(57)【要約】【課題】ＣＱＩチャネルサイズに起因する受信側から送信側へのシグナリングオーバヘッドを小さくするとともに、ＣＱＩ情報の遅延を小さくして高品質な信号伝送を行う。【解決手段】移動局が、時間方向のチャネル変動と周波数方向のチャネル変動を測定し、基地局から送られたＣＱＩ更新周期、ＣＱＩチャネルサイズ、そして上記時間方向のチャネル変動と周波数方向のチャネル変動に基づいて、実際に適用するＣＱＩ圧縮方法を選択する。そして移動局は、この選択したＣＱＩ圧縮方法に準じたＣＱＩフォーマット情報を、測定したＣＱＩ値とともに基地局に通知する。そして基地局が通知されたＣＱＩフォーマット情報にしたがって、上記ＣＱＩ値がどのような圧縮方法により圧縮されたかを解析し、この解析結果にしたがってスケジューリングを行うようにしている。【選択図】      図４
2008054106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手無線局に伝送路品質を通知し、この伝送路品質に基づく前記相手無線局による適応制御にしたがって前記相手無線局と無線通信する無線装置において、
前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの変動を測定する第１測定手段と、
前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの受信品質を測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段の測定結果に応じた手法で、前記第２測定手段の測定結果を圧縮した品質情報を生成する圧縮手段と、
この圧縮手段が生成した品質情報と、前記圧縮手段で用いた手法を示す圧縮手法情報とを前記相手無線局に送信する送信手段とを具備することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
さらに、前記相手無線局からサイズ情報を受信する受信手段を備え、
前記圧縮手段は、この圧縮手段が生成した品質情報と前記圧縮手法情報とを合わせた情報量が、前記サイズ情報で示される情報量となる手法で、前記第２測定手段の測定結果を圧縮することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記第１測定手段は、前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの周波数方向の変動を測定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記第１測定手段は、前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの時間方向の変動を測定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
前記送信手段は、前記第１測定手段と前記第２測定手段のうち、少なくとも一方の測定結果が予め設定された条件を満たす場合に、前記相手無線局に対して、前記品質情報と前記圧縮手法情報の送信を行わない旨を示す情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項６】
第１無線局が第２無線局に伝送路品質を通知し、この第２無線局が前記伝送路品質に基づく適応制御を行い、この制御にしたがって前記第１無線局が前記第２無線局と無線通信する無線通信システムにおいて、
前記第１無線局は、
前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの変動を測定する第１測定手段と、
前記相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの受信品質を測定する第２測定手段と、
前記第１測定手段の測定結果に応じた手法で、前記第２測定手段の測定結果を圧縮した品質情報を生成する圧縮手段と、
この圧縮手段が生成した品質情報と、前記圧縮手段で用いた手法を示す圧縮手法情報とを前記相手無線局に送信する送信手段とを備え、
前記第２無線局は、
前記送信手段が送信した前記品質情報と、前記圧縮手法情報とを受信する受信手段と、
この受信手段が受信した前記圧縮手法情報に基づいて、前記品質情報がどのような圧縮方法により圧縮されたものかを解析する解析手段と、
この解析手段の解析結果に基づいて、前記第１無線局に対するチャネル割り当てを行う割当手段とを具備することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばＣＱＩ（Channel Quality Indication）に基づいて、変調方式および符号化率の適応制御を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、適応変調を採用するシステムでは、移動局は、受信品質の最も良好な基地局について無線伝送路品質を測定し、その伝送路品質情報そのものを基地局に送信し、基地局はその値に基づいて、移動局が受信可能な伝送フォーマット（変調方式と符号化率の組み合わせ）を決定するか、または、移動局がその値に基づいて、受信可能な伝送フォーマット（変調方式と符号化率の組合せ）を決定し、伝送フォーマット情報を基地局に伝送する。このとき、基地局に送信するフィードバック情報のことをＣＱＩ（Channel Quality Indication）と呼ぶ。
【０００３】
求められた伝送フォーマットに基づいて、基地局は、上記移動局へ送信するデータの変調方式を切り替えて、個別情報チャネルを通じ伝送情報の送信を行う。すなわち、基地局は、当該移動局の受信状態が良好な時は、誤り耐性が低いが高速なデータ伝送レートで上記送信を行い、一方、電波状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高いデータ伝送レートで上記送信を行う。
【０００４】
このように、下り受信品質に応じた種々の通信レートでデータ通信が行われるが、下り受信品質の決定は、移動局（または基地局）が予め記憶したテーブルに基づいて行う。このテーブルは、予測された下りデータ通信速度を直接的に示すものであって、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等を考慮して求められた極めて正確なデータ通信速度である。
【０００５】
また、このような適応変調を行うことで高速データ通信を実現する無線システムは、ベストエフォート型のサービス形態であることが一般的である。そのため移動局は、受信品質が最良の基地局に対してのみ通信を行うよう要求する。これに対して基地局は、下り受信品質が良好な高伝送レートを要求する移動局に対して優先的にパケットを送信する（Maximum CIR）。
【０００６】
そのため、下り受信品質が良好でない移動局は、基地局と通信を行う優先度が低くなる。これを解消し、ユーザスループットと基地局スループットの両方をバランス良く上げる方法として、例えば1xEV-DOシステムのPF（Proportional Fairness）スケジューラ手法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
このPFスケジューラ手法は、基地局がユーザ選択に用いる指標として、「SNR_inst/SNR_ave」にて計算される評価関数値を用いたものであって、基地局は各移動局毎に上記評価関数値を算出し、その結果が最も大きい数値となる移動局を選択するものである。「SNR_inst」は、移動局から基地局に通知された瞬時のSNRである。なお、「SNR_ave」は、SNRの平均値である。
【０００８】
また、上記EV-DOシステムに対して、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システムでは、多数のサブキャリアを同時に使用して通信を行う。この際、サブキャリア毎に別々の移動局を割り当てることができる。各移動局に対し、特定の周波数を割り当てる点では、従来のＦＤＭシステムに類似する。しかし、各移動局がＯＦＤＭ全サブキャリアを同時に受信して、ＯＦＤＭ信号の受信処理を行い、受信対象のサブキャリアを取り出す点が大きな相違点である。
【０００９】
ところで、上記ＣＱＩの制御方法としては、一定周期更新方式、送信側トリガベース方式および受信側トリガベース方式がある。一定周期更新方式は、ＣＱＩ更新タイミングおよびＣＱＩチャネルサイズが予め決められており、受信側（移動局側）はそれにしたがってＣＱＩ送信を行う。また送信側トリガベース方式は、送信側（基地局側）において送信トラフィック発生や受信機スケジューリング実行などをトリガとして、ＣＱＩ更新タイミングおよびＣＱＩチャネルサイズを決め、受信側に通知する。そして、受信側トリガベース方式は、受信側が自らの環境の変化をトリガとして、ＣＱＩ更新要求を送信側に通知する。送信側はこれを受けて、ＣＱＩ更新タイミングおよびＣＱＩチャネルサイズを決め、受信側に通知する。
【００１０】
しかしながら、上記トリガ方式のＣＱＩ制御方法では、ＣＱＩ情報の遅延に伴う受信性能劣化という問題がある。すなわち、送信側トリガベース方式では、受信側の受信品質をモニタしているわけではないので受信品質が良好なタイミングでトリガがかかるとは限らず、受信側トリガベース方式では、受信品質が良好なタイミングでトリガがかかったとしても、その後のやりとりによる遅延のために受信品質が変動してしまい、必ずしも受信品質が良好ではなくなっている場合がある。また、一定周期更新方式では、ＣＱＩチャネルサイズに起因する受信側から送信側へのシグナリングオーバヘッド増加、という問題がある。一般的に、これらの両方式で指摘した問題の間にはトレードオフの関係がある。
【００１１】
すなわち、トリガベース方式は、受信側と送信側の間で情報のやりとりが必要となるため、ＣＱＩ送信までの遅延が大きく、受信性能が劣化するという問題があるが、必要な時だけＣＱＩを送信することになるため、シグナリングオーバヘッドは小さい。
【００１２】
これに対して、一定周期更新方式では、決められたＣＱＩ更新タイミングでＣＱＩを送信するため、ＣＱＩ送信までの遅延が小さい。このため、遅延の問題が発生しないが、一定時間毎にＣＱＩチャネルを送信するため、受信側から送信側へのシグナリングオーバヘッドが大きいという問題がある。
【００１３】
この問題を解決するために、ＣＱＩ情報の圧縮方法が提案されている。従来のＣＱＩ情報の圧縮方法としては、周波数方向平均化方式、周波数方向 Best M方式および時間方向平均化方式がある。周波数方向平均化方式は、周波数方向に連続するN（０以上の整数）個のＣＱＩ値を平均化して、送信側に送信する。また周波数方向 Best M方式は、ＣＱＩ値の高いMチャネルのＣＱＩ値、リソースグループの位置を示すビットマップ、および残りのチャネルの平均ＣＱＩ値をそれぞれ求め、送信側に送信する。そして、時間方向平均化は、時間方向に連続するP（１以上の整数）サブフレームのＣＱＩ値を平均化し、平均化周期に応じてＣＱＩを送信側に送信する。
【００１４】
しかしながら、これらのＣＱＩ情報の圧縮方法は、受信側の移動速度やチャネル環境により大きな圧縮に伴う情報欠落を引き起こす場合があり、従来では、すべての条件をカバーする唯一の削減方法はなかった。
【非特許文献１】IEEE国際会議,VTC 2000 Spring 発表原稿 A.Japali,R.Padovani,R.Pankaj著、“Data throughput of CDMA-HDR a High Efficieney-High Data Rate Personal Communication Wireless System”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の無線通信システムでは、ＣＱＩチャネルサイズに起因する受信側から送信側へのシグナリングオーバヘッドが大きい、またはＣＱＩ情報の遅延のために、伝送品質が低下するという問題があった。  
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、ＣＱＩチャネルサイズに起因する受信側から送信側へのシグナリングオーバヘッドを小さくするとともに、ＣＱＩ情報の遅延を小さくして高品質な信号伝送を行うことが可能な無線通信システム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】
【００１６】
上記の目的を達成するために、この発明は、相手無線局に伝送路品質を通知し、この伝送路品質に基づく相手無線局による適応制御にしたがって相手無線局と無線通信する無線装置において、相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの変動を測定する第１測定手段と、相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの受信品質を測定する第２測定手段と、第１測定手段の測定結果に応じた手法で、第２測定手段の測定結果を圧縮した品質情報を生成する圧縮手段と、この圧縮手段が生成した品質情報と、圧縮手段で用いた手法を示す圧縮手法情報とを相手無線局に送信する送信手段とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、この発明では、相手無線局との間で使用可能な複数のチャネルの変動と受信品質をそれぞれ測定し、この測定したチャネルの変動に応じた手法で、複数のチャネルの受信品質を圧縮した品質情報を生成して、この品質情報と、上記手法を示す圧縮手法情報とを相手無線局に送信するようにしている。
【００１８】
したがって、この発明によれば、チャネル変動に応じた圧縮手法で、複数のチャネルの受信品質を圧縮して相手無線局に通知でき、また併せて用いた圧縮手法も伝達できるので、シグナリングオーバヘッドを小さくするとともに、受信品質伝達の遅延を小さくして高品質な信号伝送を行うことが可能な無線通信システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。  
本発明者らは、周波数方向平均化方式、周波数方向 Best M方式および時間方向平均化方式の複数のＣＱＩ情報圧縮方法を採用し、これらの複数の方式を単純に切り替えるシステムについても検討した。
【００２０】
しかし、このシステムでは、圧縮後のＣＱＩチャネルサイズが圧縮方式間で異なるため、送信側と受信側でその都度ＣＱＩチャネルサイズを決める必要があり、遅延による受信性能劣化の問題が発生する。。以下にこの問題も解決する無線通信システムの一実施形態について説明する。なお、基地局から移動局に送信する下り回線において、変調方式としてＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）を使用した、セルラ（携帯電話）システムを例に挙げて説明する。
【００２１】
ＯＦＤＭ変調方式では、高速なデータ信号を低速で狭帯域なデータ信号に変換し、周波数軸上で、複数のサブキャリアを使って並列に伝送する。この実施形態では、ＯＦＤＭが、サブキャリア数６００、サブキャリア間隔１５ｋＨｚで構成される場合を例にして説明する。また、図１に示すように、個別情報チャネルに対する帯域割当は、２５サブキャリアづつ、２４の帯域（リソースブロック）に分けて割り当てる場合を例に挙げる。
【００２２】
図２は、この発明の一実施形態に係わる無線通信システムの受信装置（移動局）の構成を示すものである。  
パイロットチャネル生成部１０１は、パイロットチャネルを通じて送信するパイロット信号の元となるビット列を生成し、スクランブリングコードをかけてから、これを変調部１０４に出力する。またＣＱＩチャネル生成部１０３は、制御部１００の指示にしたがって、後述する受信品質測定部１１３による測定結果やチャネル変動量に基づいて、ＣＱＩチャネルを通じて送信するＣＱＩ情報のビット列を生成し、これを変調部１０４に出力する。なお、ＣＱＩチャネル生成部１０３は、上記ＣＱＩ情報をチャネル符号化することもできる。チャネルコーディング部１０２は、制御部１００から指示されたチャネルコーディングレートで、上り送信データビット列をチャネル符号化し、変調部１０４に出力する。
【００２３】
変調部１０４は、上記パイロット信号、上記ＣＱＩ情報および上記チャネル符号化された上り送信データ信号のそれぞれの元となるビット列に対して、制御部１００から指示された変調方式で、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施すことによって、パイロット信号、ＣＱＩ信号、送信データ信号を生成する。。
【００２４】
生成されたパイロット信号及び送信データ信号は、物理リソース割当部１０５によって制御部１００から指示されたサブキャリアにそれぞれ割り当てられる。なお、ここでいう「信号をサブキャリアに割り当てる」とは、複素数値で表される信号に対して、対応するリソースブロック内のサブキャリアの時間軸上及び周波数軸上の位置を表すサブキャリアインデックスを付加することを意味する。
【００２５】
高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１０６は、物理リソース割当部１０５から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換して、ディジタル−アナログ変換器、アップコンバータ及び電力増幅器などを含む送信ＲＦ部１０７によって無線（ＲＦ）信号に変換され、これをデュプレクサ１０８およびアンテナを通じて、基地局に向け空間に放射する。
【００２６】
また基地局から送信された無線信号は、アンテナで受信され、デュプレクサ１０８を通じて受信ＲＦ部１０９に出力される。受信された無線信号は、ダウンコンバータ及びアナログ−ディジタル変換器などを含む受信ＲＦ部１０９によってベースバンドディジタル信号に変換される。
【００２７】
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１１０は、上記ベースバンドディジタル信号を、高速フーリエ変換し、これにより時間領域の信号から周波数領域の信号、すなわちサブキャリア毎の信号に分割する。このようにしてサブキャリア毎に分割された信号は、周波数チャネル分離部１１１に出力される。
【００２８】
周波数チャネル分離部１１１は、制御部１００からの指示にしたがって、サブキャリア毎に分割された信号を、パイロット信号、制御チャネルの信号およびデータ信号にそれぞれ分離する。
【００２９】
このうち、パイロット信号は、パイロットデスクランブリング部１１２により、移動局が受信しようとする信号を送信する基地局において用いられるスクランブルパターンと逆のデスクランブリングパターンによってデスクランブルされ、この結果は制御チャネル復調部１１４、データチャネル復調部１１５および受信品質測定部１１３に出力される。受信品質測定部１１３は、上記パイロット信号に基づいて、各リソースブロック毎の受信品質を測定するとともに、チャネル変動量を測定する。これらの測定結果は、前述のＣＱＩチャネル生成部１０３に出力される。
【００３０】
制御チャネル復調部１１４は、周波数チャネル分離部１１１から出力される制御チャネルの信号を、パイロットデスクランブリング１１２でデスクランブリングされたパイロット信号を用いてチャネル等価したのち、復調する。このようにして復調された制御チャネルビット列は、制御部１００に出力される。
【００３１】
制御部１００は、当該移動局の各部を統括して制御するものである。制御部１００は、上記制御チャネルに含まれる情報に基づいて、受信信号が、当該移動局宛ての信号であるか否かを、毎サブフレーム毎に判定する。そして制御部１００は、受信信号が当該移動局宛ての信号であると判定した場合、この信号に含まれるシグナリング情報を抽出し、これからデータチャネル信号の復調に必要な情報と、データチャネル信号の復号に必要な情報を検出する。
【００３２】
データチャネル信号の復調に必要な情報は、データチャネル復調部１１５に出力され、一方、データチャネルの復号に必要な情報は、チャネルデコーディング部１１６に出力される。また、制御部１００は、受信信号が当該移動局宛ての信号でないと判定した場合は、データチャネル信号の復調および復号の処理は中止される。
【００３３】
データチャネル復調部１１５は、周波数チャネル分離部１１１から出力される各信号を、パイロットデスクランブリング部１１２から出力されたパイロット信号を用いてチャネル等価したのち、制御部１００から指示される復調方式および出力される情報に基づいて復調する。このようにして復調されたデータビット列は、チャネルデコーディング部１１６によってデコードされ、当該移動局宛ての下りデータビット列が得られる。ここでのデコードには、制御部１００から出力される情報が用いられる。
【００３４】
図３は、この発明の一実施形態に係わる無線通信システムの送信装置（基地局、すなわちNode B）の構成を示すものである。  
パイロットチャネル生成部２０１は、パイロットチャネルを通じて送信するパイロット信号の元となるビット列を生成し、スクランブリングコードをかけてから、これを変調部２０３に出力する。チャネルコーディング部２０２は、チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍを備える。チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍは、それぞれ制御部２００から指示されたチャネルコーディングレートで、下り送信データビット列をチャネル符号化し、変調部２０３に出力する。
【００３５】
変調部２０３は、チャネルコーディング器２０２１〜２０２ｍにそれぞれ対応する変調器２０３１〜２０３ｍを備える。変調器２０３１〜２０３ｍは、それぞれ、上記パイロット信号、上記チャネル符号化された下り送信データ信号のそれぞれの元となるビット列に対して、制御部２００から指示された変調方式で、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施すことによって、パイロット信号、送信データ信号を生成する。
【００３６】
生成されたパイロット信号及び送信データ信号は、物理リソース割り当て部２０４によって制御部２００から指示されたサブキャリアにそれぞれ割り当てられる。なお、ここでいう「信号をサブキャリアに割り当てる」とは、複素数値で表される信号に対して、対応するリソースブロック内のサブキャリアの時間軸上及び周波数軸上の位置を表すサブキャリアインデックスを付加することを意味する。
【００３７】
高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部２０５は、物理リソース割当部２０４から出力される周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。そして、この信号は、ディジタル−アナログ変換器、アップコンバータ及び電力増幅器などを含む送信ＲＦ部２０６によって無線（ＲＦ）信号に変換され、これをデュプレクサ２０７およびアンテナを通じて、移動局に向け空間に放射される。
【００３８】
また移動局から送信された無線信号は、アンテナで受信され、デュプレクサ２０７を通じて受信ＲＦ部２０８に出力される。受信された無線信号は、ダウンコンバータ及びアナログ−ディジタル変換器などを含む受信ＲＦ部２０８によってベースバンドディジタル信号に変換される。
【００３９】
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０９は、上記ベースバンドディジタル信号を、高速フーリエ変換し、これにより時間領域の信号から周波数領域の信号、すなわちサブキャリア毎の信号に分割する。このようにしてサブキャリア毎に分割された信号は、周波数チャネル分離部２１０に出力される。
【００４０】
周波数チャネル分離部２１０は、制御部２００からの指示にしたがって、サブキャリア毎に分割された信号を、パイロット信号、ＣＱＩチャネルの信号およびデータ信号にそれぞれ分離する。
【００４１】
このうち、パイロット信号は、パイロットデスクランブリング部２１１により、基地局が受信しようとする信号を送信する移動局において用いられるスクランブルパターンと逆のデスクランブリングパターンによってデスクランブルされ、この結果はＣＱＩ復調部２１２およびデータチャネル復調部２１３に出力される。
【００４２】
ＣＱＩ復調部２１２は、周波数チャネル分離部１１１から出力されるＣＱＩチャネルの信号を、パイロットデスクランブリング部２１１でデスクランブリングされたパイロット信号を用いてチャネル等価したのち、復調する。このようにして復調されたＣＱＩチャネルの信号は、さらに、ＣＱＩ復調部２１２にて、チャネル復号され、移動局から送られたＣＱＩ情報が取り出され、制御部２００に出力される。
【００４３】
データチャネル復調部２１３は、複数のデータチャネル復調器２１３１〜２１３ｎを備える。データチャネル復調器２１３１〜２１３ｎは、周波数チャネル分離部２１０から出力される各信号を、それぞれパイロットデスクランブリング部２１１から出力されたパイロット信号を用いてチャネル等価したのち、制御部２００から指示される復調方式および出力される情報に基づいて復調する。このようにして復調されたデータビット列は、チャネルデコーディング部２１４に出力される。
【００４４】
チャネルデコーディング部２１４は、データチャネル復調器２１３１〜２１３ｎにそれぞれ対応するチャネルデコーディング器２１４１〜２１４ｎを備える。チャネルデコーディング器２１４１〜２１４ｎは、それぞれデータチャネル復調器２１３１〜２１３ｎにて復調されたデータビット列をデコードし、移動局から送られた上りデータビット列を得る。ここでのデコードには、制御部１００から出力される情報が用いられる。
【００４５】
制御部２００は、当該基地局の各部を統括して制御するものであって、例えば、移動局からのフィードバック情報（ＣＱＩ情報や受信応答のAck/Nack）や、各移動局宛てのデータ量や優先度に基づいて、フレーム毎にどの移動局宛てのパケットを送信するかを制御するスケジューラ手段を備え、物理リソース割当部２０４に対する指示により、同じフレームで複数の移動局宛てのデータをＯＦＤＭ多重させる。
【００４６】
次に、上記構成の無線通信システムの動作について説明する。ここでは特に、移動局によるＣＱＩ送信や、基地局によるスケジューリングに関する動作について説明する。図４に、その処理ルーチンを示す。
【００４７】
（ステップＳ１）基地局にて下りトラフィックが発生するか、それに伴う移動局スケジューリング実行を基地局がすることを契機として、下りリソースブロックの割り当てを開始する。
【００４８】
（ステップＳ２）基地局は、セル内に位置する移動局の数、システム帯域、サービス種別などを考慮して、各移動局についてのデフォルトのＣＱＩ更新周期、およびＣＱＩチャネルサイズを決める。一般に、セル内に位置する移動局の数が多い場合には、基地局（制御部２００）は、下りリソースの割り当て周期を広くし、これに伴ってＣＱＩ更新周期も長くする。また、システム帯域が広くなると、割り当て可能な下りリソースブロックが増えるため、この場合、基地局（制御部２００）は、ＣＱＩチャネルサイズを大きくする。
【００４９】
なお、上記サービス種別には、大きく分けると以下の３種類（サービスタイプ１〜３）があり、それぞれでＣＱＩ情報に必要な更新頻度、精度が異なるため、それらを反映したＣＱＩ圧縮および更新頻度の設定を行う必要がある。
【００５０】
サービスタイプ１  低速通信、帯域保障型（VoIP等）：低レートであるため、ＣＱＩ更新周期を長くすることで、時間方向の解像度が低く、精度が低い（その分、ＣＱＩによるシグナリングオーバヘッドが小さい）ＣＱＩ情報を取得する。  
サービスタイプ２  高速通信、ベストエフォート型（HTTP等）：受信品質が低い、または移動局の時間方向のチャネル変動が大きい場合には、リソースブロックが割り当てられる可能性が少ないと考えられるため、ＣＱＩ更新周期を長くすることで時間方向の解像度の低いＣＱＩ情報を取得する。一方、受信品質が高く、移動局の時間方向のチャネル変動が小さい場合には、ＣＱＩ更新周期を短くすることで時間方向の解像度の高いＣＱＩ情報を取得する。  
サービスタイプ３  高速通信、帯域保障型（Video Streaming等）：ＣＱＩ送信周期を短くすることで、時間方向の解像度の高いＣＱＩ情報を取得する。
【００５１】
また、基地局（制御部２００）は、ＣＱＩ更新周期、ＣＱＩチャネルサイズを決定するにあたり、システムとしての最低の品質を満たす範囲の値に決めなければならない。このようにして求めたＣＱＩ更新周期、ＣＱＩチャネルサイズは、制御部２００による送信制御の下、移動局側に通知される。
【００５２】
一方、移動局では、基地局から上記ステップＳ２に基づく通知を受けるまでに、ステップＳ３およびステップＳ４の処理を周期的に繰り返し実行している。これは、チャネル変動量の測定にはある程度の時間がかかるため、ステップＳ２からの通知を受けてから測定したのでは、正確なチャネル変動量が求められないためである。なお、消費電力を低減するために、最初のＣＱＩ送信でのチャネル変動量の測定値の正確さを犠牲にしても、通知を受けてから、これらの処理を行う方法も考えられる。
【００５３】
（ステップＳ３）移動局（制御部１００）は、図２に示した受信系の各部を制御して、基地局から受信した信号の各サブキャリアについて、時間方向の変動を測定する。この時間方向のチャネル変動量測定方法としては、一定時間あたりの下りパイロット信号の位相変動量を測定することで測定する方法や、ＧＰＳを使って移動局の移動速度を求める方法、ハンドオフリクエスト頻度を測定する方法などが考えられる。
【００５４】
（ステップＳ４）移動局（制御部１００）は、図２に示した受信系の各部を制御して、基地局から受信した信号の各サブキャリアについて、周波数方向の変動を測定する。この周波数方向のチャネル変動量測定方法としては、受信チャネルの時間ドメインでのプロファイルからマルチパスの広がりの逆数を取る方法、周波数ドメインで一定周波数あたりの下りパイロット信号の位相変動量を測定する方法などが考えられる。
【００５５】
そして、移動局（制御部１００）は、ステップＳ２によって基地局から通知されるＣＱＩ更新周期およびＣＱＩチャネルサイズを受信すると、以下のステップＳ５を実行する。  （ステップＳ５）移動局（制御部１００）は、基地局から送られたＣＱＩ更新周期、ＣＱＩチャネルサイズ、そしてステップＳ３で測定した時間方向のチャネル変動、ステップＳ４で測定した周波数方向のチャネル変動に基づいて、実際に適用するＣＱＩ更新周期およびＣＱＩ圧縮方法を選択する。
【００５６】
ステップＳ５で移動局（制御部１００）が選択するＣＱＩ圧縮方法として、図５乃至図８に示す４つの方式を準備し、これらのうちいずれか１つを適宜選択する。各図において、縦軸は周波数、横軸は時間をそれぞれ示し、１マスは、リソースブロックを表しており、時間方向にはＣＱＩ情報の送信を行うサブフレームのみ、すなわちＣＱＩ更新周期のサブフレームのみを抜き出して並べて示している。
【００５７】
まず方式Ａ（図５）は、各ＣＱＩ更新周期のサブフレーム内で全リソースブロック（N個）の中からＣＱＩの高いM個のリソースブロックを求める方式である。このとき必要なビット数は、下式（１）となる。第１項はM個のリソースブロックのＣＱＩ値、第２項はM個のリソースブロックの位置を示すためのバイナリ、最後の項は残りリソースブロックのＣＱＩ値の平均をそれぞれ示す。最後の項は基地局側がプロポーショナルフェアネスのように、平均受信品質からの乖離率に応じて移動局スケジューリングを行う場合に必要となる。
【００５８】
【数１】
2008054106.tif 000003
【００５９】
方式Ｂ（図６）は、各サブフレームでのリソースブロックを２つのグループ（図６に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分け、各ＣＱＩ更新周期のサブフレーム内で、選択されたグループの中（Ｎ／２個）からＣＱＩの高いＭ個のリソースブロックを求める方式である。このとき、ＣＱＩ更新周期毎に、２つのグループを交互に切り替えることにより、移動局では、ＣＱＩ割り当て周期２回分ですべてのリソースブロックの中から結果的に上位２M個のＣＱＩ値を得ることができる。なお、各ＣＱＩ測定時には、時間方向に平均化時間を伸ばす（この場合は、最大でＣＱＩ割り当て周期２回分）ことによってＣＱＩ測定値の受信精度を高めることもできる。
【００６０】
方式Ｃ（図７）は、各サブフレームでのリソースブロックを３つのグループ（図７に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分けた場合を示す。この方式Ｃによれば、ＣＱＩ割り当て周期３回分ですべてのリソースブロックの中から結果的に上位３M個のＣＱＩ値を得ることができる。同様に、方式Ｄ（図８）は、各サブフレームでのリソースブロックを４つのグループ（図８に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分けた場合を示す。この方式Ｄによれば、ＣＱＩ割り当て周期４回分ですべてのリソースブロックの中から結果的に上位４M個のＣＱＩ値を得ることができる。
【００６１】
これら４つの方式Ａ〜Ｄは、ＣＱＩ更新周期毎に送信するＣＱＩビット数はほぼ等しいが、周波数方向のチャネル変動と時間方向のチャネル変動の比率によって、下りスループットを最大にする最適な方式が異なるものである。
【００６２】
これらの方式のうち、いずれを移動局（制御部１００）が選択するかは、例えば、図９に示した場合分けにしたがう。すなわち、例えば、時間方向のチャネル変動量が大きく、それに比して周波数方向のチャネル変動量が小さい場合には、移動局（制御部１００）は、方式Ａを選択する。なぜなら、方式Ａは、ＣＱＩ割り当て周期毎に、すべてのリソースブロックの中からＣＱＩの高いリソースブロックを探し、基地局は遅延なしに下りリソーススケジューリングを行うことができるからである。仮に、この環境で方式Ｄを選択したとすると、基地局がすべてのリソースブロックのＣＱＩ値を参照するためには、ＣＱＩ割り当て周期４回分前のＣＱＩ値を参照することになり、時間方向のチャネル変動量が大きいことに起因する受信品質劣化を引き起こすことになる。
【００６３】
反対に、周波数方向のチャネル変動量が大きく、時間方向のチャネル変動量が小さいケースには、方式Ｄが優れるため、移動局（制御部１００）は、これを選択する。仮に、この環境で方式Ａを選択したとすると、基地局がすべてのリソースブロックの中からＭ個のＣＱＩ値しか求めることができないために、スケジューリングの自由度が減ってしまい、方式Ｄを選択した場合に比べて受信性能が劣るからである。
【００６４】
また、移動局（制御部１００）は、基地局から通知されたＣＱＩチャネルサイズに応じて、実際のＣＱＩチャネルサイズを決定するために、上記式（１）の変数ＭをパラメータとしてＣＱＩチャネルサイズを調節する。この例では、ＣＱＩ圧縮方法として、４つの方式があるため、ＣＱＩフォーマット情報として２ビット割り当て、図１０に示すようなＣＱＩチャネルを通じて送信する信号（ＣＱＩ情報）を生成する。
【００６５】
（ステップＳ６）移動局（制御部１００）は、図２に示した送信系の各部を制御して、ＣＱＩチャネル生成部１０３に上記ＣＱＩ情報を生成させ、これをステップＳ２で通知されたＣＱＩ更新周期で基地局に送信する。
【００６６】
（ステップＳ７）基地局（制御部２００）は、図３に示した受信系の各部を制御して、ステップＳ６により移動局からＣＱＩチャネルを通じて送信される信号（ＣＱＩ情報）を受信する。そして、受信したＣＱＩフォーマット情報に基づいて、移動局から送られるＣＱＩ値がどのように圧縮されたものかを解析して、圧縮方式に応じた方法で各リソースブロックのＣＱＩ値を更新し、これに基づいてスケジューリングを行う。すなわち、どの移動局にどのリソースブロックを割り当てるかを判断し、この判断結果に応じて、物理リソース割当部２０４を制御し、物理リソースの割り当てを行う。
【００６７】
（ステップＳ８）基地局（制御部２００）は、図３に示した送信系の各部を制御して、ステップＳ７で割り当てた物理リソースを通じて、移動局に当てた送信データ（下り）を送信する。
【００６８】
以上のように、上記構成の無線通信システムでは、移動局が、時間方向のチャネル変動と周波数方向のチャネル変動を測定し、基地局から送られたＣＱＩ更新周期、ＣＱＩチャネルサイズ、そして上記時間方向のチャネル変動と周波数方向のチャネル変動に基づいて、実際に適用するＣＱＩ圧縮方法を選択する。そして移動局は、この選択したＣＱＩ圧縮方法に準じたＣＱＩフォーマット情報を、測定したＣＱＩ値とともに基地局に通知する。そして基地局が通知されたＣＱＩフォーマット情報にしたがって、上記ＣＱＩ値がどのような圧縮方式でＣＱＩ値を圧縮されているかを解析し、この解析結果にしたがってスケジューリングを行うようにしている。
【００６９】
したがって、上記構成の無線通信システムによれば、移動局はチャネル変動や移動速度を基地局に比べて正確に検出することができるので、上述したように、この検出結果に基づいて選択したＣＱＩフォーマットでＣＱＩ値を送信することで、ＣＱＩ情報の遅延を小さくして高品質な信号伝送を行うことができる。また、移動局側で、ＣＱＩフォーマットを決定して、その情報だけを基地局側に伝達するので、ＣＱＩ圧縮方法に関する移動局と基地局のやりとりに伴うシグナリングオーバヘッドを小さくすることができる。
【００７０】
なお、ステップＳ５にあっては、移動局側での受信品質が閾値を下回ったり、あるいはチャネル変動が十分小さく、ＣＱＩを更新しなくても受信品質が保たれると、移動局（制御部１００）が判断した場合には、基地局に対して、次回以降の複数のＣＱＩ送信周期でＣＱＩ送信をキャンセルする旨を通知してＣＱＩ送信を行わず、これに対して基地局は、上記通知にしたがって、キャンセルされたＣＱＩチャネルの受信を行わないようにしてもよい。このようにしてＣＱＩ送信をキャンセルした場合、キャンセルされた無線リソースを、基地局は、他の通信に割り当てることができるため、無駄なシグナリングオーバヘッドを抑えることができる。
【００７１】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７２】
その一例として例えば、上記実施の形態では、ＣＱＩ圧縮方法として、図５乃至図８に示す４つの方式を例に挙げたが、この４つに限定されるものではなく、このうち３つ以下を組み合わせたものでもよいし、また別のＣＱＩ圧縮方法を加え、それらも含めていずれかを選択するようにしたり、あるいは、図５乃至図８に示したものとは別の複数のＣＱＩ圧縮方法を選択的に用いるようにしてもよい。
【００７３】
図５乃至図８に示したＣＱＩ圧縮方法と、別のＣＱＩ圧縮方法としては、図１１乃至図１４に示すＣＱＩ圧縮方法が考えられる。これらのＣＱＩ圧縮方法を採用する場合でも、上記実施形態で採用した図４に示した処理ルーチンで実施可能である。図１１乃至図１４に示すＣＱＩ圧縮方法は、周波数方向、時間方向に複数の平均化区間を持ったＣＱＩ圧縮方式である。
【００７４】
図１１に示す方式Ａは、制御部１００の指示にしたがって、ＣＱＩチャネル生成部１０３が、各ＣＱＩ更新周期のサブフレーム内で、周波数方向に連続する８つのリソースブロックのＣＱＩ値を平均化したものを求め、これをＣＱＩ更新周期毎に基地局に送信するように、制御部１００が各部を制御する。
【００７５】
図１２に示す方式Ｂは、制御部１００の指示にしたがって、ＣＱＩチャネル生成部１０３が、各サブフレームでの全リソースブロックを２つのグループ（図１２に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分割し、周波数方向に連続する同一タイミングの４つのリソースブロックのＣＱＩ値を平均化し、さらに時間方向に連続する２つの上記平均化の結果をさらに平均化したものを求め、これをＣＱＩ更新周期毎に基地局に送信するように、制御部１００が各部を制御する。またＣＱＩチャネル生成部１０３は、制御部１００の指示にしたがって、２つのグループを交互に切り替えることにより、ＣＱＩ割り当て周期２回分ですべてのリソースブロックのＣＱＩ値を更新することができる。
【００７６】
図１３に示す方式Ｃは、制御部１００の指示にしたがって、ＣＱＩチャネル生成部１０３が、各サブフレームでの全リソースブロックを４つのグループ（図１３に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分割し、周波数方向に連続する同一タイミングの２つのリソースブロックのＣＱＩ値を平均化し、さらに時間方向に連続する４つの上記平均化の結果をさらに平均化したものを求め、これをＣＱＩ更新周期毎に基地局に送信するように、制御部１００が各部を制御する。またＣＱＩチャネル生成部１０３は、制御部１００の指示にしたがって、４つのグループを順次切り替えることにより、ＣＱＩ割り当て周期４回分ですべてのリソースブロックのＣＱＩ値を更新することができる。
【００７７】
図１４に示す方式Ｄは、制御部１００の指示にしたがって、ＣＱＩチャネル生成部１０３が、各サブフレームでの全リソースブロックを８つのグループ（図１４に、各サブフレームで選択されたグループをハッチングで示す）に分割し、時間方向に連続する８つのＣＱＩ値を平均化したものを求め、これをＣＱＩ更新周期毎に基地局に送信するように、制御部１００が各部を制御する。またＣＱＩチャネル生成部１０３は、制御部１００の指示にしたがって、８つのグループを順次切り替えることにより、ＣＱＩ割り当て周期８回分ですべてのリソースブロックのＣＱＩ値を更新することができる。
【００７８】
これら４つの方式は、ＣＱＩ更新周期毎に送信するＣＱＩビット数は等しいが、周波数方向のチャネル変動と時間方向のチャネル変動の比率によって、下りスループットを最大にする最適な方式が異なる。このため、図１５に示すような条件の下、制御部１００が最適な方式を選択する。
【００７９】
例えば、時間方向のチャネル変動量が大きく、それに比して周波数方向のチャネル変動量が小さい場合には、制御部１００は、方式Ａを選択する。なぜなら、方式ＡはＣＱＩ割り当て周期毎に、すべてのリソースブロックの中からＣＱＩの高いリソースブロックを探し、基地局は遅延なしに下りリソーススケジューリングを行うことができるからである。また、このとき周波数方向のチャネル変動量が小さいことから、周波数方向のリソースブロックのＣＱＩを平均化したことによる情報の欠落は小さい。仮に、この環境で方式Ｄを選択すると、基地局がすべてのリソースブロックのＣＱＩ値を参照することになるためには、ＣＱＩ割り当て周期８回分前のＣＱＩ値を参照することになり、時間方向のチャネル変動量が大きいことに起因する受信品質劣化を引き起こすことになる。
【００８０】
反対に、周波数方向のチャネル変動量が大きく、時間方向のチャネル変動量が小さいケースには、方式Ｄが優れているため、制御部１００は、これを選択する。仮に、この環境で方式Ａを選択したとすると、周波数方向のチャネル変動量が大きいことから、周波数方向のリソースブロックのＣＱＩを平均化したことによる情報の欠落が大きく、方式Ｄを選択した場合に比べて受信性能が劣るからである。  
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明に係わる無線通信システムの個別情報チャネルに対する帯域割当の一例を示す図。
【図２】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムの受信装置（移動局）の構成を示す回路ブロック図。
【図３】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムの送信装置（基地局）の構成を示す回路ブロック図。
【図４】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで為される処理ルーチンを説明するための図。
【図５】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図６】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図７】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図８】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図９】図５乃至図８に示したＣＱＩ圧縮方法を選択する判定基準の一例を示す図。
【図１０】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩチャネルの一例を示す図。
【図１１】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図１２】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図１３】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図１４】この発明の一実施形態に係わる無線通信システムで用いられるＣＱＩ圧縮方法の一例を説明するための図。
【図１５】図１１乃至図１４に示したＣＱＩ圧縮方法を選択する判定基準の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８２】
１００…制御部、１０１…パイロットチャネル生成部、１０２…チャネルコーディング部、１０３…ＣＱＩチャネル生成部、１０４…変調部、１０５…物理リソース割当部、１０６…高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部、１０７…送信ＲＦ部、１０８…デュプレクサ、１０９…受信ＲＦ部、１１０…高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部、１１１…周波数チャネル分離部、１１２…パイロットデスクランブリング部、１１３…受信品質測定部、１１４…制御チャネル復調部、１１５…データチャネル復調部、１１６…チャネルデコーディング部、２００…制御部、２０１…パイロットチャネル生成部、２０２…チャネルコーディング部、２０２１〜２０２ｍ…チャネルコーディング器、２０３…変調部、２０３１〜２０３ｍ…変調器、２０４…物理リソース割当部、２０５…高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部、２０６…送信ＲＦ部、２０７…デュプレクサ、２０８…受信ＲＦ部、２０９…高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部、２１０…周波数チャネル分離部、２１１…パイロットデスクランブリング部、２１２…ＣＱＩ復調部、２１３…データチャネル復調部、２１３１〜２１３ｎ…データチャネル復調器、２１４…チャネルデコーディング部、２１４１〜２１４ｎ…チャネルデコーディング器。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008054106.tif 000015
【図１３】
2008054106.tif 000016
【図１４】
2008054106.tif 000017
【図１５】
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