JP5168390B2 - 移動局および無線通信方法 - Google Patents
移動局および無線通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5168390B2 JP5168390B2 JP2011155754A JP2011155754A JP5168390B2 JP 5168390 B2 JP5168390 B2 JP 5168390B2 JP 2011155754 A JP2011155754 A JP 2011155754A JP 2011155754 A JP2011155754 A JP 2011155754A JP 5168390 B2 JP5168390 B2 JP 5168390B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mobile station
- base station
- transmission
- control signal
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2643—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA]
- H04B7/2656—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA] for structure of frame, burst
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
- H04L1/0028—Formatting
- H04L1/003—Adaptive formatting arrangements particular to signalling, e.g. variable amount of bits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0231—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
- H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
- H04W52/32—TPC of broadcast or control channels
- H04W52/325—Power control of control or pilot channels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
- H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
- H04W52/241—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、高速パケット伝送を行う無線通信方法に関する。さらに、本発明は、そのような無線通信方法を採用する移動局に関する。
無線通信システムでは、基地局と移動局の間の距離が離れるほど無線信号の伝搬損が増加する。このため、セル境界付近に位置する移動局では、希望信号電力が低下すると共に、隣接する基地局との距離が短くなることにより干渉電力が増加することになり、希望信号電力対干渉信号電力の比(SIR)が、セル中心に位置する移動局と比べて、著しく劣化する。SIRが劣化すると、ビット判定誤りが生じ易くなり、データブロックの受信誤り率が増加して通信不能となる場合がある。
CDMA(Code Division Multiple Access)方式、特にWCDMA(Wideband CDMA)方式を採用する通信システムでは、大きな拡散利得を得られるように拡散率が大きく設定されており、これにより、受信SIRが低下するようなセル境界付近の移動局においても、ビット判定誤りを低下させることが可能となっている。また、CDMA方式以外の無線アクセス方式でも、強力な符号化を用いてビット判定誤りを訂正することで、SIR劣化によるデータブロックの受信誤り率を抑えることが可能である。
しかしながら、大きな拡散率を用いることや、強力な符号化を用いることは、同じ情報ビット数に対して、より多くの無線シンボルを送信することを意味する。したがって、大きな拡散率や強力な符号化を用いる場合は、単位周波数帯域で単位送信時間に送信できる情報ビット数が減少して、情報伝送速度が低下することになる。
そこで、3GPPにおける高速パケット伝送方式であるHSDPAやEUDCHでは、伝搬状態に応じて単位無線リソースで送信する情報伝送速度、すなわちデータブロックサイズを適応的に変更するような制御(AMC:Adaptive Modulation and Coding)が用いられている。AMCによれば、より伝搬路状況の良い移動局に対しては低拡散率や高符号化率を用いて高い伝送速度で送信を行い、伝搬路状況の悪い移動局に対しては高拡散率や低符号化を用いて低い伝送速度で送信を行うことで、システム全体としてのスループットを向上させることができる。HSDPAは、「TR25.858 v5.0.0 (2002-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; High Speed Downlink Packet Access: Physical Layer Aspects (Release 5)"」(以下、非特許文献1と称す。)に記載されている。EUDCHは、「TR25.896 v6.0.0 (2004-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)"」(以下、非特許文献2と称す。)に記載されている。
一方、一般的に無線通信システムでは、情報ビットを送信するデータチャネルとは別に、データチャネルの送受信に必要な制御信号を送信するための制御チャネルが用いられる。例えば、EUDCHでは、基地局が各移動局の送信タイミングや伝送レートをスケジューリングし、下り回線の制御チャネルにて通知する。また、現在、3GPPにて検討中であるEUTRA(Evolved UTRA)における下り回線のパケット伝送では、複数の直交する狭帯域キャリアを束ねて送信するOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)をベースとした議論が進められているが、各移動局におけるキャリアの伝搬状態に基づいたスケジューリングを行うために、基地局が全帯域でパイロット信号を送信し、各移動局は各キャリアまたは単位キャリアセット(チャンク)毎の受信品質を測定し、上り回線の制御チャネルにて通知することが検討されている。これらの制御信号は、所定のフォーマットに従ったビット系列を送信しなければいけないため、伝搬路状況に関わらず1つのデータブロック送信に対して所定ビット数、すなわち所定の伝送速度で送信しなければならない。EUTRAは、「3GPP RAN WG1会合LTE Ad hoc会議、R1-050622 "Principles for the Evolved UTRA radio-access concept"、Alcatel, Ericsson, Fujitsu, LGE, Motorola, NEC, Nokia, NTT DoCoMo, Panasonic, RITT, Samsung, Siemens」(以下、非特許文献3と称す)に記載されている。
上記の他、特開2003−199173号公報(以下、特許文献1と称す)には、移動局において、上り品質制御チャネル設定中に、品質情報の送信の開始および停止を制御可能な構成が開示されている。この構成によれば、必要な場合だけ、移動局から品質情報を基地局へ送信することが可能となる。
TR25.858 v5.0.0 (2002-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; High Speed Downlink Packet Access: Physical Layer Aspects (Release 5)"
TR25.896 v6.0.0 (2004-03) "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)"
3GPP RAN WG1会合LTE Ad hoc会議、R1-050622 "Principles for the Evolved UTRA radio-access concept"、Alcatel, Ericsson, Fujitsu, LGE, Motorola, NEC, Nokia, NTT DoCoMo, Panasonic, RITT, Samsung, Siemens
しかしながら、上述のような制御信号を伝搬路状況に関わらず所望の受信品質に保つためには、以下の3つの制御が必要となる。
(1)伝搬路環境の劣悪な移動局に対する制御信号の送受信には、高い送信電力を用いてSIRを向上させる。
(2)伝搬路環境の劣悪な移動局に対する制御信号の送受信には、高い拡散率または強力な符号化を用い、制御信号を送信する送信時間を長くする。
(3)伝搬路環境の劣悪な移動局に対する制御信号の送受信には、高い拡散率または強力な符号化を用い、制御信号を送信する周波数帯域を大きくする。
図1に、伝送レートと基地局からの距離と送信電力の関係を示す。図1において、一方の縦軸はデータチャネルの伝送レート、他方の縦軸は制御信号の所要送信電力、横軸は基地局からの距離をそれぞれ表す。図1から分かるように、伝搬路環境の劣悪な移動局に対する制御信号の送受信には、伝搬路環境の良好な移動局の場合と比較して、多大な無線リソース(送信電力、送信時間、周波数帯域)を要することになる。また、データチャネルの伝送レートは伝搬環境に応じて適応的に制御されることを考慮すると、低いスループットを得るために多大な無線リソースを使用して制御信号を送信していることになる。
上記のような状況は、以下のような問題を引き起こす。
基地局が制御チャネルを送信するために必要な送信電力/送信時間/周波数帯域が増加し、基地局がデータチャネルに使用できる送信電力/送信時間/周波数帯域が減少するため、システムスループットが低下することになる。
また、移動局が制御チャネルを送信するために必要な送信電力/送信時間/周波数帯域が増加し、移動局がデータチャネルに使用できる送信電力/送信時間/周波数帯域が減少するため、ユーザスループットが低下することになる。
さらに、移動局が単位データサイズを送信するために必要な消費電力が増加するため、移動局のバッテリー継続時間が短くなる。
さらに、セル境界における移動局の送信電力/送信時間/周波数帯域が増加すると、隣接セルに対する干渉電力を増加させる必要があるため、隣接セルでのシステムスループットが低下する。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、伝搬路環境の劣悪な移動局に対する制御信号の送受信に、伝搬路環境の良好な移動局の場合と比較して、多大な無線リソース(送信電力、送信時間、周波数帯域)を要することがなく、システム全体のスループットを向上することのできる、移動局および無線通信方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、移動局の消費電力を低減することができる、移動局および無線通信方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、第1の発明は、基地局と通信を行う移動局であって、情報量が可変である制御信号を前記基地局から受信し、前記受信した制御信号に基づいて下り回線に設定されたチャネルの受信制御、または上り回線に設定されたチャネルの送信制御を行うことを特徴とする移動局を提供するものである。
第2の発明は、基地局と通信を行う移動局における無線通信方法であって、情報量が可変である制御信号を前記基地局から受信するステップと、前記受信した制御信号に基づいて下り回線に設定されたチャネルの受信制御、または上り回線に設定されたチャネルの送信制御を行うステップとを有することを特徴とする無線通信方法を提供するものである。
以上の本発明によれば、基地局は、移動局の伝搬路状況に応じて下り回線の制御信号の情報量または制御信号を共有する移動局数を切り替えられる。これにより、伝搬路が劣悪なため上り回線のスループットへの寄与が小さい移動局に対しては、下り回線における制御信号の送信電力を削減し、他の下り回線チャネルに対して使用できる電力量を増加させることができる。したがって、下り回線のスループットを増加させることができる。一方、伝搬路が良好なため上り回線のスループットへの寄与が大きい移動局に対しては、制御信号の情報量を大きくし、きめ細かいスケジューリング制御を行うことによりスケジューリング遅延を低減し、上り回線のスループットをさらに増加させることができる。
また、伝搬路状況が劣悪であるため低い符号化率を使用する移動局でも、使用する上り回線無線リソースを伝搬路の良好な移動局と同程度に低減できるようになる。したがって、低いスループットを実現するために必要な上り回線の無線リソースを削減し、その分を他の上り回線データチャネル送信に用いることにより、上り回線/下り回線全体のシステムスループットを向上させることができる。
また、セル境界付近に位置する移動局の送信は、隣接するセルに対しては干渉波となるが、本発明によれば、このような移動局が上り回線の制御信号を送信する割合を低減させることができるので、隣接セルに対する干渉を低減させ、隣接セルでの上り回線スループットを向上させるという効果も期待できる。
また、伝搬路状況が劣悪な環境で制御信号に使用する無線リソースの割合が低減するため、移動局の平均送信電力が低くなり、平均バッテリー継続時間を向上させることができる。
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の第1の実施形態は、基地局と、下り回線および上り回線のそれぞれで制御チャネルおよびデータチャネルの設定が可能な無線回線を介して基地局と通信可能に接続される移動局と有する無線通信システムにおいて、基地局が、制御チャネルを用いて移動局に制御信号を送信し、移動局が、基地局から受信した制御信号に基づいて、データチャネルを用いてデータを送信または受信し、基地局および移動局の間に形成された無線回線の伝搬路の通信状況に応じて制御信号の情報量を変更するように構成したことを特徴とする。制御信号の情報量の変更は、基地局または移動局もしくは基地局に接続された基地局制御装置が行う。
本発明の第2の実施形態は、基地局と、下り回線および上り回線のそれぞれで制御チャネルおよびデータチャネルの設定が可能な無線回線を介して基地局と通信可能に接続される移動局と有する無線通信システムにおいて、移動局が、制御チャネルを用いて基地局に制御信号を送信し、基地局が、移動局から受信した制御信号に基づいて、データチャネルを用いてデータを送信または受信し、基地局および移動局の間に形成された前記無線回線の伝搬路の通信状況に応じて制御信号の情報量を変更するように構成したことを特徴とする。制御信号の情報量の変更は、基地局または移動局もしくは基地局に接続された基地局制御装置が行う。
本発明の第3の実施形態は、基地局と、下り回線および上り回線のそれぞれで制御チャネルおよびデータチャネルの設定が可能な無線回線を介して基地局と通信可能に接続される移動局と有する無線通信システムにおいて、基地局が、無線回線を介して接続された複数の移動局に、制御チャネルを用いて共通の制御信号を送信し、移動局のそれぞれが、基地局から受信した共通の制御信号に基づいて、データチャネルを用いてデータを送信または受信し、基地局と移動局のそれぞれとの間に形成された無線回線の伝搬路の通信状況に応じて、共通の制御信号の送信対象である移動局の数を変更するように構成したことを特徴とする。移動局の数の変更は、基地局または基地局に接続された基地局制御装置が行う。
以下、第1乃至第3の実施形態に関わる実施例を図面を参照して説明する。
図2に、本発明の第1の実施例である無線通信システムの構成を示す。ここでは、3GPPの上り回線における高速パケット伝送方式であるEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)を例にとって説明する。
図2を参照すると、無線通信システムは、第1の実施形態の構成(UL(アップリンク)データ伝送/DL(ダウンリンク)制御チャネル/ハイロット判定/基地局決定/ビット数変更)を採用するものであって、基地局101と複数の移動局111、112及び基地局101が接続されている基地局制御装置121からなる。基地局101は、セル内の全移動局に対して既知の信号であるパイロットチャネル(CPICH:Common Pilot Indicator Channel)を一定の電力で送信する。
基地局101と移動局111は、上り回線/下り回線で個別制御チャネル(DPCCH:Dedicated Physical Control Channel)を設定し、下り回線においてHS-PDSCH(High Speed Physical Data Shared Channel)を設定して下り回線の高速パケット伝送を行う。上り/下り双方のDPCCHにはパイロット信号とTPC(Transmission Power Control)信号が含まれており、移動局および基地局は、各々パイロット信号の受信品質を測定し、所定の目標SIRに近づくように電力の増減を指示するTPC信号を送信することにより、高速閉ループ型の送信電力制御を行う。また、HS-PDSCHは、基地局の最大送信電力から他のチャネルに必要な電力を確保した後の電力を用いて、出来るだけ高い伝送レートとなるよう送信される。
一方、基地局101と移動局112は、上り回線/下り回線の個別チャネルに加え、下り回線においてE-HICH(Enhanced-HARQ Indicator Channel)、E-RGCH(Enhanced-Relative Grant Channel)、E-AGCH(Enhanced-Absolute Grant Channel)を、上り回線においてE-DPDCH(Enhanced - Dedicated Physical Data Channel)、E-DPCCH(Enhanced-Dedicated Physical Control Channel)を設定し、上り回線における高速パケット伝送を行う。移動局112は、E-DPDCHでデータブロックを送信すると共に、E-DPCCHにおいてデータ受信に必要な制御信号やスケジューリングに必要な制御信号(送信電力残量、バッファ内のデータ量)を通知する。基地局101は、E-DPCCHに含まれる制御信号に基づいてE-DPDCHで送信されるデータブロックを受信処理し、付属しているCRCから誤り有無を判定し、判定結果をACK(正しく受信)またはNACK(誤受信)としてE-HICHで移動局112に通知する。
また、基地局101は、所定の周期で全受信電力を測定し、目標受信電力値以下に保たれるよう移動局をスケジューリングする。スケジューリングの方法としては、例えば、移動局のバッファ内のデータ量に関する情報を用いて送信待ち行列を作成し、順番に送信機会を与えるようなRound Robin方法や、移動局の送信電力残量情報(残電力情報)と現在の送信伝送レートを基に、出来るだけ低い送信電力で高い送信伝送レートを実現できる移動局から優先的に選択して送信機会を与えるようなスケジューリング方法など、様々なスケジューリング方法を用いることが可能である。ここでは、基地局101は、Round Robin方法を用いてスケジューリングをしているものとする。
CDMAでは、伝送レートが高いほど、高い所要受信電力が要求される。また、基地局101では、適切な通信を維持できる最大受信電力の限界値がある。したがって、基地局101内のスケジューラは、総受信電力が最大受信電力値以下となり、且つ必要な移動局に出来るだけ高い伝送レートを割当てられるように各移動局のE-DPDCHの伝送レートを決定する必要がある。
また、基地局101内のスケジューラは、各移動局に割当てる伝送レートを決定すると、決定した伝送レートの所要電力を移動局に使用を許可する電力として下り回線のE-AGCHまたはE-RGCHで通知する。このとき、使用を許可する電力は、DPCCHに対するオフセット電力で通知される。移動局112は、E-AGCHまたはE-RGCHを受信し、使用許可されたオフセット電力値を検知し、伝送レートと所要電力の関係から、送信可能な伝送レートを選択し、E-DPDCHを送信する。
ここで、E-AGCHは、電力オフセットの絶対値を示す5ビット制御信号である。E-RGCHは、現在割当てられている電力オフセットを所定電力ステップで増加または減少するよう指示する制御信号であり、ここでは1dBだけ増加または減少する1ビットの制御信号であるとする。これらの制御信号は、同じ単位送信時間(TTI: Transmission Time Interval)で送信されるため、情報伝送レートはE-AGCHのほうがE-RGCHよりも高い。したがって、同じ移動局に対して同じ誤り率で送信するために必要な所要電力はE-AGCHのほうがE-RGCHよりも高くなる。しかし、E-AGCHは絶対値を通知するため、1TTIの制御信号送信で所望の電力オフセット値に変更することが可能である。一方、E-RGCHは差動式の制御信号であるため、所望の電力オフセット値まで変更するためには複数TTIの制御信号送信が必要な場合があり、E-RGCHのほうが制御遅延は大きくなるという関係にある。本実施例では、基地局101がこのトレードオフ関係を利用して、上り回線/下り回線全体のシステムスループットを向上させる。
図3は、基地局におけるE-AGCHとE-RGCHの使用方法を説明するための図である。図3に示すように、本実施例における基地局では、移動局の伝搬路状況に応じてE-AGCHとE-RGCHの使用を切り替える。具体的には、各移動局MS1、MS2は、所定の周期でCPICHの受信品質を報告し、基地局では、受信品質の良好な移動局MS2に対してはE-AGCHを用い、受信品質の劣悪な移動局MS1に対してはE-RGCHを用いる。これにより、伝搬路が劣悪なため上り回線のスループットへの寄与が小さい移動局MS1に対しては、下り回線における制御信号の送信電力を削減し、他の下り回線チャネルに対して使用できる電力量を増加させるようにする。したがって、下り回線のスループットを増加させることができる。
一方、伝搬路が良好なため上り回線のスループットへの寄与が大きい移動局MS2に対しては、E-AGCHを用いてスケジューリング遅延を低減し、上り回線のスループットを増加させることができる。移動局MS2は、E-AGCHを用いても、伝搬路が良好であるため所要電力は小さく、下り回線の送信電力リソースに占める割合は小さい。したがって、下り回線のスループットを低下させる効果は非常に小さい。
以上のように、移動局の伝搬路状況に応じてE-AGCHとE-RGCHを使い分けることにより、上り回線/下り回線双方を含んだシステム全体のスループットを増大させることができる。
図4に、本実施例の無線通信システムの基地局の構成を示す。図4を参照すると、基地局は、受信処理部401、制御信号分離部402、スケジューラ403、復号部404、比較部405、誤り検出部406、制御信号生成部407、送信処理部408からなる。
受信処理部401は、E-DPDCH、E-DPCCH、DPCCHを受信し、逆拡散を行い、制御信号分離部402へ送る。制御信号分離部402は、ユーザデータと制御信号を分離し、E-DPDCHに含まれるユーザデータを復号部404へ、CPICH受信測定情報を比較部405へ、残電力情報、バッファ内のデータ量情報をスケジューラ403へ各々送る。復号部404は、ユーザデータの復号処理を行う。誤り検出部406は、CRCから誤りを検出し、誤り判定を行う。
比較部405は、所定の品質閾値と各移動局が通知するCPICHの受信測定情報を比較し、移動局のCPICH受信品質が閾値よりも高ければE−AGCHを、閾値よりも低ければE−RGCHを使用することをスケジューラ403および制御信号生成部407へ通知する。スケジューラ403は、各ユーザが送信する残電力情報とバッファ内のデータ量情報および基地局の全受信電力に基づいてスケジューリングを行い、各移動局に割当てる電力オフセット値または電力オフセットの増減を決定する。この決定結果は、制御信号生成部407に送られる。
制御信号生成部407は、誤り検出部406からの誤り判定結果に基づいてACK/NACK信号を生成する。また、制御信号生成部407は、比較部405からの通知(E−AGCHとE−RGCHのいずれを使用するかの通知)およびスケジューラ403からのスケジューリング結果(電力オフセット値または電力オフセットの増減)に基づいて、E−AGCHまたはE−RGCHのいずれかのフォーマットを用いたスケジューリング信号を生成する。スケジューリング信号とACK/NACK信号および上位層から送られるユーザデータは、送信処理部408において、レートマッチ、インターリーブ、コード多重、拡散などの処理を施された後、送信される。
図5は、図4に示した基地局のスケジューリング信号送信手順のフローを示す図である。基地局では、まず、所定の周期で移動局が送信するCPICH測定結果の受信タイミングになると(ステップ501)、受信処理部401が、CPICH測定結果を受信する(ステップ502)。次いで、比較部405が、受信処理部401で受信したCPICH測定結果と所定のCPICH品質閾値1とを比較する(ステップ503)。受信処理部401で受信したCPICH測定結果が閾値1を超えた場合は、比較部405は、CPICH測定結果の送信元である移動局に対してE−AGCHを使用することを決定する(ステップ504)。受信処理部401で受信したCPICH測定結果が閾値1以下の場合は、比較部405は、CPICH測定結果の送信元である移動局に対してE−RGCHを使用することを決定する(ステップ505)。
ステップ504またはステップ505の決定が行われた後、スケジューラ403が、送信元の移動局をスケジューリングする。スケジューリング後、制御信号生成部407が、スケジューリング信号を生成し、送信処理部408を通じて移動局に送信する(ステップ507)。このステップ507において、制御信号生成部407は、ステップ504にてE−AGCHを使用することを決定した場合は、電力オフセットの絶対値を示すスケジューリング信号をE−AGCHのフォーマットで生成し、ステップ505にてE−RGCHを使用することを決定した場合は、割当て電力オフセットの増減を示すスケジューリング信号をE−RGCHのフォーマットで生成する。
なお、ステップ501において、所定のCPICH測定結果の受信タイミングでない場合は、前TTIで使用したチャネル(E−AGCHまたはE−RGCH)を用いる。
図6に、本実施例の無線通信システムの移動局の構成を示す。図6を参照すると、移動局は、受信処理部601、制御信号分離部602、CPICH品質測定部603、電力オフセット管理部604、伝送レート決定部605、バッファ606、送信処理部607からなる。
受信処理部601は、E−HICH、E−AGCH、E−RGCH、DPCCHを受信し、逆拡散を行い、制御信号分離部602へ送る。制御信号分離部602は、各制御信号を分離し、CPICHをCPICH品質測定部603へ、E−HICHに含まれるACK/NACK情報をバッファ606へ、E−AGCHまたはE−RGCHに含まれるスケジューリング情報を電力オフセット管理部604へ送る。CPICH品質測定部603は、所定の測定時間内でのCPICHの平均受信電力を測定し、所定のタイミングにおいてCPICH品質情報を生成して送信処理部607へ送る。
制御信号分離部602で分離したスケジューリング情報はE−DPDCHの電力オフセット制御に用いられる。電力オフセット管理部604は、制御信号分離部602から供給されたスケジューリング情報に基づいて、E−DPDCHに使用できる電力オフセットを算出し、伝送レート決定部605へ通知する。伝送レート決定部605は、現在のDPCCHの電力と電力オフセット管理部604から供給されたE−DPDCHの電力オフセット情報とに基づいてE−DPDCHの伝送レートを決定する。決定した伝送レートは、バッファ606に通知される。
バッファ606は、制御信号分離部602からNACK信号が供給された場合は、保持しておいた該当データブロックデータを送信処理部607に渡し(データブロックデータの再送)、制御信号分離部602からACK信号が供給された場合は、保持しておいた該当データブロックを廃棄する。また、バッファ606は、伝送レート決定部605にて決定された伝送レートに従って次のTTIで送信するデータを送信処理部607へ送る。
送信処理部607は、送られてきたユーザデータ、制御信号に対してレートマッチやインターリーブなどの必要な送信処理を施した後、コード多重、拡散をして送信する。
図7は、図6に示した移動局の、TTI毎に行うE−DPDCHの割当て電力オフセット更新制御およびE−DPDCHの伝送レート決定に関する動作のフローを示す図である。この図7に示した例において、「Δold」は現TTIで使用したE−DPDCHの電力オフセット[dB]、「Δnext」は次のTTIで使用できるE−DPDCHの電力オフセット[dB]、「Δnew」はE−AGCHで通知されるE−DPDCHの電力オフセット[dB]、「Δ」は所定の電力オフセットステップサイズ[dB]、「Pmax」は移動局の最大送信電力[mW]、「Pcch」はDPCCHの送信電力[mW]、「Pedch」はE−DPDCHの送信電力[mW]、「Pecch」はE−DPCCHの送信電力[mW]である。
移動局では、受信処理部601にてTTI毎に制御信号が受信され(ステップ701)、電力オフセット管理部604が、制御信号分離部602を通じて、E−AGCHで制御信号を受信したか否かをE−AGCHに含まれるCRCの検出結果から判断する(ステップ702)。
E−AGCHで制御信号を受信した場合(ステップ702、Yes)は、電力オフセット管理部604は、「Δnext = Δnew」とする(ステップ703)。E−AGCHで制御信号を受信しなかった場合(ステップ702、No)は、電力オフセット管理部604は、制御信号分離部602を通じて、E−RGCHで制御信号を受信したか否かをE−RGCHの受信電力から判定する(ステップ704)。
E−RGCHで制御信号を受信した場合(ステップ704、Yes)は、電力オフセット管理部604は、受信した制御信号(UPまたはDOWN)に従って、「Δnext = Δold ± Δ」とする(ステップ705)。E−RGCHで制御信号を受信していない場合(ステップ704、No)は、電力オフセット管理部604は、「Δnext = Δold」とする(ステップ706)。
ステップ703、705、706のいずれかを実行した後、電力オフセット管理部604は、次のTTIでE−DPDCHに使用できる電力(Premain = Pmax - Pcch - Pecch [mW])を計算する(ステップ707)。その後、伝送レート決定部605が、「min(Premain、Pcch*(10^(Δnext/10)))」で送信可能な最大の伝送レートを次TTIでの伝送速度と決定し(ステップ708)、送信処理部607が、その決定した伝送レートでの送信を実行する(ステップ709)。
以上の図5および図7に示した動作の説明において、所定の閾値1は、下り回線のトラフィック量、または他の下り回線チャネルに必要な電力に応じて変更してもよい。すなわち、制御信号生成部が、下り回線のトラフック量が少なく、他の下り回線チャネルに必要な電力が小さいため、E−AGCHに起因するオーバヘッドが問題にはならないと判断した場合は、閾値1を小さく設定し、より伝搬路品質の悪い移動局でもE−AGCHを用いるようにする。これにより、下り回線のシステムスループットには影響を与えず、上り回線のスケジューリング効率を高めることができ、その結果、上り回線のスループットを増加させることができる。
また、下り回線の伝搬路を推定するために、移動局が共通パイロット信号受信品質を測定し基地局に通知するようになっているが、本発明の範囲はこれに限定されない。例えば、以下の第3の実施例において説明するように、基地局は各移動局のE−AGCHの誤受信率を推定し、誤受信の割合が所定の閾値を超えた場合は伝搬路品質が劣悪であると判断してもよい。ここで、基地局は、移動局がE−AGCHでこの移動局に割当てた電力オフセットより大きい電力オフセットを使用した場合に、この移動局においてE−AGCHの誤受信が生じたと判断し、所定時間内での誤受信回数からE−AGCHの誤受信率を推定できる。
また、本実施例では、基地局が下り回線の伝搬路を推定し、E−AGCHとE−RGCHの使用の切り替えを判断したが、本発明の範囲はこれに限定されない。例えば、基地局が基地局の無線リソースを管理する基地局制御装置に接続している場合、基地局は基地局制御装置に伝搬路状況に関する情報を通知し、基地局制御装置が切り替えの判断をしてもよい。
以上説明した実施例によると、基地局は移動局の伝搬路状況に応じてE−AGCHとE−RGCHの使用を切り替えられる。これにより、伝搬路が劣悪なため、上り回線のスループットへの寄与が小さい移動局に対しては、下り回線における制御信号の電力を削減し、他の下り回線チャネルに対して使用できる電力量を増加させるようにする。したがって、下り回線のスループットを増加させることができる。一方、伝搬路が良好なため上り回線のスループットへの寄与が大きい移動局に対しては、E−AGCHを用いてスケジューリング遅延を低減し、上り回線のスループットをさらに増加させることができる。このような移動局は、E−AGCHを用いても、伝搬路が良好であるため制御信号の所要電力は小さく、下り回線の送信電力リソースに占める割合は小さい。従って、下り回線のスループットを低下させる効果は非常に小さい。したがって、本実施例によると、上り回線/下り回線全体に対するシステムスループットを増大させることができるという効果が得られる。
本発明の第2の実施例である無線通信システムは、第1の実施形態の構成(ULデータ伝送/DL制御チャネル/個別チャネル電力判定/基地局決定/ビット数変更)を採用するものである。第1の実施例の無線通信システムは、下り回線の伝搬路を推定するために、移動局が共通パイロット信号受信品質を測定し基地局に通知するように構成されている。これに対して、本実施例の無線通信システムは、そのような下り回線の伝搬路を推定に代えて、所定の受信品質となるように閉ループ型の送信電力制御を行っているDPCCHの送信電力から移動局の伝搬路を推定するようになっており、この点が第1の実施例と異なる。
以下、本実施例の無線通信システムの構成を説明する。ただし、第1の実施例と同じ部分についての説明は省略し、特徴となる部分についてのみ、3GPPの上り回線における高速パケット伝送方式であるEUDCHを例にとって説明する。
基地局は、図4に示した構成と基本的に同じであるが、比較部の動作が異なる。比較部は、下り回線のDPCCHの送信電力の制御値を所定のタイミングで所定の閾値1'と比較する。送信電力値が閾値1'を超えた場合は、比較部は、移動局の伝搬路が劣悪であると判断してE−RGCHを用いることを決定する。一方、送信電力が閾値1'以下の場合は、比較部は、移動局の伝搬路は良好であると判断してE−AGCHを用いることを決定する。これ以外の動作は、第1の実施例における基地局と同様である。
本実施例の無線通信システムにおいても、基地局が、移動局の伝搬路状況に応じて、E−AGCHとE−RGCHの使用を切り替えるので、上り回線/下り回線全体に対するシステムスループットを増大させることができる。
本発明の第3の実施例である無線通信システムは、第3の実施形態の構成(ULデータ伝送/DL制御チャネル/パイロット判定/基地局決定/共有数変更)を採用するものである。第1の実施例の無線通信システムは、E−AGCHよりも情報ビット数の少ないE−RGCHを用いて、伝搬路の劣悪な移動局に対する下り回線の制御信号送信電力を削減するように構成されている。これに対して、本実施例の無線通信システムは、そのようなE−RGCHを用いた伝搬路の劣悪な移動局に対する下り回線の制御信号送信電力の削減に代えて、伝搬路状況の劣悪な複数の移動局に対して共通のスケジューリング情報をE−AGCHで送信するようになっており、この点が第1の実施例のものと異なる。
以下、本実施例の無線通信システムの構成を説明する。ただし、第1の実施例と同じ部分についての説明は省略し、特徴となる部分についてのみ、3GPPの上り回線における高速パケット伝送方式であるEUDCHを例にとって説明する。
図8は、基地局による共通のスケジューリング情報の送信方法を説明するための図である。図8に示す例では、複数の移動局MS1〜MS5のうち、3つの移動局MS1〜MS3がセル境界付近に位置し、その伝搬路は劣悪な状態になっている。
本実施例における基地局では、図4に示した構成において、比較部405が、制御信号分離部402を通じて、伝搬路状況の劣悪な移動局MS1〜MS3を判断するとともに、該判断した移動局MS1〜MS3を1つのグループとして設定する。そして、スケジューラ403が、その移動局グループに対して、制御信号生成部407を通じて、共通のスケジューリング情報をE−AGCHで送信する。伝搬路状況の劣悪な移動局MS1〜MS3に対して共通のスケジューリング情報を送信する場合は、移動局MS1〜MS3に対して個々にE−AGCHを送信する場合よりも、E−AGCHの総送信電力を削減することができる。
図9は、本実施例における基地局のスケジューリング信号送信手順のフローを示す図である。基地局では、まず、比較部405が、制御信号分離部402からの電力情報に基づいて、移動局に対して割当てた電力オフセットよりも大きな電力オフセットを用いたE−DPDCHを移動局が送信したか否かを判断する(ステップ901)。比較部405は、推定誤り回数を保持しており、E−DPDCHを受信した場合は、保持している推定誤り回数を1つ増加する(ステップ902)。この推定誤り回数から、移動局においてE−AGCHが劣化し、割当て電力オフセットに関する制御信号を誤って受信した回数を推測することができる。
E−DPDCHを受信していない場合(ステップ901、No)、または、ステップ902の実行後は、比較部405は、所定のE−AGCH誤り率確認タイミングになったか否かを判断する(ステップ903)。E−AGCH誤り率確認タイミングになった場合(ステップ903、Yes)は、比較部405は、保持している推定誤り回数(カウント数)からE−AGCHの誤り率を算出し(ステップ904)、その算出した誤り率が所定の閾値2を超えたか否かを判断する(ステップ905)。
E−AGCHの誤り率が所定の閾値2以下の場合は、比較部405は、リンク先の移動局に対して個別E−AGCHを使用することを決定する(ステップ906)。比較部405は、共通E−AGCHを使用する移動局グループの情報を管理しており、E−AGCHの誤り率が閾値2を超えた場合は、リンク先の移動局の情報を、管理している移動局グループへ追加する(ステップ907)。共通E−AGCHを使用する移動局グループの情報は、不図示の情報記憶部に格納されるようになっており、比較部405による情報管理は、その情報記憶部を用いて行われる。共通E−AGCHを使用する移動局グループの情報は、移動局を識別することが可能な識別情報(ID番号やネットワーク上におけるアドレス)を含み、この識別情報に基づいて、現在どの移動局が移動局グループに登録されているかを判断することができる。
ステップ906またはステップ907を実行後、スケジューラ403は、送信処理部408を通じて、移動局に対してE−AGCHのIDを通知する(ステップ908)。E−AGCHのIDはE−AGCHで送信されている制御信号を受信処理するために必要な情報であり、個別E−AGCHを使用する移動局に対しては、その移動局に固有のIDを、共通E−AGCHを使用する移動局グループの移動局に対しては、その移動局グループに共通のIDを通知する。
ステップ908を実行後、スケジューラ403は、移動局をスケジューリングする(ステップ909)。その後、制御信号生成部407が、個別E−AGCH、または共通E−AGCHを使用して割当て電力オフセットの絶対値を送信する(ステップ910)。このとき、制御信号生成部407は、共通E−AGCHを用いている移動局グループに対しては、スケジューリングによりこれらの移動局に割当てられた電力オフセットの平均値を共通E−AGCHを用いて通知する。
なお、所定のE−AGCH誤り率確認タイミングでない場合は(ステップ903、No)、前TTIで使用したE−AGCH(個別または共通)を用いる。
以上説明したように、本実施例によると、基地局は、移動局の伝搬路状況に応じてE−AGCHで送信する制御信号の対象となる移動局のグループを変更することができる。伝搬路が劣悪なため上り回線のスループットへの寄与が小さい移動局に対しては、共通E−AGCHを使用することで、下り回線の制御信号電力を削減する。この結果、他の下り回線チャネルに対して使用できる電力量を増加させることが可能となる。したがって、下り回線のスループットを増加させることができる。
一方、伝搬路が良好なため上り回線のスループットへの寄与が大きい移動局に対しては、個別E−AGCHを用いてスケジューリング遅延を低減する。この結果、上り回線のスループットをさらに増加させることができる。このような移動局は、個別E−AGCHを用いても、伝搬路が良好であるため制御信号の所要電力は小さく、下り回線の送信電力リソースに占める割合は小さい。したがって、下り回線のスループットを低下させる効果は非常に小さい。
上記から分かるように、本実施例においても、上り回線/下り回線全体に対するシステムスループットを増大させることができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、共通E−AGCHを受信する移動局グループは1つとしたが、複数の移動局グループを設定するようにしてもよい。
本発明の第4の実施例である無線通信システムは、第2の実施形態の構成(ULデータ伝送/UP制御チャネル/パイロット判定/移動局決定/頻度変更)を採用するものである。第1の実施例の無線通信システムは、基地局が送信する下り回線の制御信号の制御量を移動局の伝搬路状況に応じて変更するように構成されている。これに対して、本実施例の無線通信システムは、そのような基地局による制御信号の制御量の変更に代えて、移動局が送信する上り回線の制御信号の制御量を移動局の伝搬路状況に応じて変更するようになっており、この点が第1の実施例のものと異なる。
本実施例における移動局では、図6に示した構成において、送信処理部607が、バッファ606に蓄積しているデータ量、残電力量などのスケジューリング情報を、上り回線の制御チャネルにおいて所定の周期T1で通知する。また、CPICH測定部603が、下り回線のパイロット信号を測定し、送信処理部607が、その測定結果から得られる受信品質が所定の閾値以下となったらスケジューリング情報の送信周期をT2(>T1)に切り替える。
伝搬路の劣悪な移動局は、同じ伝送レートでも伝搬路の良好な移動局よりも高い電力量を要するため、最大電力の制限により高速な伝送レートを実現できない場合がある。本実施例によれば、そのような伝搬路の劣悪な移動局は、制御信号を送信する頻度を削減し、その分の電力リソースをデータチャネルに使用することができる。したがって、オーバヘッドの割合を低減し、伝搬路の劣悪な移動局のユーザスループットを向上させることができる。また、スループットに対するオーバヘッドが低下するため、単位スループットに対する電力消費量を削減することができ、移動局のバッテリー継続時間を向上させることができる。
なお、本実施例では、移動局が下りパイロット信号の受信品質を測定し、測定結果を閾値と比較して自立的に送信周期を変更しているが、本発明はそれに限定されない。移動局は、パイロット信号の受信品質を基地局に通知し、基地局または基地局に接続している基地局制御装置が通知されたパイロット信号の受信品質に基づいて移動局における送信周期の切り替えを決定し、移動局に指示するようにしてもよい。
また、本実施例では、移動局が、測定した下りパイロット信号の受信品質に基づいて伝搬路状況を判定したが、本発明はそれに限定されない。例えば、移動局の個別チャネルは、基地局において所定の品質となるように閉ループ型の電力制御を行われているので、移動局は個別チャネルの送信電力を所定の閾値と比較することで伝搬路状況を判定してもよい。また、スケジューリング情報により基地局にも移動局の残電力情報は通知されているので、基地局、または基地局制御装置が、残電力情報から移動局の伝搬路状況を判定してもよい。
本発明の第5の実施例である無線通信システムは、第2の実施形態の構成(DLデータ伝送/UL制御チャネル/パイロット判定/基地局決定/ビット数変更)を採用するものであって、下り回線にOFDMA、上り回線にFDMAが用いられる。以下、下り回線のパケット伝送方式を例にとって、本実施例の無線通信システムの構成を説明する。
OFDMAは、図10Aに示すように、周波数軸上で互いに直交関係を有する複数のサブキャリアを多重化する方式である。一般に、全帯域幅が広くなると、周波数選択性フェージングの影響により、各サブキャリアにおける伝搬路品質が異なってくる。例えば、図10Bに示すように、移動局MS1では、周波数帯ΔF1における伝搬路品質が良好であり、図10Cに示すように、移動局MS2では、周波数帯ΔF2における伝搬路品質が良好である場合は、ΔF1に位置するサブキャリアで移動局MS1へデータ送信し、ΔF2に位置するサブキャリアで移動局MS2へデータ送信する。こうすることで、ユーザ多重効果によりスループットの向上が期待できる。
上記のような周波数軸上のユーザ多重を実現するには、各移動局におけるサブキャリアごとの伝搬路品質情報(CQI: Channel Quality Indicator)が必要である。このため、本実施例における基地局は、所定の周期で全周波数帯域においてパイロット信号を送信し、移動局は各チャンクのパイロット信号の平均受信品質を測定し、各チャンクに対するCQIを算出する。ここで、チャンクとは、所定数のサブキャリアセットを意味する。本実施例では、3サブキャリアで1チャンクと定義する。移動局は、算出したCQIを上り回線の制御チャネルで通知する。基地局は、各移動局から通知されるCQIに基づいて、システムスループットを最大化するようにスケジューリングを行い、下り回線のパケット伝送を行う。
また、本実施例の無線通信システムでは、周波数繰返し数は1とし、隣り合う基地局同士で同じ周波数帯域を使用しているため、セル境界付近では、移動局は、隣接する基地局から強い干渉波を受信することになる。また、セル境界付近では、伝搬損により希望波の受信電力は低減する傾向にあるため、セル境界における受信SIRが大きく劣化し、受信誤り率増加を引き起こす原因となる。これらの問題を解決するため、本実施例では、セル境界付近に位置する移動局では、符号化率を低く設定して強力な符号化を行うことにより、低いSIRでも所望の誤り率を維持するようにしている。
また、例えば、セル中心における移動局はレート2/3の符号化を行い、セル境界付近の移動局はレート1/3の符号化を行う場合、同じ情報ビット数を1TTIで送信するには、セル境界付近の移動局は、セル中心の移動局に比べて、2倍の無線リソースを要することになる。このため、本実施例では、図11に示すように、セル境界付近の移動局は、奇数番目のチャンクに対するCQIのみを送信する。これにより、セル境界付近に位置するために低い符号化率を使用する移動局でも、使用する上り回線における無線リソースをセル中心の移動局と同程度に削減することができる。
課題でも説明したように、セル境界付近の移動局では、伝搬路状況に応じたAMCを用いる結果、下り回線のスループットが小さくなる傾向にある。従って、そのような小さなスループットを実現するために、使用する上り回線の無線リソースを削減し、その分を他の上り回線データチャネル送信に用いることにより、上り/下り回線全体のシステムスループットを向上させることができる。
また、セル境界付近に位置する移動局からの送信波は、隣接するセルにおける干渉波となるが、本実施例では、移動局が上り回線の制御信号を送信する割合を低減させることができるので、隣接セルに対する干渉を低減させることができ、隣接セルでの上り回線スループットを向上させるという効果も期待できる。さらに、セル境界付近において、無線リソースを使用する割合が低減するため、移動局の平均送信電力が低くなり、平均バッテリー継続時間を向上させることができる。
本実施例における基地局は、基本的には図4に示した構成と同様なブロック構成からなるが、スケジューラ、比較部および制御信号生成部によるスケジューリングに関連する動作が第1の実施例の場合と異なる。図12は、本実施例における基地局が、TTI周期で行うスケジューリング動作に関するフローを示した図である。
図12を参照すると、基地局では、パイロット信号測定結果の受信タイミングになると(ステップ1201、Yes)、受信処理部が、各移動局からパイロット信号の測定結果情報を受信して比較部に供給する。ここで、パイロット信号の測定結果は、全帯域におけるパイロット信号の平均受信電力である。
比較部では、各移動局からのパイロット信号測定結果をそれぞれ所定の閾値3と比較する(ステップ1202)。この比較結果は、制御信号生成部に供給される。
受信したパイロット信号の測定結果が閾値3を超えている場合(ステップ1202、Yes)は、制御信号生成部は、そのパイロット信号を送信した移動局に対して、送信処理部を通じて全チャンクに対するCQIを通知するように指示するとともに、必要な上り回線の無線リソースを割当てる(ステップ1203)。受信したパイロット信号の測定結果が閾値3以下の場合(ステップ1202、No)は、制御信号生成部は、そのパイロット信号を送信した移動局に対して、送信処理部408を通じて奇数番号のチャンクに対するCQIのみを通知するように指示すると共に、必要な上り回線の無線リソースを割当てる(ステップ1204)。
ステップ1203またはステップ1204が実行された後、CQI受信タイミングになると(ステップ1205、Yes)、受信処理部が、各移動局からCQIを受信してスケジューラに供給する(ステップ1206)。そして、スケジューラが、各移動局からのCQIに基づいて各移動局のスケジューリングを行い、制御信号生成部がそのスケジューリング情報に基づいてスケジューリング信号を生成し、送信処理部を通じて各移動局に送信する(ステップ1207)。
上記のスケジューリング動作において、移動局からのパイロット信号測定結果が閾値3未満の場合で、移動局が、前回のTTIで奇数番号のチャンクに対するCQIを送信していた場合に、今回のTTIでは、偶数番号のチャンクに対するCQIを送信するように構成してもよい。これにより、基地局に出来るだけ多くのチャンクに対するCQI情報を与えることが可能となる。なお、奇数番号と偶数番号の切り替えの判断は、移動局側と基地局側のどちらで行っても良い。
また、パイロット信号測定結果に対する閾値は、一つの閾値に限定されるものではなく、複数の閾値を設定することも可能である。例えば、1TTIでCQIを通知するチャンク数を3つのレベル以上で設定してもよい。具体的には、全チャンクに対するCQIを送信するレベル(第1の閾値)、奇数番号のチャンクに対するCQIのみを送信するレベル(第2の閾値)、チャンク番号が4の倍数であるチャンクに対するCQIのみを送信するレベル(第3の閾値)といった3つのレベルを閾値として設定することができる。
また、移動局がパイロット信号測定結果を基地局へ通知し、基地局がCQIを報告するチャンク数の変更を決定しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、移動局がパイロット信号測定結果を測定し、所定の閾値と比較して、自立的にチャンク数を変更するようにしてもよい。
以上説明した本実施例によると、セル境界付近に位置するために低い符号化率を使用する移動局において、使用する上り回線無線リソースをセル中心の移動局と同程度に低減することができる。したがって、少ないスループットを実現するために必要となる上り回線の無線リソースを削減し、その分を他の上り回線データチャネル送信に用いることにより、上り回線/下り回線全体のシステムスループットを向上させることができる。
また、セル境界付近に位置する移動局の送信は、隣接するセルに対しては干渉波となるが、本実施例によれば、移動局が上り回線の制御信号を送信する割合を低減させることができるので、隣接セルに対する干渉を低減させ、隣接セルでの上り回線スループットを向上させるという効果も期待できる。
さらに、本実施例によれば、セル境界付近において無線リソースを使用する割合が低減するため、移動局の平均送信電力が低くなり、平均バッテリー継続時間を向上させることができる。
本発明の第6の実施例である無線通信システムは、第2の実施形態の構成(DLデータ伝送/UL制御チャネル/パイロット判定/基地局決定/粒度変更)を採用するものである。本実施例の無線通信システムは、第5の実施例と同様、下り回線にOFDMA、上り回線にFDMAが用いられるが、パイロット信号測定結果が所定の閾値以下の移動局が、一部のチャンクに対するCQIのみを通知するのではなく、隣り合う2つのチャンクの平均品質を示すCQIを算出して通知する点が第5の実施例と異なる。これ以外の動作は、第5の実施例と同様である。
なお、本実施例においても、閾値を複数設定することができる。複数の閾値を設定した場合は、パイロット信号測定結果が低いほど、平均するチャンク数を大きくして、移動局が報告するCQI数を少なくすることができる。
本実施例によっても、第5の実施例と同様、セル境界付近に位置するため低い符号化率を使用する移動局において、使用する上り回線無線リソースをセル中心の移動局と同程度に低減することができる。したがって、少ないスループットを実現するために必要となる上り回線の無線リソースを削減し、その分を他の上り回線データチャネル送信に用いることにより、上り回線/下り回線全体のシステムスループットを向上させることができる。
また、セル境界付近に位置する移動局の送信は、隣接するセルに対しては干渉波となるが、このような移動局が上り回線の制御信号を送信する割合を低減させることができるので、隣接セルに対する干渉を低減させ、隣接セルでの上り回線スループットを向上させるという効果も期待できる。
さらに、セル境界付近において無線リソースを使用する割合が低減するため、移動局の平均送信電力が低くなり、平均バッテリー継続時間を向上させることができる。
本発明の第7の実施例である無線通信システムは、第1の実施形態の構成(DLデータ伝送/UL制御チャネル/CQI判定/基地局決定/頻度変更)を採用するものである。本実施例の無線通信システムは、第5の実施例と同様、下り回線にOFDMA、上り回線にFDMAを用いるが、移動局が送信する上り回線の制御信号で送信する情報量を変更するのではなく、基地局が送信する下り回線の制御信号の情報量を変更する点が第5の実施例と異なる。これ以外の動作は、第5の実施例と同様である。
本実施例における基地局の構成および動作を具体的に説明する。基地局は、基本的には、第5の実施例における基地局の構成(図4に示した構成を参照)と同じであるが、スケジューリングの動作が第5の実施例の場合と異なる。
基地局では、スケジューラが、移動局に対して、下りデータチャネルで送信するデータの送信タイミングや受信に必要な設定値情報などを含んだスケジューリング情報を生成し、該生成したスケジューリング情報を、制御信号生成部が送信処理部408を通じて移動局に通知する。移動局は、スケジューリング情報を受信すると、所定のタイミングで、受信したスケジューリング情報に応じて、単位送信時間Nの間、データを受信する。
基地局では、受信処理部が、上り回線において、移動局が送信する伝搬路情報であるCQIを受信する。そして、比較部が、受信CQIを所定の閾値と比較する。受信CQIが所定の閾値以下である場合は、制御信号生成部が、移動局の伝搬環境が劣悪であると判断し、単位送信時間NをN1と設定し、その設定値N1を移動局に通知する。受信CQIが所定の閾値を超えた場合は、制御信号生成部は、移動局の伝搬環境が良好であると判断し、単位送信時間NをN2(<N1)と設定し、その設定値N2を移動局に通知する。
本実施例によれば、移動局の伝搬環境が劣悪である場合は、単位送信時間Nが設定値N1(>N2)とされるため、一つのスケジューリング信号に対してデータ信号を受信する時間が長くなり、オーバヘッドの割合を低くすることができる。したがって、移動局に制御信号を送信するための電力を低減することができ、その分の無線リソースを他のチャネルに使用することができるようになり、システムスループットを向上させることができる。
本発明の第8の実施例である無線通信システムは、第2の実施形態の構成(DLデータ伝送/UL制御チャネル/パイロット判定/基地局決定/粒度変更)を採用するものである。本実施例の無線通信システムは、第5の実施例と同様、下り回線にOFDMA、上り回線にFDMAを用いる。第5の実施例の無線通信システムは、伝搬環境の劣悪な移動局が、CQIを通知するチャンク数を減らすことにより情報量を削減するようになっている。これに対して、本実施例の無線通信システムは、CQIの粒度を大きくすることにより情報量を削減するようになっており、この点が第5の実施例と異なる。
例えば、CQIの報告値として32種類のCQI値から1つを報告するような場合、必要な情報ビット数は5ビットとなる。一方、CQIの報告値として、8種類のCQI値から1つを報告させる場合、必要なビット数は3ビットに削減できる。本実施例では、2つのCQIセットを準備し、伝搬路状況により使用するテーブルを変更し、情報ビット数を変更する。
具体的には、本実施例における移動局は、32種類のCQI値を有する第1のテーブルと、8種類のCQI値を有する第2のテーブルとを有し、制御信号生成部が、移動局の伝搬路環境が良好な場合(図12のステップ1202、Yes)は、移動局に第1のテーブルを用いたCQI値の報告を実行させ、移動局の伝搬路環境が劣悪な場合は(図12のステップ1202、No)、移動局に第2のテーブルを用いたCQI値の報告を実行させる。これ以外の動作は、第5の実施例と同様である。
本実施例においても、第5の実施例と同様に、セル境界付近に位置するために低い符号化率を使用する移動局でも、使用する上り回線無線リソースをセル中心の移動局と同程度に低減することができる。したがって、少ないスループットを実現するために必要となる上り回線の無線リソースを削減し、その分を他の上り回線データチャネル送信に用いることにより、上り回線/下り回線全体のシステムスループットを向上させることができる。
また、セル境界付近に位置する移動局の送信は隣接するセルに対しては干渉波となるが、本実施例によれば、移動局が上り回線の制御信号を送信する割合を低減させることができるので、隣接セルに対する干渉を低減させ、隣接セルでの上り回線スループットを向上させるという効果も期待できる。
さらに、セル境界付近において無線リソースを使用する割合が低減するため、移動局の平均送信電力が低くなり、平均バッテリー継続時間を向上させることができる。
101 基地局
111、112 移動局
121 基地局制御装置
111、112 移動局
121 基地局制御装置
Claims (2)
- 基地局と通信を行う移動局であって、
情報量が可変である制御信号を前記基地局から受信し、
前記受信した制御信号に基づいて下り回線に設定されたチャネルの受信制御、または上り回線に設定されたチャネルの送信制御を行うことを特徴とする移動局。 - 基地局と通信を行う移動局における無線通信方法であって、
情報量が可変である制御信号を前記基地局から受信するステップと、
前記受信した制御信号に基づいて下り回線に設定されたチャネルの受信制御、または上り回線に設定されたチャネルの送信制御を行うステップとを有することを特徴とする無線通信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011155754A JP5168390B2 (ja) | 2005-10-17 | 2011-07-14 | 移動局および無線通信方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005301697 | 2005-10-17 | ||
JP2005301697 | 2005-10-17 | ||
JP2011155754A JP5168390B2 (ja) | 2005-10-17 | 2011-07-14 | 移動局および無線通信方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007540927A Division JP4853672B2 (ja) | 2005-10-17 | 2006-10-10 | 無線通信方法、無線通信システム、基地局および移動局 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011250456A JP2011250456A (ja) | 2011-12-08 |
JP5168390B2 true JP5168390B2 (ja) | 2013-03-21 |
Family
ID=37962357
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007540927A Active JP4853672B2 (ja) | 2005-10-17 | 2006-10-10 | 無線通信方法、無線通信システム、基地局および移動局 |
JP2011155754A Active JP5168390B2 (ja) | 2005-10-17 | 2011-07-14 | 移動局および無線通信方法 |
JP2011155755A Active JP5168391B2 (ja) | 2005-10-17 | 2011-07-14 | 無線通信方法、無線通信システムおよび基地局 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007540927A Active JP4853672B2 (ja) | 2005-10-17 | 2006-10-10 | 無線通信方法、無線通信システム、基地局および移動局 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011155755A Active JP5168391B2 (ja) | 2005-10-17 | 2011-07-14 | 無線通信方法、無線通信システムおよび基地局 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20090161611A1 (ja) |
EP (1) | EP1947783A4 (ja) |
JP (3) | JP4853672B2 (ja) |
KR (1) | KR101028224B1 (ja) |
CN (2) | CN101331693A (ja) |
WO (1) | WO2007046261A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101395829B (zh) | 2006-03-06 | 2013-04-10 | 夏普株式会社 | 通知信息生成装置、通信装置、通知信息生成方法 |
JP5242025B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2013-07-24 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 基地局および送信方法 |
JP4751791B2 (ja) * | 2006-08-22 | 2011-08-17 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | データ流入量制御装置及びデータ流入量制御方法 |
EP2120473A4 (en) * | 2007-01-12 | 2014-01-01 | Ntt Docomo Inc | BASE STATION DEVICE AND COMMUNICATION CONTROL METHOD |
US8340014B2 (en) * | 2007-12-26 | 2012-12-25 | Lg Electronics Inc. | Method for transmitting and receiving signals using multi-band radio frequencies |
JP5195911B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2013-05-15 | 日本電気株式会社 | 基地局制御モジュール、無線基地局、基地局制御装置および基地局制御方法 |
US8848547B2 (en) * | 2009-06-22 | 2014-09-30 | Nokia Corporation | Apparatus and method for signaling between a user equipment and a wireless network |
EP2365716A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-14 | ST-Ericsson SA | Method of and apparatus of communication between a mobile station and a base station |
US9197388B2 (en) * | 2010-05-25 | 2015-11-24 | Kyocera Corporation | Radio base station and control method for the same |
US9844029B2 (en) * | 2010-11-09 | 2017-12-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | ACK/NACK processing for a mobile station device, base station device, wireless communication system, wireless communication method, and integrated circuit |
WO2016139900A1 (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | 日本電気株式会社 | 通信制御装置、通信システム、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体 |
CN106034349B (zh) * | 2015-03-12 | 2020-11-20 | 株式会社Ntt都科摩 | 传输功率控制方法及装置 |
CN113473245B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-04-08 | 吉林大学 | 基于可再生能源und视频流等待时间优化方法 |
US11683090B1 (en) | 2022-01-18 | 2023-06-20 | T-Mobile Usa, Inc. | Laser-based enhancement of signal propagation path for mobile communications |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7079507B2 (en) * | 2000-02-25 | 2006-07-18 | Nokia Corporation | Method and apparatus for common packet channel assignment |
JP4511686B2 (ja) * | 2000-05-26 | 2010-07-28 | パナソニック株式会社 | 無線通信装置及び無線通信方法 |
JP4227737B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2009-02-18 | 日本電気株式会社 | 無線ネットワーク、中継ノード及びそれに用いる中継伝送方法並びにそのプログラム |
US7023798B2 (en) * | 2000-12-27 | 2006-04-04 | Wi-Lan, Inc. | Adaptive call admission control for use in a wireless communication system |
JP3675433B2 (ja) | 2001-10-17 | 2005-07-27 | 日本電気株式会社 | 移動通信システム及び通信制御方法並びにそれに用いる基地局、移動局 |
CA2408423C (en) * | 2001-10-17 | 2013-12-24 | Nec Corporation | Mobile communication system, communication control method, base station and mobile station to be used in the same |
JP3886778B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2007-02-28 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 制御システム、制御方法、及びこれらに用いて好適な無線制御装置 |
MY140346A (en) * | 2002-08-01 | 2009-12-31 | Interdigital Tech Corp | Power control of point to multipoint physical channels |
JP2004187247A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-07-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基地局装置及び通信端末装置 |
WO2004066661A1 (ja) | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Fujitsu Limited | 通信資源管理装置 |
US8111668B2 (en) * | 2003-02-14 | 2012-02-07 | Alcatel Lucent | Signaling methods for wireless communication systems |
JP4250002B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2009-04-08 | 富士通株式会社 | 適応型変調伝送システム及び適応型変調制御方法 |
US7440760B2 (en) * | 2003-03-31 | 2008-10-21 | Lucent Technologies Inc. | Methods and apparatus for allocating bandwidth to communication devices based on signal conditions experienced by the communication devices |
JP2004320240A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Ntt Docomo Inc | 伝送制御装置、無線基地局、及び伝送レート制御方法 |
JP2005006287A (ja) * | 2003-05-20 | 2005-01-06 | Hitachi Ltd | パイロット信号の送受信方法及び基地局装置及び端末装置 |
JP4112429B2 (ja) | 2003-05-20 | 2008-07-02 | 三菱電機株式会社 | 無線基地局装置 |
US7257408B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-08-14 | Nec Corporation | Radio communication system and transmission mode selecting method |
JP4211032B2 (ja) * | 2003-08-15 | 2009-01-21 | 富士通株式会社 | 通信品質制御機能を有する通信装置 |
KR100566274B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2006-03-30 | 삼성전자주식회사 | 직교주파수분할다중 시스템에서 부반송파 할당 장치 및방법 |
JP4713925B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-06-29 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 伝送速度制御方法、移動局及び無線基地局 |
JP2006311401A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Ntt Docomo Inc | 伝送速度制御方法、移動局及び無線基地局 |
TW201012109A (en) * | 2005-10-07 | 2010-03-16 | Interdigital Tech Corp | Method and system for providing control information for supporting high speed downlink and uplink |
-
2006
- 2006-10-10 EP EP06811488.3A patent/EP1947783A4/en not_active Withdrawn
- 2006-10-10 KR KR1020087011743A patent/KR101028224B1/ko active IP Right Grant
- 2006-10-10 WO PCT/JP2006/320175 patent/WO2007046261A1/ja active Application Filing
- 2006-10-10 US US12/090,321 patent/US20090161611A1/en not_active Abandoned
- 2006-10-10 CN CNA2006800469959A patent/CN101331693A/zh active Pending
- 2006-10-10 CN CN2012105008778A patent/CN103024808A/zh active Pending
- 2006-10-10 JP JP2007540927A patent/JP4853672B2/ja active Active
-
2011
- 2011-07-13 US US13/181,694 patent/US20120014331A1/en not_active Abandoned
- 2011-07-14 JP JP2011155754A patent/JP5168390B2/ja active Active
- 2011-07-14 JP JP2011155755A patent/JP5168391B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011250456A (ja) | 2011-12-08 |
KR20080070661A (ko) | 2008-07-30 |
JP4853672B2 (ja) | 2012-01-11 |
US20120014331A1 (en) | 2012-01-19 |
JP5168391B2 (ja) | 2013-03-21 |
JP2011234410A (ja) | 2011-11-17 |
JPWO2007046261A1 (ja) | 2009-04-23 |
EP1947783A4 (en) | 2015-08-19 |
US20090161611A1 (en) | 2009-06-25 |
CN101331693A (zh) | 2008-12-24 |
KR101028224B1 (ko) | 2011-04-11 |
CN103024808A (zh) | 2013-04-03 |
WO2007046261A1 (ja) | 2007-04-26 |
EP1947783A1 (en) | 2008-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5168390B2 (ja) | 移動局および無線通信方法 | |
US7668564B2 (en) | Slow uplink power control | |
US8542655B2 (en) | Radio communication method and system capable of reducing inter-cell interference, and its mobile station and base station | |
EP2271031B1 (en) | Channel quality indicator for time, frequency and spatial channel in terrestrial radio access network | |
JP4870093B2 (ja) | 通信システムおよびそれに用いる基地局および端末 | |
KR20140056899A (ko) | 무선 통신 시스템에서 간섭 인지 검출 방법 및 장치 | |
US9866284B2 (en) | Method, radio network controller, radio base station and user equipment for selecting downlink mode | |
US20130272221A1 (en) | Methods and Devices for Exchanging Data in a Communications Network | |
JP2014502088A (ja) | キャリアアグリゲーションを伴うack/nackフォーマットについての電力制御 | |
TW201141169A (en) | Control signal aggregation in a multi-carrier WCDMA system | |
WO2005115025A2 (en) | Wireless communication system and method for configuring cells with enhanced uplink services | |
JP4205937B2 (ja) | 制御局装置 | |
JP2004166123A (ja) | 基地局装置及びmcs選択方法 | |
Mühleisen et al. | Evaluation and improvement of VoIP capacity for LTE | |
US9374747B2 (en) | Network node, user node and methods for channel estimation | |
Jeon et al. | Channel adaptive CQI reporting schemes for UMTS high-speed downlink packet access | |
JP5683724B2 (ja) | Lte無線通信システムの基地局における送信電力制御方法及び基地局 | |
Forkel et al. | High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)–A Means of Increasing Downlink Capacity in WCDMA Cellular Networks? | |
JP5484547B1 (ja) | Lte無線通信システムの基地局における送信電力制御方法及び基地局 | |
Afaqui et al. | A review of channel dependent scheduling in wireless networks | |
Mori et al. | Adaptive Transmit Window Control for Channel State Based CDMA Downlink Packet Communications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121210 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5168390 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |