JP4984042B2 - COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、複数の移動局が無線リソースを共有して基地局にランダムにアクセスする無線通信システムに関する。 The present invention relates to a radio communication system in which a plurality of mobile stations share radio resources and randomly access a base station.
3GPP Long Term Evolution (LTE)では、上りデータ信号の送信に個別の時間・周波数が適宜割り当てられ、移動局間の直交性が保たれる。しかし、これには上り回線のLayer1(L1)のシンボル同期が必要である。 In 3GPP Long Term Evolution (LTE), individual time and frequency are appropriately allocated for transmission of uplink data signals, and orthogonality between mobile stations is maintained. However, this requires uplink Layer 1 (L1) symbol synchronization.
そのためL1のシンボル同期が取れていない移動局は、時間的に前後のフレームの信号に干渉を与えないために予め無信号区間(GP:Guard Period)を設定して信号を送信するランダムアクセスを行う。基地局で、プリアンブルが検出された移動局それぞれのランダムアクセス信号の伝搬路における遅延時間を測定し、送信タイミングの補正値を移動局に通知することでL1のシンボル同期が確立される。 For this reason, a mobile station that is not synchronized with the L1 symbol performs random access for transmitting a signal by setting a no-signal interval (GP) in advance so as not to interfere with the signals of the preceding and succeeding frames. . The base station measures the delay time in the propagation path of the random access signal of each mobile station in which the preamble is detected, and notifies the mobile station of the transmission timing correction value, thereby establishing L1 symbol synchronization.
LTEにおけるランダムアクセスでは、プリアンブルに数bitの情報を乗せて送信することが検討されている。そこで、各移動局が下り回線(DL: Down Link)の回線品質を示すDL CQI (Channel Quality Indicator)レベルの情報をプリアンブルに乗せて基地局側へ通知ことにより、ランダムアクセスへの応答信号の送信電力(または変調方式や誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータ)を移動局毎に適切な値に設定することが可能である。 In random access in LTE, it has been studied to transmit several bits of information on a preamble. Therefore, each mobile station transmits DL CQI (Channel Quality Indicator) level information indicating downlink (DL) channel quality to the base station side by transmitting information on the preamble, thereby transmitting a response signal for random access. It is possible to set power (or other transmission parameters such as a modulation scheme and an error correction code coding rate) to an appropriate value for each mobile station.
しかし、プリアンブルでは送信可能なbit数が4〜8bitsというように非常に限られてしまうため、DL CQIレベルの通知が不可能となる状況が容易に想定される。その場合、WCDMA方式におけるランダムアクセスの場合と同様に、検出された全移動局に対して同じ送信電力でランダムアクセスへの応答を送信することが考えられる(例えば非特許文献1、又は非特許文献2)。 However, since the number of bits that can be transmitted in the preamble is extremely limited to 4 to 8 bits, a situation in which notification of the DL CQI level is impossible is easily assumed. In that case, as in the case of random access in the WCDMA scheme, it is conceivable to transmit a response to random access to all detected mobile stations with the same transmission power (for example, Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document). 2).
以下に、図8を用いて全移動局に対して同じ送信電力でランダムアクセスへの応答を送信する従来のランダムアクセス通信装置の構成について説明する。 The configuration of a conventional random access communication apparatus that transmits a response to random access with the same transmission power to all mobile stations will be described below with reference to FIG.
図8の移動局301において、シグネチャ選択部102は予め決められているシグネチャの中から1つを選択し、シグネチャ情報SSGNとして出力する。ランダムアクセス信号生成部103はシグネチャ情報SSGNからランダムアクセス信号STXを生成し、基地局302へ送信する。
In the
基地局302において、プリアンブル検出部105はランダムアクセス信号STXに対応する受信ランダムアクセス信号SRXからプリアンブルに使用されたシグネチャの検出を行い、その結果を受信シグネチャ情報SRSGNとして出力する。遅延時間測定部106は受信ランダムアクセス信号SRXと受信シグネチャ情報SRSGNから伝搬路における遅延時間SRTDを測定して出力する。タイミング制御部107は、遅延時間SRTDから検出された移動局それぞれに対して必要な送信タイミングの補正値を算出し、送信タイミング制御情報STAとして出力する。送信電力制御部303は、共通パイロットチャネル(CPICH: Common Pilot Channel)の送信電力と予め設定したCPICH送信電力に対する電力オフセット値とから、ランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答の送信電力SPOWを算出し出力する。ランダムアクセス応答生成部304は、受信シグネチャ情報SRSGNと送信タイミング制御情報STAと送信電力SPOWとからランダムアクセス応答SACKを生成して移動局へ送信する。
上述した背景技術では、移動局と基地局間の距離によらず同じ送信電力でランダムアクセス応答を送信するため、セル中心にいる移動局などDL
CQIレベルの高い移動局にとっては送信電力が過剰になってしまうことが問題となる。また、この問題はランダムアクセス応答の送信電力だけでなく、変調方式や誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータについても同様のことが言える。
In the background art described above, a random access response is transmitted with the same transmission power regardless of the distance between the mobile station and the base station.
For mobile stations with a high CQI level, the problem is that the transmission power becomes excessive. The same can be said for not only the transmission power of the random access response but also other transmission parameters such as the modulation scheme and the coding rate of the error correction code.
上記課題を解決するための第1の発明は、通信システムであって、ランダムアクセス信号を送信する移動局と、前記ランダムアクセス信号によって前記移動局を検出する基地局と
を有し、前記基地局は、前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、前記測定した遅延時間に基づいて、検出した移動局の下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定部と、前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部とを有することを特徴とする。
A first invention for solving the above problem is a communication system, comprising: a mobile station that transmits a random access signal; and a base station that detects the mobile station based on the random access signal, and the base station Determines a CQI (Channel Quality Indicator) level that is an indicator of the downlink channel quality of the detected mobile station based on the measured delay time and a measurement unit that measures the delay time of the random access signal A downlink communication path quality determining unit; and a setting unit configured to set a transmission parameter of a random access response to be transmitted as a response signal of the random access signal based on the downlink CQI level .
上記課題を解決するための第2の発明は、上記第1の発明において、前記下り通信路品質判定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記下りリンクのCQIレベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて、前記検出した移動局の前記下りリンクのCQIレベルを判定することを特徴とする。 According to a second invention for solving the above-mentioned problem, in the first invention, the downlink channel quality determination unit includes the measured delay time, the delay time prepared in advance, and the downlink CQI level . The downlink CQI level of the detected mobile station is determined on the basis of a table that defines the relationship.
上記課題を解決するための第3の発明は、基地局であって、移動局から送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、前記測定した遅延時間に基づいて、当該移動局における下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定部と、前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部とを有することを特徴とする。 A third invention for solving the above-described problem is a base station, which measures a delay time of a random access signal transmitted from a mobile station, and based on the measured delay time, A downlink channel quality determination unit that determines a CQI (Channel Quality Indicator) level that is an index of downlink channel quality in the station, and transmits the response signal of the random access signal based on the downlink CQI level And a setting unit for setting a transmission parameter of the random access response.
上記課題を解決するための第4の発明は、上記第3の発明において、前記下り通信路品質判定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記下りリンクのCQIレベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて、前記移動局の前記下りリンクのCQIレベルを判定することを特徴とする。 In a fourth aspect of the present invention for solving the above-described problem, in the third aspect, the downlink channel quality determination unit is configured to determine the measured delay time, the delay time prepared in advance, and the downlink CQI level . The downlink CQI level of the mobile station is determined on the basis of a table that defines the above relationship.
上記課題を解決するための第5の発明は、通信方法であって、ランダムアクセス信号を送信する送信ステップと、前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定ステップと、前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号を送信した移動局における下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定ステップと、前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定ステップとを有することを特徴とする。 A fifth invention for solving the above-described problem is a communication method, which is based on a transmission step of transmitting a random access signal, a measurement step of measuring a delay time of the random access signal, and the measured delay time. Based on the downlink channel quality determination step of determining a CQI (Channel Quality Indicator) level that is an index of downlink channel quality in the mobile station that has transmitted the random access signal, and the downlink CQI level , A setting step of setting a transmission parameter of a random access response to be transmitted as a response signal of the random access signal.
上記課題を解決するための第6の発明は、上記第5の発明において、前記下り通信路品質判定ステップは、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記下りリンクのCQIレベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて、前記下りリンクのCQIレベルを判定することを特徴とする。 According to a sixth invention for solving the above-mentioned problem, in the fifth invention, the downlink channel quality determination step includes the measured delay time, the delay time prepared in advance, and the downlink CQI level . The downlink CQI level is determined based on a table in which the relationship is defined.
本発明は、複数の移動局が無線リソースを共有して基地局にランダムアクセス信号を送信し、基地局が、移動局が送信したランダムアクセス信号に対応する受信ランダムアクセス信号を基に検出したシグネチャの番号をシグネチャ情報とし、ランダムアクセス信号とシグネチャ情報を基に伝搬路において生じる遅延時間を測定し、遅延時間を基にDL CQIレベルを判定し、DL CQIレベルを基にランダムアクセス信号への応答であるランダムアクセス応答の送信パラメータを決定する。遅延時間を基にしたDL CQIレベルの判定には、予め遅延時間とDL CQIレベルの関係を定義したテーブルを用意し、そのテーブルを用いて行う。また、判定したDL CQIレベルからランダムアクセス応答の送信パラメータを決定する。さらに、ランダムアクセス応答の受信成功確率に基づいた送信パラメータに対するオフセットを定義し、遅延時間とDL CQIレベルのテーブルから決定した送信パラメータにそのオフセットを付加する方法もある。ここで、送信パラメータとしては、送信電力、変調方式、誤り訂正符号の符号化率などが考えられる。
以上説明したように、本発明は、移動局がDL CQI情報を通知しなくとも、基地局においてDL CQIレベルを判定することができ、ランダムアクセス応答の送信パラメータを移動局それぞれに対して個別に設定することを特徴とする。
In the present invention, a plurality of mobile stations share radio resources and transmit a random access signal to a base station, and the base station detects a signature detected based on a received random access signal corresponding to the random access signal transmitted by the mobile station The delay time generated in the propagation path is measured based on the random access signal and the signature information, the DL CQI level is determined based on the delay time, and the response to the random access signal is based on the DL CQI level. The transmission parameter of the random access response is determined. The determination of the DL CQI level based on the delay time is performed using a table in which a relationship between the delay time and the DL CQI level is prepared in advance. Further, the transmission parameter of the random access response is determined from the determined DL CQI level. Further, there is a method of defining an offset for a transmission parameter based on the reception success probability of the random access response and adding the offset to the transmission parameter determined from the table of delay time and DL CQI level. Here, as transmission parameters, transmission power, modulation scheme, coding rate of error correction code, and the like can be considered.
As described above, according to the present invention, the DL CQI level can be determined in the base station without the mobile station notifying the DL CQI information, and the transmission parameter of the random access response is individually set for each mobile station. It is characterized by setting.
本発明によると、移動局がDL CQI情報を通知しなくとも、基地局でのDL CQIレベルの判定を実現できる。その理由は、基地局で測定する伝搬路における遅延時間から算出される伝搬損に基づいてDL CQIレベルを判定できるためである。さらに、判定したDL CQIレベルを用いることで、移動局毎にランダムアクセス応答の送信パラメータの設定が実現できる。 According to the present invention, the DL CQI level can be determined at the base station without the mobile station notifying the DL CQI information. This is because the DL CQI level can be determined based on the propagation loss calculated from the delay time in the propagation path measured by the base station. Furthermore, by using the determined DL CQI level, it is possible to set a random access response transmission parameter for each mobile station.
本発明の特徴を説明するために、以下において、図面を参照して具体的に述べる。 In order to explain the features of the present invention, it will be specifically described below with reference to the drawings.
本発明を実施するための第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 A first embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〈第1の実施の形態〉
図1は、本発明による第1の実施の形態におけるランダムアクセス通信システムの構成を示すブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a random access communication system according to the first embodiment of the present invention.
本発明のランダムアクセス通信システムは移動局101と基地局104とを有する。この移動局と基地局とはランダムアクセス方式を用いて通信するものである。
The random access communication system of the present invention includes a
移動局101は、シグネチャ選択部102とランダムアクセス信号発生部103とを有する。また、図示していないが送受信部を有する。
The
シグネチャ選択部102は、予め決められた種類のシグネチャ、すなわち検出基準を満たすシグネチャの中からランダムに1つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報SSGNを出力する。
The
ランダムアクセス信号発生部103は、基地局と通信を開始するために、シグネチャ情報SSGNからランダムアクセス信号STXを生成し、送受信部を介して基地局へ送信する。
In order to start communication with the base station, the random access
基地局104は、プリアンブル検出部105、遅延時間測定部106、タイミング制御部107、DL CQI判定部108、送信パラメータ制御部109、及びランダムアクセス応答生成部110を有する。また、図示していないが送受信部を有する。
The
プリアンブル検出部105は、送受信部が受信した移動局101からのランダムアクセス信号STXに対応する受信ランダムアクセス信号SRXからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報SRSGNとして出力する。
The
遅延時間測定部106は、受信ランダムアクセス信号SRXと受信シグネチャ情報SRSGNとから伝搬路において生じる遅延時間SRTDを測定して出力する。尚、受信ランダムアクセス信号SRXと受信シグネチャ情報SRSGNとから伝搬路において生じる遅延時間SRTDを測定する方法は、本発明では特に限定せず、如何なる方法であっても良い。
The delay
タイミング制御部107は、遅延時間SRTDから移動局において必要な送信タイミングの補正値を算出し送信タイミング制御情報STAとして出力する。
The
DL CQI判定部108は、遅延時間SRTDからDL CQIレベル(下り回線の回線品質)を判定し、DL CQI情報SRCQIとして出力する。DL CQI判定部108におけるDL CQIレベルの判定は、予め遅延時間とDL CQIレベルとの関係が定義されたテーブルを用意し、遅延時間SRTDとテーブルとを用いて行われる。
The DL
ここで、遅延時間とDL CQIレベルとの関係を定義したテーブルについて説明する。 Here, a table defining the relationship between the delay time and the DL CQI level will be described.
図2、図3は、本発明による第1の実施の形態におけるDL CQIレベルの判定を説明するための図である。本実施の形態では、予め遅延時間とDL CQIレベルの関係を定義したテーブルを用いて判定する。テーブルを生成するために用いる遅延時間と距離との関係、および距離と伝搬損の関係それぞれの導出には、例として3GPP LTEの標準方式の検討に用いられている以下の式(1)、式(2)を用いる。
R =TRTD / 6.7 (1)
L =128.1+37.6 log10(R) (2)
ここで、TRTDは遅延時間[us]、Rは移動局と基地局との距離[km]、Lは伝搬損[dB]である。遅延時間とDL CQIレベルとの関係のテーブルの生成においては、まずDL CQIレベルと伝搬損の関係を定義する。このとき、隣り合うDL CQIレベル間の伝搬損の差が一定値となるようにテーブルを生成する。
2 and 3 are diagrams for explaining determination of the DL CQI level in the first embodiment according to the present invention. In this embodiment, the determination is made using a table in which the relationship between the delay time and the DL CQI level is defined in advance. For the derivation of the relationship between the delay time and the distance used to generate the table and the relationship between the distance and the propagation loss, the following equations (1) and (1) and (2) is used.
R = T RTD / 6.7 (1)
L = 128.1 + 37.6 log 10 (R) (2)
Here, TRTD is the delay time [us], R is the distance [km] between the mobile station and the base station, and L is the propagation loss [dB]. In generating the table of the relationship between the delay time and the DL CQI level, first, the relationship between the DL CQI level and the propagation loss is defined. At this time, the table is generated so that the difference in propagation loss between adjacent DL CQI levels becomes a constant value.
次に、DL CQIレベルの境界となる伝搬損に対応する遅延時間を算出し、遅延時間とDL CQIレベルとの関係を定義する。本実施の形態では、セル半径5kmと仮定し、各DL CQIレベル間の伝搬損の差が20dB間隔となるように遅延時間とDL CQIレベルの関係とを定義する。図2は、このように定義された場合のテーブルである。図2において、例えばDL CQIレベルがLv2 (High)の遅延時間の下限値0.9usに対応する伝搬損は、式(1)及び式(2)からL=128.1+37.6log10(0.9/6.7)=94.4dBとなり、一方DL CQIレベルがLv3(Middle)の遅延時間の下限値3.0usに対応する伝搬損は、式(1)及び式(2)からL=128.1+37.6log10(3.0/6.7)=114.4dBとなり、差が20dBとなっている。 Next, the delay time corresponding to the propagation loss that becomes the boundary of the DL CQI level is calculated, and the relationship between the delay time and the DL CQI level is defined. In this embodiment, assuming that the cell radius is 5 km, the relationship between the delay time and the DL CQI level is defined so that the difference in propagation loss between the DL CQI levels is 20 dB. FIG. 2 is a table in such a case. In FIG. 2, for example, the propagation loss corresponding to the lower limit value 0.9 us of the delay time when the DL CQI level is Lv2 (High) is L = 12.81 + 37.6 log 10 (0. 0 from Equation (1) and Equation (2). 9 / 6.7) = 94.4 dB, while the propagation loss corresponding to the lower limit value 3.0 us of the delay time when the DL CQI level is Lv3 (Middle) is L = 128 from Equation (1) and Equation (2). .1 + 37.6 log 10 (3.0 / 6.7) = 114.4 dB, and the difference is 20 dB.
さらに、本実施の形態では、判定したDL CQIレベルからランダムアクセス応答の送信電力を制御するため、予めDL CQIレベルと送信電力との関係も定義する。送信電力はDL CQIレベルに反比例するように、かつ、各DL CQIレベルに対してランダムアクセス応答の誤り率のターゲット(例えば1%のPacket Error Rate: PER)を満たすように設定する。 Furthermore, in this embodiment, in order to control the transmission power of the random access response from the determined DL CQI level, the relationship between the DL CQI level and the transmission power is also defined in advance. The transmission power is set so as to be inversely proportional to the DL CQI level and to satisfy a target of error rate of random access response (for example, 1% Packet Error Rate: PER) for each DL CQI level.
ここで、最低のDL CQIレベルであるLv4の移動局に対して必要な送信電力が30dBmであると仮定し、ターゲットの誤り率を満たすことを前提にDL CQIレベルが高くなるに応じて送信電力を小さく設定し、図2に示すような関係を定義する。 Here, it is assumed that the transmission power required for the Lv4 mobile station having the lowest DL CQI level is 30 dBm, and the transmission power increases as the DL CQI level increases on the assumption that the target error rate is satisfied. Is set small, and a relationship as shown in FIG. 2 is defined.
ランダムアクセスにおいて、各移動局は、理想的には図3(a)に示すタイミングで受信されるようにランダムアクセス信号を送信する。しかし、伝搬路における遅延のために実際にはランダムアクセス信号は図3(b)に示すように遅延して受信される。ここでは、図3(b)に示すように移動局1および移動局2が検出されたものとする。このとき、移動局1および移動局2のランダムアクセス信号の遅延時間を測定した結果、それぞれTRTD,1=1.6[us]、TRTD,2=10.4[us]であった。図2に示す予め定義した遅延時間とDL CQIレベルの関係を用いて各移動局のDL CQIレベルを判定すると、移動局1のDL CQIレベルは“High”、移動局2のDL CQIレベルは“Low”となる。 In random access, each mobile station ideally transmits a random access signal so as to be received at the timing shown in FIG. However, due to the delay in the propagation path, the random access signal is actually received with a delay as shown in FIG. Here, it is assumed that mobile station 1 and mobile station 2 are detected as shown in FIG. At this time, the delay times of the random access signals of the mobile station 1 and the mobile station 2 were measured, and as a result, T RTD, 1 = 1.6 [us] and T RTD, 2 = 10.4 [us], respectively. When the DL CQI level of each mobile station is determined using the relationship between the predefined delay time and the DL CQI level shown in FIG. 2, the DL CQI level of the mobile station 1 is “High”, and the DL CQI level of the mobile station 2 is “ Low ".
このDL CQIレベルの判定結果を基に、ランダムアクセス応答の送信電力の制御を行う。送信電力制御法としては、図2に示すように予めDL CQIレベルと送信電力の関係を定義しておく方法を用い、本実施の形態においてDL CQIレベルが“High”の移動局1の送信電力は10dBmに、“Low”の移動局2の送信電力は30dBmにそれぞれ設定する。 Based on the DL CQI level determination result, the transmission power of the random access response is controlled. As a transmission power control method, a method in which the relationship between the DL CQI level and the transmission power is defined in advance as shown in FIG. 2 is used. In this embodiment, the transmission power of the mobile station 1 whose DL CQI level is “High”. Is set to 10 dBm, and the transmission power of the “Low” mobile station 2 is set to 30 dBm.
送信パラメータ制御部109は、DL CQI情報SRCQIからランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答信号SACKの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報SCTRLを出力する。
Transmission
ランダムアクセス応答生成部110は、移動局101からのランダムアクセスに対する応答信号であるランダムアクセス応答信号SACKを生成する。このランダムアクセス応答信号SACKは、受信シグネチャ情報SRSGNと送信タイミング制御情報STAと送信パラメータ制御情報SCTRLとから生成され、送受信部を介して移動局に送信される。
The random access
続いて、本実施の形態の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the present embodiment will be described.
移動局101が基地局104に接続する時、シグネチャ選択部102は、予め決められている種類のシグネチャの中からランダムに1つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報SSGNを出力する。
When the
ランダムアクセス信号発生部103は、シグネチャ選択部102からのシグネチャ情報SSGNに基づいてランダムアクセス信号STXを生成し、送受信部を介して基地局104に送信する。
The random access
基地局104の送受信部がアクセス信号STXを受信すると、プリアンブル検出部105はこのランダムアクセス信号STXに対応する受信ランダムアクセス信号SRXからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報SRSGNとして出力する。
When the transmission / reception unit of the
遅延時間測定部106は、受信ランダムアクセス信号SRXと受信シグネチャ情報SRSGNとから伝搬路において生じる遅延時間SRTDを測定する。
The delay
タイミング制御部107は、測定された遅延時間SRTDから移動局101において必要な送信タイミングの補正値を算出して送信タイミング制御情報STAとして出力する。
The
DL CQI判定部108は、遅延時間SRTDからDL CQIレベルを判定し、DL CQI情報SRCQIとして出力する。DL CQI判定部108におけるDL CQIレベルの判定は、予め遅延時間とDL CQIレベルとの関係が定義されたテーブルを用意し、遅延時間SRTDとテーブルとを用いて行われる。
The DL
送信パラメータ制御部109は、DL CQI情報SRCQIからランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答SACKの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報SCTRLを出力する。このランダムアクセス応答SACKには、移動局101が基地局104と通信するために必要な情報が記されている。
Transmission
ランダムアクセス応答生成部110は、プリアンブル検出105からの受信シグネチャ情報SRSGNと、タイミング制御部107からの送信タイミング制御情報STAと、送信パラメータ制御部109からの送信パラメータ制御情報SCTRLとからランダムアクセス応答SACKを生成し、送受信部を介して移動局101へ送信する。
Random access
移動局101の送受信部が基地局104から送信されてきたランダムアクセス応答SACKを受信すると、ランダムアクセス応答SACKの情報に基づいて基地局104と通信する。
When the transmission / reception unit of the
〈第2の実施の形態〉
次に第2の実施の形態について説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
図4は、本発明による第2の実施の形態におけるランダムアクセス通信装置の構成を示すブロック図である。尚、上記実施の形態と同様の構成については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a random access communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to the said embodiment, the same number is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
移動局101において、シグネチャ選択部102は予め決められた種類のシグネチャの中からランダムに1つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報SSGNを出力する。
In the
ランダムアクセス信号発生部103は、シグネチャ情報SSGNからランダムアクセスSTXを生成し、送受信部を介して基地局へ送信する。また、受信部を介して、基地局104からランダムアクセス応答を受信すると、これに呼応して応答確認(ACK)を送受信部を介して送信する。
The random access
基地局104の送受信部が移動局からのランダムアクセスSTXを受信すると、プリアンブル検出部105は、そのランダムアクセスSTXに対応する受信ランダムアクセスSRXからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報SRSGNとして出力する。
When the transmission / reception unit of the
遅延時間測定部106は、受信ランダムアクセスSRXと受信シグネチャ情報SRSGNから伝搬路において生じる遅延時間SRTDを測定して出力する。
The delay
タイミング制御部107は、遅延時間SRTDから移動局において必要な送信タイミングの補正値を算出し送信タイミング制御情報STAとして出力する。
The
DL CQI判定部108は、遅延時間SRTDからDL CQIレベルを判定し、DL CQI情報SRCQIとして出力する。
The DL
DL検出確率算出部203は、DLのランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答の受信成功確率SDLDPを算出して出力する。
The DL detection
送信パラメータ制御部204は、DL CQI情報SRCQIとランダムアクセス応答の受信成功確率SDLDPからランダムアクセス応答SACKの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報SCTRLを出力する。
Transmission
ランダムアクセス応答生成部110は、受信シグネチャ情報SRSGNと送信タイミング制御情報STAと送信パラメータ制御情報SCTRLからランダムアクセス応答SACKを生成し、送受信部を介して移動局へ送信する。
The random access
DL CQI判定部108におけるDL CQIレベルの判定は、予め遅延時間とDL CQIレベルの関係を定義したテーブルを用意し、遅延時間SRTDとテーブルを用いて行い、その判定したDL CQIレベルをランダムアクセス応答の送信パラメータの決定に用いる。本実施の形態の送信パラメータ制御部204におけるランダムアクセス応答の送信パラメータの決定は、DL CQIレベルから決まる送信パラメータに対して、さらに、予め定義したランダムアクセス応答の受信成功確率に応じたオフセットを付加することで実現する。
The DL
ここで、DL検出確率算出部におけるランダムアクセス応答の受信成功確率として、ランダムアクセス応答に対して移動局から送信されるACKが基地局で受信される確率を用いる方法がある。 Here, there is a method of using, as the reception success probability of the random access response in the DL detection probability calculation unit, the probability that the base station receives ACK transmitted from the mobile station in response to the random access response.
本実施の形態ではセル半径を5kmとし、遅延時間から算出される伝搬損を基に予め3段階のDL CQIレベル(High, Middle, Low)と遅延時間の関係、さらにそれぞれのDL CQIレベルに対応するランダムアクセス応答の送信電力を図5に示すように定義する。ここで、図5に示す予め定義した送信電力は、1%のPERを達成するために必要な値を満たすように設定したものである。ランダムアクセス応答の受信成功確率の点から見た場合、この1%のPERが99%の受信成功確率に相当すると考える。そのため、受信成功確率が99%未満である場合には、受信成功確率を上げるために送信電力に正のオフセットを全移動局共通に付加する。本実施の形態では、図6に示すランダムアクセス応答の受信成功確率と送信電力のオフセットの関係を予め定義する。 In this embodiment, the cell radius is set to 5 km, and the relationship between the DL CQI level (High, Middle, Low) in three stages and the delay time based on the propagation loss calculated from the delay time, and further corresponds to each DL CQI level. The transmission power of the random access response is defined as shown in FIG. Here, the predefined transmission power shown in FIG. 5 is set to satisfy a value necessary to achieve 1% PER. From the viewpoint of the reception success probability of the random access response, this 1% PER is considered to correspond to a 99% reception success probability. Therefore, when the reception success probability is less than 99%, a positive offset is added to the transmission power in common to all mobile stations in order to increase the reception success probability. In this embodiment, the relationship between the reception success probability of the random access response shown in FIG. 6 and the offset of the transmission power is defined in advance.
ある時刻t=T0において移動局1が図7(a)に示すように検出され、時刻t=T1(T0+τ、τ>0)において移動局2が図7(b)に示すようにそれぞれ検出されるとする。また、各時刻におけるランダムアクセス応答の受信成功確率が、それぞれPD0=92%、PD1=96%であるとする。まず、時刻t=T0において移動局1の遅延時間を測定した結果がTRTD,1=6.8[us]であった場合、図5からDL CQIレベルが“Middle”、設定する送信電力が20dBmであると決定する。さらに、受信成功確率に基づいたオフセットを考慮すると、時刻t=T0における受信成功確率がPD0=92%であるので、図6から送信電力のオフセットは+2dBmとなり、移動局1のランダムアクセス応答の送信電力を22dBmと設定する。次に、時刻t=T0から時間τ後の時刻t=T1において移動局2の遅延時間を測定した結果がTRTD,2=8.7[us]であった場合、図5からDL CQIレベルが“Middle”、設定する送信電力が20dBmであると決定する。一方、時刻t=T0においてPD0=92%であった受信成功確率が、時刻t=T1ではPD1=96%となり、向上していることがわかる。そのため、送信電力のオフセットを+2dBmから+1dBmへ減少し、移動局2のランダムアクセス応答の送信電力を21dBmと設定する。このように、受信成功確率に応じてオフセット量を調整することで、より適切な送信電力の設定が実現できる。 At a certain time t = T 0 , the mobile station 1 is detected as shown in FIG. 7 (a), and at time t = T 1 (T 0 + τ, τ> 0), the mobile station 2 is shown in FIG. 7 (b). Are detected respectively. Further, it is assumed that the random access response reception success probabilities at each time are P D0 = 92% and P D1 = 96%, respectively. First, when the result of measuring the delay time of the mobile station 1 at time t = T 0 is T RTD, 1 = 6.8 [us], the DL CQI level is “Middle” from FIG. Is determined to be 20 dBm. Furthermore, considering the offset based on the reception success probability, the reception success probability at time t = T 0 is P D0 = 92%, so the offset of the transmission power is +2 dBm from FIG. 6, and the random access response of the mobile station 1 Is set to 22 dBm. Next, when the result of measuring the delay time of the mobile station 2 at time t = T 1 after time t = T 0 and time τ is T RTD, 2 = 8.7 [us], DL from FIG. It is determined that the CQI level is “Middle” and the transmission power to be set is 20 dBm. On the other hand, it can be seen that the reception success probability, which was P D0 = 92% at time t = T 0 , is improved to P D1 = 96% at time t = T 1 . Therefore, the transmission power offset is reduced from +2 dBm to +1 dBm, and the transmission power of the random access response of the mobile station 2 is set to 21 dBm. As described above, by adjusting the offset amount according to the reception success probability, more appropriate transmission power setting can be realized.
以上、示した方法により、移動局がDL CQIレベルを通知することなく、基地局でそれを判定し、ランダムアクセス応答の送信電力を移動局個別に設定することができる。なお、上記実施の形態では送信パラメータとして送信電力を用いたが、変調方式、誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータについても同様な設定が可能である。
As described above, the mobile station can determine the DL CQI level without notifying the DL CQI level and set the transmission power of the random access response for each mobile station without notifying the DL CQI level. In the above embodiment, transmission power is used as a transmission parameter, but the same setting can be made for other transmission parameters such as a modulation scheme and an error correction code coding rate.
尚、上述した本発明の移動局及び基地局は、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能のみをコンピュータプログラムにより実現することも可能である。 The mobile station and base station of the present invention described above can be configured by hardware as is apparent from the above description, but can also be realized by a computer program. In this case, functions and operations similar to those of the above-described embodiment are realized by a processor that operates according to a program stored in the program memory. Note that only a part of the functions of the above-described embodiment can be realized by a computer program.
101、201、301 移動局
102、303 シグネチャ選択部
103 ランダムアクセス信号生成部
104、202、304 基地局
105 プリアンブル検出部
106 遅延時間測定部
107 タイミング制御部
108 DL CQI判定部
109、204 送信パラメータ制御部
110、304 ランダムアクセス応答生成部
203 DL検出確率算出部
303 送信電力制御部
101, 201, 301
Claims (6)
ランダムアクセス信号を送信する移動局と、
前記ランダムアクセス信号によって前記移動局を検出する基地局と
を有し、
前記基地局は、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、検出した移動局の下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定部と、
前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする通信システム。 A communication system,
A mobile station transmitting a random access signal;
A base station that detects the mobile station by the random access signal,
The base station
A measurement unit for measuring a delay time of the random access signal;
A downlink channel quality determination unit that determines a CQI (Channel Quality Indicator) level , which is an index of the downlink channel quality of the detected mobile station, based on the measured delay time;
And a setting unit configured to set a transmission parameter of a random access response to be transmitted as a response signal of the random access signal based on the downlink CQI level .
移動局から送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、当該移動局における下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定部と、
前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする基地局。 A base station,
A measurement unit for measuring the delay time of the random access signal transmitted from the mobile station;
A downlink channel quality determination unit that determines a CQI (Channel Quality Indicator) level , which is an index of downlink channel quality in the mobile station, based on the measured delay time;
And a setting unit configured to set a transmission parameter of a random access response to be transmitted as a response signal of the random access signal based on the downlink CQI level .
ランダムアクセス信号を送信する送信ステップと、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定ステップと、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号を送信した移動局における下りリンクの通信路品質の指標であるCQI(Channel Quality Indicator)レベルを判定する下り通信路品質判定ステップと、
前記下りリンクのCQIレベルに基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする通信方法。 A communication method,
A transmission step of transmitting a random access signal;
A measuring step of measuring a delay time of the random access signal;
A downlink channel quality determination step of determining a CQI (Channel Quality Indicator) level that is an index of downlink channel quality in the mobile station that has transmitted the random access signal based on the measured delay time;
And a setting step of setting a transmission parameter of a random access response to be transmitted as a response signal of the random access signal based on the downlink CQI level .
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