(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力を決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信電力に基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅を決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信帯域幅に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力を決定する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅を決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信帯域幅に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項３】
前記上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段は、上りリンクの各々に対して独立に使用される変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段は、上りリンクの双方に共通に使用される変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態に基づいて、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力を決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項６】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態、送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力を決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項７】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力を決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせ、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力とに基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項８】
上りリンクで信号を伝送するための送信パラメータを決定する装置であって、
移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、
チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、
前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、
前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備え、
前記送信パラメータを導出する手段は、
移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、
チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力を決定する手段と、
上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせ、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力とに基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信の技術分野に関連し、特に上りリンクで共有パケットデータチャネルを伝送するための送信パラメータを決定する装置及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術分野では無線伝送される上り信号の品質を向上させるため、様々な技術が使用されている。そのような技術の１つに送信電力制御法がある。この技術では、移動局から送信され基地局で受信された上りパイロットチャネルの受信品質が測定され、伝搬損失（パスロス）等が算出され、それらが補償されるように移動局の送信電力が決定され、決定された送信電力が移動局に通知される。これにより基地局での受信信号品質がある程度確保される。信号品質を向上させる別の技術に適応変調／チャネル符号化法(AMC:  Adaptive Modulation  and  channel  Coding)がある。ＡＭＣ法は変調多値数及び符号化率を無線チャネルの良否に応じて適応的に変更し、目下の通信状況で達成可能な最善のスループットを達成しようとしている。ＡＭＣ法は例えば高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)方式で採用されている。HSDPAについては例えば非特許文献１に記載されている。
【０００３】
このように送信電力や変調多値数等の伝送パラメータを適切に設定することで、スループットを向上させることができる。スループットにはユーザ各自のスループットが含まれるのはもちろんのこと、システム全体のスループットも含まれ、それら双方を大きくすることが望まれる。特に将来的な通信システムでは現在よりも更に大きなスループットを達成することが要請される。このため、伝送パラメータをチャネル状態に適切に合わせ、信号の伝送品質を向上させること（これは「リンクアダプテーション」と呼ばれる）が尚一層重要になる。
【非特許文献１】3GPP, TR25.848: “Physical Layer Aspects of UTRAN High Speed Downlink Packet Access”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、上りリンクの無線チャネル状態に相応しい送信パラメータを決定する装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力を決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信電力に基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅を決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信帯域幅に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段とを備えることを特徴とする。
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力を決定する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅を決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態と、送信帯域幅に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段とを備えることを特徴とする。
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態に基づいて、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力を決定する手段とを備えることを特徴とする。
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態、送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力を決定する手段とを備えることを特徴とする。
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力を決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせ、移動局の第１の送信アンテナに関する送信電力と、移動局の第２の送信アンテナに関する送信電力とに基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段とを備えることを特徴とする。
本発明による上りリンクの送信パラメータを決定する装置は、移動局からチャネル状態情報を受信する手段と、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との対応関係を記憶する手段と、前記対応関係から一組の送信パラメータを導出する手段と、前記一組の送信パラメータを前記移動局に通知する手段とを備える。前記送信パラメータを導出する手段は、移動局の第１の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定するとともに、移動局の第２の送信アンテナからの上りリンクにおける上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいてチャネル状態を測定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態から、チャネル状態の平均値を共通に算出する手段と、チャネル状態の平均値に基づいて、上りデータチャネル用の変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせを決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせに基づいて、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力を決定する手段と、上りリンクの各々に関するチャネル状態、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせ、移動局の第１の送信アンテナと移動局の第２の送信アンテナとの双方に共通に使用される送信電力とに基づいて、移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅を決定する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、上りリンクの無線チャネル状態に相応しい送信パラメータを決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一形態によれば、移動局から受信したチャネル状態情報に基づいて、一組の送信パラメータが導出される。一組の送信パラメータは、チャネル状態情報と、上りリンクの変調方式及びチャネル符号化率と、移動局の送信電力及び送信帯域幅の双方又は一方との記憶済みの対応関係から導出され、移動局に通知される。移動局はこの送信パラメータに合わせて各種の設定を行い、以後の上りリンクの信号を送信する。
【０００８】
ＡＭＣや送信電力だけでなく送信帯域幅も通信状況に応じて調整されるので、送信パラメータの組み合わせ数を大きく増やすことができ、送信パラメータをチャネル状態に合わせて更に適切に組み合わせることができ、信号の伝送品質を更に向上させることができる。
【０００９】
ある一定の期間内で、上りリンクのデータレートは適応的に調整されるが、送信電力は一定に維持されるように一組の送信パラメータが導出されてもよい。具体的には例えば、チャネル状態情報の時間平均値から送信電力が導出され、チャネル状態情報の瞬時値から送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率が導出される。或いはチャネル状態情報の平均値から送信電力及び送信帯域幅が導出されてもよい。これによりシステム全体のスループットを向上させ、リソースの利用効率を更に向上させることができる。
【００１０】
或いは、ある一定の期間内で、上りリンクのデータレートは一定に維持されるが、送信電力は可変に調整されるように前記一組の送信パラメータが導出されてもよい。具体的には例えば、チャネル状態情報の時間平均値から送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率が導出され、チャネル状態情報の瞬時値から送信電力が導出されてもよい。この場合はリアルタイム性の要求される通信に特に有利である。
【００１１】
上りリンクの受信誤り率及びスループットの少なくとも一方が改善されるように前記一組の送信パラメータが導出されてもよい。
【００１２】
複数の移動局から複数のチャネル状態情報を受信し、移動局各自の一組の送信パラメータが、複数のチャネル状態情報から導出されてもよい。個々の移動局だけでなく、複数の移動局の間さえも考慮して更に適切な送信帯域幅を決定することができる。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の一実施例による基地局の概略ブロック図を示す。基地局１０は無線部（ＲＦ部）１１と、信号抽出部１２と、チャネル状態測定部１３と、復調及び復号部１４，１５と、送信パラメータ決定部１６とを有する。
【００１４】
無線部（ＲＦ部）１１は移動局から送信され不図示のアンテナで受信された無線パケットをベースバンドの信号に変換するための各種の処理（例えば、周波数変換、帯域制限、アナログディジタル変換等）を行う。無線パケットが移動局から送信されることは必須ではなく、それは固定局を含む如何なる通信端末から送信されてもよいが、説明の簡明化のため移動局を例にとって説明が行われる。
【００１５】
信号抽出部１２はＲＦ部１１の出力に結合され、受信信号に含まれているパイロットチャネル、共有パケット制御チャネル（「制御チャネル」と略す）及び共有パケットデータチャネル（「データチャネル」と略す）を抽出し、それらを出力する。パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルは時間多重、周波数多重、符号多重又はそれらの組み合わせで多重されて無線伝送される。従って信号抽出部１２は多重されたそれらの信号を適切に分離し、デマルチプレクサとしても機能する。
【００１６】
チャネル状態測定部１３は信号抽出部１２の出力の１つに結合され、パイロットチャネルの受信品質を測定し、受信品質の瞬時値を用意する。受信品質又はチャネル状態の良否は典型的には受信したパイロットチャネルの信号電力対雑音電力比（ＳＩＲ又は受信ＳＩＲ）で測定されるが、より一般的には適切な何らかのチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)で測定されてよい。また、チャネル状態測定部１３は受信品質の瞬時値を一定期間（例えば、１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間）にわたって平均化し、受信品質の時間平均値を算出し、平均的なチャネル状態も出力する。
【００１７】
復調及び復号部１４，１５は信号抽出部１２から制御チャネル及びデータチャネルをそれぞれ受信する。復調及び復号部１４は受信した制御チャネルを復調及び復号し、データチャネルを復調等するために必要な情報（変調多値数、チャネル符号化率等）を抽出し、それを変調及び復号部１５に通知する。復調及び復号部１５は通知された制御情報に基づいて、受信したデータチャネルを復調及び復号し、更なるデータ伝送等の処理に備える。
【００１８】
送信パラメータ決定部１６はチャネル状態測定部１３の出力に結合され、受信品質の瞬時値及び時間平均値に基づいて、以後の上りリンクに関する一組の送信パラメータを導出し、それを出力する。一組の送信パラメータには、移動局の送信電力、送信帯域、変調多値数、チャネル符号化率等の上りリンクの信号伝送に関するパラメータが含まれる。このような一組の送信パラメータは移動局毎に適切な頻度で導出される。導出された送信パラメータは下りリンクの制御チャネルで各移動局に通知される。送信パラメータの具体的な導出法については後述される。
【００１９】
図２は本発明の一実施例による移動局の概略ブロック図を示す。移動局２０は送信バッファ２１と、変調及び符号化部２２，２３と、多重部２４と、帯域制限フィルタ２５と、ＲＦ部２６と、電力増幅部２７と、制御チャネルの復調及び復号部２８とを有する（データチャネルに関する復調及び復号部等は図示の簡明化のため描かれていない。）。
【００２０】
送信バッファ２１はユーザが送信しようとするトラフィックデータを一時的に格納し、指示されたデータレートに合わせて出力する。実際には制御チャネル用のデータを格納及び出力する要素もあるが、図示の簡明化のためそれは描かれていない。このトラフィックデータは送信信号の内のデータチャネルを構成することになる。
【００２１】
変調及び符号化部２２は送信バッファ２１の出力に結合され、指示されたデータレートを実現するようにデータチャネルをチャネル符号化し、データ変調する。
【００２２】
変調及び符号化部２３は制御チャネルのチャネル符号化及びデータ変調を行う。
【００２３】
多重部２４は変調及び符号化部２２，２３の出力に結合され、データチャネル及び制御チャネルを多重化する。多重化は時間多重、周波数多重、符号多重又はそれらの組み合わせでもよい。
【００２４】
帯域制限フィルタ部２５は送信信号の帯域幅を指示内容に応じて設定する。本実施例では１．２５ＭＨｚ，２．５ＭＨｚ，５ＭＨｚ，１０ＭＨ及び２０ＭＨｚの５種類の帯域幅がシステムに用意されており、その内の１つが適宜選択される。具体的な帯域幅の値や用意される帯域幅の種類はこれらに限定されず、様々な数値が使用されてもよい。
【００２５】
無線部（ＲＦ部）２６はベースバンドの信号を無線信号に変換するための各種の処理（例えば、ディジタルアナログ変換、周波数変換等）を行う。
【００２６】
電力増幅部２７は送信信号の電力を指示内容に応じて適切に増幅する。
【００２７】
制御チャネルの復調及び復号部２８は、下りリンクで受信した制御チャネルを復調及びチャネル復号し、送信電力、送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率等を含む一組の送信パラメータを抽出する。復調及び復号部２８は、抽出した送信パラメータの内容を送信バッファ２１、変調及び符号化部２２，２３、帯域制限フィルタ部２５及び電力増幅部２７に通知する。
【００２８】
図３は本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。このフローは基地局で行われ、図１のチャネル状態測定部１３及び送信パラメータ決定部１６で主に行われる。フローはステップＳ０から始まり、各移動局から上りリンクでパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態の瞬時値が測定される。上述したように受信品質又はチャネル状態は受信ＳＩＲで測定されてもよい。この受信ＳＩＲはチャネル状態情報（ＣＱＩ）として使用される。基地局は受信ＳＩＲに基づいて周波数スケジューリングを行い、移動局に適切な周波数帯域が割り当てられてもよい。
【００２９】
ステップＳ２ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間（典型的は１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間であるが、用途に応じて様々な長さの期間が使用されてもよい）にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【００３０】
ステップＳ３では移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態情報の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。移動局の達成可能な送信電力値は移動局の性能に依存して異なるかもしれないからである。移動局の送信電力は本実施例ではルックアップテーブルを参照することで決定される。
【００３１】
図４はルックアップテーブルの一例を示す。図示の例では、基地局でのパイロットチャネルの受信電力Ｒ１〜ＲＸと、チャネル状態情報ＣＱＩ１〜ＣＱＩＸと、移動局の送信電力ＰＴ１〜ＰＴＸと、帯域幅当たりの基地局での受信電力Ｄ1,W〜ＤX,Wの対応関係が示されている。受信電力は複数の帯域幅Ｗの各々について用意されている。この対応関係は何らかの記憶手段に格納され、必要に応じて読み出されたり更新されたりする。目下のステップＳ３の段階では、チャネル状態情報の時間平均値に相当するＣＱＩｉが特定され、そのＣＱＩｉに対応する送信電力ＰＴｉを見出すことで、送信電力が決定される。なお，ルックアップテーブルにおけるチャネル状態情報と送信電力の関係は、周辺セルへ与える干渉や、複数の移動局のそれぞれが実現できるデータレートの公平性を考慮して決定されても良い。すなわち、セル境界付近に存在する移動局は受信状態だけを考慮して送信電力を増大させると、隣接の周辺セルへの干渉が大きくなるため、周辺セルへの干渉を考慮したルックアップテーブルを考慮することが望ましい。一方、基地局の近辺に存在する移動局は周辺セルへ与える干渉が小さいため、送信電力をさらに増大させることにより、周辺セルへの干渉を増大させることなく、実現できるデータレートを増大させることができる。ただし、以上のような操作を行う場合には、セル境界付近の移動局が実現できるデータレートを犠牲にして基地局周辺の移動局のデータレートの増大を行っているため、複数の移動局のそれぞれが実現できるデータレートの公平性を考慮することが望ましい。
【００３２】
図３のステップＳ４ではチャネル状態の瞬時値ＣＱＩｔ及び決定された送信電力ＰＴｉに基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅が決定される。本実施例では、１．２５ＭＨｚ，２．５ＭＨｚ，５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚの５種類の帯域幅が上りリンク用に用意されている。これらのうち、目下のチャネル状態に最も相応しいものが本ステップで選択される。図４に示される単位帯域当たりの（基地局での）受信電力は、移動局がある帯域幅Ｗで送信電力ＰＴｉで信号を送信した場合に、基地局で受信される電力の推定値を表す。例えば、帯域幅が１．２５ＭＨｚであり送信電力がＰＴ１であった場合には、基地局での単位帯域当たりの受信電力はＤ1,1.25である。同じ送信電力で帯域幅が２．５ＭＨｚであった場合の基地局での受信電力はD1,2.5で表現される。このように、５種類の帯域幅の各々について送信電力がＰＴ１〜ＰＴｘであった場合の基地局での帯域幅当たりの受信電力D1,1.25 ，．．．，Dx,20がテーブルに用意される。また、送信帯域幅の決定の際には移動局がサポートしている送信帯域幅が考慮されても良い。これは、移動局の達成可能な送信帯域幅は移動局の性能に依存して異なるかもしれないからである。さらに、送信帯域幅の割り当ては該当する移動局が必要とするデータレートとともに他の移動局への送信帯域幅の割り当てが考慮されても良い。この場合、複数の移動局への送信帯域幅の割り当てを考慮する周波数スケジューリングの一環として送信帯域幅の割り当てが行われる。  ステップ３で導出された送信電力ＰＴｉはチャネル状態情報の時間平均値から導出されたものであるので、それから導出された受信電力Di,Wも平均的な値を表す。本実施例では更にこの平均的な受信電力がチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔで補正され、瞬時的な受信電力Ｄi,W’が導出される。このようにして導出された瞬時的な受信電力の推定値及び所定の閾値に基づいて、瞬時的に最適な送信帯域幅が導出される。
【００３３】
図５は最適な送信帯域幅を決定する様子を示す。先ず、平均的な受信電力を瞬時的なチャネル状態情報で補正した結果、受信電力Di,W’が得られ、帯域幅及び受信電力の関係が、図５に示されるような関係になったとする。所定の閾値が破線で示されるような位置にあったとする。本実施例では、基地局での単位帯域当たりの受信電力が閾値を上回り、なるべく広い帯域になるように送信帯域幅が選択される。図示の例では閾値を上回る帯域幅として、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ及び５ＭＨｚの帯域幅が候補として挙げられ、これらのうち最も広い５ＭＨｚが送信帯域幅として決定される。なお、閾値の設定法によっては、受信電力が閾値を下回り、なるべく狭い帯域になるように送信帯域幅が選択されてもよい。いずれにせよ、周波数ダイバーシチ効果を得てフェージング耐性を高める観点からは、より広い帯域幅にすることが望ましい。また、基地局での受信品質をある程度以上確保するには基地局での受信電力はある程度大きいことを要する。但し、信号のピーク電力を小さくする観点からは、基地局での受信電力が低くなるような帯域幅にすることが望ましい。
【００３４】
図３のステップＳ５ではチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び送信帯域幅に基づいて、変調多値数及びチャネル符号化率が決定される。本実施例では変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせが事前に定められており、組み合わせの各々はＭＣＳテーブル中のＭＣＳ番号（ＭＣＳ１，．．．，ＭＣＳｘ）を指定することで特定される。チャネル状態情報とＭＣＳ番号との対応関係は、図６に示されるように事前に定められている。図７はＭＣＳテーブルの一例を示し、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせの一例も示す。図示の例ではＭＣＳ番号が増えるにつれて相対的なビットレートが増えるように組み合わせが設定されている。
【００３５】
図３のステップＳ６では、ステップＳ３，Ｓ４及びＳ５で決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【００３６】
本実施例によれば、チャネル状態情報の瞬時値に基づいて送信帯域幅及びＭＣＳ番号が瞬時瞬時に変更されるので、本実施例は伝送帯域をシステム全体として効率的に使用する観点から非常に望ましい。本実施例ではデータレートが瞬時瞬時に変更される一方、送信電力は平均的に一定に維持される。従って本実施例はリアルタイム性の要請の少ない非リアルタイムのデータ通信等に特に有利である。
【００３７】
本実施例によればＡＭＣだけでなく、送信電力及び送信帯域幅の制御も行われ、上りリンクの送信パラメータの組み合わせ数を大幅に増やすことができ、送信パラメータをチャネル状態に合わせて更に適切に組み合わせることができる。ＡＭＣ及び送信電力制御だけならば、例えばチャネル状態が良い場合には送信電力を小さくする或いはＭＣＳ番号を大きくするような選択肢しかなかった。しかしながら本実施例によれば、送信帯域幅を変更する選択肢も用意されている。所与の送信電力の下で、帯域幅が広がると単位帯域当たりの送信電力（ひいては基地局での受信電力）は減少し、帯域幅が狭まると単位帯域当たりの送信電力（ひいては基地局での受信電力）は増加する傾向がある。従って、チャネル状態が悪い場合に、帯域幅を維持しつつ送信電力を増やすことで単位帯域当たりの電力を増やす代わりに、帯域幅を減らすことで単位帯域当たりの電力を増やしてもよい。或いは、チャネル状態が良い場合に、上記の選択肢以外に例えば送信電力を小さくしたりＭＣＳ番号を大きくせずに送信帯域幅だけが狭められてもよい。そのようにすると伝送レートを変えずにシステムリソースを節約することができる。これらは単なる一例に過ぎず、送信パラメータを様々に組み合わせることができる。
【００３８】
なお、基地局が一組の送信パラメータを導出する際に、チャネル状態情報ＣＱＩに加えて誤り率の大小やスループットの良否が参酌されてもよい。例えば、一組の送信パラメータが説明済みの方法で導出された後に、誤り率の大小等に基づいて送信電力の値等が修正されてもよい。また、送信帯域幅の広狭に応じて拡散符号の拡散率が調整されてもよい。
【実施例２】
【００３９】
図８は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ０から始まり、各移動局から上りリンクでパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態情報の瞬時値が測定される。
【００４０】
ステップＳ２ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【００４１】
ステップＳ３では移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。移動局の送信電力は図４に示されるようなルックアップテーブルを参照することで決定される。より具体的には、チャネル状態情報の時間平均値に相当するＣＱＩｉが特定され、そのＣＱＩｉに対応する送信電力ＰＴｉを見出すことで、送信電力が決定される。
【００４２】
更に本実施例ではステップＳ３で、チャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉに基づいて送信帯域幅も導出される。即ち、チャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉ及び決定された送信電力ＰＴｉに対応する基地局での単位帯域当たりの受信電力Ｄi,Wが導出され、その受信電力Di,Wと所定の閾値との関係から送信帯域幅が導出される。受信電力Ｄi,Wから送信帯域幅を導出する方法については、図５で説明済みの手法を適用することができる。
【００４３】
ステップＳ４ではチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔに基づいて、変調多値数及びチャネル符号化率が決定される。
【００４４】
ステップＳ５では、ステップＳ３及びＳ４で決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに関する指示内容に合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【００４５】
本実施例は送信帯域幅を瞬時瞬時には変更せず、平均的に決定している。本実施例は、固定帯域幅でＡＭＣを行っているような既存のシステムに容易に適用する観点から好ましい。
【実施例３】
【００４６】
図９は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ０から始まり、各移動局から上りリンクでパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態情報の瞬時値が測定される。
【００４７】
ステップＳ２ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【００４８】
ステップＳ３では移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅及びＭＣＳ番号が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態情報の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。移動局の送信帯域幅は図４に示されるようなルックアップテーブルを参照すること導出される。具体的にはチャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉに対応する基地局での単位帯域当たりの受信電力Ｄi,Wが導出され、その受信電力Di,Wと所定の閾値との関係から送信帯域幅が導出される。受信電力Ｄi,Wから送信帯域幅を導出する方法については、図５で説明済みの手法を適用することができる。
【００４９】
更に本実施例ではステップＳ３で、チャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉに基づいてＭＣＳ番号も導出される。チャネル状態の平均値とＭＣＳ番号との対応関係は事前に用意しておくことができ、その対応関係からＭＣＳ番号を導出することができる。
【００５０】
ステップＳ４では、チャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔから、移動局の送信電力が導出される。チャネル状態の瞬時値と送信電力との対応関係も事前に用意しておくことができ、その対応関係から送信電力を導出することができる。
【００５１】
ステップＳ５では、ステップＳ３及びＳ４で決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【００５２】
本実施例では送信帯域幅及びＭＣＳ番号が瞬時瞬時には変更されず、平均的に決定されている。従ってデータレートが比較的一定になるので、本実施例は例えばリアルタイムの通信に特に有利である。
【実施例４】
【００５３】
図１０は本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ０から始まり、各移動局から上りリンクでパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態の瞬時値が測定される。
【００５４】
ステップＳ２ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間（典型的は１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間）にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【００５５】
ステップＳ３では、移動局がデータチャネルを送信する際のＭＣＳ番号が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態情報の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。
【００５６】
ステップＳ４では、チャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び決定されたＭＣＳ番号から、移動局の送信電力が導出される。
【００５７】
ステップＳ５ではチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び決定された送信電力に基づいて、送信帯域幅が決定される。
【００５８】
ステップＳ６では、ステップＳ３，Ｓ４及びＳ５で決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【００５９】
本実施例によれば、本実施例ではデータレートが一定に維持される一方、送信電力及び送信帯域は瞬時瞬時に変更される。従って本実施例はリアルタイム性の要請の多い通信等（例えば音声通信等）に特に有利である。
【００６０】
図１２は送信電力、送信帯域幅及び変調方式等を決定する第１乃至第４実施例の手法の比較例を示す。図中、「低」とあるのは各列の最上位行に示される量（送信電力等）が低速制御で決定されることを意味し、チャネル状態情報の長周期的な時間平均値による制御で決定されることを意味する。「高」とあるのは各列の最上位行に示される量が高速制御で決定されることを意味し、チャネル状態情報の瞬時値を用いる制御で適応的に決定されることを意味する。
【実施例５】
【００６１】
第１乃至第４実施例では、移動局毎に送信パラメータがそれぞれ独立に決定されていた。本発明の第５実施例では個々の移動局だけでなく、複数の移動局の間さえも考慮して送信帯域幅が決定される。
【００６２】
図１１は本実施例により送信帯域幅を決定する様子を示す。説明の便宜上システムの上りリンクに用意されている帯域幅が、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ及び１５ＭＨｚであったとする。そして、ユーザＡ，Ｂについての基地局での単位帯域当たりの受信電力が図１１（Ａ），（Ｂ）のような大小関係になったとする。この場合、所定の閾値を上回る候補の中で最も広い帯域幅は、ユーザＡもユーザＢも共に１０ＭＨｚになる。従ってシステム全体の帯域幅が２０ＭＨｚ以上ならば双方に１０ＭＨｚの帯域幅を割り当てることができる。しかしながらシステム全体で使用可能な帯域幅が例えば１５ＭＨｚしかなかったとすると、そのような割り当てをすることはできない。本実施例はこのような状況に対処するための手法を与える。
【００６３】
図示の状況では、ユーザＢについての閾値からのマージンｍＢはユーザＡについての閾値からのマージンｍＡより大きい（ｍＢ＞ｍＡ）。このことはユーザＢに関するチャネル状態がより良好であり、より高い信号品質で基地局が受信できることを意味する。そこで本実施例ではユーザＢに広い帯域幅の１０ＭＨｚが割り当てられ、ユーザＡに狭い帯域幅の５ＭＨｚが割り当てられ、送信帯域幅が効率的に割り当てられる。チャネル状態の良好なユーザＢは広い帯域で大きなダイバーシチ効果を享受できる一方、ユーザＡはより大きな単位帯域当たりの電力を確保できるので、それぞれのチャネル状態に応じて伝送品質の向上を図ることができる。
【実施例６】
【００６４】
第５実施例で言及されたように、移動局の送信パラメータは個々の移動局について独立に決定されてもよいし、複数の移動局の間で何らかの調整がなされてもよい。更に送信電力制御については以下の（１）〜（３）のような手法も考えられる。
（１）全ての移動局が基地局において同じ受信電力となるように、移動局の送信電力が制御されてもよい。この手法は、すべての移動局が同程度のスループットや誤り率を実現でき、移動局間の公平性を確保する観点から有利である。但し、セル端の移動局が他セルに対して大きな干渉を及ぼすおそれがある点では不利かもしれない。
（２）全ての移動局が同一の送信電力で送信を行うように送信電力が制御されてもよい。この手法は、セル内のスループットを最大化できる観点から有利である。但し、セル端のユーザのスループットが劣化し、ユーザ間の公平性が失われるかもしれない。
（３）（１）と（２）の中間的な方法として、全ての移動局が基地局においてある程度以上の受信電力となるように送信電力制御を行い、基地局の周辺の移動局からの信号は、より高い電力で基地局で受信されるように移動局の送信電力が制御されてもよい。これにより、移動局間の公平性に配慮しつつセル内のスループットを改善することができる。
【実施例７】
【００６５】
本発明の第７乃至第１０実施例はマルチアンテナシステム又は多入力多出力（MIMO:  Multiple  Input  Multiple  Output）システムに関連する実施例である。一般にＭＩＭＯシステムにはシングルユーザＭＩＭＯ方式とマルチユーザＭＩＭＯ方式とがある。
【００６６】
図１３はシングルユーザＭＩＭＯ方式の原理図を示す。説明の簡明化のため、２つの送信アンテナを有する通信端末（ＵＥ）から２つの受信アンテナを有する基地局（ＮｏｄｅＢ）が示されているが、アンテナ数はそのような数に限定されず、様々な本数のアンテナが使用されてもよい。図示の例では通信端末（ＵＥ）の送信アンテナ＃１，＃２から別々の信号が同時に同一の周波数帯域で送信される。基地局は空間で多重されたこれらの信号を受信し、何らかの信号分離法を実行することで各送信アンテナから送信された信号系列の各々を復元する。
【００６７】
図１４はマルチユーザＭＩＭＯ方式の原理図を示す。説明の簡明化のため、１以上の送信アンテナを有する通信端末が２台存在し（ＵＥ１，ＵＥ２）、各通信端末から別々の信号が送信される。空間で多重されたこれらの信号は基地局で受信される。受信された信号に何らかの信号分離法が適用され、各通信端末から送信された信号系列の各々が復元される。
【００６８】
シングルユーザＭＩＭＯ及びマルチユーザＭＩＭＯの何れの場合も、同一帯域内の異なる信号が基地局で同時に受信され、それらは信号分離法により分離され、上りリンクの信号がそれぞれ復元される。以下に説明されるように本発明はマルチアンテナシステムにおける上りリンクの信号に適用されてもよい。但し、複数の送信アンテナ又は複数のユーザで使用される周波数帯域は共通することが前提とされる。
【００６９】
図１５はシングルユーザＭＩＭＯ方式において、第１の送信アンテナ＃１で通信される信号の周波数帯域と、第２の送信アンテナ＃２で通信される信号の周波数帯域とが等しい様子を示す。例えばシステムに与えられた周波数帯域（システム帯域幅）が２０ＭＨｚであり、あるユーザに５ＭＨｚの帯域が割り当てられた場合に、第１及び第２の送信アンテナ＃１，＃２はそれぞれ同じ５MHｚの周波数帯域を使用する。
【００７０】
図１６はマルチユーザＭＩＭＯ方式において、第１のユーザが通信する信号の周波数帯域と、第２のユーザ２が通信する信号の周波数帯域とが等しい様子を示す。例えばシステムに与えられた周波数帯域が２０ＭＨｚであり、第１，第２のユーザに同じ５ＭＨｚの帯域が割り当てられていることが仮定される。
【００７１】
図１７は２つの受信アンテナを有する基地局の概略ブロック図を示す。基地局は無線部（ＲＦ部）１１−１，１１−２と、信号分離部１７１と、信号抽出部１２と、チャネル状態測定部１３−１，１３−２と、復調及び復号部１４−１，１５−１，１４−２，１５−２と、送信パラメータ決定部１６とを有する。説明の便宜上、受信アンテナは２つであるが２より多くの受信アンテナ数が使用されてもよい。また、シングルユーザＭＩＭＯ方式における説明がなされるが、本発明はマルチユーザＭＩＭＯ方式にも同様に適用可能である。
【００７２】
無線部（ＲＦ部）１１−１，１１−２は移動局から送信され不図示の複数の受信アンテナで受信された無線パケットをベースバンドの信号に変換するための各種の処理（例えば、周波数変換、帯域制限、アナログディジタル変換等）を行う。
【００７３】
信号分離部１７１は空間的に多重され且つ同時に受信された２つの信号又はデータ系列に何らかの信号分離法を適用することで、送信アンテナ＃１，＃２から送信された２つの信号を得る。
【００７４】
信号抽出部１２は、分離された送信信号に含まれているパイロットチャネル、共有パケット制御チャネル（「制御チャネル」と略す）及び共有パケットデータチャネル（「データチャネル」と略す）を抽出し、それらを出力する。パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルは時間多重、周波数多重、符号多重又はそれらの組み合わせで多重されて各送信アンテナから無線伝送される。従って信号抽出部１２は多重されたそれらの信号を適切に分離し、デマルチプレクサとしても機能する。
【００７５】
チャネル状態測定部１３−１，１３−２は信号抽出部１２のパイロットチャネルに関する出力に結合され、パイロットチャネルの受信品質を送信アンテナ毎に測定し、受信品質の瞬時値をそれぞれ測定する。チャネル状態測定部１３−１，１３−２は受信品質の瞬時値を一定期間（例えば、１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間）にわたって各送信アンテナについて平均化し、受信品質の時間平均値を算出し、平均的なチャネル状態も出力する。
【００７６】
復調及び復号部１４−１，２，１５−１，２は信号抽出部１２から制御チャネル及びデータチャネルを送信アンテナ毎にそれぞれ受信する。復調及び復号部１４−１，１４−２は送信アンテナ毎に受信した制御チャネルをそれぞれ復調及び復号し、データチャネルを復調等するために必要な情報（変調多値数、チャネル符号化率等）を抽出し、それを変調及び復号部１５−１，１５−２に通知する。復調及び復号部１５−１，１５−２は通知された制御情報に基づいて、受信したデータチャネルを復調及び復号し、更なるデータ伝送等の処理に備える。
【００７７】
送信パラメータ決定部１６はチャネル状態測定部１３−１，１３−２の出力に結合され、受信品質の瞬時値及び時間平均値に基づいて、以後の上りリンクに関する一組の送信パラメータを導出し、それを出力する。一組の送信パラメータには、移動局の送信電力、送信帯域、変調多値数、チャネル符号化率等の上りリンクの信号伝送に関するパラメータが含まれる。このような一組の送信パラメータは移動局毎に適切な頻度で導出される。導出された送信パラメータは下りリンクの制御チャネルで各移動局に通知される。送信パラメータの具体的な導出法については後述される。
【００７８】
図１８は本発明の一実施例による移動局の概略ブロック図を示す。移動局は送信バッファ２１と、変調及び符号化部２２−１，２２−２と、帯域制限フィルタ２５−１，２５−２と、ＲＦ部２６−１，２６−２と、電力増幅部２７−１，２７−２と、制御チャネルの復調及び復号部２８とを有する（制御チャネルに関する符号化及び変調等は図示の簡明化のため描かれていない。）。
【００７９】
送信バッファ２１はユーザが送信しようとするトラフィックデータを一時的に格納し、指示されたデータレートに合わせて出力する。
【００８０】
変調及び符号化部２２−１，２２−２は送信バッファ２１の出力に結合され、送信アンテナ毎に指示されたデータレートを実現するようにデータチャネルをチャネル符号化し、データ変調する。
【００８１】
帯域制限フィルタ部２５−１，２５−２は送信信号の帯域幅を送信アンテナ毎の指示内容に応じて設定する。本実施例では１．２５ＭＨｚ，２．５ＭＨｚ，５ＭＨｚ，１０ＭＨ及び２０ＭＨｚの５種類の帯域幅がシステムに用意されており、その内の１つが適宜選択される。上述したように２つの送信アンテナで通信される信号はそれぞれ同じ周波数帯域を占める。
【００８２】
無線部（ＲＦ部）２６−１，２６−２はベースバンドの信号を無線信号に変換するための各種の処理（例えば、ディジタルアナログ変換、周波数変換等）を送信アンテナ毎に行う。
【００８３】
電力増幅部２７−１，２７−２は送信信号の電力を送信アンテナ毎の指示内容に応じて適切に増幅する。
【００８４】
制御チャネルの復調及び復号部２８は、下りリンクで受信した制御チャネルを復調及びチャネル復号し、送信電力、送信帯域幅、変調多値数及びチャネル符号化率等を含む一組の送信パラメータを送信アンテナ毎に抽出する。復調及び復号部２８は、抽出した送信パラメータの内容を送信バッファ２１、変調及び符号化部２２−１，２２−２、帯域制限フィルタ部２５−１，２５−２及び電力増幅部２７−１，２７−２に送信アンテナ毎にそれぞれ通知する。
【００８５】
図１９は本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。このフローは基地局で行われ、図１７のチャネル状態測定部１３−１，１３−２及び送信パラメータ決定部１６で主に行われる。フローはステップＳ１１，Ｓ２１から始まり、移動局の各送信アンテナから送信された上りリンクのパイロットチャネルが、基地局の２つの受信アンテナで受信される。図示のフローは何らかの信号分離法が行われた後の処理を示す。上りリンクには２種類あり、１つは第１の送信アンテナ＃１からの上りリンクであり、もう１つは第２の送信アンテナ＃２からの上りリンクである。説明の簡明化のためシングルユーザＭＩＭＯ方式における説明がなされるが、本発明はマルチユーザＭＩＭＯ方式にも適用可能である。その場合も第１のユーザからの上りリンクと第２のユーザからの上りリンクとがある。ステップＳ１１，２１では上りパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態の瞬時値が測定される。
【００８６】
ステップＳ１２，Ｓ２２ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間にわたって測定され、ステップＳ１３でチャネル状態情報の時間平均値が算出される。一定期間は典型的は１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間であるが、用途に応じて様々な長さの期間が使用されてもよい。チャネル状態情報の瞬時値は送信アンテナ＃１，＃２で異なるが、それらの時間平均値は同様な値になることが予想される。このためステップＳ１３は上りリンクの各々に関して共通に行われている。
【００８７】
ステップＳ１４では移動局がデータチャネルを送信する際の送信電力が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態情報の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。移動局の達成可能な送信電力値は移動局の性能に依存して異なるかもしれないからである。移動局の送信電力は本実施例では図４に関連して説明された手法で決定されてもよい。
【００８８】
ステップＳ１５では上りリンクの各々に関するチャネル状態の瞬時値ＣＱＩｔ（１），ＣＱＩｔ（２）及びステップＳ１４で決定された送信電力ＰＴｉに基づいて、上りデータチャネル用の送信帯域幅が決定される。本実施例では、１．２５ＭＨｚ，２．５ＭＨｚ，５ＭＨｚ，１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚの５種類の帯域幅が上りリンク用に用意されている。これらのうち、目下のチャネル状態に最も相応しいものが図４に関して説明されたのと同様な手法で選択される。ステップＳ１４で導出された送信電力ＰＴｉはチャネル状態情報の時間平均値から導出されたものであるので、その値から推定された基地局での受信電力Di,Wも平均的な値を表す。本実施例では更にこの平均的な受信電力がチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔを用いて補正され、瞬時的な受信電力Ｄi,W’が導出される。このようにして導出された受信電力及び所定の閾値に基づいて、瞬時的に最適な送信帯域幅が導出される。
【００８９】
ステップＳ１６，Ｓ２６ではチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び送信帯域幅に基づいて、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせが上りリンクの各々について決定される。本実施例では変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせが事前に定められており、組み合わせの各々はＭＣＳテーブル中のＭＣＳ番号（ＭＣＳ１，．．．，ＭＣＳｘ）を指定することで特定される。
【００９０】
ステップＳ１７では、ステップＳ１４，Ｓ１５及びＳ１６で上りリンクの各々についてそれぞれ決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力を送信アンテナ毎にそれぞれ設定する。
【００９１】
本実施例によれば、チャネル状態情報の瞬時値に基づいて送信帯域幅及びＭＣＳ番号が瞬時瞬時に上りリンクの各々について変更されるので、本実施例は伝送帯域をシステム全体として効率的に使用する観点から非常に望ましい。本実施例ではデータレートが瞬時瞬時に変更される一方、送信電力は平均的に一定に維持される。従って本実施例はリアルタイム性の要請の少ない非リアルタイムのデータ通信等に特に有利である。
【００９２】
図２０は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。本フローは概して図１９で説明済みのフローと同様であるが、ステップＳ１６’に関する処理内容が異なる。本フローのステップＳ１６’では、送信アンテナ＃１，＃２に関して測定された瞬時的なチャネル状態値及び決定された送信帯域幅に基づいて、上りリンクの双方に（送信アンテナ＃１，＃２の双方に）共通に使用されるＭＣＳ番号が決定される。これによりＡＭＣ制御を行う際の制御チャネル（シグナリングチャネル）の制御ビット数を節約することができる。
【実施例８】
【００９３】
図２１は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ１１，２１から始まり、移動局の各送信アンテナからの上りパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１２，２２ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態情報の瞬時値が測定される。
【００９４】
ステップＳ１３ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【００９５】
ステップＳ１４では移動局が各送信アンテナからデータチャネルを送信する際の送信電力が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。この場合において、チャネル状態の時間平均値に加えて各移動局の送信電力に関するマージンが考慮されてもよい。移動局の送信電力は図４に示されるようなルックアップテーブルを参照することで決定される。より具体的には、チャネル状態情報の時間平均値に相当するＣＱＩｉが特定され、そのＣＱＩｉに対応する送信電力ＰＴｉを見出すことで、送信電力が決定される。
【００９６】
更に本実施例ではステップＳ１４で、チャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉに基づいて送信帯域幅も導出される。
【００９７】
ステップＳ１５，Ｓ２５ではチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び送信帯域幅に基づいて、変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせが送信アンテナ毎に決定される。本実施例では変調多値数及びチャネル符号化率の組み合わせが事前に定められており、組み合わせの各々はＭＣＳテーブル中のＭＣＳ番号（ＭＣＳ１，．．．，ＭＣＳｘ）を指定することで特定される。
【００９８】
ステップＳ１６では、ステップＳ１４，Ｓ１５及びＳ２５で上りリンクの各々についてそれぞれ決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力を送信アンテナ毎にそれぞれ設定する。
【００９９】
本実施例は送信帯域幅を瞬時瞬時には変更せず、平均的に決定している。本実施例は、固定帯域幅でＡＭＣを行っているような既存のシステムに容易に適用する観点から好ましい。
【０１００】
図２２は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。本フローは概して図２１で説明済みのフローと同様であるが、ステップＳ１５’に関する処理内容が異なる。本フローのステップＳ１５’では、送信アンテナ＃１，＃２に関して測定された瞬時的なチャネル状態値及び決定された送信帯域幅に基づいて、送信アンテナ＃１，＃２の双方に共通に使用されるＭＣＳ番号が決定される。これによりＡＭＣ制御を行う際の制御チャネルの制御ビット数を節約することができる。
【実施例９】
【０１０１】
図２３は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ１１，２１から始まり、移動局の各送信アンテナからの上りパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１２，２２ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態情報の瞬時値が上りリンクの各々について測定される。
【０１０２】
ステップＳ１３ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【０１０３】
ステップＳ１４では移動局がデータチャネルを送信する際の送信帯域幅が、チャネル状態の時間平均値に基づいて決定される。更に本実施例ではステップＳ１４で、チャネル状態情報の平均値ＣＱＩｉに基づいてＭＣＳ番号（変調多値数及びチャネル符号化率）も導出される。チャネル状態の平均値とＭＣＳ番号との対応関係は事前に用意しておくことができ、その対応関係からＭＣＳ番号を導出することができる。
【０１０４】
ステップＳ１５，Ｓ２５では、チャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔから、移動局の各送信アンテナに関する送信電力が導出される。
【０１０５】
ステップＳ１６では、ステップＳ１４，Ｓ１５及びＳ２５で上りリンクの各々について決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、各送信アンテナに関する送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【０１０６】
本実施例では送信帯域幅及びＭＣＳ番号が瞬時瞬時には変更されず、平均的に決定されている。従ってデータレートが比較的一定になるので、本実施例は例えばリアルタイムの通信に特に有利である。
【０１０７】
図２４は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。本フローは概して図２３で説明済みのフローと同様であるが、ステップＳ１５’に関する処理内容が異なる。本フローのステップＳ１５’では、送信アンテナ＃１，＃２に関して測定された瞬時的なチャネル状態値及び決定された送信帯域幅及びＭＣＳ番号に基づいて、送信アンテナ＃１，＃２の双方に共通に使用される送信電力が決定される。これによりＡＭＣ制御を行う際の制御チャネルの制御ビット数を節約することができる。
【実施例１０】
【０１０８】
図２５は本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。フローはステップＳ１１，Ｓ２１から始まり、移動局の各送信アンテナからの上りパイロットチャネルが受信される。ステップＳ１２，Ｓ２２ではパイロットチャネルの受信電力レベルに基づいて受信品質又はチャネル状態の瞬時値が上りリンクの各々に関して測定される。
【０１０９】
ステップＳ１３ではチャネル状態情報の瞬時値が一定期間（典型的は１０ｍｓ乃至１ｓ程度の期間）にわたって測定され、チャネル状態情報の時間平均値が算出される。
【０１１０】
ステップＳ１４では、移動局がデータチャネルを送信する際のＭＣＳ番号が、チャネル状態の時間平均値に基づいて上りリンクの各々について決定される。
【０１１１】
ステップＳ１５，Ｓ２５では、各送信アンテナに関するチャネル状態情報の瞬時値ＣＱＩｔ及び決定されたＭＣＳ番号から、上りリンクの各々に関する送信電力がそれぞれ導出される。
【０１１２】
ステップＳ１６では、ステップＳ１４，Ｓ１５及びＳ２５で上りリンクの各々に関して決定された一組の送信パラメータ（送信電力、送信帯域幅及びＭＣＳ番号）を基地局が移動局に下り制御チャネルで通知する。移動局は、下り制御チャネルを復調し、各送信アンテナに関して送信パラメータに合わせてチャネル符号化率、変調多値数、送信帯域幅及び送信電力をそれぞれ設定する。
【０１１３】
本実施例によれば、本実施例ではデータレートが一定に維持される一方、各送信アンテナに関する送信電力は瞬時瞬時に変更される。従って本実施例はリアルタイム性の要請の多い通信等（例えば音声通信等）に特に有利である。
【０１１４】
図２６は本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャートを示す。本フローは概して図２５で説明済みのフローと同様であるが、ステップＳ１５’に関する処理内容が異なる。本フローのステップＳ１５’では、送信アンテナ＃１，＃２に関して測定された瞬時的なチャネル状態値及び決定されたＭＣＳ番号に基づいて、送信アンテナ＃１，＃２の双方に共通に使用される送信電力が決定される。これによりＡＭＣ制御を行う際の制御チャネルの制御ビット数を節約することができる。
【０１１５】
図２７は送信電力、送信帯域幅及び変調方式等を決定する第７乃至第１０実施例の手法の比較例を示す。図１２の場合と同様に、図中、「低」とあるのは各列の最上位行に示される量（送信電力等）が低速制御で決定されることを意味し、チャネル状態情報の長周期的な時間平均値による制御で決定されることを意味する。「高」とあるのは各列の最上位行に示される量が高速制御で決定されることを意味し、チャネル状態情報の瞬時値を用いる制御で適応的に決定されることを意味する。「共通」とあるのはその量が送信アンテナ間で共通に設定されることを意味する。「相違」とあるのはその量が送信アンテナ間で別々に設定されることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施例による基地局の概略ブロック図を示す。
【図２】本発明の一実施例による移動局の概略ブロック図を示す。
【図３】本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャート（１）を示す。
【図４】ルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図５】送信帯域幅を決定する様子を示す説明図である。
【図６】チャネル状態とＭＣＳ番号との対応関係を示す図である。
【図７】ＭＣＳテーブルの具体例を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャート（２）を示す。
【図９】本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャート（３）を示す。
【図１０】本発明の一実施例による別の送信パラメータ決定方法のフローチャート（４）を示す。
【図１１】複数の移動局を考慮して送信帯域幅を決定する様子を示す図である。
【図１２】第１乃至第４実施例の比較例を示す図表である。
【図１３】シングルユーザＭＩＭＯ方式を示す図である。
【図１４】マルチユーザＭＩＭＯ方式を示す図である。
【図１５】シングルユーザＭＩＭＯ方式における周波数帯域を示す図である。
【図１６】マルチユーザＭＩＭＯ方式における周波数帯域を示す図である。
【図１７】本発明の一実施例による基地局の概略ブロック図を示す。
【図１８】本発明の一実施例による移動局の概略ブロック図を示す。
【図１９】本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャート（１）を示す。
【図２０】図１９に示されるフローチャートの変形例を示す図である。
【図２１】本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャート（２）を示す。
【図２２】図２１に示されるフローチャートの変形例を示す図である。
【図２３】本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャート（３）を示す。
【図２４】図２３に示されるフローチャートの変形例を示す図である。
【図２５】本発明の一実施例による送信パラメータ決定方法のフローチャート（４）を示す。
【図２６】図２５に示されるフローチャートの変形例を示す図である。
【図２７】第７乃至第１０実施例の比較例を示す図表である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  基地局
１１  無線部
１２  信号抽出部
１３  チャネル状態測定部
１４，１５  復調及び復号部
１６  送信パラメータ決定部
２０  移動局
２１  送信バッファ
２２，２３  変調及び符号化部
２４  多重部
２５  帯域制限フィルタ
２６  無線部
２７  電力増幅部
２８  下り制御チャネルの復調及び復号部
１７１  信号分離部
【図１】
0004772514.tif 000002
【図２】
0004772514.tif 000003
【図３】
0004772514.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004772514.tif 000006
【図６】
0004772514.tif 000007
【図７】
0004772514.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004772514.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004772514.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004772514.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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