CN101257659B - 分组通信系统、分组通信方法、基站、移动站、控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在通过在发送站和接收站之间建立的无线区段所进行的分组通信中，通过动态限制发送站的数据包的发射功率，以及将属于其它单元的接收站中的干扰电平的增加量控制在发射功率控制(TPC)余量范围内，来提高系统容量和服务质量的满意度。本发明具有资源分配部(115)，利用上一步期间(时隙)数据包的发射功率和接收站的干扰电平，设置在下一步期间的数据包的发射功率。

Description

分组通信系统、分组通信方法、基站、移动站、控制装置
技术领域
本发明涉及通过在发送站与接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信系统、分组通信方法、基站、移动站、控制装置和分组通信程序。
背景技术
在现有的分组通信系统中，若基站接收向移动站发送的数据包，则分配无线资源(功率资源等)，直到该基站最大可发射功率，并向该移动站发送该数据包。例如，在码分多路存取系统中，若基站接收向移动站发送的数据包，则分配代码资源，直到该基站最大可发射功率，再向该移动站发送该数据包。
在这样的现有的分组通信系统中，若数据包以短脉冲群到达基站，则该基站中数据包的发射功率在时间上变化很大，在属于其它单元的移动站中的干扰电平(干扰功率)变化很大。
图1是在现有的下行线路中的分组通信系统概要结构示意图。在该图中，假定基站BS1控制单元(区域)A，处于与在单元A的移动站MS1和MS3通信的状态，基站BS2管理单元B，处于与单元B的移动站MS2通信的状态。下面就移动站MS2中的接收状况进行说明。
进行发射功率控制(TPC)的分组通信系统以在前一时隙中接收站收到的干扰电平为基准，决定在下一个时隙时发送站中数据包的发射功率，使之成为在该接收站所需信号干扰比(希望波信号功率对干扰功率比)上加上发射功率控制余量的目标信号干扰比。
例如，进行该发射功率控制的分组通信系统，如图2C所示，以移动站MS2在时隙1时得到的干扰电平(参照图2B)为基准，决定发送到在位于基站BS2的移动站MS2的数据包的发射功率，使之成为在所需信号干扰比(例如3dB)上加上发射功率控制余量(例如1dB)的目标信号干扰比(例如4dB)。
但是，如图2A所示，若在时隙2时数据包大量到来，则该基站BS1分配代码资源，直到该基站BS1最大可发射功率。因此，在时隙2时基站BS1的总发射功率与在时隙1时基站BS1的总发射功率相比，急剧增加。结果，如图2B所示，在时隙2时，来自位于移动站MS2的基站BS1的干扰电平急剧增加。因此，如图2D所示，在移动站MS2，接收信号的信号干扰比低于所需信号干扰比，出现数据包接收失败的局面。
如上所述，在上述现有的分组通信系统中，尽管有发射功率控制余量，但由于数据包的短脉冲群造成接收站的干扰电平急剧增加，存在数据包接收失败局面频发的缺点。而且，这样的数据包接收失败存在使通信质量变差，系统容量降低的缺点。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述情况提出的，其目的是提供能够通过动态限制发送站中数据包的发射功率，将属于其它单元的接收站中的干扰电平增加量限制在发射功率控制余量内，由此力求提高系统容量和服务质量(QoS)满足率的分组通信系统、分组通信方法、基站、移动站、控制装置和分组通信程序。
为了达到上述目的，本发明的第一项特点是通过在发送站和接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信系统，其要点是具有：发射功率设置部，利用在上一步期间数据包的发射功率和上述接收站的干扰电平，以设置下一步期间数据包的发射功率。
而且，本发明的第一项特点是通过在基站和接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信系统，其要点是具有：步骤设置装置，在上述无线区段发送一个或多个数据包时，在每个规定长度的步骤期间改变发射功率；发射功率控制装置，利用在上一步期间的发射功率和对上述移动站的干扰电平以设置下一步期间的发射功率。
本发明的第二项特点是通过在发送站和接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信方法，其要点是利用在上一步期间数据包的发射功率和上述接收站的干扰电平来设置下一步期间中的数据包的发射功率。
而且，本发明的第二项特点是通过在基站和移动站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信方法，其要点是在上述无线区段发送一个或多个数据包时，具有步骤(1)来在每个规定长度的步骤期间改变发射功率，和具有步骤(2)来利用上一步期间的发射功率和对上述移动站的干扰电平来设置下一步期间的发射功率。
本发明的第三项特点是通过与移动站之间建立的无线区段进行分组通信的基站，其要点是具有：发射功率设置部，利用在上一步期间数据包的发射功率和上述移动站的干扰电平，以设置在下一步期间数据包的发射功率。
而且，本发明的第三项特点是通过与移动站之间建立的无线区段进行分组通信的基站，其要点是具有：步骤设置装置，在上述无线区段在发送一个或多个数据包时，在每个规定长度的步骤期间改变发射功率；发射功率限制装置，利用上一步期间的发射功率和对上述移动站的干扰电平以设置在下一步期间的发射功率。
本发明的第四项特点是通过与基站之间建立的无线区段进行分组通信的移动站，其要点是具有：干扰电平平均值获取部，通过来自上述基站的通告信号获取在上次一定期间内该基站得到的干扰电平的平均值；发射功率设置部，利用在上一步期间数据包的发射功率和上述平均干扰电平以设置在下一步期间数据包的发射功率。
而且，本发明的第四项特点是通过与基站之间建立的无线区段进行分组通信的移动站，其要点是具有：干扰量电平获取装置，在上述无线区段发送一个或多个数据包时为了在每个规定长度的步骤期间在上述基站改变发射功率，通过来自基站的通告信号以获取上述基站在前一步一定时间得到的干扰量的平均电平；发射功率限制装置，利用上一步期间的发射功率和得到的上述干扰电平以设置在下一步期间的发射功率。
本发明的第五项特点是控制通过发送站与接收站之间建立的无线区段进行的分组通信的控制装置，其要点是具有：发射功率设置部，利用在上一步期间数据包的发射功率和上述接收站的干扰电平，以设置在下一步期间数据包的发射功率。
而且，本发明的第五项特点是控制通过在基站与移动站之间建立的无线区段进行分组通信的各基站的控制装置，其要点是具有：步骤设置装置，在上述无线区段在发送一个或多个数据包时，在每个规定长度的步骤期间改变发射功率；发射功率限制装置，采用上一步期间的发射功率和对上述移动站的干扰电平以设置在下一步期间的发射功率。
在本发明的第五项特点中，具有：发射功率存储部，存储在上一步期间的上述数据包的发射功率；发射功率限制值计算部，利用在上述发射功率存储部所存储的上述数据包的发射功率，以计算在下一步期间发射功率的限制值；其中，上述发射功率设置部将在上述下一步期间数据包的发射功率设置在上述发射功率限制值以下则是最理想的。
而且，在本发明的第五项特点中，还具有：服务质量监视部，监视在上述无线区段的服务质量，而上述发射功率设置部在上述服务质量低于规定值的情况下，在上述发送站的最大可发射功率范围内，将上述下一步期间的数据包的发射功率设置为超过上述发射功率的限制值则是最理想的。
而且，在本发明的第五项特点中，上述发射功率设置部在上一步期间上述数据包的发射功率为0的情况下，根据上述发送站的干扰电平来设置在上述下一步期间数据包的发射功率则是最理想的。
而且，在本发明的第五项特点中，上述发射功率设置部依据在上次一定期间内上述发送站得到的干扰电平的平均值来设置在下一步期间数据包的发射功率是理想的
而且，在本发明的第五项特点中，上述发射功率设置部在上一步期间上述数据包的发射功率为0的情况下，根据在上一步期间内上述数据包的发射功率平均值来设置在下一步期间数据包的发射功率则是最理想的。
而且，在本发明的第五项特点中，上述发射功率控制装置具有：发射功率存储装置，存储在上述各步期间的发射功率；限制值运算装置，利用在上述发射功率存储装置中所存储的发射功率来计算在下一步期间的发射功率限制值；其中，该发射功率的限制装置将在下一步期间的发射功率设置在上述发射功率控制值以下则是最理想的。
此外，在本发明的第五项特点中，还具有：要求质量控制装置，对上述无线区段服务质量进行监视，而且上述发射功率限制装置在上述服务质量低于规定值时，具有在超过该步骤期间的发射功率限制并在最大发射功率范围内设置该数据包的发射功率的功能则是最理想的。
而且，在本发明的第五项特点中，上述发射功率限制装置在上述步骤期间的发射功率为0的情况下，根据基站的干扰量电平来设置在下一步期间的发射功率是最理想的。
再者，在本发明的第五项特点中，具有：干扰量电平通告装置，利用从基站向移动站发送的通告信号而将上述基站前一步一定时间受到的干扰量的平均电平通告上述移动站，而上述发射功率控制装置具有依据上述干扰电平通告装置所得到的通告以设置上述发射功率的功能则是最理想的。
此外，在本发明的第五项特点中，在上述步骤期间发射功率为0的情况下，上述发射功率限制装置根据一定时间前基站的平均发射功率来设置在下一步期间的发射功率则是最理想的。
本发明的第六项特点是通过在发送站与接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信程序，其要点是让计算机执行：利用在上一步期间数据包的发射功率和上述接收站的干扰电平来设置下一步期间发射功率的处理。
而且，本发明的第六项特点是通过在基站与接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信程序，其要点是让计算机来执行具有步骤(1)和步骤(2)的处理；在步骤(1)中，在上述无线区段，在发送一个或多个数据包时，在每个规定长度的步骤期间改变发射功率，而在步骤(2)中，利用在上一步期间的发射功率和对上述移动站的干扰电平来设置在下一步期间的发射功率。
本发明的第七项特点是控制通过在发送站与接收站之间建立的无线区段进行的分组通信的控制装置，其要点是具有：资源分配部，利用上一步期间来自发送站的数据包总接收功率和在上述发送站所存储的数据包量，分配下一步期间的无线资源。
本发明的第八项特点是通过在和移动站之间建立的无线区段进行分组通信的基站，其要点是具有：资源分配部，利用在上一步期间来自移动站的数据包的总接收功率和在上述移动站所存储的数据包量来分配下一步期间的无线资源。
本发明的第九项特点是通过在发送站与接收站之间建立的无线区段进行分组通信的分组通信程序，其要点是让计算机执行：利用在上一步期间来自发送站的数据包总接收功率和在上述发送站所存储的数据包量来分配下一步期间的无线资源的处理。
附图说明
图1是表示现有数据包通信系统概要的模式图。
图2A是表示在现有的数据包通信系统中在下行线路中各个时隙基站BS1的总发射功率示意图。
图2B是表示在现有的数据包通信系统中在下行线路中各个时隙移动站MS2中的干扰电平示意图。
图2C是表示在现有的数据包通信系统中在下行线路中各个时隙发送到位于基站BS2的移动站MS2的数据包的发射功率示意图。
图2D是表示在现有的数据包通信系统中在下行线路中各个时隙在移动站MS2中接收信号的信号干扰比示意图。
图3是表示与本发明第一实施方式有关的分组通信系统概要的说明图。
图4是表示与本发明第一实施方式有关的基站概要的说明图。
图5A是表示在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中在下行线路各个时隙的基站BS1的总发射功率示意图。
图5B是表示在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中在下行线路各个时隙的移动站MS2的干扰电平示意图。
图5C是表示在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中在下行线路各个时隙的发送到位于基站BS2的移动站MS2的数据包的发射功率示意图。
图5D是表示在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中在下行线路各个时隙在移动站MS2的接收信号的信号干扰比示意图。
图6A是在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中超过发射功率限制值发送数据包状况的示意图。
图6B是在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中，显示下行线路上各个时隙的基站BS1的总发射功率的示意图。
图7是表示与本发明第一实施方式有关的基站的内部结构方块图。
图8是表示与本发明第一实施方式有关的分组通信系统操作的流程图。
图9是表示与本发明第二实施方式有关的分组通信系统的概要的说明图。
图10是表示与本发明第二实施方式有关的移动站的概要的说明图。
图11A是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙的移动站MS3的总发射功率的示意图。
图11B是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙的基站BS1的干扰电平的示意图。
图11C是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙发送到位于移动站MS1的基站BS1的数据包的发射功率的示意图。
图11D是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙在移动站MS1中接收信号的信号干扰比的示意图。
图11E是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙基站BS2的干扰电平的示意图。
图11F是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙发送到位于移动站MS2的基站BS1的数据包的发射功率的示意图。
图11G是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中在上行线路各个时隙移动站MS2的接收信号的信号干扰比的示意图。
图12是表示与本发明第二实施方式有关的移动站的内部结构的示意图。
图13是表示用来记录与本发明第三实施方式有关的分组通信程序的计算机可读存储介质的立体图。
图14是表示在与本发明第一实施方式有关的分组通信系统中，用于决定下一步期间发射功率控制值所用的表。
图15是表示在与本发明第二实施方式有关的分组通信系统中，用于决定下一步期间发射功率控制值所用的表。
图16是表示与本发明第二实施方式有关的分组通信系统的操作流程图。
图17是表示与本发明第三实施方式有关的基站内部结构的示意图。
图18是表示与本发明第三实施方式有关的移动站内部结构的方块图。
图19是表示与本发明第三实施方式有关的分组通信系统的操作的顺序图。
具体实施方式
第一实施方式
(与本实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法概要)
下面详细说明与本发明的第一实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法。图3是表示与本实施方式有关的分组通信系统的概要的说明图。
而且，与本实施方式有关的分组通信系统控制基站(发送站)BS2在下行线路(从基站BS2向移动站MS2的方向)中向移动站(接收站)MS2发送的数据包的发射功率。
如图3所示，在与本实施方式有关的分组通信系统中，配置了管理单元A的基站BS1和管理与单元A相邻的单元B的基站BS2，移动站MS1和MS3在单元A内。移动站MS2在单元B内。图4表示与本实施方式有关的基站BS1和BS2的概略结构。
在数据包大量到达基站BS1的情况下，基站BS1通过下行线路(下行通道)从发送缓冲器发送数据包时，可根据在上一个时隙(规定长度的步骤期间)的发射功率和发射功率控制余量来决定下一步发射功率限制值，做到不太多增加在属于其它单元B的移动站MS2中的干扰电平。
具体说来，如图5A所示，在该基站BS1最大可发射功率范围内，在每段时间(时隙1到时隙3)基站BS1分阶段地增加(改变)发射功率限制值。
结果，如图5B所示，位于单元B的移动站MS2的来自基站BS1的干扰电平也分阶段地增加，但是如图5C所示，基站BS2根据移动站MS2在时隙1的干扰电平，决定在时隙2向移动站MS2发送的数据包的发射功率，以成为在所需信号干扰比上加上发射功率控制余量的目标信号干扰比。
于是，可将移动站MS2的干扰电平增加量抑制在发射控制功率余量以内，如图5D所示，可将在移动站MS2的接收信号的信号干扰比超过所需信号干扰比，可以防止接收失败。
下面介绍将移动站MS2的干扰电平的增加量控制在发射功率控制余量以内所用的发射功率限制值的计算方法。
而且，这里将移动站MS2所需SINR用SINRth表示，将发射功率控制余量用TPCmargin表示(都是真值，即不取dB的值)，将在移动站MS2的噪声电平(噪声功率)用N表示。这里，基站BS1在时隙1的数据包的发射功率(总发射功率)为P1的情况下，计算基站BS1在时隙2的数据包的发射功率增加量(即步骤幅度)ΔP1。
首先，考虑基站BS1的总发射功率给与移动站MS2的干扰电平。这里，将基站BS1在时隙1的总发射功率P1给与移动站MS2的干扰电平取作I，在时隙2在基站BS1的发射功率只增加ΔP1时的、在移动站MS2的干扰电平的增加量取作ΔI。
采用发射功率控制的基站BS1，依据移动站MS2所需SINR和发射功率控制余量以及在时隙1的噪声电平，如下式所示求出在时隙2的希望波信号功率S。即希望波信号功率S成为
S＝(SINRth×TPCmargin)(N+I)。
而且，基站BS1，依据所求出的希望波信号功率S和在时隙2的干扰电平，如下式所示，计算在时隙2的SINR。成为
S/(N+I+ΔI)＝(SINRth×TPCmargin)(N+I)/(N+I+ΔI)。于是，若该计算结果SINR大于SINRth，则在移动站MS2的时隙2数据包接收成功。即，由于在移动站MS2的时隙2数据包接收成功，需要满足(SINRth×TPCmargin)(N+I)/(N+I+ΔI)≥SINRth的条件。从该结果得出ΔI/I≤(SINRth×TPCmargin)(1+N/I)/SINRth-1-N/I。这里，噪声电平N与干扰电平I相比很小，所以在上式中，可将N/I项看作0。而且，因为在移动站MS2的ΔI/I等于在基站BS1中的ΔP1/P1，所以，上式可变为ΔP1/P1≤(SINRth×TPCmargin)/SINRth-1。进而，上式可变为ΔP1/P1≤TPCmargin-1。从上式可以对在时隙1的基站BS1的总发射功率P1，计算在时隙2能增加的基站BS1的总发射功率的最大值ΔP1。
而且，从下式可计算在时隙2的BS1的发射功率限制值。
ΔP1+P1＝(TPCmargin-1)×P1+P1＝TPCmargin×P1
例如，所需SINR(SINRth)＝2(3dB)、TPCmargin＝1.26(1dB)时，ΔPi＝0.26Pi。即在基站BS1的时隙2的发射功率限制值为1.26P1。
基站BS1采用如上所示所计算的ΔPi，在时隙2，将P1+ΔP1取作发射功率限制值来分配数据包的发射功率发送。
对于下一个时隙之后，基站BS1也可从在时隙i的数据包的发射功率计算在时隙(i+1)的发射功率限制值Pi+ΔPi。通过将能这样增加的基站BS1的总发射功率的最大值取作ΔPi，可避免属于其它单元B的移动站MS2的干扰电平急剧增加。
而且，在前一个时隙的总发射功率小的情况下，因为将在下一个时隙可增加的总发射功率的最大值加以限制，所以出现数据包发送延迟。
为了避免这种弊端，在本实施方式中，基站BS1例如参照数据包延迟或数据包缓冲时间等服务质量(QoS)，可在超过发射功率限制值的范围发送数据包。
例如，如图6A所示，若将Pi+ΔPi的范围作为在基站BS1的时隙2的发射功率限制值设置，则在存在超过预定延迟临界值的数据包的情况下，如图6B所示，基站BS1可在该基站BS1最大可发射功率范围内，反复进行数据包发送处理(不管在时隙2的发射功率限制值范围)直到发送超过延迟临界值的数据包。
而且，在上一个时隙的数据包的发射功率为0时，如下所示，基站BS1决定下一个时隙的发射功率限制值。这里，基站BS1也可以这样构成，在上一个时隙的数据包的发射功率小于规定临界值的情况下，可判断该数据包的发射功率为0。
即，在通信量空闲情况下，因为在由基站BS1所管理的单元A不同的单元B所属移动站MS2的干扰电平很小，所以即使在基站BS1的数据包的发射功率增加量ΔPi小的情况下，在移动站BS2中发生超过发射功率控制余量的干扰电平的可能性很大。
反之，在通信量混杂时，由于属于单元B的移动站MS2的干扰电平高，所以即使在基站BS1的数据包的发射功率的增加量ΔPi大的情况下，在移动站MS2也满足所需信号干扰比，并成功接收来自基站BS2的数据包的可能性很大。
因此，需要根据在移动站MS2的干扰电平，即通信量混杂情况来决定在下一步期间的数据包的发射功率的增加量ΔPi。
在本实施方式中，在上一步期间数据包的发射功率为0的情况下，根据在一定期间内数据包的发射功率的平均值在基站BS1的最大可发射功率Pmax中所占比例，基站BS1可决定在下一步期间数据包的发射功率。
例如，如图14所示，基站BS1，在一定时间(例如n个帧)内数据包的发射功率的平均值(平均发射功率)在最大可发射功率中所占比例(通信负载)为0～1/3、1/3～2/3、2/3～1时，将在下一步期间的发射功率限制值PO-max分别设置为基站BS1的最大可发射功率的1/10、2/10和3/10。
(与本实施方式有关的基站结构)
为了实现与本实施方式有关的分组通信系统，基站BS1与BS2的构成如下。因为基站BS1和BS2基本上具有同样功能，所以下面就基站BS2进行说明。图7是表示与本实施形式有关的基站BS2的结构方块图。
如图7所示，基站BS2具有上行干扰电平存储电路101、解调电路102、译码电路103和信号分离电路116，作为上行线路(上行方向)用的处理装置。
上行干扰电平存储电路101是检测与存储从移动站MS1至MS3发往基站BS2的上行线路上的干扰电平的存储装置，将在该上行干扰电平存储电路101所存储的干扰电平向下行通告电路109输出。
解调电路102是通过上行线路将获取的上行信号解调的运算电路，译码电路103是通过将解调的上行信号进行译码而产生上行信息的运算电路。
信号分离电路116是从上行信息中分离在移动站MS2中的干扰电平而向发射功率限制值计算电路113输出的电路。
而且，基站BS2具有发送缓冲器117、下行通告电路119、信号复用电路108、编码电路110、调制电路111、发射功率计算存储电路112、发射功率限制值计算电路113、服务质量监视电路114和资源分配电路115，作为下行线路(下行方向)用的处理装置。
这里，在基站BS2中，信号复用电路108、编码电路110和调制电路111构成数据包发送电路214。
来自上行干扰电平存储电路101的上行干扰电平经过下行通告电路109被输入到信号复用电路108，与下行信息复用后，经过编码电路110、调制电路111和循环器115，作为下行信号被发送到移动站MS2。
发送缓冲器117是存储向BS2所管理的位于单元B中的移动站(例如MS2)发送的下行信息(例如，数据包)的缓冲器。
下行通告电路109是将从上行干扰电平存储电路101获取的在基站BS2的干扰电平向规定的移动站MS1至MS3通告的电路，而在信号复用电路108中将表示该干扰电平的识别信号复用为通告信号。
信号复用电路108是在各个规定时隙将在发送缓冲器117所存储的多个下行信息或由下行通告电路109所产生的通告信号复用的电路
编码电路110是将在信号复用电路108中复用的信号编码的电路。
调制电路111是采用由资源分配电路114所分配的无线资源(例如，数据包的发射功率或代码资源)将利用编码电路110编码的信号进行调制的电路。
发射功率计算存储电路112是存储在各规定长度步骤期间(例如，时隙)的各个中的数据包的发射功率的电路。即，发射功率计算存储电路112是存储利用资源分配电路114所分配的、在上一步期间的数据包的发射功率的电路。
发射功率限制值计算电路113是采用发射功率计算存储电路112所存储的发射功率(在上一步期间的发射功率)，起到在下一步期间计算发射功率限制值的限制值运算装置的作用的电路。
而且，在上一步期间的数据包的发射功率为0的情况下，发射功率限制值计算电路113参照发射功率计算存储电路112，基于在上次一定期间内数据包的发射功率的平均值，计算在下一步期间发射功率的限制值。
另一方面，在上一步期间发射功率超过0的情况下，发射功率限制值计算电路113根据在上一步期间的发射功率来计算在下一步期间的发射功率限制值。
服务质量监视电路114是对在无线区段中的服务质量(QoS)例如，对停留在发送缓冲器117中的数据包的数据包延迟或缓冲时间等进行监视的服务质量监视部。
资源分配电路115是根据各电路112至114的处理结果，进行数据包发送用的无线资源的分配的电路。例如，资源分配电路115是在规定的无线区段发送一个或多个数据包时，在各步骤期间改变分配的各数据包的发射功率的电路。
具体说来，资源分配电路115利用在发射功率计算存储电路112所存储的在上一步期间的数据包的发射功率和从信号分离电路116获取的在移动站MS2的干扰电平来构成发射功率设置部，以设置在下一步期间数据包的发射功率。
而且，资源分配电路115，设置小于发射功率限制值计算电路113所计算的发射功率限制值的、在下一步期间的数据包发射功率，依据所设置的数据包的发射功率进行无线资源的分配。
而且，资源分配电路115在无线区段的服务质量低于规定值的情况下，在基站BS2的最大可发射功率范围内，设置在下一步期间数据包的发射功率，使之超过利用发射功率限制值计算电路113所计算的发射功率限制值。
例如，资源分配电路115在利用服务质量监视电路114判断存在超过延迟临界值的数据包的情况下，即使超过在下一步期间的发射功率限制值，也对该数据包分配无线资源。
而且，资源分配电路115也可以这样构成，依据上次在一定期间基站BS2所收到的干扰电平的平均值来设置在下一步期间数据包的发射功率。
循环器100是分配在与移动站MS2之间进行收发的信号的开关电路，将从移动站MS2接收的上行信号向上行线路所用的处理电路输出，而将在下行线路所用的处理电路中处理过的下行信号发送到移动站MS2。
(与本实施方式有关的分组通信方式)
图8是表示与本实施方式有关的分组通信方法的流程图。
如图8所示，在步骤S101中，判断基站BS2在发送缓冲器117内是否有向移动站MS2发送的数据包。
当判断在发送缓冲器117内没有向移动站MS2发送的数据包时，基站BS2利用回路处理来成为待机状态，直到在该发送缓冲器117内存储向该移动站MS2发送的数据。
另一方面，当判断在发送缓冲器117内有向该移动站MS2发送的数据包时，在步骤S102，基站BS2判断在上一个时隙(步骤期间)数据包的发射功率(总发射功率)是否为0。
在上一个时隙的发射功率为0的情况下，在步骤S103，基站BS2的发射功率限制值计算电路113参照图14，即根据通信负载(平均发射功率在最大可发射功率中所占比例)来计算在下一个时隙的发射功率限制值。
另一方面，在判断上一个时隙的发射功率不是0的情况下，在步骤S104，基站BS2的发射功率限制值计算电路113根据在该时隙的发射功率来决定在下一个时隙的发射功率限制值。
在步骤S105，基站BS2的资源分配电路115，在利用发射功率限制值计算电路113所计算的发射功率限制值以内，进行无线资源分配，数据包发送电路118利用所分配的无线资源来进行向该移动站MS2发送的该数据包的发送。
在步骤S106，服务质量监视电路114判断在停留在发送缓冲器117内的数据包中是否有超过延迟临界值的数据包。
当判断在发送缓冲器117内有超过延迟临界值的数据包时，在步骤S107，资源分配电路115与利用发射功率控制值计算电路113所计算的发射功率限制值无关，对这些数据包分配无线资源直到成为基站BS2的最大可发射功率。
另一方面，当判断在发送缓冲器内没有超过延迟临界值的数据包时，与本实施方法有关的分组通信方法回到步骤S101，反复进行上述步骤S101到步骤S106。
(第二实施方式)
(与本实施方式有关的分组通信系统与分组通信方法概要)
接着，对与本发明第二实施方式有关的分组通信系统与分组通信方法作详细说明。图9是表示与本实施方式有关的分组通信系统的概要的说明图。
而且，与本实施方式有关的分组通信系统是在移动站(发送站)MS3在上行线路(从移动站MS3向基站BS1的方向)上对向基站(接收站)BS1发送的数据包的发射功率进行控制的分组通信系统。
如图9所示，在与本实施方式有关的分组通信系统中，配置有管理单元A的基站BS1和管理与单元A相邻的单元B的基站BS2，在单元A内有移动站MS1和MS3，而在单元B内有移动站MS2。与本实施方式有关的基站MS1至MS3的概略结构如图10所示。
如图11A至图11G所示，与本实施方式有关的分组通信系统通过分阶段控制移动站MS3的总发射功率(数据包的发射功率)，可防止在移动站MS1和MS2中数据包接收失败。
详细说来，移动站MS3根据在上一个时隙(例如，时隙1)中数据包的发射功率来决定在下一个时隙(例如，时隙2)的发射功率限制值。
在本实施方式中，在下一个时隙的发射功率限制值的决定方法除在上一个时隙中数据包的发射功率为0的情况的处理外与第一实施方法的情况相同。
即，在本实施方式的情况下，基站BS1至BS2采用下行通告信号(例如，导频信号或发送准许概率通告信号等)分别将基站BS1至BS2的干扰电平通告移动站MS2和MS3，而移动站MS3则根据所通告的干扰电平来决定在下一个时隙的发射功率限制值。
这里，基站BS1至BS2采用通告信号将与‘上次一定时期内该基站BS1至BS2所收到的干扰电平在最大干扰电平中所占比例’对应的‘表示干扰电平的识别信号(例如，1至3)’，作为‘上次一定时期内该基站BS1至BS2所受到的干扰电平的平均值’通告移动站MS2至MS3。
(与本实施方式有关的移动站的构成)
为了实现上述分组通信系统，在本实施方式中，移动站MS1至MS3的构成如下。因为移动站MS1和MS3具有基本上相同的功能，下面对移动站MS3进行说明。图12是表示与本实施方式有关的移动站MS3的结构方块图。
如图12所示，移动站MS3具有作为下行线路(下行方向)所用处理装置的下行干扰电平存储电路210、解调电路201、译码电路202和信号分离电路203。
下行干扰电平存储电路210是检测与存储在从基站BS1和BS2到移动站MS3的下行线路中的干扰电平的存储装置，将在该下行干扰电平存储电路210所存储干扰电平向上行通告电路211输出。
来自下行干扰功率电平存储电路210的下行干扰电平经过上行通告电路211向信号复用电路212输入，在与上行信息重合后，经过编码电路204、调制电路205和循环器200作为上行信号发送到基站BS1。
解调电路201是将来自基站BS1的通过下行线路所得到的下行信号进行解调的运算电路。而且译码电路202是将已解调的下行信号进行译码的运算电路。
信号分离电路203是从利用译码电路202已译码的信号中分离出计算发射功率限制值所需信号(例如，来自基站BS1的通告信号)，向后面谈到的发射功率控制值电路207输出的电路。
而且，移动站MS3，作为上行电路(上行方向)所用的处理装置，具有发送缓冲器213、上行通告电路211、信号复用电路212、编码电路204、调制电路205、发射功率计算存储电路206、发射功率限制值计算电路207、服务质量监视电路208和资源分配电路209。
发送缓冲器213是存储向基站BS1发送的上行信息(例如，数据包)的装置。
上行通告电路211是将从下行干扰电平存储电路210得到的在移动站MS3的干扰电平向规定基站BS1和BS2通告的电路，在信号复用电路108将在移动站MS3中的干扰电平复用为通告信号。
信号复用电路212是在每个规定时隙复用在发送缓冲器213中所存储的多个上行信息或利用上行通告电路212所产生的通告信号的电路。
编码电路204是将上行信息编码的电路。而且，调制电路205是利用通过资源分配部209分配的无线资源(功率资源等)，将借助编码电路204编码的上行信息进行调制的电路。
发射功率计算存储电路206是存储在各规定步骤期间(例如，时隙)的数据包的发射功率的电路。
发射功率限制值计算电路207是根据在发射功率计算存储电路206中所存储的在上一步期间数据包的发射功率和在信号分离电路203中所分离的通告信号中所含信息(例如，上次一定期间内基站BS1所收到的干扰电平的平均值)，起到计算在下一步期间发射功率限制值的限制值运算装置作用的电路。
而且，发射功率限制值计算电路207这样构成，在上一步期间数据包的发射功率为0的情况下，利用在信号分离电路203中所分离的通告信号内所含信息(例如，上次一定期间内基站BS1所接受的干扰电平的平均值)，通过参照图15来计算在下一步期间发射功率的限制值。
服务质量电路208是监视在无线区间的服务质量的服务质量监视部。
资源分配电路209是根据各电路206乃至208的处理结果，进行数据包发送所用无限资源分配的电路。即，资源分配电路209是在规定无线区段发送一个或多个数据包时，在各步骤期间改变分配的各数据包的发射功率的电路。
而且，资源分配电路209是起到将在下一步期间的数据包的发射功率限制在发射功率限制值以下的发射功率限制装置作用的电路。
再者，资源分配电路209也可以这样构成，在服务质量低于规定值的情况下，在下一步期间超过发射功率限制，而在最大发射功率范围内，设定数据包的发射功率。
循环器200是与基站BS1之间进行收发到的信号的分配的开关电路，将从基站BS1接收的下行信号向下行线路所用处理电路输出，将在上行电路所用处理电路所处理的上行信号向基站BS1发送。
(与本实施方法有关的分组通信方法)
图16是说明与本实施方式有关的分组通信方法的流程图。与本实施方式有关的分组通信方法与第一实施方式有关的分组通信方法相同，只是与利用移动站MS3对数据包的发射功率进行控制这一点和步骤203的操作除外。下面，主要说明其差异。
如图16所示，在步骤S201中，移动站MS3判断在发送缓冲器213内是否有向基站MS1所发送的数据包。
在判断在发送缓冲器213内没有向该基站MS1所发送的数据包的情况下，移动站MS3利用回路处理，成为待机状态，直到在该发送缓冲器213内存储向该基站BS1发送的数据包。
另一方面，在判断在发送缓冲器213内有向基站BS1所发送的数据包的情况下，移动站MS3在步骤S202判断在上一个时隙(步骤期间)数据包的发射功率(总发射功率)是否为0。
当判断在上一个时隙的发射功率不是0的情况下，在步骤S204，移动站MS3的发射功率限制值计算电路207根据在发射功率计算存储电路206所存储的上一个时隙的发射功率来决定在下一个时隙中的发射功率限制值。
另一方面，在上一个时隙发射功率为0的情况下，在步骤S203，基站BS2的发射功率限制值计算电路113从信号分离电路203得到利用基站BS1所发送的通告信号。然后，发射功率限制值计算电路113参照图15，提取与在该通告信号中所含‘干扰电平的识别信号’对应的‘发射功率限制值’。
在步骤S205中，移动站MS3的资源分配电路209在利用发射功率限制值计算电路207所计算的发射功率限制值以内进行无限资源的分配，数据包发送电路214利用所分配的功率资源等无线资源向该基站BS1进行该数据包的发送。
在步骤S206，服务质量监视电路208判断留在发送缓冲器213内的数据包中是否有超过延迟临界值的数据包。
在发送缓冲器213内有超过延迟临界值的数据包的情况下，在步骤S207中，资源分配电路209与利用发射功率限制值计算电路207所计算的发射功率限制值无关，对这些数据包进行无线资源分配直到达到移动站MS3的最大可发射功率。
另一方面，当判断在发送缓冲器213内没有超过延迟临界值的数据包时，与本实施方式有关的分组通信方法回到步骤S201，重复上述步骤S201到步骤S206。
(第三实施方式)
接着，参照图17至图19，对与本发明的第三实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法进行说明。图17是与本发明实施方式有关的基站BS1的功能流程图。图18是与本发明实施方式有关的移动站MS3的功能流程图。
下面就与本实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法与上述第一实施方式和第二实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法的差异进行说明。
如图17所示，与本实施方式有关的基站BS在图7所示与第一实施方式有关的基站BS的功能上，另外具有接收功率存储电路119。
接收功率存储电路119是存储在上一步期间从在该基站的全部移动站MS发送的数据包的接收功率之和的电路。而且，接收功率存储电路119根据来自资源分配电路115的要求，提供所存储的该数据包的接收功率之和。
而且，信号分离电路116从利用译码电路103得到的译码后的上行信息中提取在移动站MS的发送缓冲器213中所存储的数据包量，发送给资源分配电路115。
再者，资源分配电路115根据从在接收功率存储电路119接收的上一步期间的接收功率之和以及在从信号分离电路116接收的在移动站MS的发送缓冲器213中存储的数据包量来分配在下一步中移动站MS的无线资源(代码资源或时隙资源等)。
例如，资源分配115，依据在上述上一步期间的接收功率之和来算出在下一步期间可能的总接收功率。
这里，因为在基站BS进行发射功率一定的发射功率控制，所以每个代码的接收功率相同。因此，资源分配电路115依据在上述下一步期间可能的总接收功率可算出在下一步期间的可分配代码数。
然后，资源分配电路115依据上述数据包量从可能分配的代码数算出各移动站MS的分配代码数。
资源分配电路115将给各移动站MS的分配代码数发送到调制电路111。
如图18所示，与本实施方式有关的移动站MS，在图12所示第二实施方式有关的移动站MS的功能上，还具有数据包量通告电路215。
数据包量通告电路215是将在发送缓冲器213中所存储的数据包量(数据量或数据包数)通过在信号复用电路212中复用为控制信息或上行数据包通告基站BS的电路。
而且，数据包量通告电路215也可以不复用为控制信息或上行数据包，而是定期地将在发送缓冲器213中所存储的数据包量通告基站BS这样构成。
信号分离电路203从利用译码电路203进行译码的下行信息中提取在下一步期间的无线资源(代码资源或时隙资源)再发送到资源分配电路209。
资源分配电路209根据在下一步期间从信号分离电路203发送的无线资源来进行数据包发送所用的无线资源的分配。
参照图19，对与本实施方式有关的分组通信方法进行说明。
在步骤S301中，移动站MS向基站BS发送将在发送缓冲器213中所存储的数据包量进行复用后的上行信号。
在步骤S302中，基站BS根据在接收功率存储电路119中所存储的在上一步期间数据包的接收功率和从信号分离电路116所发送的在移动站MS的发送缓冲器213中所存储的数据包量来计算在下一步期间移动站MS的无线资源(代码资源或时隙资源等)。
在步骤S303，基站BS通过把已计算的在下一步期间的移动站MS的无线资源复用为下行信号来向移动站MS发送。
在步骤S304，移动站MS的资源分配电路209根据从基站BS接收的移动站MS的无线资源，进行在下一步期间数据包发送用的无线资源的分配(即决定数据包的发射功率)，而移动站MS的数据包发送电路214利用分配的无线资源向基站BS发送上行信号。
根据与本实施方式有关的分组通信系统，即使移动站MS不具有特别特殊的结构，通过分阶段限制在移动站MS中的数据包的发射功率，可防止在其它移动站数据包接收失败，防止容量下降和服务质量满意度下降。
而且，根据与本实施方式有关的分组通信系统，可减少对短脉冲串信号干扰的影响，可谋求更加提高通信质量。
再者，根据与本实施方式有关的分组通信系统，基站BS采用由移动站MS所通告的数据包量，可准确地进行在下一步期间对移动站MS的发射功率变化指示。
而且，根据与本实施方式有关的分组通信系统，移动站MS在进行数据包发送的同时可发出数据包量的通知，不必另外发出存储数据包量的通知。
此外，根据与本实施方式有关的分组通信系统，基站BS可采用定期通知的数据包量来定期进行使用无线资源的分配。因此，移动站可接收定期修改的无线资源分配，可以防止收到无用的无线资源分配。
而且，根据与本实施方式有关的分组通信系统，不必象调度那样，经常交换与掌握在移动站之间或基站与移动站之间关于全部发送数据包的优先次序或经过时间等信息。
(变更例1)
而且，与上述第一实施方式到第三实施方式有关的分组通信系统和分组通信方法可通过在基站或无线控制装置所设置的计算机或在移动电话等移动站所配备的集成电路芯片上执行用规定的计算机语言所描述的分组通信程序来实现。
即，与本实施方式有关的分组通信程序，采用构成通用计算机的硬件资源来执行在上述第一至第三实施方式中所说明的各项处理这样构成。
这种分组通信程序记录在由图13所示计算机120可读存储介质(软盘116、光盘117、随机存取存储器118、盒式磁带119)上，通过这种存储介质、通过计算机120或直接安装在移动站MS1至MS3的存储器等上，可实现在上述第一实施方式至第三实施方式中所述装置，通过这些存储介质在计算机120上可很容易存储、搬运、转让软件。
而且，这种分组通信程序通过经由无线网络下载的服务方式可向用户所用移动站传输，可实现上述分组通信系统和分组通信方法的顺利普及。
(变更例2)
而且，本发明不限于上述第一实施方式至第三实施方式，可以增加以下所示各种变更。
例如，在上述实施方式中，以基站和移动站之间的关系为前提来对本发明的分组通信系统和分组通信方法进行说明，例如，犹如特别技术或多级跳点技术那样，在移动站作为对其它移动站或基站的中继站工作的情况下也可采用本发明。
在这种情况下，作为中继站的移动站成为发送方时，进行上述发送控制。例如，在其它移动站和基站之间进行中继时，对基站的上行线路进行发射功率控制，同时对其它移动站的下行线路进行发射功率控制。而且在基站与基站之间进行中继时，对基站的上行线路进行发射功率控制。
而且，在上述第一实施方式至第三实施方式中，对基站或移动站进行发射功率控制，例如，也可在管理各基站的无线控制装置中进行发射功率控制。
在这种情况下，将各基站的干扰电平或服务质量逐步通知无线控制装置，同时通过各基站在无线控制装置中监视与各基站之间确立通信的移动站的发射功率或干扰电平，在无线控制装置中计算发射功率限制值，通知各基站和移动站。
即，实现与本发明有关的分组通信系统所用的控制装置是根据在上一步期间数据包的发射功率和在接收站的干扰电平来控制在下一步期间数据包的发射功率的装置，当然可装载在基站和移动站上，而且可装载在间接控制基站的无线控制装置上。
根据上述本发明，通过利用在上一步期间数据包的实际发射功率，决定在下一步期间的发射功率限制值，可将在属于其它单元的移动站的干扰电平的增加量抑制在发射功率控制余量内，可防止因接收失败所造成的容量下降或服务质量满意度下降。
尤其是，根据本发明，因为依据上一步期间进行下一步期间预测，所以可减少干扰对短脉冲串信号的影响，可谋求更加提高通信质量。

Claims (3)

1.一种分组通信系统，它通过在基站与移动站之间建立的无线区段进行分组通信，其特征在于，包括：
基站，该基站包括：
资源分配部，利用在上一时隙从上述基站下的所有移动站所发送的数据包的总接收功率、以及从上述基站下的特定移动站所发送的上行信号中包含的上述特定移动站中存储有的数据包量，来计算在下一时隙针对上述特定移动站的无线资源，并将计算出的上述无线资源通知给上述特定移动站。
2.一种分组通信方法，通过在基站与移动站之间建立的无线区段进行分组通信，其特征在于，
利用在上一时隙从上述基站下的所有移动站所发送的数据包的总接收功率、以及从上述基站下的特定移动站所发送的上行信号中包含的上述特定移动站中存储有的数据包量，来计算在下一时隙针对上述特定移动站的无线资源，并将计算出的上述无线资源通知给上述特定移动站。
3.一种基站，它通过在与移动站之间建立的无线区段进行分组通信，其特征在于，包括：
资源分配部，利用在上一时隙从上述基站下的所有移动站所发送的数据包的总接收功率、以及从上述基站下的特定移动站所发送的上行信号中包含的上述特定移动站中存储有的数据包量，来计算在下一时隙针对上述特定移动站的无线资源，并将计算出的上述无线资源通知给上述特定移动站。
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