JP4113417B2 - 基地局装置および送信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムに用いられる基地局装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の通信端末装置が共有し、基地局装置から通信端末装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術及び適応変調技術が用いられている。
【０００３】
スケジューリング技術とは、基地局装置がタイムスロット毎に下り高速パケットの送信先となる通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を設定し、送信先装置に送信するパケットを割り当てる技術である。また、適応変調技術とは、パケット送信する通信端末装置の伝搬路の状態に応じて適応的にＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）選択すなわち変調方式、符号化率及びコード多重数の決定を行う技術である。
【０００４】
また、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、データの受信性能の向上を図るためにＡＲＱ(Automatic Repeat Request)、特に、Ｈ−ＡＲＱ(Hybrid-Automatic Repeat Request)が用いられている。ＡＲＱとは、受信側装置で誤りが検出されたデータ単位（フレーム）を送信側装置が再送信する処理を自動的に行う技術であり、Ｈ−ＡＲＱは、送信側装置が再送時に特定のビットのみを選択して受信側装置に送信し、受信側装置において再送信号と既受信信号とを合成する技術である。
【０００５】
以下、高速パケット伝送を行う無線通信システムの基地局装置及び通信端末装置の動作について概説する。
【０００６】
基地局装置は、各通信端末装置から送信された下り回線の受信品質の報告値に基づいて、最も回線品質が良い通信端末装置を送信先装置として、各タイムスロットにその送信先装置へのパケットを割り当てる。そして、基地局装置は、スケジューリング結果を示す情報、スケジューリングおよびＭＣＳ選択により定めた方式で誤り訂正符号化及び変調されたパケットを送信先装置に送信する。なお、送信先端末の選択方法として、当該端末装置に対する送信データ量、平均スループットなどを考慮する方法もある。
【０００７】
各通信端末装置は、受信したスケジューリング結果を示す情報に基づいて、自局宛のパケットが割り当てられたタイムスロットにおいて復調を行い、ＣＲＣ検出等を行って、パケットデータを正しく復調できた場合にはこれを示すＡＣＫ信号を、パケットデータを正しく復調できなかった場合にはこれを示すＮＡＣＫ信号を基地局装置に送信する。
【０００８】
基地局装置は、ＡＣＫ信号を受信すると新規データを送信し、ＮＡＣＫ信号を受信するとＨＡＲＱ手順に従いデータを再送信する。
【０００９】
このように、下り高速パケット伝送方式は、セクタ内に存在する全ての通信端末装置で１つのチャネルを共有して効率的にパケットを伝送するので、コードリソースおよびパワリソースを有効活用することができる。
【００１０】
従来の下り高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、通信端末装置が、共通制御チャネル等のＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）や受信電力に基づき、下り高速パケット伝送を行うチャネルについて所要品質（例えば、ブロックエラーレートが１０-1以下）を達成可能な変調方式等を選択し、選択結果を示す報告値を基地局装置に送信している。
【００１１】
【非特許文献１】
"３ＧＰＰ ＴＳ ２５.２１４ Ｖ５.１.０（２００２−０６）"
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＩＲは、必ずしも変調方式の復調特性を反映せず、特に、１６ＱＡＭ等の符号間距離が小さい多値変調方式の場合、復調特性が遅延プロファイルの特性によっても大きく影響され、ＣＩＲが等しい場合であっても遅延プロファイルに現れるパス数が多いほど、遅延広がり（delay spread）が大きいほど一般的に復調特性が劣化し、スループットが低下してしまう。また、伝搬遅延が大きくなるほどパス数が多くなり、遅延広がりが大きくなる傾向にあり、同様にスループットが低下してしまう。また、フェージング変動速度が速いほど同様に復調特性が劣化しスループットが低下してしまう。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムにおいて、復調特性を考慮したＭＣＳ選択を行い、スループットを改善することができる基地局装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、前記ＭＣＳ選択手段は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する構成を採る。
【００１７】
この構成により、下り回線の受信品質を示す報告値及びこの報告値に反映されない回線状態、特に遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを向上することができる。
【００１９】
本発明の基地局装置における前記受信手段は、上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延の少なくとも１つを測定し、前記ＭＣＳ選択手段は、前記上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延を用いて変調方式、符号化率あるいはコード多重数を決定する構成を採る。
【００２０】
この構成により、通信端末装置における下り回線の受信品質の測定および報告以外に遅延プロファイルの特性の測定が必要ないことから、通信端末装置における処理負荷を軽減することができる。さらに、基地局装置のみにおいて通常受信に必要な処理を用いて遅延プロファイルの特性を考慮した変調方式、符号化率あるいはコード多重数の選択が可能となり、復調特性が劣化することを防止しスループットを向上することができる。
【００２２】
本発明の基地局装置は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、前記ＭＣＳ選択手段は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する構成を採る。
【００２３】
これらの構成により、フェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２４】
本発明の送信方法は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程とを具備し、前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する方法を採る。
【００２５】
この方法により、遅延プロファイルの特性であるパス数あるいは遅延広がりを考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２６】
本発明の送信方法は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程を具備し、前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する方法を採る。
【００２７】
この方法により、フェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＭＣＳ選択の際、下り回線状態を示す報告値に加えて、遅延プロファイルの特性等の報告値に反映されない回線状態をも考慮し、パス数が多い、あるいは、遅延広がりが大きいときには多値数が低い変調方式を選択する、低い符号化率を選択する、あるいは、コード多重数を少なくすることである。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、下り高速パケット伝送方式の例として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いることとする。ＨＳＤＰＡでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed - Physical Downlink Shared Channel）、ＨＳ−ＳＣＣＨ（Shared Control Channel of HS-PDSCH）、Ａ−ＤＰＣＨ（Associated Dedicated Physical Channel for HS-PDSCH）等の複数のチャネルが用いられる。
【００３０】
ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、パケットの伝送に使用される下り方向の共有チャネルでる。ＨＳ−ＳＣＣＨは、下り方向の共有チャネルであり、リソース割り当てに関する情報(ＴＦＲＩ：Transport-format and Resource related Information)、Ｈ−ＡＲＱ制御に関する情報等が伝送される。
【００３１】
Ａ−ＤＰＣＨは、上り方向及び下り方向の個別付随チャネルであり、そのチャネル構成やハンドオーバ制御等はＤＰＣＨと変わらない。Ａ−ＤＰＣＨでは、パイロット信号、ＴＰＣコマンド等が伝送される。上り方向では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）信号を伝送するためのＨＳ−ＤＰＣＣＨがＡ−ＤＰＣＨに多重される。
【００３２】
なお、ＣＱＩ信号は、ＣＩＲに基づいて推定した下り回線状態において所要品質を達成可能なＭＣＳの組み合わせを通信端末装置から基地局装置に報告する信号であり、通信端末装置と基地局装置は、図１に示すような、ＣＱＩ信号（CQI value）と、トランスポートブロックサイズ（TB size）、パケットデータのマルチコード数（Number of HS-PDSCH）及び変調方式（Modulation）、送信電力のオフセット等の組み合わせとを対応づけたＣＱＩテーブルを共有している。通信端末装置は、所要品質を達成可能なＭＣＳをＣＱＩテーブルから選択し報告する。基地局装置は、ＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行う。この場合、符号化率の変更は、誤り訂正符号化後の冗長ビットのパンクチャ率を変更することによって実行される。
【００３３】
（実施の形態）
図２は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。以下、図２の基地局装置１００の各構成部分の作用について説明する。
【００３４】
共用器１０２は、アンテナ１０１に受信された信号を受信ＲＦ部１０３に出力する。また、共用器１０２は、送信ＲＦ部１６６から出力された信号をアンテナ１０１から無線送信する。
【００３５】
受信ＲＦ部１０３は、共用器１０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部１０４に出力する。
【００３６】
復調部１０４は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部１０５に出力する。また、復調部１０４は、逆拡散の際に作成する遅延プロファイルに現れ、ＲＡＫＥ合成に用いるために選択されたパスの数を計数し、パス数を示す信号（以下、「パス数情報信号」という）をスケジューラ１５１に出力する。なお、パスの選択方法として以下のものが一般に知られている。（１）遅延プロファイルにおいて最大レベルのものから順にレベルが所定の窓幅内に入るタイミングをパスとして選択する。（２）遅延プロファイルにおいて最大レベルのタイミングの前後の所定の窓幅内に入り、かつ所定のレベル以上のタイミングをパスとして選択する。（３）遅延プロファイルにおいて所定のレベル以上のものを除いた平均値を雑音レベルとし、雑音レベルと所定の値との加算値より大きいレベルのタイミングをパスとして選択する。
【００３７】
分離部１０５は、復調部１０４の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部１０５にて分離された制御信号には、ＤＬ（Down Link）用ＴＰＣコマンド、ＣＱＩ信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等が含まれる。ＣＱＩ信号及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号はスケジューラ１５１に出力され、ＤＬ用ＴＰＣコマンドは送信電力制御部１５８に出力される。
【００３８】
ＳＩＲ測定部１０６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調の過程で測定される希望波レベル及び干渉波レベルによって上り回線の受信ＳＩＲを測定し、ＳＩＲを示す信号をＴＰＣコマンド生成部１０７に出力する。
【００３９】
ＴＰＣコマンド生成部１０７は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、上り回線の受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係により、上り回線の送信電力の増減を指示するＵＬ（Up Link）用ＴＰＣコマンドを生成する。
【００４０】
スケジューラ１５１は、送信先決定手段として、パケット伝送用制御信号、各通信端末装置からのＣＱＩ信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいてパケットを送信する通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を決定し、送信先装置及び送信するパケットデータを示す情報をバッファ（Queue）１５２に出力する。また、スケジューラ１５１は、ＭＣＳ選択手段として、送信先装置のＣＱＩ信号及びパス数情報信号に基づいてＭＣＳ選択（変調方式及び符号化率の決定）を行い、変調方式及び符号化率を変調部１５３に指示する。また、スケジューラ１５１は、パケットデータの送信電力を決定する際に参照となる信号を送信電力制御部１５４に出力する。なお、本発明においてはパケットデータの送信電力制御方法に制限はなく、パケットデータの送信電力制御を行わなくとも良い。また、スケジューラ１５１は、ＨＳ−ＳＣＣＨによって送信先装置に送信する信号（以下、「ＨＳ-ＳＣＣＨ用信号」という）を増幅部１６１に出力する。ＨＳ-ＳＣＣＨ用信号には、パケットデータを送信するタイミング、パケットデータの符号化率及び変調方式等を示す情報（ＴＦＲＩ）が含まれる。なお、スケジューラ１５１のＭＣＳ選択の詳細については後述する。
【００４１】
バッファ１５２は、スケジューラ１５１に指示された送信先装置に対するパケットデータを変調部１５３に出力する。
【００４２】
変調部１５３は、スケジューラ１５１の指示に従ってパケットデータに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１５５に出力する。
【００４３】
送信電力制御部１５４は、増幅部１５５の増幅量を制御することにより、変調部１５３の出力信号の送信電力をスケジューラ１５１で決定された値となるように制御する。増幅部１５５の出力信号は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４４】
多重部１５６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、各通信端末装置に送信する個別データ（制御信号も含む）にパイロット信号及びＵＬ用ＴＰＣコマンドを多重して変調部１５７に出力する。
【００４５】
変調部１５７は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、多重部１５６の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１５９に出力する。
【００４６】
送信電力制御部１５８は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、ＤＬ用ＴＰＣコマンドに従って増幅部１５９の増幅量を制御することにより、変調部１５７の出力信号の送信電力を制御する。また、送信電力制御部１５８は、送信電力値を示す信号を送信電力制御部１６０に出力する。増幅部１５９にて増幅された信号は、ＤＰＣＨ（Ａ−ＤＰＣＨを含む）で送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４７】
送信電力制御部１６０は、送信電力制御部１５８の送信電力値にオフセットをつけた値で増幅部１６１の増幅量を制御することにより、スケジューラ１５１から出力されたＨＳ-ＳＣＣＨ用信号の送信電力を制御する。増幅部１６１にて増幅された信号は、ＨＳ−ＳＣＣＨで送信される信号であって、多重部１６５に出力される。なお、送信電力制御部１６０は、再送状態やＡ−ＤＰＣＨのハンドオーバ接続数等によりオフセット値を補正してもよい。
【００４８】
変調部１６２は、共通制御データに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１６４に出力する。送信電力制御部１６３は、増幅部１６４の増幅量を制御することにより、変調部１６２の出力信号の送信電力を制御する。増幅部１６４の出力信号は、ＣＰＩＣＨ等で送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４９】
多重部１６５は、増幅部１５５、増幅部１５９、増幅部１６１及び増幅部１６４の各出力信号を多重し、送信ＲＦ部１６６に出力する。
【００５０】
送信ＲＦ部１６６は、変調部１５９から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００５１】
図３は、本実施の形態に係る基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図である。図３の通信端末装置２００は、基地局装置１００から個別データ、共通制御データ、パケットデータ、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号を受信する。以下、図３の通信端末装置２００の各構成部分の作用について説明する。
【００５２】
共用器２０２は、アンテナ２０１に受信された信号を受信ＲＦ部２０３に出力する。また、共用器２０２は、送信ＲＦ部２５８から出力された信号をアンテナ２０１から無線送信する。
【００５３】
受信ＲＦ部２０３は、共用器２０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号をバッファ２０４に出力し、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号を復調部２０５に出力し、ＤＰＣＨの信号を復調部２０８に出力し、共通制御チャネルの信号をＣＩＲ測定部２１２にする。
【００５４】
バッファ２０４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号を一時的に保存して復調部２０６に出力する。
【００５５】
復調部２０５は、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、自局宛パケットデータの到来タイミング、当該パケットデータの符号化率及び変調方式等、パケットデータの復調に必要な情報を取得して復調部２０６に出力する。
【００５６】
復調部２０６は、復調部２０５にて取得された情報に基づいてバッファに保存されているＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、復調処理によって得られたパケットデータを誤り検出部２０７に出力する。
【００５７】
誤り検出部２０７は、復調部２０６から出力されたパケットデータに対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった場合にはＡＣＫ信号を、誤りが検出された場合にはＮＡＣＫ信号を多重部２５１に出力する。
【００５８】
復調部２０８は、ＤＰＣＨの信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部２０９に出力する。分離部２０９は、復調部２０８の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部２０９にて分離された制御信号には、ＵＬ用ＴＰＣコマンド等が含まれる。ＵＬ用ＴＰＣコマンドは送信電力制御部２５７に出力される。
【００５９】
ＳＩＲ測定部２１０は、復調の過程で測定される希望波レベル及び干渉波レベルによって下り回線の受信ＳＩＲを測定し、測定した全ての受信ＳＩＲをＴＰＣコマンド生成部２１１に出力する。ＴＰＣコマンド生成部２１１は、ＳＩＲ測定部２１０から出力された受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係によりＤＬ用ＴＰＣコマンドを生成し、多重部２５４に出力する。
【００６０】
ＣＩＲ測定部２１２は、基地局装置からの共通制御チャネルの信号を用いてＣＩＲを測定し、測定結果をＣＱＩ生成部２１３に出力する。ＣＱＩ生成部２１３は、基地局装置から送信された信号のＣＩＲに基づくＣＱＩ信号を生成して多重部２５１に出力する。
【００６１】
多重部２５１は、ＣＱＩ信号及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を多重して変調部２５２に出力する。変調部２５２は、多重部２５１の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６２】
変調部２５３は、基地局装置１００に送信するデータに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６３】
多重部２５４は、ＤＬ用ＴＰＣコマンド、パイロット信号を多重して変調部２５５に出力する。変調部２５５は、多重部２５４の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６４】
多重部２５６は、変調部２５２、変調部２５３及び変調部２５５の各出力信号を多重し、送信ＲＦ部２５８に出力する。
【００６５】
送信電力制御部２５７は、ＵＬ用ＴＰＣコマンドに従って送信ＲＦ部２５８の増幅量を制御することにより、多重部２５６の出力信号の送信電力を制御する。なお、複数の基地局装置と接続している場合、送信電力制御部２５７は、全てのＵＬ用ＴＰＣコマンドが送信電力の上昇を指示する場合のみ送信電力を上昇させる制御を行う。
【００６６】
送信ＲＦ部２５８は、多重部２５６から出力されたベースバンドのディジタル信号を増幅し、無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００６７】
次に、基地局装置１００のスケジューラ１５１のＭＣＳ選択の詳細について図４のフロー図を用いて説明する。なお、基地局装置に保持されるＣＱＩテーブルは図１に示したものであるとする。
【００６８】
まず、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１で、スケジューラ１５１は、パケット伝送用制御信号よりパケットを送信する候補となる各通信端末装置を選択し、選択した各通信端末装置からのＣＱＩ信号に基づいて送信先装置を決定する。例えば、ＣＱＩ信号に基づいて受信品質が最も良い通信端末装置を送信先装置として決定する。
【００６９】
そして、ＳＴ３０２で、スケジューラ１５１は、予め設定された閾値とパス数との大小比較（閾値判定）を行い、パス数が閾値未満の場合（ＳＴ３０２：Ｎｏ）、送信先装置のＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行う（ＳＴ３０４）。
【００７０】
一方、パス数が閾値以上の場合（ＳＴ３０２：Ｙｅｓ）、変調方式として１６ＱＡＭは選択しない。すなわち、送信先装置のＣＱＩ信号に対応する変調方式がＱＰＳＫであれば（ＳＴ３０３：Ｎｏ）、送信先装置のＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行い（ＳＴ３０４）、送信先装置のＣＱＩ信号に対応する変調方式が１６ＱＡＭであれば（ＳＴ３０３：Ｙｅｓ）、ＭＣＳの組み合わせのうち変調方式がＱＰＳＫの中で１６ＱＡＭを用いた場合に最も伝送レートの近いＭＣＳを選択する（ＳＴ３０５）。
【００７１】
例えば、基地局装置１００に保持されているＣＱＩテーブルが図１であり、送信先装置からのＣＱＩ信号が「７」、パス数が閾値以上であった場合、基地局装置は、ＣＱＩ信号「４」に対応するＭＣＳ選択を行う。
【００７２】
上記ＳＴ３０５において、送信先装置からのＣＱＩ信号よりもコード多重数を低くしてＭＣＳ選択を行い、コードあたりの送信電力を増加させても良い。例えば、基地局装置１００に保持されているＣＱＩテーブルが図１であり、送信先装置からのＣＱＩ信号が「７」、パス数が閾値以上であった場合、基地局装置は、ＣＱＩ信号「５」に対応するＭＣＳ選択を行い、コードあたりの送信電力を増加させる。
【００７３】
このように、本実施の形態では、変調方式の復調特性を考慮したＭＣＳ選択を行い、パス数が一定数以上多いときには多値数が低い変調方式を選択する、あるいは、コード多重数を少なくすることにより、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、パス数が一定数以上多いときにはマルチパス伝播路環境の影響が大きいと仮定して、送信先装置のＣＱＩ信号にオフセットを付け、より低いＣＱＩ値としても良い。例えば、送信先装置のＣＱＩ信号の示すＣＱＩ値が図１の「６」であり、パス数が一定数以上多い場合に、オフセット値「２」を減算してＣＱＩ値を「４」とする。
【００７５】
また、本実施の形態では、基地局装置がＲＡＫＥ合成に用いるために選択されたパス数に対して閾値判定を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ＲＡＫＥ合成に用いるために選択されなかったパス数を考慮してもよい。また、パス数の代わりに遅延プロファイルの特性の１つである遅延広がりを用いても良い。遅延広がりについては、"笹岡秀一編著、移動通信（オーム社）”等に詳細に説明されている。
【００７６】
また、伝搬遅延時間は、基地局装置における下り送信から上り受信までの遅延時間（round trip time）として遅延プロファイルから測定することができ、この伝搬遅延時間の大小から基地局装置と通信端末装置の距離の目安を得ることができる。そこで、復調部１０４が伝搬遅延時間を計数し、伝搬遅延時間を表す情報をスケジューラ１５１に出力し、距離が遠い場合には回線状態が劣悪である場合が多いことから、スケジューラ１５１は、伝搬遅延時間が閾値以上の場合に１６ＱＡＭ等の多値変調の選択を抑えるようにしてもよい。
【００７７】
また、本実施の形態では，ＨＡＲＱプロセスにおける初回送信あるいは再送時の両方に適用することが可能である。
【００７８】
また、上記各実施の形態では、予め設定された固定の閾値を用いる場合について説明したが、ＣＩＲに応じて閾値を可変としてもよい。また、パス数、遅延広がりあるいは伝搬遅延時間の組み合わせを用いる場合はそれぞれの閾値を独立に制御してもよい。また、パス数、遅延広がりあるいは伝搬遅延時間の各要素の組み合わせから得られる判定値とを比較しても良い。また、上記各実施の形態では、遅延プロファイルの特性に基づいて変調方式等を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フェージング変動速度等の他の伝搬路状態に基づいて変調方式等を制御することもできる。
【００７９】
また、上記各実施の形態では、パス数等が閾値以上である場合に所定値より低い多値数の変調方式を設定する場合について説明したが、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定してもよい。これにより、１６ＱＡＭ等の符号間距離が小さい多値変調方式を選択しても復調特性は劣化せず、スループットを維持することができる。
【００８０】
なお、ＦＤＤ方式においては上り／下りのリンクのキャリア周波数が異なるため、フェージング変動は独立であるが、平均的な電力遅延プロファイルの相関は高いと予想されるので、ＦＤＤ方式においても、上り回線のパス数／遅延広がりなどの遅延プロファイルの特性を考慮してＭＣＳ選択を行うことができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＭＣＳ選択の際、下り回線の受信品質を示す報告値に加えて、遅延プロファイルの特性等の報告値に反映されない回線状態をも考慮し、変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することにより、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＱＩテーブルの一例を示す図
【図２】本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態に係る基地局装置におけるＭＣＳ選択のフロー図
【符号の説明】
１０４ 復調部
１５１ スケジューラ
１５２ バッファ
１５３ 変調部
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムに用いられる基地局装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信の分野では、高速大容量な下りチャネルを複数の通信端末装置が共有し、基地局装置から通信端末装置にパケットを伝送する下り高速パケット伝送方式が開発されている。下り高速パケット伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術及び適応変調技術が用いられている。
【０００３】
スケジューリング技術とは、基地局装置がタイムスロット毎に下り高速パケットの送信先となる通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を設定し、送信先装置に送信するパケットを割り当てる技術である。また、適応変調技術とは、パケット送信する通信端末装置の伝搬路の状態に応じて適応的にＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）選択すなわち変調方式、符号化率及びコード多重数の決定を行う技術である。
【０００４】
また、高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、データの受信性能の向上を図るためにＡＲＱ(Automatic Repeat Request)、特に、Ｈ−ＡＲＱ(Hybrid-Automatic Repeat Request)が用いられている。ＡＲＱとは、受信側装置で誤りが検出されたデータ単位（フレーム）を送信側装置が再送信する処理を自動的に行う技術であり、Ｈ−ＡＲＱは、送信側装置が再送時に特定のビットのみを選択して受信側装置に送信し、受信側装置において再送信号と既受信信号とを合成する技術である。
【０００５】
以下、高速パケット伝送を行う無線通信システムの基地局装置及び通信端末装置の動作について概説する。
【０００６】
基地局装置は、各通信端末装置から送信された下り回線の受信品質の報告値に基づいて、最も回線品質が良い通信端末装置を送信先装置として、各タイムスロットにその送信先装置へのパケットを割り当てる。そして、基地局装置は、スケジューリング結果を示す情報、スケジューリングおよびＭＣＳ選択により定めた方式で誤り訂正符号化及び変調されたパケットを送信先装置に送信する。なお、送信先端末の選択方法として、当該端末装置に対する送信データ量、平均スループットなどを考慮する方法もある。
【０００７】
各通信端末装置は、受信したスケジューリング結果を示す情報に基づいて、自局宛のパケットが割り当てられたタイムスロットにおいて復調を行い、ＣＲＣ検出等を行って、パケットデータを正しく復調できた場合にはこれを示すＡＣＫ信号を、パケットデータを正しく復調できなかった場合にはこれを示すＮＡＣＫ信号を基地局装置に送信する。
【０００８】
基地局装置は、ＡＣＫ信号を受信すると新規データを送信し、ＮＡＣＫ信号を受信するとＨＡＲＱ手順に従いデータを再送信する。
【０００９】
このように、下り高速パケット伝送方式は、セクタ内に存在する全ての通信端末装置で１つのチャネルを共有して効率的にパケットを伝送するので、コードリソースおよびパワリソースを有効活用することができる。
【００１０】
従来の下り高速パケット伝送を行う無線通信システムでは、通信端末装置が、共通制御チャネル等のＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）や受信電力に基づき、下り高速パケット伝送を行うチャネルについて所要品質（例えば、ブロックエラーレートが１０-1以下）を達成可能な変調方式等を選択し、選択結果を示す報告値を基地局装置に送信している。
【００１１】
【非特許文献１】
"３ＧＰＰ ＴＳ ２５.２１４ Ｖ５.１.０（２００２−０６）"
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＩＲは、必ずしも変調方式の復調特性を反映せず、特に、１６ＱＡＭ等の符号間距離が小さい多値変調方式の場合、復調特性が遅延プロファイルの特性によっても大きく影響され、ＣＩＲが等しい場合であっても遅延プロファイルに現れるパス数が多いほど、遅延広がり（delay spread）が大きいほど一般的に復調特性が劣化し、スループットが低下してしまう。また、伝搬遅延が大きくなるほどパス数が多くなり、遅延広がりが大きくなる傾向にあり、同様にスループットが低下してしまう。また、フェージング変動速度が速いほど同様に復調特性が劣化しスループットが低下してしまう。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、下り高速パケット伝送を行う無線通信システムにおいて、復調特性を考慮したＭＣＳ選択を行い、スループットを改善することができる基地局装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、前記ＭＣＳ選択手段は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する構成を採る。
【００１７】
この構成により、下り回線の受信品質を示す報告値及びこの報告値に反映されない回線状態、特に遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを向上することができる。
【００１９】
本発明の基地局装置における前記受信手段は、上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延の少なくとも１つを測定し、前記ＭＣＳ選択手段は、前記上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延を用いて変調方式、符号化率あるいはコード多重数を決定する構成を採る。
【００２０】
この構成により、通信端末装置における下り回線の受信品質の測定および報告以外に遅延プロファイルの特性の測定が必要ないことから、通信端末装置における処理負荷を軽減することができる。さらに、基地局装置のみにおいて通常受信に必要な処理を用いて遅延プロファイルの特性を考慮した変調方式、符号化率あるいはコード多重数の選択が可能となり、復調特性が劣化することを防止しスループットを向上することができる。
【００２２】
本発明の基地局装置は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、前記ＭＣＳ選択手段は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する構成を採る。
【００２３】
これらの構成により、フェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２４】
本発明の送信方法は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程とを具備し、前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する方法を採る。
【００２５】
この方法により、遅延プロファイルの特性であるパス数あるいは遅延広がりを考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２６】
本発明の送信方法は、通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程を具備し、前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定する方法を採る。
【００２７】
この方法により、フェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することができるので、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＭＣＳ選択の際、下り回線状態を示す報告値に加えて、遅延プロファイルの特性等の報告値に反映されない回線状態をも考慮し、パス数が多い、あるいは、遅延広がりが大きいときには多値数が低い変調方式を選択する、低い符号化率を選択する、あるいは、コード多重数を少なくすることである。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、下り高速パケット伝送方式の例として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いることとする。ＨＳＤＰＡでは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed - Physical Downlink Shared Channel）、ＨＳ−ＳＣＣＨ（Shared Control Channel of HS-PDSCH）、Ａ−ＤＰＣＨ（Associated Dedicated Physical Channel for HS-PDSCH）等の複数のチャネルが用いられる。
【００３０】
ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、パケットの伝送に使用される下り方向の共有チャネルでる。ＨＳ−ＳＣＣＨは、下り方向の共有チャネルであり、リソース割り当てに関する情報(ＴＦＲＩ：Transport-format and Resource related Information)、Ｈ−ＡＲＱ制御に関する情報等が伝送される。
【００３１】
Ａ−ＤＰＣＨは、上り方向及び下り方向の個別付随チャネルであり、そのチャネル構成やハンドオーバ制御等はＤＰＣＨと変わらない。Ａ−ＤＰＣＨでは、パイロット信号、ＴＰＣコマンド等が伝送される。上り方向では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）信号を伝送するためのＨＳ−ＤＰＣＣＨがＡ−ＤＰＣＨに多重される。
【００３２】
なお、ＣＱＩ信号は、ＣＩＲに基づいて推定した下り回線状態において所要品質を達成可能なＭＣＳの組み合わせを通信端末装置から基地局装置に報告する信号であり、通信端末装置と基地局装置は、図１に示すような、ＣＱＩ信号（CQI value）と、トランスポートブロックサイズ（TB size）、パケットデータのマルチコード数（Number of HS-PDSCH）及び変調方式（Modulation）、送信電力のオフセット等の組み合わせとを対応づけたＣＱＩテーブルを共有している。通信端末装置は、所要品質を達成可能なＭＣＳをＣＱＩテーブルから選択し報告する。基地局装置は、ＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行う。この場合、符号化率の変更は、誤り訂正符号化後の冗長ビットのパンクチャ率を変更することによって実行される。
【００３３】
（実施の形態）
図２は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。以下、図２の基地局装置１００の各構成部分の作用について説明する。
【００３４】
共用器１０２は、アンテナ１０１に受信された信号を受信ＲＦ部１０３に出力する。また、共用器１０２は、送信ＲＦ部１６６から出力された信号をアンテナ１０１から無線送信する。
【００３５】
受信ＲＦ部１０３は、共用器１０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部１０４に出力する。
【００３６】
復調部１０４は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部１０５に出力する。また、復調部１０４は、逆拡散の際に作成する遅延プロファイルに現れ、ＲＡＫＥ合成に用いるために選択されたパスの数を計数し、パス数を示す信号（以下、「パス数情報信号」という）をスケジューラ１５１に出力する。なお、パスの選択方法として以下のものが一般に知られている。（１）遅延プロファイルにおいて最大レベルのものから順にレベルが所定の窓幅内に入るタイミングをパスとして選択する。（２）遅延プロファイルにおいて最大レベルのタイミングの前後の所定の窓幅内に入り、かつ所定のレベル以上のタイミングをパスとして選択する。（３）遅延プロファイルにおいて所定のレベル以上のものを除いた平均値を雑音レベルとし、雑音レベルと所定の値との加算値より大きいレベルのタイミングをパスとして選択する。
【００３７】
分離部１０５は、復調部１０４の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部１０５にて分離された制御信号には、ＤＬ（Down Link）用ＴＰＣコマンド、ＣＱＩ信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等が含まれる。ＣＱＩ信号及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号はスケジューラ１５１に出力され、ＤＬ用ＴＰＣコマンドは送信電力制御部１５８に出力される。
【００３８】
ＳＩＲ測定部１０６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調の過程で測定される希望波レベル及び干渉波レベルによって上り回線の受信ＳＩＲを測定し、ＳＩＲを示す信号をＴＰＣコマンド生成部１０７に出力する。
【００３９】
ＴＰＣコマンド生成部１０７は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、上り回線の受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係により、上り回線の送信電力の増減を指示するＵＬ（Up Link）用ＴＰＣコマンドを生成する。
【００４０】
スケジューラ１５１は、送信先決定手段として、パケット伝送用制御信号、各通信端末装置からのＣＱＩ信号、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいてパケットを送信する通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を決定し、送信先装置及び送信するパケットデータを示す情報をバッファ（Queue）１５２に出力する。また、スケジューラ１５１は、ＭＣＳ選択手段として、送信先装置のＣＱＩ信号及びパス数情報信号に基づいてＭＣＳ選択（変調方式及び符号化率の決定）を行い、変調方式及び符号化率を変調部１５３に指示する。また、スケジューラ１５１は、パケットデータの送信電力を決定する際に参照となる信号を送信電力制御部１５４に出力する。なお、本発明においてはパケットデータの送信電力制御方法に制限はなく、パケットデータの送信電力制御を行わなくとも良い。また、スケジューラ１５１は、ＨＳ−ＳＣＣＨによって送信先装置に送信する信号（以下、「ＨＳ-ＳＣＣＨ用信号」という）を増幅部１６１に出力する。ＨＳ-ＳＣＣＨ用信号には、パケットデータを送信するタイミング、パケットデータの符号化率及び変調方式等を示す情報（ＴＦＲＩ）が含まれる。なお、スケジューラ１５１のＭＣＳ選択の詳細については後述する。
【００４１】
バッファ１５２は、スケジューラ１５１に指示された送信先装置に対するパケットデータを変調部１５３に出力する。
【００４２】
変調部１５３は、スケジューラ１５１の指示に従ってパケットデータに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１５５に出力する。
【００４３】
送信電力制御部１５４は、増幅部１５５の増幅量を制御することにより、変調部１５３の出力信号の送信電力をスケジューラ１５１で決定された値となるように制御する。増幅部１５５の出力信号は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４４】
多重部１５６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、各通信端末装置に送信する個別データ（制御信号も含む）にパイロット信号及びＵＬ用ＴＰＣコマンドを多重して変調部１５７に出力する。
【００４５】
変調部１５７は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、多重部１５６の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１５９に出力する。
【００４６】
送信電力制御部１５８は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、ＤＬ用ＴＰＣコマンドに従って増幅部１５９の増幅量を制御することにより、変調部１５７の出力信号の送信電力を制御する。また、送信電力制御部１５８は、送信電力値を示す信号を送信電力制御部１６０に出力する。増幅部１５９にて増幅された信号は、ＤＰＣＨ（Ａ−ＤＰＣＨを含む）で送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４７】
送信電力制御部１６０は、送信電力制御部１５８の送信電力値にオフセットをつけた値で増幅部１６１の増幅量を制御することにより、スケジューラ１５１から出力されたＨＳ-ＳＣＣＨ用信号の送信電力を制御する。増幅部１６１にて増幅された信号は、ＨＳ−ＳＣＣＨで送信される信号であって、多重部１６５に出力される。なお、送信電力制御部１６０は、再送状態やＡ−ＤＰＣＨのハンドオーバ接続数等によりオフセット値を補正してもよい。
【００４８】
変調部１６２は、共通制御データに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って増幅部１６４に出力する。送信電力制御部１６３は、増幅部１６４の増幅量を制御することにより、変調部１６２の出力信号の送信電力を制御する。増幅部１６４の出力信号は、ＣＰＩＣＨ等で送信される信号であって、多重部１６５に出力される。
【００４９】
多重部１６５は、増幅部１５５、増幅部１５９、増幅部１６１及び増幅部１６４の各出力信号を多重し、送信ＲＦ部１６６に出力する。
【００５０】
送信ＲＦ部１６６は、変調部１５９から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００５１】
図３は、本実施の形態に係る基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図である。図３の通信端末装置２００は、基地局装置１００から個別データ、共通制御データ、パケットデータ、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号を受信する。以下、図３の通信端末装置２００の各構成部分の作用について説明する。
【００５２】
共用器２０２は、アンテナ２０１に受信された信号を受信ＲＦ部２０３に出力する。また、共用器２０２は、送信ＲＦ部２５８から出力された信号をアンテナ２０１から無線送信する。
【００５３】
受信ＲＦ部２０３は、共用器２０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号をバッファ２０４に出力し、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号を復調部２０５に出力し、ＤＰＣＨの信号を復調部２０８に出力し、共通制御チャネルの信号をＣＩＲ測定部２１２にする。
【００５４】
バッファ２０４は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号を一時的に保存して復調部２０６に出力する。
【００５５】
復調部２０５は、ＨＳ−ＳＣＣＨ用信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、自局宛パケットデータの到来タイミング、当該パケットデータの符号化率及び変調方式等、パケットデータの復調に必要な情報を取得して復調部２０６に出力する。
【００５６】
復調部２０６は、復調部２０５にて取得された情報に基づいてバッファに保存されているＨＳ−ＰＤＳＣＨの信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、復調処理によって得られたパケットデータを誤り検出部２０７に出力する。
【００５７】
誤り検出部２０７は、復調部２０６から出力されたパケットデータに対して誤り検出を行い、誤りが検出されなかった場合にはＡＣＫ信号を、誤りが検出された場合にはＮＡＣＫ信号を多重部２５１に出力する。
【００５８】
復調部２０８は、ＤＰＣＨの信号に対して逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の復調処理を行い、分離部２０９に出力する。分離部２０９は、復調部２０８の出力信号をデータと制御信号とに分離する。分離部２０９にて分離された制御信号には、ＵＬ用ＴＰＣコマンド等が含まれる。ＵＬ用ＴＰＣコマンドは送信電力制御部２５７に出力される。
【００５９】
ＳＩＲ測定部２１０は、復調の過程で測定される希望波レベル及び干渉波レベルによって下り回線の受信ＳＩＲを測定し、測定した全ての受信ＳＩＲをＴＰＣコマンド生成部２１１に出力する。ＴＰＣコマンド生成部２１１は、ＳＩＲ測定部２１０から出力された受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとの大小関係によりＤＬ用ＴＰＣコマンドを生成し、多重部２５４に出力する。
【００６０】
ＣＩＲ測定部２１２は、基地局装置からの共通制御チャネルの信号を用いてＣＩＲを測定し、測定結果をＣＱＩ生成部２１３に出力する。ＣＱＩ生成部２１３は、基地局装置から送信された信号のＣＩＲに基づくＣＱＩ信号を生成して多重部２５１に出力する。
【００６１】
多重部２５１は、ＣＱＩ信号及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を多重して変調部２５２に出力する。変調部２５２は、多重部２５１の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６２】
変調部２５３は、基地局装置１００に送信するデータに対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６３】
多重部２５４は、ＤＬ用ＴＰＣコマンド、パイロット信号を多重して変調部２５５に出力する。変調部２５５は、多重部２５４の出力信号に対して誤り訂正符号化、変調及び拡散を行って多重部２５６に出力する。
【００６４】
多重部２５６は、変調部２５２、変調部２５３及び変調部２５５の各出力信号を多重し、送信ＲＦ部２５８に出力する。
【００６５】
送信電力制御部２５７は、ＵＬ用ＴＰＣコマンドに従って送信ＲＦ部２５８の増幅量を制御することにより、多重部２５６の出力信号の送信電力を制御する。なお、複数の基地局装置と接続している場合、送信電力制御部２５７は、全てのＵＬ用ＴＰＣコマンドが送信電力の上昇を指示する場合のみ送信電力を上昇させる制御を行う。
【００６６】
送信ＲＦ部２５８は、多重部２５６から出力されたベースバンドのディジタル信号を増幅し、無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００６７】
次に、基地局装置１００のスケジューラ１５１のＭＣＳ選択の詳細について図４のフロー図を用いて説明する。なお、基地局装置に保持されるＣＱＩテーブルは図１に示したものであるとする。
【００６８】
まず、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１で、スケジューラ１５１は、パケット伝送用制御信号よりパケットを送信する候補となる各通信端末装置を選択し、選択した各通信端末装置からのＣＱＩ信号に基づいて送信先装置を決定する。例えば、ＣＱＩ信号に基づいて受信品質が最も良い通信端末装置を送信先装置として決定する。
【００６９】
そして、ＳＴ３０２で、スケジューラ１５１は、予め設定された閾値とパス数との大小比較（閾値判定）を行い、パス数が閾値未満の場合（ＳＴ３０２：Ｎｏ）、送信先装置のＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行う（ＳＴ３０４）。
【００７０】
一方、パス数が閾値以上の場合（ＳＴ３０２：Ｙｅｓ）、変調方式として１６ＱＡＭは選択しない。すなわち、送信先装置のＣＱＩ信号に対応する変調方式がＱＰＳＫであれば（ＳＴ３０３：Ｎｏ）、送信先装置のＣＱＩ信号に基づいてＭＣＳ選択を行い（ＳＴ３０４）、送信先装置のＣＱＩ信号に対応する変調方式が１６ＱＡＭであれば（ＳＴ３０３：Ｙｅｓ）、ＭＣＳの組み合わせのうち変調方式がＱＰＳＫの中で１６ＱＡＭを用いた場合に最も伝送レートの近いＭＣＳを選択する（ＳＴ３０５）。
【００７１】
例えば、基地局装置１００に保持されているＣＱＩテーブルが図１であり、送信先装置からのＣＱＩ信号が「７」、パス数が閾値以上であった場合、基地局装置は、ＣＱＩ信号「４」に対応するＭＣＳ選択を行う。
【００７２】
上記ＳＴ３０５において、送信先装置からのＣＱＩ信号よりもコード多重数を低くしてＭＣＳ選択を行い、コードあたりの送信電力を増加させても良い。例えば、基地局装置１００に保持されているＣＱＩテーブルが図１であり、送信先装置からのＣＱＩ信号が「７」、パス数が閾値以上であった場合、基地局装置は、ＣＱＩ信号「５」に対応するＭＣＳ選択を行い、コードあたりの送信電力を増加させる。
【００７３】
このように、本実施の形態では、変調方式の復調特性を考慮したＭＣＳ選択を行い、パス数が一定数以上多いときには多値数が低い変調方式を選択する、あるいは、コード多重数を少なくすることにより、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、パス数が一定数以上多いときにはマルチパス伝播路環境の影響が大きいと仮定して、送信先装置のＣＱＩ信号にオフセットを付け、より低いＣＱＩ値としても良い。例えば、送信先装置のＣＱＩ信号の示すＣＱＩ値が図１の「６」であり、パス数が一定数以上多い場合に、オフセット値「２」を減算してＣＱＩ値を「４」とする。
【００７５】
また、本実施の形態では、基地局装置がＲＡＫＥ合成に用いるために選択されたパス数に対して閾値判定を行う場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ＲＡＫＥ合成に用いるために選択されなかったパス数を考慮してもよい。また、パス数の代わりに遅延プロファイルの特性の１つである遅延広がりを用いても良い。遅延広がりについては、"笹岡秀一編著、移動通信（オーム社）”等に詳細に説明されている。
【００７６】
また、伝搬遅延時間は、基地局装置における下り送信から上り受信までの遅延時間（round trip time）として遅延プロファイルから測定することができ、この伝搬遅延時間の大小から基地局装置と通信端末装置の距離の目安を得ることができる。そこで、復調部１０４が伝搬遅延時間を計数し、伝搬遅延時間を表す情報をスケジューラ１５１に出力し、距離が遠い場合には回線状態が劣悪である場合が多いことから、スケジューラ１５１は、伝搬遅延時間が閾値以上の場合に１６ＱＡＭ等の多値変調の選択を抑えるようにしてもよい。
【００７７】
また、本実施の形態では，ＨＡＲＱプロセスにおける初回送信あるいは再送時の両方に適用することが可能である。
【００７８】
また、上記各実施の形態では、予め設定された固定の閾値を用いる場合について説明したが、ＣＩＲに応じて閾値を可変としてもよい。また、パス数、遅延広がりあるいは伝搬遅延時間の組み合わせを用いる場合はそれぞれの閾値を独立に制御してもよい。また、パス数、遅延広がりあるいは伝搬遅延時間の各要素の組み合わせから得られる判定値とを比較しても良い。また、上記各実施の形態では、遅延プロファイルの特性に基づいて変調方式等を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、フェージング変動速度等の他の伝搬路状態に基づいて変調方式等を制御することもできる。
【００７９】
また、上記各実施の形態では、パス数等が閾値以上である場合に所定値より低い多値数の変調方式を設定する場合について説明したが、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定してもよい。これにより、１６ＱＡＭ等の符号間距離が小さい多値変調方式を選択しても復調特性は劣化せず、スループットを維持することができる。
【００８０】
なお、ＦＤＤ方式においては上り／下りのリンクのキャリア周波数が異なるため、フェージング変動は独立であるが、平均的な電力遅延プロファイルの相関は高いと予想されるので、ＦＤＤ方式においても、上り回線のパス数／遅延広がりなどの遅延プロファイルの特性を考慮してＭＣＳ選択を行うことができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＭＣＳ選択の際、下り回線の受信品質を示す報告値に加えて、遅延プロファイルの特性等の報告値に反映されない回線状態をも考慮し、変調方式、符号化率あるいはコード多重数を選択することにより、復調特性が劣化することを防止し、スループットを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＱＩテーブルの一例を示す図
【図２】本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る基地局装置と無線通信を行う通信端末装置の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態に係る基地局装置におけるＭＣＳ選択のフロー図
【符号の説明】
１０４ 復調部
１５１ スケジューラ
１５２ バッファ
１５３ 変調部
Claims (5)
- 通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、
前記ＭＣＳ選択手段は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定することを特徴とする基地局装置。 - 前記受信手段は、上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延の少なくとも１つを測定し、前記ＭＣＳ選択手段は、前記上り回線のパス数若しくは遅延広がりあるいは伝搬遅延を用いて変調方式、符号化率あるいはコード多重数を決定することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
- 通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する受信手段と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する送信先決定手段と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定するＭＣＳ選択手段と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する送信手段と、を具備し、
前記ＭＣＳ選択手段は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定することを特徴とする基地局装置。 - 通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値および遅延プロファイルの特性を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程とを具備し、
前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、パス数、遅延広がり若しくは伝搬遅延の各要素の少なくとも１つが閾値以上である場合、あるいは、前記各要素の組み合わせから得られる判定値が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定することを特徴とする送信方法。 - 通信端末装置から送信された下り回線の受信品質を示す報告値を受信する工程と、前記報告値に基づいてデータ送信先の通信端末装置を決定する工程と、前記報告値およびフェージング変動の速度を考慮して変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程と、設定された変調方式、符号化率及びコード多重数でデータを送信する工程を具備し、
前記変調方式、符号化率及びコード多重数を設定する工程は、フェージング変動の速度が閾値以上である場合に、所定値より低い多値数の変調方式、所定値よりも低い符号化率、所定値より少ないコード多重数のいずれか若しくは組み合わせを設定することを特徴とする送信方法。
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