(57)【要約】  受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータ(たとえばCQI)を送信する通信装置であり、受信環境を測定する受信環境測定部、通信装置におけるフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、該フェージング環境に基づいて受信環境に応じたパラメータを補正するパラメータ補正部、該パラメータを送信装置に送信する送信部を備えている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータを送信する通信装置において、
前記受信環境を測定する受信環境測定部、
通信装置におけるフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、
該フェージング環境に基づいて前記受信環境に応じた前記パラメータを補正するパラメータ補正部、
該パラメータを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記パラメータ補正部は、
前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値を補正する受信環境測定値補正部、
前記補正された受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信環境測定値補正部は、
前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値のオフセット値を発生するオフセット発生部、
該オフセット値と前記受信環境測定値を加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記パラメータ補正部は、
複数のフェージング環境のそれぞれに対応させて設けられ、前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する受信環境測定値・パラメータ変換テーブル、
前記測定されたフェージング環境に応じたテーブルを用いて前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する変換部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記パラメータ補正部は、
前記受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部、
フェージング速度に基づいて前記パラメータのオフセット値を発生するオフセット発生部、
該オフセット値を前記パラメータに加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項６】
受信環境に基づいて伝送レートを切り替える基地局に該受信環境に応じたCQIを送信する移動局において、
受信環境をCPICHシンボルの受信品質に基づいて測定する受信品質測定部、
移動局におけるフェージング環境をフェージング速度により測定するフェージング速度測定部、
該フェージング速度に基づいて前記受信品質に応じたCQIを補正するCQI補正部、
該補正されたCQIを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項７】
前記CQI補正部は、
前記フェージング速度に基づいて前記受信品質を補正する受信品質補正部、
前記補正された受信品質に応じた前記CQIを発生するCQI発生部、
を備えたことを特徴とする請求項６記載の移動局。
【請求項８】
前記CQI補正部は、
複数のフェージング速度のそれぞれに対応させて設けられ、前記受信品質を前記CQIに変換する受信品質・CQI変換テーブル、
前記測定されたフェージング速度に応じたテーブルを用いて前記受信品質を前記CQIに変換する変換部、
を備えたことを特徴とする請求項６記載の移動局。
【請求項９】
前記CQI補正部は、
前記受信品質に応じた前記CQIを発生するCQI発生部、
フェージング速度に基づいて前記CQIのオフセット値を発生するオフセット発生部、
該オフセット値を前記CQIに加算する加算部、
を備えたことを特徴とする請求項６記載の通信装置。
【請求項１０】
受信装置の受信環境に応じたパラメータを取得し、該パラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信装置において、
前記パラメータを受信装置より受信する受信部、
受信装置のフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、
該フェージング環境に基づいて前記パラメータを補正するパラメータ補正部、
該補正されたパラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
移動局の受信環境に応じたCQIを取得し、該CQIに基づいて伝送レートを切り替える基地局において、
前記CQIを移動局より受信する受信部、
移動局のフェージング速度を測定するフェージング速度測定部、
該フェージング速度に基づいて前記CQIを補正するCQI補正部、
該補正されたCQIに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに係り、特に、受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータ（例えばCQI）を送信する通信装置、送信装置及び移動局に関する。
【背景技術】
【０００２】
W-CDMA(UMTS)移動通信システムは回線を複数ユーザで共有する無線通信システムであり、図９に示すようにコアネットワーク１、無線基地局制御装置（RNC：Radio Network Controller）２、３、多重分離装置４、５、無線基地局（Node B）６1〜６5、移動局（UE：User equipment）７で構成される。
コアネットワーク１は、移動通信システム内においてルーティングを行うためのネットワークであり、例えば、ATM交換網、パケット交換網、ルーター網等によりコアネットワークを構成することができる。尚、コアネットワーク１は、他の公衆網（PSTN）等とも接続され、移動局７が固定電話機等との間で通信を行うことも可能としている。【０００３】
無線基地局制御装置（RNC）２、３は、無線基地局６1〜６5の上位装置として位置付けられ、これらの無線基地局６1〜６5の制御（使用する無線リソースの管理等）を行う機能を備えている。また、ハンドオーバ時において、１つの移動局７からの信号を配下の複数の無線基地局から受信し、品質が良い方のデータを選択してコアネットワーク１側へ送出するハンドオーバ制御機能も備えている。
多重分離装置４、５は、RNCと無線基地局との間に設けられ、RNC２、３から受信した各無線基地局宛ての信号を分離し、各無線基地局宛てに出力するとともに、各無線基地局からの信号を多重して各RNC側に引き渡す制御を行う。
無線基地局６1〜６3はRNC２、無線基地局６4、６5はRNC３により無線リソースを管理されつつ、移動局７との間の無線通信を行う。移動局７は、無線基地局６の無線エリア内に在圏することで、無線基地局６との間で無線回線を確立し、コアネットワーク１を介して他の通信装置との間で通信を行う。
コアネットワーク１とRNC ２、３との間のインタフェースをIuインタフェース、RNC ２、３間のインタフェースをIurインタフェース、RNC２、３と各無線基地局６との間のインタフェースをIubインタフェース、無線基地局６と移動局７との間のインタフェースをUuインタフェースと称し、２〜６の装置で形成されるネットワークを特に無線アクセスネットワーク（RAN）と称する。コアネットワーク１とRNC２、３との間の回線は、Iu，Iurインタフェースのために共用され、RNC２、３と多重分離装置４、５との間の回線は、複数の無線基地局用のIubインタフェースで共用されている。
以上が一般的な移動通信システムに関する説明であるが、更に、高速な下り方向のデータ伝送を可能とする技術としてHSDPA（High Speed Downlink Packet Access）方式が採用されることがある(非特許文献１，２参照)。ここで、HSDPAについて簡単に説明する。【０００４】
・HSDPA
HSDPAは、適応符号化変調方式（AMC：Adaptive Modulation and Coding）を採用しており、例えば、QPSK変調方式(QPSK modulation Scheme)と１６値QAM方式(16 QAM Scheme)とを無線基地局、移動局間の無線環境に応じて適応的に切りかえることを特徴としている。
また、HSDPAは、H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）方式を採用している。H-ARQでは、移動局が無線基地局からの受信データについて誤りを検出した場合、当該無線基地局に対して再送要求（NACK信号の送信）を行う。この再送要求を受信した無線基地局は、データの再送を行うので、移動局は、既に受信済みのデータと、再送された受信データとの双方を用いて誤り訂正復号化を行う。このようにH-ARQでは、誤りがあっても既に受
信したデータを有効に利用することで、誤り訂正復号の利得が高まり、結果的に再送回数が少なく抑えられることとなる。なお、ACK信号を移動局から受信した場合は、データ送信は成功であるから再送は不要であり、次のデータの送信を行うこととなる。
HSDPAに用いられる主な無線チャネルは、図１０に示すように(1) HS-SCCH（High Speed-Shared Control Channel）、(2) HS-PDSCH（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、(3) HS-DPCCH（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。
HS-SCCH、HS-PDSCHは、双方とも下り方向（即ち、無線基地局から移動局への方向であるダウンリンク）の共通チャネル（shared channel）であり、HS-SCCHは、HS-PDSCHにて送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。言い換えれば、HS-PDSCHを介してデータの送信が行われることを通知するチャネルである。各種パラメータとしては、例えば、どの移動局にデータを送信するかの宛先情報、伝送ビットレート情報、どの変調方式を用いてHS-PDSCHによりデータを送信するかを示す変調方式情報、拡散符号(spreading code)の割当て数（コード数）、送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報がある。
一方、HS-DPCCHは、上り方向（即ち、移動局から無線基地局への方向であるアップリンク）の個別の制御チャネル(dedicated control channel)であり、HS-PDSCHを介して受信したデータのエラーの有、無に応じてそれぞれ受信結果（ACK信号、NACK信号）を移動局が無線基地局に対して送信する場合に用いられる。即ち、HS-PDSCHを介して受信したデータの受信結果を送信するために用いられるチャネルである。尚、移動局がデータの受信に失敗した場合（受信データがCRCエラーである場合等）は、NACK信号が移動局から送信されるので、無線基地局は再送制御を実行することとなる。
その他、HS-DPCCHは、無線基地局から受信した信号の受信品質（例えばSIR）を測定した移動局が、その受信品質をCQI（Channel Quality Indicator）として無線基地局に送信するためにも用いられる。すなわち、CQIは、移動局が基地局に対して受信環境を報告するための情報であり、CQI＝１〜３０の値をとり、その受信環境下でブロックエラーレートＢＬＥＲが０．１を越えないCQIを基地局に報告する。
無線基地局は、受信したCQIにより、下り方向の無線環境の良否を判断し、良好であれば、より高速にデータを送信可能な変調方式に切りかえ、逆に良好でなければ、より低速にデータを送信する変調方式に切りかえる（即ち、適応変調を行う）。実際、基地局はCQI＝１〜３０に応じて伝送速度の異なるフォーマットを定義するCQIテーブルを保持しており、CQIに応じた前記パラメータ（伝送速度、変調方式、多重コード数等）を該CQIテーブルより求めてHS-SCCHで移動局に通知すると共に該パラメータに基づいてHS-PDSCHでデータを移動局へ送信する。【０００５】
・チャネル構造
図１１は、HSDPAシステムにおけるチャネルのタイミング説明図である。W-CDMAでは、符号分割多重方式を採用するため、各チャネルは符号により分離されている。CPICH（Common Pilot Channel）、SCH（Synchronization Channel）は、それぞれ下り方向の共通チャネルである。CPICHは、移動局においてチャネル推定、セルサーチ等に利用されるチャネルであり、いわゆるパイロット信号を送信するためのチャネルである。SCHは、厳密には、P-SCH（Primary SCH）、S-SCH（Secondary SCH）があり、各スロットの先頭の２５６チップでバースト状に送信されるチャネルである。このSCHは、３段階セルサーチを行う移動局によって受信され、スロット同期、フレーム同期を確立したり、基地局コード(スクランブルコード)を識別するために用いられる。SCHは１スロットの１／１０の長さであるが、図では広めに示している。残りの９／１０はP-CCPCH（Primary-common control physical channel）である。
次に、チャネルのタイミング関係について説明する。各チャネルは１５個のスロットにより１フレーム（１０ｍｓ）を構成しており、１フレームは２５６０チップ長相当の長さを有している。先に説明したように、CPICHは他のチャネルの基準として用いられるため、SCH及びHS-SCCHのフレーム先頭はCPICHのフレームの先頭と一致している。一方、HS-PDS
CHのフレームの先頭は、HS-SCCH等に対して２スロット遅延しているが、これは移動局がHS-SCCHを介して変調方式情報を受信してから、該変調方式に対応する復調方式でHS-PDSCHの復調を行うことを可能にするためである。また、HS-SCCH、HS-PDSCHは、３スロットで１サブフレームを構成している。
HS-DPCCHは上り方向のチャネルであり、その第１スロットは、HS-PDSCHの受信から約７．５スロット経過後に、HS-PDSCHの受信結果を示すACK／NACK信号を移動局から無線基地局に送信するために用いられる。また、第２、第３スロットは、適応変調制御のためのCQI情報を定期的に基地局にフィードバック送信するために用いられる。ここで、送信するCQI情報は、CQI送信の４スロット前から１スロット前までの期間に測定した受信環境（例えば、CPICHのSIR測定結果）に基づいて算出される。【０００６】
・移動局の構成
図１２は従来の移動局の要部構成図である。基地局から送信された無線信号はアンテナにより受信されて受信機1に入力する。受信機１は該無線信号をべースバンド信号にダウンコンバートした後、得られたべースバンド信号に直交復調、AD変換、逆拡散等の処理を施してHS-PDSCHのシンボル信号、CPICHのシンボル信号、受信タイミング信号(フレーム同期、スロット同期信号)等を出力する。HS-PDSCHチャネル推定フィルタ２は、現シンボルの直前ｎシンボル例えば１０シンボル及び現シンボルを含む次の１０シンボルを合せた総計２０シンボル分のCPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をチャネル推定値として順次シンボル周期で出力する。なお、CPICHの1スロットは１０シンボルであるから、上記１０シンボルは1スロットに相当する。【０００７】
図１３はHS-PDSCHチャネル推定フィルタ２の動作説明図であり、現スロットslot#nの第1シンボルのチャネル推定値は、前スロットslot#n-1の第1〜第１０シンボルと現スロットslot#nの第1〜第１０シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値である。また、現スロットslot#nの第２シンボルのチャネル推定値は、前スロットslot#n-1の第２〜第１０シンボルと現スロットslot#nの第1〜第１０シンボルと次のスロットslot#n+1の第1シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値であり、同様に現スロットslot#nの第１０シンボルのチャネル推定値は、前スロットslot#n-1の第１０シンボルと現スロットslot#nの第1〜第１０シンボルと次のスロットslot#n+1の第1〜第９シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値である。以上のように両側複数個のチャネル推定値の平均値を計算して中央の着目シンボルのチャネル推定値とするため高精度のチャネル推定が可能になる。【０００８】
図１２に戻って、HS-PDSCHシンボルバッファ３はHS-PDSCHのシンボルを1スロット期間保持してHS-PDSCHチャネル補償処理部４に入力する。すなわち、チャネル推定値が求まるまでの1スロット期間、HS-PDSCHのシンボルを遅延してHS-PDSCHチャネル補償処理部４に入力する。HS-PDSCHチャネル補償処理部４は、図１３の下方で示すようにチャネル推定値を用いてHS-PDSCHシンボル信号にチャネル補償処理を施して出力する。復調処理部５はチャネル補償されたシンボル信号を用いてHS-PDSCHシンボルを復調し、復号処理部６は復調信号に対して誤り訂正復号処理を行ない、CRC演算部７は1ブロック毎に復号結果に誤りが存在するかCRC演算を行ない、誤りが検出されなければ復号データを出力すると共にACKを発生し、誤りが検出されればNACKを発生してHS-DPCCH生成部１３に入力する。【０００９】
SIR算出用のCPICHチャネル推定フィルタ８は、現シンボルを含む直前２０シンボル分のCPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をチャネル推定値として順次シンボル周期で出力する。図１４はCPICHチャネル推定フィルタ８の動作説明図であり、現スロットslot#nの第1シンボルのチャネル推定値は、前々スロットslot#n-2の第２〜第１０シンボルと前スロット#n-1の第1〜第１０シンボルと現スロットslot#nの第1シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値である。また、現スロットslot#nの第２シンボ
ルのチャネル推定値は、前々スロットslot#n-2の第３〜第１０シンボルと前スロット#n-1の第1〜第１０シンボルと現スロットslot#nの第1〜第2シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値であり、同様に現スロットslot#nの第１０シンボルのチャネル推定値は、前スロット#n-1の第1〜第１０シンボルと現スロットslot#nの第1〜第１０シンボルを合せた総計２０シンボルのCPICHシンボル信号の平均値である。SIR算出用のCPICHチャネル推定フィルタ８が、HS-PDSCHチャネル推定フィルタ２のように現シンボルの直前１０シンボルと現シンボルを含む次の１０シンボルを合せた総計２０シンボル分のCPICHシンボル信号を用いてチャネル推定値を計算できない理由は後述する。【００１０】
図１２に戻って、SIR算出用CPICH補償処理部９は、図１４の下方で示すようにSIR算出用CPICHのチャネル推定値を用いてCPICHシンボル信号にチャネル補償処理を施し、復調処理部１０はチャネル補償されたシンボル信号を用いてCPICHシンボルを復調し、CPICH-SIR算出処理部１１は復調されたCPICHシンボルを用いて周知のSIR算出処理を行なって移動局の受信環境であるCPICH-SIRを出力する。
CPICH-SIR・CQI報告値変換部１２は、図１５に示すようにCPICH-SIRとCQIとの対応テーブルを備えているから、入力されたCPICH-SIRに応じたCQI報告値を該テーブルより求めてHS-DPCCH生成部１３に入力する。
以上と並行して下り受信タイミング監視部１４は受信タイミング信号 (フレーム同期、スロット同期信号)に基づいて下りのタイミングを監視し、上り送信タイミング管理部１５は送信タイミング信号をHS-DPCCH生成部１３に入力する。HS-DPCCH生成部１３は、図１１で説明したようにサブフレーム毎に４〜１スロット前のCPICH-SIRに応じたCQI報告値を含み、かつ、ACK/NACK信号を適宜有するHS-DPCCHを作成し、符号化処理部１４で符号化して変調処理部１５に入力する。変調処理部１５は拡散処理、DA変換、直交変調処理し、送信機１６はべースバンド信号をRF信号に周波数変換してアンテナより基地局に向けて送信する。基地局は図示しないがHS-DPCCHを復調し、CQI報告値に基づいてCQIテーブルよりトランスポートブロックサイズ、多重コード数、変調方法を決定し、これらに従ってHS-PDSCHでデータを送信するとともに、ACK/NACKに基づいて再送制御を行なう。【００１１】
前述のように、HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ２は、HS-PDSCHシンボルを1スロット遅延させることにより、現シンボルの直前１０シンボル及び現シンボルを含む次の１０シンボルを合せた総計２０シンボル分のCPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値を現シンボルのチャネル推定値とすることができ、高精度のチャネル推定ができる。一方、SIR算出用CPICHのチャネル推定フィルタ８は、HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ２のように現シンボルを含む次の１０シンボルを用いてチャネル推定値を計算できない。なぜならば、現スロットより４〜1スロット前の3スロット分のCPICHシンボルを用いて測定したSIRよりCQI報告値を求めて現スロットで送信しなければならず、チャネル推定のためにSIR算出用CPICHシンボルを遅延させることができないからである。
以上から、SIR算出用のCPICHチャネル推定値はHS-PDSCHチャネル推定値に比べ精度の点で落ちる。特に、高速フェージング等でチャネル推定結果が短時間で変動し、過去のチャネル推定値と現在のチャネル推定値が異なる環境において顕著になる。すなわち、高速フェージング環境において、SIR算出用のCPICHチャネル推定値はHS-PDSCHチャネル推定値に比べ精度の点で相当低下し、SIR算出用のCPICHシンボルの受信品質はHS-PDSCHシンボルの受信品質より相当劣化する。【００１２】
図１６は固定フォーマット受信時においてフェージング速度に対するHS-PDSCHのブロックエラーレートBLER特性を定量的に示したグラフであり、図１７はフェージング速度に対するCPICH#SIR 特性を定量的に示したグラフであり、図１８は従来技術を用いてCPICH#SIR からCQI 報告値に変換した場合におけるフェージング速度に対するCQI 報告値を示すグラフである。固定フォーマット受信とはブロックサイズ、変調方式、マルチコード数を固定して送信した時の受信を意味する。
図１６と図１７より明らかなように、フェージング速度が高速になるとHS-PDSCH の受信品質と比較してSIR算出用のCPICH の受信品質が劣化することがわかる。そのため図１８に示すように高速フェージング時にCQI 報告値が本来のCQI報告値に比べて低く報告されてしまう。その結果、高伝送レートで誤り訂正能力の低いフォーマットでも高品質にデータを送受信可能な環境下でも、基地局は移動局に対して伝送レートが低く誤り訂正能力の高いフォーマットでHS-PDSCHによりデータ送信する。このため、HS-PDSCH のブロックエラーレートBLERが既定値０．１より相当小さくなり、すなわち、過剰品質となり、通信システムのスループット特性が劣化する。【００１３】
以上から本発明の目的は、フェージング環境下であってもHS-PDSCH の受信品質に応じた伝送レートでデータを送信できるようにすることである。
本発明の目的は、フェージング環境下に適応したCQIを決定して報告することである。
本発明の別の目的は、フェージング速度に基づいてCQIを補正し、該補正CQIに基づいてHS-PDSCH のデータ伝送方式(伝送レート)を決定することである。
【非特許文献１】3G TS 25.212（3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network ; Multiplexing and channel coding (FDD))
【非特許文献２】3G TS 25.214（3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network ; Physical layer procedures (FDD))
【発明の開示】
【００１４】
本発明は、受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータを送信する通信装置であり、前記受信環境を測定する受信環境測定部、通信装置におけるフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、該フェージング環境に基づいて前記受信環境に応じた前記パラメータを補正するパラメータ補正部、該パラメータを送信装置に送信する送信部を備えている。
上記通信装置において、前記パラメータ補正部は、前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値を補正する受信環境測定値補正部、前記補正された受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部で構成される。
また上記通信装置において、前記パラメータ補正部は、前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する変換テーブルであって、複数のフェージング環境のそれぞれに対応させて設けられた受信環境測定値・パラメータ変換テーブル、前記測定されたフェージング環境に応じたテーブルを用いて前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する変換部で構成される。
本発明は、受信環境に基づいて伝送レートを切り替える基地局に該受信環境に応じたCQIを送信する移動局であり、受信環境をCPICHシンボルの受信品質に基づいて測定する受信品質測定部、移動局におけるフェージング環境をフェージング速度により測定するフェージング速度測定部、該フェージング速度に基づいて前記受信品質に応じたCQIを補正するCQI補正部、該補正されたCQIを送信装置に送信する送信部を備えている。
本発明は、受信装置の受信環境に応じたパラメータを取得し、該パラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信装置であり、前記パラメータを受信装置より受信する受信部、受信装置のフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、該フェージング環境に基づいて前記パラメータを補正するパラメータ補正部、該補正されたパラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部を備えている。
本発明によれば、フェージング環境下に適応したCQIを決定できるため、フェージング環境下であってもHS-PDSCH の受信品質に応じた伝送レートでデータを送信することができ、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第1実施例の移動局の構成図である。
【図２】図２はSIRオフセット値・フェージング速度対応テーブルの一例である。
【図３】基地局の要部構成図である。
【図４】第２実施例の移動局の構成図である。
【図５】CPICH-SIRをCQIに変換するCQI・CPICH-SIR変換テーブル説明図である。
【図６】第３実施例の移動局の構成図である。
【図７】CQIオフセット値・フェージング速度対応テーブルの一例である。
【図８】第４実施例の基地局の構成図である。
【図９】W-CDMA移動通信システムにおける構成例である。
【図１０】HSDPAに用いられる主な無線チャネル説明図である。
【図１１】HSDPAシステムにおけるチャネルのタイミング説明図である。
【図１２】従来の移動局の要部構成図である。
【図１３】HS-PDSCHのチャネル推定説明図である。
【図１４】SIR算出用CPICHのチャネル推定説明図である。
【図１５】CPICH-SIR・CQI報告値変換テーブルである。
【図１６】固定フォーマット受信時においてフェージング速度に対するHS-PDSCHのブロックエラーレートBLER特性を定量的に示したグラフである。
【図１７】フェージング速度に対するCPICH#SIR 特性を定量的に示したグラフである。
【図１８】従来技術を用いてCPICH#SIR からCQI 報告値に変換した場合におけるフェージング速度に対するCQI 報告値を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（Ａ）第１実施例
図１は第1実施例の移動局の構成図である。
基地局から送信された無線信号はアンテナにより受信されて受信機５１に入力する。受信機５１は該無線信号をべースバンド信号にダウンコンバートした後、得られたべースバンド信号に直交復調、AD変換、逆拡散等の処理を施してHS-PDSCHのシンボル信号、CPICHのシンボル信号、受信タイミング信号(フレーム同期、スロット同期信号)等を出力する。HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ５２は、現シンボルの直前ｎシンボル例えば１０シンボル及び現シンボルを含む次の１０シンボルを合せた総計２０シンボル分のCPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をチャネル推定値として順次シンボル周期で出力する(図１３参照)。
HS-PDSCHシンボルバッファ５３はHS-PDSCHのシンボルを1スロット期間（１０シンボル
期間）保持してHS-PDSCHチャネル補償処理部５４に入力する。すなわち、チャネル推定値が求まるまでの1スロット期間、HS-PDSCHのシンボルを遅延してHS-PDSCHのチャネル補償処理部５４に入力する。HS-PDSCHのチャネル補償処理部５４は、HS-PDSCHのチャネル推定フィルタ５２で計算したチャネル推定値を用いてHS-PDSCHシンボル信号にチャネル補償処理を施して出力する。復調処理部５５はチャネル補償されたシンボル信号を用いてHS-PDSCHシンボルを復調し、復号処理部５６は復調信号に対して誤り訂正復号処理を行ない、CRC演算部５７は1トランスポートブロック毎に復号結果に誤りが存在するかCRC演算を行ない、誤りが検出されなければ復号データを出力すると共にACKを発生し、誤りが検出されればNACKを発生してHS-DPCCH生成部５８に入力するする。【００１７】
SIR算出用CPICHのチャネル推定フィルタ５９は、現シンボルを含む直前２０シンボル分のCPICHシンボル信号の平均値を計算し、該平均値をSIR算出用のチャネル推定値として順次シンボル周期で出力する(図１４参照)。SIR算出用CPICHのチャネル補償処理部６０は、SIR算出用CPICHのチャネル推定値を用いてCPICHシンボル信号にチャネル補償処理を施し、復調処理部６１はチャネル補償されたシンボル信号を用いてCPICHシンボルを復調し、CPICH-SIR算出処理部６２は復調されたCPICHシンボルを用いて周知のSIR算出処理を行なってCPICHの受信品質であるSIR （CPICH-SIR）を計算して出力する。
フェージング速度測定部６３は周知の方法で移動局のフェージング環境を測定する。例えば、単位時間（１シンボル周期）当りのCPICH信号の位相変動率を測定し、該位相変動率に基づいて移動局におけるフェージング速度FVをフェージング環境として測定する。また、GPS(Global Positioning System)を有している場合には、単位時間当たりの移動距離よりフェージング速度FVを測定する。SIRオフセット値・フェージング速度対応テーブル６４には予めフェージング速度FVとSIRオフセット値の対応関係が記憶されている。図２はSIRオフセット値・フェージング速度対応テーブルの一例であり、フェージング速度FVが０の時のSIRと所定フェージング速度におけるSIRの差を測定し、該差を該所定フェージング速度におけるSIRオフセットとして作成したものである(図１７参照)。【００１８】
フェージング速度・SIRオフセット変換部６５は、測定したフェージング速度FVに応じたSIRオフセット値ΔCPICH-SIRをSIRオフセット値・フェージング速度対応テーブル６４より求めて出力する。CPICH-SIR補正制御部６６はCPICH-SIR算出処理部６２から出力するCPICH-SIRを次式
CPICH-SIR＝CPICH-SIR＋ΔCPICH-SIR
により補正して出力する。この補正されたCPICH-SIRは、フェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルのSIRとみなすことができる。
CPICH-SIR・CQI報告値変換部６７は変換テーブル(図１５参照)を用いて補正されたCPICH-SIRに応じたCQI報告値を求めてHS-DPCCH生成部５８に入力する。
以上と並行して下り受信タイミング監視部６８は受信タイミング信号 (フレーム同期、スロット同期信号)に基づいて下りのタイミングを監視し、上り送信タイミング管理部６９は送信タイミング信号をHS-DPCCH生成部５８に入力する。HS-DPCCH生成部５８は、図１１で説明したようにサブフレーム毎に４〜１スロット前のCPICH-SIRに応じたCQI報告値を含み、かつ、ACK/NACK信号を適宜有するHS-DPCCHを作成し、符号化処理部７０で符号化して変調処理部７１に入力する。変調処理部７１は拡散処理、DA変換、直交変調処理し、送信機７２はべースバンド信号をRF信号に周波数変換してアンテナより基地局に向けて送信する。【００１９】
図３は基地局の要部構成図である。受信部３１は移動局から送信された無線信号を受信してべースバンド信号にダウンコンバートした後、該べースバンド信号に直交復調、AD変換、逆拡散等の処理を施してHS-DPCCHのシンボル信号、その他のチャネルのシンボル信号を出力する。HS-DPCCH 復調/復号部３２はHS-DPCCHのシンボル信号を復調、復号してCQI報告値、ACK/NACK信号をスケジューリング処理部３３に入力する。スケジューリング処理部３３はACK/NACKに基づいて再送制御を行なうと共に、CQI報告値に基づいて伝送レートを決
定して送信データ制御部３４、送信部３５に設定する。すなわち、スケジューリング処理部３３は、CQI報告値に応じたトランスポートブロックサイズ(ビット数)TBS、マルチコード数、変調タイプを内蔵のCQIマッピングテーブルCQIMTBLより求めて送信データ制御部３４、送信部３５に設定する。送信データ制御部３４は、TBSおよびマルチコード数等に基づいてHS-PDSCHのデータを作成して送信部３５に入力し、送信部３５は入力データに拡散処理、DA変換処理すると共にスケジューリング処理部３３から指示された変調方式で変調し、周波数アップコンバートしてアンテナより送信する。なお、送信データ制御部３４、送信部３５はHS-PDSCHに先立ってHS-SCCH制御データを作成して送信する。
以上の第1実施例によれば、CPICH-SIR補正制御部６６(図１)はフェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルのSIRを正確に出力できるため、移動局はフェージング環境に影響されることなくHS-PDSCHの受信環境に応じた適切なCQIを基地局に報告することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向上することができる。【００２０】
(Ｂ) 第２実施例
図４は第２実施例の移動局の構成図であり、図１の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1)SIRオフセット値・フェージング速度対応テーブル６４、フェージング速度・SIRオフセット変換部６５およびCPICH-SIR補正制御部６６を削除した点、(2)複数のフェージング速度のそれぞれに対応させてCPICH-SIRをCQIに変換するCQI・CPICH-SIR変換テーブル８１を備えている点、(3) CPICH-SIR・CQI報告値変換部８２が測定されたフェージング速度ＦVに応じたテーブルを用いてCPICH-SIRをCQI報告値に変換して出力する点である。
予め複数のフェージング速度のそれぞれに対応させて図５のＡ，Ｂ，Ｃに示すように、CPICH-SIRをCQIに変換するCQI・CPICH-SIR変換テーブル８１を用意する。すなわち、フェージング速度が０の時の所定CPICH-SIRにおけるCQI報告値（CQI0）を求め、ついで、フェージング速度を所定速度(たとえば６０km/h) にした時のCPICH-SIR（SIR60）を測定し、前記求めたCQI報告値（CQI0）を該測定したCPICH-SIR（SIR60）のCQI報告値とする。CPICH-SIRを0(dB)~30(dB)の範囲で変化させて同様の処理を行なえばフェージング速度を６０km/h にした時のCQI・CPICH-SIR変換テーブルが得られる。同様に他のフェージング速度におけるCQI・CPICH-SIR変換テーブルが得られる。図５では３つのCQI・CPICH-SIR変換テーブルを用意する場合であるが、所定速度毎に、たとえば、フェージング速度１０Ｋｍ／ｈ毎に設けることもできる。
CPICH-SIR・CQI報告値変換部８２は、フェージング速度測定部６３により測定されたフェージング速度ＦVに応じたテーブルを用いてCPICH-SIRをCQI報告値に変換して出力する。例えば、CPICH-SIR・CQI報告値変換部６７は、フェージング速度ＦVが６０Ｋｍ／ｈであれば、該フェージング速度に応じたCQI・CPICH-SIR変換テーブルを用いてCQI報告値を求めてHS-DPCCH生成部５８に入力して基地局に送信する。測定されたフェージング速度ＦVに応じたテーブルが存在しない場合には補間によりCQI報告値を求めるか、あるいは、測定されたフェージング速度ＦVに近いテーブルを用いてCQI報告値を求める。
第２実施例によれば、複数のフェージング環境のそれぞれに対応させてCPICH-SIRをCQI報告値に変換するテーブルを設けたから、フェージング環境下であってもHS-PDSCHの受信環境に応じた適切なCQIを基地局に報告することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向上することができる。【００２１】
(Ｃ) 第３実施例
図６は第３実施例の移動局の構成図であり、図１の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1)SIRオフセット値・フェージング速度対応テーブル６４、フェージング速度・SIRオフセット変換部６５およびCPICH-SIR補正制御部６６を削除した点、(2) CQIオフセット値・フェージング速度対応テーブル９１を設け、予めフェージング速度FVとCQIオフセット値の対応関係を記憶している点、 (3) フェージング速度・CQIオフ
セット変換部９２が測定したフェージング速度FVに応じたCQIオフセット値ΔCQIをCQIオフセット値・フェージング速度対応テーブル９１より求めて出力する点、(4)CQI 補正部９３が CPICH-SIR・CQI報告値変換部６７から出力するCQIを次式
CQI＝CQI＋ΔCQI
により補正して出力する点である。図７はCQIオフセット値・フェージング速度対応テーブルの一例であり、フェージング速度FVが０の時のCQIと所定フェージング速度におけるCQIを求め、その差を該所定フェージング速度におけるCQIオフセットとして作成したものである(図１８参照)。
第3実施例における補正されたCQI報告値は、フェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルの実際のSIRに応じた正しいCQI報告値とみなすことができる。
以上の第３実施例によれば、CQI補正部９３はフェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルのSIRに応じたCQI報告値を出力できる。このため、移動局はフェージング環境に影響されることなくHS-PDSCHの受信環境に応じた適切なCQIを基地局に報告することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向上することができる。【００２２】
(Ｄ) 第４実施例
図８は第４実施例の基地局の構成図であり、図３の第１実施例の基地局と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1)個別物理チャネルDPCHに含まれるパイロット信号よりフェージング速度を測定するフェージング速度測定部４１を設けている点、(2) CQIオフセット値・フェージング速度対応テーブル４２を設け、予めフェージング速度FVとCQIオフセット値の対応関係(図７)を記憶している点、 (3) CQI補正部４３がフェージング速度FVに応じたCQIオフセット値ΔCQIをCQIオフセット値・フェージング速度対応テーブル４２より求め、HS-DPCCH復調部３２から出力するCQIに次式
CQI＝CQI＋ΔCQI
により加算して補正して出力する点である。
第４実施例における補正されたCQI報告値は、フェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルの実際のSIRに応じた正しいCQI報告値とみなすことができる。
以上の第４実施例によれば、CQI補正部４３はフェージング環境下であってもHS-PDSCHシンボルのSIRに応じたCQI報告値を出力できる。このため、移動局のフェージング環境に影響されることなくHS-PDSCHの受信環境に応じた適切なCQIを用いて伝送レートを決定することができる。この結果、従来のように品質過剰になることはなく通信システムのスループットを向上することができる。
第４実施例は、移動局における第３実施例と同様のCQI補正制御を基地局で行う場合であるが、同様に移動局における第１、第２実施例と同様のCQI補正制御を基地局で行うようにすることもできる。
以上の実施例ではCPICHのシンボルの受信品質を移動局の受信環境として測定したが別の手段により受信環境を測定することも可能である。
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月27日(2007.4.27)
【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】
受信環境に基づいて伝送レートを切り替える送信装置に該受信環境に応じたパラメータを送信する通信装置において、
前記受信環境を測定する受信環境測定部、
通信装置におけるフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、
該フェージング環境に基づいて前記受信環境に応じた前記パラメータを補正するパラメータ補正部、
該パラメータを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記パラメータ補正部は、
前記フェージング環境に基づいて前記受信環境測定値を補正する受信環境測定値補正部、
前記補正された受信環境測定値に応じた前記パラメータを発生するパラメータ発生部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記パラメータ補正部は、
複数のフェージング環境のそれぞれに対応させて設けられ、前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する受信環境測定値・パラメータ変換テーブル、
前記測定されたフェージング環境に応じたテーブルを用いて前記受信環境測定値を前記パラメータに変換する変換部、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
受信環境に基づいて伝送レートを切り替える基地局に該受信環境に応じたCQIを送信する移動局において、
受信環境をCPICHシンボルの受信品質に基づいて測定する受信品質測定部、
移動局におけるフェージング環境をフェージング速度により測定するフェージング速度測定部、
該フェージング速度に基づいて前記受信品質に応じたCQIを補正するCQI補正部、
該補正されたCQIを送信装置に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項５】
受信装置の受信環境に応じたパラメータを取得し、該パラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信装置において、
前記パラメータを受信装置より受信する受信部、
受信装置のフェージング環境を測定するフェージング環境測定部、
該フェージング環境に基づいて前記パラメータを補正するパラメータ補正部、
該補正されたパラメータに基づいて伝送レートを切り替える送信制御部、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【国際調査報告】
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2006095398.tif 000021
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