JP2006303642A - 無線通信制御システム、無線基地局及び無線通信制御方法 - Google Patents

無線通信制御システム、無線基地局及び無線通信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】上記HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質をより高品質に設定することによって、より安定して高速な伝送速度を実現する無線通信制御システムを提供する。
【解決手段】複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御システム10は、共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、共有制御チャネルの送信電力が下限値よりも小さくなった場合に、共有制御チャネルの送信電力を下限値に制御する送信電力下限値設定部13を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、無線通信制御システム、無線基地局及び無線通信制御方法に関する。
近年、上述の無線通信制御システムとして、IMT−2000において、より高速な下りリンクのパケット伝送方式であり、ピーク伝送速度の高速化や低伝送遅延や高スループット化等を目的とした「HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)方式」が仕様化されている(例えば、非特許文献1参照。)。
HSDPAは、1つの物理チャネルを複数の移動局で時間分割して共有して通信を行う伝送方式であり、瞬時、瞬時において、より無線品質の良い移動局にチャネルを割り当てるため、システム全体のスループットを向上させることが可能となる。
上述のように、1つの物理チャネルを複数の移動局で時間分割して共有して通信を行うためには、各TTI(Transmission Time Interval)において、どの移動局がどの物理チャネルを用いて通信するかを通知する必要があるが、HSDPA方式では、HS−SCCH(High Speed-Shared Control Channel)という共有制御チャネルを用いて複数の移動局に対して上述の通知を行っている。
ここで、無線基地局が、上記HS−SCCHに割り当てる送信電力として、各移動局に個別に設定される付随個別チャネルA−SPCHにオフセットをかけた値を設定する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1では、上記オフセットの値は、上記HS−SCCHの通信品質、例えば、ブロック誤り率に基づいて制御されることが記載されている。すなわち、例えば、HS−SCCHの所要のブロック誤り率を1%と仮定すると、上記特許文献1による発明は、HS−SCCHのブロック誤り率が1%となるように、上記オフセットの値をアウターループ的に制御することを特徴としている。
ところで、HS−SCCHは、HSDPAにおける下りの制御チャネルであり、HS−SCCHの送信から2スロット後に送信されるHS−PDSCH(トランスポートチャネルではHS−DSCH)に関する情報をシグナリングするチャネルである(例えば、非特許文献2参照。)。ここで、HS−DSCHに関する情報とは、HS−DSCHが送信される移動局のID、送信フォーマット情報、すなわち、チャネライゼーションコードや変調方式、トランスポートブロックサイズ、H−ARQにおけるRedundancy Version parameters等である(例えば、非特許文献3参照。)。よって、HS−SCCHが、当該TTIにおいてHS−SCCH及びHS−DSCHが割り当てられた移動局において正しく受信されなかった場合には(すなわち、HS−SCCHの復調・復号において誤りが発生した場合には)、上記移動局は、HS−SCCHの情報を受信することができず、結果として、HS−DSCHを受信しない。ところで、HSDPAにおいては、H−ARQを行っているため、移動局は、HS−SCCH及びHS−DSCHを受信した場合、HS−DSCHの復号結果(OK/NG)を、所定のタイミングで、上りリンクのHSDPA用の制御チャネルHS−DPCCHを用いて、無線基地局に送信する。よって、上記移動局が、上記HS−SCCHの復号に失敗すると、移動局は、上記HS−DPCCHを所定のタイミングで送信しないことになる。しかしながら、無線基地局は、HS−SCCH及びHS−DSCHを、上記移動局に送信したため、上記HS−DPCCHを受信しようと試みる。この場合、無線基地局は、一定の確率で、送信されていないHS−DPCCHを、送信されたと判定し、送達確認情報であるACKあるいはNACKを検出する。ここで、ACKと検出した場合、無線基地局は、上記HS−DSCHが上記移動局において正しく受信されていないにもかかわらず、正しく受信されたと判断し、上記HS−DSCHにマッピングされていたデータを上位レイヤにあげ、その次のデータの送信を開始する。これは、すなわち、上位レイヤにおいて再送が発生することを意味する。
以上をまとめると、HS−SCCHが誤った場合、上位レイヤの再送を発生させる可能性がある。又、一般的に、上記上位レイヤの再送によるHSDPAのスループットへの影響は、より高速のスループットが実現されている場合に顕著であることが知られている。
「3rd Generation Partnership Project」,インターネット<http://3gpp.org> 3GPP,TS25.211 3GPP,TS25.212 特開2004−312530号公報
上述したように、特許文献1において記載されているHS−SCCHの送信電力の制御方法は、HS−SCCHの誤り率が一定の値になるように、すなわち、セル端でもセルの中央でも、低速移動時にも高速移動時にも、HS−SCCHの誤り率が一定の値になるように、HS−SCCHの送信電力を制御することを特徴としている。
しかしながら、HS−SCCHの誤りは、上位レイヤにおける再送を発生させる可能性をもっており、又、上記上位レイヤにおける再送は、特にHSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HSDPAのスループット特性を劣化させる、という課題があった。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、上記HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質をより高品質に設定することによって、より安定して高速な伝送速度を実現する無線通信制御システム、無線基地局及び無線通信制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御システムであって、共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、共有制御チャネルの送信電力が下限値よりも小さくなった場合に、共有制御チャネルの送信電力を下限値に設定する送信電力下限値設定部を備える無線通信制御システムであることを要旨とする。
第1の特徴に係る無線通信制御システムによると、HS−SCCHの送信電力に下限値を設定することにより、上記HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質を、より高品質に設定することにより、より安定して高速な伝送速度を実現することができる。
又、第1の特徴に係る無線通信制御システムの送信電力下限値設定部は、各移動局に個別に送信される個別チャネルの送信電力にオフセットをかけることによって、共有制御チャネルの送信電力を制御してもよい。
又、第1の特徴に係る無線通信制御システムの送信電力下限値設定部は、オフセットを共有制御チャネルの品質に基づいて制御してもよい。
又、上記共有制御チャネルの品質は、共有制御チャネルのブロック誤り率であってもよい。
又、第1の特徴に係る無線通信制御システムの送信電力下限値設定部は、下限値を、移動局のサービス種別、契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別のいずれか1に応じて設定してもよい。
又、上記受信器種別は、レイク受信器、等化器、受信ダイバーシチ、干渉キャンセラ、最大伝送速度、最大受信コード数に応じた種別であってもよい。
本発明の第2の特徴は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線基地局であって、共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、共有制御チャネルの送信電力が下限値よりも小さくなった場合に、共有制御チャネルの送信電力を下限値に設定する送信電力下限値設定部を備える無線基地局であることを要旨とする。
第2の特徴に係る無線基地局によると、HS−SCCHの送信電力に下限値を設定することにより、上記HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質を、より高品質に設定することにより、より安定して高速な伝送速度を実現することができる。
本発明の第3の特徴は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御方法であって、共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、共有制御チャネルの送信電力が下限値よりも小さくなった場合に、共有制御チャネルの送信電力を下限値に設定するステップを含む無線通信制御方法であることを要旨とする。
第3の特徴に係る無線通信制御方法によると、HS−SCCHの送信電力に下限値を設定することにより、上記HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質を、より高品質に設定することにより、より安定して高速な伝送速度を実現することができる。
本発明によると、HSDPAにおいて高速スループットが実現可能な環境において、HS−SCCHの品質をより高品質に設定することによって、より安定して高速な伝送速度を実現する無線通信制御システム、無線基地局及び無線通信制御方法を提供することができる。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
(無線通信制御システムの構成)
本発明の実施形態に係る無線通信制御システムの構成について、図1及び図2を参照して説明する。
本実施形態に係る無線通信制御システム10の全体構成図を、図1に示す。図1に示すように、本実施形態に係る無線通信制御システム10は、複数の移動局UE20a、20b、20c、20dと無線接続されている無線基地局装置BS30と、当該無線基地局装置BS30を管理する無線制御装置RNC40とによって構成されている。尚、本実施形態では、無線基地局装置BSと無線通信を行う移動局の数を「4」としているが、「4」以外の数であってもよい。
尚、本実施形態では、無線基地局装置BS30及び無線制御装置RNC40によって無線通信制御システムが構成されている場合について説明するが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、無線基地局装置BS30のみによって無線通信制御システム10が構成される場合や、無線制御装置RNC40のみによって無線通信制御システム10が構成される場合にも適用可能である。
又、本実施形態に係る無線通信制御システム10は、W−CDMA方式を用いたIMT−2000システムにおいて、HSDPA方式を適用した場合に、複数の移動局UE20a、20b、20c、20dに対して制御信号を送信する共有制御チャネル(以下、HS−SCCH)の新規の送信電力を制御するものである。
ここで、移動局UE20a、20b、20c、20dは、HSDPA方式を用いて無線基地局装置BS30と無線通信を行う移動局であり、それぞれ上りリンクを用いてHS−SCCHに付随する個別チャネル(以下、A−DPCH)の送信電力制御のための送信電力制御コマンド(TPCコマンド)を無線基地局装置BS30に報告する。
本実施形態に係る無線通信制御システム10は、図2に示すように、複数のA−DPCH送信電力制御部11a、11b、11c、11dと、スイッチ12と、送信電力下限値設定部13と、HS−SCCH送信電力制御部14とを具備している。尚、図2においては、上記無線通信制御システム10のうち、HS−SCCHの送信電力を制御し、設定する部分のみを記載している。
A−DPCH送信電力制御部11a、11b、11c、11dは、移動局UE20a、20b、20c、20dのそれぞれに対して設けられているものであって、各移動局UE20a、20b、20c、20dから送信された送信電力制御コマンドを用いて、各移動局UE20a、20b、20c、20dのA−DPCHの送信電力制御を行う。
スイッチ12は、TTI毎に、HS−SCCH及びHS−PDSCH(トランスポートチャネルではHS−DSCH)を割り当てるようにスケジューリングされた移動局UEのA−DPCHの送信電力を、当該移動局UEの識別情報とともに、HS−SCCH送信電力制御部14に送信する。
送信電力下限値設定部13は、HS−SCCHの送信電力の下限値を設定し、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を、HS−SCCH送信電力制御部14に通知する。
又、上記HS−SCCHの送信電力の下限値は、移動局に係るサービス種別や契約種別、受信器種別(RAKE受信器、等化器や受信ダイバーシチ、干渉キャンセラや、その他のUEのCapability(受信可能な変調方式や受信可能な最大コード数、受信可能な最大ビット数等によってクラス分けされた指標)等)、セル種別、プライオリティクラス種別に基づいて設定されることができる。
例えば、送信電力下限値設定部13は、当該移動局の最大受信伝送速度が3.6Mbpsである場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を25dBmと設定し、当該移動局の最大受信伝送速度が14.4Mbpsである場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を28dBmと設定してもよい。この場合、より伝送速度の大きい移動局に対して、HS−SCCHの送信電力の下限値を高めに設定することにより、上記より伝送速度の大きい移動局のHS−SCCHの品質を高く維持し、より高速な伝送速度を実現することが可能となる。
又、例えば、当該移動局のプライオリティクラスが高い場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を29dBmに設定し、当該移動局のプライオリティクラスが低い場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を24dBmに設定してもよい。この場合、プライオリティクラスの高い移動局に対して、HS−SCCHの送信電力の下限値を高めに設定することにより、プライオリティクラスの高い移動局のHS−SCCHの品質を高く維持し、より高品質な通信を提供することが可能となる。
又、例えば、当該移動局のサービス種別がストリーミングである場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を33dBmに設定し、当該移動局のサービス種別がFTPによるダウンロードである場合に、上記HS−SCCHの送信電力の下限値を27dBmに設定してもよい。この場合、ストリーミングのような即時性の高いサービスに対しては、より高品質はHS−SCCHを送信することにより、上位レイヤにおける再送を低減することが可能となる。一方、FTPによるダウンロードのような、遅延に対する要求が低いサービスに対しては、少し品質の低いHS−SCCHを送信することにより、電力リソースを効率的に使用することが可能となる。すなわち、サービス種別に応じたHS−SCCHの送信電力の下限値を設定することが可能となる。
HS−SCCH送信電力制御部14は、当該TTIにおいて、HS−SCCH及びHS−DSCHを割り当てるようにスケジューリングされた移動局UEのHS−SCCHの送信電力を設定する。
例えば、HS−SCCH送信電力制御部14は、HS−SCCHに付随するA−DPCHの送信電力と、当該HS−SCCHの通信品質とに基づいて、当該TTIにおけるHS−SCCHの送信電力を設定する。すなわち、例えば、HS−SCCH送信電力制御部14は、以下の式(1)
(HS−SCCHの送信電力)=(A−DPCHの送信電力)+(オフセット電力) ……式(1)
を用いて設定される。ここで、上記オフセット電力は、たとえば、以下のように、HS−SCCHの通信品質に基づいてアウターループ的に制御される。
まず、HS−SCCHの通信品質は、HSDPAの上りリンクにおける制御チャネルHS−DPCHにマッピングされているHS−DSCHの送達確認情報により推定することができる。すなわち、上記送達確認情報がACKあるいはNACKである場合には、HS−SCCHが正しく受信され、HS−DSCHの復調・復号が行なわれたことを示し、上記送達確認情報がDTXである場合には、HS−SCCHが正しく受信されず、結果としてHS−DSCHの復調・復号が行なわれなかったことを示す。よって、上記オフセット電力は、HS−SCCHの目標のブロック誤り率をBLERtargetとし、Δを任意の定数とすると、
送達確認情報がACKあるいはNACKである場合:
→(オフセットの電力)=(オフセットの電力)−Δ×BLERtarget
送達確認情報がDTXである場合:
→(オフセットの電力)=(オフセットの電力)+Δ×(1−BLERtarget
により、HS−SCCHのブロックの誤り率が、目標のブロック誤り率となるように、HS−SCCHの送信電力を制御することが可能となる。
そして、HS−SCCH送信電力制御部14は、送信電力下限値設定部13から取得したHS−SCCHの送信電力の下限値を用いて、以下のようにHS−SCCHの送信電力を制御する。すなわち、HS−SCCHの送信電力が、上記HS−SCCHの送信電力の下限値よりも小さければ、上記HS−SCCHの送信電力を、上記HS−SCCHの送信電力の下限値と同一の値に設定する。
ここで、上記においては、A−DPCHの送信電力と、HS−SCCHの通信品質を用いてHS−SCCHの送信電力を制御し、その後に、HS−SCCHの送信電力の下限値により、HS−SCCHの送信電力に下限のリミットを設定する場合を記載したが、本発明の主旨は、HS−SCCHの送信電力に下限のリミットを設定する点であるため、上記下限のリミットを設定する前のHS−SCCHの送信電力の制御方法は、上記方法と異なる方法でも構わない。例えば、A−DPCHの送信電力と、HS−SCCHの通信品質を用いたHS−SCCHの送信電力制御方法以外の制御方法としては、移動局から通知される下りの無線品質情報CQIを用いた送信電力制御方法などが考えられる。
(無線通信制御方法)
次に、図3を参照して、本実施形態に係る無線通信制御システム10の動作を説明する。図3は、W−CDMA方式を用いたIMT−2000システムにおいて、HSDPA方式で,HS−SCCHの送信電力制御において,さらに下限値による電力制御を行う動作の一例をフローチャートに示したものである。
まず、ステップS101において、HS−SCCH送信電力制御部14は、当該TTIにおいて、HS−SCCH及びHS−DSCHを割り当てるようにスケジューリングされた移動局UEのHS−SCCHの送信電力を設定する。
次に、ステップS102において、ステップS101において設定した上記移動局UEのHS−SCCHの送信電力が、送信電力下限値設定部13によって設定されたHS−SCCHの送信電力の下限値よりも小さいか否かを判定し、上記HS−SCCHの送信電力が、上記HS−SCCHの送信電力の下限値よりも小さい場合には、ステップS103に進み、上記HS−SCCHの送信電力が、上記HS−SCCHの送信電力の下限値よりも小さくない場合には、上記HS−SCCHの送信電力を下限値でリミットする必要がないと判断し、処理を終了する。
次に、ステップS103において、HS−SCCH送信電力制御部14は、当該TTIにおける、上記移動局UEのHS−SCCHの送信電力を、上記HS−SCCHの送信電力の下限値と同一の値に設定する。
尚、本発明に係る無線通信制御システム及び無線通信制御方法の適用範囲は、W−CDMA方式のIMT−2000システムにおける高速パケット伝送システムであるHSDPA方式に限らず、CDMA−TDD方式やCDMA2000方式、あるいは1xDEV−DO方式等の高速パケット伝送システムにおいても有効である。
(作用及び効果)
本実施形態に係る無線通信制御システム10によれば、当該移動局が、共有制御チャネル(HS−SCCH)を制御する際に、高速なスループットを実現できる環境において、HS−SCCHの品質をより高品質に設定することができ、より安定で高速なHSDPAのサービスを提供することが可能となる。
例えば、セルの中央のある場所で、HS−SCCHの目標誤り率1%を実現可能な送信電力が24dBmであった場合に、HS−SCCHの下限値を27dBmとすることにより、上記場所において、27dBmでHS−SCCHを送信することになり、結果として、HS−SCCHの誤り率は、1%よりもさらに小さくなる。結果として、上位レイヤにおける再送確率が小さく、より安定して高速はHSDPAサービスを提供することが可能となる。
又、各移動局に個別に送信される個別チャネルの送信電力にオフセットをかけることによって、共有制御チャネルの送信電力を制御することができる。このため、より適切な送信電力に制御することができる。
又、上記オフセットは、共有制御チャネルの品質に基づいて制御することができる。このため、共有制御チャネルをより高品質に設定することができ、より安定で高速なHSDPAのサービスを提供することができる。又、上記共有制御チャネルの品質は、共有制御チャネルのブロック誤り率であってもよい。
又、送信電力下限値設定部13は、下限値を、移動局のサービス種別、契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別のいずれか1に応じて設定することができる。このため、様々な用途に応じて、適切に送信電力を設定することができる。又、上記受信器種別は、レイク受信器、等化器、受信ダイバーシチ、干渉キャンセラ、最大伝送速度、最大受信コード数に応じた種別であってもよい。
(その他の実施の形態)
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、図1において、無線通信制御システム10は、無線基地局装置BS30及び無線制御装置RNC40によって構成されていると説明したが、図2に示す各構成要件(A−DPCH送信電力制御部11a、11b、11c、11d、スイッチ12、送信電力下限値設定部13、HS−SCCH送信電力制御部14)は、無線基地局装置BS30内に配置されても良い。同様に、図2に示す各構成要件(A−DPCH送信電力制御部11a、11b、11c、11d、スイッチ12、送信電力下限値設定部13、HS−SCCH送信電力制御部14)は、無線制御装置RNC40内に配置されてもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
本実施形態に係る無線通信制御システムの全体構成図である。 本実施形態に係る無線通信制御システムの機能ブロック図である。 本実施形態に係る無線通信制御方法を示すフローチャートである。
符号の説明
10…移動通信システム
20a、20b、20c、20d…移動局
30…無線基地局装置
40…無線制御装置
11a、11b、11c、11d…A−DPCH送信電力制御部
12…スイッチ
13…送信電力下限値設定部
14…HS−SCCH送信電力制御部

Claims (8)

  1. 複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御システムであって、
    前記共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、前記共有制御チャネルの送信電力が前記下限値よりも小さくなった場合に、前記共有制御チャネルの送信電力を前記下限値に設定する送信電力下限値設定部を備えることを特徴とする無線通信制御システム。
  2. 前記送信電力下限値設定部は、各移動局に個別に送信される個別チャネルの送信電力にオフセットをかけることによって、前記共有制御チャネルの送信電力を制御することを特徴とする請求項1に記載の無線通信制御システム。
  3. 前記送信電力下限値設定部は、前記オフセットを前記共有制御チャネルの品質に基づいて制御することを特徴とする請求項2に記載の無線通信制御システム。
  4. 前記共有制御チャネルの品質は、前記共有制御チャネルのブロック誤り率であることを特徴とする請求項3に記載の無線通信制御システム。
  5. 前記送信電力下限値設定部は、前記下限値を、移動局のサービス種別、契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別のいずれか1に応じて設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線通信制御システム。
  6. 前記受信器種別は、レイク受信器、等化器、受信ダイバーシチ、干渉キャンセラ、最大伝送速度、最大受信コード数に応じた種別であることを設定することを特徴とする請求項5に記載の無線通信制御システム。
  7. 複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線基地局であって、
    前記共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、前記共有制御チャネルの送信電力が前記下限値よりも小さくなった場合に、前記共有制御チャネルの送信電力を前記下限値に設定する送信電力下限値設定部を備えることを特徴とする無線基地局。
  8. 複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御方法であって、
    前記共有制御チャネルの送信電力の下限値を設定し、前記共有制御チャネルの送信電力が前記下限値よりも小さくなった場合に、前記共有制御チャネルの送信電力を前記下限値に設定するステップを含むことを特徴とする無線通信制御方法。

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