WO2008068803A1 - 基地局装置及び移動端末 - Google Patents
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- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/1607—Details of the supervisory signal
Definitions
- the present invention relates to a base station apparatus and a mobile terminal, and more particularly to a technique for switching a radio communication method within a cell formed by the base station apparatus.
- control information (TPC control bits) corresponding to SIR (Signal to Interference Ratio) values calculated based on pilot symbols is exchanged between a base station and a mobile terminal. Control is performed so that the received power of each mobile terminal signal at the base station is constant.
- the transmission power control includes inner loop control and water loop control.
- the TPC control bit value is obtained by comparing the SIR measurement value calculated from the pilot symbol from the transmitting station with the SIR target value, and the transmitting station responds to this TPC control bit value.
- the power of the transmission signal is controlled.
- the SIR target value is updated to an appropriate value in a predetermined period by the exchange between the RNC (Radio Network Controller) and the base station.
- AMC Adaptive Modulation and Coding
- FIG. 24 is a diagram showing a communication sequence for AMC execution between the mobile terminal 2110 and the base station 2111.
- the mobile terminal 2110 transmits a no-lot signal to the base station 2111 (S2101).
- Base station 2111 estimates the channel state (eg, SINR (SignaH: o-interference and noise power ratio) value) based on this pilot signal.
- the base station 2111 transmits this SINR to the mobile terminal 2110 (2102).
- the base station 2 111 also transmits scheduling information for the mobile terminal 2110 determined based on this SINR.
- Mobile terminal 2110 does not transmit a user data packet until transmission permission is given by this scheduling information.
- the mobile terminal 2110 determines the modulation format (encoding and modulation scheme) according to its own communication environment by taking into account the SINR value, the amount of packet information in the transmission queue, and the like. To do.
- the mobile terminal 2110 notifies the modulation format to the base station 2111 (S2103), and transmits a packet signal to which the determined modulation format is applied (S2104).
- the base station 2111 responds with an ACK or NACK to the mobile terminal 2110 depending on the reception status of the packet signal to which this modulation format is applied 2105).
- FIG. 24 shows a communication sequence related to the uplink from the mobile terminal to the base station, but the same communication sequence is also executed for the downlink related to the mobile terminal from the base station.
- information transmitted in S2102 and S2103 is AMC control information. Therefore, when using the AMC method, it is necessary to exchange such AMC control information in both uplink and downlink.
- the control information bits are arranged in the “CB” area in the control information communication area, and the control information set in the “CB” area in the “CB (R)” area to the right of the control information bit. Bit repetition data is placed. That is, according to the example of FIG. 25, 5-bit control information can be transmitted to the 80-bit control information communication area. In this way, there is a possibility that this control information communication area will be secured at approximately the same ratio as the communication area reserved for data communication.
- Patent Document 1 JP 2004-72157 A
- Patent Document 2 JP 2003-37554 A
- the purpose is to optimize the data communication, but to reliably transmit the control information for AMC to the vicinity of the cell edge.
- a communication area for user data is compressed. This problem is unavoidable in the future because it tends to occur when trying to execute packet scheduling and AMC in a narrow-band resource block unit in a short band with almost the same propagation path fluctuation. .
- An object of the present invention is to provide a base station apparatus and a mobile terminal that improve frequency utilization efficiency and realize high-speed communication.
- the present invention employs the following configuration in order to solve the above-described problems. That is, the present invention relates to a base station apparatus that forms a cell and performs radio communication with a mobile terminal existing in the cell, and only for radio communication with a mobile terminal existing in a predetermined area in the cell. A determination means for determining application of the adaptive modulation code ⁇ is provided.
- the base station apparatus further includes estimation means for estimating channel state information based on a pilot signal of mobile terminal power, and the determination means Power Based on the channel state information estimated by the estimation means, it may be determined whether to apply the adaptive modulation code key to the radio communication with the mobile terminal. For example, if adaptive channel coding is not applied to a mobile terminal (mobile terminal existing near the cell edge) in a poor channel state, the wireless communication with a mobile terminal existing in a certain predetermined area in the cell is not possible. The application of the adaptive modulation code only to communication is determined.
- the base station apparatus further includes control signal generating means for making the redundancy of control information used for adaptive modulation and coding smaller than the redundancy of other control information.
- the redundancy includes, for example, the number of repetitions of target information, spreading rate, coding rate, and the like.
- the base station apparatus when the application of adaptive modulation and coding is not determined by the determining means, a communication format in which user data is arranged instead of control information used for adaptive modulation and coding You may make it provide the format change means to change to.
- the determining means has an MCS (Modulation and Coding Scheme) set corresponding to the channel state information, and the channel state information estimated by the estimating means is the MC
- the effective value of the S set is applicable, it may be determined that adaptive modulation and coding is applied to wireless communication with the mobile terminal.
- the effective range of this MCS set may be narrower than when applied to all areas in the cell. it can. That is, it is possible to reduce the information amount of the channel state information itself that the base station apparatus itself has or notifies the mobile terminal.
- the determining means further includes an effective value of the MCS set. Let's have a change means to change the scope of.
- the base station apparatus includes an error determination unit that performs error determination on received data from the mobile terminal, and a recording unit that sequentially records the error determination result by the error determination unit for each mobile terminal. Whether or not the determining means applies the adaptive modulation code to radio communication with the mobile terminal based on statistics taken for the mobile terminal based on the error determination result recorded in the recording means. May be determined.
- the determination means may determine application of transmission power control to radio communication with a mobile terminal existing in a cell area outside the predetermined area.
- the transmission power control has less control information than the adaptive modulation and coding scheme, so that even if the redundancy of the control information is taken into account to cover the vicinity of the cell edge, the radio for user data Resources are never squeezed.
- the transmission power can be increased while further ensuring a constant communication rate while improving the frequency utilization efficiency by deleting the control information for adaptive modulation and coding. Can be reduced. Sarakuko can reduce the amount of interference to neighboring cells.
- the present invention provides a mobile terminal that performs radio communication with the above-described base station apparatus according to the present invention, a mobile communication system including the base station apparatus and the mobile terminal, and an information processing apparatus (computer) according to the present invention.
- the present invention can also be realized as a program that functions as a station device or a mobile terminal, or a recording medium that records the program. The invention's effect
- FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a mobile communication system in the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing a communication method of control information for AMC in the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram showing a correspondence table between CQI values and MCS sets when CQI values are used as information used for SINR notification.
- FIG. 4 is a diagram showing a functional configuration of the mobile terminal as a transmitting station in the first embodiment.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of a format of a control signal.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a format of a control signal.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of a format of a control signal.
- FIG. 8 is a diagram showing a functional configuration of the base station as a receiving station in the first embodiment.
- FIG. 9 is a diagram showing a cell formed by a base station and an adjacent base station.
- FIG. 10 is a diagram showing a schematic operation of determining the communication method (switching mode) of the base station in the first embodiment.
- FIG. 11 is a diagram showing an operation example according to a first determination method for mode switching.
- FIG. 12 is a diagram showing an operation example according to a second determination method for mode switching.
- FIG. 13 is a diagram showing an operation example according to a second determination method for mode switching.
- FIG. 14 is a diagram showing an operation example according to a third determination method for mode switching.
- FIG. 15 is a diagram showing an operation example of the first method of automatic optimization of an MCS set.
- FIG. 16 is a diagram showing an operation example of the second method of automatic optimization of the MCS set.
- FIG. 17 is a diagram showing communication characteristics (throughput) in the conventional system and the mobile communication system in the first embodiment.
- FIG. 18 is a diagram showing communication characteristics (transmission power) in the conventional system and the mobile communication system in the first embodiment.
- FIG. 19 is a diagram showing a schematic operation of determining the communication method (switching mode) of the base station in the first modification.
- FIG. 20 is a diagram showing communication characteristics (throughput) in the mobile communication system in the second modified example.
- FIG. 21 is a diagram showing a system configuration of a mobile communication system in the second embodiment.
- FIG. 22 is a diagram showing a correspondence table between CQI values and MCS sets in the second embodiment.
- FIG. 23 is a diagram showing a functional configuration of the mobile terminal as a transmitting station in the second embodiment.
- FIG. 24 is a diagram showing a communication sequence for AMC execution between a mobile terminal and a base station.
- FIG. 25 is a diagram showing a communication method of control information for AMC.
- the mobile communication system in the first embodiment of the present invention will be described below.
- FIG. Fig. 1 shows the system configuration of the mobile communication system in the first embodiment.
- FIG. The mobile communication system in the first embodiment is configured by connecting a plurality of base stations (for example, the base station 1 shown in FIG. 1) through a network (not shown).
- Mobile terminals 2 and 3 such as mobile phones are connected to the mobile communication system in the present embodiment by wireless communication with the nearest base station 1 and are provided with a communication service such as a call service.
- the base station 1 has an area to which AMC is applied (hereinafter referred to as an AMC area) 5 and an area to which TPC is applied (hereinafter referred to as a TPC area). 6) is provided.
- AMC is used for communication between the mobile terminal 2 existing in the AMC area 5 and the base station 1
- TPC is used for communication between the mobile terminal 3 existing in the TPC area 6 and the base station 1.
- Base station 1 uses a dedicated control channel for selection control information channel in which control information for AMC and TPC (hereinafter also referred to as selection control information) and other control information (hereinafter referred to as general control information). It is used separately from the general control information channel where it is placed.
- selection control information control information for AMC and TPC
- general control information control information for general control information
- the base station 1 and the mobile terminals 2 and 3 transmit AMC control information in a method that does not perform repetition.
- the AMC area 5 is limited to the area around the base station 1 that is narrower than the entire area of the cell.
- FIG. 2 is a diagram showing a communication method of control information for AMC in the first embodiment corresponding to FIG. 25 of the conventional method.
- the 75-bit area is reduced as the communication area for control information.
- this reduced area can be secured as a user data communication area.
- FIG. 3 is a diagram showing a correspondence table between CQI values and MCS sets when CQI (Channel Quality Indicator) values are used as information used for SINR notification.
- CQI Channel Quality Indicator
- TPC is used in an area outside the AMC area 5 in the cell area (TPC area 6). According to this, compared to the case where AMC is applied to the entire cell as in the conventional method, it is possible to reduce SINR notification and improve frequency utilization efficiency in this TPC area. Furthermore, if the scheduler can be operated as usual in TPC area 6 and a time, frequency band, and space with a good propagation environment can be selected, the transmission power can be reduced under the condition of a constant communication rate and given to adjacent cells. Interference amount can be reduced.
- packet communication is performed by changing the communication format by the functional unit of the upper communication layer in the communication area in which the SI NR notification information used in AMC is arranged. It is possible to divert it.
- the TPC control bit notified from the receiving side device to the transmitting side device is placed in the communication area where the SINR notification information is placed.
- the present invention does not limit the wireless communication method used in the area outside the AMC area 5, so that a wireless communication method other than TPC may be used.
- the base station 1 will be described mainly with respect to the function as a receiving station
- the mobile terminals 2 and 3 will be described mainly with respect to the function as a transmitting station.
- Base station Mobile terminals 2 and 3 shall both have a function as a transmitting station and a function as a receiving station, respectively.
- FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the mobile terminal as a transmitting station in the first embodiment.
- the mobile terminals 2 and 3 are assumed to have the functional units shown in FIG. 4 respectively, and the mobile terminal 2 will be described as a representative in the following description.
- the mobile terminal 2 has functions for operating as a transmitting station, including receiving antennas 401 and 402, receiving units 403 and 404, demodulation and decoding unit 405, selection unit 406, higher layer function unit 410, scheduler 411.
- a transmission packet queue 412 an adaptive rate control unit 413, a constant rate setting unit 414, an encoding and modulation unit 415, a power adjustment unit 416, an adaptive power control unit 417, a transmission unit 418, a transmission antenna 419, and the like.
- each of the above functional units may be realized by a nodeware circuit, or a control program stored in a memory is loaded into a CPU (Central Processing Unit) and executed. Make sure that this is achieved.
- CPU Central Processing Unit
- the receiving unit 403 is connected to the receiving antenna 401, and the receiving unit 404 is connected to the receiving antenna 402.
- control signals generally control information and selection control information
- the control signals are frequency-converted and analog Z-digital converted. Etc. are applied.
- the receiving units 4003 and 404 send the digital baseband signal subjected to these predetermined processes to the demodulation and decoding unit 405.
- demodulation and decoding section 405 When receiving the control signal from receiving sections 403 and 404, demodulation and decoding section 405 demodulates and decodes the control signal by a predetermined method for the dedicated control channel. At this time, if the control signal is spread-modulated, the demodulation and decoding section 405 performs despreading with a user-specific spreading code for the control channel. Since the present invention does not limit this demodulation and decoding method, it is only necessary to have a general demodulation function and decoding function applicable to the method used.
- Figs. 5, 6 and 7 are diagrams each showing an example of a format of a control signal received by the dedicated control channel.
- the control signal from the base station 1 has the format shown in FIGS. 5, 6 and 7 depending on the control state. Details about the format of this control signal! / ⁇ Will be described later.
- the demodulation and decoding unit 405 sends selection control information obtained by demodulation and decoding to the selection unit 406, and similarly obtains the general control information and this selection control information obtained by the upper layer function. Send to part 410.
- Upper layer function section 410 refers to the switching instruction in the general control information, and determines whether to apply TPC or AMC. The upper layer function unit 410 notifies the selection unit 406 of the communication method and the communication format of the selection control information channel. The upper layer function unit 410 sends the determined communication method to the adaptive power control unit 417.
- the upper layer function unit 410 when TPC is selected as the communication method, the upper layer function unit 410 further operates the scheduler 411 or performs scheduling according to a certain frequency band and timing or transmission rate thereof. To decide.
- the upper layer function unit 410 sends the information thus determined to the scheduler 411. For example, when scheduling information (see FIGS. 5 and 6) is stored in the selection control information, the upper layer function unit 410 determines that the scheduler 411 is to be operated, and notifies the scheduler 411 of this scheduling information. .
- selection unit 406 Upon receiving the communication method and communication format notified from upper layer function unit 410, selection unit 406 acquires selection control information sent from demodulation and decoding unit 405 based on the communication method. . When the notified communication method is AMC, the selection unit 406 obtains SINR notification information (see FIG. 5) among the selection control information. The selection unit 406 sends the acquired S INR notification information to the scheduler 411.
- selection unit 406 obtains a TPC control bit (see FIG. 6) in the selection control information. If only the loop control is implemented as a TPC, do not refer to this TPC control bit. The selection unit 406 sends the acquired TPC control bit to the adaptive power control unit 417.
- scheduler 411 When scheduler 411 receives SINR notification information from selection section 406, scheduler 411 performs processing for AMC. Specifically, scheduler 411 determines an appropriate modulation scheme and encoding scheme based on the accumulated amount of packets scheduled to be transmitted notified from transmission packet queue 412 and SINR notification information. An appropriate modulation scheme and coding scheme determined by the scheduler 411 may be expressed as an adaptive modulation rate. Scheduler 411 determined The received adaptive modulation rate is sent to the adaptive rate control unit 413. Note that the present invention does not limit the method of determining the adaptive modulation rate by the scheduler 411, and any general determination method may be used. Also, information on the adaptive modulation rate determined by the scheduler 411 is transmitted from the transmission antenna 419 as uplink control information.
- the scheduler 411 When the scheduler 411 receives a notification of a communication method (TPC), a transmission rate, etc. from the upper layer function unit 410, the scheduler 411 determines a modulation method and a code method corresponding to the notified transmission rate. . The scheduler 411 sends the modulation method and the code method determined in this way to the constant rate setting unit 414.
- TPC communication method
- a transmission rate etc.
- the scheduler 411 when the scheduler 411 receives scheduling information from the upper layer function unit 410, it determines transmission opportunity allocation based on this information. The scheduler 411 issues an instruction to read a predetermined amount of data to the transmission packet queue 412 according to the determined allocation opportunity.
- transmission packet queue 412 In response to a read command from scheduler 411, transmission packet queue 412 sends a transmission packet corresponding to the notified data amount to encoding / modulation section 415.
- the code key and modulation unit 415 applies the modulation method and code key method transmitted from the adaptive rate control unit 413 or the constant rate setting unit 414 to the transmission packet data transmitted from the transmission packet queue 412. Based on this, encoding and modulation are performed.
- the encoding and modulating unit 415 sends the encoded and modulated signal to the power adjusting unit 416.
- Adaptive power control section 417 determines transmission power according to the communication method notified from higher layer function section 410. Specifically, adaptive power control section 417 determines that the transmission power is the maximum transmission power when the notified communication method is AMC. On the other hand, when the notified communication method is TPC, adaptive power control section 417 increases / decreases transmission power according to the TPC control bits sent from selection section 406 and adjusts the determined transmission power to power adjustment. Send to Seibu 416. When the notified communication method is AMC, transmission power reduction may be specified by the MCS set. For such transmission power reduction processing using the MCS set, use the conventional method.
- the power adjustment unit 416 receives the signal sent from the encoding and modulation unit 415 and the adaptive power control unit 4 Set to the transmission power sent from 17.
- the power adjustment unit 416 sends the power-set signal to the transmission unit 418.
- the transmission unit 418 performs digital Z analog conversion, frequency conversion, and the like on the signal transmitted from the power adjustment unit 416 and radiates the transmission signal from the connected transmission antenna 419.
- a predetermined pilot signal is channel-assigned by a general method and transmitted from the transmitting antenna 419 as needed.
- FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the base station 1 as a receiving station in the first embodiment.
- the base station 1 functions as a receiving station as a transmission antenna 801, a transmission unit 802, a transmission power control setting unit 803, a SINR notification unit 804, a selection unit 805, an adaptive rate control unit 807, constant Rate setting unit 808, upper layer function unit 810, scheduler control unit 815, data determination unit 816, demodulation and decoding unit 820, format separation unit 821, mode switching determination unit 822, threshold monitor 823, SINR estimation unit 825, channel An estimation unit 826, reception units 827 and 828, reception antennas 829 and 830, and the like are provided.
- the above functional units may be realized by each nodeware circuit, and the control program stored in the memory is loaded into the CPU (Central Processing Unit) and executed. Make sure to do it.
- the receiving unit 827 is connected to the receiving antenna 829, and the receiving unit 828 is connected to the receiving antenna 830.
- Receiving units 827 and 828 receive signals from mobile terminals 2 and 3 received by connected receiving antennas 829 and 830, respectively, and perform processing such as frequency conversion and analog Z digital conversion on the received signals.
- Receiving units 827 and 828 send the no-lot signal among the received signals to channel estimating unit 826 and send the other received signals to format separating unit 821.
- Channel estimation section 826 calculates a channel estimation value between source mobile terminal 2 or 3 and base station 1 based on pilot signals sent from receiving sections 827 and 828. Since the present invention does not limit the channel estimation method, a general channel estimation method may be implemented.
- the channel estimation unit 826 demodulates and estimates this channel estimation value.
- the data is sent to the decoding unit 820 and the SINR estimation unit 825, respectively.
- the format separation unit 821 When receiving the received signal, the format separation unit 821 separates the control signal and the user data signal according to the communication format notified from the higher layer function unit 810. At this time, when AMC is applied to the communication with the transmission source mobile terminal, this control signal includes information on the adaptive modulation rate selected by the mobile terminal. On the other hand, when TPC is applied, this information is not included, and the user data is included in the arrangement area.
- the format separation unit 821 sends the separated control signal and user data signal to the scheduler control unit 815 and the demodulation and decoding unit 820, respectively.
- scheduler control unit 815 Based on the scheduler information notified from higher layer function unit 810, scheduler control unit 815 demodulates and allocates the allocation area (frequency band, timing) related to the source mobile terminal when the scheduler is used. Notify the decryption unit 820. In addition, when AMC is applied to the transmission source mobile terminal, the scheduler control unit 815 sends information on the adaptive modulation rate selected by the mobile terminal included in the control signal to the adaptive rate control unit 807.
- the adaptive rate control unit 807 receives information on the adaptive modulation rate from the scheduler control unit 815. At this time, adaptive rate control section 807 has already been notified from selection section 805 that the AMC scheme is applied to the signal from the transmission source mobile terminal. Therefore, adaptive rate control section 807 notifies demodulation and decoding section 820 of the communication method related to the signal from the transmission source mobile terminal and information related to the adaptive modulation rate.
- the constant rate setting unit 808 applies the TPC scheme to the signal from the source mobile terminal from the selection unit 805. Information on the application of the method and the modulation method and coding method applied in the case of TPC has already been notified.
- the constant rate setting unit 808 notifies the decoding and decoding unit 820 of the communication method regarding the signal of the source mobile terminal power and the information regarding the modulation method and the code key method.
- the demodulation and decoding unit 820 uses the modulation method and the coding method notified by the deviation of the allocation area, the adaptive rate control unit 807 or the constant rate setting unit 808 sent from the scheduler control unit 815, and the user data. Demodulate and decode the signal. this At this time, the demodulation and decoding unit 820 may use the channel information sent from the channel estimation unit 826 for propagation path fluctuation correction at the time of demodulation and decoding. The user data demodulated and decoded in this way is sent to the data determination unit 816.
- Data determination section 816 determines whether or not the decrypted user data has been received without error. For this determination, for example, CRC (Cyclic Redundancy Check) is used. The data determination unit 816 determines whether data has been normally received without error (ACK state) or whether an error has occurred and data has not been correctly received (NACK state). The data determination unit 816 may feed back these results to the mode switching determination unit 822. If the data determination unit 816 determines that the state is the ACK state, the data determination unit 816 sends the user data to another function unit (not shown).
- CRC Cyclic Redundancy Check
- SINR estimation section 825 estimates SINR using the channel estimation value, known pilot symbol, and the like sent from channel estimation section 826. Since the present invention does not limit the SINR estimation method, a general SINR estimation method may be implemented.
- the SINR estimation unit 825 sends the estimated SINR to the threshold monitor unit 823.
- the threshold monitor unit 823 manages the MCS set shown in FIG.
- the threshold monitor unit 823 acquires the CQI corresponding to the SINR sent from the SI NR estimation unit 825. At this time, the threshold monitor unit 823 acquires the CQI corresponding to the SINR based on the correspondence relationship between the CQI and SINR stored in a lookup table (not shown), for example. Subsequently, the threshold monitor unit 823 determines whether or not the acquired effective CQI value exists by referring to the MCS set. According to the example of FIG. 3, the threshold monitor unit 823 determines that there is a valid CQI when the CQI corresponding to SINR is 31 or less, and the effective CQI when this CQI is 32 or more. It is determined that does not exist.
- the threshold monitor unit 823 notifies the mode switching determination unit 822 of the determination result of the CQI check. When the threshold monitor unit 823 determines that a valid CQI exists, the threshold monitor unit 823 also notifies the mode switching determination unit 822 of the CQI value.
- the threshold monitor unit 823 may further have a function of optimizing the MCS set based on predetermined information (823-1). This function will be described with reference to FIG. Figure 9 shows the cell composed of base station 1 and adjacent base stations 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, and 1-6.
- FIG. 9 shows the cell composed of base station 1 and adjacent base stations 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, and 1-6.
- each adjacent base station is an interfering station.
- the upper layer function unit 810 of the base station 1 collects information on RoT (Rise over Thermal) of adjacent base stations 1-1 to 1-6, and the threshold monitor unit 823 sets the MCS set based on this RoT information. Determine the increase or decrease of the effective value of.
- RoT RoT
- the effective value of MCS is reduced (increase X in Fig. 3), and conversely, all base stations have low RoT. In this case, increase the effective value of MCS (decrease X in Figure 3).
- the RoT value is calculated by comparing (I + N) acquired with the initial value N during the process of calculating the SINR by receiving the pilot signal.
- the neighboring base station should notify the neighboring base station of the RoT information calculated in this way.
- the mode switching determination unit 822 determines whether or not to switch the communication method (switch the mode) for the signal transmitted to the target mobile terminal. To do.
- the mode switching determination unit 822 acquires the communication method currently applied to the target mobile terminal from the upper layer function unit 810 and refers to this to determine the mode switching. Details of this mode switching method by the mode switching determination unit 822 will be described in the section of the operation example.
- the mode switching determination unit 822 sends the determined mode switching information and CQI value to the higher layer function unit 810.
- Upper layer function section 810 holds information related to the communication scheme (AMC or TPC) applied to each mobile terminal.
- the upper layer function unit 810 sends the held information to the mode switching determination unit 822 upon request.
- the upper layer function unit 810 receives a notification from the mode switching determination unit 822 that mode switching occurs, the upper layer function unit 810 performs mode switching of the control signal transmitted through the dedicated control channel for the target mobile terminal. Determine the format (see Figures 5, 6 and 7).
- Upper layer function section 810 notifies format separation section 821 of the determined format of the control signal after mode switching.
- the upper layer function unit 810 also changes the TPC power to the control signal format shown in FIG. 5 when switching to AMC occurs. At this time, the upper layer function unit 810 selects the CQI value sent from the mode switching determination unit 822 together with information indicating the occurrence of switching to AMC. Select part 805. Note that the information sent as SINR notification information is not limited to CQI, but the SINR value itself may be sent.
- the upper layer function unit 810 changes to the control signal format shown in Fig. 6 or 7 when switching from AMC to TPC. At this time, the upper layer function unit 810 may determine the area that was the SINR notification unit in FIG. If scheduling is not executed, the scheduling information part of the selection control information may be deleted (see FIG. 7). The upper layer function unit 810 sends scheduling information related to transmission opportunity allocation, TPC control bits, and the like to the selection unit 805 together with information indicating the occurrence of switching to TPC. This scheduling information is also sent to the scheduler control unit 815.
- upper layer function section 810 may recognize switching of the communication format by signaling with the target mobile terminal. According to this, the target mobile terminal can perform communication in the new format after the completion of the signaling.
- selection section 805 Based on the switching information received from upper layer function section 810, selection section 805 sends a CQI value to SINR notification section 804 when switching to AMC, and adaptive rate control is performed to apply AM C to the target mobile terminal. Part 807 is notified.
- the selection unit 805 sends the TPC control bits and scheduling information to the transmission power control setting unit 803 when switching to TPC, and sends information on a certain modulation scheme and code key scheme applied at the TPC to the constant rate setting unit 808. To notify.
- SINR notification section 804 Upon receiving the CQI value from selection section 805, SINR notification section 804 sets a switch flag to AMC in the general control information switching instruction section in the control information for the mobile terminal, and sets the SINR of the selection control information.
- the CQI value is set in the notification part, and the transmitter allocation information is set in the scheduling information part. If scheduling is not executed, the scheduling information part of the selection control information may be deleted.
- transmission power control setting section 803 sets a TPC switching flag in the general control information switching instruction section in the control information for the mobile terminal, Set the TPC control bit in the selection control information and Allocation information is set in the juling information section.
- the transmission unit 802 performs digital Z analog conversion, frequency conversion, and the like on the control signal generated in this way, and radiates the generated transmission signal from the connected transmission antenna 801.
- the mode switching operation by the mode switching determination unit 822 and the automatic optimization operation of the MCS set by the threshold monitor unit 823 will be described below.
- FIG. 10 is a flowchart showing a schematic operation of determining the communication method (switching mode) of the base station 1 in the first embodiment.
- the signals from the mobile terminals received by the receiving antennas 829 and 830 are subjected to predetermined signal processing by the receiving units 827 and 828.
- the SINR estimator 825 estimates the SINR using the channel estimation value obtained by the channel estimator 826 as well as the pilot signal power obtained from the mobile terminal.
- the base station 1 in the first embodiment uses this SINR V and determines the switching mode as follows.
- the threshold monitor unit 823 acquires a CQI corresponding to the SINR sent from the SINR estimation unit 825 (S101). The threshold monitor unit 823 confirms whether this CQI is a valid CQI value by referring to the MCS set (S102). The threshold monitor unit 823 notifies the mode switching determination unit 822 of the result of this CQI check.
- the mode switching determination unit 822 receives the CQI check result from the threshold monitor unit 823, and obtains information on the currently applied communication method of the target mobile terminal of the CQI from the upper layer function unit 810. .
- the mode switching determination unit 822 determines the mode switching based on the result of this CQI check and the current communication method (S103).
- the mode switching determination unit 822 sends the determined mode switching information to the upper layer function unit 810.
- the communication format currently used for communication with the mobile terminal Is continuously used as it is (S108).
- the communication format after mode switching of the control signal transmitted through the dedicated control channel for the target mobile terminal is determined ( S104) (See FIGS. 5, 6 and 7).
- the upper layer function unit 8 10 determines the communication format after the mode switching, the upper layer function unit 8 10 recognizes the communication mode switching with the mobile terminal by sirendling (S105). Thereafter, the communication format transmitted to the mobile terminal becomes the communication format after switching (S106 and S107).
- FIG. 11 shows the operation by the first determination method
- FIGS. 12 and 13 show the operation by the second determination method
- FIG. 14 is a flowchart showing the operation by the third determination method.
- the mode switching determination unit 822 determines the mode switching as follows.
- the mode switching determination unit 822 applies the AMC method to the communication with the mobile terminal. (S112). On the other hand, if it is determined that there is no corresponding valid CQI value as a result of the CQI check (S 111; NO), the mode switching determination unit 822 performs TPC communication with the mobile terminal. It is decided to apply the method (S113).
- the mode switching determination unit 822 determines whether or not mode switching occurs by comparing the determined communication method with information on the communication method currently applied to the target mobile terminal (S114). .
- the mode switching determination unit 822 determines that mode switching occurs when the determined communication method is different from the current communication method (S114; YES), and sends the mode switching information to the upper layer function unit 810 (S115). ). On the other hand, if the determined communication method is the same as the current communication method, it is determined that mode switching does not occur (S 114; NO), and mode switching information is not sent to the upper layer function unit 810.
- the mode switching determination unit 822 sends the CQI value to the upper layer function unit 810 if the determined communication method is AMC (S117), and if it is TPC, the mode switch determination unit 822 sends the TPC control bit to the upper layer function unit 810. Send to ( S118).
- the mode switching determination unit 822 holds the results of the last n CQ I checks for each mobile terminal, and uses the results of the past n CQI checks as statistics. Based on this, mode switching is determined. First, when the mode switching determination unit 822 receives information on the communication method currently applied to the target mobile terminal from the upper layer function unit 810, the mode switching determination unit 822 switches the determination method according to the current communication method (S121).
- the mode switching determination unit 822 determines the following mode switching (S121; AMC).
- the mode switching determination unit 822 includes the CQI check results of the past n times including the result of the current CQI check. Statistics of the result of the check are taken (S 125). As a result, when it is determined that there is no valid CQI value m times or more (S125; YES), the mode switch determining unit 822 switches the communication with the mobile terminal to the AMC mode TPC mode. It is determined (S127). The mode switching determination unit 822 sends the mode switching information and the TPC control bit to the upper layer function unit 810 (S128).
- the mode switching determination unit 822 similarly uses the AMC method for communication with the mobile terminal. Is determined to continue to be applied (S123). In this case, the mode switching determination unit 822 sends the CQI value sent from the threshold monitor unit 823 to the upper layer function unit 810 (S124).
- the mode switching determination unit 822 determines mode switching as follows (S121; TPC).
- the mode switching determination unit 822 determines that a valid CQI value exists as a result of the CQI check. If it has been refused (S131; YES), statistics of the results of the last n CQI checks including the results of this CQI check are taken (S135). As a result, the mode switching determination unit 822 determines that there is no valid CQI value m times or more, and if not (S 125; NO), communication with the mobile terminal is performed from the TPC method. It is determined to switch the mode to the AMC method (S136). In this case, the mode switching determination unit 822 sends the mode switching information and CQI information to the higher layer function unit 810 (S137).
- the mode switching determination unit 822 determines that a valid CQI value does not exist m times or more (S125; YES)
- the TPC method is continuously applied to communication with the mobile terminal. (S132).
- the mode switching determination unit 822 continues the TPC method for communication with the mobile terminal in the same manner when it is determined that there is no valid CQI value as a result of the CQI check (S 131; NO). It is determined to apply (S132). In this case, the mode switching determination unit 822 sends the TPC control bit to the upper layer function unit 810 (S133).
- this statistical threshold may be switched. For example, if the currently applied communication method is AMC, it is determined whether the number of times when there is no effective CQI value is m times or more, and if the currently applied communication method is TPC, the effective CQI is determined. It may be determined whether or not the number of times the value does not exist is p (p ⁇ m) times or more.
- the mode switching determination unit 822 receives only the CQI value from the threshold monitor unit 823 (S101) and the data determination result from the data determination unit 816 (S141). Determine mode switching. In the third determination method, the mode switching determination unit 822 does not use the CQI check result from the threshold monitor unit 823. This third judgment method is currently applied and works when the communication method is AMC.
- Mode switching determination section 822 holds the past n data determination results for each mobile terminal. Then, the mode switching determination unit 822 takes statistics of the past n data determination results including the current data determination result (S142). As a result, if the mode switching determination unit 822 determines that the ACK state (received data is normal) or more times m (S 142; NO), the mode switching is switched from AMC to TPC mode. To determine (S144). The mode switching determination unit 822 sends the mode switching information and the TPC control bit to the upper layer function unit 810 (S 145).
- mode switching determination section 822 continues to apply the AMC method to communication with the mobile terminal when it has been determined m times or more as the ACK state (received data is normal) (S142; YES). Are determined (S146).
- the mode switching determination unit 822 sends the CQI value to the upper layer function unit 810 (S147).
- FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the first method of automatic optimization of the MCS set by the threshold monitor unit 823
- Fig. 16 shows the operation of the second method of automatic optimization of the MCS set by the threshold monitor unit 823. It is a flowchart which shows.
- the upper layer function unit 810 of the base station 1 collects RoT (Rise over Thermal) information from each adjacent base station (base stations 11 to 16 in the example of FIG. 9) (SI 51). The upper layer function unit 810 sends each collected RoT information to the threshold monitor unit 823.
- RoT Rive over Thermal
- the threshold monitor unit 823 determines whether or not any one RoT of the acquired RoT information of each adjacent base station is greater than or equal to a predetermined threshold A (S152). If the threshold monitor unit 823 determines that one of the RoTs is equal to or greater than the predetermined threshold A (S152; YES), the threshold monitor unit 823 deletes the effective CQI value in the MCS set (S155). Specifically, the low-level record (CQI value is large! /, Record) force in the MCS set shown in FIG. 3 is invalidated for a predetermined number of records (S155). The predetermined number of records to be invalidated may be held in a memory or the like in an adjustable manner.
- the threshold monitor unit 823 determines that all RoT information is a threshold. It is determined whether or not it is less than or equal to B (S153). When the threshold monitor unit 823 determines that all RoT information is equal to or less than the threshold B (S153; YES), the threshold monitor unit 823 increases the effective CQI value in the MCS set (S1 56). Specifically, among the records that are invalidated in the MCS set shown in Fig. 3, a high level record (CQI value force S small record) force A predetermined number of records are activated (S1 56). Make sure that the predetermined number of records to be activated is held in a memory or the like.
- the MCS set is not updated (S157).
- reducing the effective CQI value means that the minimum transmission rate that can be used in the AMC mode is increased to transition from the AMC mode to the TPC mode, and transmission power control is used to reduce interference.
- increasing the effective CQI value is intended to increase the system throughput by shifting from the TPC mode to the AMC mode by lowering the minimum transmission rate that can be used in the AMC mode.
- the upper layer function section 810 of the base station 1 performs automatic optimization of the MCS set using the statistical information of the SINR value for each mobile terminal in the own station.
- the upper layer function unit 810 sets the AMC method to be applied to the higher quality upper X (%) of the SINR values for each mobile terminal in the local station (S 161).
- the upper layer function unit 810 determines the ratio value X (%) so that the system throughput approaches the target value.
- the upper layer function unit 810 causes the scheduler (not shown) that statistically processes the propagation information of each user to calculate the SINR cumulative distribution (S162).
- the upper layer function unit 810 calculates the SINR value ⁇ that is a threshold value for the quality upper X (%) in order to set the quality upper X (%) of the calculated cumulative distribution as the AMC area (S163).
- the upper layer function unit 810 sends this SINR value a to the threshold monitor unit 823.
- the threshold monitor unit 823 obtains the threshold CQI corresponding to the SINR value a, and invalidates the record having lower quality than the threshold CQI of the MCS set. As a result, the TPC method is used for communication with mobile terminals that are below the threshold CQI.
- the ratio value X (%) set by the upper layer function unit 810 may be determined by exchanging traffic conditions and the like with neighboring base stations.
- the ratio value X of the base station where the traffic is concentrated is set to be high, and the traffic concentration is set to be V and the ratio value X of the base station is set to be low.
- each base station constituting the mobile communication system in the first embodiment a general control in which a selection control information channel in which AMC and TPC control information (selection control information) is arranged and other control information is arranged.
- the individual control channel is configured separately from the information channel.
- the base station 1 sets the AMC area to be narrower than the entire area of the cell by transmitting the AMC control information (SINR notification) without performing Repetition! / . This is the power to increase the amount of information for AMC control information compared to other communication methods such as TPC.
- the amount of control information for AMC can be reduced, and if the reduced area is used for user data transmission, radio resources for user data transmission can be effectively used. it can. Also, since it is not necessary to cover the MCS set to the cell edge, the AMC control information bits themselves can be made smaller.
- TPC is applied to regions other than the AMC area in the cell region. Since TPC has less control information than AMC, it is unlikely that the amount of control information will increase even if repetition is applied to cover the vicinity of the cell edge.
- the SINR value for estimating the mobile terminal power and the pilot signal power to be transmitted is effective. It is determined by referring to the MCS set whether the force corresponds to the CQI value.
- FIGS. 17 and 18 are graphs showing communication characteristics (throughput and transmission power) in the conventional system and the mobile communication system in the first embodiment.
- the solid line shows the communication characteristics of the mobile communication system in the present embodiment
- the broken line shows the communication characteristics of the conventional system.
- the throughput of the system of the present embodiment can be improved over the conventional system in the AMC area.
- the throughput is lower than in the conventional case. Control information for AMC can be reduced and the amount of interference to adjacent cells due to TPC can be reduced. The throughput of the system of this embodiment is improved compared to that of this embodiment.
- the transmission power is substantially constant.
- the transmission power can be reduced in the TPC area.
- the upper layer function unit 810 detects the occurrence of mode switching, it uses the dedicated control channel for the target mobile terminal.
- a communication sequence was performed in which the communication format of the control signal after mode switching to be transmitted was determined and communication mode switching was recognized by signaling with the mobile terminal. That is, in the mobile communication system in the first embodiment, communication is continued by the communication method before switching until the communication mode switching is recognized by signaling.
- FIG. 19 is a flowchart showing a schematic operation of determining the communication method (switching mode) of the base station 1 in the first modification.
- the upper layer function unit 810 determines that mode switching occurs. If it is disconnected (S103; YES), the target mobile terminal is notified by the control signal that it will shift to the provisional TPC communication mode (S191). This notification may be realized by providing a bit indicating that at a predetermined position of the control signal shown in FIGS.
- the communication format (modulation method, coding method, etc.) in the provisional TPC communication mode is assumed to be known in the base station and the mobile terminal.
- the mobile terminal that has received the notification performs TPC communication using the known communication format (S192).
- the upper layer function unit 810 of the base station 1 determines an appropriate communication format after mode switching as in the first embodiment described above during communication in the provisional TPC communication mode (S104) and is applied. (S106, S107).
- the constant rate setting unit 414 is sent with a certain modulation method and code key method, and the coding and modulation unit 415 has performed modulation and coding accordingly.
- base station 1 adaptively adjusts the communication rate even in the TPC area.
- the base station 1 in the second modification sets the target power, and when the transmission power is sufficiently lower than the target power, the communication rate is increased via the upper layer function unit 810, and the transmission power is the target power. If it is sufficiently higher, control is performed to reduce the communication rate via the upper layer function unit 810.
- FIG. 20 is a graph showing communication characteristics (throughput) in the mobile communication system in the second modification.
- the TPC area is inferior to the conventional system in throughput, and in the second modification, the throughput can be improved by combining communication rate conversion and TPC.
- an AMC area is provided in the vicinity of the base station, and a TPC area is provided outside the AMC area.
- the base station 1 further performs an MIMO (Multi Input Multi Output) area (hereinafter referred to as a MIMO area) inside the AMC area.
- MIMO Multi Input Multi Output
- FIG. 21 is a block diagram showing a system configuration of the mobile communication system in the second embodiment.
- the mobile communication system in the second embodiment has the same system configuration as in the first embodiment.
- the base station 1 differs from that of the first embodiment in providing the MIMO area 7 in a cell formed by confidence.
- the base station 1 in the second embodiment manages the MCS set shown in FIG. MIMO areas are applied to CQIs with high quality levels.
- MCS set two streams of MIM O are shown, but the present invention does not limit the number of streams.
- the effective CQI value is set to 31 as in the MCS set (see Fig. 3) used in the first embodiment.
- the AMC area is expanded to increase the effective CQI value. It may be increased. In this case, the repetition applied to the control information (SINR notification) for AMC may be increased.
- FIG. 23 shows a functional configuration of mobile terminals 2 and 3 as transmitting stations in the second embodiment.
- the difference from the mobile terminal in the first embodiment is that two MIMO streams are provided, and accordingly, a power adjustment unit, a transmission unit, and two transmission antennas are provided.
- upper layer function section 410 or scheduler 411 determines that MIMO communication should be performed. For example, when the SINR notification information indicates high communication quality and a large amount of packets are accumulated in the transmission packet queue 412, MIMO multiplex communication is selected. At this time, transmission packets for two streams are read from the transmission packet queue 412 and adaptive modulation codes are performed corresponding to each MIMO stream. The signal of each stream obtained in this way is set to the maximum power by each of the power adjustment units 416-1 and 416-2, and the radio frequency is transmitted to each of the transmission units 418-1 and 41-2. Are respectively radiated from the respective transmitting antennas 419-1 and 419-2.
- MIMO multiplex communication is applied in a region where the communication state is good.
- AMC is applied in the vicinity of the base station 1 and MIMO multiplex communication is applied, so that higher-speed communication is realized compared to the first embodiment.
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Abstract
周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動端末を提供する。セルを形成しこのセル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置であって、当該セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調符号化の適用を決定する決定手段、移動端末からのパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定手段を備え、上記決定手段が、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定する。また、上記決定手段は、上記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信には送信電力制御の適用を決定する。
Description
明 細 書
基地局装置及び移動端末
技術分野
[0001] 本発明は、基地局装置及び移動端末に関し、特に基地局装置の形成するセル内 において無線通信方式を切り替える手法に関する。
背景技術
[0002] W- CDMA (Wideband Code Division Multiple Access)方式を用いた移動通信シ ステムでは、周波数利用効率の向上を図るため、セル間で同じ周波数帯域を用いる 周波数繰り返し構成が採られる。このような周波数配置では、隣接セルへの干渉が大 きくセル内のユーザ位置によって通信環境が大きく異なる。そこで、このような移動通 信システムにおいて、送信電力制御 (TPC (Transmit Power Control) )が適用される 場合がある。
[0003] 送信電力制御では、基地局と移動端末との間でパイロットシンボルに基づいて算出 される SIR (Signal to Interference Ratio)値に対応する制御情報(TPC制御ビット)が やりとりされることにより、基地局における各移動端末力 の信号の受信電力が一定と なるように制御される。
[0004] この送信電力制御には、インナループ制御とァウタループ制御とがある。インナル ープ制御は、送信局からのパイロットシンボルカゝら算出された SIR測定値と SIR目標 値とが比較されることにより TPC制御ビット値が得られ、送信局がこの TPC制御ビット 値に応じて送信信号の電力を制御するというものである。ァウタループ制御は、 RNC (Radio Network Controller)と基地局との間のやりとりにより、 SIR目標値が所定の周 期で適切な値に更新されるというものである。
[0005] 一方で、 W— CDMA方式を用いた移動通信システムにおいて、より高速な通信を 実現するために、通信環境に応じて通信可能な符号ィヒ及び変調方式を動的に選択 する適応変調符号化 (AMC (Adaptive Modulation and Coding) )方式の採用が検討 されている。この AMC方式を用いた移動通信システムでは、セル内のいずれの場所 に移動端末が存在する場合であっても、その存在する位置の通信環境に応じた AM
Cが実行される。従って、 AMCを実行するために必要な制御情報は、セル端まで確 実に送信される必要がある。また、 AMCの変調符号化方式セット(MCS :Modulatio n and Coding Scheme)もセル端においても通信可能となるように用意する必要がある
[0006] 図 24は、移動端末 2110と基地局 2111との間の AMC実行のための通信シーケン スを示す図である。図 24では、まず、移動端末 2110は、基地局 2111へノ ィロット信 号を送信する(S2101)。基地局 2111は、このパイロット信号に基づいてチャネル状 態(例えば SINR(SignaH:o- Interference and Noise power Ratio)値)を推定する。基 地局 2111は、この SINRを移動端末 2110へ送信する 2102)。このとき、基地局 2 111は、この SINRに基づ!/、て決定される移動端末 2110のためのスケジューリング 情報等を併せて送信する。
[0007] 移動端末 2110は、このスケジューリング情報により送信許可が与えられるまではュ 一ザデータパケットを送信しない。移動端末 2110は、送信許可が与えられると、その SINR値、送信キューに入ったパケット情報量等を加味することにより、自身の通信環 境に応じた変調フォーマット (符号化及び変調方式)を決定する。移動端末 2110は 、この変調フォーマットを基地局 2111へ通知し(S2103)、この決定された変調フォ 一マットが適用されたパケット信号を送信する(S2104)。基地局 2111は、この変調 フォーマットが適用されたパケット信号の受信状況に応じて、 ACK若しくは NACKを 移動端末 2110へ応答する 2105)。なお、図 24は、移動端末から基地局への上り リンクに関する通信シーケンスを示すが、基地局から移動端末への下りリンクに関す る場合も同様の通信シーケンスが実行される。
[0008] ところで、図 24に示される通信シーケンスにおいて、 S2102及び S2103で送信さ れる情報が AMC用の制御情報となっている。従って、 AMC方式を用いる場合には 、このような AMC用の制御情報を上りリンク及び下りリンクの双方においてやりとりす る必要がある。
[0009] 更に、この AMC用の制御情報はセルのエッジまで確実に送信される必要があるた め、この制御情報データに Repetitionや Spreading等を施すことにより制御情報信 号の利得を上げることが行われる。図 25は、 AMC用の制御情報の通信方法を示す
図であり、セルのエッジでの特性保証をするために Repetition= 16が適用され、制 御情報の通信領域として 80ビットの領域が確保された場合の例を示す。この例によ れば、制御情報の通信領域のうち「CB」エリアには制御情報ビットが配置されその右 隣りの「CB (R)」エリアにはその「CB」エリアにセットされる制御情報ビットの繰り返し データが配置される。すなわち、図 25の例によれば、 80ビットの制御情報通信領域 に対して 5ビットの制御情報が送信可能である。このようにして、データ通信のために 確保されている通信領域と略同じ比率でこの制御情報通信領域を確保する可能性 がある。
[0010] その他、本願発明に関連する先行技術を開示する文献として以下の文献がある。
特許文献 1 :特開 2004— 72157号公報
特許文献 2:特開 2003 - 37554号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 上述のように、 AMC方式を用いた従来の移動通信システムでは、データ通信を最 適化することが目的でありながら、この AMC用の制御情報をセル端付近まで確実に 伝送するためにユーザデータのための通信領域が圧迫されるという問題がある。この 問題は、伝搬路変動が略同じの狭帯域で短時間のリソースブロック単位できめ細力べ パケットスケジューリングや AMCを実行しょうとする場合に発生しやすいため、将来 避けては通れない問題である。
[0012] 本発明は、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及び移動 端末を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。即ち、本発明 は、セルを形成しこのセル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置に関 し、当該セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変 調符号ィ匕の適用を決定する決定手段を備えるというものである。
[0014] このような構成を実現するためには、上記基地局装置が、移動端末力 のパイロット 信号に基づ!、てチャネル状態情報を推定する推定手段を更に備え、上記決定手段
力 上記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、移動端末との無 線通信に適応変調符号ィ匕を適用するか否かを決定するようにしてもよい。例えば、チ ャネル状態が悪 、移動端末 (セル端付近に存在する移動端末)には適応変調符号 化が適用されないようにすれば、セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との 無線通信にのみ適応変調符号ィ匕の適用が決定されることになる。
[0015] このような構成を採ることにより、上記基地局装置が、適応変調符号化に利用される 制御情報の冗長度を他の制御情報の冗長度よりも小さくする制御信号生成手段を更 に備えるようにすることができる。冗長度には、例えば、対象情報の繰返し数、拡散率 、符号化率等がある。
[0016] これにより、制御情報の冗長度を小さくすることでユーザデータの周波数利用率を 上げることができ、ひいては、通信スループットを向上させることができる。
[0017] 更に、上記基地局装置は、上記決定手段により適応変調符号化の適用が決定され なかった場合には、適応変調符号化に利用される制御情報の代わりにユーザデータ を配置した通信フォーマットに変更するフォーマット変更手段を備えるようにしてもよ い。
[0018] これによれば、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデ ータの周波数利用率を更に上げることができる。
[0019] また、上記決定手段が、チャネル状態情報と対応する MCS (Modulation and Codin g Scheme)セットを有し、上記推定手段により推定されるチャネル状態情報がこの MC
Sセットの有効値に該当する場合に、移動端末との無線通信に適応変調符号化を適 用することを決定するようにしてもよい。
[0020] 本発明では、セル内の一部の所定の領域に関し適応変調符号ィ匕を適用させるた め、セル内の全領域に適用させる場合に較べこの MCSセットの有効範囲を狭くする ことができる。すなわち、基地局装置自体が持つ、若しくは移動端末に通知するチヤ ネル状態情報自体の情報量を小さくすることができる。
[0021] これにより、制御情報自体の情報量を更に削減することができるため、ユーザデー タの周波数利用率を更に上げることができる。
[0022] このような構成を採る場合には、更に、上記決定手段が、この MCSセットの有効値
の範囲を変更する変更手段を有するようにしてもょ 、。
[0023] これにより、適応変調符号化を適用する領域をその基地局装置が配置される通信 環境に応じて適応的に調整することが可能となり、適応変調符号化を適用する領域 を適切に設定することができる。
[0024] また、上記基地局装置が、移動端末からの受信データの誤り判定を行う誤り判定手 段と、この誤り判定手段による誤り判定結果を各移動端末についてそれぞれ逐次記 録する記録手段とを更に備えるようにし、上記決定手段が、当該記録手段に記録さ れる誤り判定結果に基づいて移動端末について取られた統計により、移動端末との 無線通信に適応変調符号ィ匕を適用するか否かを決定するようにしてもよい。
[0025] また、上記決定手段が、上記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線 通信には送信電力制御の適用を決定するようにしてもょ ヽ。
[0026] これにより、送信電力制御は適応変調符号化方式に比較して制御情報が少ないた め、セル端付近までカバーするべくその制御情報の冗長度を考慮したとしてもユー ザデータのための無線リソースが圧迫されることはない。
[0027] 従って、この送信電力制御が適用される領域内では、適応変調符号化用の制御情 報を削除することで周波数利用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保し つつ送信電力を低減することができる。さら〖こは、隣接セルへ与える干渉量を低減す ることがでさる。
[0028] 本発明は、上述の本発明に係る基地局装置と無線通信を行う移動端末、この基地 局装置と移動端末とを有する移動通信システム、情報処理装置 (コンピュータ)を本 発明に係る基地局装置若しくは移動端末として機能させるプログラム、或いは、当該 プログラムを記録した記録媒体としても実現可能である。 発明の効果
[0029] 本発明によれば、周波数利用効率を向上させ高速通信を実現する基地局装置及 び移動端末を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]図 1は第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図である
[図 2]図 2は第一実施形態における AMC用の制御情報の通信方法を示す図である
[図 3]図 3は SINR通知に用いられる情報として CQI値が用いられる場合の CQI値と MCSセットとの対応表を示す図である。
圆 4]図 4は第一実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図で ある。
[図 5]図 5は制御信号のフォーマットの例を示す図である。
[図 6]図 6は制御信号のフォーマットの例を示す図である。
[図 7]図 7は制御信号のフォーマットの例を示す図である。
圆 8]図 8は第一実施形態における基地局の受信局としての機能構成を示す図であ る。
圆 9]図 9は基地局と隣接基地局とが構成するセルを示す図である。
圆 10]図 10は第一実施形態における基地局の通信方式 (切り替えモード)決定の概 略動作を示す図である。
[図 11]図 11はモード切り替えの第 1判断方法による動作例を示す図である。
[図 12]図 12はモード切り替えの第 2判断方法による動作例を示す図である。
[図 13]図 13はモード切り替えの第 2判断方法による動作例を示す図である。
[図 14]図 14はモード切り替えの第 3判断方法による動作例を示す図である。
[図 15]図 15は MCSセットの自動最適化の第 1手法の動作例を示す図である。
[図 16]図 16は MCSセットの自動最適化の第 2手法の動作例を示す図である。
[図 17]図 17は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける 通信特性 (スループット)を示す図である。
[図 18]図 18は従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにおける 通信特性 (送信電力)を示す図である。
圆 19]図 19は第一変形例における基地局の通信方式 (切り替えモード)決定の概略 動作を示す図である。
[図 20]図 20は第二変形例における移動通信システムにおける通信特性 (スループッ ト)を示す図である。
[図 21]図 21は第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示す図で ある。
[図 22]図 22は第二実施形態における CQI値と MCSセットとの対応表を示す図であ る。
[図 23]図 23は第二実施形態における移動端末の送信局としての機能構成を示す図 である。
[図 24]図 24は移動端末と基地局との間の AMC実行のための通信シーケンスを示す 図である。
[図 25]図 25は AMC用の制御情報の通信方法を示す図である。
符号の説明
1、 1— 1、 1— 2、 1— 3、 1 4、 1 5、
2、 3、 2110 移動端末
5 AMCエリア
6 TPCエリア
7 MIMOエリア
401、 402 受信アンテナ
403、 404 受信部
405 復調及び復号部
406 選択部
410 上位レイヤ機能部
411 スケジューラ
412 送信パケットキュー
413 適応レート制御部
414 一定レート設定部
415 符号化及び変調部
416、 416— 1、 416- 2 電力調整部
417 適応電力制御部
418、 418— 1、 418- 2 送信部
419 送信アンテナ
801 送信アンテナ
802 送信部
803 送信電力制御設定部
804 SINR通知部
805 選択部
807 適応レート制御部
808 一定レート設定部
810 上位レイヤ機能部
815 スケジューラ制御部
816 データ判定部
820 復調及び復号部
821 フォーマット分離部
822 モード切替判定部
823 閾値モニタ
825 SINR推定部
826 チャネル推定部
827、 828 受信部
829、 830 受信アンテナ
発明を実施するための最良の形態
[0032] 以下、図面を参照して、本発明の各実施形態における移動通信システムについて それぞれ説明する。なお、以下に述べる各実施形態の構成はそれぞれ例示であり、 本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。
[0033] [第一実施形態]
本発明の第一実施形態における移動通信システムについて、以下に説明する。
[0034] 〔システム構成〕
まず、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成について、図 1を用 いて説明する。図 1は、第一実施形態における移動通信システムのシステム構成を
示すブロック図である。第一実施形態における移動通信システムは、複数の基地局( 例えば、図 1に示す基地局 1)がそれぞれネットワーク(図示せず)により接続され、構 成される。携帯電話等の移動端末 2及び 3は、最寄りの基地局 1と無線通信すること により、本実施形態における移動通信システムと接続され、通話サービス等の通信サ 一ビスの提供を受ける。
[0035] 〔第一実施形態の原理〕
第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能について 説明する前に、まず、第一実施形態における移動通信システムで実行される通信手 法の概念について説明する。
[0036] 基地局 1は、図 1に示されるように、自身の形成するセル内において、 AMCを適用 するエリア(以降、 AMCエリアと表記する) 5と TPCを適用するエリア(以降、 TPCエリ ァと表記する) 6とを設ける。 AMCエリア 5内に存在する移動端末 2と基地局 1との通 信においては AMCが利用され、 TPCエリア 6内に存在する移動端末 3と基地局 1と の通信においては TPCが利用される。
[0037] 基地局 1は、個別制御チャネルを、 AMC及び TPC用の制御情報(以降、選択制御 情報とも表記する)を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外の制御情報 (以降、 一般制御情報とも表記する)を配置する一般制御情報チャネルとに区別して利用す る。
[0038] 基地局 1及び移動端末 2及び 3は、図 2に示されるように、 Repetitionを行わない方 法で AMC用の制御情報を送信する。これにより、セル端付近の移動端末 3ではこの AMC用の制御情報を受信することができないため、 AMCエリア 5は、セルの全領域 よりも狭い基地局 1周辺の領域に限定される。
[0039] 図 2は、従来手法の図 25に対応する第一実施形態における AMC用の制御情報 の通信方法を示す図である。図 2の通信方法によれば、図 25の通信方法の場合に 較べ、制御情報の通信領域として 75ビットの領域が削減される。これにより、この削 減された領域は、ユーザデータ通信領域として確保することができる。
[0040] 更に、この通信方法によれば、相乗効果として、 SINR通知に用いられる情報の量 を抑えることが可能となる。これは、セル端に対応する MCSセットを設ける必要がな
いからである。図 3は、 SINR通知に用いられる情報として CQI (Channel Quality Indi cator)値が用いられる場合の CQI値と MCSセットとの対応表を示す図である。従来 手法のようにセル端においても AMCを適用する場合にはセル端における MCSセッ ト及びそれに対応する CQI値を設ける必要があつたが、第一実施形態によれば、そ のようなセル端における MCSセット及び CQI値を設ける必要がない。図 3の例によれ ば CQI伝送に必要な制御ビットを従来の 6ビット(26=64)から 5ビット(25 = 32)に削 減することができる。なお、 SINR通知に用いられる情報として CQI値以外の値が利 用される場合においても同様である。
[0041] 第一実施形態における移動通信システムでは、セル領域内の AMCエリア 5より外 側のエリアには、 TPCが利用される(TPCエリア 6)。これによれば、従来方式のように セル全体で AMCを適用する場合に対し、この TPCエリア内では SINR通知を削減し 周波数利用効率を向上させる事が可能である。更に、この TPCエリア 6において従 来通りスケジューラを動作させ伝搬環境の良好な時間、周波数帯域、空間を選択す ることができれば、一定通信レートの条件下で送信電力を低減でき、隣接セルへ与え る干渉量を低減することができる。
[0042] TPCエリア 6においてもスケジューラを動作させる場合には、 AMCで利用される SI NR通知情報の配置されていた通信領域を上位通信レイヤの機能部が通信フォーマ ットを変えることによりパケット通信等に流用することが可能となる。また、インナルー プ型の TPCを行う場合には、受信側装置カゝら送信側装置へ通知される TPC制御ビ ットをこの SINR通知情報の配置されて 、た通信領域に配置するようにしてもょ 、。な お、本発明は、この AMCエリア 5より外側のエリアで利用される無線通信方式を限定 するものではな 、ため、 TPC以外の無線通信方式が利用されるようにしてもょ 、。
[0043] 〔装置構成〕
以下、第一実施形態における移動通信システムを構成する各装置の詳細機能構 成について説明する。なお、以下、説明の便宜のため、基地局 1については受信局 としての機能を中心に説明し、移動端末 2及び 3については送信局としての機能を中 心に説明する。基地局 移動端末 2及び 3はそれぞれ、送信局としての機能及び受 信局としての機能の双方を備えるものとする。
[0044] 〈移動端末〉
移動端末 2及び 3の機能構成について図 4を用いて説明する。図 4は、第一実施形 態における移動端末の送信局としての機能構成を示すブロック図である。移動端末 2 及び 3はそれぞれ図 4に示す機能部を備えるものとし、以下の説明では移動端末 2に ついて代表して説明する。
[0045] 移動端末 2は、送信局として動作するための機能として、受信アンテナ 401及び 40 2、受信部 403及び 404、復調及び復号部 405、選択部 406、上位レイヤ機能部 41 0、スケジューラ 411、送信パケットキュー 412、適応レート制御部 413、一定レート設 定部 414、符号化及び変調部 415、電力調整部 416、適応電力制御部 417、送信 部 418、送信アンテナ 419等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部がそ れぞれノヽードウエア回路で実現されるようにしてもよいし、メモリに記憶された制御プ ログラムが CPU (Central Processing Unit)にロードされ実行されることにより実現され るようにしてちょい。
[0046] 受信部 403は受信アンテナ 401と接続され、受信部 404は受信アンテナ 402と接 続される。受信部 403及び 404はそれぞれ接続される受信アンテナ 401及び 402で 受信された基地局 1からの制御信号 (一般制御情報及び選択制御情報)を受けると、 当該制御信号を周波数変換、アナログ Zデジタル変換などの処理を施す。受信部 4 03及び 404は、これら所定の処理が施されたデジタルベースバンド信号を復調及び 復号部 405に送る。
[0047] 復調及び復号部 405は、受信部 403及び 404から制御信号を受けると、その制御 信号を個別制御チャネルのための所定の方式で復調及び復号する。このとき制御信 号が拡散変調されている場合には、復調及び復号部 405は、ユーザ固有の制御チ ャネル用拡散コードにより逆拡散する。本発明は、この復調及び復号方式を限定す るものではないため、利用される方式に適用可能な一般的な復調機能及び復号機 能を有するようにすればょ 、。
[0048] 図 5、 6及び 7は、個別制御チャネルにより受信される制御信号のフォーマットの例 をそれぞれ示す図である。基地局 1からの制御信号は、その制御状態に応じて図 5、 6及び 7の!、ずれかのフォーマットを持つ。この制御信号のフォーマットの詳細につ!/ヽ
ては後述する。復調及び復号部 405は、受信された制御信号のうち、復調及び復号 により得られた選択制御情報を選択部 406に送り、同様に得られた一般制御情報及 びこの選択制御情報を上位レイヤ機能部 410に送る。
[0049] 上位レイヤ機能部 410は、一般制御情報のうちの切替指示を参照し、 TPCを適用 すべきか或いは AMCを適用すべきかを判断する。上位レイヤ機能部 410は、この通 信方式及び選択制御情報チャネルの通信フォーマットを選択部 406に通知する。ま た、上位レイヤ機能部 410は、決定された通信方式を適応電力制御部 417に送る。
[0050] また、上位レイヤ機能部 410は、通信方式として TPCが選択されると、更に、スケジ ユーラ 411を動作させるか或いは一定の周波数帯域及びタイミングによるスケジユー リングをする力若しくはそれの伝送レート等を決定する。上位レイヤ機能部 410は、こ のように決定された情報をスケジューラ 411へ送る。上位レイヤ機能部 410は、例え ば、選択制御情報にスケジューリング情報(図 5及び 6参照)が格納されている場合に 、スケジューラ 411を動作させると決定し、このスケジューリング情報をスケジューラ 41 1へ通知する。
[0051] 選択部 406は、上位レイヤ機能部 410から通知される通信方式及び通信フォーマ ットを受けると、その通信方式に基づいて、復調及び復号部 405から送られる選択制 御情報を取得する。選択部 406は、通知された通信方式が AMCである場合には、 選択制御情報のうち SINR通知情報(図 5参照)を得る。選択部 406は、取得された S INR通知情報をスケジューラ 411に送る。
[0052] 一方、選択部 406は、通知された通信方式が TPCの場合には、選択制御情報のう ち TPC制御ビット(図 6参照)を得る。なお、 TPCとしてァウタループ制御のみが実装 されて 、る場合にはこの TPC制御ビットを参照しな 、ようにしてもょ 、。選択部 406は 、取得された TPC制御ビットを適応電力制御部 417に送る。
[0053] スケジューラ 411は、選択部 406から SINR通知情報を受けると、 AMCのための処 理を行う。具体的には、スケジューラ 411は、送信パケットキュー 412から通知される 蓄積された送信予定のパケット量と SINR通知情報とに基づいて適切な変調方式及 び符号化方式を決定する。このスケジューラ 411により決定される適切な変調方式及 び符号化方式を適応変調レートと表記する場合もある。スケジューラ 411は、決定さ
れた適応変調レートを適応レート制御部 413に送る。なお、本発明は、このスケジュ ーラ 411による適応変調レートの決定方法を限定するものではなく一般的な決定方 法であればよいため、詳細説明を省略する。また、スケジューラ 411により決定される 適応変調レートに関する情報は、上りリンクの制御情報として送信アンテナ 419から 送信される。
[0054] また、スケジューラ 411は、上位レイヤ機能部 410から通信方式 (TPC)、伝送レー ト等の通知を受けると、この通知された伝送レートに対応する変調方式及び符号ィ匕 方式を決定する。スケジューラ 411は、このように決定された変調方式及び符号ィ匕方 式を一定レート設定部 414に送る。
[0055] また、スケジューラ 411は、上位レイヤ機能部 410からスケジューリング情報を受け ると、この情報に基づき、送信機会割り当てを決定する。スケジューラ 411は、決定さ れた割り当て機会に応じて、送信パケットキュー 412へ所定データ量を読み出す指 令を出す。
[0056] 送信パケットキュー 412は、スケジューラ 411からの読み出し指令に応じて、同様に 通知されるデータ量に相当する送信パケットを符号ィ匕及び変調部 415に送る。
[0057] 符号ィ匕及び変調部 415は、送信パケットキュー 412から送られた送信パケットデー タに対し、適応レート制御部 413若しくは一定レート設定部 414から送られる変調方 式及び符号ィ匕方式に基づいて、符号化及び変調を行う。符号化及び変調部 415は 、符号化及び変調された信号を電力調整部 416へ送る。
[0058] 適応電力制御部 417は、上位レイヤ機能部 410から通知される通信方式に応じた 送信電力を決定する。具体的には、適応電力制御部 417は、通知された通信方式 が AMCの場合には、送信電力を最大送信電力とすることを決定する。一方で、適応 電力制御部 417は、通知された通信方式が TPCの場合には、選択部 406から送ら れる TPC制御ビットに応じて送信電力の増減を行 ヽ、決定された送信電力を電力調 整部 416に送る。なお、通知された通信方式が AMCの場合に、 MCSセットによって 送信電力低減を指定するようにしてもよい。このような MCSセットによる送信電力低 減処理につ!、ては従来手法を用いればょ 、。
[0059] 電力調整部 416は、符号化及び変調部 415から送られる信号を適応電力制御部 4
17から送られる送信電力に設定する。電力調整部 416は、電力設定された信号を送 信部 418に送る。
[0060] 送信部 418は、電力調整部 416から送られる信号に対して、デジタル Zアナログ変 換、周波数変換等を行い、送信信号を接続される送信アンテナ 419から放射させる。 なお、明記していないが、所定のパイロット信号は、一般的な方法でチャネル配置さ れ、送信アンテナ 419から随時送信される。
[0061] 〈基地局〉
以下、基地局 1の機能構成について図 8を用いて説明する。図 8は、第一実施形態 における基地局 1の受信局としての機能構成を示すブロック図である。
[0062] 基地局 1は、受信局として動作するための機能として、送信アンテナ 801、送信部 8 02、送信電力制御設定部 803、 SINR通知部 804、選択部 805、適応レート制御部 807、一定レート設定部 808、上位レイヤ機能部 810、スケジューラ制御部 815、デ ータ判定部 816、復調及び復号部 820、フォーマット分離部 821、モード切替判定部 822、閾値モニタ 823、 SINR推定部 825、チャネル推定部 826、受信部 827及び 8 28、受信アンテナ 829及び 830等を備える。ハードウェア構成としては、上記機能部 がそれぞれノヽードウエア回路で実現されるようにしてもょ 、し、メモリに記憶された制 御プログラムが CPU (Central Processing Unit)にロードされ実行されることにより実現 されるようにしてちょい。
[0063] 受信部 827は受信アンテナ 829と接続され、受信部 828は受信アンテナ 830と接 続される。受信部 827及び 828はそれぞれ接続される受信アンテナ 829及び 830で 受信された移動端末 2及び 3からの信号を受けると、この受信信号に周波数変換、了 ナログ Zデジタル変換などの処理を施す。受信部 827及び 828は、受信信号のうち ノ ィロット信号をチャネル推定部 826へ送り、それ以外の受信信号をフォーマット分 離部 821へ送る。
[0064] チャネル推定部 826は、受信部 827及び 828から送られるパイロット信号に基づい て、送信元の移動端末 2又は 3と基地局 1との間のチャネル推定値を算出する。本発 明は、このチャネル推定方法を限定するものではないため、一般的なチャネル推定 方法が実施されればよい。チャネル推定部 826は、このチャネル推定値を復調及び
復号部 820、 SINR推定部 825にそれぞれ送る。
[0065] フォーマット分離部 821は、受信信号を受けると、上位レイヤ機能部 810から通知さ れる通信フォーマットにより、制御信号及びユーザデータ信号を分離する。このとき、 送信元の移動端末との通信に AMCが適用されている場合には、この制御信号には その移動端末により選択された適応変調レートに関する情報が含まれる。一方、 TP Cが適用されている場合にはこの情報は含まれず、それの配置エリアにはユーザデ ータが含まれている。フォーマット分離部 821は、分離された制御信号及びユーザデ ータ信号をスケジューラ制御部 815、復調及び復号部 820へそれぞれ送る。
[0066] スケジューラ制御部 815は、上位レイヤ機能部 810から通知されるスケジューラ情 報に基づき、スケジューラが利用されている場合にはその送信元移動端末に関する 割り当て領域 (周波数帯域、タイミング)を復調及び復号部 820に通知する。また、ス ケジユーラ制御部 815は、送信元移動端末に対し AMCが適用されている場合には 制御信号に含まれるその移動端末により選択された適応変調レートに関する情報を 適応レート制御部 807へ送る。
[0067] 適応レート制御部 807は、スケジューラ制御部 815からのこの適応変調レートに関 する情報を受ける。このとき、適応レート制御部 807は、その送信元移動端末からの 信号については AMC方式が適用されていることが選択部 805から既に通知されて いる。従って、適応レート制御部 807は、その送信元移動端末からの信号に関する 通信方式と適応変調レートに関する情報とを復調及び復号部 820へ通知する。
[0068] 一定レート設定部 808は、その送信元移動端末からの信号に TPC方式が適用され て 、る場合には、選択部 805からその送信元移動端末からの信号につ 、ては TPC 方式が適用されていること、及び TPCの場合に適用される変調方式及び符号化方 式に関する情報が既に通知されている。一定レート設定部 808は、その送信元移動 端末力 の信号に関する通信方式と変調方式及び符号ィ匕方式に関する情報とを復 調及び復号部 820へ通知する。
[0069] 復調及び復号部 820は、スケジューラ制御部 815から送られる割り当て領域、適応 レート制御部 807若しくは一定レート設定部 808の 、ずれかにより通知される変調方 式及び符号化方式により、ユーザデータ信号に対し復調及び復号処理を行う。この
とき、復調及び復号部 820は、チャネル推定部 826から送られるチャネル情報を復調 及び復号時の伝搬路変動補正に利用するようにしてもよい。このように復調及び復号 されたユーザデータはデータ判定部 816に送られる。
[0070] データ判定部 816は、復号されたユーザデータに関し誤りなく受信されたかどうか を判定する。この判定には、例えば、 CRC (Cyclic Redundancy Check)が利用される 。データ判定部 816は、誤りなく正常にデータが受信された (ACK状態)か、誤りが 発生し正しくデータが受信されな力つた (NACK状態)かを判定する。データ判定部 816は、これらの結果をモード切替判定部 822にフィードバックするようにしてもよい。 データ判定部 816は、 ACK状態と判定した場合には、そのユーザデータを他の機 能部(図示せず)に送る。
[0071] SINR推定部 825は、チャネル推定部 826から送られるチャネル推定値、既知パイ ロットシンボル等を用いて SINRを推定する。本発明は、この SINRの推定方法を限 定するものではないため、一般的な SINR推定方法が実施されればよい。 SINR推 定部 825は、推定された SINRを閾値モニタ部 823に送る。
[0072] 閾値モニタ部 823は、図 3に示す MCSセットを管理する。閾値モニタ部 823は、 SI NR推定部 825から送られる SINRに対応する CQIを取得する。このとき、閾値モニタ 部 823は、例えばルックアップテーブル(図示せず)に格納される CQIと SINRとの対 応関係に基づいてこの SINRに対応する CQIを取得する。続いて、閾値モニタ部 82 3は、 MCSセットを参照することにより、取得された有効な CQI値が存在するか否か を判断する。図 3の例によれば、閾値モニタ部 823は、 SINRに対応する CQIが 31以 下である場合には有効な CQIが存在すると判断し、この CQIが 32以上である場合に は有効な CQIが存在しな 、と判断する。
[0073] 閾値モニタ部 823は、上記 CQIチェックの判断結果をモード切替判定部 822に通 知する。閾値モニタ部 823は、有効な CQIが存在すると判断した場合にはその CQI 値も同様にモード切替判定部 822に通知する。
[0074] 閾値モニタ部 823は、更に、 MCSセットを所定の情報(823— 1)に基づいて最適 化するような機能を持ってもよい。この機能について図 9を用いて説明する。図 9は、 基地局 1と隣接基地局 1— 1、 1— 2、 1— 3、 1—4、 1—5及び 1—6とが構成するセル
を示す図である。このセル構成の例では、基地局 1にとつて各隣接基地局はそれぞ れ干渉局となる。例えば、基地局 1の上位レイヤ機能部 810が、隣接基地局 1—1か ら 1— 6の RoT(Rise over Thermal)の情報を集め、閾値モニタ部 823がこの RoT情 報に基づいて MCSセットの有効値の増減を決定する。具体的には、隣接基地局のう ち RoTが高い 1以上の基地局が存在する場合には MCSの有効値を削り(図 3の Xを 増やし)、逆に全ての基地局において RoTが少ない場合は MCSの有効値を増やす (図 3の Xを減らす)。閾値モニタ部 823によるこの MCSセットの自動最適化方法の 詳細にっ 、ては、動作例の項にぉ 、て述べることとする。
[0075] なお、 RoT値は、ノ ィロット信号を受信して SINRを算出する過程にぉ 、て取得さ れている (I + N)と初期値 Nとを比較することで算出される。隣接基地局は、このよう に算出された RoT情報を隣接基地局へ通知するようにすればょ 、。
[0076] モード切替判定部 822は、閾値モニタ部 823における上記 CQIチェックに基づい て、対象の移動端末との間で伝送される信号について通信方式を切り替える(モード を切り替える)べきか否かを判断する。モード切替判定部 822は、対象の移動端末に つ!、て現在適用されて!、る通信方式を上位レイヤ機能部 810から取得し、これを参 照してモード切り替えを決定する。モード切替判定部 822によるこのモード切り替え 方法の詳細については、動作例の項において述べることとする。モード切替判定部 8 22は、決定されたモード切り替え情報及び CQI値を上位レイヤ機能部 810へ送る。
[0077] 上位レイヤ機能部 810は、各移動端末について適用されている通信方式 (AMCか TPC)に関する情報をそれぞれ保持する。上位レイヤ機能部 810は、この保持される 情報を要求によりモード切替判定部 822へ送る。また、上位レイヤ機能部 810は、モ ード切替判定部 822からモード切り替えが発生する旨の通知を受けると、対象の移 動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え後の フォーマット(図 5、 6及び 7参照)を決定する。上位レイヤ機能部 810は、決定された モード切り替え後の制御信号のフォーマットをフォーマット分離部 821へ通知する。
[0078] 上位レイヤ機能部 810は、 TPC力も AMCへの切り替え発生時には、図 5に示す制 御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部 810は、この AMCへの 切り替え発生を示す情報と共にモード切替判定部 822から送られている CQI値を選
択部 805へ送る。なお、 SINR通知情報として送信される情報は CQIに限られず、 SI NR値そのものを送信するようにしてもょ 、。
[0079] また、上位レイヤ機能部 810は、 AMCから TPCへの切り替え時には、図 6又は 7に 示す制御信号フォーマットに変更する。このとき、上位レイヤ機能部 810は、図 5にお ける SINR通知部であったエリアをユーザデータエリアとして決定するようにしてもよ V、。スケジューリングが実行されな 、場合には選択制御情報のスケジューリング情報 部は削除されるようにしてもよい(図 7参照)。上位レイヤ機能部 810は、この TPCへ の切り替え発生を示す情報と共に送信機会割り当てに関するスケジューリング情報 及び TPC制御ビット等を選択部 805へ送る。このスケジューリング情報は、スケジュ ーラ制御部 815へも送られる。
[0080] また、上位レイヤ機能部 810は、通信方式の切り替えが発生する旨の通知を受ける と、対象の移動端末との間でシグナリングによる通信フォーマットの切り替え認識を行 うようにしてもよい。これによれば、対象の移動端末は、そのシグナリング完了後は、 新たなフォーマットによる通信を実行することができるようになる
選択部 805は、上位レイヤ機能部 810から受けた切り替え情報に基づいて、 AMC への切り替え時には CQI値を SINR通知部 804へ送り、対象の移動端末に関し AM Cが適用されることを適応レート制御部 807に通知する。一方、選択部 805は、 TPC への切り替え時には TPC制御ビット及びスケジューリング情報を送信電力制御設定 部 803へ送り、 TPC時に適用される一定の変調方式及び符号ィ匕方式に関する情報 を一定レート設定部 808へ通知する。
[0081] SINR通知部 804は、選択部 805から CQI値を受けると、その移動端末への制御 情報における一般制御情報の切替指示部に AMCへの切り替えフラグを設定し、選 択制御情報の SINR通知部に CQI値を設定し、スケジューリング情報部には送信機 会割り当て情報を設定する。なお、スケジューリングが実行されない場合には選択制 御情報のスケジューリング情報部は削除されるようにしてもよい。
[0082] 送信電力制御設定部 803は、選択部 805からスケジューリング情報及び TPC制御 ビットを受けると、その移動端末への制御情報における一般制御情報の切替指示部 に TPCへの切り替えフラグを設定し、選択制御情報に TPC制御ビットを設定し、スケ
ジユーリング情報部には割り当て情報を設定する。
[0083] 送信部 802は、このように生成された制御信号に対して、デジタル Zアナログ変換 、周波数変換等を行い、生成された送信信号を接続される送信アンテナ 801から放 射させる。
[0084] 〔動作例〕
以下、モード切替判定部 822によるモード切り替え動作及び閾値モニタ部 823によ る MCSセットの自動最適化の動作につ!、てそれぞれ説明する。
[0085] これらの動作例について説明する前に、まず、第一実施形態における基地局 1の 通信方式 (切り替えモード)決定の概略動作につ!、て図 10を用いて説明する。図 10 は、第一実施形態における基地局 1の通信方式 (切り替えモード)決定の概略動作を 示すフローチャートである。
[0086] 受信アンテナ 829及び 830により受信された移動端末からの信号が受信部 827及 び 828により所定の信号処理が施される。これにより得られたその移動端末からのパ ィロット信号力もチャネル推定部 826により得られるチャネル推定値等を用いて SIN R推定部 825が SINRを推定する。第一実施形態における基地局 1はこの SINRを用 V、て切り替えモードを以下のように決定する。
[0087] 閾値モニタ部 823が、 SINR推定部 825から送られる SINRに対応する CQIを取得 する(S101)。閾値モニタ部 823は、 MCSセットを参照することにより、この CQIが有 効な CQI値であるか否かを確認する(S 102)。閾値モニタ部 823は、この CQIチェッ クの結果をモード切替判定部 822に通知する。
[0088] モード切替判定部 822は、閾値モニタ部 823からこの CQIチェック結果を受けると 共に、この CQIの対象移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を上 位レイヤ機能部 810から取得する。モード切替判定部 822は、この CQIチェックの結 果及び現在の通信方式に基づき、モード切り替えを決定する(S103)。モード切替 判定部 822は、決定されたモード切り替え情報を上位レイヤ機能部 810へ送る。
[0089] モード切替判定部 822から送られるモード切り替え情報によりモード切り替えが発 生しないと判断される場合には(S103 ;NO)、その移動端末との通信に現在使用さ れて 、る通信フォーマットがそのまま継続使用される(S 108)。
[0090] 一方、モード切り替えが発生すると判断されている場合には(S103 ; YES)、対象 の移動端末のための個別制御チャネルにより伝送される制御信号のモード切り替え 後の通信フォーマットを決定する(S104) (図 5、 6及び 7参照)。上位レイヤ機能部 8 10は、モード切り替え後の通信フォーマットを決定すると、その移動端末との間でシ ダナリングにより通信モード切り替えを認識し合う(S105)。それ以降、その移動端末 との間で伝送される通信フォーマットは切り替え後の通信フォーマットとなる(S106及 び S107)。
[0091] ここで、モード切替判定部 822によるモード切り替え動作の詳細について図 11、 12
、 13及び 14を用いてそれぞれ説明する。モード切替判定部 822によるモード切り替 えの判断方法には 3つの方法がある。図 11は第 1判断方法による動作を示し、図 12 及び 13は第 2判断方法による動作を示し、図 14は第 3判断方法による動作を示すフ ローチャートである。
[0092] 第 1判断方法では、モード切替判定部 822は、閾値モニタ部 823による CQIチェッ クの結果及び CQI値を受けると、以下のようにモード切り替えを判断する。
[0093] モード切替判定部 822は、 CQIチェックの結果として対応する有効な CQI値が存在 すると判断されて ヽる場合には(S 111; YES)、その移動端末との通信に AMC方式 を適用することを決定する(S 112)。逆に、モード切替判定部 822は、 CQIチェックの 結果として対応する有効な CQI値が存在しな ヽと判断されて ヽる場合には(S 111; NO)、その移動端末との通信に TPC方式を適用することを決定する(S 113)。
[0094] モード切替判定部 822は、この決定された通信方式と対象の移動端末の現在適用 されている通信方式に関する情報とを比較してモード切り替えが発生するか否かを 判定する(S114)。モード切替判定部 822は、決定された通信方式と現在の通信方 式とが異なる場合にモード切り替えが発生すると判定し (S114; YES)、モード切り替 え情報を上位レイヤ機能部 810へ送る(S115)。一方、決定された通信方式と現在 の通信方式とが同じ場合にモード切り替えが発生しな 、と判定し (S 114; NO)、モー ド切り替え情報を上位レイヤ機能部 810へ送らない。そして、モード切替判定部 822 は、決定された通信方式が AMCである場合には CQI値を上位レイヤ機能部 810へ 送り(S117)、 TPCである場合には TPC制御ビットを上位レイヤ機能部 810へ送る(
S118)。
[0095] 第 2判断方法では、モード切替判定部 822は、各移動端末につ!、て過去 n回の CQ Iチェックの結果をそれぞれ保持し、この過去 n回の CQIチェックの結果の統計に基 づいてモード切り替えを判断する。まず、モード切替判定部 822は、上位レイヤ機能 部 810から対象の移動端末の現在適用されている通信方式に関する情報を受けると 、その現在の通信方式に応じて判断手法を切り替える(S121)。
[0096] モード切替判定部 822は、現在の通信方式が AMCである場合には以下のよう〖こ モード切り替えを判断する(S121 ;AMC)。
[0097] モード切替判定部 822は、 CQIチェックの結果として有効な CQI値が存在しないと 判断されている場合には(S 122 ; NO)、今回の CQIチェックの結果を含め過去 n回 の CQIチェックの結果の統計を取る(S 125)。これにより、モード切替判定部 822は、 有効な CQI値が存在しないと m回以上判断されている場合に(S125; YES)、その 移動端末との通信を AMC方式力 TPC方式へモード切り替えを行うことを決定する (S127)。モード切替判定部 822は、モード切り替え情報と TPC制御ビットとを上位 レイヤ機能部 810へ送る(S 128)。
[0098] 一方、モード切替判定部 822は、有効な CQI値が存在しな ヽと m回以上判断され ていない場合に(S 125; NO)、その移動端末との通信に AMC方式を継続適用する ことを決定する(S 123)。この場合、モード切替判定部 822は、上位レイヤ機能部 81 0へ送る CQI値を MCSセットの最低レベルの値(図 3の CQI = 63)に設定する(SI 2 6)。モード切替判定部 822は、 MCSセットの最低レベルの値に設定された CQI値を 上位レイヤ機能部 810へ送る(S124)。
[0099] また、モード切替判定部 822は、 CQIチェックの結果として有効な CQI値が存在す ると判断されている場合にも(S122 ; YES)同様に、その移動端末との通信に AMC 方式を継続適用することを決定する(S 123)。この場合には、モード切替判定部 822 は、閾値モニタ部 823から送られる CQI値を上位レイヤ機能部 810へ送る(S124)。
[0100] 次に、モード切替判定部 822は、現在の通信方式が TPCである場合には以下のよ うにモード切り替えを判断する(S121 ;TPC)。
[0101] モード切替判定部 822は、 CQIチェックの結果として有効な CQI値が存在すると判
断されている場合には(S131 ; YES)、今回の CQIチェックの結果を含め過去 n回の CQIチヱックの結果の統計を取る(S135)。これにより、モード切替判定部 822は、有 効な CQI値が存在しな 、と m回以上判断されて 、な 、場合に(S 125; NO)、その移 動端末との通信を TPC方式から AMC方式へモード切り替えを行うことを決定する(S 136)。この場合、モード切替判定部 822は、モード切り替え情報と CQI情報とを上位 レイヤ機能部 810へ送る(S 137)。
[0102] 一方、モード切替判定部 822は、有効な CQI値が存在しな 、と m回以上判断され て ヽる場合に(S125; YES)、その移動端末との通信に TPC方式を継続適用するこ とを決定する(S132)。また、モード切替判定部 822は、 CQIチェックの結果として有 効な CQI値が存在しないと判断されている場合にも(S 131 ;NO)同様に、その移動 端末との通信に TPC方式を継続適用することを決定する(S132)。この場合には、モ ード切替判定部 822は、 TPC制御ビットを上位レイヤ機能部 810へ送る(S133)。
[0103] なお、図 12及び 13のフローチャートでは、モード切り替えを判定するために 1つの 統計閾値 mが利用される場合にっ ヽて示して!/ヽるが、現在適用されて!ヽる通信方式 によってこの統計閾値が切り替るようにしてもよい。例えば、現在適用されている通信 方式が AMCの場合には有効な CQI値が存在しない回数が m回以上力否かが判断 され、現在適用されている通信方式が TPCの場合には有効な CQI値が存在しない 回数が p (p<m)回以上力否かが判断されるようにしてもょ 、。
[0104] 第 3判断方法では、モード切替判定部 822は、閾値モニタ部 823からは CQI値の みを受け(S101)、データ判定部 816からデータ判定結果を受け (S141)、以下のよ うにモード切り替えを判定する。第 3判断方法では、モード切替判定部 822は、閾値 モニタ部 823からの CQIチェック結果を利用しない。この第 3判断方法は、現在適用 されて 、る通信方式が AMCの場合で動作する。
[0105] モード切替判定部 822は、各移動端末について過去 n回のデータ判定結果をそれ ぞれ保持する。そして、モード切替判定部 822は、今回のデータ判定結果を含め過 去 n回のデータ判定結果の統計を取る(S142)。これにより、モード切替判定部 822 は、 ACK状態 (受信データ正常)と m回以上判定されて 、な 、場合に(S 142; NO) 、その移動端末との通信を AMCから TPC方式へモード切り替えを行うべきと判定す
る(S144)。モード切替判定部 822は、モード切り替え情報と TPC制御ビットを上位 レイヤ機能部 810へ送る(S 145)。
[0106] 一方、モード切替判定部 822は、 ACK状態 (受信データ正常)と m回以上判定され ている場合に(S 142 ; YES)、その移動端末との通信に AMC方式を継続適用するこ とを決定する(S146)。モード切替判定部 822は、 CQI値を上位レイヤ機能部 810へ 送る(S147)。
[0107] 次に、閾値モニタ部 823による MCSセットの自動最適化の動作について図 15及び 16を用いて説明する。閾値モニタ部 823による MCSセットの自動最適化の手法には 2つの方法がある。図 15は、閾値モニタ部 823による MCSセットの自動最適化の第 1手法の動作を示すフローチャートであり、図 16は、閾値モニタ部 823による MCSセ ットの自動最適化の第 2手法の動作を示すフローチャートである。
[0108] MCSセットの第 1手法による自動最適化は、以下のように実行される。
[0109] 基地局 1の上位レイヤ機能部 810は、各隣接基地局(図 9の例における基地局 1 1から 1 6)から RoT (Rise over Thermal)情報をそれぞれ収集する(SI 51)。上位レ ィャ機能部 810は、収集された各 RoT情報をそれぞれ閾値モニタ部 823に送る。
[0110] 閾値モニタ部 823は、取得された各隣接基地局の RoT情報のうちのいずれか 1つ の RoTが所定の閾値 A以上である力否かを判断する(S152)。閾値モニタ部 823は 、いずれか 1つの RoTが所定の閾値 A以上であると判断すると(S152 ;YES)、 MC Sセット内の有効 CQI値を削る(S155)。具体的には、図 3に示される MCSセットの 低レベルのレコード(CQI値が大き!/、レコード)力 所定の数レコード分を無効化する (S155)。この無効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持されるように してちよい。
[0111] 一方、取得された各隣接基地局の RoT情報のうちのいずれも所定の閾値 A以上で ないと判断されると(S152 ;NO)、閾値モニタ部 823は、全ての RoT情報が閾値 B以 下であるか否かを判断する(S 153)。閾値モニタ部 823は、全ての RoT情報が閾値 B以下であると判断すると(S153 ;YES)、 MCSセット内の有効 CQI値を増やす(S1 56)。具体的には、図 3に示される MCSセットの無効化されているレコードのうち高レ ベルのレコード(CQI値力 S小さいレコード)力 所定の数レコード分を有効化する(S1
56)。この有効化する所定のレコード数はメモリ等に調整可能に保持されるようにして ちょい。
[0112] 閾値モニタ部 823は、全ての RoT情報が閾値 B以下でないと判断すると(S153 ;N 0)、 MCSセットの更新を行わない(S157)。なお、有効 CQI値を削るとは、 AMCモ ードにて使用できる最低送信レートを高めることで AMCモードから TPCモードへ遷 移させ、送信電力制御により干渉低減を図るものである。反対に、有効 CQI値を増や すとは、 AMCモードにて使用できる最低送信レートを低めることで TPCモードから A MCモードへ遷移させ、システムスループット増大を図るものである。
[0113] 次に、 MCSセットの第 2手法による自動最適化の動作について説明する。
[0114] 基地局 1の上位レイヤ機能部 810は、自局内の各移動端末に関する SINR値の統 計情報を用いて MCSセットの自動最適化を行う。上位レイヤ機能部 810は、自局内 の各移動端末に関する SINR値のうち高品質の上位 X (%)に対して AMC方式が適 用されるように設定する(S 161)。上位レイヤ機能部 810は、システムスループットを 目標値に近づけるようにこの割合値 X (%)を決定する。
[0115] 上位レイヤ機能部 810は、各ユーザの伝搬情報を統計的に処理しているスケジュ ーラ(図示せず)に対し、 SINR累積分布を計算させる(S162)。上位レイヤ機能部 8 10は、計算された累積分布の品質上位 X(%)を AMCエリアとするために、品質上 位 X (%)の閾値となる SINR値 αを算出する(S 163)。上位レイヤ機能部 810は、こ の SINR値 aを閾値モニタ部 823に送る。
[0116] 閾値モニタ部 823は、この SINR値 aに対応する閾値 CQIを取得し、 MCSセットの その閾値 CQIより品質の悪いレコードを無効化する。これにより、その閾値 CQI以下 の移動端末との通信には、 TPC方式が利用される。
[0117] なお、上位レイヤ機能部 810により設定される割合値 X (%)は、周辺基地局との間 でトラヒック状況等をやりとりすることにより決定されるようにしてもよい。この場合、例え ば、トラヒックが集中している基地局の割合値 Xが高く設定され、トラヒックが集中して V、な 、基地局の割合値 Xが低く設定されるように制御される。
[0118] 〈第一実施形態の作用及び効果〕
ここで、上述した第一実施形態における移動通信システムの作用及び効果にっ ヽ
て述べる。
[0119] 第一実施形態における移動通信システムを構成する各基地局では、 AMC用及び TPC用の制御情報 (選択制御情報)を配置する選択制御情報チャネルとそれ以外 の制御情報を配置する一般制御情報チャネルとに区別して個別制御チャネルを構 成する。本実施形態における基地局 1は、この AMC用の制御情報(SINR通知)に つ!、て Repetitionを行わな!/、で送信することにより AMCエリアをセルの全領域より も狭い領域に設定する。これは、 TPC等の他の通信方式に比べ AMC用の制御情 報は情報量が大きくなる力 である。
[0120] これにより、 AMC用の制御情報量を削減することができ、その削減された領域をュ 一ザデータ送信に利用すれば、ユーザデータ送信のための無線リソースを有効に利 用することができる。また、 MCSセットをセル端までカバーさせる必要がないため、 A MC用の制御情報ビット自体を小さくすることができる。
[0121] 従って、第一実施形態によれば、周波数利用効率を向上させつつ AMCを適用す ることができるため高速通信を実現することができる。
[0122] また、本実施形態における基地局 1では、セル領域内の AMCエリア以外の領域に は TPCが適用される。 TPCは、 AMCに比較して制御情報が少ないため、セル端付 近までカバーするべく Repetition等を施したとしても制御情報が多量になることは考 え難い。
[0123] これにより、この TPCエリア内では、 AMC用の制御情報を削除することで周波数利 用効率を向上させながら、更に一定通信レートを確保しつつ送信電力を低減するこ とができる。これにより、隣接セルへ与える干渉量を低減することができる。
[0124] 本実施形態における基地局 1では、自局内の移動端末が AMCエリアに存在する か否かを判断するために、その移動端末力も送信されるパイロット信号力も推定され る SINR値が有効な CQI値に対応する力否かが MCSセットを参照することにより判定 される。
[0125] これにより、移動端末が AMC用の制御情報を正常受信できない程度の伝搬環境 に存在する場合には、 AMC方式が適用されない。すなわち、自局内の各移動端末 に関し、存在するエリア (AMCカゝ TPC)をそれぞれ適切に判断することができる。
[0126] 図 17及び 18は、従来システム及び第一実施形態における移動通信システムにお ける通信特性 (スループット及び送信電力)を示すグラフである。図 17及び 18では、 実線が本実施形態における移動通信システムの通信特性を示し、破線が従来システ ムの通信特性を示して 、る。
[0127] 図 17によれば、 AMC用制御情報を削減しユーザデータの送信割合を大きくするこ とができるため、 AMCエリアにおいて従来システムよりも本実施形態のシステムのほ うがスループットを向上できる。また、 TPCエリアでは AMCが適用されないので従来 例に比べスループットは低下する力 AMC用の制御情報を削減しかつ TPCによる 隣接セルへの干渉量低減を図ることができるため、セル端付近では従来システムより も本実施形態のシステムのほうがスループットは向上する。
[0128] 図 18によれば、従来システムでは AMCがセルの全領域で適用されるため、送信 電力は略一定となる力 本実施形態のシステムでは TPCエリアにおいて送信電力を 低減させることができる。
[0129] 〔第一変形例〕
上述の第一実施形態における基地局 1では、図 10の動作例に示すように、上位レ ィャ機能部 810が、モード切り替えの発生を検知すると、対象の移動端末のための 個別制御チャネルにより伝送されるモード切り替え後の制御信号の通信フォーマット を決定し、その移動端末との間でシグナリングにより通信モード切り替えを認識し合う という通信シーケンスが実行されていた。すなわち、第一実施形態における移動通信 システムでは、シグナリングにより通信モード切り替えが認識されるまでは、切替え前 の通信方式により通信が継続されていた。
[0130] 以下に述べる第一変形例では、シグナリングにより通信モード切り替えが認識され る前に、一時的な措置として TPC方式へ強制的に切り替えを開始する。この第一変 形例によれば、即座に適切な通信方式への切り替えを実施し干渉抑圧を実現するこ とができる。なお、この第一変形例は、 AMCエリア力も TPCエリアへの切り替え時に 好適な手法である。図 19は、第一変形例における基地局 1の通信方式 (切り替えモ ード)決定の概略動作を示すフローチャートである。
[0131] 図 19に示されるように、上位レイヤ機能部 810は、モード切り替えが発生すると判
断されている場合には(S103 ; YES)、暫定 TPC通信モードへ移行する旨を制御信 号により対象移動端末へ通知する(S191)。この通知は、図 5、 6及び 7に示される制 御信号の所定の箇所にその旨を示すビットを設けることにより実現するようにしてもよ い。
[0132] この暫定 TPC通信モードでの通信フォーマット (変調方式、符号化方式等)は基地 局及び移動端末において既知とする。これにより、上記通知を受けた移動端末は、 以降、その既知の通信フォーマットを用いて TPC通信を行う(S192)。基地局 1の上 位レイヤ機能部 810は、この暫定 TPC通信モードでの通信中に、上述の第一実施 形態のようにモード切り替え後の適切な通信フォーマットを決定し (S 104)、適用され るように(S106、 S107)制御する。
[0133] 〔第二変形例〕
上述の第一実施形態における移動端末 2及び 3では、通信方式が TPCに決定され た場合には一定レート設定部 414に一定の変調方式及び符号ィ匕方式が送られ、符 号化及び変調部 415がこれらに応じて変調及び符号化を実行して ヽた。
[0134] 第二変形例では、基地局 1が TPCエリアにおいても適応的に通信レートを調整す る。第二変形例における基地局 1は、ターゲット電力を設定しておき、送信電力がタ 一ゲット電力よりも十分低い場合は上位レイヤ機能部 810を介して通信レートを増加 させ、送信電力がターゲット電力よりも十分高い場合は上位レイヤ機能部 810を介し て通信レートを減少させる制御を行う。
[0135] 図 20は、第二変形例における移動通信システムにおける通信特性 (スループット) を示すグラフである。第一実施形態では図 17に示されるように TPCエリアでは従来 システムにスループットで劣って 、た領域を、第二変形例では通信レート変換と TPC を組み合わせることによりスループットの向上を図ることができる。
[0136] [第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態における移動通信システムについて以下に説明する 。上述の第一実施形態における基地局 1は、基地局近辺に AMCエリアを設け、その 外側に TPCエリアを設けていた。第二実施形態における基地局 1は、 AMCエリアの 内側に更に MIMO (Multi Input Multi Output)を実行するエリア(以降、 MIMOエリ
ァと表記する)を設ける。以下、第一実施形態と異なる装置及び機能部についてのみ 説明するものとし、第一実施形態と同様のものについては説明を省略する。
[0137] 〔システム構成及び原理〕
図 21は、第二実施形態における移動通信システムのシステム構成を示すブロック 図である。第二実施形態における移動通信システムは、第一実施形態と同様のシス テム構成を持つ。但し、基地局 1は、図 21に示されるように、自信の形成するセル内 にお 、て MIMOエリア 7を設けることにお 、て、第一実施形態のそれとは異なる。
[0138] 第二実施形態における基地局 1は、図 22に示す MCSセットを管理する。品質レべ ルの高い CQIには、 MIMOエリアが適用される。図 22の例では、 2ストリームの MIM Oを示すが、本発明はこのストリーム数を限定するものではない。また、有効な CQI値 は、第一実施形態において利用される MCSセット(図 3参照)と同様に 31までに設定 されているが、第二実施形態では AMCエリアを広げて有効な CQI値を増やすように してもよい。この場合には、 AMC用の制御情報(SINR通知)に適用される Repetiti onを大きくすればよい。
[0139] 〔装置構成〕
第二実施形態における移動通信システムでは、送信局としての移動端末に関する 機能が第一実施形態とは異なる。以下、第二実施形態における移動端末の機能構 成について第一実施形態とは異なる機能を中心に説明する。なお、第一実施形態と 同様の機能部については説明を省略する。
[0140] 〈移動端末〉
図 23は、第二実施形態における送信局としての移動端末 2及び 3の機能構成を示 している。第一実施形態における移動端末と異なるのは、 2つの MIMOストリームが 設けられており、これにより電力調整部、送信部及び送信アンテナがそれぞれ 2っ設 けられていることである。
[0141] 復調及び符号部 405から出力される制御情報(SINR通知情報)に基づいて MIM O通信を行うべきことが上位レイヤ機能部 410若しくはスケジューラ 411により決定さ れる。例えば、 SINR通知情報が高い通信品質を示している場合で送信パケットキュ 一 412に多量にパケットが蓄積されている場合に、 MIMO多重通信が選択される。
このとき、送信パケットキュー 412からは 2ストリーム分の送信パケットが読み出され、 各 MIMOストリームに対応して適応変調符号ィ匕が実行される。このようにして得られ た各ストリームの信号は、各電力調整部 416— 1及び 416— 2で最大電力にそれぞ れ設定され、各送信部 418— 1及び 418— 2にお ヽて無線周波数にそれぞれアップ コンバートされた後に各送信アンテナ 419— 1及び 419— 2から放射される。
〈第二実施形態の作用及び効果〕
上述した第二実施形態における移動通信システムでは、通信状態が良好な領域に おいては MIMO多重通信が適用される。これにより、基地局 1の近辺では AMCが適 用されかつ MIMO多重通信が適用されるため、第一実施形態に較べてより高速通 信が実現される。
Claims
[1] セルを形成し該セル内に存在する移動端末と無線通信を行う基地局装置において 前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変調 符号化の適用を決定する決定手段、
を備える基地局装置。
[2] 前記決定手段は、前記所定領域外のセル領域に存在する移動端末との無線通信 には送信電力制御の適用を決定する請求項 1に記載の基地局装置。
[3] 前記移動端末力ものパイロット信号に基づいてチャネル状態情報を推定する推定 手段を更に備え、
前記決定手段は、前記推定手段により推定されるチャネル状態情報に基づいて、 前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用するか否かを決定する、 請求項 1又は 2に記載の基地局装置。
[4] 前記決定手段は、
チャネル状態情報と対応する MCS (Modulation and Coding Scheme)セットを有し 前記推定手段により推定されるチャネル状態情報が前記 MCSセットの有効値に 該当する場合には、前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を適用することを 決定する、
請求項 3に記載の基地局装置。
[5] 前記移動端末からの受信データの誤り判定を行う誤り判定手段と、
前記誤り判定手段による誤り判定結果を各移動端末についてそれぞれ逐次記録 する記録手段と、
を更に備え、
前記決定手段は、前記記録手段に記録される誤り判定結果に基づ 、て前記移動 端末について取られた統計により、前記移動端末との無線通信に適応変調符号化を 適用するか否かを決定する、
請求項 1又は 2に記載の基地局装置。
[6] 前記決定手段は、
前記 MCSセットの有効値の範囲を変更する変更手段、
を更に有する請求項 4に記載の基地局装置。
[7] 周辺の他の基地局装置から干渉情報を収集する収集手段を更に備え、
前記変更手段は、前記収集手段により収集された干渉情報に基づいて、前記 MC Sセットの有効値の範囲を変更する、
請求項 6に記載の基地局装置。
[8] 前記推定手段により推定されるチャネル状態情報を各移動端末にっ 、てそれぞれ 集計する集計手段、
を更に備え、
前記変更手段は、前記集計手段により集計される各移動端末のチャネル状態情報 の統計に基づいて、前記 MCSセットの有効値の範囲を変更する、
請求項 6に記載の基地局装置。
[9] 適応変調符号化に利用される制御情報の冗長度を他の制御情報の冗長度よりも 小さくする制御信号生成手段、
を更に備える請求項 1又は 2に記載の基地局装置。
[10] 前記決定手段により適応変調符号ィ匕の適用が決定されな力つた場合には、適応変 調符号ィヒに利用される制御情報の代わりにユーザデータを配置した通信フォーマツ トに変更するフォーマット変更手段、
を更に備える請求項 9に記載の基地局装置。
[11] 前記決定手段は、前記所定領域内の一部の第二所定領域に存在する移動端末と の無線通信には MIMO (Multiple Input Multiple Output)通信を併せて適用すること を決定する請求項 1又は 2に記載の基地局装置。
[12] セルを形成する基地局と無線通信する移動端末にお!、て、
前記セル内の一部の所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に 適応変調符号化を実行する信号処理手段、
を備える移動端末。
[13] 前記信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合には前記基
地局との無線通信には送信電力制御を実行する請求項 12に記載の移動端末。
[14] セルを形成する基地局と該基地局と無線通信を行う移動端末とを有する移動通信 システムにおいて、
前記基地局は、
前記セル内の一部の所定領域に存在する移動端末との無線通信にのみ適応変 調符号化の適用を決定する決定手段、
を備え、
前記移動端末は、
前記所定領域に存在する場合にのみ前記基地局との無線通信に適応変調符号 化を実行する信号処理手段、
を備える移動通信システム。
[15] 前記基地局の決定手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する移動端末と の無線通信には送信電力制御の適用を決定し、
前記移動端末の信号処理手段は、前記所定領域以外のセル領域に存在する場合 には前記基地局との無線通信には送信電力制御を実行する請求項 14に記載の移 動通信システム。
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