JPWO2003096731A1 - 移動体通信システム、基地局及び移動局 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の制御チャネルと共有チャネルを利用して無線通信を実施する移動体通信システム、基地局及び移動局に関するものである。
背景技術
移動体通信システムがW−CDMA方式を採用している場合、複数の移動局が1本の共有チャネル(基地局から送信されるデータを移動局に運ぶチャネル)を共有し、基地局から送信される制御情報を伝送する制御チャネルについては複数本用意されている。
移動局が共有チャネルから自己宛のデータを取得するには、制御チャネルから自己宛の制御情報を受信して、その制御情報を参照する必要があるが、複数本用意されている制御チャネルのうち、どの制御チャネルに自己宛の制御情報が載せられているかは分からないので、移動局は常に複数本の制御チャネルをモニタしている必要がある。
なお、特開2000−228645公報には、基地局の送信電力を削減するために、通信対象の移動局の台数に応じて制御チャネルの送信間隔を制御する移動体通信システムが開示されているが、この移動体通信システムにおいても、移動局は常に複数本の制御チャネルをモニタしている必要がある。
従来の移動体通信システムは以上のように構成されているので、移動局が常に複数本の制御チャネルをモニタすれば、共有チャネルから自己宛のデータを取得することができる。しかし、移動局が常に複数本の制御チャネルをモニタするように設定すると、移動局の消費電力が増加するとともに、移動局における受信処理の負荷が増加するなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、移動局の消費電力や受信処理の負担を削減することができる移動体通信システム及び基地局を得ることを目的とする。
また、この発明は、消費電力や受信処理の負担を削減することができる移動局を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る移動体通信システムは、基地局が共有チャネルを利用してデータを移動局に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を移動局に送信する一方、移動局が予め指定された特定の制御チャネルから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルからデータを受信するようにしたものである。
このことによって、移動局の消費電力や受信処理の負担を削減することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、共有チャネルを利用してデータを移動局に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を移動局に送信するようにしたものである。
このことによって、移動局の消費電力や受信処理の負担を削減することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、予め指定された特定の制御チャネルを利用して制御情報を移動局に送信するに際して、その制御情報を間欠的に送信するようにしたものである。
このことによって、移動局の消費電力や受信処理の負担を更に削減することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、制御情報の送信周期の変更を受け付けるようにしたものである。
このことによって、通信状況に応じて適宜送信周期を変更することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、予め設定された切替条件にしたがって制御情報を送信する制御チャネルを切り替えるようにしたものである。
このことによって、複数の制御チャネルを効率的に利用することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、制御チャネルを切り替える場合、その制御チャネルの切替情報を移動局に送信するようにしたものである。
このことによって、複数の制御チャネルを効率的に利用することができる効果がある。
この発明に係る基地局は、各移動局に対するデータの送信量に応じて各移動局を群分けして、各群から同時送信対象の移動局をそれぞれ選定し、複数の制御チャネルを同時送信対象の移動局に割り付けるようにしたものである。
このことによって、1本の共有チャネルを効率的に使用することができる効果がある。
この発明に係る移動局は、基地局が共有チャネルを利用してデータを送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を送信すると、予め指定された特定の制御チャネルから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルからデータを受信するようにしたものである。
このことによって、消費電力や受信処理の負担を削減することができる効果がある。
この発明に係る移動局は、基地局から送信される制御情報を予め指定された特定の制御チャネルから間欠的に受信するようにしたものである。
このことによって、消費電力や受信処理の負担を更に削減することができる効果がある。
この発明に係る移動局は、制御情報の受信周期の変更を受け付けるようにしたものである。
このことによって、通信状況に応じて適宜受信周期を変更することができる効果がある。
この発明に係る移動局は、予め設定された切替条件にしたがって制御情報を受信する制御チャネルを切り替えるようにしたものである。
このことによって、複数の制御チャネルを効率的に利用することができる効果がある。
この発明に係る移動局は、基地局から制御チャネルの切替情報を受信すると、その切替情報にしたがって制御チャネルを切り替えるようにしたものである。
このことによって、複数の制御チャネルを効率的に利用することができる効果がある。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
第1図はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムを示す構成図であり、図において、1は共有チャネルHS−DSCHを利用してデータを移動局2に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルHS−SCCHを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を移動局2に送信する基地局、2は予め指定された特定の制御チャネルHS−SCCHから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルHS−DSCHからデータを受信する移動局である。ただし、この実施の形態1では複数の移動局2を区別するため、以下必要に応じて移動局2を端末A,B,・・・,Jのように記述する。
第2図は基地局1の内部構成を示す構成図であり、図において、11は網側から送信データを受けると、その送信データをHS−DSCH処理部12に出力する一方、その送信データの受信に必要な制御情報をHS−SCCH処理部13に出力し、その制御情報を載せる制御チャネルHS−SCCHや変調方式等を指定するスケジューラであり、スケジューラ11には予め制御情報を載せる制御チャネルHS−SCCHが設定されている。
12はスケジューラ11から出力された送信データを符号化して変調するHS−DSCH処理部、12aはスケジューラ11から出力された送信データを符号化するエンコーダ部、12bは送信先の移動局2及び基地局1を識別するスクランブリングコードを生成するとともに、共有チャネルHS−DSCHに係るチャネライゼーションコードを生成するコード生成器、12cはコード生成器12bにより生成されたコードを用いて、符号化後の送信データを変調する変調部である。
13はスケジューラ11から出力された制御情報を符号化して変調するHS−SCCH処理部、13aはスケジューラ11から出力された制御情報を符号化するエンコーダ部、13bは送信先の移動局2及び基地局1を識別するスクランブリングコードを生成するとともに、スケジューラ11により指定された制御チャネルHS−SCCHに係るチャネライゼーションコードを生成するコード生成器、13cはコード生成器13bにより生成されたコードを用いて、符号化後の制御情報を変調する変調部である。
14はHS−DSCH処理部12及びHS−SCCH処理部13からディジタルの変調信号を受けると、その変調信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバータ、15はD/Aコンバータ14によりD/A変換された変調信号を直交変調する直交変調器、16は直交変調器15により直交変調された変調信号を周波数変換して高周波信号を出力するミキサ、17はミキサ16から出力された高周波信号を増幅するパワーアンプ、18は基地局1のアンテナである。
第3図は移動局2の内部構成を示す構成図であり、図において、21は移動局2のアンテナ、22はアンテナ21より受信された高周波信号を増幅する低雑音増幅器、23は低雑音増幅器22により増幅された高周波信号の周波数を下げるダウンコンバータ、24はダウンコンバータ23の出力信号を直交復調してアナロダの変調信号を出力する直交復調器、25はアナロダの変調信号をディジタル信号に変換するA/Dコンバータである。
26はA/Dコンバータ25によりA/D変換された変調信号から予め指定された制御チャネルHS−SCCHを分離し、その制御チャネルHS−SCCHから制御情報を取得するHS−SCCH処理部、26aは基地局1のコード生成器13bと同一コードを生成するコード生成器、26bはコード生成器26aにより生成されたコードを用いて、A/Dコンバータ25によりA/D変換された変調信号から制御チャネルHS−SCCHを分離する復調部、26cは復調部26bから出力される復調信号に対して誤り訂正処理を実施して制御情報を取得するデコーダ部である。
27はA/Dコンバータ25によりA/D変換された変調信号から共有チャネルHS−DSCHを分離し、HS−SCCH処理部26により取得された制御情報を用いて、その共有チャネルHS−DSCHから自己宛のデータを取得するHS−DSCH処理部、27aは基地局1のコード生成器12bと同一コードを生成するコード生成器、27bはコード生成器27aにより生成されたコードを用いて、A/Dコンバータ25によりA/D変換された変調信号から共有チャネルHS−DSCHを分離し、HS−SCCH処理部26により取得された制御情報を用いて、その共有チャネルHS−DSCHから自己宛のデータ部分を復調する復調部、27cは復調部27bから出力される復調信号に対して誤り訂正処理を実施して自己宛のデータを取得するデコーダ部である。
次に動作について説明する。
基地局1が網側から例えば端末A宛の送信データを受けると、共有チャネルHS−DSCHを利用して当該データを送信するが、その際、端末Aが自己宛のデータを共有チャネルHS−DSCHから取得するために必要な制御情報については制御チャネルHS−SCCHを利用して送信する。
しかし、移動体通信システムがW−CDMA方式を採用している場合、第4図に示すように、1本の共有チャネルHS−DSCHと複数本の制御チャネルHS−SCCHが用意されており、どの制御チャネルHS−SCCHに自己宛の制御情報が載せられているのか分からないため、通常は、端末Aが複数本の制御チャネルHS−SCCHをモニタして、自己宛の制御情報を取得する必要がある。
これでは、端末Aの消費電力が増加するとともに、端末Aにおける受信処理の負荷が増加するので、この実施の形態1では、第5図に示すように、例えば、基地局1と端末Aの間では、制御情報を送信する制御チャネルHS−SCCH(初期モニタチャネル)はチャネル番号#1の制御チャネルであるというように予め設定し、基地局1はチャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHを利用して端末A宛の制御情報を送信する。
これにより、端末Aは、チャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHのみをモニタして、チャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHから自己宛の制御情報を取得し、その制御情報を用いて、共有チャネルHS−DSCHから自己宛のデータを取得する。
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、基地局1が共有チャネルHS−DSCHを利用してデータを移動局2に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルHS−SCCHを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を移動局2に送信する一方、移動局2が予め指定された特定の制御チャネルHS−SCCHから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルHS−DSCHからデータを受信するように構成したので、移動局2の消費電力や受信処理の負担を削減することができる効果を奏する。
実施の形態2.
上記実施の形態1では、基地局1が共有チャネルHS−DSCHを利用してデータを移動局2に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルHS−SCCHを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を移動局2に送信するものについて示したが、第6図に示すように、基地局1が制御情報を間欠的に送信するようにしてもよい。
第6図の例では、端末A宛の制御情報を1回おきに送信しているので、端末Aは1回おきに特定の制御チャネルHS−SCCHをモニタして、特定の制御チャネルHS−SCCHから自己宛の制御情報を取得し、自端末の周期以外では制御情報の受信処理を停止する。
これにより、移動局2の消費電力や受信処理の負担を更に削減することができる。ただし、データのスループットは多少低下する。
スループットの低下を防止する必要がある場合は、第6図に示すように、端末Aが初期モニタチャネルで制御情報を取得すると、例えば、チャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHに変更し、チャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHから制御情報を連続で受信するようにする。
実際のパケット通信においては、データ送信と送信停止の発生にばらつきがみられるため、一度データの送信が開始されると、ある程度連続して送信が続くことが多い。このような場合、上記の手法を採用すれば、スループットの低下を効率的に防止することができる。
実施の形態3.
上記実施の形態2では、基地局1が制御情報を間欠的に送信するものについて示したが、基地局1が制御情報の送信周期の変更を受け付けるとともに、移動局2が制御情報の受信周期の変更を受け付けるようにしてもよい。
具体的には、第7図に示すように、基地局1及び移動局2が周期を広げるようにすれば、更に、移動局2の消費電力や受信処理の負担を削減することができる。
なお、チャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHのみを初期モニタチャネルとすると、移動局2の収容数が不足して制御情報の送信周期が長くなる場合があり、このような場合には、基地局1のスケジューラ11が網側からデータを受けてから、実際にデータを送信する機会を得るまでの待ち時間が増加する。
このような場合には、第8図に示すように、移動局2を複数の群に分けて、初期モニタチャネルを複数本用意することにより収容数を確保する。第8図の例では、チャネル番号#1,#3の制御チャネルHS−SCCHを初期モニタチャネルとしている。
これにより、移動局2の収容数が多数あっても、待ち時間の増加を防止することができる。
実施の形態4.
上記実施の形態1では、常にチャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHを利用して制御情報を送信するものについて示したが、基地局1及び移動局2が予め設定された切替条件にしたがって制御チャネルHS−SCCHを切り替えるようにしてもよい。
具体的には、基地局1及び移動局2には同一の切替条件が予め設定され(切替条件は制御情報の受信回数や受信時間などにより設定される)、例えば、基地局1と端末Aの間で、端末Aが初期モニタチャネルを間欠的にモニタして、初期モニタチャネルから制御情報を1回取得すると、初期モニタチャネルからチャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHに切り替えるような切替条件が設定されている場合、第9図に示すように、端末Aが初期モニタチャネルから制御情報を1回取得すると、基地局1及び端末Aは初期モニタチャネルからチャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHに切り替える処理を実施する。
また、第9図の例では、チャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHにおいては、端末Aが制御情報を間欠受信するのではなく、連続受信を実施し、その制御情報を2回受信すると、基地局1及び端末Aがチャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHからチャネル番号#3の制御チャネルHS−SCCHに切り替えるような切替条件が設定されている。
さらに、第9図の例では、一定期間、制御情報が送信されない場合、基地局1及び端末Aがチャネル番号#3の制御チャネルHS−SCCHから初期モニタチャネルに戻すような切替条件が設定されている。
この実施の形態4によれば、基地局1及び移動局2が予め設定された切替条件にしたがって制御チャネルHS−SCCHを切り替えるようにしたので、複数の制御チャネルHS−SCCHを効率的に利用することができる効果を奏する。
実施の形態5.
上記実施の形態4では、基地局1及び移動局2が予め設定された切替条件にしたがって制御チャネルHS−SCCHを切り替えるものについて示したが、第10図に示すように、基地局1が制御チャネルHS−SCCHを切り替える際、その制御チャネルHS−SCCHの切替情報を移動局2に送信し、移動局2が基地局1から制御チャネルHS−SCCHの切替情報を受信すると、その切替情報にしたがって制御チャネルHS−SCCHを切り替えるようにしてもよい。
なお、切替情報のシグナリング方法としては、切替前の制御チャネルHS−SCCHに情報ビットを追加する方法などが考えられるが、その情報ビットを埋め込む具体的な位置や手段については特に限定するものではない。
実施の形態6.
上記実施の形態1では、特に言及していないが、1本の共有チャネルHS−DSCHを効率的に使用するため、各移動局2に対するデータの送信量に応じて各移動局2を群分けして、各群から同時送信対象の移動局2をそれぞれ選定し、複数の制御チャネルHS−SCCHを同時送信対象の移動局2に割り付けるようにしてもよい。
具体的には次の通りである。
共有チャネルHS−DSCHは、ある基地局1のサービスエリア内では1本であり、複数の移動局2により共有され、各移動局2へ転送するデータ量はコード数により可変にすることが可能である。これにより、各移動局2へのデータ量に応じて柔軟に無線資源を割り当てることができる。しかし、共有チャネルHS−DSCHの全体として同時に送信できる容量は定まっており、それ以上のデータ量を送信することはできない。
第11図は同時に送信するデータの総和が均一でないときの共有チャネルHS−DSCHへのデータの割付例を示している。
例えば、4台の移動局2に対して同時に送信するデータの総和が均一でないと、第11図(a)に示すように、1本の共有チャネルHS−DSCHで使えるコード数を越えた分については同時に送信することができない。超えた分については次回以降の送信となり、スループットの低下を引き起こすことになる。
一方、第11図(b)に示すように、1本の共有チャネルHS−DSCHで使えるコード数よりも小さい場合は、余った分が無駄となり非効率な割付となる。
第12図は同時に送信するデータの総和が均一となるときの共有チャネルHS−DSCHへのデータの割付例を示している。
例えば、4台の移動局2に対して同時に送信するデータの総和が均一であれば、1本の共有チャネルHS−DSCHで使えるコード数を限界まで有効に使えるため効率が良くなる。
第12図のような均一な割付を実現するためには、複数本用意されている制御チャネルHS−SCCHを各移動局2に割り付けるに際して、各移動局2に対するデータの送信量に応じて各移動局2を群分けする。
具体的には、第13図に示すように、各制御チャネルHS−SCCHを用途分けし(チャネル番号#1の制御チャネルHS−SCCHは初期モニタ用、チャネル番号#2の制御チャネルHS−SCCHは少量データ用、チャネル番号#3の制御チャネルHS−SCCHは中量データ用、チャネル番号#4の制御チャネルHS−SCCHは大量データ用)、各移動局2に対するデータの送信量に応じて、各移動局2を何れかの制御チャネルHS−SCCHと対応付けるようにする。
そして、各移動局2に対する共有チャネルHS−DSCHのコード数が、それぞれの制御チャネルHS−SCCHにおいてほぼ均等になるように、1回の送信毎に割り付けるようにする。
ただし、移動局2を群分けした場合に問題となるのは、各移動局2のデータを同時に送信する際、どれか一つの制御チャネルHS−SCCHに偏って移動局2が群分けされると、多数の移動局2を持つ群の制御チャネルHS−SCCHでは、個々の移動局2に対するデータの送信機会が減少する。一方、他の群の制御チャネルHS−SCCHでは、移動局2に送信するデータがなくなることがある。
したがって、各移動局2の群分けが特定の制御チャネルHS−SCCHに偏ることなく、複数の制御チャネルHS−SCCHにバランスよく行われることが、資源の効率的な配分という点で望ましい。
ここで、第14図は制御チャネルHS−SCCHの割当手順を示すフローチャートである。
例えば、基地局1が端末Aに係る制御チャネルHS−SCCHを割り当てる場合、端末Aに対するデータ量を計測し(ステップST1)、そのデータ量が現在割り当てられている制御チャネルHS−SCCHの上限閾値より大きいか否かを判断する(ステップST2)。
そして、そのデータ量が現在割り当てられている制御チャネルHS−SCCHの上限閾値より大きい場合、端末Aが所属する群を、その制御チャネルHS−SCCHよりデータ量が大きい制御チャネルHS−SCCHの群に変更する(ステップST3)。
次に、端末Aに対するデータ量が現在割り当てられている制御チャネルHS−SCCHの下限閾値より小さいか否かを判断する(ステップST4)。
そして、そのデータ量が現在割り当てられている制御チャネルHS−SCCHの下限閾値より小さい場合、端末Aが所属する群を、その制御チャネルHS−SCCHよりデータ量が小さい制御チャネルHS−SCCHの群に変更する(ステップST5)。
その後、基地局1は、現在、端末Aが所属する群に対応する制御チャネルHS−SCCHに制御情報を載せて(ステップST6)、端末Aに対するデータを共有チャネルHS−DSCHに載せる(ステップST7)。
これにより、移動局2に対する1回の送信のデータ量に応じて、各移動局2を群分けすることができるため、1本の共有チャネルHS−DSCHを効率的に使用することができる。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る移動体通信システムは、基地局と移動局が複数の制御チャネルと共有チャネルを利用して無線通信を実施するに際して、移動局の消費電力やハードウェア資源を削減する必要があるものに適している。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムを示す構成図である。
第2図は基地局の内部構成を示す構成図である。
第3図は移動局の内部構成を示す構成図である。
第4図は制御チャネルと共有チャネルの構造を示す説明図である。
第5図は制御チャネルと共有チャネルの構造を示す説明図である。
第6図は制御チャネルの構造を示す説明図である。
第7図は制御チャネルの構造を示す説明図である。
第8図は制御チャネルの構造を示す説明図である。
第9図は制御チャネルの構造を示す説明図である。
第10図は制御チャネルの構造を示す説明図である。
第11図は同時に送信するデータの総和が均一でないときの共有チャネルへのデータの割付例を示す説明図である。
第12図は同時に送信するデータの総和が均一となるときの共有チャネルへのデータの割付例を示している。
第13図は制御チャネルと共有チャネルの構造を示す説明図である。
第14図は制御チャネルの割当手順を示すフローチャートである。
Claims (12)
- 基地局と移動局が複数の制御チャネルと共有チャネルを利用して無線通信を実施する移動体通信システムにおいて、上記基地局が共有チャネルを利用してデータを上記移動局に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を上記移動局に送信する一方、上記移動局が予め指定された特定の制御チャネルから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルからデータを受信することを特徴とする移動体通信システム。
- 複数の制御チャネルと共有チャネルを利用して移動局と無線通信を実施する基地局において、上記共有チャネルを利用してデータを上記移動局に送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を上記移動局に送信することを特徴とする基地局。
- 予め指定された特定の制御チャネルを利用して制御情報を移動局に送信するに際して、その制御情報を間欠的に送信することを特徴とする請求の範囲第2項記載の基地局。
- 制御情報の送信周期の変更を受け付けることを特徴とする請求の範囲第3項記載の基地局。
- 予め設定された切替条件にしたがって制御情報を送信する制御チャネルを切り替えることを特徴とする請求の範囲第2項記載の基地局。
- 制御チャネルを切り替える場合、その制御チャネルの切替情報を移動局に送信することを特徴とする請求の範囲第2項記載の基地局。
- 各移動局に対するデータの送信量に応じて各移動局を群分けして、各群から同時送信対象の移動局をそれぞれ選定し、複数の制御チャネルを同時送信対象の移動局に割り付けることを特徴とする請求の範囲第2項記載の基地局。
- 複数の制御チャネルと共有チャネルを利用して基地局と無線通信を実施する移動局において、上記基地局が共有チャネルを利用してデータを送信する際、予め指定された特定の制御チャネルを利用して、そのデータの受信に必要な制御情報を送信すると、予め指定された特定の制御チャネルから制御情報を受信し、その制御情報を参照して共有チャネルからデータを受信することを特徴とする移動局。
- 基地局から送信される制御情報を予め指定された特定の制御チャネルから間欠的に受信することを特徴とする請求の範囲第8項記載の移動局。
- 制御情報の受信周期の変更を受け付けることを特徴とする請求の範囲第9項記載の移動局。
- 予め設定された切替条件にしたがって制御情報を受信する制御チャネルを切り替えることを特徴とする請求の範囲第8項記載の移動局。
- 基地局から制御チャネルの切替情報を受信すると、その切替情報にしたがって制御チャネルを切り替えることを特徴とする請求の範囲第8項記載の移動局。
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