CN1538634A - 传输控制装置、无线基站及传输速率控制方法 - Google Patents

传输控制装置、无线基站及传输速率控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种传输控制装置。用于根据对应于多个通信终端的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个通信终端的多个下行方向传输速率，其特征在于，具有：传输品质获取单元，获取所述多个通信终端的所述多个下行方向传输品质；通信终端选择单元，根据在所述传输品质获取单元处所获取的所述多个下行方向传输品质，从所述多个通信终端中选择一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的通信终端；和传输速率变更单元，变更与通过所述通信终端选择单元选择的所述一个或更多个通信终端相对应的所述一个或更多个下行方向传输速率。从而，即使因传输环境的劣化等而增加发送功率时也能减轻移动台的下行传输速率控制时的处理负荷。

Description

传输控制装置、无线基站及传输速率控制方法
技术领域
本发明涉及传输控制装置、无线基站及传输速率控制方法，具体讲，涉及根据下行方向的传输品质控制移动台的下行方向的传输速率的传输控制装置、无线基站及传输速率控制方法。
背景技术
在第3代移动通信系统中采用的WCDMA(Wideband Code divisionMultiple Access)方式中，通信中的各信道受到来自其他通信信道的干扰(Multiple Access Interference：MAI)和来自本身通信信道的多通道的干扰(Multi-Path Interference)。使用该WCDMA方式的移动通信系统由于上述的干扰使得该系统的入网容量受到限制。因此，在各个信道满足所要求品质的范围内，如果尽可能地降低功率来进行发送，可以增加无线线路容量。
在现行的WCDMA方式中，使用通过把发送功率保持在最小必要限度，可以增加无线线路容量的发送功率控制，该发送功率控制还考虑到节省电池的耗电的方面。
在WCDMA方式中使用的发送功率控制大致分为开环发送功率控制(开环功率控制)和闭环发送功率控制(闭环功率控制)两种。
(开环发送功率控制)
在移动通信系统中，上行公共控制信道由于不是上下线路成对使用的信道，所以不能实施闭环控制。因此，使用开环发送功率控制。在移动台使用下行公共控制信道推测下行传输损耗，根据该推测值决定上行发送功率。即使在使用闭环发送功率控制的个别信道中，初期发送功率的设定也是通常利用开环来决定。
(闭环发送功率控制)
图6是表示上下线路的闭环发送功率控制的概念的图。该图(a)表示上行线路的闭环发送功率控制，该图(b)表示下行线路的闭环发送功率控制的概念。在闭环发送功率控制中，上下线路均在接收侧(无线基站30、40或移动台15、16)进行通信信道的品质测定，为了使接收中的通信信道满足所要求的品质，根据测定结果使用折返信道(结合通信信道而传输的第1层的控制信道)传输发送功率控制(TPC：TransmitterPower Control)位。即，在上述通信信道的品质测定值大于目标值的情况下，发送提高发送功率的发送功率控制位(UP)，在上述通信信道的品质测定值小于目标值的情况下，发送降低发送功率的发送功率控制位(DOWN)。而且。接收到上述发送功率控制位的移动台和无线基站根据所接收的发送功率控制位变更发送功率。
图7是在WCDMA方式的无线基站和移动台中适用的双重闭环控制的接收构成图。该双重闭环控制由1)内环控制(Inner loop)和2)外环控制(Outer loop)这两级环路构成。以下，说明1)内环控制和2)外环控制的动作。
(内环控制)
在上行(下行)通信信道的内环发送功率控制中，在无线基站(移动台)，接收基带信号通过逆扩散部51被逆扩散，通过瑞克接收部(Rakereceiver)52被瑞克(Rake)接收后，在SIR测定部53测定接收SIR(Signal-to-interference ratio)。然后，在比较判定部54比较所测定的接收SIR和来自目标SIR部55的目标SIR，在未达到目标SIR时，在TPCbit生成部生成“Up”命令并发送，在大于等于目标SIR时，生成“Down”命令作为TPC位，并把其分配到发送侧控制信道进行发送。在移动台(无线基站)，接收该TPC位，根据解码结果使发送功率改变1dB。这种闭环发送功率控制是以时隙周期(0.667ms)进行的。
(外环发送功率控制)
在上述内环控制中，进行使所接收的通信信道的SIR达到某目标值的控制，而在外环控制中，控制目标SIR以使通信品质(例如，BER(误码率)：Bit Error Rate、BLER(码组差错率)：Block Error Rate、FER(帧差错率)：Frame Error Rate)达到某目标值。具体而言，通过长区间品质测定部57对上述通信品质进行达到某种程度的长区间数(从数100ms到数s(秒))的测定，通过比较判定部59比较该测定值和来自目标品质部58的目标品质。在目标SIR部55，根据比较判定部59的比较判定结果，设定目标SIR以使上述通信品质达到目标品质。
以往是根据这种双重闭环控制的办法控制发送功率。
另外，也有通过根据线路状态适当控制传输速率，可以适当控制无线基站相对移动台的发送功率的发送功率控制方法(例如，参照专利文献1)。
专利文献1特开2003-23395号公报
非专利文献1 3rd Generation Partnership Project TechnicalSpecification Group Radio Access Network，23.214 Physical layerprocedure(FDD)，2002年9月
如上所述，在基于CDMA方式的移动通信系统中，必须进行把接收品质维持在规定品质以上的发送功率控制。可是，当传输线路特性因盲区等而变化，传输品质劣化(传输环境劣化)时，为了满足规定的接收品质所需的发送功率值被增加到规定值(或最大发送功率)，在达到规定值时，将不能再提高发送功率。因此，以往，虽然是进行降低下行传输速率使不超过无线基站的发送功率容量的控制，但在这种情况下，如果同时控制需要控制的所有移动台，则会产生传输速率控制时的处理负荷增加的问题。
另外，在专利文献1所记载的传输速率控制方法中公开了以下内容，在线路状态恶化时进行降低传输速率的控制，以此来适当控制无线基站相对移动台的发送功率。但是，该现行方法不会减轻传输速率控制时的处理负荷。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种即使因传输环境的劣化等而增加发送功率时也能减轻移动台的下行传输速率控制时的处理负荷的传输控制装置、无线基站和传输速率控制方法。
为了解决上述问题，本发明之一的传输控制装置，根据对应于多个通信终端的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个通信终端的多个下行方向传输速率，其特征在于，具有：传输品质获取单元，获取所述多个通信终端的所述多个下行方向传输品质；通信终端选择单元，根据在所述传输品质获取单元处所获取的所述多个下行方向传输品质，从所述多个通信终端中选择一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的通信终端；和传输速率变更单元，变更与通过所述通信终端选择单元选择的所述一个或更多个通信终端相对应的所述一个或更多个下行方向传输速率。
另外，本发明之二是基于本发明之一的传输控制装置，其特征在于，所述传输品质获取单元还具有：自己测定所述下行方向传输品质的传输品质测定单元和接收由所述通信终端测定并报告的所述下行方向传输品质的传输品质接收单元中的一个。
另外，本发明之三是基于本发明之一的传输控制装置，其特征在于，所述通信终端选择单元从对应下行方向传输品质低于规定品质的所述通信终端中选择至少一个通信终端作为改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端。
另外，本发明之四是基于本发明之二的传输控制装置，其特征在于，所述通信终端选择单元对改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端的选择，是根据对应于所述通信终端的传输速率、对应于所述通信终端的移动速度、来自所述对应的通信终端的接收品质报告值、该接收品质报告值的到达时间、以及该接收品质报告值的到达顺序中的至少一个来进行的。
另外，本发明之五是基于本发明之二的传输控制装置，其特征在于，所述通信终端选择单元随机选择将改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端。
另外，本发明之六是基于本发明之二的传输控制装置，其特征在于，所述通信终端选择单元根据对应于所述多个通信终端的多个总发送功率值与一规定功率值的多个比率，来选择将改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或多个通信终端。
另外，本发明和提供一种无线基站，根据对应于多个移动台的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个移动台的多个下行方向传输速率，其特征在于，具有：传输品质获取单元，获取所述多个移动台的所述多个下行方向传输品质；移动台选择单元，根据在所述传输品质获取单元处所获取的所述多个下行方向传输品质，从所述多个移动台中选择一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的移动台；和传输速率变更单元，变更与通过所述移动台选择单元选择的所述一个或更多个移动台相对应的所述一个或更多个下行方向传输速率。
而且，本发明还提供一种传输速率控制方法，根据对应于多个通信终端的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个通信终端的多个下行方向传输速率，其特征在于，包括以下步骤：获取所述多个通信终端的所述多个下行方向传输品质，将所述多个下行方向传输品质的获取值与规定品质进行比较，在判定为所述多个下行方向传输品质中的至少一个低于规定品质时，从对应的下行方向传输品质低于所述规定品质的所述多个通信终端中选择至少一个通信终端作为一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的通信终端，以及变更所选择的所述至少一个通信终端的所述下行方向传输速率。
根据上述本发明，选择下行方向的传输品质小于等于规定品质的移动台，控制所选择的移动台的下行方向传输速率，以与功率消耗量相比传输效率低的移动台为对象来变更传输速率。即，没必要象以往那样对所有移动台进行统一控制。因此，可以通过减轻传输速率控制时的处理负荷来进行流畅的其他控制的处理。
附图说明
图1是适用本发明的实施方式1的传输速率控制方法的移动通信系统的构成图。
图2是表示本发明的实施方式1的无线控制装置的构成的功能方框图。
图3是表示本发明的实施方式1的无线控制装置的传输速率控制处理步骤的流程图。
图4是表示本发明的实施方式2的发送功率管理表的一例图。
图5是表示本发明的实施方式3的传输速率控制处理步骤的程序图。
图6是表示上下线路的闭环发送功率控制的概念图。
图7是在WCDMA方式的无线基站和移动台使用的双重闭环控制的接收构成图。
图中：10、30、40-无线基站；11～16-移动台；20-无线控制装置；21-传输品质测定部；22-传输品质比较部；23-传输速率控制部；24-移动台选择部；25-发送功率控制部；51-逆扩散部；52-Rake接收部；53-SIR测定部；54、59-比较判定部；55-目标SIR部；56-TPCbit生成部；57-长区间品质测定部；58-目标品质部。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是适用本发明的实施方式1的传输速率控制方法的移动通信系统的构成图。
在该图中，该移动通信系统由无线基站10、处于该无线基站10覆盖范围内的多个移动台11～14、和控制上述无线基站10的无线控制装置20构成。上述移动台11～14分别在无线基站10和无线控制装置20之间被实施发送功率控制。
图2是表示本发明的实施方式1的无线控制装置20的构成的功能方框图。
在该图中，该无线控制装置20由传输品质测定部21、传输品质比较部22、传输速率控制部23、移动台选择部24和发送功率控制部25构成。
传输品质测定部21根据从移动台接收的传输品质(例如，信噪比、接收功率、信号与干扰量之比、信号误码率)测定信息，获取下行传输品质。传输品质比较部22比较规定的品质和从传输品质测定部21发送的下行传输品质的测定值，将比较结果发送给移动台选择部24。移动台选择部24根据上述比较结果，按照规定的基准，从报告了其下行传输品质在规定品质以下的信息的移动台中，选择成为传输速率的控制对象的移动台，将该选择结果通知给传输速率控制部23。传输速率控制部23变更针对由移动台选择部24选择的移动台的下行传输速率，将变更后的传输速率信息发送给发送功率控制部25。发送功率控制部25按照从传输速率控制部23发送来的传输速率信息控制发送功率，发送下行信号。
图3是表示本发明的实施方式1的无线控制装置20的传输速率控制处理步骤的流程图。
在该图中，传输品质测定部21从移动台11～14获取信噪比(以下称为SN比)(步骤S1)作为传输品质信息。例如，在各移动台11～14测定的下行线路的SN比的结果如下。
移动台          下行线路的SN比[dB]的测定结果
①移动台11      5dB
②移动台12      0dB
③移动台13      -5dB
④移动台14      -10dB
传输品质比较部22当接收到各移动台11～14的下行线路的SN比的测定值时，与规定的传输品质(此时为规定的SN比)进行比较(步骤S2)。此处，当设规定的SN比为“-3dB”时，则低于规定的SN比的移动台(步骤S2为“是”)为移动台13(SN比：-5dB)和移动台14(SN比：-10dB)这两个，这些移动台作为选择对象被抽出。在该步骤S2中，如果没有低于规定的SN比的移动台(步骤S2为“否”)，则返回步骤S1，再次获取移动台11～14的下行传输品质的测定值。
如上所述，在传输品质比较部22抽出的选择对象的移动台13、14被通知给移动台选择部24(步骤S3)，按照规定的基准、例如移动台的传输速率进行选择(步骤S4)。例如，如果移动台13和移动台14的传输速率分别是128kbps、64kbps，则选择传输速率高的一方、即移动台13。这样，在移动台选择部24选择了移动台13后，所选择的移动台的信息(此时为表示移动台13的信息和表示移动台13的当前传输速率的信息)被发送给传输速率控制部23，在传输速率控制部23进行降低该移动台13的传输速率的控制(步骤S5)。例如，将传输速率从128kbps降至64kbps。即，对传输品质因多通道衰减等的影响而明显劣化的下行线路，即使维持高的传输速率进行通信，也只能是消耗功率造成浪费。因此，在传输品质劣化时，降低传输速率，抑制数据的传输量，由此实现发送功率的降低。
在发送功率控制部25根据通过传输速率控制部23变更后的传输速率(此时为64kbps)调整发送功率，进行下行信号的发送(步骤S6)。
如上所述，根据本实施方式，选择下行方向的传输品质在一定水平以下的移动台，控制所选择的移动台的下行方向传输速率，以与功率消耗量相比传输效率低的移动台为对象来降低传输速率。即，没必要如以往那样对所有移动台进行统一控制。因此，可以通过减轻传输速率控制时的处理负荷而流畅进行其他控制的处理。
在上述实施方式1中，表示了在移动台选择部24从传输速率高的顺序仅将一个移动台选择作为传输速率控制对象的移动台的情况，但也可以从传输速率高的顺序选择多个移动台。例如，顺序选择移动台13、移动台14双方。
另外，在上述实施方式1中，表示了移动台选择部24根据移动台的传输速率选择成为传输速率的控制对象的移动台的情况，但本发明不限于这种选择基准。例如，也可以是以从移动台报告的接收品质报告值为基础来选择移动台的形式。该情况时，按照接收品质差的顺序来选择移动台。并且，除上述以外，也可以按照移动台的移动速度或上述接收品质报告值的到达时间(或顺序)、或随机选择移动台。
另外，上述实施方式1的传输速率的控制表示了将下行方向的传输速率从128kbps降至64kbps时的情况，但也可以控制成分步变成低速的传输速率(例如：128kbps→64kbps→32kbps)。
此外，在上述实施方式1中，表示了传输品质测定部21获取从移动台通知的下行方向的传输品质的情况，但也可以是该传输品质测定部21测定并获取发送给移动台的下行传输品质的形式。
(变形例)
本发明不限于上述实施方式，可以进行各种变形。
(实施方式2)
图4是表示本发明的实施方式2的发送功率管理表的一例图。上述发送功率管理表供移动台选择部24选择移动台数目时进行参照。在本实施方式2中，移动台选择部24选择成为传输速率的控制对象的移动台时，以总发送功率(无线基站的总发送功率)的测定值对规定功率值(閾值)的比为基础来决定移动台数目。在上述发送功率管理表中，将移动台数目与规定閾值和多个移动台n的总发送功率的测定值之比相对应地进行管理。例如，进行如下的管理，即，在规定功率值为30dBm时，与多个移动台n的总发送功率的测定值为25dBm时相比，在测定值为28dBm时，可选择更多的移动台。也就是，由于多个移动台n的总发送功率的测定值越接近上述规定功率值，就越消耗无线基站的功率资源，所以，在这种情况下，通过选择更多的移动台数目，并降低传输速率来抑制无线基站的功率资源的消耗。这样，可以有效利用无线基站的功率资源。
在上述实施方式2中，表示了根据多个移动台的总发送功率的测定值和规定功率值的关系来决定变更下行方向传输速率的移动台数目的情况，但本发明不限于此。例如，也可以利用上述发送功率管理表管理按照发送功率高的顺序重新排列的移动台列表，根据移动台n的总发送功率测定值选择截止到发送功率高的上位第m号的移动台。
另外，在本发明的实施方式1中，表示了将下行方向的传输品质低于规定品质的移动台选择作为传输速率控制对象的移动台的情况，但也可以是控制成将下行方向的传输品质高于规定品质的移动台选择作为传输速率控制对象的移动台，提高所选择的移动台的传输速率的形式。但是，在该情况下，仅限于无线基站的功率资源有富余的情况。
另外，在功率资源比较有富余时，把下行方向的传输品质好的移动台选择作为传输速率控制对象的移动台(模式1)，在功率资源没有富余时，把下行方向的传输品质差的移动台选择作为传输速率控制对象的移动台(模式2)，根据无线基站的功率资源的消耗量，适当切换模式1和模式2。
另外，在以上的说明中，说明了无线控制装置负责本发明的实施方式的传输速率控制的情况，但当然无线基站也可以负责上述的传输速率控制。
(实施方式3)
图5是表示本发明的实施方式3的传输速率控制处理步骤的程序图。在该示例中，MS1(移动台)、MS2、MS3分别以128kbps、128kbps、64kbps进行通信，各MS测定下行线路的传输品质，在传输品质的测定值小于等于规定值时，对BS(无线基站)发送传输速率变更请求。此时，上述传输速率变更请求包含于由MS侧报告的传输品质测定值信息中。
当BS从MS2接收到传输速率变更请求时，进行降低MS2的传输速率的控制(在该示例中为128kbps→64kbps)，以适合于变更后的传输速率的发送功率开始下行信号的发送。
根据上述实施方式3，没必要在BS侧选择传输速率控制对象MS，所以能够减轻在该BS进行的传输速率控制的处理负荷。并且，由于向BS定期报告的报告信息中仅包括传输速率变更请求(例如，设置标志位)，所以在MS侧没必要为了变更传输速率重新在无线区间进行控制信息的收发。
另外，上述实施方式3表示了在BS进行传输速率控制的情况，但当然该传输速率的控制处理也可以在BS的上位节点进行。
在上述实施例中，无线控制装置20的传输品质测定部21的功能对应传输品质获取单元，传输品质比较部33和移动台选择部24的功能对应通信终端选择单元，传输速率控制部23的功能对应传输速率变更单元。传输品质测定部21的功能对应传输品质测定单元和传输品质接收单元。通信终端对应移动台11～14，传输控制装置对应无线控制装置20或无线基站10。
如上所述，根据本发明，选择下行方向的传输品质在规定品质以下的移动台，控制所选择的移动台的下行方向传输速率，以与功率消耗量相比传输效率低的移动台为对象变更传输速率。即，没必要象以往那样对所有移动台进行统一控制。因此，可以通过减轻传输速率控制时的处理负荷而流畅地进行其他控制的处理。

Claims (8)

1.一种传输控制装置，根据对应于多个通信终端的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个通信终端的多个下行方向传输速率，其特征在于，具有：
传输品质获取单元，获取所述多个通信终端的所述多个下行方向传输品质；
通信终端选择单元，根据在所述传输品质获取单元处所获取的所述多个下行方向传输品质，从所述多个通信终端中选择一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的通信终端；和
传输速率变更单元，变更与通过所述通信终端选择单元选择的所述一个或更多个通信终端相对应的所述一个或更多个下行方向传输速率。
2.根据权利要求1所述的传输控制装置，其特征在于，
所述传输品质获取单元还具有：
自己测定所述下行方向传输品质的传输品质测定单元和接收由所述通信终端测定并报告的所述下行方向传输品质的传输品质接收单元中的一个。
3.根据权利要求1所述的传输控制装置，其特征在于，
所述通信终端选择单元从对应下行方向传输品质低于规定品质的所述通信终端中选择至少一个通信终端作为改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端。
4.根据权利要求2所述的传输控制装置，其特征在于，
所述通信终端选择单元对改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端的选择，是根据对应于所述通信终端的传输速率、对应于所述通信终端的移动速度、来自所述对应的通信终端的接收品质报告值、该接收品质报告值的到达时间、以及该接收品质报告值的到达顺序中的至少一个来进行的。
5.根据权利要求2所述的传输控制装置，其特征在于，
所述通信终端选择单元随机选择将改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或更多个通信终端。
6.根据权利要求2所述的传输控制装置，其特征在于，
所述通信终端选择单元根据对应于所述多个通信终端的多个总发送功率值与一规定功率值的多个比率，来选择将改变所述对应的下行方向传输速率的所述一个或多个通信终端。
7.一种无线基站，根据对应于多个移动台的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个移动台的多个下行方向传输速率，其特征在于，具有：
传输品质获取单元，获取所述多个移动台的所述多个下行方向传输品质；
移动台选择单元，根据在所述传输品质获取单元处所获取的所述多个下行方向传输品质，从所述多个移动台中选择一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的移动台；和
传输速率变更单元，变更与通过所述移动台选择单元选择的所述一个或更多个移动台相对应的所述一个或更多个下行方向传输速率。
8.一种传输速率控制方法，根据对应于多个通信终端的多个下行方向传输品质来控制对应于所述多个通信终端的多个下行方向传输速率，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述多个通信终端的所述多个下行方向传输品质，
将所述多个下行方向传输品质的获取值与规定品质进行比较，
在判定为所述多个下行方向传输品质中的至少一个低于规定品质时，从对应的下行方向传输品质低于所述规定品质的所述多个通信终端中选择至少一个通信终端作为一个或更多个将改变对应的一个或更多个下行方向传输速率的通信终端，以及
变更所选择的所述至少一个通信终端的所述下行方向传输速率。
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