JP5205294B2 - 無線通信制御システム及び無線通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御システム及び無線通信制御方法に関する。

近年、上述の無線通信制御システムとして、ＩＭＴ-２０００（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ-２０００）において、より高速な下りリンクのパケット伝送方式であり、ピーク伝送速度の高速化や低伝送遅延や高スループット化等を目的とした「ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式」が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＨＳＤＰＡ方式は、１つの物理チャネルを複数の移動局で時間分割して共有して通信を行う伝送方式であり、瞬時瞬時において、より無線品質の良い移動局にチャネルを割り当てるため、システム全体のスループットを向上させることが可能となる。

上述のように、１つの物理チャネルを複数の移動局で時間分割して共有して通信を行うためには、各ＴＴＩ（Ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）において、どの移動局が当該物理チャネルを用いて通信するかを通知する必要があるが、ＨＳＤＰＡ方式では、ＨＳ-ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）という共有制御チャネルを用いて複数の移動局に対して上述の通知を行っている。

従来のＨＳＤＰＡ方式では、無線基地局装置が、ＨＳ-ＳＣＣＨに割り当てる送信電力として、当該ＨＳ-ＳＣＣＨに付随する個別チャネル（Ａ-ＤＰＣＨ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）の送信電力にオフセットをかけた値を設定することにより送信電力制御を行っていた。

また、従来のＨＳＤＰＡ方式では、無線基地局装置が、ＨＳ-ＳＣＣＨに送信電力を過度に割り当てないように、当該ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の上限値（最大送信電力）を設定することもあった。

「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ」、〔ｏｎｌｉｎｅ〕、インターネット＜ＵＲＬ：ｗｗｗ.３ｇｐｐ.ｏｒｇ＞

しかしながら、従来のＨＳＤＰＡ方式では、ＨＳ-ＳＣＣＨ及び当該ＨＳ-ＳＣＣＨに付随する個別チャネルＡ-ＤＰＣＨのＴＴＩ長が大きく異なることによるインターリーブ効果の違いのため、移動局の移動速度が小さい場合と大きい場合とで、同一のオフセットの値で適切な送信電力制御を行うことが困難であるという問題点があった。

また、従来のＨＳＤＰＡ方式において、ＨＳ-ＳＣＣＨに送信電力を過度に割り当てないように、当該ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の上限値を設定する場合、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）の送信タイミングとがずれているために、ＴＴＩ毎に効率良くＨＳ-ＳＣＣＨ及びＨＳ−ＰＤＳＣＨに対して送信電力を割り当てることが困難であるという問題点があった。ここで、ＨＳ-ＰＤＳＣＨは、ＨＳ-ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）の伝送に使用される物理チャネルである。

図５及び図６を参照して、かかる問題点について詳しく説明する。図５に、従来のＨＳＤＰＡ方式において、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信タイミングとが同じ場合における送信電力の割り当て方法の一例を示し、図６に、従来のＨＳＤＰＡ方式において、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信タイミングとがずれている場合における送信電力の割り当て方法の一例を示す。

ここで、無線基地局装置の最大総送信電力から非ＨＳ-Ｃｈａｎｎｅｌに割り当てる送信電力を引いた残りの送信電力を、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力及びＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力として割り当てることができる。

また、従来のＨＳＤＰＡ方式では、上述の残りの送信電力を超えない範囲でＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力を決定し、当該残りの送信電力からＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力を引いた電力を、ＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力として割り当てる。

また、従来のＨＳＤＰＡ方式では、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が、所定のアルゴリズムで制御されており、過度にＨＳ-ＳＣＣＨに送信電力を割り当てないように、当該ＨＳ-ＳＣＣＨ送信電力の上限値（最大送信電力）を設定することもある。

図５の例では、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信タイミングとが一致しているため、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が小さい場合には、ＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力を大きい値に設定し、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が大きい場合には、ＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力を小さい値に設定することによって、無線基地局装置は、効率の良い送信電力の割り当てを行うことができる。

しかしながら、３ＧＰＰにて規定されているＨＳＤＰＡ方式の仕様では、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信タイミングが、図６の例のように、２スロット分ずれているため、従来のＨＳＤＰＡ方式によって、上述のような効率の良い送信電力の割り当てを行うことは困難となる。

すなわち、図６の例では、所定のＴＴＩにおけるＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力及びＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力は、それぞれ、次のＴＴＩにおけるＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信電力及びＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の影響を受けるため、結果として、効率の良い送信電力の割り当てが困難となる。

具体的には、図６に示すように、ＨＳ-ＳＣＣＨ＃１の送信電力は、ＨＳ-ＰＤＳＣＨ＃１の送信電力の影響を受け、ＨＳ-ＰＤＳＣＨ＃１の送信電力は、ＨＳ-ＳＣＣＨ＃２の送信電力の影響を受け、ＨＳ-ＳＣＣＨ＃２の送信電力は、ＨＳ-ＰＤＳＣＨ＃２の送信電力の影響を受ける。したがって、かかる場合、図５に示すような送信電力の割り当てを行うためには、未来の送信電力を全て考慮して送信電力を決定する必要があり、その実現が困難となる。

この問題点を解決するために、図７に示すように、従来のＨＳＤＰＡ方式において、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信タイミングとＨＳ-ＰＤＳＣＨの送信タイミングがずれている場合に、ＨＳ-ＳＣＣＨの上限値（最大送信電力）を規定することにより、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力を固定的に確保する方法が考えられている。

しかしながら、この場合、図５における送信電力の割り当て方法に比べて、送信電力の使用の効率性は劣化するという問題点がある。すなわち、かかる場合、ＨＳ-ＳＣＣＨのためにある程度の送信電力を確保する必要があり、結果としてＨＳ-ＰＤＳＣＨに割り当てる送信電力が減るため、システム及びユーザのスループットは低下する。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信タイミングと複数の移動局に対してパケットデータを送信する共有パケットチャネル（ＨＳ-ＰＤＳＣＨ）の送信タイミングとがずれている場合であっても、当該共有制御チャネルの送信電力を効率的に制御する無線通信制御システム及び無線通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御する無線通信制御システムであって、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）に付随する個別チャネル（Ａ-ＤＰＣＨ）の送信電力と、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質とに基づいて、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御する送信電力制御部を具備することを要旨とする。

かかる発明によれば、共有制御チャネルの通信品質、すなわち、伝搬環境に基づいて、適切な共有制御チャネルの送信電力を設定することが可能となり、余分な送信電力を共有制御チャネルに確保する必要がなくなるため、その分だけ共有パケットチャネルの送信電力を多めに確保することができ、システム及びユーザのスループットの向上を図ることができる。

また、かかる発明によれば、適切な共有制御チャネルの送信電力を設定しつつ、共有パケットチャネルの送信電力をそのままにした場合、当該無線通信制御システムによって管理されているセル内の総送信電力を低減することが可能となるため、他セルへの干渉電力を低減することができる。

本発明の第１の特徴において、送信電力制御部が、個別チャネル（Ａ-ＤＰＣＨ）の送信電力にオフセットをかけることによって共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を設定し、かつ、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質に応じて前記オフセットの値を制御することが好ましい。

また、本発明の第１の特徴において、送信電力制御部が、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質として、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のブロック誤り率を使用し、かつ、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のブロック誤り率が目標値ＢＬＥＲ_targetになるように前記オフセットの値を制御することが好ましい。

かかる発明によれば、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のブロック誤り率に基づいてアウターループ的にオフセット値を制御することによって、より適切で効率の良い共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

また、本発明の第１の特徴において、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）に
続いて、複数の移動局に対してパケットデータを送信する共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）が送信されており、送信電力制御部が、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質として、共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）の再送制御（ＡＲＱ）におけるフィードバック情報を使用し、かつ、フィードバック情報を受信した場合に前記オフセットの値を下げるように制御し、フィードバック情報を受信しなかった場合に前記オフセットの値を上げるように制御することが好ましい。

かかる発明によれば、再送制御のフィードバック情報に基づいてアウターループ的にオフセット値を制御することによって、より適切で効率の良い共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

また、本発明の第１の特徴において、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）に続いて、前記複数の移動局に対してパケットデータを送信する共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）が送信されており、送信電力制御部が、さらに、共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）のサービス種別に基づいて、前記オフセットの値を制御することが好ましい。

かかる発明によれば、ＩＰ電話サービスやストリーミングサービス等のように伝送遅延に対する耐久性が弱いサービスを提供する場合に前記オフセット値を大きめに設定し、ＦＴＰサービスや電子メールサービス等のように伝送遅延に対する耐久性が強いサービスを提供する場合に前記オフセット値を小さめに設定することによって、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に応じた通信サービスを提供することができる。

また、本発明の第１の特徴において、所定期間における共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の最大送信電力を制御する最大送信電力制御部を具備し、送信電力制御部が、前記最大送信電力を超えないように共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することが好ましい。

かかる発明によれば、その時々の状況に応じた最適な共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の最大送信電力を設定することが可能となるため、余分な送信電力を共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のために確保する必要がなくなり、その分だけ共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）の送信電力を多めに確保することが可能となり、システム及びユーザのスループットの向上を図ることが可能となる。

また、本発明の第１の特徴において、最大送信電力制御部が、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力の統計値に基づいて前記最大送信電力を制御することが好ましい。

かかる発明によれば、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力の統計値に基づいて、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の最大送信電力を制御することによって、より適切で効率良く共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

また、本発明の第１の特徴において、最大送信電力制御部が、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）毎に設けられた上限値を超えないように前記最大送信電力を制御することが好ましい。

本発明の第２の特徴は、複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御する無線通信制御方法であって、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）に付随する個別チャネル（Ａ-ＤＰＣＨ）の送信電力と共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質とに基づいて、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御する工程Ａを有することを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、所定期間における前記共有制御チャネルの最大送信電力を制御する工程Ｂを更に有し、前記工程Ａで、前記最大送信電力を超えないように前記共有制御チャネルの送信電力を制御することが好ましい。

以上説明したように本発明によれば、複数の移動局ＵＥに対して制御信号を送信する共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信タイミングと複数の移動局ＵＥに対してパケットデータを送信する共有パケットチャネル（ＨＳ-ＰＤＳＣＨ）の送信タイミングとがずれている場合であっても、当該共有制御チャネルの送信電力を効率的に制御する無線通信制御システム及び無線通信制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信制御システムの全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信制御システムの機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信制御システムにおける共有制御チャネルの送信電力の制御方法の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信制御方法を示すフローチャートである。 従来技術に係る無線通信制御システムにおける共有制御チャネルの送信電力の制御方法の一例を示す図である。 従来技術に係る無線通信制御システムにおける共有制御チャネルの送信電力の制御方法の一例を示す図である。 従来技術に係る無線通信制御システムにおける共有制御チャネルの送信電力の制御方法の一例を示す図である。

（本発明の第１の実施形態に係る無線通信制御システムの構成）
本発明の第１の実施形態に係る無線通信制御システムの構成について、図１乃至図３を参照して説明する。

本実施形態に係る無線通信制御システムの全体構成図を、図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信制御システムは、複数の移動局ＵＥ＃１乃至＃４と無線接続されている無線基地局装置ＢＳと、当該無線基地局装置ＢＳを管理する無線制御装置ＲＮＣとによって構成されている。

なお、本実施形態では、無線基地局装置ＢＳ及び無線制御装置ＲＮＣによって無線通信制御システムが構成されている場合について説明するが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、無線基地局装置ＢＳのみによって無線通信制御システムが構成される場合や、無線制御装置ＲＮＣのみによって無線通信制御システムが構成される場合にも適用可能である。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムは、Ｗ-ＣＤＭＡ方式を用いたＩＭＴ-２０００システムにおいて、ＨＳＤＰＡ方式を適用した場合に、複数の移動局ＵＥ＃１乃至＃４に対して制御信号を送信する共有制御チャネル（以下、ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御するものである。

ここで、移動局ＵＥ＃１乃至＃４は、ＨＳＤＰＡ方式を用いて無線基地局装置ＢＳと無線通信を行う移動局であり、それぞれ、上りリンクを用いて、ＨＳ-ＳＣＣＨに付随する個別チャネル（以下、Ａ-ＤＰＣＨ）の送信電力制御のための送信電力制御コマンド（ＴＰＣコマンド）を無線基地局装置ＢＳに報告する。

本実施形態に係る無線通信制御システムは、図２に示すように、複数のＡ-ＤＰＣＨ送信電力制御部（Ａ-ＤＰＣＨ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１＃１乃至１１＃４と、スイッチ１２と、判定部１３と、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部（ＨＳ-ＳＣＣＨ Ｉｎｓｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１４と、統計計算部（Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）１５と、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部（ＨＳ-ＳＣＣＨ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍａｘ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６と、制限部（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｒ）１７とを具備している。

Ａ-ＤＰＣＨ送信電力制御部１１＃１乃至１１＃４は、移動局ＵＥ＃１乃至＃４のそれぞれに対して設けられているものであって、各移動局ＵＥ＃１乃至＃４から送信された送信電力制御コマンドを用いて、各移動局ＵＥ＃１乃至＃４のＡ-ＤＰＣＨの送信電力制御を行う。

スイッチ１２は、ＴＴＩ毎に、ＨＳ-ＳＣＣＨを割り当てるようにスケジューリングされた移動局ＵＥのＡ-ＤＰＣＨの送信電力を、当該移動局ＵＥの識別情報とともに、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４に送信する。

判定部１３は、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質（通信状況）を判定し、その判定結果をＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４に送信する。

例えば、判定部１３は、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質（通信状況）として、ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率が所定値を超えているか否かについて判定する。また、判定部１３は、ＨＳ-ＤＰＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）から、共有パケットチャネル（以下、ＨＳ-ＤＳＣＨ）の再送制御（ＨＡＲＱ）におけるフィードバック情報が「Ａｃｋ」であるか「Ｎａｃｋ」であるか「ＤＴＸ」であるかについて、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質（通信状況）として判定するように構成されていてもよい。

ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳ-ＳＣＣＨに付随するＡ-ＤＰＣＨの送信電力と、当該ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質とに基づいて、所定のＴＴＩにおける当該ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を制御する。

具体的には、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、スイッチ１２から送信される当該ＴＴＩにおいてＨＳ-ＳＣＣＨを割り当てる移動局ＵＥの識別情報及びＡ-ＤＰＣＨの送信電力と、判定部１３から送信される前記判定結果とを用いて、所定の瞬時送信電力制御用アルゴリズムにより、所望のＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率を満たすＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を決定する。ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、決定したＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を制限部１７に送信する。

ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４が、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質として、移動局ＵＥ＃ｉに送信したＨＳ-ＤＳＣＨに対応するＨＡＲＱにおけるフィードバック情報の判定結果を用いて、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を制御する第１の瞬時送信電力制御用アルゴリズムの例を示す。

なお、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、Ａ-ＤＰＣＨの送信電力にオフセットをかけることによって、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を設定し、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質に応じて、当該オフセットの値を制御するものとする。

具体的には、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、あるＴＴＩにおいて、ＨＳ-ＳＣＣＨが移動局ＵＥ＃ｉに割り当てられる場合、当該移動局ＵＥ＃ｉのオフセット値Δ_iと当該移動局ＵＥ＃ｉのＡ-ＤＰＣＨの送信電力Ｐ_A-DPCHiを用いて、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）Ｐ_HS-SCCHを、下式によって算出する。

Ｐ_HS-SCCH＝Ｐ_A-DPCHj＋Δ_i
また、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、移動局ＵＥ＃ｉに送信したＨＳ-ＤＳＣＨに対応するＨＡＲＱにおけるフィードバック情報の判定結果を用いて、移動局ＵＥ＃ｉのオフセット値Δ_iを、下式によって調整する。かかる判定結果は、判定部１３から送信される。

判定結果が「Ａｃｋ」である場合、Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target
判定結果が「Ｎａｃｋ」である場合、Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target
判定結果が「ＤＴＸ」である場合、Δ_i＝Δ_i＋Δ_adj×（１−ＢＬＥＲ_target）
ただし、ＢＬＥＲ_targetは、ＨＳ-ＳＣＣＨの目標誤り率であり、Δ_adj は、調整されるオフセットのステップ幅である。

また、「Ａｃｋ」は、「ＨＳ-ＤＳＣＨの通信ＯＫ」を示し、「Ｎａｃｋ」は、「ＨＳ-ＤＳＣＨの通信ＮＧ」を示し、「ＤＴＸ」は、「フィードバック情報なし」を示す。

上式に示すように、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、判定結果が「Ａｃｋ」及び「Ｎａｃｋ」である揚合、すなわち、ＨＳ-ＳＣＣＨの再送制御（ＨＡＲＱ）におけるフィードバック情報を受信した場合、当該ＨＳ-ＤＳＣＨのシグナリングを行うＨＳ-ＳＣＣＨの通信が「ＯＫ」であるため、オフセットの値を下げるように制御する。

一方、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、判定結果が「ＤＴＸ」である揚合、すなわち、ＨＳ-ＤＳＣＨの再送制御（ＨＡＲＱ）におけるフィードバック情報を受信しなかった場合、当該ＨＳ-ＤＳＣＨのシグナリングを行うＨＳ-ＳＣＣＨの通信が「ＮＧ」であるため、オフセットの値を上げるように制御する。

また、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４が、ＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質として、ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率を用いて、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を制御する第２の瞬時送信電力制御用アルゴリズムの例を示す。

第２の瞬時送信電力制御用アルゴリズムは、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４によるオフセット値Δ_iの調整方法の点で、第１の瞬時送信電力制御用アルゴリズムと相違する。ここで、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、下式によって、ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率が目標値ＢＬＥＲ_targetになるように、オフセット値Δ_iを調整する。

判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り率が所定値を下回る」場合、
Δ_i＝Δ_i−Δ_adj
判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り率が所定値より上回る」場合、
Δ_i＝Δ_i＋Δ_adj
上式に示すように、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率が所定値を下回る」場合に、オフセットの値を下げるように制御する。

一方、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率が所定値を上回る」場合に、オフセットの値を上げるように制御する。

また、第２の瞬時送信電力制御用アルゴリズムは、上式によってオフセット値Δ_iを調整する代わりに、下式によってオフセット値Δ_iを調整してもよい。

判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り無し」の場合、
Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target
判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り有り」の場合、
Δ_i＝Δ_i＋Δ_adj×（１−ＢＬＥＲ_target）
また、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳ-ＳＣＣＨにおいてシグナリングするＨＳ-ＤＳＣＨのサービス種別に応じて、オフセット値を制御してもよい。

ここで、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳ-ＤＳＣＨのサービス種別に依存するオフセット値Δ_serviceを用いて、下式によってオフセット値Δ_iを制御する。

判定結果が「Ａｃｋ」である場合、Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target＋Δ_service
判定結果が「Ｎａｃｋ」である場合、Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target＋Δ_service
判定結果が「ＤＴＸ」である場合、Δ_i＝Δ_i＋Δ_adj×（１−ＢＬＥＲ_target）＋Δ_service
または、
判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り無し」の場合、
Δ_i＝Δ_i−Δ_adj×ＢＬＥＲ_target＋Δ_service
判定結果が「ＨＳ-ＳＣＣＨにおけるブロック誤り有り」の場合、
Δ_i＝Δ_i＋Δ_adj×（１−ＢＬＥＲ_target）＋Δ_service
また、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、サービス種別に応じて、サービス種別に依存するオフセット値Δ_serviceを制御してもよい。

例えば、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳＤＰＡ方式によって、ＩＰ電話やストリーミングのように、誤りによる遅延が生じることが望ましくないサービスを行う場合には、ＨＳ-ＳＣＣＨの誤りによる遅延を低減するため
に、オフセット値Δ_serviceを大きめに設定することができる。一方、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳＤＰＡによって、ＦＴＰや電子メールの送受信のように、誤りによる遅延がサービスの質にあまり大きく影響しないサービスを行う場合には、オフセット値Δ_serviceを小さめに設定してもよい。この結果、ＱｏＳに応じた通信システムを提供することが可能となる。

なお、ＨＳ-ＳＣＣＨの本数が複数の場合、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、ＨＳ-ＳＣＣＨ毎に、上述の処理を行う。

また、オフセット値の制御方式は、上述のアルゴリズムに限定されるものではなく、所望のＨＳ-ＳＣＣＨの通信品質を満たすものであれば、他のＯｕｔｅｒ Ｌｏｏｐのアルゴリズムであってもよい。

統計計算部１５は、所定のアルゴリズムを用いて、所定期間において送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりの送信電力の統計値、例えば、平均値や分散値を計算し、当該計算結果を、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６に送信する。

ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６は、統計計算部１５から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の統計値に基づいて、所定の短区間最大送信電力制御用アルゴリズムを用いて、所定期間におけるＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりの最大送信電力（以下、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力）を設定し、設定したＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を制限部１７に送信する。

ここで、上述の短区間最大送信電力制御用アルゴリズムの一例を示す。ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６は、下式によってＨＳ-ＳＣＣＨの１本あたりの短区間最大送信電力Ｐ_{HS-SCCH,temporary max}を算出したり更新したりする。

Ｐ_{HS-SCCH,temporary max}＝α×ＭＥＡＮ_HS-SCCH＋β×√Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCH
ただし、α、βは、パラメータ係数である。また、ＭＥＡＮ_HS-SCCHは、統計計算部１５から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりの送信電力の平均値であり、Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCHは、統計計算部１５から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりの送信電力の送信電力の分散値であり、以下のように算出される。

ＭＥＡＮ_HS-SCCH＝（１−τ）×Ｐ_HS-SCCH＋τ×ＭＥＡＮ_HS-SCCH
Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCH＝（１−τ）×（Ｐ_HS-SCCH−ＭＥＡＮ_HS-SCCH）²＋τ×Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCH
ただし、τは、平均値を求める所定区間を決定するパラメータである。

移動局ＵＥに対して送信された全てのＨＳ-ＳＣＣＨを対象として、上述の平均値ＭＥＡＮ_HS-SCCH及び分散値Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCHの統計処理を行うこととし、割り当てる移動局ＵＥが存在せず送信されなかったＨＳ-ＳＣＣＨに関しては、上述の平均値ＭＥＡＮ_HS-SCCH及び分散値Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCHの統計処理を行わないこととする。

また、上述の平均値ＭＥＡＮ_HS-SCCH及び分散値Ｖａｒｉａｎｃｅ_HS-SCCHの求め方は、上記の方法に限定されるものではなく、測定区間を求めて、普通に計算してもよい。

さらに、本実施形態において、統計値として平均値及び分散値を挙げたが、本発明に係る統計値は、平均値及び分散値に限定されるものではなく、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力を推定しうる指標であれば、他の指標を用いてもよい。

また、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６は、上述のＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力Ｐ_{HS-SCCH,temporary max}に関して、下式によってＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりに設けられた最大送信電力（上限値）Ｐ_HS-SCCH,maxでリミットをかけるように構成されていてもよい。

Ｐ_{HS-SCCH,temporary max} ＞ Ｐ_HS-SCCH,maxの場合、Ｐ_{HS-SCCH,temporary max} ＝ Ｐ_HS-SCCH,max
すなわち、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６は、ＨＳ-ＳＣＣＨ毎に設けられた上限値Ｐ_HS-SCCH,maxを超えないようにＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力Ｐ_{HS-SCCH,temporary max}を制御するように構成されていてもよい。

制限部１７は、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４から送信されるＴＴＩ毎のＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）に関して、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６から送信されるＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を上限値としてリミットをかける。すなわち、制限部１７は、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を超えないように、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を制御する。

具体的には、制限部１７は、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）がＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力よりも大きい場合には、当該ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力をＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力として設定する。一方、制限部１７は、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）がＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力よりも小さい場合には、当該ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力をＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力として設定する。

すなわち、制限部１７は、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を超えないようにＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力を制御することができる。

図３に、上述の短区間最大送信電力制御を実施した場合のイメージ図を示す。

すなわち、過去のＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の統計値から、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が小さいと判断した場合には、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力が小さく設定され、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が大きいと判断した場合には、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を大きく設定されることにより、ＨＳ-ＰＤＳＣＨのために効率良く送信電力を確保することができ、システム及びユーザのスループットは増大する。

例えば、セル内の移動局ＵＥの数が多い場合、スケジューリングによる移動局ＵＥのダイバーシチ効果により、通信品質の良い移動局ＵＥにのみＨＳ-ＤＳＣＨが割り当てられることになり、必然的に、所望のブロック誤り率を満たすＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力が小さくなる確率が高くなる。

すなわち、かかる場合、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の平均値が小さくなり、また、常に通信品質の良い移動局ＵＥにＨＳ-ＳＣＣＨが割り当てられるため、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の分散値も小さくなり、その結果、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力が小さくなり、その分ＨＳ-ＤＳＣＨに割り当てられる送信電力が大きくなる。

一方、セル内の移動局ＵＥの数が少ない場合、通信品質の良い移動局ＵＥから悪い移動局ＵＥまで、様々な移動局ＵＥにＨＳ-ＤＳＣＨが割り当てられるため、移動局ＵＥの数の多い場合に比べて、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の平均値が大きくなり、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の分散値も大きくなり、その結果、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力が大きくなる。

このように、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力が大きい場合、通信品質の悪い移動局ＵＥのＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤り率が改善されることになるため、通信品質の悪い移動局ＵＥのサービス品質を改善するという意味で有効である。

また、かかる場合、ＨＳ-ＤＳＣＨの送信電力を多めに確保せず、ＨＳ-ＤＳＣＨの送信電力をそのままにした場合、当該セルの総送信電力を低減することが可能となるため、他セルへの干渉電力を低減することが可能となる。

なお、本実施形態に係る無線通信制御システムの構成は、上述の瞬時送信電力制御のみを行う構成であってもよく、或いは、上述の短区間最大送信電力制御のみを行う構成であってもよい。前者の場合、制限部１７は、所定のＨＳ-ＳＣＣＨの最大送信電力を上限値として、ＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力に対してリミットをかける。

（本実施形態に係る無線通信制御システムの動作）
図４を参照して、本実施形態に係る無線通信制御システム１０の動作を説明する。図４は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式を用いたＩＭＴ-２０００システムにおいて、ＨＳＤＰＡ方式でＨＳ-ＳＣＣＨの瞬時送信電力制御を行う動作の一例をフローチャートに示したものである。

ステップ１００１において、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４が、判定部１３から送信された判定結果に基づいて、オフセットの値を決定する。ここで、判定結果としては、ＨＳ-ＳＣＣＨのブロック誤りの有無や、ＨＳ-ＤＳＣＨのＨＡＲＱにおけるフィードバック情報に関するものが挙げられる。

ステップ１００２において、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４は、上述のオフセットの値と、当該ＴＴＩにおいてＨＳ-ＳＣＣＨを割り当てる移動局ＵＥのＡ-ＤＰＣＨの送信電力とを用いて、所定のＨＳ-ＳＣＣＨの瞬時送信電力制御用アルゴリズムに基づいて、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力を決定する。

一方、ステップ１００３において、統計計算部１５が、所定の短区間最大送信電力制御用アルゴリズムを用いて、送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたりの送信電力の統計値、例えば、平均値や分散値等を計算する。

ステップ１００４において、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６が、統計計算部１５から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨの送信電力の統計値から、所定の短区間最大送信電力制御用アルゴリズムを用いて、ＨＳ-ＳＣＣＨ１本あたり
の短区間最大送信電力を決定する。

ステップ１００５において、制御部１７が、ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部１４から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力に関して、ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部１６から送信されたＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力を上限値としてリミットをかける。

なお、本発明に係る無線通信制御システム及び無線通信制御方法の適用範囲は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式のＩＭＴ-２０００システムにおける高速パケット伝送システムであるＨＳＤＰＡ方式に限らず、ＣＤＭＡ-ＴＤＤ方式やＣＤＭＡ２０００方式のＩＭＴ-２０００システムにおける高速パケット伝送システムにおいても有効である。

（本実施形態に係る無線通信制御システムの作用・効果）
本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の通信品質、すなわち、伝搬環境に基づいて、適切な共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を設定することが可能となり、余分な送信電力を共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）に確保する必要がなくなるため、その分だけ共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）の送信電力を多めに確保することができ、システム及びユーザのスループットの向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、適切な共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力（ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力）を設定しつつ、共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）の送信電力をそのままにした場合、当該無線通信制御システムによって管理されているセル内の総送信電力を低減することが可能となるため、他セルへの干渉電力を低減することができる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のブロック誤り率に基づいてアウターループ的にオフセット値を制御することによって、より適切で効率の良い共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、再送制御のフィードバック情報に基づいてアウターループ的にオフセット値を制御することによって、より適切で効率の良い共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、ＩＰ電話サービスやストリーミングサービス等のように伝送遅延に対する耐久性が弱いサービスを提供する場合にオフセット値を大きめに設定し、ＦＴＰサービスや電子メールサービス等のように伝送遅延に対する耐久性が強いサービスを提供する場合にオフセット値を小さめに設定することによって、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に応じた通信サービスを提供することができる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、その時々の状況に応じた最適な共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の最大送信電力を設定することが可能となるため、余分な送信電力を共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）のために確保する必要がなくなり、その分だけ共有パケットチャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）の送信電力を多めに確保することが可能となり、システム及びユーザのスループットの向上を図ることが可能となる。

また、本実施形態に係る無線通信制御システムによれば、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力の統計値に基づいて、共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の最大送信電力を制御することによって、より適切で効率良く共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）の送信電力を制御することができる。

ＵＥ＃１、ＵＥ＃２、ＵＥ＃３、ＵＥ＃４…移動局
ＢＳ…無線基地局装置ＲＮＣ…無線制御装置
１０…無線通信制御システム
１１＃１、１１＃４…Ａ-ＤＰＣＨ送信電力制御部
１２…スイッチ
１３…判定部
１４…ＨＳ-ＳＣＣＨ瞬時送信電力制御部
１５…統計計算部
１６…ＨＳ-ＳＣＣＨ短区間最大送信電力制御部
１７…制限部

Claims (7)

1. 複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御システムであって、
   前記共有制御チャネルの送信電力及び前記複数の移動局に対してパケットデータを送信する共有パケットチャネルの送信電力の合計が所定送信電力以下であり、
   前記共有制御チャネルの送信タイミングと前記共有パケットチャネルの送信タイミングとがずれており、
   前記共有制御チャネルに付随する個別チャネルの送信電力と、前記共有制御チャネルの通信品質とに基づいて、前記共有制御チャネルの送信電力を制御する送信電力制御部と、
   所定期間における前記共有制御チャネルの最大送信電力を制御する最大送信電力制御部とを具備し、
   前記送信電力制御部は、前記最大送信電力を超えないように前記共有制御チャネルの送信電力を制御し、
   前記最大送信電力制御部は、所定期間において送信された前記共有制御チャネル１本あたりの送信電力の平均値又は分散値に基づいて前記最大送信電力を制御することを特徴とする無線通信制御システム。
2. 前記最大送信電力制御部は、前記共有制御チャネル毎に設けられた上限値を超えないように前記最大送信電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信制御システム。
3. 前記送信電力制御部は、前記個別チャネルの送信電力にオフセットをかけることによって、前記共有制御チャネルあたりの送信電力を設定し、
   前記送信電力制御部は、前記共有制御チャネルの通信品質に応じて前記オフセットの値を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線通信制御システム。
4. 前記送信電力制御部は、前記共有制御チャネルの通信品質として、前記共有制御チャネルのブロック誤り率を使用し、
   前記送信電力制御部は、前記共有制御チャネルのブロック誤り率が目標値になるように前記オフセットの値を制御することを特徴とする請求項３に記載の無線通信制御システム。
5. 前記送信電力制御部は、前記共有制御チャネルの通信品質として、前記共有パケットチャネルの再送制御におけるフィードバック情報を使用し、
   前記送信電力制御部は、前記フィードバック情報を受信した場合に前記オフセットの値を下げるように制御し、前記フィードバック情報を受信しなかった場合に前記オフセットの値を上げるように制御することを特徴とする請求項３に記載の無線通信制御システム。
6. 前記送信電力制御部は、さらに、前記共有パケットチャネルのサービス種別に基づいて、前記オフセットの値を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の無線通信制御システム。
7. 複数の移動局に対して制御信号を送信する共有制御チャネルの送信電力を制御する無線通信制御方法であって、
   前記共有制御チャネルの送信電力及び前記複数の移動局に対してパケットデータを送信する共有パケットチャネルの送信電力の合計が所定送信電力以下であり、
   前記共有制御チャネルの送信タイミングと前記共有パケットチャネルの送信タイミングとがずれており、
   前記共有制御チャネルに付随する個別チャネルの送信電力と、前記共有制御チャネルの通信品質とに基づいて、前記共有制御チャネルの送信電力を制御する工程Ａと、
   所定期間における前記共有制御チャネルの最大送信電力を制御する工程Ｂとを有し、
   前記工程Ａにおいて、前記最大送信電力を超えないように前記共有制御チャネルの送信電力を制御し、
   前記工程Ｂにおいて、所定期間において送信された前記共有制御チャネル１本あたりの送信電力の平均値又は分散値に基づいて前記最大送信電力を制御することを特徴とする無線通信制御方法。

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