(57)【要約】通信システムは、一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、アップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを備えている。二次ステーションは、データチャンネルの１または複数の特性を測定し、報告を一次ステーションへ発する。一次ステーションは、報告に応じてデータチャンネルの動作パラメータを決定する。二次ステーションは、測定期間にわたって平均チャンネル特性を決定する。測定期間の長さは、一次ステーションによって送信されても良く、あるいは、二次ステーションによって直接に決定されても良い。一実施形態において、選択される期間は、二次ステーションの速度（Ｖ）によって決まる。この速度は、いずれかのステーションによって決定される（６０４）とともに、速度が現在の測定期間における範囲から外れているか否かを決定する（６０６）ために検査される。そして、外れている場合には、期間がリセットされる（６０８）。
2005531247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムであって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定し、且つ測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段を有し、前記一次ステーションは、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段を有し、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段を有している、通信システム。
【請求項２】
通信システムで使用するための一次ステーションであって、前記通信システムは、前記一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記データチャンネルにおける１または複数の測定されたチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルを通じて前記二次ステーションから受信するための手段が設けられ、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段が設けられ、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段が設けられている、一次ステーション。
【請求項３】
前記時間送信手段は、各報告を生成するために行なわれる測定の数を送信する、請求項２に記載の一次ステーション。
【請求項４】
前記時間送信手段は、各報告を生成するために行なわれる各測定同士の間の間隔を送信する、請求項２または３に記載の一次ステーション。
【請求項５】
前記二次ステーションの速度を決定するための手段が設けられ、前記時間送信手段は、決定された前記速度に応じて、送信された前記時間の長さを変える、請求項２に記載の一次ステーション。
【請求項６】
前記時間送信手段が前記時間の長さを複数送信し、前記時間の長さのそれぞれは、異なるソフトハンドオーバー状態(soft handover state)に対応している、請求項２から４のいずれか一項に記載の一次ステーション。
【請求項７】
前記時間送信手段が前記時間の長さを複数送信し、前記時間の長さのそれぞれは、異なるダウンリンクアクティビティレベルに対応している、請求項２から４のいずれか一項に記載の一次ステーション。
【請求項８】
前記時間送信手段が前記時間の長さを複数送信し、前記時間の長さのそれぞれは、異なるダウンリンクアクティビティレベルに対応している、請求項２から４のいずれか一項に記載の一次ステーション。
【請求項９】
前記時間送信手段は、ダウンリンクパケットアクティビティによって作動されるタイマの持続時間を送信する、請求項８に記載の一次ステーション。
【請求項１０】
通信システムで使用するための二次ステーションであって、前記通信システムは、一次ステーションから前記二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するための手段と、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段と、各報告を生成するために使用されるチャンネル測定が行なわれる時間の長さを変えるための手段とを備えている、二次ステーション。
【請求項１１】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さに関する指示を前記ダウンリンク制御チャンネルを介して受けるための手段を更に備えている、請求項１０に記載の二次ステーション。
【請求項１２】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さを決定するための手段を更に備えている、請求項１０に記載の二次ステーション。
【請求項１３】
測定される前記特性は、ビット誤り率、信号対雑音比、信号対混信比のうちの１つである、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１４】
前記一次ステーションおよび二次ステーションがそれぞれ複数のアンテナを備え、前記報告は、アンテナ同士の間の経路の複数の組み合わせに関するものである、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１５】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さを、前記アップリンク制御チャンネルを通じて前記一次ステーションへ送信するための手段が設けられている、請求項１２に記載の二次ステーション。
【請求項１６】
データパケットの受信時にタイマを設定するとともに、タイマが動作している間に、チャンネル測定が行なわれる時間の長さを変更するための手段が設けられている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１７】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さは、ソフトハンドオーバー状態、アクティブセットサイズ、ダウンリンクパケットアクティビティレベルのうちの少なくとも１つに応じて変えられる、請求項１２または１５に記載の二次ステーション。
【請求項１８】
一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムを動作させる方法であって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するとともに、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信し、前記一次ステーションは、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせ、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、また、そのようなシステムで使用するための一次および二次ステーションに関し、更に、そのようなシステムを動作する方法に関する。本明細書は、特にユニバーサル・モバイル・通信システム（ＵＭＴＳ）に関連してシステムを説明するが、そのような技術が他の通信システムでの使用にも同様に適用できることは言うまでもない。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信分野では、要求に応じて適度な速度で大きなデータブロックを移動局（ＭＳ）にダウンロードするための能力を有するシステムの需要が高まっている。そのようなデータは、例えば、おそらくビデオクリップ等を含んでいるインターネットからのウェブページである可能性もある。一般に、特定のＭＳは、そのようなデータを断続的に必要とするだけであり、そのため、所定の帯域幅に専用のリンクが適さない。ＵＭＴＳにおいてこの要件を満たすため、最大で少なくとも４Ｍｂｐｓで、移動局に対してパケットデータを簡単に転送できる高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）方式が開発されてきた。
【０００３】
現在提案されているＨＳＤＰＡの実施形態において、ＭＳは、サービスを提供している基地局（ＢＳ）に対してダウンリンクチャンネル品質の規則的な測定結果（チャンネル品質情報、ＣＱＩとして知られている）を送信する。報告されたＣＱＩ測定結果は、ＭＳが信頼している推奨送信フォーマットの形態を成しており、その結果、広く行き渡っているチャンネル特性でうまくダウンリンクパケットを送信することができる。測定されたチャンネル品質における１ｄＢの変化により、一般に、推奨送信フォーマットが変化する。
【０００４】
ＢＳは、ＣＱＩ報告の頻度を、パラメータとして、ＭＳに対して送信する。この場合、最大頻度は、送信時間間隔（ＴＴＩ）毎に１回である。これは、ＨＳＤＰＡの場合、３スロットである。現在提案されている幾つかのＨＳＤＰＡ実施形態においては、ＣＱＩ報告の頻度が、ダウンリンクパケットアクティビティのレベルに応じて基本的に半静的に変化し得る。
【０００５】
そのセル内で、ＨＳＤＰＡを積極的に使用して移動局からＣＱＩ報告を受けると、ＢＳスケジューラは、どの移動局に対して何のＭＣＳ（変調・コーディング方式）を用いてパケットを送信する予定であるかを決定しなければならない。移動局の測定の最後と、対応するＭＣＳを使用したダウンリンクパケット送信との間には、約６スロットの最小遅延が存在する。ＣＱＩ報告頻度が１回／ＴＴＩよりも少ない場合には、移動局の測定とダウンリンクパケット送信との間での平均遅延は更に大きい。
【０００６】
この遅延中に、チャンネル状態が変化し、それにより、パケットの送信が失敗して、パケットを再送信しなければならなくなる可能性が高まる場合がある。したがって、これにより、全体のダウンリンクスループットが低下し、ＢＳに達するデータとＭＳによってうまく受信されるデータとの間の遅延が大きくなってしまう。パケット送信時の実際のチャンネル状態と報告されたＣＱＩとの間のエラーの大きさは、ＭＳ速度が増大するにつれて大きくなる。
【０００７】
移動局の測定後にＢＳがチャンネル状態の変化を補償しようと試みることができる１つの周知の方法は、１５００Ｈｚの更新速度で動作する（パラレルダウンリンク制御チャンネルの）クローズドループ出力制御機構の下で成されるダウンリンク送信出力変化の合計によって、ＣＱＩ報告における（暗黙の）データを調整することである。
【０００８】
したがって、例えば、移動局の測定報告後において、他のダウンリンクチャンネルによるＭＳへの送信出力の正味の変化が＋３ｄＢであった場合、ＢＳは、そのＭＳに対し、ＭＳによって報告されたチャンネル状態よりも３ｄＢ悪いチャンネル状態に対応するＭＣＳを使用して、パケット送信を予定する。しかしながら、ＭＳが高速で移動している場合、クローズドループ出力制御装置は、チャンネルのフェードを監視できるほど十分速く動作しない。これは、チャンネルが１つのスロットから次のスロットへと関連付けられなくなるからである。そのような状況下で、ＢＳは、ＭＳから受信した出力制御コマンドを使用してＣＱＩ報告を確実に補正することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、チャンネル状態の変化に伴ってスループットが減少するという問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様においては、一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムであって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定し、且つ測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段を有し、前記一次ステーションは、各報告を生成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段を有し、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段を有している通信システムが提供される。
【００１１】
二次ステーションによって行なわれる測定を異なる期間にわたって平均化できるようにすることにより、システム全体のスループットを向上させることができる。また、平均化期間を適切に選択することにより、報告の頻度を減らすことができ、それにより、システム性能を低下させることなく、一般的な混信レベルを低減することができる。平均化期間は、二次ステーションの速度に応じて変化されても良い。例えば、この変化は、一次ステーションまたは二次ステーションによって行なわれる。
【００１２】
本発明の第２の態様においては、通信システムで使用するための一次ステーションであって、前記通信システムは、前記一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記データチャンネルにおける１または複数の測定されたチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルを通じて前記二次ステーションから受信するための手段が設けられ、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段が設けられ、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段が設けられている一次ステーションが提供される。
【００１３】
本発明の第２の態様においては、通信システムで使用するための二次ステーションであって、前記通信システムは、一次ステーションから前記二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するための手段と、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段と、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれる時間の長さを変えるための手段とを備えている二次ステーションが提供される。
【００１４】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さは、二次ステーションによって決定されても良く、あるいは、一次ステーションによって決定されても良く、また、前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションへ送信される。
【００１５】
本発明の第４の態様においては、一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムを動作させる方法であって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するとともに、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信し、前記一次ステーションは、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせ、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ここで、添付図面を参照しながら、一例として、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１を参照すると、無線通信システムは、一次ステーション（ＢＳ）１００と、複数の二次ステーション（ＭＳ）１１０とを備えている。ＢＳ１００は、マイクロコントローラ（μＣ）１０２と、アンテナ手段１０６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１０４と、送信された出力レベルを変えるための出力制御手段（ＰＣ）１０７と、ＰＳＴＮまたは他の適当なネットワークに接続するための接続手段１０８とを備えている。各ＭＳ１１０は、マイクロコントローラ（μＣ）１１２と、アンテナ手段１１６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１１４と、送信された出力レベルを変えるための出力制御手段（ＰＣ）１１８とを備えている。ＢＳ１００からＭＳ１１０への通信は、ダウンリンクチャンネル１２２上で行なわれる。一方、ＭＳ１１０からＢＳ１００への通信は、アップリンクチャンネル１２４上で行なわれる。
【００１８】
特にＨＳＤＰＡ機能を有するシステムを考慮すると、ＭＳ１１０は、先の導入部で説明したように、アップリンクチャンネル１２４にわたってＭＳ１１０がＢＳ１００に対して報告するダウンリンクチャンネル１２２の特性の規則的な測定を行なう。チャンネル特性としては、一般に、１または複数のビット誤り率、信号対雑音比、信号対混信レベル等を挙げることができる。ＭＩＭＯ（多重入力多重出力）システムにおいては、チャンネル特性として、複数のアンテナおよび複数の送信経路における個々の特性を挙げることもできる。
【００１９】
ＭＳ１１０によって報告された測定が行なわれた後のチャンネル状態の変化を補償するためにクローズドループ出力制御機構からの情報をＢＳ１００によって使用できることについては前述した。これを更に詳しく調べるためにシミュレーションが行なわれた。以下は、シミュレートシステムの詳細な仕様に関する主な前提である。
・六角形１９−セルレイアウト；この場合、中心セルの代表的なセグメントがスループットの評価において考慮される
・ステーション１１０の数（１セル当りの数）＝１２
・スタティックＴＴＩ＝３スロット（２ｍｓ）＝１サブフレーム
・伝達指数＝３．７６
・シングルパスレイリー高速フェーディングモデル（フラットスペクトル）
・サブフレームにわたる平均から得られるサブフレーム中のチャンネル状態固定
・対数正規シャドーイングの標準偏差＝８ｄＢ
・サイト間のシャドーイング相関関係＝０．５
・全てのセルに共通のパイロットチャンネルに対して割り当てられるＢＳ出力の１０％
・全てのセルに共通の複数のチャンネル（パイロットを含む）に対して割り当てられるＢＳ出力の３０％
・全ての妨害セルにおけるＨＳＤＰＡに割り当てられるＢＳ出力の７０％
・必要とされているセルにおけるＨＳＤＰＡに利用可能なＢＳ出力の７０％
・考慮されていないＨＳＤＰＡに関連付けられた専用のチャンネルに起因するオーバーヘッド
・ＨＳＤＰＡにおいて利用可能な１０個の拡散コード
・ＭＳ能力：５個の拡散コード
・拡散因子＝１６
・想定される利用可能な変調コーディング方式（ＭＣＳ）：
１．ＱＰＳＫ１／４レート
２．ＱＰＳＫ１／２レート
３．ＱＰＳＫ３／４レート
４．１６−ＱＡＭ１／２レート
５．１６−ＱＡＭ３／４レート
・１コード当りの等しい送信出力
・信号対混信比（ＳＩＲ）およびブロックコード性能限界から計算されフレーム誤り率
・スケジューリング遅延＝２スロット（スケジュールに関するＢＳ決定とデータ送信との間の遅れ）
・チャンネル品質データ遅延＝３スロット（ＭＳ１１０によるチャンネル測定とＢＳ１００による報告の受信との間の遅れ）
【００２０】
ストリーミングサービスを説明するため、提供されるロードは、各ＭＳ１１０毎に、１つの定速データストリームから成っていると仮定する。また、簡単にするため、各データストリームにおいては、ビットレートも等しいと仮定する。各ユーザのためのデータは、ＢＳ１００内の１つのキュー（待ち行列）に達すると仮定し、また、キューはＴＴＩ毎に更新される。１つのＣＲＣ（巡回冗長検査）がパケット毎に付けられると仮定する。
【００２１】
デフォルトとして、再送信の追跡合成（chase combining）が仮定される。同じＭＣＳを用いて誤ったパケットが再送信される。完全最大比率合成（perfect maximum ratio combining）が仮定され、組み合わされる２つのパケットのＳＩＲの合計として最終ＳＩＲが計算される。パケット当たりの送信最大数は１０に限定される。
【００２２】
報告されたＣＱＩ測定は、異なる推奨間に１ｄＢの定量化ステップを伴う推奨されたＭＣＳの形態を成していると仮定する。全体で、３０個の定量化レベルが存在する。この場合、最も低いレベルは、−１０ｄＢのＣＩＲ（搬送波対混信比）に対応している（全てのＢＳ出力がＨＳＤＰＡに対して割り当てられると仮定する）。シミュレーショにおけるスケジューラは、ＣＱＩ値に基づいて、利用可能なＭＣＳのうちの１つを選択する。出力制御ステップサイズは、１ｄＢであると仮定する。
【００２３】
シミュレートされたスケジューラは、以下のパラメータを考慮する。
・最も最近の送信が予定されたＭＳ１１０
・ＭＳ１１０におけるＣＩＲ（ＢＳ１００によって決定される）
・ＭＳ１１０における長期平均ＣＩＲ
・ＢＳ１００でのキューにおけるデータ量
・ＭＳ能力（例えば、ＭＳが受けることができるチャネライゼーションコードの最大数）
デフォルトにより、最も高い値の（キューの長さ）×（瞬間のＣＩＲ）／（平均ＣＩＲ）を用いてデータをユーザに対して優先的に送信する比例した公正なスケジューラが使用される。
【００２４】
他の一般的な仮定は、以下の通りである。
・任意のユーザのためのデータパケットを任意のチャネライゼーションコードに対して割り当てることができる。
・複数のチャネライゼーションコードを一人のユーザに対して割り当てることができる。
・コードブロックサイズは、１つのチャネライゼーションコードを用いて送信できるデータの量に等しい。このことは、「パケット」が、１つのＴＴＩ内でパラレルに送信される複数のコードブロックを含んでいても良いことを意味している。
・同じユーザに対する最初の送信および再送信は、同じＴＴＩ内で許容されない。
・変調、コーディング方式、最初の送信における出力レベルは、スループットを最大にするように選択される。
・全ての再送信は、最初の送信前に予定される。したがって、これらの再送信に対して更に高い優先順位が与えられる。任意の再送信が送信されたままである間は、最初の送信がＭＳ１１０に許容されない。
・再送信のコーディング方式および変調は、最初の送信の場合と同じである。
・利用可能な出力の全てが使い果たされるまで、利用可能なチャネライゼーションコードが順々に割り当てられる。
【００２５】
図２は、シミュレートされたシナリオにおいて出力制御情報を使用する向上の可能性を示すグラフであり、パケット配信における９５パーセント遅延Ｄ（秒）が１０ｋｍ／時で移動するＭＳ１１０のために提供されるロード（Ｍｂｐｓ）にどの程度依存しているかを示している。結果は、正方形、円形、三角形のマークでそれぞれ示された１，１０，１００ＴＴＩ当たり１回の報告サイクル（ＲＣ）に関して示されている。実線は、出力制御情報を使用しないＢＳ１００に関するものであり、一方、破線は、前述したようにチャンネル品質報告を補正するために出力制御情報を使用するＢＳ１００に関するものである。図から分かるように、出力制御情報を使用すると、ＭＳ１１０が報告を発するレートが減少するため、著しい向上が見られる。特に、出力制御情報が使用される飽和状態では、システムのスループットの低下は殆ど無い。これに対して、出力制御情報が使用されない場合には、スループットの低下が著しい。
【００２６】
図３は、図２と同様のグラフであるが、ＭＳ１１０が１２０ｋｍ／時で移動している。そのような速度では、パケットが送信されると、チャンネル特性情報は既に古いものとなり、その結果、システムは、低速の場合よりも著しく低いスループットで飽和する。出力制御情報を使用すると、ある程度向上するが、ＭＳがゆっくりと移動する場合、特に提供されるロードが高い場合ほどの向上は見られない。
【００２７】
本発明にしたがって形成されるシステムにおいては、報告されたチャンネル特性を平均化することにより、移動するＭＳ１１０の影響を扱う改良された方法が与えられる。図４は、図２および図３と同様のグラフであるが、移動局が１２０ｋｍ／時で移動している。しかしながら、ここでは、破線は、チャンネル品質報告が報告に先立つ１５個のタイムスロットにわたって平均化される時の性能に関するものである。図から分かるように、出力制御情報を使用する場合に比べると、非常に稀な測定報告（例えば、１００ＴＴＩ毎に１回）を伴っている場合であっても、遅延が著しく減少している。これにより、システムのスループットを犠牲にすることなく、測定報告の頻度を減らすことができ、したがって、アップリンクの混信が減少する。
【００２８】
図５は、ＭＳ１１０が１２０ｋｍ／時で移動している場合に提供されるロードＯの範囲における遅延Ｄを示すグラフであり、１００ＴＴＩ当たり１回の報告サイクルおよび１，３，１５，１５０個のスロット（正方形、円形、三角形、ダイヤモンドのマークによってそれぞれ示されている）の平均化期間（ＡＶ）に関して示されている。図から分かるように、平均化期間の各増加は、１５０スロットに至るまで、遅延を減らしている。例えば３スロット等の比較的短い期間にわたる平均でさえ、平均化しない場合を超え且つ出力制御情報の使用を超える著しい向上が成されている。また、２つの技術を共に使用することができ、それにより、更なる利益を得ることができる。
【００２９】
低速であっても、クローズドループ出力制御からの情報を使用するという効果により、本発明が不必要な場合には、著しい効果なくして、何らかの平均化が使用されても良い。例えば、３ｋｍ／時で移動するＭＳ１１０のシミュレーションは、３スロット平均化が使用された時に著しい低下を示さなかった。
【００３０】
チャンネル特性の平均化は、ＭＳ１１０によって行なわれても良く、あるいは、ＢＳ１００によって行なわれても良い。ＢＳ１００によって行なわれる場合、チャンネル特性の平均化は、ＭＳ１１０によってＴＴＩ毎に１回送信される個々のチャンネル報告の平均化によって可能である。しかしながら、ＭＳ１１０によって平均化を行なうことが有益である。なぜなら、これにより、報告が送信される頻度を減らすことができ、その結果、アップリンクの混信を減らすことができるからである。平均化期間は固定されていても良いが、好ましい実施形態においては、平均化の信号がＢＳ１００によってＭＳ１１０へ送られる。ＢＳ１００は、測定を開始、終了しなければならないチャンネル報告の送信時間に関連する時間を信号で送っても良く、あるいは、チャンネル測定期間の持続時間を信号で送っても良い。随意的に、測定期間の最後と報告の送信との間の遅れが信号で送信されても良い。測定期間の持続時間は、任意の便利な方法で送信することができる。ＭＳ１１０は、この期間中に連続的に測定を行なうことができ、あるいは、その後に平均化される多くのサンプル測定を行なうことが好ましい。これらのサンプル測定は、不連続であっても良い。すなわち、測定期間内でサンプル測定同士の間に１または複数の空白期間があっても良い。サンプル測定の場合、信号送信持続時間は、行なわれる測定の数を表わすことができる。この場合、測定同士の間の長さおよび時間は、予め決定され、あるいは、送信される。
【００３１】
ＢＳ１００は、平均化期間に関するその情報を利用して、例えば受信されたチャンネル報告の信頼性を予測することができる。これは、スケジューリングアルゴリズムへの入力として使用することができ、それにより、例えばチャンネル報告をその決定された信頼性によって重み付けることができる。
【００３２】
更なる改良において、平均化期間は、ＭＳ１１０が移動する速度に応じて形成される（様々な周知の方法、例えばドップラーフェーディング率、ＳＩＲの変化率等からＢＳ１００および／またはＭＳ１１０が決定できる）。一般に、これにより、ＭＳ１１０の速度が増大するにつれて、平均化期間が長くなる。ＭＳ速度に対する平均化期間の依存は、ＢＳ１００により信号で送信することができ、すなわち、所定のパラメータであっても良い。ＭＳは、必要に応じて、チャンネル報告のレートの表示を含ませることができる。
【００３３】
平均化期間を変えるための様々な他の理由があっても良い。例えば、ＭＳ１１０がソフトハンドオーバーを開始しあるいは終了する際に、あるいは、送信動作、例えばＭＳ１１０による承認の送信が他のチャンネル上で生じる際に、あるいは、アクティブセットのサイズが変更される際に、平均化期間を変更することができる。有効な出力制御レートが変更される場合があるシステムにおいては、同時に、平均化期間の変更が望ましい場合がある。この場合、出力制御レートの変更に関する信号送信は、平均化期間における変更を送信するために使用することができ、それにより、余計な信号送信を避けることができる。
【００３４】
図６は、速度測定能力を有するシステムが作動し得る１つの方法を示すフローチャートである。この方法は、ステップ６０２で始まる。このステップ６０２において、ＭＳ１１０は、ＢＳ１００とのＨＳＤＰＡ接続を開く。ステップ６０４においては、ＭＳまたはＢＳによってＭＳ１１０の速度Ｖが決定される。ステップ６０６においては、現在選択された平均化期間に適する範囲からＶが外れているか否かを決定するために検査が行なわれる。外れていない場合（Ｎ）、システムはステップ６０４に戻る。外れている場合には、ＭＳ１１０によって、あるいは、ＢＳ１００から信号を送信することによって、平均化が行なわれるべき時間の長さがリセットされる。その後、システムはステップ６０４に戻る。
【００３５】
ＣＱＩ報告の頻度がダウンリンクパケットのアクティビティ（使用率）に応じて変えられる実施形態においては、ダウンリンクパケットのアクティビティが存在しない時の低い報告レートが有益である。これは、ダウンリンクパケットが受信される際に設定されるタイマを使用することによって達成することができる。この場合、タイマが動いている間、報告レートが大きくなる。あるいは、パケットが検出されない時にタイマが設定されても良く、タイマが動いている間に報告レートが小さくなっても良い。タイマの設定動作は、暗黙の「ダウンリンクアクティビティ」パラメータを変える動作として、また、ダウンリンクパケットの受信時に新たなＣＱＩ報告を送信できる特定の場合として見なすことができる。
【００３６】
ＢＳ１００が出力制御ループを使用して可能な限りＣＱＩ報告間のチャンネル状態の変化を監視するとすれば、平均化レートを決定するための適した総合的な方法は、以下の通りである。ＭＳ１００の速度が速いことが分かっている場合には、長い平均化期間および遅い報告レートが使用される。ＭＳ１００の速度が速くなければ、ＭＳ１１０がソフトハンドオーバーの状態にない場合には、長い平均化期間および遅い報告レートが適しており、一方、ＭＳ１１０がソフトハンドオーバーの状態にある場合には、短い平均化期間および速い報告レートが適している。平均化プロセスを規定するために必要なパラメータは、ＣＱＩ報告レート、ＣＱＩ平均化期間、アクティビティに依存する報告レートを決定するためのタイマ値である。
【００３７】
ＢＳ１００が全てのパラメータを明示的に送信できることで、自由度が最大となるが、更に高いダウンリンク送信能力が必要になる。別の方法として、パラメータは、様々な方法で互いに結び付けることができる。例えば、報告レートおよび平均化期間を１つのペアとして送信することができ、また、アクティブおよび非アクティブなダウンリンクパケット状態において異なるペアを送信することができる。この延長が、平均化期間を報告レートに依存させることであり、１つの便利な関係は、２つを等しく設定することである。パラメータ値がソフトハンドオーバー状態に依存する場合には、異なるアクティブセットサイズにおけるパラメータの値（または、一対の値）を送信することができる。
【００３８】
前述した選択肢を使用すると、以下の３つの他のＵＭＴＳ実施形態を規定することができる。
【００３９】
１．ＭＳ１１０がソフトハンドオーバー状態(soft handover state)にある時およびソフトハンドオーバー状態にない時に使用できる平均化期間が定められるとともに、ＨＳＤＰＡ動作が最初に成される際（あるいは、パラメータが最初に特定される際）に前記平均期間がＭＳ１１０へと送信される。これらの値は、次の送信までに変えることができる。
【００４０】
２．平均化期間は、報告の合間にごく最近送信された値を参照することにより決定される。好ましい実施形態においては、両方が等しい。
【００４１】
３．ダウンリンクアクティビティの変化に応じて報告期間が変化する実施形態においては、平均化期間も変えられる。
【００４２】
平均化期間は、前回のＣＱＩ値がＭＳ１１０からＢＳ１００へ送信される直前に開始するとともに、現在のＣＱＩ値が送信される直前に終了するように規定することができる。これにより、アクティビティ変化または送信に起因しているか否かにかかわらず、報告レートを変化させることができ、また、ＣＱＩ送信が規則的に且つ全てのダウンリンクパケットの後に行なわれる方式も可能になる。
【００４３】
平均化期間をＢＳ１００によって決定する代わりに、ＭＳ１１０の速度および／または他のチャンネル特性に基づいてＭＳ１１０により平均化期間を決定することもできる。また、前述したように、ソフトハンドオーバー状態（および／またはアクティブセットサイズ）および／またはダウンリンクアクティビティレベルに応じて平均化期間を変えることもできる。この変形例は、所定の方法で行なうことができる。選択された期間は、その後、必要に応じてＢＳ１００へと送信することができ、これにより、ＢＳ１００は、前述したように、この期間についてのその情報を使用することができる。
【００４４】
以上の説明は、本発明に係る様々な役割を果たすＢＳ１００に関するものである。実際には、これらの作業は、例えば、ＭＳ１１０と直接にインタフェースをとる所定のインフラ構造の一部である、あるいは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）の更に高いレベルにある「ノードＢ」における、所定のインフラ構造の様々な部分の責務であっても良い。したがって、この明細書において、用語「基地局」または「一次ステーション」の使用は、本発明の一実施形態に含まれる所定のネットワークインフラの一部を含んでいると理解すべきである。
【００４５】
本開示内容を読むことにより、当業者であれば他の変形も明らかである。そのような変形は、設計、製造、通信システムおよびその構成部品の使用において既に知られ且つここで既に説明した特徴の代わりにあるいは当該特徴に加えて使用されても良い他の特徴を含んでいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】無線通信システムの概略ブロック図である。
【図２】移動局が１０ｋｍ／時で移動している場合における、報告レートの範囲での、提供されたロード（Ｏ）Ｍｂｐｓとシミュレートされた遅延（Ｄ）秒との関係を示すグラフであり、出力制御情報の使用による効果を示している。
【図３】移動局が１２０ｋｍ／時で移動している場合における、報告レートの範囲での、提供されたロード（Ｏ）Ｍｂｐｓとシミュレートされた遅延（Ｄ）秒との関係を示すグラフであり、出力制御情報の使用による効果を示している。
【図４】移動局が１２０ｋｍ／時で移動している場合における、報告レートの範囲での、提供されたロード（Ｏ）Ｍｂｐｓとシミュレートされた遅延（Ｄ）秒との関係を示すグラフであり、チャンネル測定を平均化する効果を示している。
【図５】移動局が１２０ｋｍ／時で移動している場合における、１００ＴＴＩ毎に１回の報告レートで且つ平均化期間の範囲での、提供されたロード（Ｏ）Ｍｂｐｓとシミュレートされた遅延（Ｄ）秒との関係を示すグラフである。
【図６】本発明にしたがって形成された通信システムを動作させる方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１００  一次ステーション
１１０  二次ステーション
１０２  マイクロコントローラ
１０４  トランシーバ手段
１０６  アンテナ手段
１０７  出力制御手段
１０８  接続手段
１１２  マイクロコントローラ
１１４  トランシーバ手段
１１６  アンテナ手段
１１８  出力制御手段
１２２  ダウンリンクチャネル
１２４  アップリンクチャネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月6日(2005.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムであって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定し、且つ測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段を有し、前記一次ステーションは、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段を有し、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段を有している、通信システム。
【請求項２】
通信システムで使用するための一次ステーションであって、前記通信システムは、前記一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記データチャンネルにおける１または複数の測定されたチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルを通じて前記二次ステーションから受信するための手段が設けられ、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせるための時間送信手段が設けられ、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定するための手段が設けられている、一次ステーション。
【請求項３】
前記時間送信手段は、各報告を生成するために行なわれる測定の数を送信する、請求項２に記載の一次ステーション。
【請求項４】
前記時間送信手段は、各報告を生成するために行なわれる各測定同士の間の間隔を送信する、請求項２または３に記載の一次ステーション。
【請求項５】
前記二次ステーションの速度を決定するための手段が設けられ、前記時間送信手段は、決定された前記速度に応じて、送信された前記時間の長さを変える、請求項２に記載の一次ステーション。
【請求項６】
前記時間送信手段が前記時間の長さを複数送信し、前記時間の長さのそれぞれは、異なるソフトハンドオーバー状態(soft handover state)に対応している、請求項２から４のいずれか一項に記載の一次ステーション。
【請求項７】
前記時間送信手段が前記時間の長さを複数送信し、前記時間の長さのそれぞれは、異なるダウンリンクアクティビティレベルに対応している、請求項２から４のいずれか一項に記載の一次ステーション。
【請求項８】
前記時間送信手段は、ダウンリンクパケットアクティビティによって作動されるタイマの持続時間を送信する、請求項７に記載の一次ステーション。
【請求項９】
通信システムで使用するための二次ステーションであって、前記通信システムは、一次ステーションから前記二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有し、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するための手段と、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信するための手段と、各報告を生成するために使用されるチャンネル測定が行なわれる時間の長さを変えるための手段とを備えている、二次ステーション。
【請求項１０】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さに関する指示を前記ダウンリンク制御チャンネルを介して受けるための手段を更に備えている、請求項９に記載の二次ステーション。
【請求項１１】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さを決定するための手段を更に備えている、請求項９に記載の二次ステーション。
【請求項１２】
測定される前記特性は、ビット誤り率、信号対雑音比、信号対混信比のうちの１つである、請求項９から１１のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１３】
前記一次ステーションおよび二次ステーションがそれぞれ複数のアンテナを備え、前記報告は、アンテナ同士の間の経路の複数の組み合わせに関するものである、請求項９から１１のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１４】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さを、前記アップリンク制御チャンネルを通じて前記一次ステーションへ送信するための手段が設けられている、請求項１１に記載の二次ステーション。
【請求項１５】
データパケットの受信時にタイマを設定するとともに、タイマが動作している間に、チャンネル測定が行なわれる時間の長さを変更するための手段が設けられている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の二次ステーション。
【請求項１６】
チャンネル測定が行なわれる時間の長さは、ソフトハンドオーバー状態、アクティブセットサイズ、ダウンリンクパケットアクティビティレベルのうちの少なくとも１つに応じて変えられる、請求項１１または１４に記載の二次ステーション。
【請求項１７】
一次ステーションから二次ステーションへデータパケットを送信するためのダウンリンクデータチャンネルと、前記一次ステーションと前記二次ステーションとの間で制御情報を送信するためのアップリンクおよびダウンリンク制御チャンネルとを有する通信システムを動作させる方法であって、前記二次ステーションは、前記データチャンネルの少なくとも１つの特性を測定するとともに、測定された１または複数のチャンネル特性に関する報告を前記アップリンク制御チャンネルによって前記一次ステーションへと送信し、前記一次ステーションは、各報告を形成するために使用されるチャンネル測定が行なわれるべき時間の長さを前記ダウンリンク制御チャンネルを介して前記二次ステーションに知らせ、前記一次ステーションは、前記報告に基づいて前記データチャンネルの少なくとも１つの動作パラメータを決定する方法。
【国際調査報告】
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