JP4733689B2 - 通信システム、送信方法 - Google Patents
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Description
移動端末UEは、複数の基地局Node Bと複数の無線回線Uuを介して通信しており、これらの基地局Node Bは、通信回線Iubを介して、基地局制御装置RNCと通信している。DHOをする場合、基地局制御装置RNCからは、同一のデータがそれぞれの基地局Node Bに送られ、それぞれの基地局Node Bから1つの移動端末UEに同一のデータが送られる。移動端末UEは、それぞれの基地局Node Bから送られてきた同一のデータをそれぞれ逆拡散処理してから合成して、復調データを得て、更に誤り訂正復号処理を施して送信データを再生する。移動端末UEがある基地局Node Bの配下から他の基地局Node Bの配下に移動する場合、伝送品質の良い回線からのデータを選択受信することで、離れていく基地局Node Bからのデータは自然と使用されなくなり、近づいてくる基地局Node Bからのデータが選択されるので、瞬断のないハンドオーバが実現できる。
図2は、無線伝送路が2本である場合の3GPPにおけるDHO時のデータの流れを示す図である。
CDMA通信システムにおいては、単一のキャリアを使ってデータが送信されるので、異なる無線伝送路の拡散状態のデータは同じ周波数帯域に積み重なるようにして送信される。移動端末においては、逆拡散することにより、1つの無線伝送路の信号を得るが、他の無線伝送路のデータは拡散されたままの状態で受信されるので、逆拡散された無線伝送路のデータに対してノイズとなる。したがって、使用する無線伝送路が多ければ多いほど、このノイズが多くなることになる。
最近では、次の通信システムとして、OFCDM方式が注目されている。OFCDM(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)方式とは、複数のサブキャリアを用いてデータを並列に伝送するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式において、更に拡散符号による符号分割多重をすることで、同一周波数におけるユーザー多重を図るものである。
・狭帯域干渉に強い
・周波数選択性フェージングに強い
・高い周波数利用効率(サブキャリア間の周波数共有が可能なため)
・周波数ドメイン処理が可能
図4は、OFDMの利点を説明する図である。
本発明の実施形態においては、DHO時において、無線伝送路が追加された場合には、同一データを送信せず、無線伝送路の本数に応じた数でデータを分割し(例えば無線伝送路がN本あればN分割し)、分割したデータをそれぞれの無線伝送路を使って送信する。データを分割してそれぞれの無線伝送路を使って送信することで、1つの伝送路で送信されるデータ量が減るので、特定の伝送路に対し、他の伝送路がノイズとなる度合いを小さくすることが出来る。
ここで、送信対象データは、複数の無線伝送路に分割される前に、インタリーブ処理を行いう。これにより、伝送路間の品質の偏りを排除し、平均化する。
DHO実施部10に、Interleave/De-interleave処理を行うinterleave/De-interleave部12、Segmentation/Reassemble処理を行うSegmentation/Reassemble部13を設ける。Coding/Decoding部11で符号化されたデータは、Interleave/De-interleave部12でインタリーブされ、Segmentation/Reassemble部13において、各無線伝送路用に分割され、各無線伝送路に送信される。各無線伝送路から受信した、分割されたデータは、Segmentation/Reassemble部13において、併合され、Interleave/De-interleave部12でデインタリーブされ、Coding/Decoding部11において復号され、受信される。
図6は、本発明の実施形態に従った、基地局あるいは無線ネットワーク側に設けられるDHO処理部の概念構成を示す図である。
(1)送信対象データに対して、CRCを付与した後に、誤り訂正符号化処理
(2)(1)の処理を実施後、インタリーブ処理
(3)(2)の処理をしたデータを一つ以上のセグメントに分割し、基地局へ送信
(4)パンクチャなどのレートマッチング処理(オプション)
基地局ではDHO処理部15より受信したデータを無線区間へ送信する。
基地局における無線区間のデータ受信処理を実施し、DHO処理部15に送信したデータに対して、DHO処理部15では、データ送信処理とは逆の手順を実施することで、データを復元する。
(1)送信するセグメントデータに、結合順番を付与しておく
(2)送受信側で予め送信する伝送路に結合順番を決定しておく
結合方法(1)の場合、DHO実施部(Tx:基地局制御部、移動端末のいずれに限らず、DHO方式を実現する回路(送信側))から無線送信部へセグメントを転送する際に、分割番号を付与する。例えば、転送フォーマットにおけるヘッダに、分割情報として番号を格納する。ここで、一つの伝送路に2つ以上のセグメントを送信する際には、そのときのデータ転送方法にもよるが、例えば、セグメントを多重して送信する場合には、そのヘッダ情報においても、多重情報を付与する(Ex:3GPPシステムにおける、Iub上におけるTB(Transport Block)多重方法(TS25.427))。
無線送信時に、分割番号を別のチャネルを利用する理由は、本発明の実施形態では、各セグメントの最終的な伝送品質は、セグメントが結合された後の誤り訂正した結果として得られる伝送品質に依存するためである。例えば、本発明の実施形態とは別に、各無線伝送路でのデータ転送保証のために、別途誤り訂正処理を実施していたとしても、必ずしも各セグメントはエラーフリーであることが求められないからである。しかし無線送信するに当たって、パイロットなどの制御情報は無線エラーが発生しても受信可能なことが望ましい。本分割番号(更には多重情報)もそれと同様高い品質を要求するため、セグメントを送信するチャネルとは別のチャネル、或いは同一チャネルで送信される場合には、品質管理上別で管理される場所に格納される必要がある。
図8に示されるように、DHO実施部(Tx)からは、セグメントA〜Cが無線送信部に送られる。このとき、セグメントAの分割情報は、SN=Aであり、セグメントBの分割情報は、SN=Bであり、セグメントCの分割情報は、SN=Cである。DHO実施部(Rx)は、無線送信部からセグメントA〜Cを受信し、分割情報を下に、これらを結合する。
送信側のDHO実施部(Tx)に対し、受信側のDHO実施部(Rx)が結合順番割り当て要求を送信する。すると、送信側のDHO実施部(Tx)は、各無線伝送路に結合順番を付与し、結合順番割り当て応答として、この結合順番を受信側のDHO実施部(Rx)に送信する。
図12では、送信側のDHO実施部(Tx)から、伝送路#0を使ってセグメント#0が、伝送路#1を使ってセグメント#1が送信される。受信側のDHO実施部(Rx)では、セグメントデータに付与されたCRCをチェックする。ここでは、セグメント#0のCRCはOKで、セグメント#1のCRCがNGとなっている。そこで、受信側のDHO実施部(Rx)は、送信側のDHO実施部(Tx)にセグメント#1の再送を要求する。送信側のDHO実施部(Tx)は、伝送路#0の伝送品質のほうが良いことを検知し、セグメント#1を伝送路#0を使って、受信側のDHO実施部(Rx)に送信する。
3GPPシステムでは、基地局にて実施される処理のうち、図中のSegment処理までをDHO処理部で実施する。その後、各SegmentをTB(Transport Block)とし、Iub-FPフォーマット処理を実施した形で基地局へ送信する。
以上のように適用することで、3GPPシステム上でも本発明の実施形態を適用することが可能となる。尚、送信する際の拡散コード等については先に説明した手法と同様の手法を採用するこができる。
基本フローは予めネゴシエーションする方法になる。これに対し、送信データに付与する方法では、DHO状態やその本数などにより、組立順番を決定し、この情報をデータ送信とともに相手へ通知する。
・予めネゴシエーションすることで決める方法:
DHO状態が変化する度に、送信側と受信側における組立順番(各伝送路への組立順番括り付け)を決定する(ネゴシエーション実施:切替タイミング指定有り)。
・インバンド通知する方法:
DHO状態に関わらず、送信側が一意に決定。セグメントのロスを検出可能とするために、最終セグメントを識別可能とする。
ステップS10において、DHO状態が変化したか否かを判断する。ステップS10の判断がNoの場合には、ステップS12に進む。ステップS10の判断がYesの場合には、ステップS11において、受信側とネゴシエーションを行い、ステップS12に進む。ステップS12では、送信データを受領し、ステップS13において、CRCを受領した送信データに付与する。そして、ステップS14において、符号化処理を行い、ステップS15において、インタリーブ処理を行い、ステップS16において、DHOをしている状態であるか否かを判断する。ステップS16の判断がNoの場合には、ステップS18に進む。ステップS16の判断がYesの場合には、ステップS17において、分割処理を行い、ステップS18に進む。ステップS18において、データを送信し、ステップS10に戻る。
ステップS20において、送信データを受領する。ステップS21において、受領した送信データにCRCを付与する。ステップS22において、符号化処理を行い、ステップS23において、インタリーブ処理を行う。ステップS24において、DHOを行っている状態にあるか否かを判断する。ステップS24の判断がNoの場合には、ステップS27に進む。ステップS24の判断がYesの場合には、ステップS25において、DHO後の最初の送信データの送信か否かを判断する。ステップS25の判断がNoの場合には、ステップS27に進む。ステップS25の判断がYesの場合には、ステップS26において、組み立て番号を設定し、ステップS27において、分割処理を行う。ステップS28において、ブランチ数(無線伝送路数)に変更があるか否かを判断する。ステップS28における判断がNoの場合には、ステップS30に進む。ステップS28の判断がNoの場合には、ステップS30に進む。ステップS28の判断がYesの場合には、ステップS29において、組み立て番号を変更し、ステップS30において、組み立て番号を分割された送信データに付与し、ステップS31において、送信データを送信し、ステップS20に戻る。
ステップS35において、組み立て周期が満了したか(組み立てるべきデータを全て受信したか)否かを判断する。ステップS35の判断がNoの場合には、ステップS35を繰り返す。ステップS35の判断がYesの場合には、ステップS36において、予め決められた組み立て順番に従いデータを組み立てる。ステップS37において、次の処理部へデータを転送し、ステップS35に戻る。
ステップS40において、組み立て周期が満了したか(全ての組み立てデータを受信したか)否かを判断する。ステップS40における判断がNoの場合には、ステップS40を繰り返す。ステップS40における判断がYesの場合には、ステップS41において、データ受信時に獲得した組み立て順番に従いデータを組み立てる。ステップS42において、次の処理部へデータを転送し、ステップS40に戻る。
(1)DHOによる総データ送信量を抑制することが出来る。
(2)DHOによる、電力増加を抑制することが出来る。これは無線伝送路追加に伴い、各無線伝送路にける送信データ量が減少するため(高い拡散率でのデータ送信が可能、など)。
(3)(2)による電力抑制により、無線容量の増大が期待できる。
具体的には、無線送受信部(基地局)よりDHO処理部(RNC:基地局制御装置)に対して、(下り方向の)無線伝送路品質情報を渡す。又は、移動端末(無線送受信部)より移動端末(DHO処理部)に対して、(上り方向の)無線伝送路品質情報を渡す。
無線送受信部#0、#1が無線伝送路品質情報#0、#1それぞれを受信すると、これらをデータ分割率判定部20に入力する。データ分割率判定部20では、分割率を計算し、データ分割/送信部21に入力する。データ受信部22から送信データを受信したデータ分割/送信部21は、データを取得した分割率に基づいて分割し、分割データ#0、#1を無線送受信部#0、#1にそれぞれ送って、送信させる。ここの例では、無線送受信部#0、#1は、基地局BTSに設けられ、データ分割率判定部20、データ分割/送信部21、及びデータ受信部22は、基地局制御装置RNCに設けられている。
無線伝送路品質情報の取得方法については、国際出願番号PCT/JP03/11270号や、特願2004-571830号でも使用されているように、基地局と移動機間で行われるInner loop電力制御で使用される、制御情報であるTPC(Transmission Power Control)を使用することが考えられる。本実施形態では、各伝送路から取得したTPCから送信すべきデータ分配率を決定する。
データ分配率判定部20では、測定周期区間における、TPC情報からデータ分配率を判定する。ここで使用されるTPCは現状3GPPシステムで使用されている、送信電力UP指示、もしくはDown指示のいずれかであるものとする。
図19は、データの分配率判定方法の例を説明する図である。
別のデータ分配率判定方法として、測定期間満了時に算出された積算値に対して、現時点でのデータ分配率を乗算した値を分配率とするような方法が考えられる。
図20の例では、丸を電力増加指示、バツを減少指示として、BTS#0の積算値が4、データ分配率が2で、BTS#1の積算値が8、データ分配率が1であるため、分配率は、BTS#0:BTS#1=1:1となる。
(1)現在分配率の大きい伝送路に一定量を増加させる
(2)現在分配率の小さい伝送路に一定量を増加させる
(3)データ分割/送信部21における分割方法の制限に従った補正を実施する
(4)ハンドオーバ直後で現在の分配率を持たない伝送路には初期値を与える(図20の方法の場合のみ)
(5)データ分配率に制限を持たせる
(6)伝送路削除後のデータ配分時に、削除対象伝送路に配分が割り当てられていた場合には、最良伝送路に優先的に割り当てる
先ず(1)は、例えば現在送信データ量の多い伝送路とは、無線品質が良好である可能性が高いため、良好と思われる伝送路の方に比重を掛ける。比重の掛け方は、一定量の係数を乗算しても構わないし、一定量を加算することで実現しても構わない。
上りのデータは、無線区間においてユーザーデータ送受信のための誤り訂正符号/復号を実施する場合には、BER(Bit Error Rate)、BLER(Block Error Rate)を使用することが可能である。更には、無線制御データにおけるBERを使用することも選択肢としては存在する。
また、Physical channel BERは、TrCHのTTI周期が測定区間となり、これはPhy BERはTS25.433に示される、C-PlaneのIE ”QE-Selector”を通じて有効となったときものである。それぞれ報告されるPhy BERの測定は、測定区間におけるBERの平均値で、測定対象はDPCCH。
図25及び図26は、分配率算出の処理例のフローチャートである。
ステップS45において、測定周期を設定し、ステップS46において、下り無線品質情報を伝送路毎に取得する。ステップS47において、TPCが減少指示であるか否かを判断する。ステップS47の判断がNoの場合には、ステップS49に進む。ステップS47の判断がYesの場合には、ステップS48において、前回の伝送路毎の計数値に1を加算して、ステップS49に進む。ステップS49においては、測定周期が終了したか否かを判断する。ステップS49の判断がNoの場合には、ステップS46に進む。ステップS49の判断がYesの場合には、ステップS50において、分配率を算出する。
ステップS55において、測定周期を設定し、ステップS56において、下り無線品質情報を伝送路毎に取得し、ステップS57において、前回のBER値に今回のBER値を伝送路毎に反映して、ステップS58において、測定周期が満了したか否かを判断する。ステップS58の判断がNoの場合には、ステップS56に進む。ステップS58の判断がYesの場合には、ステップS59において、分配率を算出する。
測定周期として与えられるデータ受信回数が10回である場合の判定例を図27に示す。
図28及び図29は、分配率算出方法の別の例に従った処理フローである。
ステップS65において、測定周期/初期重み付け値の設定を行う。ステップS66において、下り無線品質情報を伝送路毎に取得する。ステップS67において、TPCが減少指示であるか否かを判断する。ステップS67の判断がNoの場合には、ステップS70に進む。ステップS67の判断がYesの場合には、ステップS68において、伝送路毎に加算値である「1」の値に重み付け値を乗算する。ステップS69において、前回の加算値に重み付けした値を伝送路毎に加算し、ステップS70において、次回の重み付け値を算出する。ステップS71において、測定周期が満了したか否かを判断する。ステップS71の判断がNoの場合には、ステップS66に進む。ステップS71の判断がYesの場合には、ステップS72において、分配率を算出する。
ステップS75において、測定周期/初期重み付け値を設定する。ステップS76において、下り無線品質情報を伝送路毎に取得する。ステップS77において、今回のBERへの重み付けを伝送路毎に行う。ステップS78において、前回のBER値に重み付け後の今回のBERを伝送路毎に反映する。ステップS79において、測定周期が満了したか否かを判断する。ステップS79の判断がNoの場合には、ステップS76に戻る。ステップS79の判断がYesの場合には、ステップS80において、分配率を算出する。
Claims (5)
- 送信すべきデータを誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段と、
該誤り訂正符号化されたデータにインタリーブを行うインタリーブ手段と、
該インタリーブされたデータを、複数の基地局のそれぞれに対応する無線伝送路の本数に応じた数で分割する分割手段と、
該分割されたデータを該複数の基地局を介して前記無線伝送路のそれぞれを使用して送信する送信手段と、
を備え、
該分割手段は、該誤り訂正符号化の際に生成される組織ビット部分が重複するように、該インタリーブされたデータを分割することを特徴とするダイバーシチハンドオーバ制御を行なう基地局制御装置。 - 前記分割手段は、前記分割されたデータとして各無線伝送路に割り当てるデータ量を、前記無線伝送路の品質に基づいて決定することを特徴とする請求項1に記載のダイバーシチハンドオーバ制御を行なう基地局制御装置。
- 送信すべきデータを誤り訂正符号化し、
該誤り訂正符号化されたデータにインタリーブを行い、
該インタリーブされたデータを、該誤り訂正符号化の際に生成される組織ビット部分が重複するように、複数の基地局のそれぞれに対応する無線伝送路の本数に応じた数で分割し、
該分割されたデータを該複数の基地局を介して前記無線伝送路のそれぞれを使用して送信する、
ことを特徴とするダイバーシチハンドオーバ制御を行なう基地局制御装置の送信方法。 - 更に、前記複数の基地局に対応して分割されるデータの分割比率を、該複数の基地局の伝送品質に基づいて可変することを特徴とする請求項3に記載の送信方法。
- 送信すべきデータを誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段と、
該誤り訂正符号化されたデータにインタリーブを行うインタリーブ手段と、
該インタリーブされたデータを重複部分を有するように、複数の基地局のそれぞれに対応する無線伝送路の本数に応じた数で分割する分割手段と、
該分割されたデータを該複数の基地局を介してソフトハンドオーバに利用される第1の無線伝送路、第2の無線伝送路のそれぞれから送信する送信手段と、
を備え、
該分割手段は、該誤り訂正符号化の際に生成される組織ビット部分が重複するように、該インタリーブされたデータを分割することを特徴とするダイバーシチハンドオーバ制御を行なう基地局制御装置。
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