CQIをグループに含める。これにより、 CQI報告の精度を向上させることができる。例えば、 CQIグループ 31において、インデックス 23、 19、 14、 9の CQIが含まれていな力つたとすると、実際に必要とする CQIが CQIグループ 31の範囲外であつた場合、すなわち、インデックス 25の CQIよりも低い受信品質のリソースブロックに対しては、これが通信可能なリソースブロックであるにもかかわらず、通信不可という報告をするか、または適切な CQIを報告できない、すなわち、実際の受信品質よりも高い所要受信品質の CQIを報告することとなる。その結果、このリソースブロックに対して送信データ割り当てや適切な変調パラメータの設定を行うことができなくなる。しかし、上記の構成を採ることにより、広い範囲の CQIをカバーすることができるので、この問題は発生しない。

[0064] 図 Ι ΙΑ,Βは、本実施の形態に係る CQI報告方法が適する通信環境を説明するための図である。

[0065] 図 11Aは、チャネル全体の受信品質が高ぐかつ、ノイズ、干渉電力等の影響が小さいため、通信可能な受信品質の範囲 R31が広い例を示している。また、図 11Bは、チャネル全体の受信品質が小さぐかつ、ノイズ、干渉電力等の影響が大きいため、通信可能な受信品質の範囲 R32が狭、例を示して、る。本実施の形態に係る CQI グループは、図 Ι ΙΑ,Βに示すような、到来波がレイリーフェージングとなるチャネル特性を有する通信端末に適して、る。 [0066] また、本実施の形態によれば、 CQIグループは、所要受信品質が低くなればなるほど、 CQI間の互いの所要受信品質の間隔が徐々に広くなるような CQIによって構成される。これは以下の理由に依る。

[0067] 図 12は、各所要 SINRにおいて、その SINRを示す CQIを基地局に報告する必要があるリソースブロックの存在確率を示すグラフである。すなわち、存在確率の値が低 V、ほど、その SINRを示す CQIを報告する必要のあるリソースブロックが少な!/、ことを示している。なお、ここでは、伝送路が周波数選択性レイリーフェージング環境下にある場合を想定している。

[0068] この図に示すように、所要 SINRが低くなるほど、それに対応する CQIを報告する必要のあるリソースブロック数 (存在確率）は減少していく。よって、所要 SINRが低くなればなるほど、その CQIは使用されることがほとんどなくなる。そこで、本実施の形態では、寄与対効果を考慮して、所要 SINRの低い領域では、 CQI間の所要 SINRの間隔が広くなるようにして CQI報告の精度を下げる（報告 CQIの分解能を低くする）設定とする。これにより、 CQI報告の精度の期待値は維持しつつ、 CQIがカバーする所要受信品質の範囲を広げることができる。

[0069] また、本実施の形態によれば、各 CQIグループ同士を比較すると、各 CQIに対応する所要受信品質が同じようには分布しないこととなる。しかし、力かる場合も、 CQI 報告に必要な CQIビット数は 3ビットである。

[0070] なお、本実施の形態では、所要受信品質が低くなればなるほど、 CQI間の所要受信品質の間隔が徐々に広くなるような場合を例にとって説明したが、所要受信品質の低い範囲において、所要受信品質の間隔が等間隔ではあるが、その間隔が広くなるように設定しても良い。この構成によっても、広い範囲の所要受信品質をカバーするという目的は達成できるからである。

[0071] (実施の形態 4)

図 13A,Bは、本発明の実施の形態 4における CQI報告対象のリソースブロックを説明するための図である。図 13A,Bにおいて、各リソースブロックの受信品質特性 (チャネル応答）を示すと共に、報告対象のリソースブロックを斜線を付して示す。

[0072] 図 13Aは、受信品質が良好な方力も所定数 4のリソースブロックを各通信端末が選択し、このリソースブロックについて CQI報告を行う例を示している。この例では、報告対象のリソースブロック間の CQIの振れ幅 R41が小さい。

[0073] 図 13Bは、 RBグループ # 1〜# 4の中から、最も伝送効率の高い適切な RBグループを各通信端末が選択し、この RBグループにつ、て CQI報告を行う例を示してヽる

。ここでは、通信端末が、 RBグループ # 2を選択しているので、報告対象のリソースブロック間の CQIの振れ幅 R42が小さくなつている。

[0074] このように、本実施の形態では、報告対象のリソースブロック数が諸条件に応じて変化する。そこで、 CQIテーブルも、各リソースブロック数に対応して複数設定され、リソースブロック数に応じてこれらが使、分けられる。

[0075] 本実施の形態に係るマルチキャリア通信装置の構成は、実施の形態 1に示したマルチキャリア通信装置と同様の基本的構成を有しているため、その説明を省略し、実施の形態 1と異なる構成である CQIフレーム生成部 117aについて以下説明する。

[0076] 図 14は、 CQIフレーム生成部 117a内部の主要な構成を示すブロック図である。なお、実施の形態 1に示した CQIフレーム生成部 117と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、同様の機能を有する構成要素には同一の符号にカロえアルファベットを付加することにより、これを表示する。

[0077] この CQIフレーム生成部 117aには、報告 RB数決定部（図示せず)から、決定された報告 RB数情報が入力される。

[0078] CQIテーブル部 122aには、報告リソースブロック数に応じた複数の CQIテーブルが保持されている。詳細については後述する。

[0079] CQI選択部 123aは、入力される報告 RB数に基づいて、 CQIテーブル部 122aに保持されて、る CQIテーブル力も適切な CQIテーブルを選択し、これを用いて報告対象のリソースブロック毎の CQI値を決定する。

[0080] 図 15は、 CQIテーブル部 122aに保持されている CQIテーブルの一例を示す図である。また、 CQIテーブル部 122a〖こは、他の種類の CQIテーブルも保持されており、一例をあげるならばそれは図 4に示したような CQIテーブルである。

[0081] これらは、 V、ずれも、所要受信品質の近、CQIで各 CQIグループが構成されてヽるが、図 15に示す CQIテーブルは、図 4に示した CQIテーブルと異なり、各 CQIダループに含まれる CQIの数が 4に設定されて!、る。

[0082] これは、報告対象のリソースブロック数が少なければ少ないほど、このリソースブロックにおける受信品質のばらつきは小さくなるため、図 15に示す CQIテーブルでは、リソースブロック数の減少に応じて、各 CQIグループに含まれる CQIの数も制限してヽるためである。なお、図 15の例では、必要な CQIビット数は 2ビットとなる。

[0083] 図 16は、本実施の形態に係る報告 CQI決定方法の処理手順を示すフロー図である。

[0084] 本実施の形態では、報告 RB数を所定の閾値と大小比較し (ST4010)、報告 RB数が所定の閾値よりも大きい場合、通常の CQIテーブルの中力も適切な CQIテーブルを決定する（ST4020)。ここで、通常の CQIテーブルとは、リソースブロック数減少に対応していない CQIテーブルのことであり、例えば、実施の形態 1〜3で示した CQI テーブル力これに該当する。

[0085] 一方、 ST4010において報告 RB数が所定の閾値以下の場合、リソースブロック数の減少に対応して設定されてヽる複数の CQIテーブル（一例としては、図 14)の中から適切な CQIテーブルを決定する（ST4030)。

[0086] そして、決定された CQIテーブルを用いて、所要受信品質に対応する適切な CQI グループを選択し（ST4040)、この選択された CQIグループの中から、報告対象のリソースブロック毎に対する適切な CQIを決定する（ST4050)。

[0087] 図 17A,B,Cは、本実施の形態に係る CQI報告方法による CQI報告量を説明するための図である。

[0088] 本実施の形態では、上記フローで示したように、報告対象のリソースブロック数が所定の閾値よりも大きい場合と小さい場合とで、使用する CQIテーブルが異なってくる。よって、 CQIテーブルの違いによって、 CQIグループ IDを示すビット数と、リソースブロック毎の CQIビット数も変化する。

[0089] 報告対象のリソースブロック数が所定の閾値よりも大きい場合、送信フレームは、例えば、図 17Aに示すようなものになる。ここでは、 CQIグループ数が 16種類、各 CQI グループに含まれる CQI数が 8である例を示している。よって、 CQIグループ IDは 4 ビットで表現され、各リソースブロックに対する CQI情報は 3ビットで表現される。 [0090] 一方、報告対象のリソースブロック数が所定の閾値以下である場合、送信フレームは、例えば、図 17Bまたは図 17Cに示すようなものになる。なお、図 17Bは、受信品質がより良好な方力も所定数のリソースブロックが選択される場合、図 17Cは、最も受信品質の良好な RBグループを選択する場合である。ここでは、 CQIグループ数が 8 種類、各 CQIグループに含まれる CQI数力である例（図 15に示した CQIテーブルを使用する場合)を示している。よって、 CQIグループ IDは 3ビットで表現され、各リソースブロックに対する CQI情報は 2ビットで表現される。

[0091] このように、本実施の形態によれば、 CQI報告対象のリソースブロック数が減少する場合、これに伴って、各 CQIグループに含まれる CQI数も減少させる。これにより、 C QI報告の精度の低下を防止しつつ、 CQI報告量を削減することができる。

[0092] 以上、本発明の各実施の形態について説明した。

[0093] 本発明に係るマルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、および CQI 報告方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態において、多種多様なチャネル状況に適した複数の C QIテーブル、すなわち伝送路環境に応じた複数種類の CQIグループ方法を開示した。よって、これらを適宜組み合わせて実施することが可能である。

[0094] 具体的には、 CQI選択候補のうち、受信品質の近!、CQIの組で構成される CQIグループと、受信品質の間隔が離れた CQIの組で構成される CQIグループとを双方設定し、移動局の報告対象の全リソースブロックの受信品質に適したリソースブロック共通の CQIグループを選択し、 CQI報告しても良い。これにより、移動局は、 CQIビット数を削減しつつ、受信品質に適した適切な CQIグループを CQI報告に使用することができる。すなわち、マルチユーザダイバーシチ利得をほぼ損なうことなぐ CQI報告量を効果的に削減することができる。

[0095] 例えば、図 6Aのように、リソースブロック間の受信品質のばらつきが小さぐかつ、受信品質が高い場合は、所要 SINRの近い CQIからなり、かつ所要 SINRの高い CQ Iからなる CQIグループを選択する。一方、図 11Aのように、リソースブロック間の受信品質のばらつきが大きい場合は、所要 SINRの間隔が大きい CQIからなる CQIダループのうち、各リソースブロックがより適切な CQI報告が可能なグループを選択する。ここで「より適切」とは、たとえば、各リソースブロックの受信品質と CQIの所要 SINRとの差が最も小さくなるように設定することであったり、あるいは、最も伝送効率が高くなる CQIグループを設定することを意味して、る。

[0096] 本発明に係るマルチキャリア通信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置、基地局装置、および移動体通信システムを提供することができる。

[0097] また、本発明に係るマルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、および CQI報告方法は、 OFDM以外のマルチキャリア方式の通信システムにお、ても利用可能である。

[0098] なお、 CQIグループ数や、 CQIグループに含まれる CQIビット数は、各実施の形態で示した値に限定されな、。

[0099] また、ここでは、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明した力本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る CQI報告方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係るマルチキャリア通信装置と同様の機能を実現することができる。

[0100] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されても良いし、一部または全てを含むように 1チップィ匕されても良い。

[0101] また、ここでは LSIとした力集積度の違いによって、 IC、システム LSI、スーパー L

SI、ウノレ卜ラ LSI等と呼称されることちある。

[0102] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラム化することが可能な FPGA (Field Pro grammable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギユラブル ·プロセッサを利用しても良、。

[0103] さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、 LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積ィ匕を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

[0104] 本明細書は、 2005年 8月 19日出願の特願 2005— 238952に基づくものである。

この内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0105] 本発明に係るマルチキャリア通信システム、マルチキャリア通信装置、および CQI 報告方法は、移動体通信システムにおける通信端末装置、基地局装置等の用途に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 受信品質に応じた CQIを通信相手に報告させるマルチキャリア通信システムであつて、

CQIは、各 CQIが示す情報に応じて予め複数のグループに分けられ、マルチキャリア通信装置は、前記複数のグループ力受信品質に応じて一のダループを選択すると共に、当該グループの中から受信品質に応じた CQIを更に選択し、選択した一のグループを示すグループ選択情報、および選択した CQIを示す CQI 選択情報を報告する、

マルチキャリア通信システム。

[2] 受信品質に応じた CQIを報告するマルチキャリア通信装置であって、

CQIが、各 CQIが示す情報に応じて複数のグループに分けられ、記憶されている C QIテーブルと、

前記複数のグループカゝら受信品質に応じて一のグループを選択するグループ選択手段と、

選択された一のグループの中から受信品質に応じた CQIを選択する CQI選択手段と、

選択された一のグループを示すグループ選択情報、および選択された CQIを示す CQI選択情報を送信する送信手段と、

を具備するマルチキャリア通信装置。

[3] 前記 CQIテーブルは、

所要受信品質が所定範囲内に含まれる CQIを同一グループとして記憶している、請求項 2記載のマルチキャリア通信装置。

[4] 前記 CQIテーブルは、

各グループにお、て所要受信品質が分散するように各 CQIを記憶して、る、請求項 2記載のマルチキャリア通信装置。

[5] 前記 CQIテーブルは、

所要受信品質が低いほど互いの間隔が開くような CQIを同一グループとして記録している、請求項 2記載のマルチキャリア通信装置。

[6] 前記 CQIテーブルは、

所要受信品質が所定レベル以上では全 CQIを含み、所要受信品質が前記所定レベル未満では所要受信品質が分散するような CQIを含むグループを記録している、請求項 2記載のマルチキャリア通信装置。

[7] 受信品質に応じた CQIを報告する又は報告されるマルチキャリア通信装置で使用される CQIテーブルであって、

CQIが、各 CQIが示す情報に応じて複数のグループに分けられ、記憶され、前記複数のグループを互いに識別する情報が、 CQIの報告に使用される、

CQIテーブル。

[8] 請求項 2記載のマルチキャリア通信装置を具備する通信端末装置。

[9] 請求項 2記載のマルチキャリア通信装置を具備する基地局装置。

[10] 受信品質に応じた CQIを報告する CQI報告方法であって、

各 CQIが示す情報に応じて CQIが複数のグループに分けられた CQIグループから、受信品質に応じて一の CQIグループを選択するステップと、

選択された一の CQIグループの中力も受信品質に応じた CQIを選択するステップと、

選択された一の CQIグループを示すグループ選択情報、および選択された CQIを示す CQI選択情報を送信するステップと、

を具備する CQI報告方法。