JP2004536505A - Tfci信号システムによるmcs及びマルチコードの最適化 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、チャネル化(チャネル化コード設定)に用いられる複数の拡散符号、並びに、移動通信ネットワークにおいて無線リンクを介して送信される物理チャネルの変調に用いられる変調の型と(誤り訂正)符号化方式(MCS)の最適化、並びに、上記最適化されたMCSとチャネル化コード設定情報の信号送信を行うアルゴリズムに関し、さらに詳細には、高速データパケットアクセス(HSDPA)と広帯域符号分割多元接続(WCDMA)において適応変調と符号化を拡張するアルゴリズムに関する。
【背景技術】
【0002】
スケジューリングと適応変調および符号化は、大学での研究用と商用という双方のコンテキストで無線通信では考えられてきた。例えば、Nilo Kasimiro Ericssonの“無線通信におけるスケジューリングと適応変調について”(2001年6月)というタイトルの論文では、すべてのレベルにおける適応性が、供給されるアプリケーションに求められる通信品質を満たしながら無線リンクで高い帯域効率を達成する最も重要な手段であることが指摘されている。さらに、チャネル状態についての知識を利用して、条件の変動に応じて適応化を行うことにより、最悪のケースの設計が回避される旨が注記されている。比較的悪いケースの方法ではチャネル変動に対処する代わりに、チャネルの信号対雑音比(SNR)の変動に応じて変調フォーマットの変更が可能である旨が示されている。例えば、上述の論文の29ページの図5.3を参照されたい。選択したシンボル誤り率に対して、チャネルSNRの変動に基づいて変調レベルの適応化を行うことができる。同じ主題が、Peter Malmの“セルラ無線システムにおけるチャネル分離、アルファベットサイズ及びコードレート”(“1999年2月”)というタイトルの論文で扱われている。Malmは、隣接チャネルの分離、チャネルアルファベットサイズ及びチャネルコードレートがどのようにセルラシステムのパフォーマンスに影響を与えるかを分析している。この分析の結論の1つとして、チャネルアルファベットサイズを大きくしても、セルラシステムのスペクトラム効率が、一定ポイント以上には改善しないという点が挙げられる。代わりに、小型から中型のアルファベットサイズが最大のパフォーマンスを示す。この理由として、より大きなクラスタサイズが要求されることにより大きなアルファベットが周波数の再使用メカニズムによって否定的な影響を受けるという理由が挙げられる。クラスタサイズがスループットよりも速く増加するため、大チャネルのアルファベットからはスペクトラム効率の利益が得られない。
【0003】
現在の技術に関連して、Goldsmithらによる“フェージングチャネル用適応符号化変調”(通信に関するIEEE会報、第46巻、No.5、1998年5月)や、T. Ueらによる“高ビットレート無線データ送信のためのシンボルレートと変調レベル制御型適応変調/TDMA/TDDシステム”(車輌技術に関するIEEE会報、第47巻、No.4、1998年11月)などの現今の参考文献を参照することも可能である。
【0004】
規格の範囲では、第3世代パートナプロジェクト(3GPP)は、高速下り方向パケットアクセス(HSDPA)の実現可能性を確定する研究に着手したばかりであり、この研究で、適応変調と符号化、ハイブリッドARQ(HARQ)及びその他の進んだ機構のような技術について、スループットを上げ、遅延を減らし、高いピークレートを達成することを目標として議論が行われ、評価されている。3GPP TR25.950V4.0.0(2001-03)“UTRA高速下り方向パケットアクセス”リリース4を参照されたい。上述の3GPPの文献では、セルラ通信システムにおいて、UEの受信した信号の品質が、所望の基地局と干渉を生じる基地局との間の距離、経路損指数、対数正規なシャドウイング、短期レイリーフェージング及びノイズなどの複数の要因に依存して変動することが説明されている。システム容量、ピークデータレート及びカバーエリアの信頼性の向上を図ることを目的として、特定ユーザに対して、また、特定ユーザにより送信された信号を変更して、リンク適応化と一般に呼ばれているプロセスを通じて信号品質の変動を補償することができる。従来、CDMAシステムでは、リンク適応化のための好ましい方法として高速電力制御が用いられてきた。
【0005】
3GPPについての研究では、適応変調符号化(AMC)は、システム容量全体の増加を約束する別のリンク適応法と予想されている。AMCによって、各ユーザの平均的チャネル条件に変調符号化方式を合わせる柔軟性が得られる。AMCの場合、送信信号の電力がフレーム間隔にわたって一定に保たれ、変調と誤り訂正符号化フォーマットが、現在の受信信号品質やチャネル条件に合うように変更される。AMCを備えたシステムでは、(例えば、R=3/4ターボコードを有する64QAMなどの)より高いコードレートを持つより高次の変調が基地局(BTS)近傍のユーザに対して一般に割り当てられるが、BTSからの距離が大きくなるにつれて変調次数および/またはコードレートは減少する。AMCは、3GPPの下り共有チャネル(DSCH)により作動可能となる技術等のファットパイプ(fat-pipe)スケジューリング技術と組み合わされた場合、最も効果的になる。ファットパイプ多重化による利点に加えて、時間領域スケジューリングと組み合わされたAMCにより、UEフェージング包絡線の短期的変動を利用する機会が提供され、それによってUEが、構造的フェージング上で常時提供されるようになるという点が挙げられる。
【0006】
拡散符号領域では、HSDPA送信は固定拡散率とマルチコード送信とを用いることもできる旨が提案されている。TR 25.950 v4.0.0(2001-03)の第6章3.1を参照されたい。このような固定HSDPA拡散率の選択は、パフォーマンスに対する影響の評価と、UEの複雑さと、柔軟性(HSDPA送信に対する容量の全般的割り当てにおける細分性)とに基づくものとになる。複雑さなどに対する影響と比較した場合、HSDPAの可変拡散率のサポート時に柔軟性による何らかの付加的利点をどの程度まで得ることが可能かに対する配慮を行うことも推奨される。チャネル化と、スクランブリングと、QPSK変調とを含む拡散に関連する概要については、3GT TS 25.213 v4.0.0(2001-03)“拡散と変調(FDD)”、及び、3G TS 25.223 v4.0.0(2001-03)“拡散と変調(TDD)”を参照されたい。
【0007】
適応変調と符号化のためのスケジューリングについては無線通信に関連してすでに考慮されているにもかかわらず、直交可変拡散率(OVSF)コード数の選択と、WCDMAネットワークにおける変調と(誤り訂正)符号化方式(MCS)とに基づいてユーザスループットを最適化するパケットスケジューリングアルゴリズムに対する具体的な提案についてはまだ進展を見ていない。さらに、このような最適化に基づいて適正な電力レベルの信号送信を行う必要性については全く認識されていない。
【発明の開示】
【0008】
本発明の目的は、移動通信ネットワークにおける無線リンクのための最適化された適応変調符号化並びにマルチコード送信を行うことである。
【0009】
別の目的として、無線リンクを介して送信機から受信機へ最適化情報を信号送信するための適正な信号送信が挙げられる。
【0010】
本発明の第1の態様によれば、時変無線リンクの品質に基づいて移動通信システムにおいて無線リンクを適応的に変調する際に用いる方法には、前記時変無線リンクの品質に基づいた無線リンクを介した送信機による使用のために、チャネル化コード数と変調符号化方式(MCS)を複数のMCSの中から選択し、前記適応的に選択されたMCSと、前記チャネル化コード数とに関する情報を前記送信機から前記無線リンクの受信機へ信号送信するステップが含まれる。
【0011】
さらに、本発明の第1の態様によれば、MCSとチャネル化コード数は予め記憶されたルックアップテーブルから選択される。このルックアップテーブルは、個々のMCSと関連する複数の可能なチャネル化コードを用いて作成されたものであってもよい。さらに、低次のMCSを用いて、許容されたチャネル化コードをリストするように上記ルックアップテーブルを作成してもよく、その場合、後続する個々のMCSに対する許容された最大チャネル化コード数と共に前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートを出力するコードチャネルのみがリストされる。
【0012】
さらに、本発明の第1の態様によれば、上記方法は、適応選択するステップに先行して無線リンク品質を測定するステップをさらに有する。
【0013】
さらに本発明によれば受信機はユーザ装置である。無線リンクの受信機として機能するようなユーザ装置において上述の測定ステップを実行してもよい。送信機において、あるいは、無線リンクの受信機として機能するユーザ装置以外の別の装置において、適応的に選択と信号送信とを行うステップを実行するようにしてもよい。その場合上記方法は、無線リンクのユーザ装置から送信機へ測定情報要素または信号を出力するステップをさらに有し、上記測定信号または情報要素は上述の測定ステップで測定された無線リンクの品質を示す振幅を有する。送信機は基地局であってもよいし、無線ネットワーク制御装置であってもよい。複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルで、適応的に選択されたMCSとチャネル化コード数に関する情報を送信する送信機により信号送信ステップを実行してもよい。送信機が下り共有トランスポートチャネルをユーザ装置の受信機へ送信するのに先行して制御チャネルで情報を送信するようにしてもよい。制御チャネルを編成して、やはり制御チャネルで送信される自動反復パラメータに先行して上記情報を送信してもよい。
【0014】
さらに本発明の第1の態様によれば、目標無線リンクの品質に対して、適応的に選択を行う前記ステップが、前記目標無線チャネルの品質を持つ前記チャネルに対して特定の誤り測定を行う能力を各々有する漸次高次になるMCSを次々に検査するステップと、前記目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードに対する検査を行う最高次のMCSを選択するステップと、を有する。
【0015】
さらに本発明の第1の態様によれば上記送信機はユーザ装置である。
【0016】
さらに本発明の第1の態様によれば、信号送信を行うステップはトランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて実行される。
【0017】
さらに本発明の第1の態様によれば、前記時変無線チャネルの品質に従って特定の誤り測定を行う能力を持つ最も低次の変調符号化方式(MCS)から始めて、前記目標無線チャネルの品質以下にチャネル品質を落すことなく、前記最低次のMCSに対して、または、その後検査されるさらに高次のMCSに対して、最大のチャネル化コード数が検査されるまで、相応に異なるビットレートで、増加するチャネル化コード数と共に前記最低次のMCSを選択するステップと、その後、前記目標無線チャネルの品質以下に上記チャネル品質を落すことなく、前記最大チャネル化コード数に対して検査を行う前記最低次のMCSまたは最低の高次MCSを選択するステップと、を有する。
【0018】
さらに本発明の第1の態様によれば、前記送信機から前記受信機へ情報の信号送信を行うステップは、前記選択された最低次のMCSまたは最低の高次のMCSに関連する。
【0019】
さらに本発明の第1の態様によれば、信号送信ステップが、トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて実行される。
【0020】
本発明の第2の態様によれば、移動通信システムで使用する変調符号化方式(MCS)を選択する方法は、時変無線チャネルの品質を持つチャネルに対して特定の誤り測定を行う能力を持つMCSを選択し、さらに、目標無線チャネル品質以下に品質を落すことなく、上記選択されたMCSと共に使用可能な前記MCSを用いて複数のチャネル化コードを選択するステップを有する。
【0021】
本発明の第2の態様によれば、本方法は、前記システムの送信機から前記システムの受信機へ前記選択されたMCSに関する情報を信号送信するステップをさらに有する。本方法がUEで実行されるか、あるいは、ノードB(3GPPの“基地局”)/RNC(無線ネットワーク制御装置)で実行されるかに応じて、ユーザ装置(UE)は送信機または受信機の役割を果たすことができる。この信号送信ステップは、トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて実行してもよい。送信機がユーザ装置となってもよいし、受信機がユーザ装置となってもよい。
【0022】
さらに、本発明の第2の態様によれば、MCSとチャネル化コード数は予め記憶されたルックアップテーブルから選択される。個々のMCSと関連する複数の可能なコードチャネルを用いてルックアップテーブルを作成してもよい。
【0023】
さらに、本発明の第2の態様によれば、まず最低のMCSを用いて許容されたチャネル化コードをリストするように上記ルックアップテーブルを作成してもよい。その場合、個々の後続するMCSに対して、許容された最大チャネル化コード数と共に前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートを出力するコードチャネルのみがリストされる。
【0024】
本発明の第2の態様によれば、前記方法は、MCSを選択するステップに先行して、無線チャネルの品質を測定するステップと複数のチャネル化コードを選択するステップとをさらに有する。ユーザ装置でこの測定ステップを実行してもよい。その場合、無線リンクの受信機として機能しているユーザ装置以外の送信機または別の装置で選択ステップと信号送信ステップとを実行してもよい。また、その場合、送信機は基地局や無線ネットワーク制御装置であってもよい。本方法は、ユーザ装置から無線チャネルの送信機へ測定信号を出力するステップをさらに有するものであってもよい。上記測定信号はユーザ装置で受信された無線チャネルの品質を示す振幅を有する信号である。前記情報の信号を制御するステップは、送信機により実行される場合、複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルで送信されるものであってもよい。送信機がユーザ装置の受信機へ下り共有トランスポートチャネルを送信する前に、制御チャネルで上記情報を送信してもよい。上記制御チャネルを編成して、制御チャネルでも送信される自動反復パラメータに先行して、選択されたMCSとチャネル化コードに関する情報を送信するようにしてもよい。
【0025】
本発明の第3の態様によれば、時変無線チャネルの品質を持つ無線チャネルを備えた移動通信システムにおいて用いる方法であって、異なる次数の複雑さを持つ複数のMCSの中から変調符号化方式(MCS)を適応的に選択する前記方法は、目標無線チャネルの品質に基づいて所定の適応化を行うために、最低次のMCSから始めて、その後に、前記目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードが検査されるまで、前記最低次のMCSに対して、または、その後検査されるより高次のMCSに対して、漸増するチャネル化コード数について相応に異なるビットレートで前記最低次のMCSの検査を行いながら、時変無線チャネル品質に基づく特定の誤り測定を行う能力をすべてが有するさらに高次のMCSを続けるステップと、その後、前記最低次のMCSを選択するか、目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、前記最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードに対する検査を行う利用可能な最高次のMCSを選択するかのステップと、を有する。
【0026】
さらに本発明の第3の態様によれば、本方法は、前記選択された最低次のMCSまたは最高次のMCSに関連する情報を前記無線チャネルの送信機から受信機へ信号送信するステップをさらに有する。ユーザ装置は送信機または受信機の役割を果たすことができる。トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて信号送信ステップを実行してもよい。
【0027】
さらに本発明の第3の態様によれば、予め記憶されたルックアップテーブルから得られるチャネル化コードと共にMCSを検査に利用することが可能である。上記ルックアップテーブルは個々のMCSと関連する複数の可能なコードチャネルを用いて作成してもよい。まず最低のMCSを用いて、許容されたチャネル化コードをリストするように上記ルックアップテーブルを作成してもよい。その場合、個々の後続するMCSに対して、許容された最大チャネル化コード数と共に前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートを出力するコードチャネルのみがリストされる。
【0028】
本発明の第3の態様によれば、本方法は選択ステップに先行して無線チャネルの品質を測定するステップをさらに有する。上記測定ステップはユーザ装置で実行してもよい。その場合、上記検査ステップと選択ステップとは送信機またはユーザ装置以外の送信機または別の装置で実行される。またその場合、送信機は基地局または無線ネットワーク制御装置であってもよい。同様に、複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルに関する情報を送信する送信機により信号送信ステップを実行してもよい。下り共有トランスポートチャネルをユーザ装置の受信機へ送信する送信機に先行して、制御チャネルでこの情報を送信してもよい。この制御チャネルを編成して、やはり制御チャネルで送信される自動反復パラメータに先行して、適応的に選択されたMCSとチャネル化コード数に関する情報を送信するようにしてもよい。
【0029】
添付図面に示すような本発明の最良の実施形態についての詳細な説明に照らして、本発明の上記目的とその他の目的、特徴並びに利点をさらに明らかにする。
【0030】
発明を実施するための最良の形態
図1は、本発明に基づいて、マルチコードチャネル化と適応変調との2次元最適化と、(誤り訂正)符号化とを実行するフローチャートを示す。移動電話の高速移動車両ユーザでも受信した無線リンク電力の数ミリ秒先の変動を正確に予測できるように、バックグラウンドにおいてチャネル予測を採用することが想定されている。例えば、様々なチャネルの信号対雑音の連続測定と、推定値のバッファへの電力とが可能であることが知られている。チャネル予測装置は、このバッファ内容を利用してチャネル品質の数ミリ秒先の推定値を取得する。従来技術では、無線リンクをベースとするこのような予測をターゲットエリアと共に利用して、変調の複雑さを利用して、誤りなく、かつ、より高いレートで無線リンクを介してデータ転送の増加を図るようにすることが可能であることが証明されている。次いで、スケジューリングの決定が参加ユーザへ同報される。例えば、N. K. Ericssonによる論文の第2章2と第5章3、並びにM. Sternadらによる“広帯域チャネルにおける電力予測”(IEEE車輌技術会議、2001年春(VTC2001S)、ギリシャ、ロードス、2001年5月6〜9日)という文献も参照されたい。
【0031】
適応変調と符号化とに関連する従来技術の提案に基づいて適正な変調の複雑さのレベルを発見することに加えて、図1は、チャネル化の増加に基づいて選択された適正なビットレートの選択方法と共に、最適となるように選択された変調の複雑さのレベルで使用する、複数のチャネル化コードの選択方法を示す図である。
【0032】
図1を参照すると、開始ステップ10での入力後、ステップ12が実行されて、実際の無線リンクまたはチャネル品質パラメータ(DSCH Eb/N0(X)など)と、(変調符号化方式、但し“符号化”とは誤り訂正符号化を意味する)j番目のMCSの所定のフレームエラー比率(FER)に対する目標品質(Eb/N0(Yj)など)が得られる。Eb/N0とは、ビット当たりのエネルギすなわち電力密度と、干渉とノイズ電力密度との比率を意味する。音声サービスの場合、この比率は通常5dBのオーダーである。12.2kbpsのビットレートを持つ音声サービスは、3.84Mbpsのチップレートを用いると25dB=10*log10(3.84e6/12.2e3)の処理利得を有する。したがって、このような音声サービスの場合、所要広帯域信号対干渉比は5dB−処理利得=−20dBとなる。言い換えれば、干渉下で信号電力を20dBにすることが可能であり、WCDMA受信機はそれでも信号の検出が可能である。FERの代わりに、シンボル誤り率やBLER(ブロック誤り率)などの何らかの別の同様の誤り測定値またはパラメータの使用も可能である。同様に、Eb/N0以外の何らかの別のチャネルまたはリンク品質パラメータの使用も可能である。一般に、EC/I0の基準値は、干渉(+ノイズ)当たりの広帯域チップエネルギを意味すると仮定され、また、Eb/N0(あるいはより正確にはEb/I0またはEb/(I0+N0))は、干渉(+ノイズ)当たりの狭帯域ビットエネルギを意味すると仮定される。
【0033】
図1のアルゴリズムは、UE間でのコード多重化時に、UEに対する最適化されたMCSと、コードチャネル(“チャネル化”または“拡散”符号)の個数を知るために用いることも可能である。DSCHをマップする対象のコードは、コード領域と時間領域の双方の領域でユーザ間での共有が可能である。この場合、例えば一定のDSCH電力および/またはコードチャネルをUE間で最初に分割することが可能であり、さらに、電力を分割する場合、本発明に記載の最適化アルゴリズムの中でこの分割された電力に対応する品質値を用いて、MCSとコードチャネルの最適化された値が確定される。さらに、ある個数のコードチャネルがすでに別のUEに対して割り当てられている場合、UEに対して上記アルゴリズムを用いる際に、上記個数を考慮に入れる必要がある。さらに、コードの多重化を行って、例えば、別のUE(あるいは多数のUE)に対する割り当て後に、UEの最大コード数の発見ができるようにすることも可能である。UEが処理されると、いくつかのコードチャネルが別のUEから“繰り延べら(leave over)れる”ため、これらのコードチャネルを他のUE用として使用することが可能となる。次いで、UEを使用するためにDSCH用として割り当て可能なノードBで利用できる電力がさらに存在すれば、割り当て用としてまだ残されている上記数のコードを用いてUEに対する割り当てが行われる。
【0034】
図1のアルゴリズムを実行する1つの方法として、RNCやノードBなどのパケットスケジューラに対する、DSCH Eb/N0や対応する(おそらく広帯域の)値(例えば、共通パイロットチャネル(CPICH)Ec/Io)の報告を様々なUEに行わせるという方法が挙げられる(現在、HSDPAに対してパケットスケジューラが、ノードB内のMAC-hsエンティティの中に存在すると仮定されている)。しかし、RNCやノードBの代わりに上記アルゴリズムがUE内で実行中であってもよい。その場合、UEは、最適のMCSとコードチャネル数を決定し、これらの選択された値をネットワークへ報告する。次いで、この情報に基づいてノード−BまたはRNCによりスケジューリングが行われる。このスケジュールされたコードチャネル数(チャネル化コードセット)とこれらコードチャネルの電力レベルは、UEが求めるものとは異なる可能性がある。ノードBまたはRNCは、当該UEと、最大コードチャネル数用として利用可能な電力について報告を行うようにすることも可能である。この最大コードチャネル数の中からUEがサポートできるコードチャネル数がUE内で実行中のアルゴリズムにより決定される。UEは、選択されたMCSとコードチャネル数をネットワークへ報告する。例えば、上述のように、異なるユーザ間でのコードリソースのコード多重化に本発明を利用する場合、上記の状況が生じる可能性がある。現在の最適ビットレート(R_curr_best)は初期値に設定される。図1に図示の様々な変数の定義を以下のようにリストする:
X=DSCH Eb/N0
Yj=j番目のMCSの指定されたFERの目標値Eb/N0
j=j番目のMCS(1からj_max)
j_best=使用最高値MCS
j_max=MCSの最大数
j_selected=jの選択値
Rj=j番目のMCSの単一符号ビットレート
R_curr=現在のビットレート
R_curr_best=現在の最適ビットレート
R_selected=選択ビットレート
N=使用/ユーザ用チャネル化コード数
N_best=使用最高値N
N_max=Nの最大値
N_curr=Nの現在値
N_selected=Nの選択値
【0035】
現在の最適ビットレート(R_curr_best)の初期値の設定に加えて、現在のビットレート値(R_curr)も初期値に設定される。この初期値は、例えば、最低のMCS(j=1)や0などに対応するRj(単一の符号ビットレート)に対応するビットレートなどであってもよい。j変数(j番目のMCS)は、使用最高値MCS(j_best)と共に1に設定される。ユーザ当たりの使用チャネル化コード数(N)とNの現在値(N_curr)並びに使用最高値N(N_best)も、ステップ12で、最低のMCS(j=1)に対応するコードチャネルの最小許容数(チャネル化コード)(1など)に設定される。最低のMCS(j=1)に対応するコードチャネルの最小許容数がNの初期値である1とは異なる場合、N_currとN_curr_bestはこの初期値に設定される。さらに、Nの最小値が異なるMCS間で異なる場合、また、所定のXに対する別のMCS(j)を後程検査する場合、Nは当該MCSに対応する最小チャネル化コード数に設定される。また、異なるMCSに対応するチャネル化コードの最大数が異なる可能性もあるため、所定のEb/N0値(X)に対して異なるMCSを使用できる見込みを検査する際、検査中の現在のMCSに対応するようにN_maxを常に設定することにより最適化アルゴリズムのフローで上記可能性を考慮に入れることができる。
【0036】
例えばリンクレベルシミュレーションの結果から、あるいは、実際の実験データからフローチャート及び以下の説明で参照される目標値Eb/N0(Yj)を得ることが可能である。これらの目標値Eb/N0(Yj)は、例えば、経験したFER(あるいはBLERなど)が目標とするFERとは異なるように思われることに気がついた場合、ネットワークの利用中に調整を行うことも可能である。この調整を行って、呼のコースの最中に、FER(あるいはBLERなど)を測定し、Yjと所定値との比較が行われる。所定のFERと測定済みのFERとが異なる場合、所定のFERのEb/N0目標値(Yj)の調整を行う。この目標値は、選択されたMCSとコードチャネルの個数(チャネル化コード)とを用いて所望のFERを得ることを目的とする値である。毎フレーム後または1組のフレーム後にYjを修正する際、階段的調整を行うことができる。その際、測定済みのFERが目標より上であれば、Yjを1段階だけ上げ、FERが目標値未満であれば、1段階(この段階値は上方への調整の場合と同じであってもよいし、異なるものであってもよい)だけ下げることができる。また別の調整方式を用いることも可能である。Yjは、いくつかのUEの共通の値であってもよいし、あるいは、個々のUEがその無線環境に対応する別個の値を持ってもよい。
【0037】
ステップ12での初期化後、ステップ14が初めて実行され、j番目のMCS(j)がMCSの最大数(j_max)より大きいかどうかが判定される。大きくなければ、ステップ16が実行され、ユーザ(N)当たりの使用コード数がNの最大値(N_max)より大きいかどうかが判定される。大きくなければ、ステップ18が初めて実行され、ステップ12で前回得られたDSCH Eb/N0(X)が検査中のMCS(j)に対応する目標値Eb/N0(Yj)より大きいかどうかが判定される。大きければ、さらに高いビットレートでさらに多数のコードを使用できる可能性が示される。したがって、ステップ20が実行される。このステップ20で、N(1ユーザ当たりの使用コード数)×(j番目のMCSの単一符号ビットレート(Rj))に等しくなるように現在のビットレート(R_curr)が変更される。ステップ18からステップ20への移行は図1に示す“外側ループ”の一部であり、数回実行することが可能であり、個々の増分値Nに対して一回実行することができる。これは、(N++)により示されるような1以上の増分値だけステップ20でNの値が増分されることに起因する。例えば、このステップは、NをN+1(N→N+1)に設定することも可能である。電力もコード数に応じてN個のチャネル間で分割される。この外側ループのさらなる反復時に、DSCH Eb/N0がまずステップ18で目標値を下回らなければ、最終的にNの値はN_maxよりも大きくなることがステップ16で判明する。その場合、ステップ22、24を含む“内側ループ”が実行され、(1などの)次のMCSに対応するマルチコードの可能な最小値と等しくなるようにNがリセットされる。次いで、次のさらに高いMCSを最初に選択して、可能な異なるマルチコードの組み合わせを試みるためにjが増分され、MCSの複雑さの次のレベルまで増分が図られる。したがって、ステップ14、16、18、20の外側ループは高速ループと考えることが可能であり、様々なマルチコードが個々のMCSで順に検査され、個々のパスで検査されるコード数に比例してDSCH Eb/N0が下げられる(以下の記載を参照されたい)。次いで、内側ループは、目標値Eb/N0を下回ることなく検査中のMCSと利用可能なマルチコードとの間の適合の可能性のすべてが尽された(最大化した)後、次のさらに高次の複雑さへMCSが変更される低速ループと考えられる。上記最適化を行った後、目標値Eb/N0を下回ることなく、コードの最大数(必ずしもN_maxとはかぎらない)の達成が可能な最適化されたMCSの最低次で使用されるビットレートが(以下説明する)後続ステップにより選択される。
【0038】
図1のステップ20へ戻って参照すると、現在のビットレート(R_curr)がj番目のMCSの単一符号ビットレートの倍数に設定された後、Nの現在値(N_curr)はNに設定される。次いで、Nは例えば増分値1だけ増分される(N++)。その後、DSCH Eb/N0(X)の前回取得された値は以下のように修正される:
X’=X−10*log10(N) . . . . . . . . . . . . . . . . .(1)
ステップ20で実行されるような数式1は、変調に先行して利用するチャネル数の増加またはチャネル化ブランチ数の増加(使用される拡散符号の数の増加毎に1)がNの値の増分により表されるという事実を考慮に入れる。したがって、チャネル化コードの上記のような個々の増加に比例して電力レベルを下げる必要がある。X’はこの下げられた電力レベルを表す。個々のチャネルのレベルX’での電力の合計が元のXの値に等しくなることを理解されたい。これは、限定的ではない方法で本明細書に開示されているようなマルチコードとMCSの適切な最適化を図1のアルゴリズムにより確定できるようにするために、必要な電力の低下を考慮に入れる簡単な方法であり、別の方法でこの確定を行うことも可能である。
【0039】
ステップ20の実行後、ステップ14が再び実行されてjがまだj_maxを上回っているかどうかの判定が行われる。これが外側ループの最初の実行である場合、jはまだj_maxを越えていない。さらに、Nの値はまだN_maxを越えていないので、ステップ14、16、18が再び実行されることになる。X’の値がまだYjより大きいと想定されて、ステップ20が再び実行されることになり、それぞれステップ16、18で判定されるように、Nが再び増分されて、1ユーザ当たりの使用コード数が増分され、このような増加が許可できるものであるか、許容可能なものであるかの判定が図られる。これが可能であれば、ステップ20の変数が再び調整される。NがN_maxより大きくなる(許可不能)か、jがj_maxを上回っていないと仮定して、ステップ18でX’がYjより大きい(許容不能)という条件がもはや満たされなくなるかのいずれかになるまで、所定のMCSに対して外側ループが繰り返し実行される。
【0040】
ステップ20によりN_maxより大きい数にまでNが増分される外側ループの1以上の反復後(但し、ステップ16で判定されるように、現在の最適候補MCSに対してコード数は最大化されている)、さらに高次のMCSを使用することができる可能性は依然存在する。したがって、“内側ループ”ステップ22、24が実行されて、すなわち、N(当該MCS(j)に対応するN_max)×(j番目のMCSの単一符号ビットレート(Rj))の最大値として、得られたばかりのビットレート(R_curr_best)に対する現在の最適候補値が格納される。次いで、次のステップ24でjが増分される前に、現在の最適候補MCSの識別子を格納するために使用最高値MCS(j_best)がj(j)の現在値に等しくなるように設定され、一方、同時に、Nの最大値(N_max)に等しくなるように使用最高値N(N_best)が設定される。これによって、最後のMCSが最大コード数と共に記憶され、一方、次のMCSの検査も行われて同様に格納できるかどうかが調べられる。
【0041】
上述のように、また、図1に図示のようにステップ22の実行後、ステップ24が実行され、jが増分され(j++)、次の値jに対応するコードチャネルの最小許容数(1など)に等しくなるようにNがリセットされる。増分値(j++)に起因してjがj_maxよりも大きくなり、したがって、当該値jに対応するMCSが存在しなくなった場合、Nの値は現在と同じままの値とすることができる。なぜなら、ステップ14が実行される次回には、MCSがすでに最大値に達しているため、ステップ16、18、20、22、24は実行されなくなるからである。次いで、ステップ16で判定されるように、NがN_maxを上回る(新たな最適候補MCSが次に存在することを意味する)か、判定ブロック14、18のうちの一方が図1のフローチャートの内側ループ/外側ループ部分からの脱出を強制するかのいずれかが行われるまで、外側ループがすべてのNの値に対して次のより高いMCSについて繰り返される。
【0042】
ステップ14で判定されるようにMCSが最大値に達するか、ステップ18で判定されるように、異なるチャネル化の電力レベルが検査中MCSの目標値Eb/N0(Yj)以下に低下するかのいずれかが生じた場合、上記のような脱出が行われる可能性がある。j_maxを上回った内側/外側ループの1以上の反復(ステップ14)後、または、チャネル化電力が低下しすぎた(ステップ18)場合、本発明に基づいて、最大チャネル化コード数による最低次のMCSの最適化が最終的に確定される。
【0043】
上記目的のために、ステップ26が次に実行され、前回のMCSに対してステップ22で設定されるような現在の最適ビットレート(R_curr_best)が、検査済みの最後のMCSに対してステップ20で設定されるような現在のビットレート(R_curr)以上かどうかの判定が行われる。現在の最適ビットレート(ステップ22)が現在のビットレートより大きければ(ステップ20)、それは、検査中の前回のMCSを選択すべきであることを意味する。したがって、ステップ22の現在の最適ビットレート(R_curr_best)の方がステップ20の現在のビットレート(R_curr_)以上であることがステップ26により判定されれば、選択ビットレート(R_selected)は、ステップ22で設定された現在の最適ビットレート(R_curr_best)に等しく設定され、Nの選択値(N_selected)は、ステップ22から得られるNに対する現在の最適値(N_best)に等しくなるように設定され、jの選択値(j_selected)は、ステップ22から得られる現在の最高値MCS(j_best)に等しくなるように設定される。図1のステップ30を参照されたい。ステップ30後、図1のフローチャートの実行が完了し、ステップ34で終了あるいはリターンが行われる。これは本発明の最適化を終了する1つの方法である。
【0044】
一方、現在の最適ビットレート(R_curr_best)が現在のビットレート(R_curr)以上ではない旨がステップ26で判定された場合、それは、検査中の前回のMCSが最適ではないこと、従って、最後の検査済みMCSを使用すべきであることを意味する。その場合、値jがまだ使用中の最大MCS(j_max)以下であることを知るために、まずステップ32が実行される。なぜなら、値Xが最大コード数と最大MCSとをサポートすることができれば、値jはステップ24で最大MCS(j_max)よりも大きな値にすでに設定されていることになるからである。jがj_max以下であれば、ステップ36で、選択ビットレート(R_selected)が現在のビットレート(R_curr)になるように設定され、選択されたコード数(N_selected)は現在のコード数(N_curr)に設定され、選択されたMCS(j_selected)は現在のMCS(j)に設定される。この後、図1のフローチャートの実行が完了し、ステップ40で終了あるいはリターンが行われる。したがって、これは本発明の最適化を終了する1つの方法である。値jがj_maxよりも大きければ、すなわち、ステップ32の条件が満たされなければ、ステップ38で、選択ビットレート(R_selected)は現在のビットレート(R_curr)になるように設定され、選択されたコード数(N_selected)は現在のコード数(N_curr)に設定され、選択されたMCS(j_selected)が最大MCS(j_max)になるように設定される。これは、ステップ24でjの値がすでに増分されてj_maxよりも大きくなっていた場合にのみこのステップに達することができることに起因する。これは、検査済みの値Xが、最大コード数と最大MCSとをサポートできるほど好適であり、したがって、選択対象のMCSが最大値(j_max)であることを意味する。この後、図1のフローチャートの実行が完了し、ステップ42で終了あるいはリターンが行われる。したがって、これは本発明の最適化を終了する1つの方法である。
【0045】
この種のリンク適応を実行する別の方法として、ルックアップテーブルを利用する方法がある。この場合、Eb/N0あるいは対応する値が測定され、適当なMCSとコードチャネル数に直接マップされる。このようなルックアップテーブルを作成する1つの方法として、上記記載のアルゴリズムを利用する方法がある。最初に最低のMCSを用いて、許容コード数がリストされるようにルックアップテーブルを作成することができる。次いで、次のMCSを用いて、前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートに最大コード数を与える許容されたコードチャネル数のみがリストされる。後続するMCSのセットに対しても同じ処理手順が行われる。この処理手順によって、個々のMCSに対して最適のコードチャネル数を用いることにより、チャネルの品質をより好適に利用することが可能となる。また、上記処理手順により、異なるMCSセットと共に最大コード数のみを使用する場合と比較すると、より好適な細分性が実施可能となる(このアプローチについてのさらなる解説については以下の記載を参照されたい)。
【0046】
このようにして、本発明に基づいて、目標とする最高のビットレートを用いてマルチコードとMCSの2次元の最適化が達成される。以下さらに詳細に解説するように、(或る“j”値や“N”値のスキップにより)除外されるMCSもなかにはあるが、上記アルゴリズムにより検査されるMCSは様々の可能なMCS間で変動が可能である。
【0047】
本発明のパフォーマンスを評価するために、ネットワークレベルのシミュレーションのいくつかのテストケースが行われた。これらのシミュレーションは、ESTI TR101112 v3.2.0(1998年4月)で定められたマクロシナリオ“UMTSの無線送信技術の選択のための選択処理手順”(UMTS 30.03 v3.2.0)に基づいて行われる。単一の固定電力DSCHが使用され、1つのセル内で認定されたユーザ間で時分割が行われる。また、閉ループ電力制御でのある基準ケースのシミュレーションが行われるが、AMCとマルチコードスケジューリングは使用されない。この基準ケースの利用可能なDSCHビットレートは、最大10個のマルチコードを用いるテストケースの1つのケースの場合と同じビットレートに一致するように設計される。すべてのケースで、移動スピードは3km/時であり、ソフト合成を用いるハイブリッドARQタイプIが使用される。また単一タップチャネルのみが想定されている。
【0048】
図2は、1ユーザ当たりの最大コードチャネル数の関数としての平均DSCHネットワークビットレート(kbps/セル/MHz)を示す。これらの結果から、本発明のアルゴリズムを利用して数倍のスループットの改善が可能であることが示される。図3には、1ユーザ当たりの最大コードチャネル数の関数としての接続当たりの平均DSCHビットレートが示されている。この図に示されているように、単一コードの場合と比較すると約8倍の改善を観察することができる。図4は1ユーザ当たりの最大コードチャネル数の関数としての接続毎の平均転送遅延を示す。この図では、転送遅延は、無線インタフェースを介するある文献の個々のパケットの送信時間の95番目の百分位数に起因する遅延を意味し、したがって、この転送遅延には無線インタフェースを介するユーザ待合せ遅延と送信遅延とが含まれる。マルチコード選択方式の利用により、転送遅延全体の単一コードの場合の遅延の1/2以下への大幅な低下が可能となる。比較として、(最低次のMCSのビットレートは上記基準ケースで使用中のビットレートと大まかに比較可能な)10個のコードのテストケースのビットレートの102kbps/セル/MHzと比較すると、この基準ケースのDSCHネットワークビットレートは約50kbps/セル/MHzにすぎない。AMCと本発明が提案するマルチコードスケジューリング方式の利用により、ユーザ当たりのDSCH接続スループットは640kbps/ユーザ(基準ケース)から2.65Mbps/(テストケース)へ改善される。これに対応して、転送遅延全体は3400msから1200msへ減少する。
【0049】
次に図5を参照すると、物理層と上位層間のインタフェースで、トランスポートチャネルにより形成されたデータの、物理チャネルへのマッピングが送信機内で行われ、受信機においてもまた同様にマッピングが行われることがわかる。この図は、2001年春に改訂され、更新されたH. Holmaらによるテキスト“UMTS用WCDMA”(John Wiley & Sons、Ltd)の図6.1から採られたものであり、本発明の信号処理態様を実行する1つの方法を示すために若干修正したものである。UEが、ダウンリンク時に1乃至いくつかのトランスポートチャネルを同時に備えることができるのみならず、アップリンク時に1以上のトランスポートチャネルも備えることが可能であることを理解されたい。図5は、アップリンクかダウンリンクのいずれか一方だけのリンクを示す。すなわち、すべてのトランスポートチャネルは単方向と定義され、並列である。UEが本発明に基づいて選択されたMCS情報の送信機または受信機のいずれかの役割を果たすことが可能であることも理解されたい。言い換えれば、図1のアルゴリズムあるいはこのアルゴリズムと均等なアルゴリズムを実行し、その結果を受信機として機能するノードBへ信号送信する(フィードバック方向)送信機としての役割を果たすようにUEを指定することが可能である。このアルゴリズムをRNCまたはノードBで実行する場合、ノードBが送信機として機能し、UEは受信機として機能する(順方向)。
【0050】
トランスポートブロックとは、物理層と層2(MAC)との間で交換される基本単位である。トランスポートブロックは一般にRLC PDUまたはこれに対応する単位に対応する。物理層により個々のトランスポートブロック用のCRCが追加される。個々のセットに対して2つのトランスポートブロックを備えた、トランスポートチャネル1とトランスポートチャネル2の双方のチャネル用のトランスポートブロックセット(TBS)が図5に示されている。同じトランスポートチャネルを用いて、TBSが物理層とMAC間で同時刻に交換される。トランスポートブロックサイズはトランスポートブロックにおけるトランスポートビット数として定義され、所定のTBS内で常に一定である。TBSサイズはトランスポートブロックセット内のビット数として定義される。3G TS 25.302 v3.3.0(2000-01)の図6に図示のように、送信時間間隔(TTI)はトランスポートブロック設定の到着間時間として定義され、物理層がTBSを無線インタフェース上へ転送する周期性に等しい。この周期は、常に1無線フレーム長である最少インタリービング時間(10msなど)の倍数である。HSDPA文献3GPP TR 25.950 v4.0.0(2001-03)の第6章3.2に1無線フレーム(10ms)より短いHSDPA TTIのサポートについての記載があることに注意されたい。さらに、可変TTIに関連する提案が記載されている。このようなさらに短いHSDPA TTI長は、集合{Tslot,3×Tslot,5×Tslot,15×Tslot}の中から選択すべきである。このようなさらに短いHSDPA TTIと場合によっては可変なTTIの選択は、パフォーマンス、遅延、ネットワークとUEの複雑さと柔軟性(HSDPAペイロード細分性)に対する影響の評価に基づいて行うべきである。本願の出願日におけるものとして望ましいHSDPAのTTI長は3スロット=2msである。
【0051】
本明細書の教示によれば、アップリンクまたはダウンリンクに関連するHSDPA信号処理を個々のTTIに対して適合させることが非常に難しいという意味でTTI=1スロットはあまりに短すぎる。アップリンクでは、ack/nackは予め1スロットを予約することになる。なぜなら、このスロットの適当な符号化を行う必要があるからである。またダウンリンク時に、個々のスロットでダウンリンク制御信号処理を繰り返し行う必要がある場合、この信号処理はさらに多くのオーバーヘッドを意味することにもなる。特に、本明細書に教示のようにダウンリンク時に或るパラメータのタイミングの最適化が望まれ、TTI=1スロットの場合この最適化はさらに困難になる。したがって、本発明によれば、TTIは3スロットとすべきである。この場合、或るDLパラメータのタイミングを最適化しながら、アップリンクとダウンリンク双方の信号送信をぴったり適合することが可能であり、その結果UEの複雑さは最小化される。
【0052】
提案されたものとしておそらく10msのものさえある、1スロットもしくは5スロットのような別の単数サイズや複数サイズの標準化も可能であることを理解されたい。いずれにせよ、トランスポートフォーマットに基づいて提供されるTTI毎に、物理層に設定された1つのトランスポートブロックがMACにより配信される。トランスポートチャネルでの送信時間間隔の間、トランスポートブロックセットの配信用としてのトランスポートフォーマットは、物理層がMACへ提供するフォーマットとして定義される(逆もまた同様である)。このトランスポートフォーマットは2つの部分/1つの動的部分と1つの擬似静的な部分とを構成する。
【0053】
物理層が提供するこれらのサービスには、上述の動的並びに擬似静的な属性を含むように定義されるトランスポートフォーマットが含まれる。この動的部分には、トランスポートブロックサイズ、トランスポート設定サイズ及び送信時間間隔(TDD専用のオプションの動的属性)が含まれる。“物理層により提供されるサービス”というタイトルの3G TS 25.302 v3.3.0(2000-01)の図6を再び参照されたい。擬似静的な部分の属性として、送信時間間隔(FDDの場合必須であり、TDD非リアルタイム(NRT)ベアラの動的部分の場合オプションである)と、適用すべきエラー保護方式と、CRCのサイズとがある。共用チャネル用の変調と符号化の場合、従来技術の変調方式は固定され(QPSK)、符号化方式は上述のように擬似静的であり、すなわち送信時間間隔(TTI)からTTIへの変更は行われない。QPSKは位相変調であるため電力レベルを信号で送信する必要はない。
【0054】
本発明の信号送信態様によれば、本発明のMCS/マルチコードの最適化態様の場合のように、チャネル化コード数がMCSと共に変動する場合、特にマルチレベルQAM変調方式に関連して、UEは上記事実並びにコードチャネルの電力レベルを知る必要がある(例えば、図1のアルゴリズムがRNCまたはノードBで実行されると仮定した場合)。したがって、別個のパラメータとして電力レベルをUEへ信号で送信するか、トランスポートフォーマットの組み合わせ(TFC)の一部として該電力を定義するかのいずれかを行うことも可能である。層1は1乃至いくつかのトランスポートチャネルを多重化し、個々のトランスポートチャネルに対する、適用可能なトランスポートフォーマット(トランスポートフォーマット設定)のリストが存在する。それにもかかわらず、ある所定時点において必ずしもすべての組み合わせを層1へ発信できるとはかぎらず、あるサブセット(トランスポートフォーマットの組み合わせ)のみを発信できるにすぎない。これは、UEの符号化されたコンポジットトランスポートチャネルで送信するために層1への同時発信が可能な現在有効なトランスポートフォーマットの組み合わせの許された組み合わせ、すなわち、個々のトランスポートチャネルから得られる1つのトランスポートフォーマットを含む組み合わせとして定義される。図1のアルゴリズムあるいはこれと同等のアルゴリズムがUEで実行される場合、この逆も真となる。
【0055】
例えば、ある固定拡散率SF=16を仮定すると、利用可能な16個のコードの中から10個のコードなどの複数コードをノードBのHSDPA用として利用することができる。例えば、図5のトランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて、これらのコードをUEへ通信することが可能である。したがって、図5のTFCIを適合して、本発明の最適化に関連する情報並びに上述の関連する電力情報を伝えることが可能となることが理解される。TFCIは現在のトランスポートフォーマットの組み合わせ(TFC)の表現である。層1が1乃至いくつかのトランスポートチャネルの多重化を行う場合、個々のチャネルと関連づけられたトランスポートフォーマットセット(TFS)から選択可能な個々のトランスポートチャネル用として利用可能な複数のトランスポートフォーマットが存在することになる。それにもかかわらず、すでに述べたように、任意の所定時点においてすべての組み合わせを層1へ発信できるとはかぎらず、トランスポートフォーマットの組み合わせ(TFC)と呼ばれるサブセットだけを発信できるにすぎない。これは、UEの符号化されたコンポジットトランスポートチャネルで送信するために層1へ同時発信が可能な現在有効なトランスポートフォーマットの組み合わせの許された組み合わせ、すなわち、個々のトランスポートチャネルから得られる1つのトランスポートフォーマットを含む組み合わせとして定義される。UEのトランスポートフォーマットの組み合わせ(TFC)は、例えば、個々のチャネル用としてブロックサイズと、擬似静的なTTIサイズと、符号化タイプと、静的なレートマッチングパラメータと共に、個々のチャネル(動的部分)用として利用可能なブロックサイズおよびブロック設定サイズの様々な可能性を用いて定義される3つの専用チャネルを設けるようにしてもよい。3G TS 25.302 v3.3.0(2000-01)の第7章1.8を参照されたい。上述の技術仕様の第7章1.11に述べられているように、TFCIの一定値と一定のTFCとの間には1対1の対応がある。現在有効なトランスポートフォーマットの組み合わせについて受信側に知らせるためにしたがって適当なトランスポートチャネルでの受信データの復号化、逆多重化及び配信方法について知らせるためにTFCIが使用される。
【0056】
トランスポートフォーマット指標(TFI)とは、3G TS 25.302 v3.3.0(2000-01)のそれぞれ第7章1.6と第7章1.7に定義されているようなトランスポートフォーマットセット内のある特定のトランスポートフォーマットを表すラベルである。それは、3GTS25.302の第7章1.2に定義されているようなトランスポートブロックのセットがトランスポートチャネルの2層間で交換される度にMACとL1間での層間通信で使用される。MACは、TFS内の選択肢の間からどのトランスポートフォーマットを使用すべきかを決定する。DSCHがDCHと関連づけられるとき、DSCHのTFIは、UEがリスンする必要があるDSCHの物理チャネル(すなわちチャネル化コード)の指示も行う。
【0057】
MACは、個々のトランスポートチャネルでのトランスポートブロックセットの個々の配信時に層1に対してTFIを指示する。次いで、層1はUEのすべてのパラレルトランスポートチャネルのTFIからTFCIを組み立て、トランスポートブロックを適切に処理し、TFCIを物理制御信号に付加する。TFCIの検出を通じて、受信側はトランスポートフォーマットの組み合わせを識別することができる。割り当てられたトランスポートフォーマットの組み合わせから、受信側は情報を復号化し適当なトランスポートチャネルでこの情報をMACへ転送するために必要なすべての情報を入手する。
【0058】
したがって、AMC(適応変調符号化)時にチャネル化コード数と、対応するMCS(変調符号化方式)とを信号送信するための、送信側から受信側への信号送信メカニズムとしてTFCIを利用する場合、本発明による適正な処理を行うためにUEが知ることができるようにコードチャネルの電力レベルを信号送信することも可能であることを理解することができる。したがって、図5のTFCIは本発明の最適化情報を伝えるように適合された従来技術を示す例図として理解されたい。
【0059】
上述の記載について考えるとき、電力レベルを示す所定のビット数を用いて、共用制御チャネルなどで個々のパケットを用いて電力レベルを明白に信号で送信できる(あるいは電力レベルを一定にすることができる。その場合電力レベルを信号送信する必要は全くない)ことが理解できる。
【0060】
この着想は、トランスポートフォーマットの組み合わせの中へ電力レベルを含めるという着想である。すなわち、例えば、より少ないコードを含み、かつ、コードチャネル当たりより多くの電力を使用する追加のMCSが形成される。MCS(及びコードチャネル情報)と共に、トランスポートフォーマットの組み合わせを形成する電力レベルを予め設定することが可能であり、使用すべきフォーマットを指示するためにTFCIまたはTFCIタイプの信号処理が利用される。この時トランスポートフォーマットには電力レベルが含まれる。別の可能性として、MCSを拡張して使用するコードチャネル数および/または電力レベルを含めるという可能性が考えられる。
【0061】
別の重要な配慮としてUEでの利用可能な処理時間がある。本願では以下の表1により処理時間要件を予め公に提案した。UEに対する処理時間要件の提案はバッファサイズと処理時間とを組み合わせた最適化として導き出したものである。この提案は図6に図示のタイミングの仮説と以下の仮説とに基づくものであった。
・ N=6とTTI=3スロット
・ 関連するDPCHには本願でポインタと呼ばれる1タイムスロットが含まれる。Tpointer=1スロット。この中には以下が含まれる:
・ UE id
・ MCS
・ コードツリーにおける開始ポイント
・ 共有制御チャネルはHSDSCH TTIとの同時送信が想定され、以下を含む:
・ ARQパラメータ
・ コードチャネル数
・ Tcontrol=1スロット。これはDPCHで送信されるパラメータの復号化に必要な時間である。
・ Tack=1スロット(アップリンク時)
【0062】
【表1】
【0063】
本願の視点として、UEに対する所要処理時間がUEの複雑さに影響を与える主要な問題点であり、最大データ転送レートが、処理を必要とするほぼ10Mbit/秒であることを考慮するという点が挙げられる。したがって、本願は、UE処理時間用として少なくともTuep=5msを利用できるようにDLチャネル構造の設計を行うべきである旨を推奨する。そうでない場合、NとTTIの対に対する代替の提案をどのようなものにすべきかを再度考慮する必要がある。
【0064】
言うまでもなく、本願でN=6からN=7へNを増やすことも可能ではあるが、その場合、(10Mbit/秒をサポートする最高クラスのUE用の)UEの所要バッファサイズが増加することを意味することにもなり、これはあまり望ましいことではない。したがって、本願は、上記要件が、UEの処理時間用としてTuep=5msを利用できるようにすることを提案するものである。これは、DLチャネル構造が拡散される最大時間がTDL制御=6スロットとなり、UEが、関連するDPCHにおいて1スロット上にわたって拡散される非同期タイミングを持つことが予め考慮されることを意味する。TDL_control=6スロットは、本願の前回のDL構造についての提案で用いた値であったが、これは本願の新たな代替提案でも目標とするものである。
【0065】
トランスポートフォーマットのパラメータに対するTFCIタイプのマッピングフィロソフィの利用に関係するさらなる考慮について以下記載する。HS-DSCH送信のトランスポートフォーマットを定義するパラメータと考えることも可能な或るパラメータをまとめて送信すべきであるということが以前他の人々によって指摘されたことがある。これらのパラメータは主として以下のものである:
・ コード多重化情報
・ 変調と符号化
・ HS-DSCHコードチャネル電力関連情報
【0066】
リリース99でTFCIに対して定義されているような同種の着想を用いることも可能である。この着想とは、上記3つのすべてのパラメータを定義する或る最大ビット数が予約されていれば、コード多重化情報などの方により多数の値を定義し、MCSにはそれより少数の値を定義することが可能な場合もあるという着想である。また、場合によっては、MCSの方により多くの値を定義し、コード多重化などにはより少ない値を定義することも可能である。
【0067】
これらのTFパラメータの若干が(例えば関連するDCHのHS-DSCH TTIの前などに)別々に送信されたり、これらTFパラメータの若干が共用制御チャネルで同時にHS-DSCH TTIへ送信されたりした場合、これらのパラメータ値に関する余裕を示す一定量の柔軟性が無駄に浪費される。これは重要なポイントであり、TFパラメータの十分な柔軟性が保たれるような方法で、HSDPA DL構造の1つの要件がTFCIのコンセプトをサポートするようなものとなることが推奨される。好ましくは、これらパラメータのほとんどを同じ束で送信することによりこの要件が達成されることが望ましい。一方、例えば、ARQ関連パラメータは、TFパラメータとの組み合わせを必要とするような種類のパラメータではないため、所望の場合、上記TFパラメータを持つ同じ束で送信することがないようにこれらのパラメータの送信を行うことができる。
【0068】
本願出願者は、対応するHS-DSCH TTIの前に或る一定のパラメータを送信すべきであるという問題点をすでに公に提起している。いずれにせよHSDPA端末装置は非常に高速な処理を必要とするが、この高速処理はUEの複雑さという主要な問題点であると本願出願者は考える。したがって、上記仕様を定義して、UEの複雑さが可能な限り最小のものとなるようにすることが望ましい。少なくともHS-DSCHの連続処理を回避できるように、UE idを事前に送信することが望ましいというコンセンサスが存在するように思われる。
【0069】
上記に加えて、本願の提案として上述のTFパラメータが、以下の、
・ コード多重化情報
・ 変調と符号化
・ HS-DSCHコードチャネル電力関連情報
を事前に送信することが望ましいという点が挙げられる。上記事前送信の1つの利点として、UEがリアルタイムで復調を行うことが可能となる結果、2以上の場所にUEバッファを設けることを回避できるという点が挙げられる。したがって、MCS、コード電力レベル及びコードに関する情報を得るために、UEがHSDSCH TTIの終了を待つ必要がないため、変調シンボルレベルでのバッファを回避することができる。リアルタイムでの復調が可能でない場合、変調シンボルレベルでの量子化に必要なビット数の方が、ターボ復号器の入力部におけるビット数よりもおそらく多くなるため、変調シンボルレベルでのバッファサイズをきわめて大きくすることが可能となることに注意されたい。
【0070】
本願で最も重要な問題と考えられる別の利点としてUE処理時間の最適化がある。UEがリアルタイムで復調を開始できる場合、ackの送信前にUEの利用可能な処理時間の最適化が可能となる。なぜならUEが復調を開始できるようになるまで、最初TTIの終了を待つ必要がなくなるからである。本発明が提案するTTI長は3スロットであるため、このタイムスケールでの処理時間の節減は明らかに非常に望ましいものである。
【0071】
したがって、UEの処理時間を最適化するために、本願では、対応するHSDSCH TTIの前にUE idとTFパラメータとを送信するというDL構造の1つの要件を提案するものである。“前に”という語は、本願は、これらのパラメータとHSDSCH TTIとの間に、上記パラメータの復号化時間を許容するための少なくとも1つのタイムスロットが存在すべきであることを意味する。
【0072】
2つの代替のHSDPA DL構造について以下記載する。まず、本願の前回の提案が図7に示されているが、これに基づいて上記記載のUEの処理時間要件は導き出されたものである。本願の前回の提案は上記にリストした以下の要件を満たすものである:
1) TTI長さ=3スロット
2) この結果Tuep=5msとなり、これはDLチャネル構造が拡散される最大時間であるTDL_controlが6スロットとなることを意味する。
3) 対応するHSDSCH TTIの前に、リアルタイムでの復調を可能にするTFパラメータ(MCS、コードツリーの開始点)はすべて送信される。HSDSCH TTI受信の開始前に当該情報を処理するための1スロットタイムが存在する。
【0073】
UEが完全に満たすわけではない要件として以下のものがある:
4) TFCIタイプのマッピングに対する十分な柔軟性はTFパラメータに対して保証されない。この理由としてMCSからコードチャネル数が別々に送信されることが挙げられる。しかし、この構造では、1スロット時間内でDPCHの中に十分な余地がないため、MCSと共に同じ束でコードチャネル数の送信を行うことは不可能である。
【0074】
この構造の別の欠点として、コードチャネルの電力レベルがTTI毎のベースでは信号送信されないという点が挙げられる。この理由として、この種のパラメータ用の1スロット時間内の関連するDPCHに十分な余地がないという点が再び挙げられる。一方、本願出願者は、QPSKと8PSKの場合、コードチャネルの電力レベルの変動をUEへ知らせずに、TTIベース毎にコードチャネルの電力レベルの変動が可能であると言い続けてきた。
【0075】
提案された第2の代替HSDPA DL構造が初めて図8に示されている。本願の着想として、対応するHSDSCH TTIの前に共用制御チャネルを送信すること、及び、TFパラメータとFHARQパラメータとを別々に符号化することが挙げられる。この新たな構造によって、上記に定義した4つの要件のすべてが満たされることになる:
1) TTI長さ=3スロット
2) この結果、前回の提案と同じTuep=5msが生じ、これはDLチャネル構造が拡散される最大時間であるTDL_controlが依然6スロットのままであることを意味する。
3) TFCIタイプのマッピングに対する十分な柔軟性がTFパラメータに対して保証され、これは3つすべてのパラメータ(コード多重化情報、MCS、コードチャネル電力)が同じ束で送信されることを意味する。
4) すべてのTFパラメータが対応するHSDSCH TTIの前に送信され、UEがリアルタイムの復調を行うことが可能となる。HSDSCH TTI受信が開始される前に当該情報を処理するための1スロットタイムが存在する。
【0076】
この新たな構造から得られる新たな言外の意味として、UEが1つのSHCCHまたはいくつかのSHCCHを常に受信する必要があるという点が挙げられる。いくつかのUEコード多重化が存在する場合、最大K個のUEのみを同じTTIへコード多重化することができるという限定などをどのようにしても設けるべきである。Kの値は例えば2〜4とすることも可能である。Kの値により、ネットワークが同時送信するSHCCHの数が定義される。しかし、すべてのUEが4個のSHCCHをずっと受信することが受け入可能かどうかに関するさらなる考慮が必要である。なぜなら、この受信には、UEが受信しなければならないマルチコード数の増加が伴うことになるからである。1つの妥協策として、UEがSHCCHへのある種の所定のマッピングをい、例えばネットワークにより同時送信される最大4個のSHCCHを設けて、個々のUEが上記4個のSHCCHのうちの2つのSHCCHのみをずっと受信しなければならない旨を定義する方法が考えらる。
【0077】
上述の記載で、本願出願者は、HSDPA DL構造が満たすべきであると考える要件を提示した。本願出願者が非常に重要であると考える1態様として、UEが利用可能な処理時間の最適化がある。別の重要なこととして、可能な限り柔軟なTFCI構造をサポートするような種類の構造を定義することが挙げられる。本願出願者は、対応するHSDSCH TTIの前に関連するDPCHでTFパラメータのほとんどを送信する本発明の前回の提案を再び提示した。この構造の主な欠点として、コード多重化情報は2つの部分に上記構造により分割され、そのため、この構造がTFCIのコンセプトを最も柔軟にサポートするものではなくなるという点が挙げられる。この構造の別の欠点として、当該構造を用いる関連するDPCHの中にはコードチャネル電力情報のための余地が存在しないという点が挙げられる。本発明の新たな提案では、対応するHSDSCH TTIの前に共用制御チャネル内のすべてのTFパラメータの送信が提案される。これを行うことにより、最も柔軟なTFCIのコンセプトの利用が保証され、さらに、UEの処理時間の最適化が可能となることが保証される。しかし、この構造では、UEがずっと受信しなければならない共用制御チャネルの数についてさらなる検討を行う必要がある。
【0078】
以下のさらなる考慮は、HSDPAに関連する多重化上の問題点及びチャネル符号化上の問題点に関するものである。いくつかの公開されている問題点に立ち戻り、いくつかの提案を行うことにする。トランスポートチャネルの多重化に関して、第1の考察としてトランスポートチャネルの数がある。MAC−dにおいて様々な論理チャネルを多重化して、1つのトランスポートチャネルに変えることが可能であり、これは、単一のHS-DSCHトランスポートチャネルであっても、いくつかの論理チャネルのサポートが可能であることを意味する。しかし様々な論理チャネルが、例えばQoSなどに対して非常に異なる要件を持つ場合、1つのUEに対していくつかのトランスポートチャネルを必要とすることが考えられる。これは、例えば、より高い優先度のチャネルを最初にスケジュールすることを可能にすることになる。現在の作業仮説として、1つのTTI内の唯一のトランスポートチャネルをHS-DSCHでサポートするという仮説を設けることにする。しかし、いくつかのトランスポートチャネルを時間多重化させて、異なるTTIに変えることも可能である。このことによりいくつかの言外の意味が生じることになる:
・ 異なるトランスポートチャネルは別個のHARQ処理を行うことが望ましい(ARQ処理は例えば最大送信数などの異なるパラメータを持つ場合もある)。
・ 異なるHARQ処理に対して番号付けを行うか、あるいは、別々に分離できるものとすることが望ましい(明示的処理番号を持つ同期HARQと非同期HARQとがこの処理をサポートし、パケット番号を持つ非同期HARQだけがある追加の番号付けを必要とすることになる)。
・ 異なるトランスポートチャネルは異なるトランスポートフォーマット(ブロックサイズ、MCSセットなど)を持つことも可能である。
【0079】
トランスポートチャネルの多重化に関係する第2の考慮としてトランスポートブロックサイズがある。トランスポートチャネル内の擬似静的なトランスポートブロックサイズが提案される(時間多重化されて異なるTTIに変えられたいくつかのトランスポートチャネルが存在する場合、これらの異なるトランスポートチャネルは異なるトランスポートブロックサイズを持つことも可能である)。このことは、MAC-PDUとRLC-PDUは擬似静的なサイズも含まなければならないことを言外に意味する。確認応答モード(AM)サービスの場合、これは最近の標準化リリースではすでに真であり、その場合、無応答モード(UM)は可変のRLC-PDUサイズを持つことができる。必要に応じてUMの可変RLC-PDUサイズを定義することも可能である。しかし、これは追加のTFCを必要とすることになる。なぜならMCSとコードチャネル数とは、トランスポートフォーマットを使用していることを示すことができるほど十分なものではないからである。ある特定のUEに対して割り当てられた最も堅牢なMCSと最小コードチャネル数とに基づいてトランスポートブロックサイズの選択を行うべきである。次いで、MCSとコードチャネル数を変更することによりTTI当たりのトランスポートブロック数のみが変えられ、トランスポートブロックサイズは変わる必要はない。また、最も堅牢なMCSが単一のトランスポートブロックと他のすべてのMCSの整数のトランスポートブロックを含むようにMCSセットの選択を行うべきである。以下に例を示す。
【0080】
トランスポートチャネルの多重化に関係する第3の考慮である、TTI当たりで送信されるトランスポートブロック数は、選択されたMCS並びにコードチャネル数に依存する。下記の表を参照されたい。選択されたMCSとコード数とに基づいて、MAC-hsは所定数のトランスポートブロックを物理層へ送信する。したがって、通常、トランスポートブロック数を別々に信号送信する必要はない。しかし、パケットコール/セッションの最後に、任意の数の送信すべきMAC-PDUを設けるようにしてもよい。
【0081】
送信すべき単一のMAC-PDUが存在する場合、たとえチャネル条件により堅牢でないMCSの使用が可能であったとしても、最も堅牢なMCSと最小コード数とを用いることが望ましい。このことは単に、上記ブロックがより高い確率を受けることを言外に意味するものにすぎない。
【0082】
送信対象とする多くのMAC-PDUが存在するため、MCSとコード数との組み合わせが当該トランスポートブロック数を持たなくなった場合、いくつかの可能性が生じることになる。例えば、表3のMCSセットについて考えると、送信対象の7つのMAC-PDU(トランスポートブロック)が存在し、上記チャネル条件によりレート1/2と8個のコードとを持つQPSKによってMCSの使用が可能となる(すなわち、8個のトランスポートブロックが当該モードにより送信可能となる)と仮定する。(少なくとも)3つの可能性が存在する:
・ まず、QPSK、レート1/2と6個のコードを持つ6個のトランスポートブロックを送信し、次いで、QPSK、レート1/4と2個のコードを持つ1ブロックを送信する。これは追加の信号送信を全く必要とせず、若干の容量を浪費し、小さな追加遅延が生じる。
・ 7個全部のトランスポートブロックを送信し、レートマッチングを用いてTTIを満たすようにする。これはパフォーマンスという視点から見ると最善の解決方法であるが、追加の信号送信を必要とする。すなわちトランスポートブロック数も信号送信しなければならない(追加TFC)。
・ 7個全部のトランスポートブロックを送信し、MAC-hsにより追加のダミーブロックを付け加える。物理層はこれを8ブロックとして処理し、受信端のMAC-hsがダミーのブロックを取り除くことが望ましい。これは追加の物理層信号送信を必要としないが、若干のエネルギ浪費が生じる。
【0083】
コードチャネルの使用状態に関して、トランスポートチャネルの多重化に関連する第4の考慮として、標準化のためにSF=16の固定拡散率が提案され、高いデータ転送速度用として当該倍数コードを利用すべき旨が提案された。例えば、ノードBで用いるHSDPA用の10個のコードの予約も可能である旨が提案された。たとえHSDPA用として所定のノードBで利用可能な10個のコードが存在したとしても、TTI内で所定のユーザ用として必ずしもすべてのコードの使用が必要となるわけではない。必ずしもすべてのコードがユーザへ送信されないいくつかの理由がある。
・ TTI内でのいく人かの‘媒体’ビットレートユーザ(例えば2〜4人のユーザ)のコード多重化が可能である。
・ 劣悪な条件で、例えばセルの端縁部において、より高い電力でより少数のコードをユーザへ送信する。本願では、HSDPAに対して割り当てられたノードBの総電力がコードチャネル間で分割され、この分割によりコードチャネル当たりのより高い電力を得ることが仮定される。これは一般に低レートコードでQPSKを使用することになるため、コードチャネル電力の信号送信が不要となる。
・ 全数のコードを持つさらに高いMCSの利用は可能ではないかもしれない(品質目標が満たされない)、また、全数のコードを持つ低次のMCSは目標値を大幅に上回ることになるかもしれない。この場合、より少ないコード(及びこれらのコード間で分割されたHSDPAの総電力)でより高いMCSを使用することが好適であると考えられる。例えば、QPSK、8個のコードを持つレート1/2の代わりに、QPSK、6個のコードを持つレート3/4を使用されたい(双方のケースでユーザ用として最大HSDPA電力が使用されるものとする)。
【0084】
HSDPA用物理層チャネル符号化チェーンに関して、図9にHSDPA用のトランスポートチャネル符号化構造が描かれている。
【0085】
誤り検出用として、前回の標準化リリースの場合と同じCRC長がHSDPAに対して提案される。現在の作業仮説としては、HSDPA TTI毎にCRCが付加されるということが挙げられる。この理由として、トランスポートブロックのうちのいずれかに誤りが生じた場合、HARQがTTI全体を再転送するということが挙げられる。これによってオーバーヘッドが若干節減される。しかし、これは、異なるMCSと異なる数のコードチャネル数を持つビット数が互いの整数倍ではなく、レートマッチングを用いてフレームを充填しなければならないことを言外に意味する。前回のリリースの場合のように個々のトランスポートブロック用としてCRCの追加も可能である。これによってMCSの変更がいくぶん促進されることになる(フレームの充填のためにレートマッチングを行う必要がなくなる)。また、MAC層 HARQがTTI全体(着信済み送信の最大数)を修正できない場合、それでもRLC-PDUのうちのいくらかは正しいものであるかもしれないので、これらのRLC-PDUを上位層へ配信することも可能である。
【0086】
1つの作業仮説として、前回のリリースの場合と同じトランスポートブロック連鎖とコードブロックのセグメンテーションとをHSDPAに対して用いるということがある。ターボ符号化のための最大コードブロックサイズは5114である。
【0087】
HS-DSCHではターボ符号化だけがサポートされている。現行レート1/3の符号化と現行のレートマッチングを持つパンクチャリングとを用いて、3/4、1/2、3/8などのような別のコードレートを得るようにすることができる。レート1/4でさえ反復によってレート1/3から生成することが可能である。或いは、新しい低レートエンコーダを指定することができる。
【0088】
前回のリリースの場合と同じレートマッチングアルゴリズムをHSDPA用として使用することが望ましい。HSDPAにおけるレートマッチングはいくつかの目的に用いられる:
・ レートマッチング(パンクチャリングや反復)を用いて異なるMCS用の異なるコードレートの生成を行うことができる。
・ 反復(あるいはより少ないパンクチャリング)を用いて、アップリンク時と同時に(DTXを避けるために)フレームの充填を行うことができる。しかし、トランスポートブロックサイズを選択して、追加の充填が不要となるようにするほうが良い。添付資料Aに図示のように上記充填の不要が可能である。
レートマッチングのための追加の信号送信は不要となり、MCSと固定トランスポートブロックサイズ(呼設定時に構成される)によりレートマッチングの量が定義される。HSDPA TTI毎に唯一つのトランスポートチャネルだけが送信されるため、レートマッチングには異なるトランスポートチャネルのパフォーマンスのバランスをとる必要がなくなることに注意されたい。
【0089】
HSDPA TTIが固定されているため、第2のインタリービングのみが必要となる。
【0090】
さらに高次の変調によるDTXの利用は、例えば、除去した1ビットで4ビット列をマップ化して16QAMコンステレーションにする方法などの、QPSKの場合ほど簡単ではない。2つの可能な代替方法が前回のDTXの提案時に提示された。DTXの代替として、レートマッチングの反復を用いて、フレームを充填する方法がある(アップリンク参照)。HS-DSCHの場合、TTI毎に唯一つのトランスポートチャネルだけがサポートされるため上記方法は可能であり、したがって、CCTrCHの異なるトランスポートチャネルのパフォーマンスのバランスをとるためのレートマッチングは不要となる。たとえ反復を利用する場合であっても、電力レベルは変更すべきでないことに留意されたい。反復の結果改善されるパフォーマンスは単にブロック誤り率を下げるものにすぎず、したがって再送回数(及び遅延)を減らすものにすぎない。本発明の提案は、レートマッチング反復(あるいはより少ないパンクチャリング)を利用してDTXを用いずにフレームを充填する方法である。しかし、追加の充填が不要よなるようにトランスポートブロックサイズの選択を行う方が良い。
【0091】
物理チャネルマッピングに関する限り、前回の標準化リリースの場合と同じ方法で異なるコードチャネルに対してビットのマッピングを行うことが可能となる。
【0092】
上述の考慮を要約すると、(1)HSDPAがサポートするトランスポートチャネル数を決定する必要がある。(2)トランスポートブロックサイズは擬似静的なものにし、最も堅牢なMCSに基づくものとすることが望ましい。(3)MCSは、(RLCレベルの再セグメンテーションを避けるために)唯一のトランスポートブロックサイズを必要とするようにすることが望ましい。(4)トランスポートブロック数は別個のパラメータとならないようにすることが望ましい。すなわち、MCSとコードチャネル数はトランスポートブロック数も言外に示すようにすることが望ましい(MAC-hsで必要な場合にダミーのブロックを追加できる可能性について検討することが望ましい)。(5)個々のトランスポートブロックにCRCを追加することを再度考慮することが望ましい。(6)DTXの代わりにレートマッチングを利用してTTIを充填することが望ましい。
【0093】
擬似静的なトランスポートブロックサイズに基づく可能なMCSセットを以下に示す。ビット/TTIはTTI当たりの情報ビット数を示す。いくつかのデータ転送レートに対する数個の代替値が表に示されていることに注意されたい。このことは、必ずしもこれらすべての代替値が提案されていることを意味するものではない。上記代替値は単に、異なるデータ転送レートを取得するいくつかの方法があることを示すものにすぎない。最終的に、パフォーマンスと実施構成の複雑さに基づいてこれらの方式の適正なサブセットを選択することが望ましい。
【0094】
【表2】
【0095】
図10と11とは、表2の2つの例示MCSを対象とするチャネル符号化と物理チャネルセグメンテーションとを示す。
【0096】
【表3】
【0097】
【表4】
【0098】
【表5】
【0099】
図1を参照して、必ずしもすべての生じる可能性のあるMCSを検査しなければならないわけではない旨を再言しておくべきであろう。検査用として選択できるMCSもあれば、スキップされるMCSもある。言い換えれば、“j”はすべての値1、2、3、4、5、6、…などの中を1ステップずつ進む必要はない。別の列を選択することも可能である。1つの可能性として、UEが測定に基づいてSIRの代わりに所望のMCSを報告するという可能性が挙げられる。これは粗いSIR測定または要求と考えることができる。この場合、対応するSIR値はお互いから6dB離れているものとすることができる。したがって、実際のMCS間のいくつかの、‘中間MCS’を定義して、さらに正確なSIR値を得るようにすることも可能である。例えば1乃至2個の中間MCSが個々の‘現実の’MCSの間に存在するようにすることも可能であり、それによって測定時に3乃至2dBの細分性が得られることになる。実際には、これらの中間MCSは、より少数の(またはより多数の)チャネル化コードを持つ現行のMCSを表すことになる。例えば本願では以下のようなMCSセットを設けることが可能である:
MCS0:送信なし
MCS1:QPSK1/4(但し1/4はレート1/4ターボコードを意味する)
MCS2
MCS3:QPSK1/2
MCS4
MCS5:QPSK3/4
MCS6
MCS7:16QAM3/4
MCS8
MCS9:64QAM3/4
【0100】
この場合、偶数番号を持つMCSは、中間MCSを表し、アップリンクで測定値を信号送信する際、UEも中間MCSを使用することが可能である。すなわち、MCS7が全数のコードの場合不能であるが、より少数のコードの場合には可能となる(全数のコードの場合、MCS5よりも高いデータ転送速度を与える)ようにチャネルがなっている場合、UEはMCS6を要求することができる。
【0101】
典型的には、(例えば上記MCSセットの場合)MCS間のデータ転送レートは(最大で)MCS1とMCS3またはMCS5とMCS7などの2の倍数である。例えば、HS-DSCH用として利用可能な最大12個のチャネル化コードが存在する場合、12個のコードを持つMCS1と、6個のコードを持つMCS3とは同じデータ転送レートを示す。しかし、MCS(この場合MCS1)が堅牢であればそれだけより優れたパフォーマンスが得られる(HS-DSCHの総電力がUEに対して割り当てられている場合)。したがって、‘中間MCS’は、より高いデータ転送レートを得るために、上記コードの1/2より多数のコードを含むことが望ましい。
【0102】
さらに詳細には、MCSも実際にコード数を含むことが望ましい。例えば、
MCS0:送信なし
MCS1:QPSK1/4、3個のコード
MCS2:QPSK1/4、6個のコード
MCS3:QPSK1/4、9個のコード
MCS4:QPSK1/4、12個のコード
MCS5:QPSK1/2、9個のコード
MCS6:QPSK1/2、12個のコード
MCS7:QPSK3/4、9個のコード
MCS8:QPSK3/4、12個のコード
MCS9:16QAM3/4、9個のコード
MCS10:16QAM3/4、12個のコード
MCS11:64QAM3/4、9個のコード
MCS12:64QAM3/4、12個のコード
【0103】
個々のMCSに関連するコード数は任意の数とすることができる(例えば、上記MCS11は10個のコードを持つことも可能である)ことに留意されたい。しかし、前述したように、より少数のコードを持つ堅牢でないMCSの方が、より多数のコードを持つさらに堅牢なMCSよりも高いデータ転送レートを与える(データ転送レートが同じであれば、より堅牢なMCSの方がいずれにせよより良好なパフォーマンスを与えることになる)。それにもかかわらず、無線リンク条件に基づく“許容された”マルチコードと共に様々の可能なMCSを持つ上記のようなリストまたは表を選択のために設けてもよい。
【0104】
例えば、4ビットの場合、16個の異なるMCS、すなわちMCSとコードチャネル数の組み合わせを信号送信することが可能となる。
【0105】
UEは、最大HSDPA電力が当該UEに対して割り当てられていると仮定すると、上記組合わせ値を用いてノードBにリンクやチャネルの品質を伝えることになる。次いで、ノードB内のパケットスケジューリング用アルゴリズムは、より少数のコードをUEに割り当てることができる(例えば、UEがさらに多数のユーザのコード多重化を同時に行いたい場合など)。例えば、2人のユーザ(UE1とUE2)が最大6個のコードについて、双方のコード多重化を行い、UE1がMCS5を要求し、UE2がMCS8を望んでいる場合、ノードBは4個のコード(及び1/2HSDPA電力)でQPSK1/2をUE1に割り当て、UE2に対して、6個のコード(及び1/2HSDPA電力)でQPSK3/4を割り当てることも可能である。
【0106】
ダウンリンクでは、ノードBは実際のMCSが何であるか、コード数及びどのコード並びに使用電力レベルを最終的に決定し、UEにこれらを伝えなければならない(少数のコードが最大電力で割り当てられているのか、低電力でのコード多重化に起因するのかはUEにはわからない)。ダウンリンクでは、前述したようにTFCIタイプの信号送信の使用が可能である。
【0107】
以上、本発明の最良の実施形態と関連して本発明について図示し、説明したが、上述の記載並びに、本発明の形態及び細部におけるその他の様々な変更、省略並びに追加を本発明の精神と範囲から逸脱することなく本発明において行うことも可能であることは当業者であれば理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0108】
【図1】本発明に基づく、セルラ無線システムにおける適応変調と誤り訂正符号化によるマルチコードチャネル化の利用についての2次元最適化のフローチャートを示す。
【図2】本発明のHSDPA実施形態に関連する、1ユーザ当たりの最大チャネル化コード(コードチャネル)数の関数として平均DSCHビットレートを示す。
【図3】上述のHSDPA実施形態に関連する、1ユーザ当たりの最大コードチャネル数の関数としての1接続当たりの平均DSCHビットレートを示す。
【図4】上述のHSDPA実施形態に関連する、1ユーザ当たりの最大コードチャネル数の関数としての接続毎の平均転送遅延を示す。
【図5】物理チャネル上へのトランスポートチャネルのマッピング、及び、トランスポートチャネル上への物理チャネルのマッピングのための上位層と物理層間のインタフェースを示す。
【図6】6個のHSDPAチャネル(N=6)の場合のHARQのタイミング図を示す。
【図7】第1のHSDPA DL構造を示す。
【図8】第2のHSDPA DL構造を示す。
【図9】HSDPA用のトランスポートチャネル符号化構造を示す。
【図10】表2のQSPK1/4、5個のコードに対するチャネル符号化と物理的セグメンテーションとの第1の例を示す。
【図11】表2のQPSK3/4、5個のコードに対するチャネル符号化と物理的セグメンテーションの第2の例を示す。
Claims (77)
- 時変無線リンク品質に基づいて移動通信システムにおいて無線リンクの適応変調時に用いる方法において、
前記時変無線リンクの品質に基づいて上記無線リンクを介して送信機により使用するために、チャネル化コード数と変調符号化方式(MCS)を複数のMCSの中から適応選択するステップと、
前記適応選択されたMCSと、前記チャネル化コード数とに関する情報を前記送信機から前記無線リンクの受信機へ信号送信するステップと、
を有する方法。 - 予め記憶したルックアップテーブルから前記MCSと前記チャネル化コード数とを選択する、請求項1記載の方法。
- 個々のMCSと関連づけられた複数の可能なチャネル化コードを用いて前記ルックアップテーブルを作成する、請求項2記載の方法。
- 最初に低次のMCSを用いて、すべての許容されたチャネル化コードをリストするように前記ルックアップテーブルを作成し、次いで、後続する個々のMCSに対して、許容された最大チャネル化コード数を前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートに与えるコードチャネルのみをリストする、請求項2記載の方法。
- 前記適応選択するステップに先行して前記無線リンクの品質を測定するステップをさらに有する、請求項1記載の方法。
- 前記無線リンクの前記受信機として機能するユーザ装置で前記測定するステップを実行する、請求項5記載の方法。
- 前記送信機において、あるいは、前記無線リンクの前記受信機として機能する前記ユーザ装置以外の別の装置において、前記適応選択するステップと前記信号送信するステップとを実行し、前記無線リンクの前記ユーザ装置から前記送信機へ測定信号を出力するステップをさらに有し、前記測定信号は前記測定するステップで測定された前記無線リンクの品質を示す振幅を有する、請求項6記載の方法。
- 前記ユーザ装置が前記測定するステップで行われた測定値に基づいてMCSを選択し、次いで、前記無線リンクの適応変調時に前記送信機による前記使用のために要求されたMCSとして、前記選択されたMCSを前記送信機へ報告するステップをさらに有する、請求項6記載の方法。
- 前記信号送信するステップが、複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルに関する前記情報を送信する前記送信機により実行される、請求項8記載の方法。
- 前記送信機が、前記受信機から前記要求されたMCSを受信した後、前記適応選択されたMCSと前記チャネル化コード数とに関する前記情報を決定するステップをさらに有する、請求項8記載の方法。
- 前記ユーザ装置がMCSを選択する前記ステップが、複数のチャネル化コードを選択するステップを含み、前記選択されたMCSを報告する前記ステップが、前記選択されたチャネル化コード数を報告するステップを含む、請求項10記載の方法。
- 前記送信機が前記適応変調された無線リンクの下り共有チャネルを前記ユーザ装置の受信機へ送信する前に、前記制御チャネルで前記情報を送信する、請求項9記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して、前記制御チャネルでやはり送信される自動反復要求パラメータに先行して、前記適応選択されたMCSと前記チャネル化コード数とに関する前記情報を送信するように為す、請求項9記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して、前記制御チャネルでやはり送信される自動反復要求パラメータに先行して、前記適応選択されたMCSと前記チャネル化コード数とに関する前記情報を送信するように為す、請求項12記載の方法。
- 前記下り共有チャネルと前記制御チャネルのいずれかまたは双方が2ミリ秒または3スロットに等しい送信時間間隔(TTI)を持つ、請求項12記載の方法。
- パケットに応答するユーザ装置処理時間(Tuep)が2TTIと3TTIの間にある、請求項15記載の方法。
- 前記下り共有チャネルの所定のTTIに関連する、前記制御チャネルで送信した前記情報を編成して、前記下り共有チャネルの前記所定のTTIより前に開始する制御チャネルTTI内の別の情報よりも前に前記チャネル化コード数とMCSとを送信するように為す、請求項15記載の方法。
- 前記測定信号が、目標無線リンクの品質を満たす現在最大の可能なデータ転送レートを示す、請求項7記載の方法。
- 前記目標無線リンクの品質を満たす最高次のMCSにより前記最大の可能なデータ転送レートを示す、請求項18記載の方法。
- 前記MCSが、上記チャネル化コード数と、上記変調方式と、誤り訂正方式のコードレートとを含む、請求項19記載の方法。
- 前記MCSが、上記チャネル化コード数と、上記変調方式と、TTI当たりのビット数とを含む、請求項19記載の方法。
- 前記複数のMCSの間からMCSを選択するとき送信が不可能となる信号送信(MCS0)の可能性を前記測定信号が含む、請求項18記載の方法。
- 前記選択されたMCSが、目標無線リンクの品質を満たす現在最大の可能なデータ転送レートを示す、請求項8記載の方法。
- 前記目標無線リンクの品質を満たす最高次のMCSにより前記最大の可能なデータ転送レートを示す、請求項23記載の方法。
- 前記MCSが、上記チャネル化コード数と、上記変調方式と、誤り訂正方式のコードレートとを含む、請求項24記載の方法。
- 前記MCSが、上記チャネル化コード数と、上記変調方式と、TTI当たりのビット数とを含む、請求項24記載の方法。
- 前記複数のMCSの間からMCSを選択するとき送信が不可能となる信号送信(MCS0)の可能性を前記測定信号が含む、請求項23記載の方法。
- 目標無線リンクの品質に対して、前記適応選択するステップが、
前記目標無線チャネルの品質を持つ前記チャネルに対して特定の誤り測定を行う能力を各々有する漸次高次になるMCSを次々に検査するステップと、
前記目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードに対する検査を行う最高次のMCSを選択するステップと、
を有する、請求項1記載の方法。 - 前記送信機がユーザ装置である、請求項1記載の方法。
- 前記受信機がユーザ装置である、請求項1記載の方法。
- トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて前記信号送信するステップを実行する、請求項1記載の方法。
- 目標無線チャネルの品質に対して、前記適応選択するステップが、
前記時変無線チャネルの品質に従って特定の誤り測定を行う能力を持つ最も低次の変調符号化方式(MCS)から始めて、前記目標無線チャネルの品質以下にチャネル品質を落すことなく、前記最低次のMCSに対して、または、その後検査されるさらに高次のMCSに対して、最大のチャネル化コード数が検査されるまで、相応に異なるビットレートで、増加するチャネル化コード数と共に前記最低次のMCSを検査するステップと、その後、
前記目標無線チャネルの品質以下に上記チャネル品質を落すことなく、前記最大チャネル化コード数に対して検査を行う前記最低次のMCSまたは最低の高次MCSを選択するステップと、
を有する、請求項1記載の方法。 - 前記選択された最低次のMCSまたは最低の高次MCSに関連する情報を前記送信機から前記受信機へ信号送信するステップをさらに有する、請求項32記載の方法。
- トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて前記信号送信するステップを実行する、請求項33記載の方法。
- 移動通信システムにおいて使用する変調符号化方式(MCS)を選択する方法において、
時変無線チャネルの品質を持つチャネルに対して特定の誤り測定を行う能力を有するMCSを選択するステップと、
目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく前記選択されたMCSと共に使用可能な複数のチャネル化コードを選択するステップと、
を有する方法。 - 前記システムの送信機から前記システムの受信機へ前記選択されたMCSに関する情報を信号送信するステップをさらに有する、請求項35記載の方法。
- 前記信号送信するステップがトランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて実行される、請求項36記載の方法。
- 前記送信機がユーザ装置である、請求項36記載の方法。
- 前記受信機がユーザ装置である、請求項36記載の方法。
- 予め記憶したルックアップテーブルから前記MCSと前記チャネル化コード数とを選択する、請求項35記載の方法。
- 個々のMCSと関連する複数の可能なコードチャネルを用いて前記ルックアップテーブルを作成する、請求項40記載の方法。
- 最初に最低のMCSを用いて、全ての許容されたチャネル化コードをリストするように前記ルックアップテーブルを作成し、個々の後続するMCSに対して、許容された最大チャネル化コード数を前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートに与えるコードチャネルのみをリストする、請求項35記載の方法。
- 前記選択するステップに先行して前記無線チャネルの品質を測定するステップをさらに有する、請求項36記載の方法。
- ユーザ装置で前記測定するステップを実行する、請求項43記載の方法。
- 前記送信機または前記無線リンクの前記受信機として機能する前記ユーザ装置以外のどこか別の装置で前記選択するステップと信号送信するステップとを実行する、請求項44記載の方法。
- 前記ユーザ装置が前記測定するステップで作成された測定値に基づいてMCSを選択し、次いで、要求されたMCSとして、前記選択されたMCSを前記送信機へ報告するステップをさらに有する、請求項44記載の方法。
- 前記無線チャネルの前記ユーザ装置から前記送信機へ測定信号を出力するステップをさらに有し、前記測定信号は前記ユーザ装置において受信された前記無線チャネルの品質を示す振幅をさらに有する、請求項45記載の方法。
- 前記信号送信するステップが、複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルに関する前記情報を送信する前記送信機により実行される、請求項46記載の方法。
- 前記送信機が、前記受信機から前記要求されたMCSを受信した後、前記MCSと前記チャネル化コード数とを選択する前記ステップを実行するステップをさらに有する、請求項46記載の方法。
- 前記ユーザ装置がMCSを選択する前記ステップは、複数のチャネル化コードを選択するステップを含み、前記選択されたMCSを報告する前記ステップは、要求されたチャネル化コード数として、前記選択されたチャネル化コード数を報告するステップを含む、請求項41記載の方法。
- 前記送信機が、下り共有トランスポートチャネルを前記ユーザ装置の受信機へ送信する前に、前記制御チャネルで前記情報を送信する、請求項48記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して前記制御チャネルでやはり送信される確認応答要求パラメータに先行して、前記選択されたMCSとチャネル化コードとに関する前記情報を送信するように為す、請求項48記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して、前記制御チャネルでやはり送信される自動反復要求パラメータに先行して、前記選択されたMCSと前記チャネル化コードとに関する前記情報を送信するように為す、請求項51記載の方法。
- 前記下り共有チャネルと前記制御チャネルのいずれかまたは双方が2ミリ秒または3スロットに等しい送信時間間隔(TTI)を持つ、請求項51記載の方法。
- パケットに応答するユーザ装置処理時間(Tuep)が2TTIと3TTIとの間にある、請求項54記載の方法。
- 前記下り共有チャネルの所定のTTIに関連する、前記制御チャネルで送信した前記情報を編成して、前記下り共有チャネルの前記所定のTTIより3スロット前に開始する制御チャネルTTI内の別の情報より前に前記チャネル化コード数とMCSとを送信するように為す、請求項54記載の方法。
- 前記測定信号が、目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、最大許容チャネル化コード数あるいはこれよりも少ないチャネル化コード数をサポートする最高次のMCSを示す、請求項47記載の方法。
- 送信が不可能となる信号送信(MCS0)の可能性を前記測定信号が含む、請求項57記載の方法。
- 時変無線チャネルの品質を持つ無線チャネルを備えた移動通信システムで用いる方法であって、異なる次数の複雑さを持つ複数のMCSの中から変調符号化方式(MCS)を適応選択するための前記方法において、無線チャネルの品質に基づいて所定の適合化を行うために、
最低次のMCSから始めて、その後に、前記目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、前記最低次のMCSに対して、または、その後検査されるより高次のMCSに対して、最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードが検査されるまで、漸増するチャネル化コード数について相応に異なるビットレートで前記最低次のMCSの検査を行いながら、時変無線チャネルの品質に基づく特定の誤り測定を行う能力をすべてが有するさらに高次のMCSを続けるステップと、その後、
前記最低次のMCSを選択するステップか、目標無線チャネルの品質以下に品質を落すことなく、前記最大許容数またはそれ以下の数のチャネル化コードに対する検査を行う利用可能な最高次のMCSを選択するステップかのいずれかのステップと、
を有する方法。 - 前記選択された最低次のMCSまたは最高次のMCSに関連する情報を前記無線チャネルの送信機から受信機へ信号送信するステップをさらに有する、請求項59記載の方法。
- トランスポートフォーマットの組合せ指標(TFCI)を用いて前記信号送信するステップを実行する、請求項60記載の方法。
- 予め記憶したルックアップテーブルから得られる前記チャネル化コードと関連する前記検査を行うために前記MCSを利用できる、請求項59記載の方法。
- 個々のMCSと関連する複数の可能なコードチャネルを用いて前記ルックアップテーブルを作成する、請求項62記載の方法。
- 最初に最低のMCSを用いて、許容されたチャネル化コードをリストするように前記ルックアップテーブルを作成し、個々の後続するMCSに対して、許容された最大チャネル化コード数を前回のMCSの最大ビットレートよりも高いビットレートに出力するコードチャネルのみをリストする、請求項62記載の方法。
- 前記選択するステップに先行して前記無線チャネルの品質を測定するステップをさらに有する、請求項60記載の方法。
- ユーザ装置で前記測定するステップを実行する、請求項65記載の方法。
- 前記送信機または前記無線リンクの前記受信機として動作する前記ユーザ装置以外の別の装置で前記検査するステップと前記選択するステップとを実行する、請求項66記載の方法。
- 前記送信機が基地局または無線ネットワーク制御装置である、請求項67記載の方法。
- 前記信号送信するステップが、複数のユーザ装置の受信機間で共有される制御チャネルに関する前記情報を送信する前記送信機により実行される、請求項67記載の方法。
- 前記送信機が、前記ユーザ装置の受信機へ下り共有チャネルを送信する前に、前記制御チャネルで前記情報を送信する、請求項69記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して、前記制御チャネルでやはり送信される自動反復要求パラメータに先行して、前記適応選択されたMCSと前記チャネル化コード数とに関する前記情報を送信するように為す、請求項69記載の方法。
- 前記制御チャネルを編成して、前記制御チャネルでやはり送信される確認応答要求パラメータに先行して、前記適応選択されたMCSと前記チャネル化コード数とに関する前記情報を送信するように為す、請求項70記載の方法。
- 前記測定するステップで行った測定に基づいて、前記ユーザ装置が、情報の検査、選択及び前記受信機への情報の信号送信を実行するステップをさらに有する、請求項62記載の方法。
- 前記受信機が、前記ユーザ装置から信号送信された前記情報を受信後、目標無線チャネルの品質に基づいて前記情報を決定し、前記ユーザ装置へ同情報を信号送信するステップをさらに有する、請求項73記載の方法。
- 前記下り共有チャネルと前記制御チャネルのいずれかまたは双方が2ミリ秒または3スロットに等しい送信時間間隔(TTI)を持つ、請求項70記載の方法。
- パケットに応答するユーザ装置処理時間(Tuep)が2TTIと3TTIの間にある、請求項75記載の方法。
- 前記下り共有チャネルの所定のTTIの間、前記制御チャネルで送信された前記情報を編成して、前記下り共有チャネルの前記所定のTTI前に制御チャネルTTI内の別の情報が起動する前に、前記チャネル化コード数とMCSとを送信するように為す、請求項75記載の方法。
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