JP2000184437A - Mobile communication system, base station equipment, mobile station equipment, and transmission controlling method - Google Patents
Mobile communication system, base station equipment, mobile station equipment, and transmission controlling methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、移動体通信シス
テム、基地局装置、移動局装置および送信制御方法に関
し、特に、複数の移動局と基地局間のパケット通信を共
通のチャネルを用いてランダムアクセスにより行うセル
ラ型の移動体通信システム、基地局装置、移動局装置お
よび送信制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a transmission control method, and more particularly, to packet communication between a plurality of mobile stations and a base station using a common channel. The present invention relates to a cellular mobile communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a transmission control method performed by access.
【０００２】[0002]
【従来の技術】移動体通信システムにおいてパケット伝
送を行う場合には、携帯電話システムのように発呼時に
空きチャネルを割り当てるようなチャネル制御は行わ
ず、例えばスロットアロハ方式のように、スロットに同
期して共通チャネルに直ちにデータパケットを送信する
方式が用いられる場合がある。このようなランダムアク
セス型のパケット伝送を行う移動体通信システムにおい
て、基地局でのパケット受信の際の移動局間の公平性を
維持する目的で、移動局送信時のパケットの送信電力を
制御する送信電力制御やパケットの送信頻度を制御する
送信許可確率制御が用いられることが知られている。2. Description of the Related Art When packet transmission is performed in a mobile communication system, channel control such as allocating an empty channel at the time of calling is not performed as in a mobile phone system. In some cases, a method of immediately transmitting a data packet to a common channel is used. In such a mobile communication system that performs random access type packet transmission, the transmission power of a packet at the time of mobile station transmission is controlled in order to maintain fairness between mobile stations when receiving a packet at a base station. It is known that transmission power control and transmission permission probability control for controlling packet transmission frequency are used.
【０００３】特に、多元接続方式に符号分割多元接続
（ CDMA ）方式を利用した移動体通信システムの移動局
から基地局への上り回線における通信では、基地局―移
動局間距離の違いによる各々の移動局の信号の基地局で
の受信電力差に起因する性能劣化、いわゆる遠近問題が
大きな問題となるため、一般的に送信電力制御が必須と
されている。In particular, in the uplink communication from a mobile station to a base station in a mobile communication system using a code division multiple access (CDMA) system as the multiple access system, each of them depends on the distance between the base station and the mobile station. Performance degradation due to the difference in reception power of the signal of the mobile station at the base station, a so-called near-far problem, becomes a significant problem, and therefore transmission power control is generally required.
【０００４】一方、セルラ方式を採用する移動体通信シ
ステムでは、複数の基地局が存在するため、複数基地局
によるパケットの同時受信が可能である。移動局の送信
したパケットを複数基地局で同時受信することにより、
１つの基地局で受信するよりも通信成功確率が増加し、
システム性能が向上することが知られている。なお、関
連する公知文献としては、例えば“複数の基地局を備え
たスロット付きアロハ方式の捕そく効果を考慮した特性
評価”1990年11月、信学論(B-II),vol.J73-B-II,no.11,
pp.612-620．がある。On the other hand, in a mobile communication system employing a cellular system, a plurality of base stations exist, so that a plurality of base stations can simultaneously receive packets. By simultaneously receiving packets transmitted by mobile stations at multiple base stations,
The communication success probability increases compared to receiving at one base station,
It is known that system performance is improved. Related publicly known documents include, for example, “Characteristic Evaluation Considering Capture Effect of Slotted Aloha System with Multiple Base Stations”, November 1990, IEICE (B-II), vol.J73- B-II, no.11,
pp.612-620. There is.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の、同じ通信領域
内に位置する移動局からの信号の受信電力が基地局で同
一となるような送信電力制御を行うセルラ型の移動体通
信システムにおいて、接続基地局とそれ以外の複数基地
局によりパケットの同時受信を行う場合、ある基地局の
通信領域の周辺部に位置する移動局の送信したパケット
の信号電力は、その基地局以外の他の基地局においても
比較的大きく、これらの基地局においても受信できる可
能性が高くなる。従って、１つの基地局の通信領域の周
辺部に位置する移動局の送信したパケットが、基地局近
傍に位置する移動局の送信したパケットに比較して受信
される確率、即ち通信成功確率が高くなり、移動局の地
理的条件（基地局からの距離など）により通信の不公平
性が生じるという欠点が存在する。In a conventional cellular-type mobile communication system which performs transmission power control so that the reception power of a signal from a mobile station located in the same communication area becomes the same at a base station, When a packet is simultaneously received by a connected base station and a plurality of base stations other than the base station, the signal power of a packet transmitted by a mobile station located in a peripheral portion of a communication area of a certain base station may be different from that of another base station other than the base station. Stations are relatively large, and the possibility of reception at these base stations is high. Therefore, the probability that a packet transmitted by a mobile station located in the periphery of the communication area of one base station is received as compared with a packet transmitted by a mobile station located near the base station, that is, the communication success probability is high. In other words, there is a disadvantage that communication unfairness occurs due to the geographical conditions of the mobile station (such as the distance from the base station).
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであり、送信電力制御を行うセルラ型の移
動体通信システムにおいて、複数基地局によるパケット
の同時受信を行った場合にも、移動局の地理的条件によ
る通信の不公平性を排除し、また、システム容量（最大
スループット）を大きくしすることが可能な移動体通信
システムおよび送信制御方法を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is intended for use in a cellular mobile communication system that performs transmission power control even when a plurality of base stations simultaneously receive packets. It is an object of the present invention to provide a mobile communication system and a transmission control method that can eliminate communication unfairness due to geographical conditions of a mobile station and increase system capacity (maximum throughput).
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、複数の基地局と移動局で構成され、前記
基地局と移動局との間において共通の無線チャネルによ
りパケット通信を行う移動体通信システムにおいて、基
地局がパイロット信号送出手段を有し、移動局は、受信
可能な全てのパイロット信号の電力強度を測定するパイ
ロット電力測定手段と、測定された複数のパイロット信
号の電力強度に基づいて、送信電力あるいは送信許可確
率を制御する送信制御手段とを有することを特徴とす
る。本発明においては、複数基地局によるパケットの同
時受信を行った場合にも、従来の送信電力制御による移
動局の地理的条件による通信の不公平性を排除し、ま
た、システム容量（最大スループット）を大きくするこ
とができる。In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of base stations and a mobile station, and performs packet communication between the base station and the mobile station using a common radio channel. In a mobile communication system, the base station has a pilot signal transmitting means, the mobile station has a pilot power measuring means for measuring the power strength of all receivable pilot signals, and the power of a plurality of measured pilot signals. Transmission control means for controlling transmission power or transmission permission probability based on the strength. In the present invention, even when packets are simultaneously received by a plurality of base stations, unfairness of communication due to geographical conditions of mobile stations by conventional transmission power control is eliminated, and system capacity (maximum throughput) Can be increased.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を説明する。図６は、本発明が適用される通信システ
ム全体の構成例を示すブロック図である。システム全体
は、 移動局１００、基地局３００、３１０、３２０、
制御交換機５００からなる移動体通信システムおよび通
信網５１０、相手端末５２０から構成されている。移動
体通信システムの伝送方式としてはＣＤＭＡを使用し、
例えばスロットアロハ方式のように、スロットに同期し
て共通チャネルに直ちにデータパケットを送信する方式
を採用する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the entire communication system to which the present invention is applied. The entire system includes a mobile station 100, base stations 300, 310, 320,
The mobile communication system includes a control exchange 500, a communication network 510, and a partner terminal 520. CDMA is used as the transmission method of the mobile communication system,
For example, a method of immediately transmitting a data packet to a common channel in synchronization with a slot, such as a slot Aloha method, is adopted.
【０００９】移動局１００は基地局３００の通信領域に
属している場合には、基地局３００に対して共通チャネ
ル（複数の基地局において受信可能なチャネル）を介し
て送信電力制御を実施してパケットの送信を行う。この
際、例えば移動局１００が基地局３００の通信領域４０
０の周辺部に存在する場合には、移動局１００の送信し
たパケットは、基地局３１０または３２０にも比較的大
きな信号電力を持って到達するので、これらの基地局に
おいても受信される可能性がある。When the mobile station 100 belongs to the communication area of the base station 300, the mobile station 100 performs transmission power control on the base station 300 via a common channel (a channel that can be received by a plurality of base stations). Perform packet transmission. At this time, for example, the mobile station 100
0, the packet transmitted by the mobile station 100 also reaches the base station 310 or 320 with relatively large signal power, and may be received by these base stations. There is.
【００１０】制御交換機５００は各基地局３００〜３２
０によって受信されたパケットを全て収集し、もし２つ
以上の基地局で同じパケットが受信され、伝送されて来
た場合には、最先のパケットのみを残し、２番目以降の
パケットを廃棄する。残されたパケットは、電話網、Ｉ
ＳＤＮ網、専用線あるいはＬＡＮなど任意の通信網５１
０を経由して相手端末５２０に伝送される。なお相手端
末も移動局であってもよい。応答（ＡＣＫ）および相手
端末から送信されたパケットは、複数の基地局から同時
に送信してもよいし、あるいは最先のパケットを受信し
た基地局からのみ送信してもよい。[0010] The control switch 500 is connected to each of the base stations 300 to 32.
0 collects all the received packets. If the same packet is received and transmitted by two or more base stations, only the first packet is left and the second and subsequent packets are discarded. . The remaining packets are
Any communication network 51 such as SDN network, dedicated line or LAN
0 is transmitted to the partner terminal 520. Note that the partner terminal may also be a mobile station. The response (ACK) and the packet transmitted from the partner terminal may be transmitted simultaneously from a plurality of base stations, or may be transmitted only from the base station that has received the earliest packet.
【００１１】図１は、本発明を実施する移動体通信シス
テムの概念図である。基地局３００、３１０、３２０
は、それぞれパイロット信号２２０を常時あるいは周期
的に送信しており、自己の送信するパイロット信号の受
信電力が他の基地局が送信するパイロット信号の受信電
力より大きい領域を通信領域４００、４１０、４２０と
して持つ。FIG. 1 is a conceptual diagram of a mobile communication system embodying the present invention. Base stations 300, 310, 320
Transmit the pilot signal 220 at all times or periodically, and define a region where the received power of the pilot signal transmitted by itself is larger than the received power of the pilot signal transmitted by another base station in the communication regions 400, 410, and 420. Have as.
【００１２】移動局１００、１１０、１２０はいずれか
の基地局の通信領域に属し、その基地局に対して共通チ
ャネル（２１０）を介してパケット伝送を行う。図１に
おいては、移動局１００、１１０、１２０は基地局３０
０の通信領域４００に属しているため、基地局３００に
対して後述する送信電力制御あるいは送信許可確率制御
を実施してパケットの送信を行う。Each of the mobile stations 100, 110, and 120 belongs to a communication area of any one of the base stations, and performs packet transmission to the base station via a common channel (210). In FIG. 1, mobile stations 100, 110, and 120 are base stations 30
Since it belongs to the communication area 400 of 0, it performs transmission power control or transmission permission probability control, which will be described later, on the base station 300 to transmit a packet.
【００１３】また、それぞれの基地局は、自己の通信領
域内で送信されたパケットのみならず、周辺の他の通信
領域で送信されたパケットの受信も可能である。例え
ば、基地局３００の通信領域４００の周辺部に存在する
移動局１００の送信したパケットは、基地局３１０また
は３２０に比較的大きな信号電力を持って到達するた
め、これらの基地局においても受信可能である。本発明
においてはこのような複数基地局によるパケットの同時
受信を行うシステムを前提とする。Each base station can receive not only packets transmitted in its own communication area but also packets transmitted in other surrounding communication areas. For example, a packet transmitted by the mobile station 100 located in the periphery of the communication area 400 of the base station 300 reaches the base station 310 or 320 with relatively large signal power, and can be received by these base stations. It is. In the present invention, it is assumed that such a system performs simultaneous reception of packets by a plurality of base stations.
【００１４】図７は、従来の送信電力制御方式の問題点
および本発明の制御方式を示す説明図である。図７の横
軸は基地局３００と基地局３１０とを結ぶ直線ＡＥ上の
位置を表している。図７（ａ）は伝搬減衰として距離減
衰のみを仮定した場合の前記直線上の任意の位置で受信
される各基地局３００、３１０のパイロット信号の受信
電力を表している。双方のパイロット信号受信電力が等
しくなる点Ｃが通信領域（セル）の境界となるが、例え
ば基地局３００において移動局と通信可能な距離の限界
Ｂは基地局３１０の領域内に達している。従って、Ｂ−
Ｄ間においては、移動局から送信されたパケットは２つ
の基地局３００、３１０において受信される可能性があ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the problems of the conventional transmission power control system and the control system of the present invention. The horizontal axis in FIG. 7 represents a position on a straight line AE connecting the base station 300 and the base station 310. FIG. 7A shows the reception power of the pilot signal of each of the base stations 300 and 310 received at an arbitrary position on the straight line when only the distance attenuation is assumed as the propagation attenuation. A point C at which both pilot signal reception powers are equal is a boundary of a communication area (cell). For example, a limit B of a communicable distance with the mobile station in the base station 300 has reached an area of the base station 310. Therefore, B-
Between D, a packet transmitted from a mobile station may be received at two base stations 300 and 310.
【００１５】従来のように、基地局において受信電力が
等しくなるように送信電力制御が行われているとする
と、複数基地局によるパケットの同時受信を行なわなけ
れば、通信の成功確率は位置によらず一定となる。とこ
ろが、複数基地局によるパケットの同時受信を行った場
合には、区間Ｂ−Ｄにおいて他の区間よりも通信の成功
確率が増加し、図７（ｂ）の実線に示すようにセル境界
付近ほど通信成功確率が高くなり、位置による不公平性
が生じる。本発明の目的はこの位置による不公平性をな
くすことにあり、図７（ｂ）の点線に示すように、複数
基地局によるパケットの同時受信を行った場合に区間Ｂ
−Ｄに生じる通信成功確率の上昇分をキャンセルするよ
うに、送信電力制御あるいは送信許可確率制御に修正を
加えることにある。Assuming that transmission power control is performed so that the reception power is equalized in the base station as in the prior art, the communication success probability depends on the location unless a plurality of base stations simultaneously receive packets. Constant. However, when packets are simultaneously received by a plurality of base stations, the success probability of communication is higher in the section BD than in the other sections, and as shown by the solid line in FIG. The probability of successful communication increases, resulting in unfairness depending on the location. An object of the present invention is to eliminate the unfairness due to this position. As shown by a dotted line in FIG. 7B, when a plurality of base stations simultaneously receive packets, the section B is used.
-D: to modify the transmission power control or the transmission permission probability control so as to cancel the increase in the communication success probability occurring in -D.
【００１６】図７（ｃ）は本発明による送信電力制御の
説明図である。点線は従来の送信電力制御特性を示すグ
ラフであり、実線は本発明の送信電力制御特性を示して
いる。区間Ａ−Ｂ、Ｄ−Ｅなど１つの基地局でのみ受信
可能な領域については、制御特性は従来の送信電力制御
と同一である。しかし、２つ以上の基地局で受信可能な
区間Ｂ−Ｄにおいては、従来の制御特性よりも移動局の
送信電力が小さくなっている。例えば位置Ｆにいる移動
局１００から送信されるパケットの基地局３００におけ
る受信電力（目標受信電力）Ｐは区間Ｄ−Ｅにおける目
標受信電力Ｑよりも小さくなっている。FIG. 7C is an explanatory diagram of transmission power control according to the present invention. The dotted line is a graph showing the conventional transmission power control characteristics, and the solid line shows the transmission power control characteristics of the present invention. In a region where only one base station can receive, such as the sections AB and DE, the control characteristics are the same as those of the conventional transmission power control. However, in the section BD in which two or more base stations can receive, the transmission power of the mobile station is smaller than the conventional control characteristics. For example, the reception power (target reception power) P of the packet transmitted from the mobile station 100 at the position F at the base station 300 is smaller than the target reception power Q in the section DE.
【００１７】図２は、本発明の第１の実施形態の移動局
装置の構成を示すブロック図である。図２において、移
動局１００が基地局３００の領域内にいる場合に、移動
局１００は、基地局３００に対して送信電力制御を実施
し、共通チャネル２１０を使用して所定のスロットに同
期して（あるいは任意のタイミングで）基地局３００に
パケットを送信する。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the mobile station apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, when the mobile station 100 is in the area of the base station 300, the mobile station 100 performs transmission power control on the base station 300 and synchronizes to a predetermined slot using the common channel 210. (Or at an arbitrary timing) to transmit the packet to the base station 300.
【００１８】移動局１００で発生した情報はパケット化
され、送受信バッファ１０２に格納される。送信バッフ
ァ１０２に格納されたパケットは順次送受信部１０１に
出力される。パイロット電力測定部１０３においては受
信可能な基地局全てのパイロット信号電力を測定する。
パラメータ情報受信部１０４は、基地局３００から後述
するパラメータが伝送されて来る場合に、該パラメータ
を受信して目標受信電力算出部１０５に出力する。Information generated by the mobile station 100 is packetized and stored in the transmission / reception buffer 102. The packets stored in the transmission buffer 102 are sequentially output to the transmission / reception unit 101. Pilot power measuring section 103 measures pilot signal power of all receivable base stations.
When a parameter described later is transmitted from base station 300, parameter information receiving section 104 receives the parameter and outputs the parameter to target received power calculating section 105.
【００１９】目標受信電力算出部１０５は、パイロット
電力測定部１０３で測定された接続基地局３００のパイ
ロット信号受信電力とその他の複数の基地局（例えば基
地局３１０、３２０）のパイロット信号受信電力との差
分を参照して後述するように目標受信電力値を算出す
る。送受信部１０１では、目標受信電力算出部１０５か
ら出力される目標受信電力値を基準にして送信パケット
の送信電力を求め、共通チャネル２１０にパケットの送
信を行う。図４は、目標受信電力算出部１０５が目標受
信電力値を算出する際に使用する設定関数の一例を示す
説明図である。グラフの横軸はパイロット信号受信電力
の最大のものとその他のものの差分（ｄＢ）、縦軸は目
標受信電力（ｄＢ）を表している。設定関数は、パラメ
ータαおよびβにより特定される関数であり、パイロッ
ト信号受信電力における差分が小さい程、目標受信電力
値が小さくなるような関数である。パラメータは例えば
目標受信電力算出部１０５内のメモリに予め格納してお
いてもよいし、あるいは、接続基地局３００からパラメ
ータを受け取ることも考えられる。後者についての具体
的な例は後述する。The target reception power calculation section 105 calculates the pilot signal reception power of the connected base station 300 measured by the pilot power measurement section 103 and the pilot signal reception powers of a plurality of other base stations (for example, the base stations 310 and 320). The target received power value is calculated as described later with reference to the difference. The transmission / reception section 101 determines the transmission power of the transmission packet based on the target reception power value output from the target reception power calculation section 105, and transmits the packet to the common channel 210. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a setting function used when the target received power calculation section 105 calculates a target received power value. The horizontal axis of the graph represents the difference (dB) between the maximum pilot signal reception power and the others, and the vertical axis represents the target reception power (dB). The setting function is a function specified by parameters α and β, and is a function such that the smaller the difference in pilot signal reception power, the smaller the target reception power value. For example, the parameters may be stored in advance in a memory in the target received power calculation unit 105, or the parameters may be received from the connection base station 300. A specific example of the latter will be described later.
【００２０】設定関数のパラメータαおよびβの例とし
ては、α（傾き）は例えば１でもよく、βは、例えば図
７の位置ＢあるいはＤにおけるパイロット信号受信電力
差であってもよい。図４に示す例では、例えばパイロッ
ト信号受信電力における差分が小さい程、目標受信電力
算出部１０５の出力する目標受信電力値が小さくなるた
め、通信領域の周辺部に位置する移動局（例えば移動局
１００）の送信電力が抑制されることになる。As an example of the parameters α and β of the setting function, α (slope) may be 1, for example, and β may be, for example, a difference in pilot signal reception power at the position B or D in FIG. In the example shown in FIG. 4, for example, the smaller the difference in pilot signal reception power, the smaller the target reception power value output from the target reception power calculation unit 105, so that a mobile station (for example, mobile station) 100) transmission power is suppressed.
【００２１】移動局が設定関数のパラメータαおよびβ
を接続基地局から受け取る場合、接続基地局３００がパ
ラメータ情報をパイロット信号に挿入して通信領域４０
０内の移動局１００（および移動局１１０、１２０）に
通知する。この場合、移動局１００は、送受信部１０１
で受信したパイロット信号２２０をパラメータ情報受信
部１０４に出力する。パラメータ情報受信部１０４は、
受信信号の中から設定関数のパラメータに関する情報を
抽出して、目標受信電力算出部１０５に出力する。目標
受信電力算出部１０５は、受け取ったパラメータ情報を
自己のメモリ内に記憶し、目標受信電力値の算出に使用
する。The mobile station determines the parameters α and β of the setting function.
Is received from the connection base station, the connection base station 300 inserts the parameter information into the pilot signal and
Notify the mobile station 100 (and mobile stations 110 and 120) within 0. In this case, the mobile station 100
And outputs the pilot signal 220 received to the parameter information receiving unit 104. The parameter information receiving unit 104
Information on the parameters of the setting function is extracted from the received signal and output to target received power calculation section 105. The target received power calculation section 105 stores the received parameter information in its own memory and uses it for calculating the target received power value.
【００２２】図３は、本発明の第１の実施形態の基地局
装置の構成を示すブロック図である。移動局１００、１
１０、１２０に通知される設定関数のパラメータ情報
は、基地局３００の設定関数算出部３０６で算出され
る。設定関数算出部３０６で算出されたパラメータ情報
は、パラメータ情報通知部３０３に出力される。パラメ
ータ情報通知部３０３では、パイロット信号にパラメー
タ情報を挿入して、送受信部３０１に出力する。送受信
部３０１は受け取った信号を通信領域４００内の移動局
に送信する。なお、基地局３００によるパラメータ情報
の通知は、一定期間毎に周期的に実施してもよく、ま
た、パラメータ情報に変更が有った場合のみに実施して
もよい。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the base station apparatus according to the first embodiment of the present invention. Mobile station 100, 1
The parameter information of the setting function notified to 10 and 120 is calculated by setting function calculating section 306 of base station 300. The parameter information calculated by the setting function calculation unit 306 is output to the parameter information notification unit 303. Parameter information notifying section 303 inserts parameter information into the pilot signal and outputs it to transmitting / receiving section 301. The transmission / reception unit 301 transmits the received signal to a mobile station in the communication area 400. The notification of the parameter information by the base station 300 may be performed periodically at regular intervals, or may be performed only when there is a change in the parameter information.
【００２３】パラメータ情報の算出方法の一例として、
パケット毎の移動局における送信状態を利用する方式を
開示する。移動局１００は、送受信部１０１において、
パケットの送信状態に関する送信状態情報を、送信パケ
ット毎にパケット内部に挿入して、パケットの送信を行
う。送信状態情報は、例えば、当該パケットの再送試行
回数（再送を試みた回数）や送信所要時間（最初に送信
を試みた時間からの経過時間）および目標受信電力値な
どが考えられる。As an example of a method for calculating parameter information,
A method that uses a transmission state of a mobile station for each packet is disclosed. The mobile station 100 includes:
The transmission state information on the transmission state of the packet is inserted into the packet for each transmission packet, and the packet is transmitted. The transmission state information may include, for example, the number of retransmission attempts (the number of retransmission attempts), the required transmission time (elapsed time from the time of the first transmission attempt), and the target reception power value of the packet.
【００２４】基地局３００は、送受信部３０１で移動局
１００からのパケットを受信し、受信パケットを送受信
バッファ３０２に格納すると共に、受信パケット監視部
３０５にも出力する。受信パケット監視部３０５は、受
信パケットから送信状態情報を抽出して、それらに対す
る統計処理を行い、送信状態情報に関する統計情報を生
成する。受信パケット監視部３０５の生成した統計情報
は、設定関数算出部３０６に出力される。設定関数算出
部３０６は、送信状態情報に関する統計情報に基づいて
設定関数のパラメータαおよびβを算出する。受信パケ
ット監視部３０５の生成する統計情報の一例として、移
動局におけるパケットの再送試行回数の標準偏差σを考
えた場合、設定関数算出部３０６は、標準偏差σが小さ
くなる方向に設定関数のパラメータαおよびβを更新し
て算出する。In base station 300, transmitting / receiving section 301 receives a packet from mobile station 100, stores the received packet in transmission / reception buffer 302, and outputs the received packet to received packet monitoring section 305. The reception packet monitoring unit 305 extracts transmission state information from the reception packet, performs statistical processing on them, and generates statistical information on the transmission state information. The statistical information generated by the received packet monitoring unit 305 is output to the setting function calculation unit 306. The setting function calculator 306 calculates the parameters α and β of the setting function based on the statistical information on the transmission state information. As an example of the statistical information generated by the received packet monitoring unit 305, when considering the standard deviation σ of the number of packet retransmission attempts in the mobile station, the setting function calculation unit 306 sets the parameter of the setting function in the direction in which the standard deviation σ decreases. α and β are updated and calculated.
【００２５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態では、移動局１００のパケット送信
が送信許可確率によって制御される。送信許可確率は、
接続移動局３００のパイロット信号受信電力とその他の
基地局のパイロット信号の受信電力の差分によって制御
される。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the packet transmission of the mobile station 100 is controlled by the transmission permission probability. The transmission permission probability is
It is controlled by the difference between the pilot signal reception power of the connected mobile station 300 and the pilot signal reception power of the other base stations.
【００２６】第２の実施態様の構成および動作は第１の
実施態様と類似しているので、相違点を中心に説明す
る。第２の実施態様においては、図２の移動局１００内
の目標受信電力算出部１０５の代わりに送信許可確率算
出部を設ける。送信許可確率算出部は、パイロット電力
測定部１０３で測定された接続基地局３００のパイロッ
ト信号受信電力とその他の複数の基地局（例えば基地局
３１０、３２０）のパイロット信号受信電力との差分を
参照し、図４に示すような設定関数から送信許可確率を
算出する。第２の実施態様のその他の動作は、第１の実
施態様の動作における目標受信電力を送信許可確率と読
み替えることで説明できる。Since the configuration and operation of the second embodiment are similar to those of the first embodiment, the description will focus on the differences. In the second embodiment, a transmission permission probability calculation unit is provided instead of the target reception power calculation unit 105 in the mobile station 100 in FIG. The transmission permission probability calculation unit refers to the difference between the pilot signal reception power of the connected base station 300 measured by pilot power measurement unit 103 and the pilot signal reception powers of other base stations (eg, base stations 310 and 320). Then, the transmission permission probability is calculated from the setting function as shown in FIG. Other operations of the second embodiment can be explained by replacing the target reception power in the operation of the first embodiment with the transmission permission probability.
【００２７】このような送信制御を行うことにより、接
続基地局だけでなく周辺基地局でのパケット受信の可能
性の高い移動局の送信電力や送信頻度が抑制されるの
で、送信電力制御を実施しているセルラ型の移動体通信
システムにおいて、複数基地局によるパケットの同時受
信を行った場合にも、移動局の地理的条件による通信の
不公平性を排除することが可能となる。また、システム
容量（最大スループット）を大きくすることが可能とな
る。By performing such transmission control, the transmission power and the transmission frequency of the mobile station which has a high possibility of receiving a packet not only at the connected base station but also at the peripheral base station are suppressed. In such a cellular mobile communication system, even when packets are simultaneously received by a plurality of base stations, it is possible to eliminate communication unfairness due to geographical conditions of the mobile station. Further, the system capacity (maximum throughput) can be increased.
【００２８】図５は、従来の送信電力制御を行った場合
と本発明の送信電力制御を行った場合の位置による公平
性の変化を示すグラフである。横軸は、基地局からの距
離を表し、縦軸は基地局の近傍における通信成功確率を
１とした場合の比率を示している。点線で示す従来の送
信電力制御においては、周辺領域へ行くほど通信成功確
率が上昇しているが、実線で示す本発明の送信電力制御
（α＝１、β＝ΔＰtgt）においては、位置による成功
確率の変化が減少し、公平性がかなり改善されている。FIG. 5 is a graph showing a change in fairness depending on the position when the conventional transmission power control is performed and when the transmission power control according to the present invention is performed. The horizontal axis represents the distance from the base station, and the vertical axis represents the ratio when the communication success probability near the base station is 1. In the conventional transmission power control indicated by the dotted line, the communication success probability increases as one goes to the surrounding area. However, in the transmission power control (α = 1, β = ΔPtgt) of the present invention indicated by the solid line, the success based on the position is determined. The change in probability has been reduced and fairness has been significantly improved.
【００２９】以上、実施例を開示したが、更に以下に述
べるような変形例も考えられる。実施例としては、伝送
方式としてＣＤＭＡを採用する例を開示したが、本発明
は、複数基地局によるパケットの同時受信を行う移動体
通信システムであれば、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡなど、ＣＤ
ＭＡ以外の伝送／アクセス方式においても実施可能であ
る。Although the embodiments have been disclosed above, the following modified examples are also conceivable. As an embodiment, an example in which CDMA is adopted as a transmission method has been disclosed. However, the present invention is applicable to a mobile communication system in which a plurality of base stations simultaneously receive packets, such as TDMA and FDMA.
The present invention can be implemented in transmission / access methods other than MA.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の移動体通
信システムおよび送信制御方式によれば、接続基地局だ
けでなく周辺基地局でのパケット受信の可能性の高い移
動局の送信電力や送信頻度を抑制する。従って、送信電
力制御を実施しているセルラ型の移動体通信システムに
おいて、複数基地局によるパケットの同時受信を行った
場合に、移動局の地理的条件による通信の不公平性を排
除する効果がある。また、送信電力や送信頻度の抑制に
より、他のセルへの干渉電力が軽減されるため、システ
ム容量（最大スループット）を大きくする効果も得られ
る。As described above, according to the mobile communication system and the transmission control method of the present invention, the transmission power of a mobile station having a high possibility of receiving a packet at a peripheral base station as well as at a connecting base station can be improved. Suppress transmission frequency. Therefore, in a cellular mobile communication system that performs transmission power control, when simultaneous packet reception is performed by a plurality of base stations, the effect of eliminating the unfairness of communication due to the geographical conditions of the mobile station is obtained. is there. Also, by suppressing the transmission power and the transmission frequency, the interference power to other cells is reduced, so that an effect of increasing the system capacity (maximum throughput) can be obtained.
【図１】本発明を実施する移動体通信システムの概念図
である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a mobile communication system embodying the present invention.
【図２】本発明の第１実施例の移動局装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile station device according to a first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施例の基地局装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a base station device according to a first embodiment of the present invention.
【図４】設定関数の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a setting function.
【図５】本発明の送信電力制御による公平性の変化を示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change in fairness due to transmission power control of the present invention.
【図６】通信システム全体の構成例を示すブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an entire communication system.
【図７】従来の方式の問題点および本発明の制御方式を
示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a problem of a conventional system and a control system of the present invention.
１００、１１０、１２０、１３０、１４０…移動局、１
０１…送受信部、１０２…送受信バッファ、１０３…パ
イロット電力測定部、１０４…パラメータ情報受信部、
１０５…目標受信電力算出部 、２００…無線チャネ
ル、２１０…共通チャネル、２２０…パイロットチャネ
ル（信号）、３００、３１０、３２０…基地局、３０１
…送受信部、３０２…送受信バッファ、３０３…パラメ
ータ情報通知部、３０４…パイロット信号送信部、３０
５…受信パケット監視部、３０６…設定関数算出部、５
００…制御交換機、５１０…通信網、５２０…相手端末100, 110, 120, 130, 140 ... mobile station, 1
01: transmission / reception unit, 102: transmission / reception buffer, 103: pilot power measurement unit, 104: parameter information reception unit
105: target reception power calculation unit, 200: radio channel, 210: common channel, 220: pilot channel (signal), 300, 310, 320: base station, 301
... Transmission / reception unit, 302 transmission / reception buffer, 303 parameter information notification unit, 304 pilot signal transmission unit, 30
5: received packet monitoring unit, 306: setting function calculation unit, 5
00: control exchange, 510: communication network, 520: partner terminal
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年３月８日（２０００．３．８）[Submission date] March 8, 2000 (200.3.8)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
Claims (13)
前記移動局から共通の無線チャネルによりパケットが送
信され、複数基地局によるパケットの同時受信を行う移
動体通信システムにおいて、 前記基地局がパイロット信号送出手段を有し、 移動局が、 受信可能な全ての前記パイロット信号の電力強度を測定
するパイロット電力測定手段と、 測定された複数のパイロット信号の電力強度に基づい
て、パイロット信号の受信電力が最も大きい基地局に対
する送信電力値を算出する送信電力値算出手段と、 前記送信電力値で信号を送信する送信手段とを有するこ
とを特徴とする移動体通信システム。1. A mobile station comprising: a plurality of base stations and a mobile station;
In a mobile communication system in which a packet is transmitted from the mobile station via a common radio channel and packets are simultaneously received by a plurality of base stations, the base station includes a pilot signal transmitting unit, A pilot power measuring means for measuring the power intensity of the pilot signal, and a transmission power value for calculating a transmission power value for a base station having the highest received power of the pilot signal based on the measured power intensity of the plurality of pilot signals. A mobile communication system comprising: calculating means; and transmitting means for transmitting a signal at the transmission power value.
が受信する最大強度のパイロット信号の受信電力強度
と、その他のパイロット信号の受信電力強度との差分に
基づき、前記差分と基地局における目標受信電力値を関
係づける設定関数により、目標受信電力値を算出し、更
に該目標受信電力値から移動局の送信電力値を算出する
ものであることを特徴とする請求項１に記載の移動体通
信システム。2. The transmission power value calculation means, based on a difference between a reception power intensity of a pilot signal having a maximum intensity received by the mobile station and a reception power intensity of another pilot signal, the difference and the base station The mobile station according to claim 1, wherein a target reception power value is calculated by a setting function that associates the target reception power value, and a transmission power value of the mobile station is further calculated from the target reception power value. Body communication system.
算出手段と、 前記設定関数算出手段で算出された前記パラメータを前
記移動局に通知するパラメータ情報通知手段とを有し、 前記移動局は、 基地局が通知する前記パラメータ情報を受信するパラメ
ータ情報受信手段と、 受信した前記パラメータ情報から設定関数を生成する設
定関数生成手段とを有するものであることを特徴とする
請求項２に記載の移動体通信システム。3. The base station includes: a setting function calculating unit that calculates a parameter that specifies the setting function; and a parameter information notifying unit that notifies the mobile station of the parameter calculated by the setting function calculating unit. Wherein the mobile station comprises: parameter information receiving means for receiving the parameter information notified by a base station; and setting function generating means for generating a setting function from the received parameter information. The mobile communication system according to claim 2, wherein
前記移動局から共通の無線チャネルによりパケットが送
信され、複数基地局によるパケットの同時受信を行う移
動体通信システムにおいて、 前記基地局がパイロット信号送出手段を有し、 移動局が、 受信可能な全ての前記パイロット信号の電力強度を測定
するパイロット電力測定手段と、 測定された複数のパイロット信号の電力強度に基づい
て、パケットの送出頻度を制御する送信許可確率を算出
する送信許可確率算出手段と、 前記送信許可確率を基準にしてパケットを送信する送信
手段とを有することを特徴とする移動体通信システム。4. A mobile station comprising a plurality of base stations and mobile stations,
In a mobile communication system in which a packet is transmitted from the mobile station via a common radio channel and packets are simultaneously received by a plurality of base stations, the base station includes a pilot signal transmitting unit, Pilot power measuring means for measuring the power strength of the pilot signal, and transmission permission probability calculating means for calculating a transmission permission probability for controlling the transmission frequency of packets based on the measured power strengths of the plurality of pilot signals, Transmitting means for transmitting a packet based on the transmission permission probability.
局が受信する最大強度のパイロット信号の受信電力強度
と、その他のパイロット信号の受信電力強度との差分に
基づき、前記差分と前記送信許可確率を関係づける設定
関数により、前記送信許可確率を算出するものであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。5. The transmission permission probability calculating means, based on a difference between a reception power strength of a pilot signal having a maximum strength received by the mobile station and a reception power strength of another pilot signal, the difference and the transmission permission probability. The mobile communication system according to claim 4, wherein the transmission permission probability is calculated by a setting function that associates a probability.
算出手段と、 前記設定関数算出手段で算出された前記パラメータを前
記移動局に通知するパラメータ情報通知手段とを有し、 前記移動局は、 基地局が通知する前記パラメータ情報を受信するパラメ
ータ情報受信手段と、 受信した前記パラメータ情報から設定関数を生成する設
定関数生成手段とを有するものであることを特徴とする
請求項５に記載の移動体通信システム。6. The base station, comprising: a setting function calculating unit that calculates a parameter that specifies the setting function; and a parameter information notifying unit that notifies the mobile station of the parameter calculated by the setting function calculating unit. Wherein the mobile station comprises: parameter information receiving means for receiving the parameter information notified by a base station; and setting function generating means for generating a setting function from the received parameter information. The mobile communication system according to claim 5, wherein
視する受信パケット監視手段を備え、 前記設定関数算出手段は、前記受信パケット監視手段か
らの受信状態に基づいて前記パラメータを算出するもの
であることを特徴とする請求項３あるいは６に記載の移
動体通信システム。7. The base station includes a reception packet monitoring unit that monitors a reception state of a packet, and the setting function calculation unit calculates the parameter based on a reception state from the reception packet monitoring unit. 7. The mobile communication system according to claim 3, wherein:
ットの送信状態に関する送信状態情報を挿入するもので
あり、 前記受信パケット監視手段は、受信パケットに挿入され
ている前記送信状態情報を抽出して、一定周期ごとに前
記送信状態情報の統計情報を算出するものであり、 前記設定関数算出手段は、前記受信パケット監視手段か
らの前記統計情報に基づいて前記パラメータを算出する
ものであることを特徴とする請求項７に記載の移動体通
信システム。8. The transmission means inserts transmission state information relating to a transmission state of the packet into a transmission packet, and the reception packet monitoring means extracts the transmission state information inserted in the reception packet. Calculating the statistical information of the transmission state information at regular intervals, wherein the setting function calculating means calculates the parameter based on the statistical information from the received packet monitoring means. The mobile communication system according to claim 7, wherein:
と、 前記受信パケット監視手段からの受信状態に基づいて、
移動局が送信電力制御に使用する設定関数を特定するパ
ラメータを算出する設定関数算出手段と、 前記設定関数算出手段で算出された前記パラメータを前
記移動局に通知するパラメータ情報通知手段とを有する
ことを特徴とする移動体通信システムにおける基地局装
置。9. A pilot signal transmitting means, a received packet monitoring means for monitoring a packet reception state, and a reception state from the reception packet monitoring means.
A setting function calculating unit that calculates a parameter that specifies a setting function used by the mobile station for transmission power control, and a parameter information notifying unit that notifies the mobile station of the parameter calculated by the setting function calculating unit. A base station in a mobile communication system.
力強度を測定するパイロット電力測定手段と、 最大強度のパイロット信号の受信電力強度と、その他の
パイロット信号の受信電力強度との差分に基づき、前記
差分と基地局における目標受信電力値を関係づける設定
関数により目標受信電力値を算出し、更に該目標受信電
力値から移動局の送信電力値を算出する送信電力値算出
手段と、 前記送信電力値で信号を送信する送信手段とを有するこ
とを特徴とする移動局装置。10. A pilot power measuring means for measuring the power intensities of all receivable pilot signals, based on a difference between the received power intensities of the pilot signals having the maximum strength and the other pilot signals. A transmission power value calculation unit that calculates a target reception power value by a setting function that associates the difference with a target reception power value at the base station, and further calculates a transmission power value of the mobile station from the target reception power value; And a transmitting means for transmitting a signal by the mobile station device.
の電力強度を測定するパイロット電力測定手段と、 最大強度のパイロット信号の受信電力強度と、その他の
パイロット信号の受信電力強度との差分に基づき、前記
差分と前記送信許可確率を関係づける設定関数により、
前記送信許可確率を算出する送信許可確率算出手段と、 該送信許可確率で信号を送信する送信手段とを有するこ
とを特徴とする移動局装置。11. A pilot power measuring means for measuring the power intensities of all the pilot signals that can be received, based on a difference between the received power intensities of the pilot signals having the maximum strength and the received power intensities of other pilot signals. By a setting function relating the difference and the transmission permission probability,
A mobile station apparatus comprising: a transmission permission probability calculation unit that calculates the transmission permission probability; and a transmission unit that transmits a signal with the transmission permission probability.
パイロット信号の電力強度を測定する第１の工程と、 最大強度のパイロット信号の受信電力強度と、その他の
パイロット信号の受信電力強度との差分に基づき、前記
差分と基地局における目標受信電力値を関係づける設定
関数により目標受信電力値を算出し、更に該目標受信電
力値から移動局の送信電力値を算出する第２の工程と、 前記送信電力値で信号を送信する第３の工程とを含むこ
とを特徴とする送信制御方法。12. A first step of measuring the power strength of all the pilot signals receivable by the mobile station, and a difference between the received power strength of the pilot signal having the highest strength and the received power strengths of the other pilot signals. A second step of calculating a target reception power value by a setting function that associates the difference with a target reception power value at the base station, and further calculating a transmission power value of the mobile station from the target reception power value, A third step of transmitting a signal at a transmission power value.
パイロット信号の電力強度を測定する第１の工程と、 最大強度のパイロット信号の受信電力強度と、その他の
パイロット信号の受信電力強度との差分に基づき、前記
差分と前記送信許可確率を関係づける設定関数により、
前記送信許可確率を算出する第２の工程と、 前記送信許可確率で信号を送信する第３の工程とを含む
ことを特徴とする送信制御方法。13. A first step of measuring the power strength of all the pilot signals receivable at the mobile station, and a difference between the received power strength of the pilot signal having the highest strength and the received power strengths of the other pilot signals. Based on the setting function to relate the difference and the transmission permission probability,
A transmission control method comprising: a second step of calculating the transmission permission probability; and a third step of transmitting a signal at the transmission permission probability.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP36266198A JP3056473B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Mobile communication system, base station device, mobile station device, and transmission control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36266198A JP3056473B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Mobile communication system, base station device, mobile station device, and transmission control method |
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|---|---|---|---|
| JP36266198A Expired - Lifetime JP3056473B1 (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Mobile communication system, base station device, mobile station device, and transmission control method |
Country Status (1)
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|---|---|
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| JP3056473B1 (en) | 2000-06-26 |
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