JP2003338803A - 無線通信システム - Google Patents

無線通信システム

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JP2003338803A JP2002145981A JP2002145981A JP2003338803A JP 2003338803 A JP2003338803 A JP 2003338803A JP 2002145981 A JP2002145981 A JP 2002145981A JP 2002145981 A JP2002145981 A JP 2002145981A JP 2003338803 A JP2003338803 A JP 2003338803A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 cdma方式でパケット通信を行う場合に、
干渉波の影響を低減しC/Iに関するより正確な調整を
行う。 【解決手段】 複数の基地局であって、各基地局がそれ
ぞれ備える複数のアンテナパタンのいずれかにより通信
を行う基地局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上
の端末局とを含み、第1の端末局は、複数のアンテナパ
タンから送信されたパイロット信号を受信し、最も高い
信号電力で送信された第1のアンテナパタンと第1のア
ンテナパタンを有する第1基地局とを特定し、第1のア
ンテナパタンにより送信された信号を受信電力と推定す
るとともに、第1の基地局を除く複数の基地局が有する
第2アンテナパタン群から送信された信号であって、そ
れぞれの基地局において最も低い信号電力で送信された
信号の受信電力の総和を干渉電力と推定し、受信電力を
干渉電力で除算して求めた計算値に基づいて第1の基地
局が第1の端末局に送信する際の送信信号速度を求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ通信技術に
関し、特にcdma2000方式を採用し、かつ基地局
が複数のアンテナを具備するアレイアンテナ型無線通信
装置においてパケット通信を行うセルラ通信技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】cdma2000方式を採用したセルラ
通信技術について、図7を参照して説明する。図7は、
従来のセルラ通信技術に基づく無線通信システムにおけ
る処理の流れを示す図である。簡単のため、第1及び第
2の基地局AP1、AP2と端末局ATとの間の通信処
理の流れに絞って説明する。
【0003】図7に示すように、従来のセルラ通信技術
に基づく無線通信システムにおける第1の基地局AP1
と第2の基地局AP2とは、セクタを構成するための指
向性アンテナを有している。ここで説明する無線通信シ
ステムは、cdma方式を採用しており、各基地局(A
P1、AP2)は同一の周波数チャネルを使用している
ため、互いの通信が干渉を引き起こしている。
【0004】第1の基地局AP1はパイロット信号PS
−1を、第2の基地局AP2はパイロット信号PS−2
を送信している。端末ATにおいては、これらのパイロ
ット信号PS−1、PS−2を受信し、それぞれの信号
レベルを測定する(ステップ301)。
【0005】端末ATでは、測定された信号レベルから
C/I=(希望波電力)/(干渉波電力)を計算でき
る。計算されたC/Iに基づき、端末ATが、下り回線
(基地局APから端末局ATへの送信)におけるデータ
レート(DRC)を予測する(ステップ302)。尚、
C/IとDRCとは正の相関関係を有している。計算さ
れた送信データレートDRCは、端末ATから無線によ
り最寄りの基地局である、例えば第1の基地局AP1に
送信される(ステップ303)。
【0006】この情報(DRC)に基づき、第1の基地
局AP1に複数設けられている変調器のうち、端末AT
によって選択されたデータレートDRCを指定して、ネ
ットワークから送られてくるユーザ情報などの変調を行
う(ステップ304)。変調された信号は、無線信号と
して基地局AP−1のアンテナから端末ATに送信され
る(ステップ305)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、従来のcdma方式を採用した無線通信システムに
おいては、それぞれの基地局APは、1つのセルを例え
ば3つのセクタに分割する3つの指向性アンテナを有し
ている。さらに、アレイアンテナ技術を併用する場合に
おいては、上記セクタはさらに狭ビームのエリアに分割
される。アレイアンテナでは、分割された狭ビームの内
一部のビームだけを使って端末で通信を行うために他局
への干渉を削減できるメリットがある。しかしながら、
かかる無線通信システムにおいては、セクタ内を端末
(移動局)ATが移動するため、干渉波の影響を低減し
C/Iに関するより正確な調整を行うことができないと
いう問題点があった。
【0008】特に、パケット通信のように単発的な通信
を行う無線通信システムにおいては、セルをセクタに分
割するアレイアンテナのみでは対応しにくい。本発明の
目的は、cdma方式でパケット通信を行う場合に、干
渉波の影響を低減しC/Iに関するより正確な調整を行
うことができる無線通信技術を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、複数の基地局であって、各基地局がそれぞれ備える
複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を行う基地
局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の端末局
と、を含んで構成される無線通信システムであって、前
記第1の端末局は、複数の前記アンテナパタンから送信
されたパイロット信号に基づき第1のアンテナパタンと
該第1のアンテナパタンを有する第1基地局とを特定
し、前記第1のアンテナパタンにより送信された信号を
受信電力と推定するとともに、前記第1の基地局を除く
複数の基地局が有する第2アンテナパタン群から送信さ
れた信号の受信電力の総和に基づき干渉電力を推定し、
推定された前記受信電力を推定された前記干渉電力で除
算して求めた計算値に基づいて、前記第1の基地局が前
記第1の端末局に送信する際の送信信号のデータレート
を求めることを特徴とする無線通信システムが提供され
る。
【0010】前記第1の端末局は、複数の前記アンテナ
パタンから送信されたパイロット信号を受信し、最も高
い信号電力で受信された第1のアンテナパタンと該第1
のアンテナパタンを有する第1基地局とを特定し、前記
第1のアンテナパタンにより送信された信号の受信電力
と推定するとともに、前記第1の基地局を除く複数の基
地局が有する第2アンテナパタン群から送信された信号
であって、それぞれの基地局において最も低い信号電力
で受信された信号の受信電力の総和からなる干渉電力を
推定するのが好ましい。上記無線通信システムによれ
ば、それぞれが複数のアンテナパタンを有する複数の基
地局を含むシステムにおいて、干渉電力に対する受信電
力の比率が大きい良好な状態で通信を行うことができ
る。
【0011】さらに、前記第1の端末局は、前記パイロ
ット信号に基づいて信号品質を推定し、推定された信号
品質を前記データレートとともに前記第1の基地局に送
り、前記第1の基地局とその周辺の基地局との間で、前
記信号品質が良くなるように送信アンテナのスケジュー
リングの調整を行うのが好ましい。基地局同士が、信号
品質が良くなるようにスケジューリング調整を行うこと
により、良好な状態で通信を維持することができる。
【0012】本発明の他の観点によれば、複数の基地局
であって、各基地局が備える複数のアンテナパタンのい
ずれかにより通信を行う基地局と、第1の端末局を含む
少なくとも1以上の端末局と、を含んで構成される無線
通信システムであって、前記第1の端末局は、複数の前
記アンテナパタンから送信されたパイロット信号を受信
し、受信したパイロット信号に基づいて、送信対象とな
る第1基地局が備える第1のアンテナパタンにより送信
された信号電力と前記第1のアンテナパタンにより信号
が送信される確率とを乗算した値を受信電力と推定する
とともに、前記第1の基地局を除く複数の基地局が有す
る第2アンテナパタン群のそれぞれにより送信されたそ
れぞれの信号と該信号がそれぞれのアンテナパタンから
送信される確率とを乗算した値の総和を干渉電力と推定
し、推定された前記受信電力を推定された前記干渉電力
で除算して求めた計算値に基づいて、前記第1の基地局
が前記第1の端末局に送信する際の送信データレートを
求めることを特徴とする無線通信システムが提供され
る。上記無線通信システムによれば、それぞれが複数の
アンテナパタンを有する複数の基地局を含むシステムに
おいて、干渉電力に対する受信電力の比率が大きい良好
な状態で通信を行うことが簡単になる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する前に、発明者が行った考察について説明する。発明
者は、パケット通信を行うcdma無線通信システムに
おいて、セクタを更に細分化するアレイアンテナを付加
することを思い付いた。
【0014】アレイアンテナを有していない無線通信シ
ステムにおいては、上述のようにパケットを送信する場
合に、端末ATが下り回線のデータレートDRCを決定
することができた。パイロット信号PS及びユーザデー
タ信号が同じ固定のアンテナパタンによって送信される
ため、パイロット信号からユーザデータ送信時の干渉状
況を推定することができるためである。
【0015】ところが、基地局にアレイアンテナを設け
ると、上記の条件が成立しない。すなわち、ユーザデー
タ信号は、アレイアンテナによって作成された個別のア
ンテナパタンによって送信されるため、パイロット信号
PSからユーザデータ信号の干渉を予測できず、端末A
T側において基地局APから端末ATへのデータの実送
信時におけるC/Iが予測できない。従って、送信可能
なデータレートDRCを正確に推定できず、スループッ
トが低下する。
【0016】特にパケット通信においては、これが一層
困難である。なぜなら、基地局は各パケットをいつ送信
するかを定めるパケットスケジューリングを行ってい
て、これによって干渉波である他基地局からの信号の通
信相手となる端末が時間的に次々と変化するので、当
然、その送信方向も時間的に変化するからである。
【0017】そこで、発明者は、端末ATが基地局AP
中の複数のアレイアンテナからそれぞれ送信された複数
のパイロット信号を受信し、受信したそれぞれのパイロ
ット信号に基づいてそれぞれの信号の信号品質を推定
し、この信号品質に基づいて下り回線のデータレートD
RCを求めることを思い付いた。
【0018】推定されたそれぞれの信号の信号品質に基
づいて下り回線のデータレートDRCを求めることによ
り、アンテナパタンが時間的に変化する無線通信システ
ムにおいてパケット通信を行う場合にも、精度良くデー
タレートDRCを求めることができる。上記考察に基づ
き、本発明の実施の形態について以下に説明する。
【0019】まず、本発明の第1の実施の形態による無
線通信技術について図面を参照して説明する。図1は、
本実施の形態による無線通信システムの概略的な構成を
示す図であり、図2は、図1のより詳細な構成を示す図
である。図3は、本発明の第1の実施の形態による無線
通信技術における処理の流れを示す図であり、図4は、
各ビーム毎に作成されている待ち行列の構成例を示す図
である。
【0020】図1及び図2に示すように、本実施の形態
による無線通信システム1は、多数のセル11に分割さ
れているセルラ網3と、セルラ網3の終端に設けられセ
ルラ網を統括する終端部5と、データを供給するデータ
供給元7とを有している。セルラ網3は、多数の基地局
AP10を中心とした例えば正六角形状の多数のセル1
1により構成されている。それぞれのセル11は、例え
ば120度の中心角を有する3つの扇形状のセクタ15
−1、15−2及び15−3に分割されている。各セク
タ15−1、15−2及び15−3には、それぞれアレ
イアンテナ17−1から17−3までが設けられてい
る。このセルラ網3内に例えばある端末AT9が存在
し、基地局AP10と通信を行う。
【0021】図2は、各セクタ15−1から3までのう
ち、セクタ15−2内の構成を示す図である。他のセク
タも同様の構成を有している。アレイアンテナ17−2
は、例えばセクタを3分割する3つの第1から第3まで
のアンテナ23−1から23−3までを有している。第
1から第3までのアンテナ23−1から23−3は、そ
れぞれ、セクタ15−2をほぼ3分割する指向性のある
狭ビームにより形成されるアンテナパタン25−1から
25−3までを出しており、これらのアンテナパタンの
いずれを用いて通信を行うかに関しては、端末AT9の
位置により変化する。この際、通信を行わないアンテナ
はアンテナパタンを出さないため、干渉信号の影響をよ
り低減させることができる。
【0022】図3は、本発明の第1の実施の形態による
無線通信技術によるパケット通信処理の流れを示す図で
ある。図3において、図の上から下に向けて時間が経過
する。図3に示すように、本実施の形態による無線通信
システムは、説明の簡単のため、第1及び第2の基地局
(AP1、AP2)が存在する環境を例示しているが、
もちろん、基地局の数がさらに多くても良い。すなわ
ち、基地局数には関係がない。
【0023】第1及び第2の各基地局(AP1、AP
2)は、それぞれにユニークなパイロット信号SP1、
SP2を送信している。但し、本実施の形態による無線
通信システムにおいては、図7に示す無線通信システム
と異なり、第1及び第2の各基地局(AP1,AP2)
は、それぞれ3つのアンテナ23−1から23−3まで
を有するアレイアンテナ17−2を具備しており、アレ
イアンテナを有していない一般的なセクタ構成よりもよ
り狭ビームによって通信を行う。
【0024】従って、第1及び第2のそれぞれの基地局
AP1、AP2は、これらのアレイアンテナ17−2の
各アンテナ23−1から23−3までの全ての狭ビーム
でパイロット信号を送信する。全ての狭ビームでパイロ
ット信号を送信することにより、(1)端末ATにおい
て、各ビームの受信状態を把握することができる。ま
た、(2)各狭ビームで送信された信号を同期検波する
ことができる。
【0025】但し、本実施の形態による無線通信技術に
おいては、各狭ビームを識別する方法は問わない。例え
ばビーム毎に拡散するコードを変える方法であっても、
ビーム毎にタイムスケジュールが決め時分割でビームを
識別する方法であっても良い。
【0026】端末ATでは、これらのパイロット信号P
S1−1からPS1−3までとPS2−1からPS2−
3までを受信し、それぞれの受信レベルを推定する(ス
テップ101)。端末ATは、受信レベルが最も高いビ
ームを送信した基地局(最寄りの基地局)に対してパケ
ットの要求を行う。ここでは、第1の基地局AP1が選
択されたものとする。端末ATは、C/Iから下り回線
(基地局→端末)でのデータレート(DRC)を判断す
るが、一般的な従来の無線通信技術においては、以下の
(1)式に基づいて最も強い信号のC/IからDRCを
推定する。
【0027】
【数1】
【0028】ここで、希望するデータを送信するのは1
つのアンテナだけであり、従って希望波受信電力はCに
なる。干渉局となる基地局数がnであり、干渉電力In
はそれらの基地局からの干渉電力の総和として求められ
る。これに対して、本実施の形態による無線通信技術に
おいては、アレイアンテナが具備されていて、各パケッ
トによって送信に使用されるアンテナパタンが異なる。
従って、ある時間帯でパイロット信号により推定した信
号が、実際に基地局APが信号を送信する時点でも同じ
C/Iになるという保証がない。
【0029】そこで、端末ATは、「基地局APが連携
して最も信号品質が良くなるように、時空間のパケット
スケジューリング(調整)を行うことを前提として(見
越して)」、DRCを決定する。すなわち、推定した基
地局の全てのビームの受信電力のうち、信号に関して最
も高い信号レベル(Cmax)のビームであって、か
つ、干渉に関しては最も低い信号レベル(Imin)の
ビームで送信されたものと仮定してC/Iを計算し、次
いでC/Iに基づいて、DRCを決定する。複数の基地
局APからの干渉を考慮する必要があるため、以下の
(2)式のように、各基地局APに関して上記の思想に
基づいて干渉電力を推定し、その和をトータルの干渉電
力とし、信号電力と干渉電力との商からC/Iを計算す
る。
【0030】
【数2】 iはビーム番号、nは干渉局の番号である。
【0031】(2)式の分子は、端末ATにおいて受信
電力が最大となるビーム番号iにおける電力max{C
i}であり、一方、分母は各セクタからの干渉電力が最
小となるビーム番号iにおける電力{In,i}の総和
からなる。干渉に関しては、同じ基地局APにおいては
狭ビームのうちの1つのみから信号が出るため、端末の
方向を向いていない時に送信(106)を行うように調
整(スケジューリング)を行うことで最小の干渉電力m
in{In,i}の総和を実効的な干渉電力とすること
ができる。(2)式より求めたC/Iを用い、予め用意
されている参照テーブル(図6を参照して後述する)を
用いて、C/IからDRCを求める(ステップ10
1)。
【0032】測定されたDRC及びパイロット電力ある
いはビームの品質に関わる情報は、無線を介して第1の
基地局AP1に送られる(ステップ102)。ビームの
品質に関する情報は、例えば、それぞれのビームにおけ
る電力(Ci)で表される。ここで第1の基地局AP1
は、端末ATにとって受信信号レベルCが最も高いビー
ムを所持する基地局である。第1の基地局AP1はネッ
トワークとつながっており、第1の基地局AP1の配下
にある端末に送るべきパケットが蓄積されている。
【0033】ステップ102により、各基地局APはど
の端末ATに対してどのビームにより送信すれば良いか
を知るため、ビーム別に送信するべき情報に関する待ち
行列を作っておく。待ち行列の構成例を図4に示す。図
4に示すように、ビーム毎の待ち行列25−1から25
−3までは、送信すべき情報のパケット31を含んでい
る。例えば、待ち行列25−1においては、情報31−
1−1のパケットを有している。待ち行列25−2にお
いては、情報31−2−1と31−2−2とのパケット
を有している。待ち行列25−3においては、情報31
−3−1から4までのパケットを有している。
【0034】基地局は、これらの待ち行列の内容に基づ
き、最も待ちパケットが多いビーム(図4では、25−
3)を選択して送信ビームスケジュールを決める。最も
パケット数が多いビームを選択することにより、トラヒ
ック(輻輳)を効率よく処理することができる。また、
蓄積されているパケット数が多いビームは、後にステッ
プ105において選択する信号品質Ciが最も良い端末
ATへの送信パケットを選択する際の選択枝が多くな
り、良好な特性が期待できる。
【0035】尚、最も多くのパケットが蓄積されたビー
ムを連続的に選択すると、同一方向だけに送信が続くこ
ととなるため問題がある。この対策としては、指標D/
dに基づいてビームを決めることができる。ここで分子
のDは、各ビームの待ち行列に蓄積されているパケット
量を示し、分母のdは各ビームで最近送信されたパケッ
ト量を示す。このような指標を各ビームに対して作成
し、ビーム間で指標を比較して、最も値が大きいものを
選択すれば良い。
【0036】次に、基地局間の通信について説明する。
図3の符号103(103−1、103−2)は、基地
局AP間の通信を示している。周辺の基地局間では、上
記の送信ビームスケジュールの結果が共有されている。
上記スケジュールが更新された際に、基地局APは、通
信によりその情報を交換する。基地局AP間の通信は、
無線であっても有線であってもよい。情報交換により、
それぞれの基地局は、将来に向けてその周辺に存在する
基地局における送信ビームのスケジュールを把握するこ
とができる。
【0037】次に、パケットのスケジューリング(調
整)を行うステップ105について説明する。上述のよ
うに、次にどのビームを用いて送信するかに関しては既
に決まっており、ステップ105では、待ち行列に蓄積
されたパケットのうちのいずれのパケットを送信するか
について決定する。また、周囲の基地局が、次のタイミ
ングにおいてどのビームで送信するかに関しても上記情
報交換により知っているため、その情報に基づいて、待
ち行列内のパケットを送る際のC/Iを推定し、最もC
/Iが高いパケットを送信する。C/Iの分子Cは信号
電力であり、選択されたビームになる。
【0038】尚、他の基地局についても、端末ATは、
ステップ102により報告しているから、分母Iに関し
ても、該当するビームについて推定された信号電力の和
を取ることで簡単に推定することができる。次いで商を
取ることにより、C/Iを推定することができる。
【0039】待ち行列に蓄積されているパケットについ
てこの計算を行い、最もC/Iが高いパケットを送信す
ることにより、無線通信システムにおける最も高い性能
を発揮することが期待できる。端末ATは、C/Iが最
小になることを期待してDRCを決定しているため、送
信される情報は最もこの期待に近いものとなる。従っ
て、高いDRCを有する通信を行うことができる。
【0040】最後に、基地局AP1は、端末ATが要求
してきたDRCの伝送レートで、また、先に決定してい
るビームを用いてパケットを送信する(ステップ10
6)。尚、基地局APはベストエフォートとしてパケッ
トを選択している場合には、端末ATが期待していたC
/I以下のC/Iしか実現できない場合もある。しか
し、単発の通信が失敗しても、その情報を別のデータに
変換して異なる情報として送信するハイブリッドARQ
技術を併用することにより、送信された情報は無駄には
ならない。
【0041】次に、本発明の第2の実施の形態による無
線通信システムについて、図5を参照して説明する。図
5は、本発明の第2の実施の形態による無線通信技術に
おける無線通信方法の流れを示す図である。図5は、図
面の上から下に向けて時間の経過を示す。説明の便宜
上、図5においては、2つの基地局(第1の基地局AP
1、第2の基地局AP2)が存在するシステムを例に説
明するが、基地局の数が増加しても良い。
【0042】本実施の形態による無線通信技術と、第1
の実施の形態による無線通信技術との相違点について説
明する。第1の相違点は、本実施の形態による無線通信
技術においては、端末ATは下り回線の送信データレー
トDRCを決定するが、基地局APに送信するのはDR
Cのみであり、各ビームが送信しているビームの品質に
関する信号品質情報を送信しない。第2の相違点は、基
地局AP同士がビームのスケジューリング(調整)を行
わない点である。第3の相違点は、要求された信号の送
信は、例えばFIFO(First In−First
Out)に基づく順序で行い、パケットのスケジュー
リングも行わない点である。
【0043】本実施の形態による無線通信技術では、端
末ATは、基地局APがランダムにビームを選択するこ
とを利用してDRCを決定する。基地局APは、FIF
Oでパケットを送信しているため、ビーム選択がランダ
ムに行われる。例えば図5のように3つのビームPS−
1からPS−3までをもつ基地局AP−1の場合には、
各ビームが平均的には1/3の確率で選択されると考え
れば良い(ステップ201)。
【0044】端末ATは、ビーム毎に測定した受信レベ
ルに対して、その確率Piで重み付けを行い、干渉電力
Iの期待値を算出する。また、信号電力Cに関しては、
常に端末ATの方にビームが向けられていることが約束
されているため、そのビームによる受信電力Ciを信号
電力とする。基地局AP(n)毎にPiCiの総和と、
PiIn,iの総和を取り、これらの総和の商を取るこ
とにより(3)式に基づいてC/Iを計算することがで
きる。
【0045】
【数3】
【0046】(3)式により求められたC/Iに基づ
き、第1の実施の形態による無線通信技術でも用いたテ
ーブルと同様のテーブル(図6参照)により、C/Iと
対応するDRCを決定する。以上の課程を経て決定され
たデータレートDRCは、無線により基地局AP1に送
られ(ステップ202)、基地局APでは、FIFOに
基づいてパケットを送出する。この際、第1の実施の形
態による無線通信システムのように、第1の基地局AP
−1と、隣接する第2の基地局AP−2とは情報交換を
行わない。
【0047】本実施の形態による無線通信技術では、隣
接する基地局間の干渉に関するコントロールはされない
ことから、パケット衝突によるスループットの低下が生
じる可能性はある。また、通信環境によっては、一部の
ビームにトラヒックが集中する場合もある。しかしなが
ら、本実施の形態による無線通信技術では、下り回線の
情報を端末ATから基地局APに送信しなくて良いこ
と、基地局AP−1、AP−2間の情報交換を行わなく
ても良いことから、システム構成が簡単になるという利
点がある。
【0048】次に、本発明の第3の実施の形態による無
線通信技術について図面を参照して説明する。第1又は
第2の実施の形態による無線通信技術では、C/Iから
DRCを求めるテーブルを端末ATが予め有しているこ
とを前提としている。本実施の形態による無線通信技術
では、通信状況の変化に応じて各基地局APがC/Iか
らDRCを求めるのに使用するテーブルの内容の変更を
指示する。
【0049】図6に、本実施の形態において用いるC/
I−DRC変換テーブルの構成例を示す。図6に示すよ
うに、C/Iに対応して、DR1からDRnまでの複数
(n)列のDRCが表示されている。ポインタPにより
実線の矢印で示されている列が現在選択されているDR
C列(図6ではDR2が選択されている。)である。現
在は、C/IとDR2との対応関係により、C/Iから
DRCを求めている。このポインタPは、通信の状況に
より破線の矢印で示されるように左右のいずれかに向け
て動き、その時点におけるC/IとDRnとの関係によ
りDRCを求めることができるようになっている。
【0050】例えば、端末ATが推定したDRCに満た
ない通信状態は、上記のC/I→DRC変換テーブルの
ボーダ付近で発生しやすい。例えば、128kb/sと
256kb/sとの境界が、例えばC/I=2dBであ
ったとすると、C/I推定値が2dB付近で、256k
b/sが指示された際に発生しやすい。C/I未達とな
る条件は、周囲の基地局の通信条件等によって変わるた
め、時間的、場所的に限定される。従って、基地局AP
単位で、ダイナミックに上記図6に示すようにテーブル
を書き換える(ポインタPの位置を左右に動かす)こと
により、すなわち、上記の場合には、DR1の列にポイ
ンタPを動かすことにより、低いDRCでデータを安全
に送信することができる。より具体的にポインタを動か
す指標について説明すると、例えばPER(パケットエ
ラーレート、通信したパケットを誤り判定符号により誤
り判定)により求められる通信の成功確率が大きい場合
には、より高いDRCにより通信を行うようにポインタ
を動かす(図6では、右側にポインタPを動かす)。一
方、通信の失敗の確率が大きい場合には、より低いDR
Cにより通信を行うようにポインタを動かす(図6で
は、左側にポインタPを動かす)。例えば、時間的、場
所的に厳しい状況であっても、例えば高すぎるDRC要
求に起因する通信の失敗を避けることができる。
【0051】テーブルの変更(更新)状況は、例えば共
通制御情報をブロードキャストする共通制御チャネルに
おいて報知すればよい。端末ATは、上記のテーブル更
新情報に基づいてテーブルの値を変更する。各基地局A
Pは、通信不良の発生率(FERなど)により上記テー
ブルを変更する。すなわち、通信不良によるNACK
(Not Acknowledge)信号が端末ATか
ら多く返信される場合には、DRCの値が低くなるよう
にテーブルの値を変更して(図6のポインタPを左側に
移動させて)通信不良の発生を抑制する。他方、NAC
Kが殆ど発生しない場合には、テーブルの値を変更しな
いか、或いはより高いDRCが得られるようにテーブル
の値を変更する(図6のポインタPを右側に移動させ
る)。
【0052】以上、本実施の形態による無線通信技術に
よれば、例えば通信不良の発生率などに応じて、C/I
とDRCとの変換テーブルを変更し、不良の発生が多け
ればより低いDRCが得られるように、不良がほとんど
なければより高いDRCが得られるようにすることで、
その場所・時間でのデータ伝送速度(伝送レート)を最
適化することができ、より安全かつ確実に高速通信を行
うことができる。以上、実施の形態に沿って本発明を説
明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは
当業者に自明であろう。
【0053】尚、本明細書は以下の付記に記載されてい
る開示を含むものとする。 (付記1)1つ以上の端末と無線通信を行う基地局装置
において、上記端末は各基地局から少なくとも1つ以上
のアンテナから送信された信号を受信して、それぞれの
信号品質を推定し、かつ信号品質から推定される下り回
線の伝送レート情報を作成するステップ1と、上記伝送
レートと信号品質を上記基地局に送信するステップ2か
らなり、かつ上記基地局装置はネットワークから来た情
報を蓄積し、蓄積された情報と上記の信号品質情報から
どのアンテナあるいはアレイパタンを使って情報を送信
するかを決定するステップ3(送信アンテナスケジュー
ル)と、周辺基地局と通信して上記送信アンテナスケジ
ュールの情報を共有するステップ4と、周囲基地局の送
信アンテナスケジュールと自局の送信アンテナスケジュ
ール、および上記の端末から送られてきた各アンテナの
信号品質情報を総合して、どの端末への情報パケットを
送るかを決めるステップ5と、上記ステップ5で決定し
た情報パケットを上記端末から送られてきた伝送レート
で送信するステップ6からなることを特徴とする無線通
信方法。
【0054】(付記2)1つ以上の端末と無線通信を行
う基地局装置において、上記端末は各基地局から少なく
とも1つ以上のアンテナあるいはアレイパタンを使って
送信された信号を受信して、それぞれの信号品質を推定
し、かつ信号品質から推定される下り回線の伝送レート
情報を作成するステップ7と、上記伝送レートを上記基
地局に送信するステップ8からなり、ネットワークから
送られてきた情報パケットを上記端末から送られてきた
伝送レートで送信するステップ9からなることを特徴と
する無線通信方法。
【0055】(付記3)付記1又は2に記載される無線
通信方法であって、ハイブリッドARQを併用すること
を特徴とする無線通信方法。 (付記4)付記2に記載される無線通信方法であって、
上記ステップ7は、それぞれのアンテナあるいはアレイ
パタンを使って送信された情報の信号品質の期待値から
下り回線の伝送レートを推定することを特徴とする無線
通信方法。
【0056】(付記5)付記1に記載される無線通信方
法であって、上記ステップ1は、それぞれのアンテナあ
るいはアレイパタンを使って送信された情報の信号品質
から最も良いものを選択して決定することを特徴とする
無線通信方法。 (付記6)付記1に記載される無線通信方法であって、
上記ステップ3は、最も多くのパケットを蓄積している
アレイパタンを優先して送信アンテナスケジューリング
することを特徴とする無線通信方法。
【0057】(付記7)付記1に記載される無線通信方
法の上記ステップ1あるいは付記2に記載される無線通
信方法の上記ステップ7において、下り回線の伝送レー
トを決定する際に、測定された通信品質から伝送レート
を算出する変換テーブルをもち、上記基地局からの指示
により、上記変換テーブルの値を書きかえることを特徴
とする無線通信方法。
【0058】
【発明の効果】アレイアンテナを具備しパケット送信を
行う基地局を有する無線通信システムにおいて、干渉波
の影響を低減しC/Iに関するより正確な調整を行うこ
とができる。従って、無線パケット通信をより良好かつ
確実な条件の下で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アレイアンテナを具備する、本発明の第1か
ら第3までの実施の形態による無線通信システムの概略
構成を示す平面図である。
【図2】 図1の1セルの構成をより詳細に示す平面図
である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態による無線通信技
術における処理の流れを示す図である。
【図4】 本発明の第1の実施の形態による無線通信技
術における待ち行列の構成例示す図である。
【図5】 本発明の第2の実施の形態による無線通信技
術における処理の流れを示す図である。
【図6】 本発明の第3の実施の形態による無線通信技
術における変換テーブルの構成例を示す図である。
【図7】 アレイアンテナを具備しない一般的なcdm
a無線通信システムにおける処理の流れを示す図であ
る。
【符号の説明】
P…ポインタ、1…無線通信システム、3…セルラ網、
5…セルラ網の終端、7…データの供給元、AT(9)
…端末局、AP(10)…基地局、11…セル、15−
1〜3…セクタ、17−1〜3…アレイアンテナ、23
−1〜3…アンテナ、25−1〜3…狭ビーム、PS…
パイロット信号、101…受信信号レベル検出ステッ
プ、102…DRC、受信レベル(伝搬路)送信ステッ
プ、103−1、2…情報共有ステップ、104…送信
アンテナスケジューリングステップ、105…パケット
スケジューリングステップ、106…下り情報送信ステ
ップ、207…FIFOパケットスケジューリングステ
ップ、301…受信信号レベル検出ステップ、302…
データレート決定ステップ、303…データレート送信
ステップ、304…可変データレート変調ステップ、3
05…下りパケット送信ステップ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の基地局であって、各基地局がそれぞ
    れ備える複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を
    行う基地局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の
    端末局と、を含んで構成される無線通信システムであっ
    て、 前記第1の端末局は、複数の前記アンテナパタンから送
    信されたパイロット信号に基づき第1のアンテナパタン
    と該第1のアンテナパタンを有する第1基地局とを特定
    し、前記第1のアンテナパタンにより送信された信号を
    受信電力と推定するとともに、前記第1の基地局を除く
    複数の基地局が有する第2アンテナパタン群から送信さ
    れた信号の受信電力の総和に基づき干渉電力を推定し、
    推定された前記受信電力を推定された前記干渉電力で除
    算して求めた計算値に基づいて、前記第1の基地局が前
    記第1の端末局に送信する際の送信信号のデータレート
    を求めることを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項2】複数の基地局であって、各基地局がそれぞ
    れ備える複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を
    行う基地局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の
    端末局と、を含んで構成される無線通信システムであっ
    て、 前記第1の端末局は、複数の前記アンテナパタンから送
    信されたパイロット信号を受信し、最も高い信号電力で
    受信された第1のアンテナパタンと該第1のアンテナパ
    タンを有する第1基地局とを特定し、前記第1のアンテ
    ナパタンにより送信された信号の受信電力と推定すると
    ともに、前記第1の基地局を除く複数の基地局が有する
    第2アンテナパタン群から送信された信号であって、そ
    れぞれの基地局において最も低い信号電力で受信された
    信号の受信電力の総和からなる干渉電力を推定し、推定
    された前記受信電力を推定された前記干渉電力で除算し
    て求めた計算値に基づいて、前記第1の基地局が前記第
    1の端末局に送信する際の送信信号のデータレートを求
    めることを特徴とする無線通信システム。
  3. 【請求項3】さらに、前記第1の端末局は、前記パイロ
    ット信号に基づいて信号品質を推定し、推定された信号
    品質を前記データレートとともに前記第1の基地局に送
    り、 前記第1の基地局とその周辺の基地局との間で、前記信
    号品質が良くなるように送信アンテナのスケジューリン
    グの調整を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載
    の無線通信システム。
  4. 【請求項4】前記送信信号は、パケット信号であり、 前記スケジューリングの調整は、最も多くのパケット信
    号を蓄積しているアンテナパタン中のパケット信号を優
    先的に送信することを特徴とする請求項3に記載の無線
    通信システム。
  5. 【請求項5】複数の基地局であって、各基地局が備える
    複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を行う基地
    局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の端末局
    と、を含んで構成される無線通信システムであって、 前記第1の端末局は、複数の前記アンテナパタンから送
    信されたパイロット信号を受信し、受信したパイロット
    信号に基づいて、送信対象となる第1基地局が備える第
    1のアンテナパタンにより送信された信号電力と前記第
    1のアンテナパタンにより信号が送信される確率とを乗
    算した値を受信電力と推定するとともに、前記第1の基
    地局を除く複数の基地局が有する第2アンテナパタン群
    のそれぞれにより送信されたそれぞれの信号と該信号が
    それぞれのアンテナパタンから送信される確率とを乗算
    した値の総和を干渉電力と推定し、推定された前記受信
    電力を推定された前記干渉電力で除算して求めた計算値
    に基づいて、前記第1の基地局が前記第1の端末局に送
    信する際の送信データレートを求めることを特徴とする
    無線通信システム。
  6. 【請求項6】前記第1の端末局において実現される受信
    電力を干渉電力で除算した値が、前記第1の端末局にお
    ける計算値よりも小さい場合に、 前記基地局は、送信データを異なるデータに変換し、変
    換後のデータを前記端末局に送ることを特徴とする請求
    項1から5までのいずれか1項に記載の無線通信システ
    ム。
  7. 【請求項7】前記計算値と前記データレートとの対応関
    係を規定する変換テーブルであって、通信不良の発生率
    に基づいて、前記計算値と前記データレートとの対応関
    係を変更することができる変換テーブルを有する請求項
    1から6までのいずれか1項に記載の無線通信システ
    ム。
  8. 【請求項8】複数の基地局であって、各基地局がそれぞ
    れ備える複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を
    行う基地局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の
    端末局と、を含んで構成される無線通信システムに用い
    られるのに適しており、 複数の前記アンテナパタンから送信されたパイロット信
    号を受信し、最も高い信号電力で受信された第1のアン
    テナパタンと該第1のアンテナパタンを有する第1基地
    局とを特定し、前記第1のアンテナパタンにより送信さ
    れた信号の受信電力と推定するとともに、前記第1の基
    地局を除く複数の基地局が有する第2アンテナパタン群
    から送信された信号であって、それぞれの基地局におい
    て最も低い信号電力で受信された信号の受信電力の総和
    からなる干渉電力を推定し、推定された前記受信電力を
    推定された前記干渉電力で除算して求めた計算値に基づ
    いて、前記第1の基地局が前記第1の端末局に送信する
    際の送信信号のデータレートを求めるとともに、前記パ
    イロット信号に基づいて信号品質を推定し、推定された
    信号品質を前記データレートとともに前記第1の基地局
    に送ることを特徴とする端末局。
  9. 【請求項9】複数の基地局であって、各基地局がそれぞ
    れ備える複数のアンテナパタンのいずれかにより通信を
    行う基地局と、第1の端末局を含む少なくとも1以上の
    端末局と、を含んで構成される無線通信システムに用い
    られるのに適しており、 周辺の基地局との間で、信号品質が良くなるように送信
    アンテナのスケジューリングの調整を行うことを特徴と
    する基地局。
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