(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝搬路状況を示す報告値を受信信号から分離する分離手段と、前記報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記報告値及びサービスクラスに基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段とを具備し、
前記送信先決定手段は、複数のサービスクラスのデータを多重してパケットを送信する場合、各データの変調方式を合わせるように制御することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
送信先決定手段は、各サービスクラスのデータの変調方式を最も多値数が低いものに合わせることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
送信先決定手段は、変調方式を最も多値数が低いものに合わせたサービスクラスの符号化率を伝送レートが維持されるように制御することを特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
送信先決定手段は、符号化率を制御しても伝送レートが維持できないデータに対して、最も多値数が低いデータと異なる物理チャネルを割り当てることを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
伝搬路状況を示す報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、複数のサービスクラスのデータを多重してパケットを送信する場合、各データの変調方式を最も多値数が低いものに合わせるように前記報告値及び前記サービスクラスに基づいて符号化率及び前記変調方式を決定することを特徴とするパケット伝送方法。
【請求項６】
変調方式を最も多値数が低いものに合わせたサービスクラスの符号化率を伝送レートが維持されるように制御することを特徴とする請求項５記載のパケット伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【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基地局装置及びパケット伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、高速なパケット伝送を行う下り高速パケット伝送方式（HSDPA等）が開発されている。この伝送方式では、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、データの変調方式あるいは誤り訂正符号化方式を適応的に決定する技術である。
【０００４】
基地局装置は、１フレームについてタイムスロット毎に各通信端末装置の回線品質を予測し、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及びスケジューリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化及び変調して送信先装置に送信する。
【０００５】
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信号を基地局装置に送信し、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。
【０００６】
基地局装置は、ＮＡＣＫ信号を受信した場合、スケジューリングにより割り当てたタイムスロットにおいて前回送信したパケットを再送する。ただし、再送回数が、システムで予め設定された最大の再送回数になった場合には、当該パケットを廃棄して新たなパケットを送信する。
【０００７】
ここで、従来のパケット伝送方法では、予測された回線品質に対する変調方式及び符号化率は、トランスポートチャネルのサービスクラスによって一意に決定している。
【０００８】
また、従来のパケット伝送方法では、トランスポートチャネル毎にデータ列をブロックに区切ってＣＲＣビットの付加及び誤り訂正符号化処理を行い、複数のブロックを繋いで物理チャネルのビット数に合わせ込むためにレートマッチングを行い、変調して物理チャネルへのマッピングを行っている。すなわち、各物理チャネルに割り当てることができる変調方式は１種類である。
【０００９】
従って、従来のパケット伝送方法では、変調方式が等しい複数のトランスポートチャネルのデータは、多重した後に１つの物理チャネルに割り当てることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパケット伝送方法では、変調方式が互いに異なるトランスポートチャネルのデータを１つの物理チャネルに割り当てることができず、有限なチャネルリソースを有効に活用することができない。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、回線品質に基づいて選定された各チャネルのデータの変調方式が異なる場合であっても、１つの物理チャネルに割り当てることができる基地局装置及びパケット伝送方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、伝搬路状況を示す報告値を受信信号から分離する分離手段と、前記報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記報告値及びサービスクラスに基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段とを具備し、前記送信先決定手段は、複数のサービスクラスのデータを多重してパケットを送信する場合、各データの変調方式を合わせるように制御する構成を採る。
【００１３】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、各サービスクラスのデータの変調方式を最も多値数が低いものに合わせる構成を採る。
【００１４】
これらの構成により、サービスクラスが互いに異なる複数のデータを多重して送信する場合において、所望品質を得ることができる変調方式がサービスクラス間で異なる場合、１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【００１５】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、変調方式を最も多値数が低いものに合わせたサービスクラスの符号化率を伝送レートが維持されるように制御する構成を採る。
【００１６】
この構成により、複数のサービスクラスのデータを１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができ、しかも、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、符号化率を制御しても伝送レートが維持できないデータに対して、最も多値数が低いデータと異なる物理チャネルを割り当てる構成を採る。
【００１８】
この構成により、各サービスクラスのデータの伝送レートを維持しながら、システム全体としては、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【００１９】
本発明のパケット伝送方法は、伝搬路状況を示す報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、複数のサービスクラスのデータを多重してパケットを送信する場合、各データの変調方式を最も多値数が低いものに合わせるように前記報告値及び前記サービスクラスに基づいて符号化率及び前記変調方式を決定する方法を採る。
【００２０】
この方法により、サービスクラスが互いに異なる複数のデータを多重して送信する場合において、所望品質を得ることができる変調方式がサービスクラス間で異なる場合、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いものに合わせることにより、１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【００２１】
本発明のパケット伝送方法は、変調方式を最も多値数が低いものに合わせたサービスクラスの符号化率を伝送レートが維持されるように制御する方法を採る。
【００２２】
この方法により、複数のサービスクラスのデータを１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができ、しかも、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、サービスクラスが互いに異なる複数のデータを多重して送信する場合において、所望品質を得ることができる変調方式がサービスクラス間で異なる場合、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いものに合わせるように制御することである。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。図１において、基地局装置は、アンテナ１０１と、共用器１０２と、受信ＲＦ部１０３と、復調部１０４と、誤り訂正復号化部１０５と、分離部１０６、ＡＲＱ制御部１０７とを備えている。さらに、基地局装置は、ユーザ判定部１５１と、サービス種別判定部１５２と、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme：変調方式と誤り訂正符号の組み合わせ）選択部１５３と、ＭＣＳ選択テーブル１５４と、送信キュー（queue）１５５と、多重部１５６と、誤り訂正符号化部１５７と、変調部１５８と、送信ＲＦ部１５９とを備えている。
【００２６】
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１５９から出力された信号をアンテナ１０１から無線送信する。
【００２７】
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。
【００２８】
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復調処理を行い、誤り訂正復号化部１０５に出力する。誤り訂正復号化部１０５は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調信号に対してビタビ復号等の誤り訂正用の復号処理を行い、分離部１０６に出力する。
【００２９】
分離部１０６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復号信号からＡＣＫ信号あるいはＮＡＣＫ信号を分離してＡＲＱ制御部１０７に出力する。また、分離部１０６は、復号信号から報告値を分離してＭＣＳ選択部１５３に出力する。なお、ＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できたことを示す信号である。一方、ＮＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できなかったことを示す信号である。また、通信端末装置において測定された報告値は、当該各通信端末装置と基地局装置との間の伝搬路状況を示す値であり、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio：搬送波対干渉波比）を示す。
【００３０】
ＡＲＱ制御部１０７は、ＡＣＫ信号を入力した場合には新しいデータを送信するように送信キュー１５５に指示する。一方、ＡＲＱ制御部１０７は、ＮＡＣＫ信号を入力した場合には前回送信したデータを再送するように送信キュー１５５に指示する。
【００３１】
ユーザ判定部１５１は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるユーザ情報に基づいて当該送信データがどのユーザ（通信端末装置）に対するものであるかを判定し、判定結果をＭＣＳ選択部１５３に出力する。
【００３２】
サービス種別判定部１５２は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるサービス情報からサービスクラスを判定し、判定結果を通信端末装置と対応づけてＭＣＳ選択部１５３に出力する。このとき、複数のサービスクラスが存在する場合には、全てのサービスクラスをＭＣＳ選択部１５３に出力する。なお、サービスクラスは、フレームフォーマットのＩＰヘッダの中に記載されている。例えば、ＩＰｖ４では「サービスの種別」のフィールド、ＩＰｖ６では「トラフィッククラス」のフィールドに記載されている。
【００３３】
ＭＣＳ選択部１５３は、各通信端末装置からの報告値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、ユーザ判定部１５１の判定結果を参照して送信先装置を示す情報を送信キュー１５５に出力する。例えば、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＭＣＳ選択部１５３は、ＣＩＲが最大の通信端末装置を送信先装置として決定する。
【００３４】
また、ＭＣＳ選択部１５３は、送信先装置の報告値に基づいて、ＭＣＳ選択テーブル１５４の中から適当な変調方式及び符号化率を選定する。このとき、送信先装置が複数のサービスクラスのデータを要求する場合、ＭＣＳ選択部１５３は、各サービスクラスのデータの変調方式を最も多値数が低い変調方式に合わせる。そして、ＭＣＳ選択部１５３は、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５６、誤り訂正符号化部１５７及び変調部１５８に出力する。
【００３５】
なお、ＭＣＳ選択テーブル１５４に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５３の符号化率及び変調方式の決定方法の詳細は後述する。
【００３６】
送信キュー１５５は、ＭＣＳ選択部１５３に指示された送信先装置に対するデータを選択する。その際、ＡＲＱ制御部１０７から新しいデータを送信する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５５は、記憶しているデータを削除して新たなデータを多重部１５６に出力するとともに記憶する。一方、ＡＲＱ制御部１０７からデータを再送する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５５は、記憶しているデータを多重部１５６に出力する。
【００３７】
多重部１５６は、送信キュー１５５から出力されたデータにＭＣＳ選択部１５３から出力された変調方式及び符号化率を示す情報を多重する。
【００３８】
誤り訂正符号化部１５７は、多重部１５６の出力信号に対して、トランスポートチャネル毎にデータ列をブロックに区切ってＣＲＣビットを付加し、ＭＣＳ選択部１５３で選定された符号化率の方式により誤り訂正符号化処理を行い、複数のブロックを繋いで物理チャネルのビット数に合わせ込むためにレートマッチングを行って変調部１５８に出力する。
【００３９】
変調部１５８は、ＭＣＳ選択部１５３で選定された変調方式により誤り訂正符号化部１５７の出力信号を変調して送信ＲＦ部１５９に出力する。
【００４０】
送信ＲＦ部１５９は、変調部１５８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。
【００４１】
次に、ＭＣＳ選択テーブル１５４に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５３の符号化率及び変調方式の決定方法について詳細に説明する。
【００４２】
図２は、ＭＣＳ選択テーブル１５４に記憶される内容の一例を示す図である。図２に示すように、ＭＣＳ選択テーブル１５４には、ＣＩＲに対する変調方式、符号化率、伝送レートの対応関係がサービスクラス毎に記憶されている。
【００４３】
なお、一般的に、ＣＩＲが高いほど伝送レートを高くすることができるという関係がある。
【００４４】
ＭＣＳ選択テーブル１５４に記憶された内容が図２である場合において、例えば、送信先装置からの報告値のＣＩＲが「７ｄＢ」であり、この送信先装置が複数のサービスクラスＡ及びＢのデータを要求するものであったとする。この場合、ＭＣＳ選択部１５３は、まず、サービスクラスＡについて「１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／３、４８００bps」を選定し、サービスクラスＢについて「ＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２、３６００bps」を選定する。ところが、サービスクラスＡとサービスクラスＢとで変調方式が異なるので、ＭＣＳ選択部１５３は、各サービスクラスのデータの変調方式を最も多値数が低いもの（ＱＰＳＫ）に合わせるために、サービスクラスＡを「ＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２、３６００bps」に変更する。
【００４５】
そして、ＭＣＳ選択部１５３は、最終的に選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５６、誤り訂正符号化部１５７及び変調部１５８に出力する。
【００４６】
このように、サービスクラスが互いに異なる複数のデータを多重して送信する場合において、所望品質を得ることができる変調方式がサービスクラス間で異なる場合、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いものに合わせることにより、１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、最も多値数が低い変調方式に合わせるために変調方式を変更したサービスクラスの伝送レートが低下する点に不満が残る。
【００４８】
本発明の実施の形態２では、最も多値数が低い変調方式に合わせるために変調方式を変更したサービスクラスの伝送レートの低下を防ぐ場合について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図３に示す基地局装置において、図１と共通する構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図３に示す基地局装置は、ＭＣＳ選択部３０１の作用が図１のＭＣＳ選択部１５３と異なり、ＭＣＳ選択テーブル３０２の記憶内容がＭＣＳ選択テーブル１５４と異なる。また、図３に示す基地局装置は、図１に多重部３０３、誤り訂正符号化部３０４、変調部３０５及び多重部３０６を追加した構成を採る。
【００５１】
以下、ＭＣＳ選択テーブル３０２に記憶される内容及びＭＣＳ選択部３０１の符号化率及び変調方式の決定方法について詳細に説明する。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブル３０２に記憶される内容の一例を示す図である。
【００５３】
図４に示すように、ＭＣＳ選択テーブル３０２には、ＣＩＲに対する変調方式、符号化率、伝送レートの対応関係がサービスクラス毎に記憶され、同一の伝送レートを得るために複数種類の変調方式、符号化率が存在する。
【００５４】
ＭＣＳ選択テーブル３０２に記憶された内容が図４である場合において、例えば、送信先装置からの報告値のＣＩＲが「７ｄＢ」であり、この送信先装置が複数のサービスクラスＡ及びＢのデータを要求するものであったとする。この場合、ＭＣＳ選択部３０１は、まず、サービスクラスＡについて「１６ＱＡＭ、Ｒ＝１／３、４８００bps」を選定し、サービスクラスＢについて「ＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２、３６００bps」を選定する。その後、ＭＣＳ選択部３０１は、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いもの（ＱＰＳＫ）に合わせ、かつ、伝送レートを維持するために、サービスクラスＡを「ＱＰＳＫ、Ｒ＝２／３、４８００bps」に変更する。
【００５５】
そして、ＭＣＳ選択部３０１は、最終的に選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５６、誤り訂正符号化部１５７及び変調部１５８に出力する。
【００５６】
このように、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いものにする際に、伝送レートを維持する符号化率を選定することにより、複数のサービスクラスのデータを１つの物理チャネルで送信することができ、有限なチャネルリソースを有効に活用することができ、しかも、伝送効率の低下を防ぐことができる。
【００５７】
次に、上記のＭＣＳ選択部３０１の符号化率及び変調方式の決定方法と異なる場合について詳細に説明する。
【００５８】
図５は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブル３０２に記憶される内容の一例を示す図であって、図４とは異なる場合を示す。ＭＣＳ選択テーブル３０２に記憶された内容が図５である場合において、例えば、送信先装置からの報告値のＣＩＲが「７ｄＢ」であり、この送信先装置が複数のサービスクラスＣ及びＢのデータを要求するものであったとする。この場合、ＭＣＳ選択部３０１は、まず、サービスクラスＣについて「１６ＱＡＭ、Ｒ＝７／１２、８４００bps」を選定し、サービスクラスＢについて「ＱＰＳＫ、Ｒ＝１／２、３６００bps」を選定する。その後、ＭＣＳ選択部３０１は、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いもの（ＱＰＳＫ）に合わせる。ところが、図５の場合、ＱＰＳＫでの最大の伝送レートは７２００bpsであるため、サービスクラスＣの変調方式をＱＰＳＫにすると伝送レートは低下してしまう。
【００５９】
この場合、ＭＣＳ選択部３０１は、サービスクラスＣについて最初の「１６ＱＡＭ、Ｒ＝７／１２、８４００bps」を選定し、トランスポートチャネルをそれぞれの物理チャネルに割り当てる。
【００６０】
そして、ＭＣＳ選択部３０１は、送信先装置を示す情報をサービスクラス毎に送信キュー１５５に出力し、最終的に選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５６、多重部３０３、誤り訂正符号化部１５７、誤り訂正符号化部３０４、変調部１５８及び変調部３０５に出力する。
【００６１】
送信キュー１５５は、ＭＣＳ選択部３０１に指示された送信先装置に対するデータを選択し、多重部１５６あるいは多重部３０３に出力する。例えば、図５の場合、送信キュー１５５は、サービスクラスＣのデータを多重部１５６に出力し、サービスクラスＢのデータを多重部３０３に出力する。
【００６２】
多重部１５６及び多重部３０３は、送信キュー１５５から出力されたデータにＭＣＳ選択部３０１から出力された変調方式及び符号化率を示す情報を多重する。
【００６３】
誤り訂正符号化部１５７及び誤り訂正符号化部３０４は、それぞれ多重部１５６あるいは多重部３０３の出力信号に対して、ＭＣＳ選択部３０１で選定された符号化率の方式により誤り訂正符号化処理を行い、変調部１５８あるいは変調部３０５に出力する。例えば、図５の場合、誤り訂正符号化部１５７は、サービスクラスＣのデータを符号化率７／１２で誤り訂正符号化処理を行い、誤り訂正符号化部３０４は、サービスクラスＢのデータを符号化率１／２で誤り訂正符号化処理を行う。
【００６４】
変調部１５８及び変調部３０５は、ＭＣＳ選択部３０１で選定された変調方式により誤り訂正符号化部１５７あるいは誤り訂正符号化部３０４の出力信号を変調し、多重部３０６に出力する。例えば、図５の場合、変調部１５８は、サービスクラスＣのデータを１６ＱＡＭ変調し、変調部３０５は、サービスクラスＡのデータをＱＰＳＫ変調する。
【００６５】
多重部３０６は、変調部１５８及び変調部３０５の出力信号を多重して送信ＲＦ部１５９に出力する。送信ＲＦ部１５９は、多重部３０６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。
【００６６】
このように、変調方式を最も多値数が低いものに合わせると伝送レートを維持できないサービスクラスのデータに対して、最も多値数が低いデータと異なる物理チャネルを割り当てることもできる。これは、特に伝送レートを維持したい場合に有効であり、システムの中でこのような場合は稀であると考えられることから、システム全体としては、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サービスクラスが互いに異なる複数のデータを多重して送信する場合において、所望品質を得ることができる変調方式がサービスクラス間で異なる場合、各サービスクラスの変調方式を最も多値数が低いものに合わせることにより、有限なチャネルリソースを有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る基地局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のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【図５】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【符号の説明】
１０６  分離部
１０７  ＡＲＱ制御部
１５１  ユーザ判定部
１５２  サービス種別判定部
１５３、３０１  ＭＣＳ選択部
１５４、３０２  ＭＣＳ選択テーブル
１５５  送信キュー
１５６、３０３、３０６  多重部
１５７、３０４  誤り訂正符号化部
１５８、３０５  変調部
【図１】
0004068881.tif 000002
【図２】
0004068881.tif 000003
【図３】
0004068881.tif 000004
【図４】
0004068881.tif 000005
【図５】
0004068881.tif 000006