JP5179964B2 - 通信方式判定方法、通信方式判定システム - Google Patents
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Description
また、高速度での移動ではドップラーフェージングの影響によりMIMO方式による効果が劣化する。
また、サービスのデータ量と求められるQoS品質によっては、SISO方式の方が確実な通信が行える。
従って、伝搬環境やサービスのデータ量の条件に応じてMIMO方式を適用すべきか否かを判断する必要がある。
MIMO方式を適用するに適した条件において、この方式を適用する技術は従来より種々提案されている。
例えば、MIMO方式の通信品質および指向性通信方式の通信品質の何れか一方に応じて、MIMO方式および指向性通信方式の何れか一方を選択的に適用するといった提案がある(例えば、特許文献1参照)。
一方、ダイバーシチ受信信号処理機能部によって基地局から指向性通信方式で送信された信号の復調を行い、該復調された信号中のビームフォーミング用パイロット信号に基づいて、指向性通信方式における通信品質、例えば受信SIRを測定する。
上記特許文献1の提案よりも更に一般的に、異なる通信方式を切換えて適用する技術が、特許文献1に先立って提案されている。
即ち、移動機を使用するユーザが利用する通信の種別を示す通信種別情報を通信種別情報取得手段で取得し、該通信種別情報に基づいて、ユーザが利用する移動機と基地局との間での通信に適用する無線通信方式を切換えるという提案である(例えば、特許文献2参照)。
更にまた、アダプティブアレイ方式またはMIMO方式の何れが優位であるかを適宜判断して、両方式を、通信の連続性を保持したままで切換えるといった技術も提案されている(例えば、特許文献4および5参照)。
しかしながら、MIMO方式とSISO方式(非MIMO方式)とを切換えて選択的に適用する場合、その選択における判定の基準については未だ定義されるに到っていない。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、現実の通信サービスにおける種々の条件に応じて的確にMIMO方式と非MIMO方式とを切換えて選択的に適用し得る実用的な通信方式判定方法、通信方式判定システムを提供することを目的とする。
本発明の請求項1の通信方式判定方法は:
所定のノード間における通信にMIMO(Multi-Input Multi-Output)方式とMIMO方式に依らない非MIMO方式とを含む複数の通信方式のうちの一の通信方式を選択的に適用するための判定を行う通信方式判定方法であって、
当該ノード間で発せられたサービス要求に応答して、サービスの内容を表す情報および移動端末装置に関する加入者情報をサービスゲートウェイに送り、サービスゲートウェイから返されてきた利用サービスの概要を表す情報に基づき、当該ノード間での通信における前記サービス要求に該当する利用サービスの種別を認識する利用サービス認識ステップと、
当該ノード間での通信における受信品質を認識する受信品質認識ステップと、
前記利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別と前記受信品質認識ステップで認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する通信方式判定ステップと、
を含み、前記利用サービスの種別は、伝送するデータ量と求められるサービス品質(QoS)とによってMIMO方式の適用の可否が複数種類の階層に分類されており、前記通信方式判定ステップにおいては、求められるサービス品質(QoS)がサービス品質のクラス指標であるQCIに基づく閾値より高いか低いかによって当該ノード間における通信にMIMO方式を適用するか否かを判定することを特徴とする。
上記利用サービス認識ステップでは、当該ノード間での通信における利用サービスの種別を認識する。
また、上記受信品質認識ステップでは、当該ノード間での通信における受信品質を認識する。
上述の利用サービス認識ステップおよび受信品質認識ステップは、双方のステップを実行する順序は問わない。
上記通信方式判定ステップでは、利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別と受信品質認識ステップで認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する。
上記請求項1の通信方式判定方法において特に、当該ノード間での通信における現在時点での無線リソースの空き容量を認識する無線リソース空き容量認識ステップを更に含み、
前記通信方式判定ステップは、前記利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識ステップで認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識ステップで認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定することを特徴とする。
そして特に、上記通信方式判定ステップで、前記利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識ステップで認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識ステップで認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する。
上記請求項1の通信方式判定方法において特に、
前記非MIMO方式はSISO(Single-Input Single-Output)方式、受信ダイバーシチ方式、送信ダイバーシチ方式、および、アダプティブアレーアンテナ方式の何れかであることを特徴とする。
上記請求項3の通信方式判定方法では、前記非MIMO方式としてSISO方式、受信ダイバーシチ方式、送信ダイバーシチ方式、および、アダプティブアレーアンテナ方式の何れかの方式が適用される。
所定のノード間における通信にMIMO(Multi-Input Multi-Output)方式とMIMO方式に依らない非MIMO方式とを含む複数の通信方式のうちの一の通信方式を選択的に適用するための通信方式判定方法が実施されるシステムの概要であって、
当該ノード間で発せられたサービス要求に応答して、サービスの内容を表す情報および移動端末装置に関する加入者情報をサービスゲートウェイに送り、サービスゲートウェイから返されてきた利用サービスの概要を表す情報に基づき、当該ノード間での通信における前記サービス要求に該当する利用サービスの種別を認識するように当該ノードの何れかに設けられた利用サービス認識部と、
当該ノード間での通信における受信品質を認識するように当該ノードの何れかに設けられた受信品質認識部と、
前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別と前記受信品質認識部で認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定するように当該ノードの何れかに設けられた通信方式判定部と、
を含み、前記利用サービスの種別は、伝送するデータ量と求められるサービス品質(QoS)とによってMIMO方式の適用の可否が複数種類の階層に分類されており、前記通信方式判定部は、求められるサービス品質(QoS)がサービス品質のクラス指標であるQCIに基づく閾値より高いか低いかによって当該ノード間における通信にMIMO方式を適用するか否かを判定することを特徴とする。
上記利用サービス認識部では、当該ノード間での通信における利用サービスの種別を認識する。
更に、上記通信方式判定部では、前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別と前記受信品質認識部で認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する。
上記利用サービス認識部、受信品質認識部、および、通信方式判定部は、前記所定のノードのうち、各該当するノードに設けられ、上述の如く機能する。
上記請求項4の通信方式判定システムにおいて特に、当該ノード間での通信における現在時点での無線リソースの空き容量を認識する認識するように当該ノードの何れかに設けられた無線リソース空き容量認識部を更に含み、
前記通信方式判定部は、前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識部で認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識部で認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定することを特徴とする。
そして特に、上記通信方式判定部で、前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識部で認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識部で認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する。
上記利用サービス認識部、受信品質認識部、および、通信方式判定部、ならびに、無線リソース空き容量認識部は、前記所定のノードのうち、各該当するノードに設けられ、上述の如く機能する。
尚、以下に参照する各図では、本発明の要部に係わる部分については適宜誇張し、それ以外の部分については適宜簡略化され、ないしは、省略されている。
(本発明の第1の実施の形態としての携帯情報端末装置の構成)
図1は、本発明の通信方式判定方法が実施されるシステムの概要を表す概念図である。
本発明の一つの実施の形態において、この通信方式判定システム10は、更に、破線図示の無線リソース空き容量認識部14を含んで構成され得る。
これら利用サービス認識部11、受信品質認識部12、および、通信方式判定部13、ならびに、無線リソース空き容量認識部14は、本発明の方法が実施される通信方式判定システムに含まれる所定の複数のノードのうち、例えば基地局(BTS:Base Transceiver Station)や移動端末装置(UE:User Equipment)である各該当するノードに設けられる。
上述の構成において、利用サービス認識部11では、当該ノード間での通信における利用サービスの種別を認識する。
通信方式判定部13では、利用サービス認識部11で認識された利用サービスの種別と受信品質認識部12で認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する。
この判定は、後に詳述するように、移動端末装置における利用サービスによって、MIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定し、更に、移動端末装置における受信品質に応じてこの判定を行う態様が採られ得るが、利用サービスと受信品質との双方を勘案して一度に判定を行なう態様を採ることもできる。
サービスゲートウェイ23はインターネット24と接続され、このインターネット24に接続された接続先のサイトないしサーバ25から情報が取得される。
以上の構成において、移動端末装置(UE)21は基地局(BTS)22を通してサービスゲートウェイ23にサービス要求を送信する。
サービスゲートウェイ23は、移動端末装置(UE)21の情報とサービス要求から接続先を検出して、移動端末装置(UE)21から接続先のサイトないしサーバ25への接続を確立する。
また、接続先のサイトないしサーバ25→インターネット24→サービスゲートウェイ23→基地局(BTS)22→移動端末装置(UE)21の実線の矢線は、接続先とのデータの流れを表している。
本発明における通信方式判定システム20として観念される部分は、上記のうち、移動端末装置(UE)21とサービスゲートウェイ23との間の部分である。
本発明のシステムでは、サービスゲートウェイ23から基地局(BTS)22に向けた「サービス概要を送信」と表記された破線の矢線のように情報が供給され、更に、基地局(BTS)22から移動端末装置(UE)21に向けた「MIMOの通知」と表記された破線の矢線のように情報が供給されて、移動端末装置(UE)21および基地局(BTS)22間でMIMO方式の通信が行なわれる。
図1の通信方式判定システム10に対応する通信方式判定システム300は、移動端末装置310と基地局350とが無線による情報の伝搬路である無線空間WTで結ばれて構成される。
移動端末装置310は、複数のアンテナ311を備えたアンテナ回路312が接続されて外部と無線により情報の授受を行う送受信部313が設けられ、この送受信部313における受信レベルが受信レベル測定部314によって検出されるように構成されている。
制御部315は、例えば、マイクロプロセッサを主体に構成され、基地局350との通信に適用する通信方式を基地局350側から通知されたときに、該通知された通信方式で作動するように移動端末装置310側における該当各部を設定する通信方式設定部317が設けられている。
サービス要求受付け部352は、移動端末装置310側からのサービス要求に関する受付け処理を実行する。
サービス・ユーザ情報取得部353は、この種の移動通信における通信用の伝送路確立の過程において一般的に行なわれる様に、図示されないHLR(Home Location Resister)などとの通信によって、ユーザ情報を取得する。
受信品質情報取得部355は、移動端末装置310の受信レベル測定部314によって検出され、送信され無線通信部351で受信した受信レベルの情報を受信品質情報として取得する。
上述のようにして、利用サービス認識部354で認識された利用サービスの種別に関する情報、および、受信品質認識部356で認識された移動端末装置310における受信品質に関する情報に基づいて、制御部357の通信方式判定部358が、移動端末装置310と基地局350との通信に適用する通信方式を判定する。この判定の詳細については適宜図面を参照して後述する。
このようにして基地局350(その通信方式判定部358)によって判定された通信方式の種別が無線通信部351から無線空間WTを通して移動端末装置310のアンテナ回路312から制御部315に通知される。
上述のように判定された通信方式がMIMO方式である場合には、この通知に基づいて、制御部315に設けられた通信方式設定部317が、アンテナ回路312におけるアンテナの適用のし方や演算の方式をMIMO方式の通信を行なうに適合した形態に設定する。
ここに、非MIMO方式としては、SISO(Single-Input Single-Output)方式、または、受信ダイバーシチ方式、もしくは、送信ダイバーシチ方式のうちの何れか一のものが選択され得る。
図1の通信方式判定システム10に対応する通信方式判定システム400は、移動端末装置410と基地局450とが無線による情報の伝搬路である無線空間WTで結ばれて構成される。
通信方式判定システム400における移動端末装置410の構成は、図3の第1の実施の形態におけるものと同様である。
これらアンテナ回路412、送受信部413、受信レベル測定部414は、この移動端末装置410の動作を統括的に管理する制御部415によって管理され、ユーザによる操作を受付ける操作部416からの操作に関する信号もこの制御部415に入力されるように構成されている。
一方、基地局450に、複数のアンテナ451aを備えた無線通信部451、サービス要求受付け部452、サービス・ユーザ情報取得部453、利用サービス認識部454、受信品質情報取得部455、および、受信品質認識部456が設けられ、これらが制御部457によって統括的に管理される構成については、図3の第1の実施の形態同様である。
制御部457に設けられた通信方式判定部458は、この無線リソース空き容量認識部459による無線リソースの空き容量に係る認識を併せ勘案して通信方式を判定するように構成され、この点では図3の第1の実施の形態と異なる。
このようにして基地局450(その通信方式判定部458)によって判定された通信方式の種別が無線通信部451から無線空間WTを通して移動端末装置410のアンテナ回路412から制御部415に通知される。
上述のように判定された通信方式がMIMO方式である場合には、この通知に基づいて、制御部415に設けられた通信方式設定部417が、アンテナ回路412におけるアンテナの適用のし方や演算の方式をMIMO方式の通信を行なうに適合した形態に設定する。
図3の実施の形態と同様に、非MIMO方式としては、SISO方式、または、受信ダイバーシチ方式、もしくは、送信ダイバーシチ方式のうちの何れか一のものが選択され得る。
図1の通信方式判定システム10に対応する通信方式判定システム500は、移動端末装置510と基地局550とが無線による情報の伝搬路である無線空間WTで結ばれて構成される。
移動端末装置510は、複数のアンテナ511を備えたアンテナ回路512が接続されて外部と無線により情報の授受を行う送受信部513が設けられ、この送受信部513における受信レベルが受信レベル測定部514によって検出されるように構成されている。
操作部516は、ユーザによる操作を受付け、受付けた操作を表す信号を生成する。
利用サービス認識部517は、後述するように基地局550側との情報の授受によってユーザが意図している通信に係る利用サービスの種別を割り出して認識する。
上述の、アンテナ回路512、送受信部513、受信レベル測定部514、利用サービス認識部517、および、受信品質認識部518は、この移動端末装置510の動作を統括的に管理する制御部515によって管理され、ユーザによる操作を受付ける操作部516からの操作に関する信号もこの制御部515に入力されるように構成されている。
通信方式判定部519は、利用サービス認識部517が認識している利用サービスの種別を表す情報、および、受信品質認識部518が認識している受信品質を表す情報に基づいて、基地局550との通信に適用する通信方式を判定する。
一方、基地局550は、複数のアンテナ551aを備え一または複数の移動端末装置と無線によって情報の授受を行う無線通信部551、サービス要求受付け部552、および、サービス・ユーザ情報取得部553が設けられ、これらは、基地局550の動作を統括的に管理する制御部554によって管理されるように構成されている。
サービス・ユーザ情報取得部553は、この種の移動通信における通信用の伝送路確立の過程において一般的に行なわれる様に、図示されないHLR(Home Location Resister)などとの通信によって、ユーザ情報を取得する。
サービス・ユーザ情報取得部553は、また、サービス要求受付け部552で受付けたユーザからの操作に基づくサービスの要求内容、および、サービス・ユーザ情報取得部553が取得したユーザ情報等に基づいて、ユーザが意図している通信に係る利用サービスの種別に関連する情報を取得する。
移動端末装置510の利用サービス認識部517は、サービス・ユーザ情報取得部553が取得し無線通信部551を通して供給された情報に基づいてユーザが意図している通信に係る利用サービスの種別を割り出して認識する。
上述のように判定された通信方式がMIMO方式である場合には、この判定に基づいて、制御部515に設けられた通信方式設定部520が、アンテナ回路512におけるアンテナの適用のし方や演算の方式をMIMO方式の通信を行なうに適合した形態に設定する。
ここに、非MIMO方式としては、SISO方式、または、受信ダイバーシチ方式、もしくは、送信ダイバーシチ方式のうちの何れか一のものが選択され得る。
図1の通信方式判定システム10に対応する通信方式判定システム600は、移動端末装置610と基地局650とが無線による情報の伝搬路である無線空間WTで結ばれて構成される。
通信方式判定システム600における移動端末装置610の構成は、図5の第3の実施の形態におけるものと同様の部分を含み、更に、後述する無線リソース空き容量認識部621を含んでいる。
移動端末装置610には、更に、操作部616、利用サービス認識部617、および、受信品質認識部618、ならびに、無線リソース空き容量認識部621が設けられている。
また、利用サービス認識部617は、後述するように基地局650側との情報の授受によってユーザが意図している通信に係る利用サービスの種別を割り出して認識する。
受信品質認識部618は、受信レベル測定部614が検出した受信レベルの情報に基づいて移動端末装置610における受信品質を認識する。
上述の、アンテナ回路612、送受信部613、受信レベル測定部614、利用サービス認識部617、および、受信品質認識部618、ならびに、無線リソース空き容量認識部621は、この移動端末装置610の動作を統括的に管理する制御部615によって管理され、ユーザによる操作を受付ける操作部616からの操作に関する信号もこの制御部615に入力されるように構成されている。
特に、この図6の第4の実施の形態では、無線リソース空き容量認識部621が設けられ、この無線リソース空き容量認識部621によって、現在時点での通信における無線リソースの空き容量が認識される。
制御部615に設けられた通信方式判定部619は、この無線リソース空き容量認識部621による無線リソースの空き容量に係る認識を併せ勘案して通信方式を判定するように構成され、この点では図5の第3の実施の形態としての移動端末装置510とは構成を異にする。
即ち、複数のアンテナ651aを備え一または複数の移動端末装置と無線によって情報の授受を行う無線通信部651、サービス要求受付け部652、および、サービス・ユーザ情報取得部653が設けられ、これらは、基地局650の動作を統括的に管理する制御部654によって管理されるように構成されている。
サービス要求受付け部652は、移動端末装置610側からのサービス要求に関する受付け処理を実行する。
サービス・ユーザ情報取得部653は、この種の移動通信における通信用の伝送路確立の過程において一般的に行なわれる様に、図示されないHLR(Home Location Resister)などとの通信によって、ユーザ情報を取得する。
特に、この図6の第4の実施の形態では、無線リソース空き容量情報取得部655が設けられ、この無線リソース空き容量情報取得部655によって、現在時点での通信における無線リソースの空き容量の情報が取得される。
移動端末装置610の利用サービス認識部617は、サービス・ユーザ情報取得部653が取得し無線通信部651を通して供給された情報に基づいてユーザが意図している通信に係る利用サービスの種別を割り出して認識する。
上述のように判定された通信方式がMIMO方式である場合には、この判定に基づいて、制御部615に設けられた通信方式設定部620が、アンテナ回路612におけるアンテナの適用のし方や演算の方式をMIMO方式の通信を行なうに適合した形態に設定する。
ここに、非MIMO方式としては、SISO方式、または、受信ダイバーシチ方式、もしくは、送信ダイバーシチ方式のうちの何れか一のものが選択され得る。
尚、シーケンスチャートを参照しての説明では、移動端末装置および基地局の何れの機能部の作用によって、該当する各動作が行なわれるかについては、図3、図4、図5、および図6を参照して説明したところから自明であるため、各個の機能部の作用を再度に亘って説明することは省略する。
図7は、図3の通信方式判定システムの動作の一例を表すシーケンスチャートである。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS701)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS702)。
基地局は、ステップS703で返されてきた情報に基づいて、ステップS701におけるサービス要求に該当する利用サービスの種別を認識する(ステップS704)。
ステップS704において認識される利用サービスの種別は、例えば、MIMO方式を用いるに適合する種別であり得る。
ステップS705の要求に応じて、移動端末装置は、受信品質を表す情報を基地局に供給する(ステップS706)。
ステップS706で供給された情報に基づいて、基地局は、現在時点での受信品質を認識する(ステップS707)。
基地局は、ステップS704で認識した利用サービスの種別に関する情報、および、ステップS707で認識した現在時点での受信品質に関する情報に基づいて、現在時点の条件下で適用すべき通信方式を判定する(ステップS708)。
基地局は更に、ステップS708で判定した結果としての通信方式を表す情報を移動端末装置に通知する(ステップS709)。
ステップS709での通知を受けた移動端末装置では、アンテナの適用のし方や演算の態様を通知された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS710)。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS801)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS802)。
サービスゲートウェイは、ステップS802で送られてきた情報に応答して、その利用サービスの概要を表す情報を基地局に返す(ステップS803)。
ステップS804における判定結果としての通信方式は、例えば、MIMO方式であり得る。
基地局はステップS804における判定結果を移動端末装置に通知する(ステップS805)。
ステップS805での通知に応じて、移動端末装置は、アンテナの適用のし方や演算の態様を通知された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS806)。
ステップS807での通知を受信した基地局は、移動端末装置に対し、現在時点での受信品質を表す情報の送信を要求する(ステップS808)。
ステップS808の要求に応じて、移動端末装置は、受信品質を表す情報を基地局に供給する(ステップS809)。
ステップS809で供給された情報に基づいて、基地局は、現在時点での受信品質を認識する(ステップS810)。
ステップS811における判定では、例えば、先にステップS806で設定されたMIMO方式を維持するという結果を得ることになる。
基地局は更に、ステップS811で判定した結果としての通信方式を表す情報を移動端末装置に通知する(ステップS812)。
ステップS813での設定は、ステップS811での判定結果が、例えば、先にステップS806で設定されたMIMO方式を維持するという趣旨である場合には、この設定を変更する必要がないため、ステップS806での設定を維持することになる。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS901)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS902)。
基地局は、ステップS903で返されてきた情報に基づいて、ステップS901におけるサービス要求に該当する利用サービスの種別を認識する(ステップS904)。
ステップS904において認識される利用サービスの種別は、例えば、MIMO方式を用いるに適合する種別であり得る。
ステップS905の要求に応じて、移動端末装置は、受信品質を表す情報を基地局に供給する(ステップS906)。
ステップS906で供給された情報に基づいて、基地局は、現在時点での受信品質を認識する(ステップS907)。
基地局は、ステップS904で認識した利用サービスの種別に関する情報、および、ステップS907で認識した現在時点での受信品質に関する情報、ならびに、ステップS908で認識した無線リソースの空き容量の情報に基づいて、現在時点の条件下で適用すべき通信方式を判定する(ステップS909)。
基地局は更に、ステップS909で判定した結果としての通信方式を表す情報を移動端末装置に通知する(ステップS910)。
ステップS910での通知を受けた移動端末装置では、アンテナの適用のし方や演算の態様を通知された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS911)。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS1001)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS1002)。
サービスゲートウェイは、ステップS1002で送られてきた情報に応答して、その利用サービスの概要を表す情報を基地局に返す(ステップS1003)。
ステップS1004における判定結果としての通信方式は、例えば、MIMO方式であり得る。
基地局はステップS1004における判定結果を移動端末装置に通知する(ステップS1005)。
ステップS1005での通知に応じて、移動端末装置は、アンテナの適用のし方や演算の態様を通知された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1006)。
ステップS1007での通知を受信した基地局は、移動端末装置に対し、現在時点での受信品質を表す情報の送信を要求する(ステップS1008)。
ステップS1008の要求に応じて、移動端末装置は、受信品質を表す情報を基地局に供給する(ステップS1009)。
ステップS1009で供給された情報に基づいて、基地局は、現在時点での受信品質を認識する(ステップS1010)。
基地局は、ステップS1004で認識した利用サービスの種別に関する情報、および、ステップS1010で認識した現在時点での受信品質に関する情報、ならびに、ステップS1011で認識した無線リソースの空き容量の情報に基づいて、現在時点の条件下で適用すべき通信方式を判定する(ステップS1012)。
ステップS1012における判定では、例えば、先にステップS1006で設定されたMIMO方式を維持するという結果を得ることになる。
ステップS1013での通知を受けた移動端末装置では、アンテナの適用のし方や演算の態様を通知された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1014)。
ステップS1014での設定は、ステップS1012での判定した結果が、例えば、先にステップS1006で設定されたMIMO方式を維持するという趣旨である場合には、この設定を変更する必要がないため、ステップS1006での設定を維持することになる。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS1101)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS1102)。
基地局は、ステップS1103で返された利用サービスの概要を表す情報を移動端末装置に送信する(ステップS1104)。
移動端末装置では、ステップS1104で得た利用サービスの概要を表す情報に基づいて、利用サービスの種別を認識する(ステップS1105)。
移動端末装置は、更に、現在時点での受信レベルを計測し、この計測結果から受信品質を認識する(ステップS1106)。
次いで、移動端末装置は、ステップS1105で認識された利用サービスの情報、および、ステップS1106で認識された受信品質の情報に基づいて、適用すべき通信方式を判定する(ステップS1107)。
移動端末装置は、ステップS1107での判定結果を基地局に通知する(ステップS1108)。
更に、移動端末装置は、アンテナの適用のし方や演算の態様をステップS1107判定された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1109)。
尚、ステップS1107の判定で、非MIMO方式を適用するという結果を得た場合には、ステップS1108における通知、および、ステップS1109での設定も、非MIMO方式を適用する趣旨で実行されることは勿論である。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS1201)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS1202)。
サービスゲートウェイは、ステップS1202で送られてきた情報に応答して、その利用サービスの概要を表す情報を基地局に返す(ステップS1203)。
この、図12の場合は、図11の場合と異なり、移動端末装置は、ステップS1204で受けた利用サービスの概要を表す情報に基づいて、利用サービスの種別を認識する(ステップS1205)。
次いで、移動端末装置は、ステップS1205での認識に基づいて、その認識下で適用すべき通信方式を判定する(ステップS1206)。
ステップS1206の判定では、例えば、MIMO方式を適用するという結果を得ることになる。
基地局はステップS1206における判定結果を移動端末装置に通知する(ステップS1207)。
ステップS1208での設定が完了すると、移動端末装置は、更に、現在時点での受信レベルを計測し、この計測結果から受信品質を認識する(ステップS1209)。
次いで、移動端末装置は、ステップS1209で認識された受信品質の情報に基づいて、現在時点で適用すべき通信方式を判定する(ステップS1210)。
移動端末装置は、ステップS1210での判定結果を基地局に通知する(ステップS1211)。
更に、移動端末装置は、アンテナの適用のし方や演算の態様をステップS1211判定された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1212)。
尚、ステップS1206、および、ステップS1210の判定で、非MIMO方式を適用するという結果を得た場合には、ステップS1207における通知、および、ステップS1208における設定も、非MIMO方式を適用する趣旨で実行されることは勿論である。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS1301)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS1302)。
基地局は、ステップS1303で返された利用サービスの概要を表す情報を移動端末装置に送信する(ステップS1304)。
移動端末装置では、ステップS1304で得た利用サービスの概要を表す情報に基づいて、利用サービスの種別を認識する(ステップS1305)。
移動端末装置は、更に、現在時点での受信レベルを計測し、この計測結果から受信品質を認識する(ステップS1306)。
次いで、移動端末装置は、基地局に無線リソースの空き容量の情報を要求する(ステップS1307)。
ステップS1307の要求に応じて、基地局は、現在時点での無線リソースの空き容量の情報を検出して取得する(ステップS1308)。
基地局は、ステップS1308で取得した無線リソースの空き容量を表す情報を移動端末装置に送信する(ステップS1309)
移動端末装置では、ステップS1309で受けた情報に基づいて、現在時点での無線リソースの空き容量を認識する(ステップS1310)。
ステップS1311の判定では、例えば、MIMO方式を適用するという結果を得ることになる。
更に、移動端末装置は、アンテナの適用のし方や演算の態様をステップS1310で判定された通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1313)。
尚、ステップS1311の判定で、例えば、非MIMO方式を適用するという結果を得た場合には、ステップS1312における通知、ならびに、ステップS1313での設定も、非MIMO方式を適用する趣旨で実行されることは勿論である。
ユーザの操作に応じて移動端末装置から基地局にサービス要求が発せられると(ステップS1401)、基地局では、このサービス要求に対応するサービスの内容を表す情報(「要求サービス」と表記)およびユーザ情報(その移動端末装置に関する加入者情報等)をサービスゲートウェイに送る(ステップS1402)。
基地局は、ステップS1404で返された利用サービスの概要を表す情報に基づいて利用サービスの種別を認識する(ステップS1405)。
移動端末装置では、ステップS1405で認識した利用サービス種別に関する認識に基づいて、適用すべき通信方式を判定する(ステップS1406)。
移動端末装置は、ステップS1406での判定結果を基地局に通知し(ステップS1407)、アンテナの適用のし方や演算の態様をステップS1406での判定結果に応じた通信方式に適合する態様に設定する(ステップS1408)。
移動端末装置は、更に、現在時点での受信レベルを計測し、この計測結果から受信品質を認識する(ステップS1409)。
次いで、移動端末装置は、基地局に無線リソースの空き容量の情報を要求する(ステップS1410)。
ステップS1411における無線リソースの空き容量は、例えば、MIMO方式を適用することが可能な状態か否かという判定を可能にする尺度で表される。
基地局は、ステップS1411で取得した無線リソースの空き容量を表す情報を移動端末装置に送信する(ステップS1412)
移動端末装置では、ステップS1412で受けた情報に基づいて、現在時点での無線リソースの空き容量を認識する(ステップS1413)。
ステップS1414の判定では、例えば、MIMO方式を適用するという結果を得ることになる。
移動端末装置は、ステップS1414での判定結果を基地局に通知する(ステップS1415)。
尚、ステップS1406、および、ステップS1414の判定で、例えば、非MIMO方式を適用するという結果を得た場合には、ステップS1407、および、ステップS1415における通知、ならびに、ステップS1416での設定も、非MIMO方式を適用する趣旨で実行されることは勿論である。
図15において「受信品質」は移動端末装置における既述のような受信レベルの測定値に基づいて認識される受信品質である。
また、「利用サービス」は、伝送するデータ量と求められるサービス品質(QoS)の程度によって、本例では、MIMO方式の適用の可否が4種類の階層に分類されている。
ここに、データ量が「データ大」か「データ小」かについては、例えば、次のように区分される。
即ち、伝送可能なデータ量に注目して、その大小を一定の閾値を超えた値であるか否かによって区分する。この閾値は通信システムと通信事業者によって定義されるものである。
全体の無線リソースを勘案して、5秒間でダウンロード可能な2.1Mbのデータ量がシステムの一つの限界と考えられ、この場合は、2.1Mbが上述のデータ量の大小の区分に係る閾値である。
図16は、図15に表記されたサービス品質に関する条件をより具体的に説明するための図である。
QoSはサービス品質に関して複数のクラスに区分されており、QoSに関する高低の閾値は、これらのQoSクラス指標(QoS Class Identifier:QCI)によって設定することができる。
このQoSクラス指標のうち、例えばQoSクラス5(IMS Signaling)を上述の高低の区分に係る閾値として、QCIが1〜4の範囲をQoS高、5〜8の範囲をQoS低として区分することができる。
図15から判読されるように、極めて概括的には、受信品質が良好で、且つ、伝送するデータ量が大きい場合にMIMO方式が適用され、これとは反対に、受信品質が悪く、且つ、伝送するデータ量が少ない場合に非MIMO方式が適用されるといった傾向を呈している。
尚、以下の説明における受信品質の指標たる「指数」としては、例えば:
SNR(Signal-to-Noise Ratio:信号対雑音電力比);
SINR(Signal-to-Interference. and Noise Power Ratio:信号対雑音.干渉電力比);
CQI(Channel Quality Indicator:チャンネル品質指数)
等が適用可能である。
通信が開始されると、先ず、指数の算定処理を実行する(ステップS1701)。
次いで、ステップS1701で算定した値を保存する(ステップS1702)。
更に、S1702で保存された指数について、所定区間(期間)毎の移動平均を算出する(ステップS1703)。
ステップS1703で算出された移動平均の値を所定の閾値と比較する(ステップS1704)。
一方、ステップS1704で、移動平均の値が所定の閾値以下であると判断された場合は(ステップS1704:No)、基地局に受信品質は悪い趣旨の通知を行なう(ステップS1706)。
図18において、縦軸は図17における「指数」としての受信SNR値であり、横軸は時間である。
移動平均期間△t1の平均SNRが所定の閾値SNRthより大きい期間においてはMIMO方式が適合するものと判定される。
一方、伝搬環境が悪化して移動平均期間△t2の平均SNRが所定の閾値SNRthより小さい期間においてはMIMO方式は不適合と判定されSISO方式等の非MIMO方式が適用される。
以上の通り、本発明においては、利用サービスや受信品質(伝搬環境)等の条件に応じて、MIMO方式による通信が他方式より優位である場合に、MIMO方式を的確に適用することができるため、常時MIMO方式を適用するような従来の通信システムに比して、スループットの高い特性を得ることができる。
11…利用サービス認識部
12…受信品質認識部
13…通信方式判定部
14…無線リソース空き容量認識部
20…通信方式判定システム
21…移動端末装置
22…基地局
23…サービスゲートウェイ
24…インターネット
25…接続先サイト/サーバ
300,400,500,600…通信方式判定システム
310,410,510,610…移動端末装置
311,411,511,611…アンテナ
312,412,512,612…アンテナ回路
313,413,513,613…送受信部
314,414,514,614…受信レベル測定部
315,415,515,615…制御部
316,416,516,616…操作部
317,417,520,620…通信方式設定部
350,450,550,650…基地局
351,451,551,651…無線通信部
351a,451a,551a,651a…アンテナ
352,452,552,652…サービス要求受付け部
353,453,553,653…サービス・ユーザ情報取得部
354,454…利用サービス認識部
355,455…受信品質情報取得部
356,456…受信品質認識部
357,457,557,657…制御部
358,458,519,619…通信方式判定部
459,621…無線リソース空き容量認識部
655…無線リソース空き容量情報取得部
Claims (5)
- 所定のノード間における通信にMIMO(Multi-Input Multi-Output)方式とMIMO方式に依らない非MIMO方式とを含む複数の通信方式のうちの一の通信方式を選択的に適用するための判定を行う通信方式判定方法であって、
当該ノード間で発せられたサービス要求に応答して、サービスの内容を表す情報および移動端末装置に関する加入者情報をサービスゲートウェイに送り、サービスゲートウェイから返されてきた利用サービスの概要を表す情報に基づき、当該ノード間での通信における前記サービス要求に該当する利用サービスの種別を認識する利用サービス認識ステップと、
当該ノード間での通信における受信品質を認識する受信品質認識ステップと、
前記利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別と前記受信品質認識ステップで認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定する通信方式判定ステップと、
を含み、前記利用サービスの種別は、伝送するデータ量と求められるサービス品質(QoS)とによってMIMO方式の適用の可否が複数種類の階層に分類されており、前記通信方式判定ステップにおいては、求められるサービス品質(QoS)がサービス品質のクラス指標であるQCIに基づく閾値より高いか低いかによって当該ノード間における通信にMIMO方式を適用するか否かを判定することを特徴とする通信方式判定方法。 - 当該ノード間での通信における現在時点での無線リソースの空き容量を認識する無線リソース空き容量認識ステップを更に含み、
前記通信方式判定ステップは、前記利用サービス認識ステップで認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識ステップで認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識ステップで認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定することを特徴とする請求項1に記載の通信方式判定方法。 - 前記非MIMO方式はSISO(Single-Input Single-Output)方式、受信ダイバーシチ方式、送信ダイバーシチ方式、および、アダプティブアレーアンテナ方式の何れかであることを特徴とする請求項1に記載の通信方式判定方法。
- 所定のノード間における通信にMIMO(Multi-Input Multi-Output)方式とMIMO方式に依らない非MIMO方式とを含む複数の通信方式のうちの一の通信方式を選択的に適用するための通信方式判定システムであって、
当該ノード間で発せられたサービス要求に応答して、サービスの内容を表す情報および移動端末装置に関する加入者情報をサービスゲートウェイに送り、サービスゲートウェイから返されてきた利用サービスの概要を表す情報に基づき、当該ノード間での通信における前記サービス要求に該当する利用サービスの種別を認識するように当該ノードの何れかに設けられた利用サービス認識部と、
当該ノード間での通信における受信品質を認識するように当該ノードの何れかに設けられた受信品質認識部と、
前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別と前記受信品質認識部で認識された受信品質とに応じて当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定するように当該ノードの何れかに設けられた通信方式判定部と、
を含み、前記利用サービスの種別は、伝送するデータ量と求められるサービス品質(QoS)とによってMIMO方式の適用の可否が複数種類の階層に分類されており、前記通信方式判定部は、求められるサービス品質(QoS)がサービス品質のクラス指標であるQCIに基づく閾値より高いか低いかによって当該ノード間における通信にMIMO方式を適用するか否かを判定することを特徴とする通信方式判定システム。 - 当該ノード間での通信における現在時点での無線リソースの空き容量を認識する認識するように当該ノードの何れかに設けられた無線リソース空き容量認識部を更に含み、
前記通信方式判定部は、前記利用サービス認識部で認識された利用サービスの種別、前記受信品質認識部で認識された受信品質、および、前記無線リソース空き容量認識部で認識された無線リソースの空き容量に応じて、当該ノード間における通信にMIMO方式または非MIMO方式の何れの通信方式を適用するかを判定することを特徴とする請求項4に記載の通信方式判定システム。
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