JP4535847B2 - 基地局装置及び上りパケットレート制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動局装置から基地局装置へのデータ送信である上りリンクの無線通信におけるパケット通信レートの制御方法に関する。

第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト（３ＧＰＰ：3rd Generation Partnership Project）における、３ＧＰＰ Ｒ−５（Release 5）において、パケット通信における下りリンクの高速化を実現するＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が規格化されている。

上りリンクについては、３ＧＰＰ Ｒ−９９（Release 99）と同様にユーザ毎に個別の物理チャネル（ＤＰＤＣＨ：Dedicated Physical Data Channel）によりパケット伝送する方法に基づいてＤＰＤＣＨの物理回線速度が設定される。

しかしながら、ＤＰＤＣＨによるパケット通信方法では、ＤＰＤＣＨの物理回線速度であるレートを変更するためには、移動局と無線ネットワーク側の双方で、上位レイヤの制御が必要となるため、実際のトラヒック状況に適応した無線リソース割付が困雄であり、多数のユーザを効率良く収容することができない。また、ＨＳＤＰＡ導入により下りリンクの最大レートはピークで１４Ｍｂｐｓとなったのに対して、上りリンクはＤＰＤＣＨを使用した従来のパケット通信のままであり、実用的なレートを考慮すると、最大でも３８４ｋｂｐｓ程度が上限となる。

このため、３ＧＰＰ Ｒ−６（Release 6）では、ＨＳＤＰＡにより高速化・効率化された下りリンクのパケット通信に対応して、上りリンクも高速化及び効率化することを目的として、ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）が検討されている。ＨＳＵＰＡでは、新しいトランスポートチャネルであるＥ−ＤＣＨ（Enhanced Dedicated Channel）を上りリンクのパケット伝送に使用する。ＨＳＵＰＡでは、各ユーザの要求するパケットレートを無線基地局側でスケジューリングして割り当てる方法が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
３ＧＰＰ仕様書、「３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８９６ Ｖ６．０．０」

しかしながら、上記従来の通信方法にあっては、無線通信の環境状況が考慮されていないため、伝搬環境が悪化しているときに移動局から高速パケットレートを要求された場合でも、基地局装置が高速レート伝送を移動局へ許可してしまうことがあり、その場合、上りリンクの干渉量が増大してしまうといった事情があった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、無線通信の通信環境に適応し、干渉量の低減が可能な基地局装置及び上りパケットレート制御方法を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、移動局装置と上りでＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を用いた通信を行い、下りでＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いた通信を行う基地局装置であって、前記移動局装置から、下り回線品質情報信号を取得する下り回線品質情報取得手段と、前記取得した下り回線品質情報に基づいて前記移動局に対するＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの上限値を定めるパケットレート割当手段と、を備える。

この構成により、ＨＳＤＰＡにおいて用いられる下り回線品質情報信号に基づいて上りパケットレートの上限値を定めるので、無線通信の通信環境に適応し、干渉量の低減させることができる。

また、本発明の基地局装置は、前記移動局装置から、上りパケットレートの要求信号を取得する要求信号取得手段を更に備え、前記パケットレート割当手段は、前記要求された上りパケットレートと前記上限値とを比較し、前記要求された上りパケットレートが前記上限値より大きければ前記上限値を、前記要求された上りパケットレートが前記上限値以下であれば前記要求された上りパケットレートを、前記移動局に対する上りパケットレートとして割り当てる。

この構成により、上り伝送路の通信環境と、移動局からの要求を考慮したパケットレートの割当てを行うことができる。

本発明の上りパケットレート制御方法は、移動局装置と上りでＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を用いた通信を行い、下りでＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いた通信を行う基地局装置における上りパケットレート制御方法であって、前記移動局装置から、下り回線品質情報信号を取得するステップと、前記取得した下り回線品質情報に基づいて前記移動局に対するＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの上限値を定めるステップと、を有する。

この方法により、ＨＳＤＰＡにおいて用いられる下り回線品質情報信号に基づいて基地局装置が移動局装置の上りパケットレートの上限値を定めるので、無線通信の通信環境に適応し、干渉量の低減させることができる。

また、本発明の上りパケットレート制御方法は、前記移動局装置から、上りパケットレートの要求信号を取得するステップと、前記要求された上りパケットレートと前記上限値とを比較し、前記要求された上りパケットレートが前記上限値より大きければ前記上限値を、前記要求された上りパケットレートが前記上限値以下であれば前記要求された上りパケットレートを、前記移動局に対する上りパケットレートとして割り当てるステップと、を更に有する。

この方法により、上り伝送路の通信環境と、移動局からの要求を考慮したパケットレートの割当てを行うことができる。

本発明によれば、無線通信の通信環境に適応し、干渉量の低減が可能な基地局装置及び上りパケットレート制御方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態の基地局装置及び上りパケットレート制御方法について説明する。図１は、本実施形態の移動局装置及び基地局装置の関係を説明する概念図である。

図１に示すように、各移動局装置１０ａ、１０ｂ、．．．、１０ｎの各アンテナ１１ａ、１１ｂ、．．．、１１ｎから上りリンクを介して送信するパケット通信の各上り無線信号１２ａ、１２ｂ、．．．、１２ｎは、アンテナ１６で受信され、基地局装置１８が信号処理する。

無線基地局装置１８は、変調信号の送受信、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）変復調、パケットレート制御、無線リソースの管理、移動局装置１０及び基地局装置１８の電力制御のサポート、等を実行する。また、基地局装置１８は、アンテナ１６から下りリンクを介して各下り無線信号１４ａ、１４ｂ、．．．、１４ｎを送信し、各アンテナ１１ａ、１１ｂ、．．．、１１ｎは下りリンクを介して送信されてくる各下り無線信号を各移動局装置１０ａ、１０ｂ、．．．、１０ｎが受信する。

後に詳述するように、下りリンクでは、既に規格化されているＨＳＤＰＡにより、各移動局装置１０ａ、１０ｂ、．．．、１０ｎからＢＴＳ１８へ報告した下りの回線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）に応じて、ＢＴＳ１８から移動局へ許可する上りパケットレートの上限値が送信される。

図２は、無線基地局におけるパケットレート制御機能を説明するためのブロック図である。基地局装置１８は、複数の移動局装置１０ａ〜１０ｎと通信が可能であり、図２に示すように、そのパケットレート制御機能として、各移動局装置からの信号を受信処理するレート信号処理部２６ａ〜２６ｎと、上りリンク（ＵＬ）パケットスケジューラ２８と、レート割当信号送信部３０ａ〜３０ｎとを備える。そして、各々のレート信号処理部２６は、高速物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）受信部２０と、ＣＱＩ復号部２２と、レート要求信号受信部２４とを有する。

移動局装置１０ａが送信した高速ＤＰＣＣＨ無線信号は、基地局アンテナ１６を介してレート信号処理部２６ａのＨＳ−ＤＰＣＣＨ受信部２０ａが受信する。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨ受信部２０ａは、移動局装置１０ａから変調されて送信された高速ＤＰＣＣＨ信号を復調する。次いで、ＣＱＩ復号部２２ａによって受信したＣＱＩ信号を復調し上りリンクパケットスケジューラ２８へ出力する。

上りリンクパケットスケジューラ２８は、移動局装置１０ａが送信した上りパケットレートの要求信号を受信するレート要求信号受信部２４ａから入力されたレート信号を判断し、判定出力結果をレート割当信号送信部３０ａに出力する。

基地局装置１８は、レート割当信号送信部３０ａから、送信元の移動局装置１０ａへレート割当の結果内容の信号を下りリンクを介して下り無線信号１４ａを送信する。各レート信号処理部２６ｂ、．．．、２６ｎに対応するＨＳ−ＤＰＣＣＨ受信部２０ｂ、．．．、２０ｎ、ＣＱＩ復号部２２ｂ、．．．、２２ｎ、レート要求信号受信部２４ｂ、．．．、２４ｎ、レート割当信号送信部３０ｂ、．．．、３０ｎもそれぞれ同様の作用をする。

図３は、無線基地局の上りリンクパケットスケジューラのレート割当て機能を説明するためのフローチャートである。まず、上りリンクパケットスケジューラ２８は、上りパケットレート算出処理を実行し、ＣＱＩ復号部２２ａから入力されたＣＱＩ情報に基づいて許容できる上りパケットレート（上限値）Ｒｍａｘを算出する（ステップＳ１）。

次いで、例えば移動局装置１０ａから要求された上りパケットレートＲｒｅｑを受信し、要求された上りパケットレートＲｒｅｑと許容できる上りパケットレートＲｍａｘとを大小比較するための処理をする（ステップＳ２）。

そして、要求された上りパケットレートＲｒｅｑと許容できる上りパケットレートＲｍａｘとを比較し（ステップＳ３）、要求された上りパケットレートＲｒｅｑが許容できる上りパケットレートＲｍａｘより大きければ（ステップＳ３のＹＥＳ）、許容できる上りパケットレートＲｍａｘを上りパケットレート割当Ｒａｌｌｏｃとして設定し、レート割当信号送信部３０ａへ出力する。

一方、要求された上りパケットレートＲｒｅｑが許容できる上りパケットレートＲｍａｘより大きくなければ（ステップＳ３のＮＯ）、要求された上りパケットレートＲｒｅｑを上りパケットレート割当Ｒａｌｌｏｃとして設定し、レート割当信号送信部３０ａへ出力する。

以上説明したように、本発明の実施形態の基地局装置及び上りパケットレート制御方法によれば、移動局から無線基地局へ報告した下りの回線品質情報に応じて無線基地局が移動局へ許可する上りパケットレートの上限を設定して割り当てるので、上り干渉量を抑えて、上り無線リソースの有効利用が期待できるという利点がある。

本発明の基地局装置及び上りパケットレート制御方法は、無線通信の通信環境に適応し、干渉量の低減が可能な効果を有し、ＷＣＤＭＡ方式の移動通信システム等に有用である。

本実施形態の移動局装置及び基地局装置の関係を説明する概念図 本実施形態の基地局装置のパケットレート制御機能を説明するためのブロック図 本実施形態の基地局装置のパケットスケジューラのレート割当機能を説明するためのフローチャート

符号の説明

１０ａ、１０ｂ、１０ｎ 移動局装置
１１ａ、１１ｂ、１１ｎ アンテナ
１６ 基地局アンテナ
１８ 基地局装置
２０ａ、２０ｂ、２０ｎ ＨＳ−ＤＰＣＣＨ受信部
２２ａ、２２ｂ、２２ｎ ＣＱＩ復号部
２４ａ、２４ｂ、２４ｎ レート要求信号受信部
２６ａ、２６ｂ、２６ｎ レート信号処理部
２８ 上りリンクパケットスケジューラ
３０ａ、３０ｂ、３０ｎ レート割当信号送信部

Claims (4)

1. 移動局装置とＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いた下り通信およびＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を用いた上り通信を行う基地局装置であって、
   前記移動局装置から、下り回線品質情報信号を取得する下り回線品質情報取得手段と、
   前記取得した下り回線品質情報に基づいて前記移動局に対するＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの上限値を定めるパケットレート割当手段と、を備える基地局装置。
2. 請求項１記載の基地局装置であって、
   前記移動局装置から、ＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの要求信号を取得する要求信号取得手段を更に備え、
   前記パケットレート割当手段は、前記要求された上りパケットレートと前記上限値とを比較し、前記要求された上りパケットレートが前記上限値より大きければ前記上限値を、前記要求された上りパケットレートが前記上限値以下であれば前記要求された上りパケットレートを、前記移動局に対する上りパケットレートとして割り当てる基地局装置。
3. 移動局装置とＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）を用いた下り通信およびＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を用いた上り通信を行う基地局装置における上りパケットレート制御方法であって、
   前記移動局装置から、下り回線品質情報信号を取得するステップと、
   前記取得した下り回線品質情報に基づいて前記移動局に対するＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの上限値を定めるステップと、
   を有する上りパケットレート制御方法。
4. 請求項３記載の上りパケットレート制御方法であって、
   前記移動局装置から、ＨＳＵＰＡにおける上りパケットレートの要求信号を取得するステップと、
   前記要求された上りパケットレートと前記上限値とを比較し、前記要求された上りパケットレートが前記上限値より大きければ前記上限値を、前記要求された上りパケットレートが前記上限値以下であれば前記要求された上りパケットレートを、前記移動局に対する上りパケットレートとして割り当てるステップと、
   を更に有する上りパケットレート制御方法。

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