WO2006030491A1

WO2006030491A1 - 基地局装置ならびに通信システムのシグナリング方法およびチャネル選択方法

Info

Publication number: WO2006030491A1
Application number: PCT/JP2004/013369
Authority: WO
Inventors: Noriyuki Fukui; Hideji Wakabayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2007-03-14

Abstract

　通信システムにおけるシグナリング手段（方法）において、伝送速度のＵＰ／ＤＯＷＮとＡＣＫ／ＮＡＣＫとの両者を、これらのデータのシグナリングに用意された所定のビット数で効率的に通知すること。　端末装置から送信された送信データを受信して受信成功／失敗をそれぞれ示す再送制御用返信コマンド（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を生成するコマンド生成部と、コマンド生成部が生成した信号に基づいて端末装置に返信する変調信号を生成する変調部とを備えた基地局装置において、コマンド生成部は再送制御用返信コマンドに端末装置に許容する伝送速度の上昇／下降／維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド（ＵＰ／ＤＯＷＮ／ＫＥＥＰ）を重畳させたコマンドを生成する。

Description

明細書

基地局装置ならびに通信システムのシグナリング方法およびチャネル選択方法

技術分野

[0001] 本発明は、通信システムにおけるシグナリング方法に関するものであり、特に、データ伝送速度の上昇 (アップ) Z下降 (ダウン)を指示する機能を有するとともに、送信データを正しく受信をした力否力を通信相手先に通知する機能を有する基地局装置ならびに基地局装置を含む通信システムに適用されるシグナリング方法およびチヤネル選択方法に関するものである。

背景技術

[0002] 以下、従来技術にかかる通信方法につ!、て説明する。現在、高速ワイヤレスネットワークを通じてマルチメディアを配信'再生するための国際標準として、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)と呼ばれる国際標準の規格化作業が推進されている。

[0003] 例えば、上り回線 (端末→基地局)での平均伝送速度高速化、基地局のサービス提供可能範囲（カバレッジ）の拡大を目的として、「FDD (Frequency Division D UPlex) Enhanced Uplink」と呼ばれる技術の規格化が検討されている。この技術は、「3GPP TR25. 896 V6. 0. 0」の「Node B Controlled Rate Sched uling (7. 1. 1. 3節、 7. 1. 1. 5節）」に記述されており、以下、この技術について説明する。

[0004] 上記「Node B Controlled Rate Scheduling と呼ばれる技術は、端末の使用可能な最高データ伝送速度を示す「UE (User Equipment) pointerjを基地局が上下させるものである。端末には、 TFC (Transport Format Combination)と呼ばれるテーブルが準備され、端末は、この「UE pointer」で設定されている伝送速度までの伝送が可能となる。

[0005] これに対し、端末側でさらに高い伝送速度を要求する場合には、端末は、基地局に対してシグナリング（リクエスト）を行う（「7. 1. 1. 5節の RR」参照)。基地局は、そのリクエストを許可して UPを指示するか（「7. 1. 1. 5節の RG」参照）、もしくは許可せずに何も指示しないか、あるいは、他の端末の伝送を優先させるために、逆に DOW Nを指示する。なお、この UPZDOWNの指示は、端末が「UE pointer」アップを要求してきたときに限定されるものではない。例えば、対象基地局における複数他端末からのトータルの受信信号レベルの増減によって、当該基地局が一方的に UPZ DOWNを端末に指示する場合もある。

[0006] つぎに、 3GPPで検討されている再送制御技術について説明する（「TR25. 896 V6. 0. 0 7. 2. 3節」参照）。 3GPPでは、特に、 MACレイヤでの再送制御（ARQ： Automatic Repeat reQuest)が検討されている。この技術も上記「FDD Enha need UPlink」を実現する技術の一つである。この再送制御技術 (ARQ)によれば、基地局側では、端末から送信された送信データを自身が正しく受信できた場合には ACK信号を端末に返し、正しく受信できなカゝつた場合には NACK信号を端末に返すような制御が行われる。一方、 NACKを受信した端末側では、送信データの再送制御が行われる。

[0007] 非特許文献 1 : 3GPP TR25. 896 V6.0.0, 7.1.1.3節， 7.1.1.3節， 7.2.3節発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] ところで、 3GPPでは CDMA技術が採用されている。したがって、送信データには直交符号を用いた変調がかけられ、受信局は、送信局が使用した同一直交符号に基づいて他の送信局から送信された送信データに干渉されることなく所望のデータを復調することができる。し力しながら、同一無線区間で同時に使用できる直交符号数には限界があった。

[0009] これまでのところ、 3GPPでは、データ伝送速度の UPZDOWNと ACKZNACK のシグナリング方法とはそれぞれ独立して検討されてきており、これらの両者が上述のような独自の送信タイミングを有して、ると!/、う特性を考慮すると、 3GPPにお、て、 UPZDOWN指示と ACKZNACK返送用として、それぞれに新し!/、無線チャネルが割当てられる可能性がある。

[0010] 新しい無線チャネルが割当てられるということは、この無線チャネルに新たな符号が割当てられる可能性があるということにつながる。この場合、すでに既存規格で規定されて、る無線チャネルに使用する符号にカ卩えて、伝送速度の UPZDOWN指示を搭載するチャネルや ACKZNACKを搭載するチャネルに新たな符号が使用されることになり、結果として符号数の限界力同一無線区間に収容される端末数がさらに制限されるといった問題点が生ずる。

[0011] また、受信する端末側から見た場合、既存チャネルに加えて新たなチャネルを同時にモニタする必要性があり、装置規模の増大や、受信処理量の増大といった問題点かあつた。

[0012] また、 MACレイヤでの再送制御を迅速に行うことができなければ、データ伝送時間の短縮ィヒが困難であり、スループットの向上も期待できない。一方、通常、端末がデータを送るタイミングは任意であり、端末がデータを送ってきたタイミングに同期して A CKZNACKの返送タイミングが決定される。したがって、再送制御でスループット向上を狙うならば、 ACKZNACKを、つでも返送できる仕組みが維持されなければならない。

[0013] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送速度の UPZDOWNと ACK ZNACKとの両者を、これらのデータのシグナリングに用意された所定のビット数で効率的に通知することができる基地局装置およびシグナリング方法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

[0014] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる基地局装置は、端末装置から送信された送信データを受信して受信成功 Z失敗をそれぞれ示す再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)を生成するコマンド生成部と、該コマンド生成部が生成した信号に基づいて該端末装置に返信する変調信号を生成する変調部と、を備えた基地局装置において、前記コマンド生成部は、前記再送制御用返信コマンドに前記端末装置に許容する伝送速度の上昇 Z下降 Z維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド (UP/DOWN/KEEP)を重畳させたコマンドを生成することを特徴とする。

[0015] なお、上記問題を解決するための事項として、伝送速度の UPZDOWNZKEEP のシグナリングを行うチャネルは、チャネル割当として明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一、あるいは、そのチャネル割当チャネルと一対一に対応するチャネルとする。

[0016] また、 ACKZNACKのシグナリングを行うチャネルは、チャネル割当として明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一、あるいは、そのチャネル割当チャネルと一対一に対応するチャネルとする。

[0017] 本発明によれば、伝送速度の UPZDOWN (これらに加えてさらに伝送速度の「κ ΕΕΡ」を付加）と ACKZNACKを同一チャネルに搭載し、これらのデータのシグナリングに用意されたビット数で効率的に UPZDOWNZKEEPおよび ACKZNACK の両者を同時に基地局から端末に通知する仕組み (手段および方法)を提供する。発明の効果

[0018] 本発明にかかる基地局装置によれば、再送制御用返信コマンドに端末装置に許容する伝送速度の上昇 Z下降 Z維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド (u

P/DOWN/KEEP)を重畳させたコマンドを生成するようにしてヽるので、通常のシグナリングに用意された所定のビット数で効率的な信号伝送を実現することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]図 1は、本発明に力かる通信システムの機能構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、従来技術に力かるシグナリングを示すシーケンス図である。

[図 3]図 3は、本発明にかかるシグナリングを示すシーケンス図である。

[図 4]図 4は、データ伝送速度指示コマンドの 3種類と再送制御用返信コマンドの 2種類と力も成る 6種類のコマンドのビットパターンの一例を示す図表である。

[図 5]図 5は、 ACKZNACKの誤検出確率を低減することを優先したビットパターン割当の一例を示す図表である。

[図 6]図 6は、伝送速度のアップ Zダウン Zキープの誤検出確率を低減することを優先したビットパターン割当の一例を示す図表である。

[図 7]図 7は、図 6に示したビットパターン割当において、 ACKグループと NACKグループとの間のノ、ミング距離を示す図表である。 [図 8]図 8は、図 4に示した 6種類のコマンド (ACK、 ACK&DOWN、 ACK&UP、 N ACK、 NACK&DOWN、 NACK&UP)を位相情報のみに基づいて配置した信号配置の一例を示す図である。

[図 9]図 9は、図 8に示した 6種類のコマンド (ACK、 ACK&DOWN、 ACK&UP、 N ACK、 NACK&DOWN、 NACK&UP)を位相情報および振幅情報に基づいて配置した信号配置の一例を示す図である。

[図 10]図 10は、伝送速度のアップ Zダウン Zキープの誤検出確率を低減することを優先した信号配置の一例を示す図である。

[図 11]図 11は、図 10に示した 6種類のコマンド (ACK、 ACK&DOWN、 ACK&U P、 NACK、 NACK&DOWN、 NACK&UP)を位相情報および振幅情報に基づ

V、て配置した信号配置の一例を示す図である。

[図 12]図 12は、図 8—図 11の信号配置とは異なる他の信号配置を示すものとして、 8 相 PSKの信号点のうちの 6つの信号点を使用する手法を説明するための図である。

[図 13]図 13は、 4種類のコマンド（ACK&UP、 ACK&DOWN、 NACK&UP、 N ACK&DOWN)のみを表現する信号配置の一例を示す図である。

[図 14]図 14は、図 13に示した 4種類のコマンドをセットとするコマンドカテゴリ一用ヽて伝送速度維持のシグナリングを実施するシーケンスの一例を示す図である。

[図 15]図 15は、伝送速度の UPZDOWNZKEEPのシグナリングを、チャネル割当て時に明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一チャネルで実施して!/ヽる様子を示す図である。

[図 16]図 16は、伝送速度のアップ Zダウン Z維持のシグナリングを、チャネル割当て時に明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと一対一に対応したチャネルで実施して、る様子を示す図である。

[図 17]図 17は、チャネル割当を行うチャネルと伝送速度の UPZDOWNZKEEPのシグナリングとを行うチャネル間の対応関係の一例を示す図表である。

符号の説明

11 送信データ蓄積部

12 データ生成部 13 変調部

14 復調部

15 再送判定 &レート制御部

21 復調部

22 データ受信部

23 コマンド生成部

24 トータル受信信号レベル状況管理部

25 変調部

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下に、本発明に力かる基地局装置ならびに本発明に力かる通信システムのシグナリング方法およびチャネル選択方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

[0022] 図 1は、本発明に力かる通信システムの機能構成を示すブロック図であり、移動体通信システムを構成する基地局装置と端末装置との間で行われる通信を説明するための一例として示したものである。

[0023] 図 1において、基地局側には、復調部 21、データ受信部 22、コマンド生成部 23、ト一タル受信信号レベル状況管理部 24および変調部 25が備えられている。一方、端末側には、復調部 14、再送判定 &レート制御部 15、送信データ蓄積部 11、データ生成部 12および変調部 13が備えられている。

[0024] つぎに、図 1に示した通信システムの動作について説明する。同図において、端末の送信データ蓄積部 11は送信すべきデータを保持して!/、る。データ生成部 12は、送信データ蓄積部 11内のデータ有無の状況からデータ送信を判断する。データ生成部 12から変調部 13に伝達されたデータは変調部 13にて変調され、基地局側へ伝送される。

[0025] 一方、基地局の復調部 21は端末側から送信された送信信号を復調してデータを出力する。復調されたデータは、データ受信部 22で誤り訂正と誤りチェックとが行われ、その結果がコマンド生成部 23に通知される。トータル受信信号レベル状況管理部 24は、他端末から送信されてきた信号の受信レベルをモニタし、そのモニタ結果をコマンド生成部 23に通知する。コマンド生成部 23は、受信信号レベルに基づいて対象端末の伝送速度のアップ Zダウンが必要力否か (あるいは可能か否か)を判断するとともに、受信データの誤りチェック結果に基づいて受信成功 Z失敗をそれぞれ示す ACKZNACKの!、ずれのコマンドを生成するか否かを判断し、これらの判断結果に基づ、て生成されたコマンド (ビット配列）を変調部 25に伝達する。変調部 25 は、伝達されたコマンドを直交符号を用いて変調し、変調されたコマンドを端末に対して送信する。

[0026] 端末の復調部 14は、基地局で使用された直交符号と同一の符号を用いて復調処理を行う。再送判定 &レート制御部 15は、 ACKZNACK受信判定と伝送速度の変更指示判定とを行い、 NACKを受信した場合には再送処理をデータ生成部 12に指示するとともに、伝送速度の変更指示がある場合には、その旨も指示する。

[0027] つぎに、本発明に力かるシグナリング (伝送手順)のシーケンスを従来技術との比較で説明する。なお、図 2は従来技術に力かるシグナリングを示すシーケンス図であり、 ACKZNACKと Rateの UPZDOWNとを別に伝送するシーケンスの一例を示している。一方、図 3は本発明にかかるシグナリングを示すシーケンス図であり、 ACK/ NACKとデータ伝送速度（Rate)の UPZDOWNとを同時に送信するシーケンス、別言すれば、 ACKZNACKにデータ伝送速度の UPZDOWNを相乗り（あるいはその逆）させるシーケンスの一例を示して、る。

[0028] まず、従来技術に力かるシグナリングのシーケンスについて説明する。図 2において、端末はトラヒックデータを基地局に送信し (ステップ S201,ステップ S204)、基地局は端末から送信された当該トラフィックデータを受信したことに対する応答コマンド ACKZNACKを返信する（ステップ S202,ステップ S205)。また、基地局は、これらの応答コマンドとは独立したコマンドであるデータ伝送速度の UPZDOWNを指示するコマンドを端末に対して送信する（ステップ S203)。なお、 ACKZNACKコマンドとデータ伝送速度の UPZDOWNを指示するコマンドの実行タイミングはそれぞれ異なる。すなわち、 ACKZNACKコマンドは、トラフィックデータの受信をトリガとしているが、データ伝送速度の UPZDOWNを指示するコマンドは、端末からの要求にカロえて、基地局における複数端末からの受信信号レベルの増減によってもトリガがかけられる。その一方で、データ伝送速度の UPZDOWN指示と ACKZNACKのシダナリングはタイミングが一致することもある。

[0029] つぎに、本発明に力かるシグナリングのシーケンスについて説明する。図 3において、端末はトラヒックデータを基地局に送信し (ステップ S301,ステップ S303)、基地局は端末から送信された当該トラフィックデータの受信結果に対する応答コマンド A CK/NACKを返信する（ステップ S302,ステップ S304)。ただし、ステップ S302では ACKZNACKコマンドにデータ伝送速度の UPZDOWNコマンドを付カ卩するようにしている。端末がトラヒックデータを送信してきた場合には、基地局は必ず ACKZ NACKを返信しなければならず、必ず生じるシグナリングである。本発明は、当該 A

CKZNACKコマンドのシグナリングチャネルにデータ伝送速度の UPZDOWNコマンドを相乗りさせるようにして、るところに大きな特徴がある。

[0030] ところで、伝送速度のアップ Zダウン Zキープの各コマンドが同時に発生することはない。また、 ACKZNACKの各コマンドも同時に発生することはない。すなわち、データ伝送速度指示コマンドの 3種類と再送制御用返信コマンドとの組合せからなる 6 種類のコマンドを表現して相互に区別することができれば、図 3のシーケンス図で説明したような、データ伝送速度指示コマンドと再送制御用返信コマンドの同時送信を実現することができる。

[0031] 本発明では、 ACK&KEEP (従来の ACKに相当するものであり、以下「ACK」と表記）、 ACK&UP、 ACK&DOWN、 NACK&KEEP (従来の NACKに相当するものであり、以下「NACK」と表記）、 NACK&UP、 NACK & DOWNにそれぞれ固有のビット配列を付与する。

[0032] 図 4は、上記の 6種類のコマンドの一例を示す図表である。同図において、 ACKを "1111"、 NACKを" 0000"、 ACK&UPを" 1100"、 ACK&DOWNを" 1101"、 N ACK&UPを" 0011"、 NACK&DOWNを" 0010"とする。これらのビットパターンを用いることで、再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)と伝送速度指示コマンド (UP/DOWN/KEEP)との両者にそれぞれ直交符号を用いることなぐ一つの直交符号のみで上述のデータ伝送を実現できることになる。

[0033] また、受信局である端末では一つのチャネルのみをモニタするだけで ACKZNA CK情報と伝送速度指示情報とが得られるので、装置規模の増大や、受信処理量の増大を抑止することができる。さらに、 ACKZNACK情報と伝送速度指示情報のそれぞれに別々のビットを割当てて、な、ので、シグナリングに要するビット数を削減できるという効果も得られる。なお、図 4では、上述したシグナリングに 4ビットのビットパターンを使用する一例について示した力 4ビットに限定されるものではない。また、本発明の出願時において、 3GPPでは再送制御用返信コマンド (ACKZNACK) および伝送速度指示コマンド (UP/DOWN/KEEP)の各コマンドに対するビット数にっ、て決定されて、な、。

[0034] 図 5は、 ACKZNACKの誤検出確率を低減することを優先したビットパターン割当の一例を示す図表である。 ACKグループと NACKグループとの間で、可能な限りハミング距離が大きくなるように割当てている。同図において、 ACKコマンドと、 NACK 、 NACK&UPおよび NACK&DOWNの各コマンドとの間のハミング距離は 4, 3, 3であり、その平均は 3. 3である。また、 ACK&DOWNコマンドと、 NACK, NACK &UPおよび NACK&DOWNの各コマンドとの間のハミング距離は 3, 4, 2であり、その平均は 3. 0である。さらに、 ACK&UPコマンドと、 NACK, NACK&UPおよび NACK&DOWNの各コマンドとの間のハミング距離は 3, 2, 4であり、その平均は 3. 0である。

[0035] これらの平均ノ、ミング距離は、それ以外の!/、ずれのパターン（例えば、 "0011"や" 0100"などの図 5に示していない全てのパターン）を用いた場合よりも必ず長くなる。したがって、 ACKを NACK、または NACKを ACKと間違える確率を効果的に低減することができる。

[0036] さらに、図 5のパターンでは、 ACKグループと NACKグループとの異なるグループ間の UPと DOWNのハミング距離が長くなるように配置している。すなわち、一のダループの UPと他のグループの DOWNとの間のハミング距離や、一のグループの DO WNと他のグループの UPとの間のハミング距離が長くなるように配置している。例えば、図 5において、 NACK&DOWNと NACK&UPとをそれぞれ" 0001"、 "0010" のパターンとすることにより、 ACK&DOWNと NACK&UPとの間のノ、ミング距離および ACK&UPと NACK&DOWNとの間のノ、ミング距離が長く（各 4)なるようにしている。

[0037] 一方、 NACK&DOWNと NACK&UPをそれぞれ" 0010"、 "0001"のビットパターンとする方法も考えられる力この場合、 ACK&DOWNと NACK&UPとの間のノ、ミング距離および ACK&UPと NACK&DOWNとの間のハミング距離力それぞれ 2となり ACK&DOWNと NACK&UP、および ACK&UPと NACK&DOWNの距離が短く（各 2)なり、 ACKと NACKの異なるグループ間で UPと DOWNを間違えやすくなる。このような状態になることを避けるため、図 5に示す例では、 NACK&D OWNと NACK&UPとをそれぞれ" 0001"、 "0010"のビットパターンとしている。

[0038] 図 6は、伝送速度のアップ Zダウン Zキープの誤検出確率を低減することを優先したビットパターン割当の一例を示す図表である。ただし、その前提として、 ACKと NA CKとは最大のノ、ミング距離を得ることを必須条件として、る (ACKと NACKとの間のハミング距離は 4)。同図に示すように、 ACKグループでは、 ACK、 ACK&UPおよび ACK&DOWN間の相互のハミング距離が 2以上（4ビットの場合は 2)の関係となっている。

[0039] ところで、図 5に示すビットパターン割当では、ノ、ミング距離 1のものが多く存在しており、図 6のビットパターンの方がアップ Zダウン Zキープのそれぞれの間での誤検出確率を低減することができる。同様に NACKグループにおいても、 NACK、 NAC K&UPおよび NACK&DOWN間の相互のノ、ミング距離が 2以上（4ビットの場合は 2)の関係となっており、図 6のビットパターンの方がアップ Zダウン Zキープのそれぞれの間での誤検出確率を低減することができる。

[0040] 図 7は、図 6に示したビットパターン割当にお!/、て、 ACKグループと NACKグループとの間のハミング距離を示す図表である。図 7に示す図表から明らかなように、図 6 に示すケースにおいても、図 5のケースと同様に、 ACKおよび NACKの異なるグループ間で UPと DOWNとの間のハミング距離が長くなるように配置している。この配置によって異なるグループ間の UPと DOWNとを間違える確率を効果的に低減するようにしている。

[0041] なお、上述のビット割当てでは 4ビットの例を示してきた力 UPZDOWNと ACKZ NACKの各コマンドに与えられるビット数が異なる場合にも、上記と同様の考え方を適用することで所望のビットパターンを決定することができる。

[0042] 図 8は、図 4に示した 6種類のコマンド (ACK、 ACK&DOWN、 ACK&UP、 NA CK、 NACK&DOWN、 NACK&UP)を位相情報のみに基づいて振幅位相平面上に配置した信号配置の一例を示す図である。図 8に示す配置例では、全ての信号点が同一円心上に存在し、 ACKグループと NACKグループの信号点を離間させて配置している。一般的に、雑音などの影響により、受信局における信号点は正規の位置からずれる力図 8に示す配置例では、 ACKグループと NACKグループとの間で信号点が離れて!/、るので、 ACKから NACKまたは NACKから ACKへの誤検出確率が低減されることになる。なお、図 1に示した基地局の変調部 25は、これらの信号配置に基づく変調信号を生成して出力する。

[0043] また、各信号点の判定基準としては、図 8に図示しているような第 2象限力も第 4象限にかけて引かれている直線を判定境界とし、この判定境界に基づいて ACKZNA CKの判定を行う。また、アップ Zダウン Zキープの判定は、例えば ACKグループを例に上げると、 30度と 60度の位置に判定境界を持ち、位相 315度(ー45度:八0^7 NACKの判定境界）から 30度、 30度力ら 60度、 60度から 135度（ACKZNACK の判定境界）に存在する信号をそれぞれアップ、キープ、ダウンと判定する。この方法により 6種類のシグナリング指示を 1シンボルという短い時間内で伝送可能であり、シグナリング効率を増大させることができる。

[0044] さらに、 1シンボルであれば、 3GPPで規定されている既存チャネル（例えば DPCC H : Dedicted Physical Control Channel)に埋め込むことが考えられ、このケースでは受信局である端末では同時にモニタするチャネル数をさらに削減できるので、装置規模の増大や、受信処理量の増大を抑止することができる。

[0045] 図 9は、図 8に示した 6種類のコマンド (ACK、 ACK&DOWN、 ACK&UP、 NA CK、 NACK&DOWN、 NACK&UP)の位相情報および振幅情報に基づく信号配置の一例を示す図である。図 9において、 ACK&DOWNは第 1象限、 ACK&U Pは第 2象限、 NACK&UPは第 3象限、 NACK&DOWNは第 4象限にそれぞれ存在するという基準に基づいた判定を行う。ただし、所定の振幅値よりも大きい振幅値を有するものは ACKまたは NACKとして判定する。このような各象限で判定すると、う手法は、既存の無線システムでも頻繁に使用されて!、る QPSKと、う変調方式のマッピングと同一であり、既存の機能を利用することができ、装置規模も簡易なものにできるという利点を有する。

[0046] さらに、図 8、図 9のパターンでは、 ACKと NACKの異なるグループ間で UPと DO WNとの間のハミング距離が長くなるように配置している。すなわち、 ACK&DOWN と NACK&UP、および ACK&UPと NACK&DOWNとがそれぞれ原点に対して点対称の位置関係にある。この配置によって異なるグループ間の UPと DOWNとを間違える確率を効果的に低減することができる。

[0047] 図 10は、伝送速度のアップ Zダウン Zキープの誤検出確率を低減することを優先した信号配置の一例を示す図である。例えば、 ACKと ACK&UP、または ACKと A CK&DOWNとの信号点距離が図 8に比べて広がっている。信号点距離を広げていることから雑音による影響に強くなり、アップ Zダウン Zキープの誤検出確率を低減することができる。なお、 ACKZNACKの判定は、図 8と同一であり、第 2象限と第 4 象限とに設けた判定境界で行うことができる。また、それぞれのグループにおいてァップ Zダウン Zキープを判定するには図 8と同様に、所定の位相角に境界を設けるようにすればよい。さらに、図 11に示すように、図 9と同様な信号配置によって、所定の振幅値よりも大き、振幅値を有するものは ACKまたは NACKとして判定するようにしてもよい。

[0048] また、図 10および図 11の信号配置では、 ACKグループと NACKグループとの異なるグループ間で UPと DOWNの距離が長くなるような配置としている。すなわち、 A CK&DOWNと NACK&UP、および ACK&UPと NACK&DOWNがそれぞれ原点に対して点対称の位置関係にある。この配置によって異なるグループ間の UPと DOWNとを間違える確率を効果的に低減することができる。

[0049] 図 12は、図 8—図 11の信号配置とは異なる他の信号配置を示すものとして、 8相 P SKの信号点のうちの 6つの信号点を使用する手法を説明するための図である。図 1 2において、 8相 PSKは I軸と Q軸、および I軸に平行な平行線で示される 2本のスレツショルド力も判定できる。同図には 3ビットのビット配列が示されている力左から 1ビット目は I軸を基準とする上下位置で判定することができ、左力ら 2ビット目は Q軸を基準とする左右位置で判定することができる。さらに左力 3ビット目はスレツショルドを基準とする上下位置で判定することができる。これらの判定の全てにおいて、角度を求める必要が全くな、ので、信号の位置判定を簡易に行うことができる。

[0050] これらの信号配置を利用すると、例えば、 ACKZNACKを 1ビット目に割当て、 2ビット、 3ビット目については" 10"を UP、 "00"を DOWN、 "11"および" 01"を KEEP に割当てることができる。これらの信号配置では、角度情報を用いることなぐ I軸、 Q 軸および 2本のスレツショルド軸のみを用いて信号点を判定することができるので、受信器の構成を簡易に実現することができる。

[0051] 図 13は、 4種類のコマンド（ACK&UPゝ ACK&DOWNゝ NACK&UPゝ NACK &DOWN)のみを表現する信号配置の一例を示す図である。同図に示すように、第 1象限に ACK&UP、第 2象限に NACK&UP、第 3象限に NACK&DOWNおよび第 4象限に ACK& DOWNを配置して!/、る。これらの 4つのコマンドのみをシグナリングする場合では、 QPSK変調方式のマッピングと全く同一であり、既存の機能を利用することができ、装置規模も簡易なものにできるという利点を有する。

[0052] 図 14は、図 13に示した 4種類のコマンドをセットとするコマンドカテゴリー用いて伝送速度維持のシグナリングを実施するシーケンスの一例を示す図である。図 14にお V、て、端末はトラヒックデータをデータ伝送速度 Nで基地局に送信し (ステップ S401) 、基地局は端末から送信された当該トラフィックデータの受信結果に対する応答コマンド NACKにデータ伝送速度の DOWNコマンドを付カ卩して返信する（ステップ S40 2)。端末はトラヒックデータをデータ伝送速度 N-1で基地局に送信し (ステップ S403 )、基地局は端末から送信された当該トラフィックデータの受信結果に対する応答コマンド ACKにデータ伝送速度の UPコマンドを付カ卩して返信する（ステップ S404)。ステップ S404の処理以降、端末はトラヒックデータをデータ伝送速度 Nで基地局に送信する (ステップ S405)。

[0053] このように、ステップ S401—ステップ S405の処理では、データ伝送速度のアップおよびダウンの一回ずつのシグナリングが実施され、データ伝送速度が維持される。なお、このシグナリング手法は、端末が使用する伝送レートが瞬間的に上下してしまうことを許容するものである。 [0054] なお、上記のシグナリング手法の中で、データ伝送速度のアップコマンドを後に実施しているのには理由がある。もし、アップコマンドを先に実施してしまうと、基地局として希望しな、受信レベルの上昇が起きてしまう可能性がある。すなわち他のチヤネルに対する干渉量を増大させてしまうことになる。この事象を防止するためには、図 1 4に示したようにダウンコマンドを先に実施するようなシーケンスとすればよぐ他のチャネルに大きな干渉を与えることなぐ 2度のコマンドで対象端末に対するデータ伝送速度キープの指示を実現できる。

[0055] ところで、 3GPPにおいては、大別して共通チャネルおよび個別チャネルという 2種類の伝送チャネルが存在する。これらのチャネルのうち、共通チャネルとは全ての端末に共通な情報を通知するためのチャネル、ある、は複数端末でシェアしながら必要時には宛先をつけて特定の端末に情報を通知するために使用するチャネルであり、個別チャネルとは特定の端末専用に使用するチャネルである。一方、これまで記述してきた本発明にカゝかる伝送速度の UPZDOWN、および ACKZNACKのシグナリングにっ、ては、共通チャネルおよび個別チャネルの種類に制限される性質のものではなぐいずれのチャネルを用いてもよい。

[0056] つぎに UPZDOWNZKEEP、および ACKZNACKをシグナリングするチャネルの特定方法について説明する。図 15は、伝送速度の UPZDOWNZKEEPのシグナリングを、チャネル割当て時に明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一チャネルで実施している様子を示す図である。以下、その動作について説明する。同図において、端末は所定のチャネルを割当ててもらうために複数の下りチャネル (例えば、 Al、 A2)をモニタしている。例えば、あるタイミングでチャネル割当が対象端末に送信される (ステップ S501)。このステップでは、端末が上りチヤネルを使用するにあたって、許可された最高伝送速度が明示的に通知される。所定のチャネルを割当ててもらった対象端末は、例えば、上りチャネル B1を使用してトラヒックデータの伝送を行う（ステップ S502,ステップ S503)。一方、基地局は、通信途中に端末に対して伝送速度の UPZDOWNZKEEPをシグナリングする場合があるが (ステップ S504)、この際、当該シグナリングに使用するチャネルをチャネル割当時に使用したのと同一のチャネル（図 15の例では、チャネル A1)を割当ることができる。こチャネルとを同一とすることで、必要とする直交符号の数を低減することができる。また、同一チャネルを使用するという約束事が予め取り決められているので、 UPZDO WNZKEEPの指示をモニタするチャネル数を限定することができ、装置規模、受信処理量の低減ィ匕することができる。

図 16は、伝送速度のアップ Zダウン Z維持のシグナリングを、チャネル割当て時に明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと一対一に対応したチヤネルで実施している様子を示す図であり、図 17は、チャネル割当を行うチャネルと伝送を示す図表である。図 6に示す動作における図 15との相違点につてのみ説明するとつているところにある（ステップ S604)。なお、チャネル A1とチャネル C1との対応は、例えば、予め定められた法則など力も特定することになる力これらは、図 17に示すように、対応表として端末があら力じめ所持していてもよいし、計算式などからチヤネル番号を特定するような手法でもよい。このように、一対一に対応するチャネルを使用すると、う約束事から、端末が UPZDOWNZKEEPの指示をモニタするチヤネルを限定することができ、装置規模、受信処理量を低減化することができる。

Kシグナリングに置き換えることで、 ACK/NACKシグナリング、およびそれらのシグナリング信号をモニタする観点において、上述した処理と同一の効果が得られる。 A CKZNACKシグナリングの動作について、特に図示することはしないが、 ACK/N ACKシグナリングとしてチャネル割当に使用したチャネルと同一チャネルを用いることで、必要とする直交符号の数を低減することができ、また、端末が ACKZNACK をモニタするチャネルを限定することができるので、制御処理の簡易化、端末ハードウェア規模の低減ィ匕などを図ることができる。さら〖こ、 ACKZNACKシグナリングとしてチャネル割当に使用したチャネルと一対一に対応するチャネルを用いることで、少なくとも端末力 S ACKZNACKをモニタするチャネルが限定でき、装置規模、受信処理量を低減ィ匕することができる。 [0059] なお、 UPZDOWNZKEEPのシグナリング、および ACKZNACKシグナリングの約束ごとを併用した場合には、上述した両者のシグナリングを相乗りさせた手法を適用することができる。

[0060] 以上説明したように、本発明にかかる基地局装置およびシグナリング方法によれば、データ伝送速度の UPZDOWN (これらに加えてさらにデータ伝送速度の KEEP「 KEEP」を付加）と ACKZNACKを同一チャネルに搭載し、これらのデータのシグナリングに用意されたビット数で効率的に UPZDOWNZKEEPおよび ACKZNAC κの両者を同時に送信局 (例えば基地局)から受信局 (例えば端末）に通知する仕組み (手段および方法)を提供することができる。

[0061] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、データ伝送速度 UPZDOWNZKEEPの誤検出よりも ACKZNACKの誤検出が正し、データ伝送に悪影響を与える場合には、 ACKを示すグループと NACKを示すグループとの間のハミング距離が長くなるようなビット配列を割当てることにより、 ACKZNACK 伝送の誤検出確率を低減させることを優先させたビット配列とすることができる。

[0062] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、 ACKZNAC κの誤検出よりもデータ伝送速度 UPZDOWNZKEEPの誤検出の方が他通信に干渉として与える影響が大き、場合には、 ACKグループおよび NACKグループそれぞれの中でデータ伝送速度 UPZDOWNZKEEPのお互!、のハミング距離が長くなるようなビット配列を割当てることにより、データ伝送速度 UPZDOWNZKEEP の誤検出確率を低減させることを優先させたビット配列とすることができる。

[0063] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、データ伝送速度 UPとデータ伝送速度 DOWNのノ、ミング距離が長くなるようにビット配列を割当てることにより、 ACKを示すグループと NACKを示すグループとの異なるグループ間の誤検出確率を低減することができる。

[0064] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、信号伝送時の位相と振幅を使って、データ伝送速度の UPZDOWNZKEEP、さらに ACKと NA

CKを 1シンボルで表現することができる。この場合、データ伝送速度の UPZDOW NZKEEPの誤検出よりも ACKZNACKの誤検出を低減させることを優先させたビット配列とすることもできる。逆に、 ACKZNACKの誤検出よりもデータ伝送速度の UPZDOWNZKEEPの誤検出を低減させることを優先させたビット配列とすることちでさる。

[0065] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、 ACKを示すグループと NACKを示すグループの異なるグループ間で、データ伝送速度 UPとデータ伝送速度 DOWNの距離を長くし、ぉ互ヽの誤検出確率を低減することができる

[0066] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、 8相 PSKの信号点を利用して、データ伝送速度の UPZDOWNZKEEP,および ACKZNACK を表現することができ、信号の位置判定を簡易に行うことができる。

[0067] また、本発明にかかる基地局装置およびシグナリング方法によれば、データ伝送速度 UPZDOWNと ACKZNACKのみを 1度のシグナリングで通知し、データ伝送速度 KEEPはデータ伝送速度 UPと DOWNの計 2度のシグナリングで表現するようにしているので、装置規模を簡易なものにできる。

[0068] また、本発明に力かる基地局装置およびシグナリング方法によれば、上記計 2度のシグナリングでデータ伝送速度 KEEPを表現する場合に、先にデータ伝送速度 DO WNを指示し、次にデータ伝送速度 UPを指示するようにしているので、他のチャネルに大きな干渉を与えることがない。したがって、装置規模を簡易な構成にしても、機能を損なうことがない。

[0069] また、本発明に力かるチャネル選択方法によれば、伝送速度の UPZDOWNZK EEPのシグナリングを行うチャネルを、例えば、チャネル割当として明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一とするようにしているので、必要とする直交符号の数を低減することができる。また、端末が伝送速度の UPZDOWNZ KEEPの指示をモニタするチャネルを限定することができるので、制御処理の簡易化、端末ノヽードウエア規模の低減ィ匕などを図ることができる。さらに、 ACKZNACKシグナリングとしてチャネル割当に使用したチャネルと一対一に対応するチャネルを用 V、ることで、少なくとも端末が伝送速度の UPZDOWNZKEEPの指示をモニタするチャネルが限定でき、装置規模、受信処理量を低減化することができる。 [0070] また、本発明に力かるチャネル選択方法によれば、 ACKZNACKのシグナリングを行うチャネルを、チャネル割当として明示的に最高伝送速度を通知するのに使用するチャネルと同一としているので、必要とする直交符号の数を低減することができる

。また、端末が ACKZNACKをモニタするチャネルを限定することができるので、制御処理の簡易化、端末ノ、一ドウエア規模の低減ィ匕などを図ることができる。さらに、 A CKZNACKシグナリングとしてチャネル割当に使用したチャネルと一対一に対応するチャネルを用いることで、少なくとも端末が ACKZNACKをモニタするチャネルが限定でき、装置規模、受信処理量を低減化することができる。

産業上の利用可能性

[0071] 以上のように、本発明に力かる基地局装置ならびにシグナリング方法およびチヤネル選択方法は、効率のよいデータ伝送を実現する通信システム、あるいは通信方法として有用であり、次世代の移動体通信システムに好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 端末装置から送信された送信データを受信して受信成功 Z失敗をそれぞれ示す再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)を生成するコマンド生成部と、該コマンド生成部が生成した信号に基づいて該端末装置に返信する変調信号を生成する変調部と、を備えた基地局装置において、

前記コマンド生成部は、前記再送制御用返信コマンドに前記端末装置に許容する伝送速度の上昇 Z下降 Z維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド (UPZ DOWNZKEEP)を重畳させたコマンドを生成することを特徴とする基地局装置。

[2] 制御対象の端末装置を含む複数の端末装置からの受信信号のトータルの受信信号レベルを管理するトータル受信信号レベル状況管理部をさらに備え、

前記コマンド生成部は、前記トータル受信信号レベル状況管理部の出力結果に基づ、て前記制御対象の端末装置の伝送速度指示コマンド (UPZDOWNZKEEP) の!ヽずれか一つを選択することを特徴とする請求項 1に記載の基地局装置。

[3] 前記コマンド生成部は、 UPZDOWNZKEEPの各コマンドと ACKZNACKの各コマンドとの組合せ力なる 6種類のコマンドを表現するビットパターンを生成することを特徴とする請求項 1に記載の基地局装置。

[4] 前記 6種類のコマンドが、 ACK&KEEP、 ACK&UP、 ACK&DOWN、 NACK

&KEEP、 NACK&UP、 NACK&DOWNの各コマンドであることを特徴とする請求項 3に記載の基地局装置。

[5] 前記コマンド生成部は、データ伝送速度の UPZDOWNZKEEPの誤検出よりも ACKZNACKの誤検出を低減することを優先させたビット割当を行うことを特徴とする請求項 3に記載の基地局装置。

[6] 前記 6種類のコマンドのうち、 ACKコマンドを含むコマンドを ACKグループとし、 N

ACKコマンドを含むコマンドを NACKグループとするとき、

前記コマンド生成部は、前記 ACKグループおよび前記 NACKグループの各ダループ間で、データ伝送速度の UPZDOWNZKEEPを表現するビットパターン間の相互のノ、ミング距離が長くなるようなビット割当てを行うことを特徴とする請求項 3に記載の基地局装置。

[7] 前記 6種類のコマンドのうち、 ACKコマンドを含むコマンドを ACKグループとし、 N

ACKコマンドを含むコマンドを NACKグループとするとき、

前記コマンド生成部は、前記 ACKグループおよび前記 NACKグループの異なるグループ間で、データ伝送速度の UPとデータ伝送速度の DOWNとをそれぞれ表現するビットパターン間のノ、ミング距離力伝送速度の UPを表現するビットパターン同士または伝送速度の DOWNを表現するビットパターン同士のノ、ミング距離よりも長くなるようなビット割当てを行うことを特徴とする請求項 3に記載の基地局装置。

[8] 前記変調部は、 UPZDOWNZKEEPの各コマンドと ACKZNACKの各コマンドとの組合せカゝらなる 6種類のコマンドを前記送信データの位相情報と振幅情報とに基づヽて 1シンボルで伝送可能な変調信号を生成することを特徴とする請求項 1に記載の基地局装置。

[9] 前記変調部は、データ伝送速度の UPZDOWNZKEEPの誤検出よりも ACKZ NACKの誤検出を低減することを優先させた変調信号を生成することを特徴とする請求項 8に記載の基地局装置。

[10] 前記 6種類のコマンドのうち、 ACKコマンドを含むコマンドを ACKグループとし、 N ACKコマンドを含むコマンドを NACKグループとするとき、

前記変調部は、前記 ACKグループおよび前記 NACKグループの異なるグループ間で、データ伝送速度の UPとデータ伝送速度の DOWNとの間の誤検出を低減することを優先させた変調信号を生成することを特徴とする請求項 9に記載の基地局装置。

[11] 前記変調部は、 ACKZNACKの誤検出よりもデータ伝送速度の UPZDOWNZ KEEPの誤検出を低減することを優先させた変調信号を生成することを特徴とする請求項 8に記載の基地局装置。

[12] 前記 6種類のコマンドのうち、 ACKコマンドを含むコマンドを ACKグループとし、 N ACKコマンドを含むコマンドを NACKグループとするとき、

前記変調部は、前記 ACKグループおよび前記 NACKグループの異なるグループ間で、データ伝送速度の UPとデータ伝送速度の DOWNとの間の誤検出を低減することを優先させた変調信号を生成することを特徴とする請求項 11に記載の基地局装置。

[13] 前記変調部は、 UPZDOWNZKEEPの各コマンドと ACKZNACKの各コマンドとの組合せ力もなる 6種類のコマンドを 8相 PSKの信号点に対応させることを特徴とする請求項 1に記載の基地局装置。

[14] 端末装置から送信された送信データを受信して受信成功 Z失敗をそれぞれ示す再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)を生成するコマンド生成部と、該コマンド生成部が生成した信号に基づいて該端末装置に返信する変調信号を生成する変調部と、を備えた基地局装置において、

前記コマンド生成部は、前記再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)に前記端末装置に許容する伝送速度の上昇 Z下降 Z維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド（UPZDOWN)を組み合わせた ACK&UPゝ ACK&DOWNゝ NAC K&UP、 NACK&DOWNの各 4種類のコマンドを表現するビットパターンを生成し前記 4種類のコマンドのうち、 ACKコマンドを含むコマンド群である ACKグループおよび NACKコマンドを含むコマンド群である NACKグループの各グループ内のコマンドを一度ずつ使用した計 2度のコマンド伝送により ACK&KEEPまたは NACK &KEEPを実現することを特徴とする基地局装置。

[15] 前記計 2度のコマンド伝送のうち、先のコマンド伝送に DOWNコマンドを使用するとともに、後のコマンド伝送に UPコマンドを使用することを特徴とする請求項 14に記載の基地局装置。

[16] 端末装置から送信された送信データに対する基地局での受信成功 Z失敗をそれぞれ示す再送制御用返信コマンド (ACKZNACK)を生成して該端末装置に返信するステップを備えた通信システムのシグナリング方法において、

前記端末装置に許容する伝送速度の上昇 Z下降 Z維持をそれぞれ示すデータ伝送速度指示コマンド (UP/DOWN/KEEP)を前記再送制御用返信コマンドに重畳させたコマンドを生成するコマンド生成ステップを含むことを特徴とする通信システムのシダナリング方法。

[17] 前記コマンド生成ステップは、 UPZDOWNZKEEPの各コマンドと ACKZNAC Kの各コマンドとの組合せからなる 6種類のコマンドを表現するビットパターンを生成することを特徴とする請求項 16に記載の通信システムのシグナリング方法。

[18] チャネル割当として明示的に最高伝送速度を端末に指示するシステムにお、て、その後の最高伝送速度の UPZDOWNZKEEPのシグナリングを行うチャネルは、明示的に最高伝送速度を通知するときに使用したチャネルと同一とするか、またはそのチャネルと一対一に対応するチャネルとするチャネル選択方法。

[19] チャネル割当て時に明示的に最高伝送速度を端末に指示するシステムにおいて、その後の ACKZNACKのシグナリングを行うチャネルは、明示的に最高伝送速度を通知するときに使用したチャネルと同一とする力、またはそのチャネルと一対一に対応するチャネルとするチャネル選択方法。