JP2006311417A - 移動端末送信スケジューリング方法及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 隣接するセルへの干渉を軽減する。
【解決手段】 移動端末と基地局との間における伝搬遅延時間が予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかが伝搬遅延時間閾値判定部１２にて判定され、移動端末から送信されて前記基地局にて受信された信号についてドップラー周波数測定部１３によって測定されたドップラー周波数が予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかがドップラー周波数閾値判定部１４にて判定され、判定結果が双方とも大きいと判定された場合、基地局から移動端末へ送信レートを下げるように指示される。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動体通信システムにおける移動端末から送信されるデータの送信レートのスケジューリングを行う移動端末送信スケジューリング方法及び基地局に関する。

一般的に移動体通信システムにおいては、基地局において、当該基地局がカバーするエリアであるセル内に存在する移動端末に対して当該移動端末の送信電力の制御が行われており、移動端末がセルの端に存在する場合、移動端末がセルの中心、つまり基地局の近くに存在する場合と同じ品質を保つために、移動端末の送信電力が大きくなるように制御される。また、移動端末が高速で移動している場合においても、当該移動端末からの送信波の伝搬特性の変動も高速となり、それにより、受信側において送信波の伝搬特性に基づいたチャネルの推定処理が追いつかずに受信特性が悪化してしまうため、それを防ぐためにも移動端末の送信電力が大きくなるように制御される。

また近年、移動体通信技術の代表的なものであるＣＤＭＡ通信システムにおいて、移動端末から基地局への通信方向である上り回線の高速化についての需要が高まりつつあり、従来の個別チャネルよりも大きな送信電力を必要とする上りパケット伝送方式であるＥＵＤＣＨ（Enhanced Uplink Dedicated Channel）が仕様化されている。

このＥＵＤＣＨでは、上り高速通信を行う移動端末が基地局から遠ざかる方向に移動する場合、基地局において、無線リソースに余裕がある限り、高い送信レートを保つために、移動端末に対して送信電力を上げるような指示が行われている。また、基地局において、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号を用いて、セル全体のノイズ量に対する移動端末の送信電力を制御するために送信レートのスケジューリングが行われている。具体的には、基地局において、セル内のＲｏＴ（Rise over Thermal：ノイズ増加量）が一定になるように、ＥＵＤＣＨを用いて通信を行っているセル内の移動端末に対して、送信レートのスケジューリングが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２１５２７６号公報

しかしながら、上述したように移動端末がセルの端に存在する場合に送信電力が大きくなるように制御されると、当該移動端末から送信される信号により、隣接セルにて干渉が生じてしまうことがあり、その際、移動端末が高速で移動している場合には、さらに干渉が大きくなってしまうという問題点がある。

また、干渉が増大すると、隣接セルにおけるノイズ量が大きくなってしまい、ＲｏＴを一定に保つために隣接セル内に存在するＥＵＤＣＨを用いて通信を行っている移動端末の送信電力を下げるようなスケジューリングが行われてしまう。そのため、移動端末においては、小さな送信電力でも品質を保つために、ＥＵＤＣＨの送信レートが下がることとなり、他のセルに存在する移動端末の影響で隣接セルにおけるスループットの低下を招いてしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、隣接するセルへの干渉を軽減することができる移動端末送信スケジューリング方法及び基地局を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
移動端末の送信レートを前記移動端末に接続可能に構成された基地局にて制御する移動端末送信スケジューリング方法であって、
前記移動端末と前記基地局との間における伝搬遅延時間を前記基地局にて測定する処理と、
前記伝搬遅延時間が前記基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかを判定する処理と、
前記伝搬遅延時間が前記伝搬遅延時間閾値よりも大きいと判定された場合、前記移動端末から送信されて前記基地局にて受信された信号についてドップラー周波数を測定する処理と、
前記ドップラー周波数が前記基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかを判定する処理と、
前記ドップラー周波数が前記ドップラー周波数閾値よりも大きいと判定された場合、前記基地局から前記移動端末へ前記送信レートを制御するために送信される送信レート制御信号を、送信レートを下げるように補正する処理と、
補正された送信レート制御信号を前記移動端末へ送信する処理とを有する。

また、前記送信レート制御信号は、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号であることを特徴とする。

また、移動端末に接続可能に構成され、前記移動端末の送信レートを制御する基地局であって、
前記移動端末と前記基地局との間における伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
前記伝搬遅延時間測定手段によって測定された伝搬遅延時間が前記基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかを判定する伝搬遅延時間閾値判定手段と、
前記伝搬遅延時間閾値判定手段によって前記伝搬遅延時間が前記伝搬遅延時間閾値よりも大きいと判定された場合、前記移動端末から送信されて前記基地局にて受信された信号についてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、
前記ドップラー周波数測定手段によって測定されたドップラー周波数が前記基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかを判定するドップラー周波数閾値判定手段と、
前記ドップラー周波数閾値判定手段によって前記ドップラー周波数が前記ドップラー周波数閾値よりも大きいと判定された場合、前記基地局から前記移動端末へ前記送信レートを制御するために送信される送信レート制御信号を、送信レートを下げるように補正し、補正された送信レート制御信号を前記移動端末へ送信する補正手段とを有する。

また、前記送信レート制御信号は、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号であることを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、移動端末と基地局との間における伝搬遅延時間が測定され、測定された伝搬遅延時間が基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかが判定され、大きいと判定された場合、移動端末から送信されて基地局にて受信された信号についてドップラー周波数が測定され、測定されたドップラー周波数が基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかが判定され、大きいと判定された場合、基地局によって前記移動端末の送信レートを下げるような送信レート制御信号が送信されることにより制御される。

このため、あるセル内を移動している移動端末が隣接セルに干渉するエリアに存在する場合の移動端末と基地局との間における伝搬遅延時間を伝搬遅延時間閾値とし、また、移動端末の移動速度が隣接セルに干渉する速度となる閾値を算出するためのドップラー周波数をドップラー周波数閾値とすれば、移動端末がセル間を移動する際に、隣接セルへの干渉が軽減される。

以上説明したように本発明においては、移動端末と基地局との間における伝搬遅延時間が測定され、測定された伝搬遅延時間が基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかが判定され、大きいと判定された場合、移動端末から送信されて基地局にて受信された信号についてドップラー周波数が測定され、測定されたドップラー周波数が基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかが判定され、大きいと判定された場合、基地局によって前記移動端末の送信レートを下げるような送信レート制御信号が送信されることにより制御される構成としたため、隣接するセルへの干渉を軽減することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の基地局を用いた移動通信システムの実施の一形態を示す図である。

図１に示すように、本形態においては、基地局２，５と、基地局２と基地局５との間を移動する移動端末１とが設けられており、基地局２と基地局５とは隣接しており、また、基地局２，５がカバーするエリアがそれぞれセル３，６となっている。また、セル３，６の端のエリアであって、移動端末１が当該エリアに存在する場合に隣接セルに干渉すると判断されるエリアとそれよりも基地局２，５に近いエリアとの境界が伝搬遅延閾値位置４，７としてセル３，６内にそれぞれ設定されている。

図２は、図１に示した基地局２の構成を示す図である。

図１に示した基地局２は図２に示すように、図１に示した移動端末１から送信され、基地局２にて受信された受信信号から伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定部１１と、伝搬遅延時間測定部１１にて測定された伝搬遅延時間が予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかを判定する伝搬遅延時間閾値判定部１２と、基地局２にて受信された受信信号についてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定部１３と、ドップラー周波数測定部１３にて測定されたドップラー周波数が予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかを判定するドップラー周波数閾値判定部１４と、移動端末１の送信レートのスケジューリングを行うスケジューリング制御部１５と、伝搬遅延時間閾値判定部１２及びドップラー周波数閾値判定部１４における判定結果に基づいて、スケジューリング制御部１５によって制御された値を補正してＲａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号として移動端末１へ送信する補正部１６とから構成されている。なお、図２は、基地局２内部の構成において、本発明に関する構成のみを示している。また、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号とは、ＥＵＤＣＨにおいて、基地局２が移動端末１に対して送信レートを制御する送信レート制御信号である。また、基地局５内部の構成についても、基地局２内部の構成と同様である。

図３は、図１及び図２に示した基地局２，５の処理を説明するための図である。

まず、初期設定として、伝搬遅延時間閾値及びドップラー周波数閾値が、伝搬遅延時間閾値判定部１２及びドップラー周波数閾値判定部１４にそれぞれ予め設定される。

また、図１に示した移動端末１は最初にセル３内に存在しており、セル３からセル６へ向かって、基地局２から遠ざかっていき、且つ基地局５に近づいていくように移動しているものとする。

移動端末１がセル３に存在する場合、移動端末１は基地局２によって制御されている。まず、移動端末１から送信された信号が、基地局２にて受信されると、図２に示した伝搬遅延時間測定部１１にて、受信された信号に基づいて伝搬遅延時間が測定される（ステップＳ１）。このとき、基地局２にて受信された信号の伝搬遅延時間のうち、最も伝搬遅延時間の小さなパスの伝搬遅延時間がその移動端末１の伝搬遅延時間として測定される。そして、伝搬遅延時間測定部１１にて測定された伝搬遅延時間が伝搬遅延時間測定部１１から伝搬遅延時間閾値判定部１２へ出力される。

伝搬遅延時間測定部１１から出力された伝搬遅延時間が伝搬遅延時間閾値判定部１２に入力されると、伝搬遅延時間閾値判定部１２にて、入力された伝搬遅延時間が予め設定されている伝搬遅延時間閾値を超えているかどうかが判定される（ステップＳ２）。

伝搬遅延時間閾値は、予め設定された伝搬遅延閾値位置４上に移動端末１が存在する場合の移動端末１の伝搬遅延時間である。

ステップＳ２にて、伝搬遅延時間が伝搬遅延時間閾値を超えていないと判定された場合、本処理は終了する。

一方、伝搬遅延時間が伝搬遅延時間閾値を超えていると判定された場合、移動端末１はセル３内において伝搬遅延閾値位置４よりも外側に存在すると判断され、伝搬遅延時間閾値判定部１２によって、ドップラー周波数測定部１３に対してドップラー周波数の測定が指示される。つまり、移動端末１が基地局２から遠ざかっていくに連れて伝搬遅延時間が大きくなっていき、測定された伝搬遅延時間が伝搬遅延時間閾値を超えた時点で、移動端末1が伝搬遅延閾値位置４を超えてセル３に隣接するセル６内に干渉する位置に存在すると認識される。

ドップラー周波数測定部１３にてドップラー周波数の測定が指示されると、移動端末１から送信されて基地局２にて受信された信号に基づいてドップラー周波数が測定される（ステップＳ３）。

そして、測定されたドップラー周波数がドップラー周波数測定部１３からドップラー周波数閾値判定部１４に出力される。

ドップラー周波数測定部１３から出力されたドップラー周波数がドップラー周波数閾値判定部１４に入力されると、ドップラー周波数閾値判定部１４にて、入力されたドップラー周波数が予め設定されたドップラー周波数閾値を超えているかどうかが判定される（ステップＳ４）。

ドップラー周波数閾値は、移動端末１の移動速度が隣接セルに干渉する速度となる閾値を算出するためのドップラー周波数である。

ステップＳ４にて、ドップラー周波数がドップラー周波数閾値を超えていないと判定された場合、本処理は終了する。

一方、ドップラー周波数がドップラー周波数閾値を超えていると判定された場合、移動端末１の移動速度が速いと判断され、ドップラー周波数閾値判定部１４によって、移動端末１の送信レートを下げるようなスケジューリング補正信号が生成され（ステップＳ５）、生成されたスケジューリング補正信号が出力される。移動端末１の移動速度が速い場合、受信側でのチャネル推定が追いつかないことを避けるために、移動端末１の送信電力を大きくするように制御せざるを得ない。この場合、移動端末１がセル３に隣接するセル６の近くに存在するとセル６への干渉が生じてしまう。そのため、伝搬遅延時間が伝搬遅延時間閾値を超える、且つドップラー周波数がドップラー周波数閾値を超える場合には、生じてしまう干渉を軽減する目的で移動端末１のＥｂ／Ｎｏ（Energy per bit to Noise power density ratio）を下げるために送信レートを下げる制御が必要となる。なお、下げられたＥｂ／Ｎｏが所要の品質を満たすことを最低条件とすることは言うまでもない。

一方、スケジューリング制御部１５にて移動端末１の送信レートについてのスケジューリングが行われており、スケジューリング信号がスケジューリング制御部１５から補正部１６へ出力される。

スケジューリング制御部１５から出力されたスケジューリング信号と、ドップラー周波数閾値判定部１４から出力されたスケジューリング補正信号とが補正部１６に入力されると、補正部１６にてスケジューリング信号が補正され（ステップＳ６）、補正されたスケジューリング信号に基づいたＲａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号が送信される（ステップＳ７）。

なお、伝搬遅延時間閾値判定部１２に予め設定される伝搬遅延時間閾値及びドップラー周波数閾値判定部１４に予め設定されるドップラー周波数閾値は、セル３，６の半径等を考慮してシステムによって任意に設定される値であり、基地局制御装置（不図示）からＩｕｂインタフェースで基地局２，５に通知されるものであっても良い。

また、伝搬遅延時間閾値及びドップラー周波数閾値がそれぞれ複数設定されるものであっても良い。これにより、補正量を多段階に制御できる。

また、上述した実施の形態は、移動端末１がセル３からセル６へ移動する際のＳＨＯ（ソフトハンドオーバー）状態に移行する前の制御を対象としたものであるが、ＳＨＯ状態移行後については、セル６内に移動端末１が追加されたことによるセル容量のＯｖｅｒｌｏａｄを防ぐために、セル６内を制御する基地局５によって移動端末１の送信レートを下げるＲａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号が送信されるため、上述した処理は不要である。そのため、ＳＨＯ状態移行時には、基地局制御装置によってＳＨＯ状態にある移動端末１を制御している基地局２，５に対して、現在ＳＨＯ状態である旨が通知され、通知を受けた基地局２，５において上述した制御を行っている場合は、当該制御が解除され、通常のＥＵＤＣＨのスケジューリングが行われる。

また、上述した実施の形態においては、移動端末１に対して送信レートを下げるために、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号を用いた処理を例に挙げて説明したが、送信レートの変更が可能な他の信号を用いることができるのであれば、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号に限らず、送信レートの変更可能な他の信号を用いることも考えられる。

本発明の基地局を用いた実施の一形態を示す図である。 図１に示した基地局の構成を示す図である。 図１及び図２に示した基地局の処理を説明するための図である。

符号の説明

１ 移動端末
２，５ 基地局
３，６ セル
４，７ 伝搬遅延閾値位置
１１ 伝搬遅延時間測定部
１２ 伝搬遅延時間閾値判定部
１３ ドップラー周波数測定部
１４ ドップラー周波数閾値判定部
１５ スケジューリング制御部
１６ 補正部

Claims (4)

1. 移動端末の送信レートを前記移動端末に接続可能に構成された基地局にて制御する移動端末送信スケジューリング方法であって、
   前記移動端末と前記基地局との間における伝搬遅延時間を前記基地局にて測定する処理と、
   前記伝搬遅延時間が前記基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかを判定する処理と、
   前記伝搬遅延時間が前記伝搬遅延時間閾値よりも大きいと判定された場合、前記移動端末から送信されて前記基地局にて受信された信号についてドップラー周波数を測定する処理と、
   前記ドップラー周波数が前記基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかを判定する処理と、
   前記ドップラー周波数が前記ドップラー周波数閾値よりも大きいと判定された場合、前記基地局から前記移動端末へ前記送信レートを制御するために送信される送信レート制御信号を、送信レートを下げるように補正する処理と、
   補正された送信レート制御信号を前記移動端末へ送信する処理とを有する移動端末送信スケジューリング方法。
2. 請求項１に記載の移動端末送信スケジューリング方法において、
   前記送信レート制御信号は、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号であることを特徴とする移動端末送信スケジューリング方法。
3. 移動端末に接続可能に構成され、前記移動端末の送信レートを制御する基地局であって、
   前記移動端末と前記基地局との間における伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
   前記伝搬遅延時間測定手段によって測定された伝搬遅延時間が前記基地局に予め設定された伝搬遅延時間閾値よりも大きいかどうかを判定する伝搬遅延時間閾値判定手段と、
   前記伝搬遅延時間閾値判定手段によって前記伝搬遅延時間が前記伝搬遅延時間閾値よりも大きいと判定された場合、前記移動端末から送信されて前記基地局にて受信された信号についてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、
   前記ドップラー周波数測定手段によって測定されたドップラー周波数が前記基地局に予め設定されたドップラー周波数閾値よりも大きいかどうかを判定するドップラー周波数閾値判定手段と、
   前記ドップラー周波数閾値判定手段によって前記ドップラー周波数が前記ドップラー周波数閾値よりも大きいと判定された場合、前記基地局から前記移動端末へ前記送信レートを制御するために送信される送信レート制御信号を、送信レートを下げるように補正し、補正された送信レート制御信号を前記移動端末へ送信する補正手段とを有する基地局。
4. 請求項３に記載の基地局において、
   前記送信レート制御信号は、Ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ信号であることを特徴とする基地局。

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