JP2004282168A

JP2004282168A - Transmission rate control method, control station, wireless base station, and mobile communication system

Info

Publication number: JP2004282168A
Application number: JP2003067179A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanigawa; 博昭谷川; Kazunori Obata; 和則小畑; Yutaka Oto; 豊大戸
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP4037293B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission rate control method for suppressing deterioration in mobile station accommodation capability due to deficiency of a downlink transmission power resource of a wireless base station and capable of effectively utilizing the transmission capacity of a wireless interval. <P>SOLUTION: In the transmission rate control method in a mobile communication system provided with the wireless base station for performing wireless communication with a mobile station and a control station for totally controlling the wireless base station, the wireless base station monitors the downlink transmission power transmitted from the base station, detects that the downlink transmission power exceeds a prescribed level or consecutively exceeds the prescribed level for a prescribed period through the monitoring of the downlink transmission power, and reports the result of detection to the control station. The control station receives the result of detection reported from the wireless base station, decides a transmission rate lower than a current transmission rate as the downlink transmission rate of the wireless base station on the basis of the result of detection, and informs the wireless base station about information denoting the decided downlink transmission rate so as to allow the wireless base station and the mobile station to switch the downlink transmission rate between them. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局の下り伝送レートを制御する伝送レート制御方法、制御局、無線基地局及び移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式は、各ユーザが異なる拡散コードを使用することにより、同一の周波数帯域を共有するシステムである。このような同一周波数帯域を共有するＣＤＭＡ方式の移動通信システムの例として、ＩＭＴ−２０００移動通信システムがある。
【０００３】
ＩＭＴ−２０００移動通信システムは他セルからの同一周波数干渉（ＣＣＩ）が避けられないシステムであり、移動局が無線基地局から受信する下り電波（希望波）は、通常、周辺の無線基地局からの干渉電波を絶えず受けている。一方、無線基地局から離れたところほど、希望波の距離減衰は大きくなるため、干渉電波に対する移動局の耐力は低下する。このため、一般には、希望波受信電力対干渉波受信電力比（ＳＩＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲａｔｉｏ）を基準とした電力制御が行なわれるが、ＩＭＴ−２０００システムでは、無線基地局から離れた移動局への下り送信電力が大きくなる傾向がある。
【０００４】
これに対して、無線基地局の伝送レートを切替えることで下り送信電力の低減を図るための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この方法では、移動局において受信品質を測定し、その測定結果を無線基地局に報告し、無線基地局において受信品質の報告結果に基づいて伝送レートが切替えられる。また、移動局と無線基地局の通信路状態に応じて、他への干渉量を許容できる範囲内となるように伝送レートが切替えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−４９６６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下のような問題点があった。
【０００８】
ＩＭＴ−２０００移動通信システムにおいては、従来中心となっていた音声通信のみならず、パケット通信や、動画像通信、あるいは、それらの組み合わせなど、さまざまな通信が想定される。これらパケット通信や動画像通信などは、音声通信に比して伝送レート（例：３８４ｋｂｐｓ）も大きくなるため、必要とする下り送信電力量は必然的に大きくなる。したがって、無線基地局から離れた場所から伝送レートの高い高速パケット通信をしている移動局が多く在圏するような無線基地局では、下り送信電力のリソース不足が発生するという問題があった。
【０００９】
また、従来技術における無線基地局は、移動局で測定される受信品質の報告を受けて回線状態を判断し、回線状態が良好であれば伝送レートを上げ、回線状態が悪ければ伝送レートを下げることとしている。すなわち、無線基地局での伝送レート切替指標は、移動局から報告される受信品質に基づくため、無線基地局と移動局間で受信品質の報告要求、報告といった制御情報のやりとりが頻繁に発生してしまい、無線区間の伝送容量の有効利用という点から非効率的である。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、無線基地局の下り送信電力リソース不足による移動局収容能力の劣化を抑え、かつ無線区間の伝送容量を有効利用できる伝送レート制御方法、制御局、無線基地局及び移動通信システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の伝送レート制御方法は、請求項１に記載されるように、移動局と無線通信を行なう無線基地局と、該無線基地局を統括制御する制御局とを備えた移動通信システムにおける伝送レート制御方法において、前記無線基地局は、当該無線基地局から送信される下り送信電力を監視し、前記下り送信電力の監視により、前記下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたこと検出し、前記検出結果を前記制御局に報告し、前記制御局は、前記無線基地局から報告される検出結果を受信し、前記検出結果に基づいて、前記無線基地局の下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定し、前記の決定した下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該移動局との間の下り伝送レートを切替えさせることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の制御局は、請求項２に記載されるように、移動局と無線通信を行なう無線基地局を統括制御する制御局において、前記無線基地局に対して下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段と、前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、下り伝送レートを決定する下り伝送レート決定手段と、前記下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該移動局との間の下り伝送レートを切替えさせる下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項３は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、前記無線基地局の下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項４は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、トラフィック状況を判断して選択可能な下り伝送レート決定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項５は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、該無線基地局の送信能力及び電波伝搬環境の少なくとも１つに応じて下り伝送レート決定することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項６は、前記制御局において、前記下り送信電力監視指示手段は、前記移動局からの呼を検知したときに、その呼の属性に応じて、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を開始させるか否かを判定する監視指示判定手段を有することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項７は、前記制御局において、前記移動局からの呼の属性が変わったときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させるか否かを判定する監視停止指示判定手段と、前記監視停止指示判定手段により、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させると判定されたときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させる監視停止手段とを有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の無線基地局は、請求項８に記載されるように、移動局との間で無線通信を行ない、制御局の主導の下で該移動局に対するチャネル制御を行なう無線基地局において、前記移動局に送信される下り送信電力を監視する下り送信電力監視手段と、前記下り送信電力が所定レベルを越えたとき又は所定レベルを所定期間越え続けたときに、その旨を前記制御局に報告する下り送信電力監視結果報告手段と、前記制御局からの前記報告に基づく下り伝送レートを示す情報を受信し、その受信した情報で示される下り伝送レートに切替える下り伝送レート切替手段とを有することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項９は、前記無線基地局において、前記制御局から送出される下り送信電力の監視停止指示を受信したときに、下り送信電力の監視を停止する下り送信電力監視停止手段を有することを特徴としている。
【００２０】
上記本発明によれば、無線基地局は、配下で通信している移動局に対する下り送信電力値を常に監視し、規定された期間、規定された閾値を越え続けた場合に、その旨を制御局に報告する。制御局は、無線基地局から上記報告を受けると、当該無線基地局の伝送レートとして、現在の下り伝送レートよりも所要下り送信電力が小さい伝送レートに切替えさせる。すなわち、下り送信電力に応じて伝送レートの切替えが行なわれるので、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、当該リソース不足による無線基地局での移動局収容能力の劣化を抑えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムは、例えば、図１に示すように構成される。本実施例による移動通信システムは、例えば、符号分割多元アクセスによって複数の移動局との間に無線リンクを設定して通信するＣＤＭＡ方式の移動体通信システムである。
【００２３】
図１において、この移動通信システムは、無線基地局１０２が形成するサービスエリア（無線ゾーン）１０５にて通信中または待ち受け状態にある移動局１０１と、無線基地局１０２の上位ノードの制御局１０３に接続され、該制御局１０３の主導の下、該移動局１０１に対するチャネル制御を行なう無線基地局１０２と、コアネットワーク１０４と接続される制御局１０３から構成される。なお、本実施例では、移動局１０１、無線基地局１０２、制御局１０３を１つずつ示すが、これらは、移動通信システムのサービスエリア内に複数存在するのが一般的である。
【００２４】
上記移動局１０１は、例えば、図２に示すように構成される。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る移動局１０１の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この移動局１０１の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部２０１と、信号解析部２０２と、伝送レート切替実行部２０３から構成される。
【００２６】
受信インターフェース部２０１は、制御局１０３から送出される伝送レート切替えのための信号を受信する。受信インターフェース部２０１で受信された信号は、信号解析部２０２へと送られ、その内容が解析される。そして、信号解析部２０２で解析された結果が伝送レート切替実行部２０３へと送られる。伝送レート切替実行部２０３は、信号解析部２０２から送られてきた解析結果から制御局１０３で指定された伝送レートを判断し、その伝送レートに切替える処理を実行し、該伝送レートでの通信が可能となるよう各種パラメータを設定する。
【００２７】
上記無線基地局１０２は、例えば、図３に示すように構成される。
【００２８】
図３は、本実施の形態に係る無線基地局１０２の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この無線基地局１０２の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部３０１と、下り送信電力監視部３０２と、閾値判定部３０３と、送信インターフェース部３０４と、信号解析部３０５と、電力監視実行部３０６と、伝送レート切替実行部３０７から構成される。
【００２９】
受信インターフェース部３０１は、制御局１０３から送出される信号を受信する。この受信インターフェース部３０１で受信された信号は、信号解析部３０５へと送られ、その内容が解析される。信号解析部３０５は、受信インターフェース部３０１から受け取った信号の解析を行ない、解析した信号の内容が、電力監視の開始指示または停止指示であった場合は、その旨を電力監視実行部３０６に通知する。一方、上記信号の内容が、伝送レートの切替指示であった場合は、その旨を伝送レート切替実行部３０７に通知する。
【００３０】
電力監視実行部３０６では、信号解析部３０５から電力監視の開始指示または停止指示を受け取ると、下り送信電力監視部３０２を起動させる。下り送信電力監視部３０２は、下り送信電力の監視の開始を起動させる指示を受けると、その指示で指定される移動局１０１に対する下り送信電力値を監視し、その監視結果を閾値判定部３０３に送る。閾値判定部３０３は、所定の周期で、上記下り送信電力値が閾値を満たしているかどうかを判定し、その判定で下り送信電力値が閾値を満たしていると判定された場合に、その判定結果を示す情報が送信インターフェース部３０４へと送られる。送信インターフェース部３０４は、上記情報を送信フレームに挿入し、報告信号として制御局１０３に送出する。
【００３１】
また、下り送信電力監視部３０２は、下り送信電力の監視の停止を起動させる指示を電力監視実行部３０６から受けたときは、移動局１０１に対する下り送信電力値の監視を停止させる。
【００３２】
上記制御局１０３は、例えば、図４に示すように構成される。
【００３３】
図４は、本実施の形態に係る制御局１０３の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この制御局１０３の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部４０１と、信号解析部４０２と、伝送レート切替指示部４０３、送信インターフェース部４０４と、呼状態監視部４０５と、電力監視指示部４０６と、電力監視停止指示部４０７から構成される。
【００３４】
受信インターフェース部４０１は、無線基地局１０２からの信号を受信する。この受信インターフェース部４０１で受信された信号は、信号解析部４０２へと送られ、その内容が解析される。信号解析部４０２は、受信インターフェース部４０１から受け取った信号の解析を行ない、解析した結果を伝送レート切替指示部４０３に送る。
【００３５】
伝送レート切替指示部４０３は、信号解析部４０２から受け取った解析結果に基づいて、伝送レート切替の指示先となる無線基地局１０２及び切替先の伝送レートを指定する。上記無線基地局１０２及び切替先の伝送レートを示す情報は送信インターフェース部４０４に送られ、そこで、伝送レートを切替えさせるための指示信号に変換されて、無線基地局１０２に送られる。
【００３６】
一方、呼状態監視部４０５では、自局配下にある移動局１０１からの呼の発生など呼の状態が監視される。この監視により、移動局１０１からの発信が検出された場合には、その発信呼が伝送レート切替の対象となる呼かどうかが判定され、伝送レート切替の対象呼と判定された場合には、その旨を示す情報が電力監視指示部４０６へと送られる。そして、電力監視指示部４０６において、無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるための監視開始指示情報が生成されて送信インターフェース部４０４に送られる。送信インターフェース部４０４では、上記監視開始指示を示す情報を送信フレームに挿入し、指示信号として無線基地局１０２に送出する。
【００３７】
また、呼状態監視部４０５の監視により、移動局１０１の終話が検出された場合には、伝送レート切替の対象となる呼が消滅したと判定し、その旨を示す情報が電力監視停止指示部４０７に送られる。そして、電力監視停止指示部４０７において、無線基地局１０２の下り送信電力の監視を停止させるための監視停止指示情報が生成されて送信インターフェース部４０４に送られる。送信インターフェース部４０４では、上記監視停止指示を示す情報を送信フレームに挿入し、指示信号として無線基地局１０２に送出する。
【００３８】
上記のように構成された移動通信システムにおいて、移動局１０１、無線基地局１０２、制御局１０３の各下り伝送切替機能部で行なわれる下り伝送レート切替処理の動作をそれぞれ図５、図７、図８に示すフローチャートを用いて詳述する。
【００３９】
本実施形態を説明するにあたり、現在、移動局１０１が無線基地局１０２の配下で待ち受け状態にあり、無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍にとどまっているものと仮定する。
【００４０】
また、本発明に係る移動通信システムでは、パケット呼及び回線交換呼の通信サービスが提供されるものとし、本サービスでは、パケット呼、回線交換呼のどちらか一方の通信だけでなく、パケット呼・回線交換呼の同時通信（以下、マルチコールという）も可能であるとする。
【００４１】
さらに、パケット呼の下り伝送レートは、通信状況に応じて図６に示すような４種類の伝送レートのいずれかに設定されるものとし、回線交換呼の下り伝送レートは６４ｋｂｐｓで一定とする。なお、本実施例においては、下り伝送レート切替の対象は、パケット呼のみとする。
【００４２】
まず、制御局１０３からの指示に基づき無線基地局１０２が下り送信電力の監視を開始するまでの動作について説明する。
【００４３】
図５において、制御局１０３の呼状態監視部４０５では、移動局１０１からの呼の状態が監視される。具体的には、移動局１０１からの発信、移動局１０１への着信、及び終話（例：切断信号）の状態監視と検出が行なわれる。今、無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍にとどまっている移動局１０１から発信があったとすると、呼状態監視部４０５は、上記移動局１０１からの発信を検出（ステップＳ１）し、呼の種別を識別する。ここでは、上記移動局１０１からパケット呼発信があったと仮定し、そのパケット呼で要求される通信サービスが高速パケットサービスで、その高速パケットサービスを満たす無線基地局１０２からの下り伝送レートが２５６ｋｂｐｓであったとする。
【００４４】
呼状態監視部４０５にて、上記移動局１０１からの発信が検出されると、ステップＳ２において、上記発信呼の種別が識別され、呼種が下り伝送レート切替対象呼であるかどうかが判定される。上述のように移動局１０１から発信された呼はパケット呼であるので、呼状態監視部４０５では、その呼を下り伝送レート切替対象呼と判定（ステップＳ２でＹＥＳ）する。
【００４５】
ステップＳ３では、下り伝送レート切替対象呼の発着信が判定される。ここでは、下り伝送レート切替対象呼は発信呼（ステップＳ３でＹＥＳ）と判定されるので、その判定結果が電力監視指示部４０６に送られる。そして、電力監視指示部４０６にて配下無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるための指示となる情報が生成され、送信インターフェース部４０４に送られた後、当該送信インターフェース部４０４から無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるため電力監視指示信号が無線基地局１０２に送られる（ステップＳ４）。
【００４６】
図７において、制御局１０３から送出された上記電力監視指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１を通じて信号解析部３０５に送られる。信号解析部３０５では、受信インターフェース部３０１から受け取った信号（この場合、電力監視指示信号）の内容を解析し、その内容が電力監視の開始指示（ステップＳ１１）であれば、その旨が電力監視実行部３０６に送られる。電力監視実行部３０６は、信号解析部３０５を通じて受け取った電力監視の開始指示に基づき下り送信電力監視部３０２を起動させる。これにより、無線基地局１０２から移動局１０１に送信される下り送信電力の監視が開始（ステップＳ１２）される。
【００４７】
次に、制御局１０３で決定された伝送レートに基づき無線基地局１０２が下り伝送レートを切替えるまでの動作について説明する。
【００４８】
上記のようにして、無線基地局１０２での下り送信電力の監視が開始された後、移動局１０１が無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍からエッジ（セル端）方向に移動しはじめたとする。
【００４９】
このような状況では、無線基地局１０２は、距離減衰や建造物の影響によるシャドーイングを補償するため、また移動局１０１で受信される信号の通信品質を一定に保つため送信電力制御が行なわれるが、この場合、移動局１０１がエッジ方向に移動するにつれ下り送信電力値は上昇し始める。
【００５０】
図７に戻り、無線基地局１０２の下り送信電力監視部３０２は、現在、制御局１０３からの指示を受けて移動局１０１に送信される下り送信電力を監視（ステップＳ１２）している。上述のように、移動局１０１がサービスエリアのエッジ方向に移動し始めると、無線基地局１０２の下り送信電力値は上昇し始める。
【００５１】
上記下り送信電力監視部３０２で監視されている下り送信電力値は、常に閾値判定部３０３に送られ、予め規定された期間、規定値の閾値を越え続けたかどうかが判定（ステップＳ１３）される。そして、閾値判定部３０３において、下り送信電力監視部３０２で監視されている下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けたと判定された（ステップＳ１３でＹＥＳ）場合は、その旨が送信インターフェース部３０４を通じて制御局１０３に報告（ステップＳ１４）される。また、上記ステップＳ１３の判定で、下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けていなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、引き続き下り送信電力の監視が行なわれる。
【００５２】
図５において、無線基地局１０２から送信された上記報告を受信した（ステップＳ６）した制御局１０３の受信インターフェース部４０１は、上記報告を信号解析部４０２に送る。信号解析部４０２は、受信インターフェース部４０１から受け取った上記報告の内容を解析し、監視中の無線基地局１０２の下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けたことを知ると、その旨を伝送レート切替指示部４０３に送る。伝送レート切替指示部４０３は、無線基地局１０２に対する下り伝送レートとして、現在の伝送レートより低い伝送レートを決定（ステップＳ７）し、その決定した伝送レートを示す情報を送信インターフェース部４０４に送る。
【００５３】
送信インターフェース部４０４は、上記決定した伝送レートを示す情報を送信フレームに挿入し、伝送レート切替指示信号として無線基地局１０２に送出（ステップＳ８）する。
【００５４】
上記伝送レート切替指示部４０３にて行なわれる下り伝送レートの決定は、無線基地局１０２の送信能力（例：総送信電力）と電波伝搬環境、及び移動局１０１の現下り伝送レートに応じて決定される。また、サービスエリア内のトラフィック状況を判断して下り伝送レート決定してもよい。
【００５５】
ここでは、上記のようなパラメータが考慮され、移動局１０１の現下り伝送レートが２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに決定されたものとする。
【００５６】
図７において、上記のようにして制御局１０３から送出された伝送レート切替指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１で受信された後、信号解析部３０５に送られて内容が解析される。信号解析部３０５は、受け取った信号の内容解析を行ない、下り伝送レートを２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える旨の指示内容を確認すると、その指示内容を伝送レート切替実行部３０７に送る。伝送レート切替実行部３０７は、上記指示内容に基づき、下り伝送レートを２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える。
【００５７】
また、制御局１０３で決定された下り伝送レートは、無線基地局１０２の送信インターフェース部３０４を介して移動局１０１へと送られる。
【００５８】
続いて、移動局１０１の動作を、図８を用いて説明する。
【００５９】
図８において、移動局１０１は、無線基地局１０２の送信インターフェース部３０４から送信されてきた下り伝送レートを２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える旨の指示を受け取る（ステップＳ２１）と、その指示に基づいて伝送レートを２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える（ステップＳ２２）。
【００６０】
以上により、無線基地局１０２と移動局１０１間の下り伝送レートが２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替えられて通信が開始される。
次に、複数コールを同時に接続するマルチコール時における下り伝送レートの切替動作について説明する。なお、移動局１０１の状態は、上述の状態から引継ぎ、移動局１０１が無線基地局１０２とパケット通信（この場合、１２８ｋｂｐｓ）を行ない、しばらく経過後に該移動局１０１から回線交換呼が発信されてマルチコール状態になったとし、以下、説明を進める。
【００６１】
音声とパケット通信の両方を同時に接続して利用できるマルチコールにおいても、無線基地局１０２の下り送信電力監視部３０２は、移動局１０１に送信される下り送信電力値３０２の監視を継続する。そして、閾値判定部３０３にて、移動局１０１に対する下り送信電力値が、規定の期間、規定の閾値を越え続けたことが検出されたとき（図７のステップＳ１３でＹＥＳ）に、その旨が制御局１０３に報告（図７のステップＳ１４）される。
【００６２】
制御局１０３は、上記報告を無線基地局１０２から受信すると、上述の動作と同様、無線基地局１０２に対する下り伝送レートとして、現在の伝送レートより低い伝送レートを決定（図５のステップＳ７）し（ここでは、６４ｋｂｐｓが決定されたとする）、その決定した伝送レートに切替える指示を無線基地局１０２に対して送出（図５のステップＳ８）する。
【００６３】
下り送信電力監視中の無線基地局１０２は、上記伝送レートに切替える指示を受け取ると、６４ｋｂｐｓの伝送レートでの通信が可能となるよう各種パラメータを設定する（図７のステップＳ１６〜ステップＳ１７）。
【００６４】
また、移動局１０１も無線基地局１０２から通知される下り伝送レートの切替指示に基づいて、パケット呼の下り伝送レートが、１２８ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓへと切替えられる（図７のステップＳ２１〜ステップＳ２２）。
【００６５】
続いて、マルチコール後、さらに移動局１０１が通信を継続し、しばらくたってパケット呼を終話したときの動作のについて説明する。
【００６６】
制御局１０３の呼状態監視部４０５は、移動局１０１からのパケット呼の終話を検出（図５のステップＳ１）すると、ステップＳ２で、終話する呼が下り伝送レート制御対象呼と判定され（図５のステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３で、上記終話する呼が発着信を示す呼でない（図５のステップＳ３でＮＯ）ことからステップＳ５に移行する。
【００６７】
呼状態監視部４０５は、上記終話する呼が発着信を示す呼でないと判定（図５のステップＳ３でＮＯ）した後、その旨を電力監視停止指示部４０７に送る。そして、電力監視停止指示部４０７にて配下無線基地局１０２の下り送信電力の監視を停止させるための指示となる情報が生成され、その情報を含む信号（電力監視停止指示信号）が送信インターフェース部４０４を介して無線基地局１０２に送られる（図５のステップＳ５）。
【００６８】
制御局１０３から送出された上記電力監視停止指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１、信号解析部３０５を経て電力監視実行部３０６に送られ（図７のステップＳ１７）、電力監視実行部３０６は、上記電力監視停止指示信号に基づいて下り送信電力監視部３０２を停止させ、移動局１０１に対する下り送信電力の監視を停止（図７のステップＳ１８）する。これにより、無線基地局１０２に対する下り送信電力の監視が停止する。
【００６９】
以上、説明してきたように、本実施形態では、制御局１０３は、無線基地局１０２から監視中の下り送信電力値が、規定の期間、規定の閾値を越えたことを検出したとの報告を受けると、移動局１０１に対する下り伝送レートとして、現在通信中の伝送レートより低い伝送レートを決定し、その決定した伝送レートに切替えさせるための指示を無線基地局１０２に送出する。
【００７０】
ところで、ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムでは、伝送レートが低いほど、受信側での処理利得（拡散利得あるいは拡散率とも呼ぶ）は高くなる。したがって、より低い伝送レートに切替えることで、切替え前と同様の通信品質（ＳＩＲ）を、より小さい送信電力で維持することができる。
【００７１】
また、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、一般に、通信品質（ＳＩＲ）を基準とした電力制御が行なわれるので、下り伝送レートを引き下げれば、下り送信電力の削減が図れる。
【００７２】
すなわち、本発明の制御局１０３は、無線基地局１０２の下り伝送レートを、下り送信電力に応じて低い伝送レートへと切替えるので、高い伝送レートでエッジ方向に移動していった移動局１０１に対する通信の品質を維持させながら、無線基地局の下り送信電力を削減させることができる。その結果、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、従来問題となっていた下り送信電力リソース不足による無線基地局１０２での移動局１０１収容能力の劣化を軽減することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、移動局１０１は、無線基地局１０２からの伝送レート切替指示を受けて伝送レートを切替えるだけなので、無線基地局１０２と移動局１０１の無線区間での信号のやりとりは最小限に抑えられ、無線伝送容量の有効利用が可能である。
【００７４】
（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である
（１）上記実施形態では、制御局１０３からの電力監視指示を受けて無線基地局１０２が下り送信電力の監視を開始する形態であったが、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、制御局１０３からの指示を受けないで、無線基地局１０２が自律的に下り送信電力を開始するような形態であってもよい。この場合、無線基地局１０２は、移動局１０１からの発信が検出されたときに、自局の下り送信電力の監視を開始させればよい。これにより、制御局１０３配下の無線基地局の数が多くなったときの同局１０３での処理の複雑化を軽減することが可能である。
【００７５】
（２）上記実施形態では、無線基地局１０２の下り伝送レートを当該無線基地局１０２から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、制御局１０３が決定するという場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御局１０３の上位ノードであるコアネットワーク１０４側に無線リソースを管理する管理サーバを設け、その管理サーバにおいて、無線基地局１０２の下り伝送レートを決定するような形態であってもかまわない。この場合、管理サーバの処理能力に応じて伝送レート切替対象の無線基地局の数を増加させることができる。
【００７６】
（３）上記実施形態では、制御局１０３が、無線基地局１０２において監視される下り送信電力に応じて下り伝送レートを切替える場合を示したが、制御局１０３が無線基地局１０２と移動局１０１間の距離を監視し、両者間の距離に応じて下り伝送レートを決定してもよい。この場合、制御局１０３では、無線基地局１０２と移動局１０１間の距離特性（下り送信電力と距離の関係を示した特性で、距離は物理的な距離のみならず伝搬距離なども考慮される）が把握されているものとする。
【００７７】
無線基地局１０２と移動局１０１間の距離算出方法には、種々の方法が考えられる。例えば、移動局１０１にＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）装置等の位置情報検出手段を接続し、移動局１０１で測位されたＧＰＳ情報を制御局１０３が取得する。上記ＧＰＳ情報は、例えば、図９に示すように、受信インターフェース部５０１を介して移動局位置検出部５０２に送られ、当該移動局位置検出部５０２で位置情報が検出された後、距離算出部５０３で無線基地局１０２と移動局１０１間の距離が算出される。伝送レート切替指示部５０４は、上記算出された距離に基づいて伝送レートを決定し、伝送レート切替えのための指示を、送信インターフェース部５０５を介して無線基地局に送出する。
【００７８】
また、図１０に示すように、無線基地局１０２と移動局間１０１間の距離と、無線基地局１０２で監視される下り送信電力値の論理積をとり、一致結果が得られたときに下り伝送レートを決定するようにしてもよい。具体的には、距離算出部６０４で算出された無線基地局１０２と移動局１０１間の距離が規定の期間、規定の閾値を越え、かつ無線基地局１０２から報告される下り送信電力が規定の期間、規定の閾値を越えたときに伝送レート切替指示部５０４にて伝送レートを決定する。
【００７９】
なお、無線基地局１０２と移動局１０１間の距離算出方法としては、上記例示以外に、制御局１０３が、複数の基地局からの電波の強度や送受信の遅延を利用して移動局１０１の位置情報を取得して移動局１０１の位置を把握し、無線基地局１０２との間の距離を求める方法であってもよい。
（４）上記実施形態では、制御局１０３は、移動局１０１からのパケット呼を検出したときに、その呼を下り伝送レート制御対象呼として識別する場合であったが、各呼のサービス品質（ＱｏＳ情報）から下り伝送レート制御対象呼の判断を行なってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、下り送信電力に応じて低い伝送レートに切替えるようにしたため、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、当該リソース不足による無線基地局での移動局収容能力の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す移動局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す無線基地局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す制御局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図５】制御局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】パケット呼の下り伝送レート例を示す図である。
【図７】無線基地局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】移動局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施形態の変形例である制御局の下り伝送切替機能ブロック（その１）を示す図である。
【図１０】実施形態の変形例である制御局の下り伝送切替機能ブロック（その２）を示す図である。
【符号の説明】
１０１移動局
１０２無線基地局
１０３制御局
１０４コアネットワーク
１０５サービスエリア（無線ゾーン）
２０１、３０１、４０１、５０１、６０１受信インターフェース部
２０２、３０５、４０２、６０３信号解析部
２０３、３０７伝送レート切替実行部
３０２下り送信電力監視部
３０３閾値判定部
３０４、４０４、５０５、６０６送信インターフェース部
３０６電力監視実行部
４０３、５０４、６０５伝送レート切替指示部
４０５呼状態監視部
４０６電力監視指示部
４０７電力監視停止指示部
５０２、６０２移動局位置検出部
５０３、６０４距離算出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission rate control method for controlling a downlink transmission rate of a radio base station, a control station, a radio base station, and a mobile communication system.
[0002]
[Prior art]
CDMA (Code Division Multiple Access) is a system in which each user shares the same frequency band by using different spreading codes. An example of such a CDMA mobile communication system sharing the same frequency band is an IMT-2000 mobile communication system.
[0003]
The IMT-2000 mobile communication system is a system in which the same frequency interference (CCI) from other cells is inevitable, and a downlink radio wave (desired wave) received by a mobile station from a radio base station is usually transmitted from a neighboring radio base station. Is constantly receiving interference radio waves. On the other hand, the farther away from the radio base station, the greater the distance attenuation of the desired wave, so the immunity of the mobile station against interfering radio waves decreases. For this reason, in general, power control is performed based on a desired signal reception power to interference signal reception power ratio (SIR), but in an IMT-2000 system, a mobile station far from a radio base station is moved to. The downlink transmission power tends to increase.
[0004]
On the other hand, a method for reducing downlink transmission power by switching the transmission rate of the radio base station has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
In this method, the mobile station measures the reception quality, reports the measurement result to the radio base station, and the radio base station switches the transmission rate based on the report result of the reception quality. In addition, the transmission rate is switched so that the amount of interference with others can be allowed in accordance with the communication path state between the mobile station and the radio base station.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-49663 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional technique has the following problems.
[0008]
In the IMT-2000 mobile communication system, various communication such as packet communication, moving image communication, or a combination thereof is assumed in addition to voice communication that has been mainly performed in the past. In these packet communication, moving image communication, and the like, the transmission rate (eg, 384 kbps) is larger than that in voice communication, and thus the required amount of downlink transmission power is inevitably large. Therefore, in a radio base station where many mobile stations performing high-speed packet communication with a high transmission rate from a location away from the radio base station, there has been a problem that a shortage of resources of downlink transmission power occurs.
[0009]
Also, the radio base station in the prior art receives the report of the reception quality measured by the mobile station, determines the line state, increases the transmission rate if the line state is good, and decreases the transmission rate if the line state is bad. I am going to do that. In other words, since the transmission rate switching index at the radio base station is based on the reception quality reported from the mobile station, control information such as reception quality report requests and reports frequently occurs between the radio base station and the mobile station. This is inefficient in terms of effective use of the transmission capacity in the wireless section.
[0010]
The present invention has been made in view of the problems as described above, and the problem is that the degradation of mobile station capacity due to a shortage of downlink transmission power resources of the radio base station is suppressed, and the transmission capacity of the radio section is reduced. The present invention provides a transmission rate control method, a control station, a radio base station, and a mobile communication system that can effectively use the communication system.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a transmission rate control method according to the present invention includes a radio base station that performs radio communication with a mobile station, and a control station that performs overall control of the radio base station. In the transmission rate control method in a mobile communication system provided, the radio base station monitors downlink transmission power transmitted from the radio base station, and the downlink transmission power exceeds a predetermined level by monitoring the downlink transmission power. Or that the predetermined level has been exceeded for a predetermined period of time, and the detection result is reported to the control station, and the control station receives the detection result reported from the radio base station, and based on the detection result Then, a transmission rate lower than the current transmission rate is determined as the downlink transmission rate of the radio base station, and information indicating the determined downlink transmission rate is notified to the radio base station. By, it is characterized in that to switch the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, the control station monitors the downlink transmission power for the radio base station in the control station that controls the radio base station that performs radio communication with the mobile station. Downlink transmission power monitoring instructing means, downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on a monitoring result of downlink transmission power reported from the radio base station, and the downlink transmission rate determining means A downlink transmission rate switching instructing unit for switching a downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating a downlink transmission rate; .
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the control station, the downlink transmission rate determining means indicates that the downlink transmission power from the radio base station has exceeded a predetermined level or has continued to exceed a predetermined level for a predetermined period. When a report is received, a transmission rate lower than the current transmission rate is determined as the downlink transmission rate of the radio base station.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the control station, the downlink transmission rate determining means indicates that the downlink transmission power from the radio base station has exceeded a predetermined level or has continued to exceed a predetermined level for a predetermined period. When a report is received, a selectable downlink transmission rate is determined by judging a traffic situation.
[0015]
Further, according to claim 5 of the present invention, in the control station, the downlink transmission rate determining means indicates that the downlink transmission power from the radio base station has exceeded a predetermined level or has continued to exceed a predetermined level for a predetermined period. When a report is received, the downlink transmission rate is determined according to at least one of the transmission capability of the radio base station and the radio wave propagation environment.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the control station, when the downlink transmission power monitoring instruction means detects a call from the mobile station, the downlink transmission power monitoring instruction means determines the downlink to the radio base station according to the attribute of the call. It has a monitoring instruction determination means for determining whether or not to start monitoring transmission power.
[0017]
According to claim 7 of the present invention, in the control station, when the attribute of a call from the mobile station changes, monitoring stop for determining whether to stop monitoring the downlink transmission power for the radio base station An instruction determination unit; and a monitoring stop unit for stopping monitoring of downlink transmission power for the radio base station when it is determined by the monitoring stop instruction determination unit to stop monitoring of downlink transmission power for the radio base station; It is characterized by having.
[0018]
The radio base station according to the present invention is a radio base station that performs radio communication with a mobile station and performs channel control on the mobile station under the initiative of the control station. A downlink transmission power monitoring means for monitoring the downlink transmission power transmitted to the mobile station, and when the downlink transmission power exceeds a predetermined level or continues to exceed a predetermined level for a predetermined period, the control station A downlink transmission power monitoring result reporting means for reporting to a downlink transmission rate switching means for receiving information indicating a downlink transmission rate based on the report from the control station and switching to the downlink transmission rate indicated by the received information. It is characterized by having.
[0019]
Further, according to a ninth aspect of the present invention, in the radio base station, downlink transmission power monitoring stopping means for stopping monitoring of downlink transmission power when receiving a downlink transmission power monitoring stop instruction transmitted from the control station. It is characterized by having.
[0020]
According to the present invention described above, the radio base station constantly monitors the downlink transmission power value for the mobile station communicating with it, and controls that when it exceeds the specified threshold value for a specified period. Report to the station. When receiving the report from the radio base station, the control station switches the transmission rate of the radio base station to a transmission rate having a required downlink transmission power smaller than the current downlink transmission rate. That is, since the transmission rate is switched according to the downlink transmission power, the downlink transmission power resource can be efficiently used, and the deterioration of the mobile station capacity in the radio base station due to the resource shortage can be suppressed. it can.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
A mobile communication system to which a transmission rate control method according to an embodiment of the present invention is applied is configured, for example, as shown in FIG. The mobile communication system according to the present embodiment is, for example, a CDMA mobile communication system that performs communication by setting up radio links with a plurality of mobile stations by code division multiple access.
[0023]
In FIG. 1, the mobile communication system includes a mobile station 101 that is communicating or in a standby state in a service area (wireless zone) 105 formed by a radio base station 102 and a control station 103 that is a higher node of the radio base station 102. A radio base station 102 that is connected and performs channel control for the mobile station 101 under the initiative of the control station 103 and a control station 103 connected to the core network 104 are configured. In this embodiment, one mobile station 101, one radio base station 102, and one control station 103 are shown, but a plurality of these are generally present in the service area of the mobile communication system.
[0024]
The mobile station 101 is configured as shown in FIG. 2, for example.
[0025]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the downlink transmission switching function unit of mobile station 101 according to the present embodiment. In the figure, the downlink transmission switching function unit of the mobile station 101 includes a reception interface unit 201, a signal analysis unit 202, and a transmission rate switching execution unit 203.
[0026]
The reception interface unit 201 receives a transmission rate switching signal transmitted from the control station 103. The signal received by the reception interface unit 201 is sent to the signal analysis unit 202, and the contents thereof are analyzed. Then, the result analyzed by the signal analysis unit 202 is sent to the transmission rate switching execution unit 203. The transmission rate switching execution unit 203 determines a transmission rate designated by the control station 103 from the analysis result sent from the signal analysis unit 202, executes a process of switching to the transmission rate, and communication at the transmission rate is performed. Set various parameters as possible.
[0027]
The radio base station 102 is configured as shown in FIG. 3, for example.
[0028]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the downlink transmission switching function unit of radio base station 102 according to the present embodiment. In the figure, the downlink transmission switching function unit of the radio base station 102 includes a reception interface unit 301, a downlink transmission power monitoring unit 302, a threshold value determination unit 303, a transmission interface unit 304, a signal analysis unit 305, power A monitoring execution unit 306 and a transmission rate switching execution unit 307 are configured.
[0029]
The reception interface unit 301 receives a signal transmitted from the control station 103. The signal received by the reception interface unit 301 is sent to the signal analysis unit 305 and the contents thereof are analyzed. The signal analysis unit 305 analyzes the signal received from the reception interface unit 301. When the content of the analyzed signal is a power monitoring start instruction or a stop instruction, the signal analysis unit 305 notifies the power monitoring execution unit 306 to that effect. To do. On the other hand, when the content of the signal is a transmission rate switching instruction, the transmission rate switching execution unit 307 is notified of this.
[0030]
When receiving a power monitoring start instruction or stop instruction from the signal analysis unit 305, the power monitoring execution unit 306 activates the downlink transmission power monitoring unit 302. When the downlink transmission power monitoring unit 302 receives an instruction to activate monitoring of downlink transmission power, the downlink transmission power monitoring unit 302 monitors the downlink transmission power value for the mobile station 101 specified by the instruction, and sends the monitoring result to the threshold value determination unit 303. send. The threshold determination unit 303 determines whether or not the downlink transmission power value satisfies the threshold at a predetermined period, and when it is determined that the downlink transmission power value satisfies the threshold, the determination result Is transmitted to the transmission interface unit 304. The transmission interface unit 304 inserts the above information into the transmission frame and sends it to the control station 103 as a report signal.
[0031]
Further, when the downlink transmission power monitoring unit 302 receives an instruction from the power monitoring execution unit 306 to activate monitoring of downlink transmission power monitoring, the downlink transmission power monitoring unit 302 stops monitoring the downlink transmission power value for the mobile station 101.
[0032]
The control station 103 is configured as shown in FIG. 4, for example.
[0033]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the downlink transmission switching function unit of control station 103 according to the present embodiment. In the figure, the downlink transmission switching function unit of the control station 103 includes a reception interface unit 401, a signal analysis unit 402, a transmission rate switching instruction unit 403, a transmission interface unit 404, a call state monitoring unit 405, and power monitoring. An instruction unit 406 and a power monitoring stop instruction unit 407 are configured.
[0034]
The reception interface unit 401 receives a signal from the radio base station 102. The signal received by the reception interface unit 401 is sent to the signal analysis unit 402, and the contents thereof are analyzed. The signal analysis unit 402 analyzes the signal received from the reception interface unit 401 and sends the analysis result to the transmission rate switching instruction unit 403.
[0035]
Based on the analysis result received from the signal analysis unit 402, the transmission rate switching instruction unit 403 specifies the radio base station 102 that is the transmission rate switching instruction destination and the switching destination transmission rate. Information indicating the radio base station 102 and the transmission rate of the switching destination is sent to the transmission interface unit 404, where it is converted into an instruction signal for switching the transmission rate, and sent to the radio base station 102.
[0036]
On the other hand, the call state monitoring unit 405 monitors the call state such as the generation of a call from the mobile station 101 under its own station. When the transmission from the mobile station 101 is detected by this monitoring, it is determined whether or not the outgoing call is a call subject to transmission rate switching, and when it is judged as a transmission rate switching target call, Information indicating that fact is sent to the power monitoring instruction unit 406. Then, in the power monitoring instruction unit 406, monitoring start instruction information for starting monitoring of the downlink transmission power of the radio base station 102 is generated and sent to the transmission interface unit 404. In the transmission interface unit 404, information indicating the monitoring start instruction is inserted into a transmission frame and transmitted to the radio base station 102 as an instruction signal.
[0037]
When the call state monitoring unit 405 detects the end of the mobile station 101, it is determined that the call whose transmission rate is to be switched has disappeared, and information indicating that is provided as a power monitoring stop instruction. Part 407. Then, in the power monitoring stop instruction unit 407, monitoring stop instruction information for stopping monitoring of the downlink transmission power of the radio base station 102 is generated and sent to the transmission interface unit 404. In the transmission interface unit 404, information indicating the monitoring stop instruction is inserted into the transmission frame and transmitted to the radio base station 102 as an instruction signal.
[0038]
In the mobile communication system configured as described above, the operation of the downlink transmission rate switching process performed by each downlink transmission switching function unit of the mobile station 101, the radio base station 102, and the control station 103 is shown in FIGS. This will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.
[0039]
In describing this embodiment, it is assumed that the mobile station 101 is currently in a standby state under the control of the radio base station 102 and remains in the vicinity of the center of the service area covered by the radio base station 102.
[0040]
Further, in the mobile communication system according to the present invention, a communication service for packet calls and circuit switched calls is provided. In this service, not only communication of either packet calls or circuit switched calls but also packet calls and circuit switched calls are provided. It is assumed that simultaneous communication of circuit-switched calls (hereinafter referred to as multi-call) is also possible.
[0041]
Further, the downlink transmission rate of the packet call is set to one of four types of transmission rates as shown in FIG. 6 according to the communication situation, and the downlink transmission rate of the circuit-switched call is fixed at 64 kbps. In this embodiment, the target for downlink transmission rate switching is only a packet call.
[0042]
First, an operation until the radio base station 102 starts monitoring downlink transmission power based on an instruction from the control station 103 will be described.
[0043]
In FIG. 5, the call state monitoring unit 405 of the control station 103 monitors the state of the call from the mobile station 101. Specifically, the state monitoring and detection of the transmission from the mobile station 101, the incoming call to the mobile station 101, and the call termination (eg, disconnection signal) are performed. Now, assuming that there is a call from the mobile station 101 that remains in the vicinity of the center of the service area covered by the radio base station 102, the call state monitoring unit 405 detects the call from the mobile station 101 (step S1), Identifies the call type. Here, it is assumed that a packet call originates from the mobile station 101, and the communication service required for the packet call is a high-speed packet service, and the downlink transmission rate from the radio base station 102 that satisfies the high-speed packet service is 256 kbps. Suppose there was.
[0044]
When the call state monitoring unit 405 detects a call from the mobile station 101, in step S2, the type of the call is identified, and it is determined whether the call type is a downlink transmission rate switching target call. The Since the call originated from the mobile station 101 is a packet call as described above, the call state monitoring unit 405 determines that the call is a downlink transmission rate switching target call (YES in step S2).
[0045]
In step S3, the outgoing / incoming call of the downlink transmission rate switching target call is determined. Here, since the downlink transmission rate switching target call is determined as an outgoing call (YES in step S3), the determination result is sent to the power monitoring instruction unit 406. Then, the power monitoring instruction unit 406 generates information serving as an instruction to start monitoring the downlink transmission power of the subordinate radio base station 102, and transmits the information to the transmission interface unit 404. A power monitoring instruction signal is sent to the radio base station 102 to start monitoring the downlink transmission power of the base station 102 (step S4).
[0046]
In FIG. 7, the power monitoring instruction signal sent from the control station 103 is sent to the signal analysis unit 305 through the reception interface unit 301 of the radio base station 102. The signal analysis unit 305 analyzes the content of the signal (in this case, the power monitoring instruction signal) received from the reception interface unit 301, and if the content is a power monitoring start instruction (step S11), that is the power monitoring. It is sent to the execution unit 306. The power monitoring execution unit 306 activates the downlink transmission power monitoring unit 302 based on the power monitoring start instruction received through the signal analysis unit 305. Thereby, monitoring of the downlink transmission power transmitted from the radio base station 102 to the mobile station 101 is started (step S12).
[0047]
Next, an operation until the radio base station 102 switches the downlink transmission rate based on the transmission rate determined by the control station 103 will be described.
[0048]
As described above, after monitoring of the downlink transmission power in the radio base station 102 is started, the mobile station 101 starts moving from the vicinity of the center of the service area covered by the radio base station 102 toward the edge (cell edge). Suppose.
[0049]
In such a situation, the radio base station 102 performs transmission power control in order to compensate for shadowing due to distance attenuation and the influence of buildings, and to keep the communication quality of signals received by the mobile station 101 constant. However, in this case, the downlink transmission power value starts to rise as the mobile station 101 moves in the edge direction.
[0050]
Returning to FIG. 7, the downlink transmission power monitoring unit 302 of the radio base station 102 currently monitors the downlink transmission power transmitted to the mobile station 101 in response to an instruction from the control station 103 (step S12). As described above, when the mobile station 101 starts moving in the edge direction of the service area, the downlink transmission power value of the radio base station 102 starts to increase.
[0051]
The downlink transmission power value monitored by the downlink transmission power monitoring unit 302 is always sent to the threshold value determination unit 303, and it is determined whether or not the threshold value of the specified value has been exceeded for a predetermined period (step S13). . If it is determined by the threshold value determination unit 303 that the downlink transmission power value monitored by the downlink transmission power monitoring unit 302 has continued to exceed the threshold value of the specified value for a specified period (YES in step S13), This is reported to the control station 103 through the transmission interface unit 304 (step S14). If it is determined in step S13 that the downlink transmission power value has not exceeded the threshold value for the specified period (NO in step S13), the downlink transmission power is continuously monitored.
[0052]
In FIG. 5, the reception interface unit 401 of the control station 103 that has received the report transmitted from the radio base station 102 (step S <b> 6) sends the report to the signal analysis unit 402. The signal analysis unit 402 analyzes the content of the report received from the reception interface unit 401, and knows that the downlink transmission power value of the wireless base station 102 being monitored has continued to exceed the threshold value for the specified period. Then, this is sent to the transmission rate switching instruction unit 403. The transmission rate switching instruction unit 403 determines a transmission rate lower than the current transmission rate as the downlink transmission rate for the radio base station 102 (step S7), and sends information indicating the determined transmission rate to the transmission interface unit 404.
[0053]
The transmission interface unit 404 inserts information indicating the determined transmission rate into the transmission frame, and sends it to the radio base station 102 as a transmission rate switching instruction signal (step S8).
[0054]
The downlink transmission rate determined by the transmission rate switching instruction unit 403 is determined according to the transmission capability (eg, total transmission power) of the radio base station 102, the radio wave propagation environment, and the current downlink transmission rate of the mobile station 101. Is done. Also, the downlink transmission rate may be determined by judging the traffic situation in the service area.
[0055]
Here, it is assumed that the parameters as described above are considered and the current downlink transmission rate of the mobile station 101 is determined from 256 kbps to 128 kbps.
[0056]
In FIG. 7, the transmission rate switching instruction signal sent from the control station 103 as described above is received by the reception interface unit 301 of the radio base station 102 and then sent to the signal analysis unit 305 to analyze the contents. The When the signal analysis unit 305 analyzes the content of the received signal and confirms the instruction content for switching the downlink transmission rate from 256 bps to 128 kbps, the signal analysis unit 305 sends the instruction content to the transmission rate switching execution unit 307. The transmission rate switching execution unit 307 switches the downlink transmission rate from 256 kbps to 128 kbps based on the content of the instruction.
[0057]
Further, the downlink transmission rate determined by the control station 103 is sent to the mobile station 101 via the transmission interface unit 304 of the radio base station 102.
[0058]
Next, the operation of the mobile station 101 will be described using FIG.
[0059]
In FIG. 8, when the mobile station 101 receives an instruction to switch the downlink transmission rate transmitted from the transmission interface unit 304 of the radio base station 102 from 256 bps to 128 kbps (step S21), the transmission rate is based on the instruction. Is switched from 256 kbps to 128 kbps (step S22).
[0060]
As described above, the downlink transmission rate between the radio base station 102 and the mobile station 101 is switched from 256 bps to 128 kbps, and communication is started.
Next, switching operation of the downlink transmission rate at the time of multicall in which a plurality of calls are connected simultaneously will be described. Note that the state of the mobile station 101 is taken over from the above state, the mobile station 101 performs packet communication (in this case, 128 kbps) with the radio base station 102, and a circuit-switched call is transmitted from the mobile station 101 after a while. Assuming that a multi-call state has been reached, the following explanation will be given.
[0061]
Even in a multicall in which both voice and packet communication can be connected and used simultaneously, the downlink transmission power monitoring unit 302 of the radio base station 102 continues to monitor the downlink transmission power value 302 transmitted to the mobile station 101. Then, when the threshold determination unit 303 detects that the downlink transmission power value for the mobile station 101 continues to exceed the specified threshold for a specified period (YES in step S13 in FIG. 7), this is indicated. This is reported to the control station 103 (step S14 in FIG. 7).
[0062]
When receiving the report from the radio base station 102, the control station 103 determines a transmission rate lower than the current transmission rate as the downlink transmission rate for the radio base station 102, similarly to the above-described operation (step S7 in FIG. 5). (Here, 64 kbps is determined), an instruction to switch to the determined transmission rate is sent to the radio base station 102 (step S8 in FIG. 5).
[0063]
Upon receiving the instruction to switch to the transmission rate, the wireless base station 102 that is monitoring the downlink transmission power sets various parameters so that communication at a transmission rate of 64 kbps is possible (steps S16 to S17 in FIG. 7).
[0064]
The mobile station 101 also switches the downlink transmission rate of the packet call from 128 kbps to 64 kbps based on the downlink transmission rate switching instruction notified from the radio base station 102 (steps S21 to S22 in FIG. 7).
[0065]
Next, an operation when the mobile station 101 continues communication after the multi-call and ends the packet call after a while will be described.
[0066]
When the call state monitoring unit 405 of the control station 103 detects the end of the packet call from the mobile station 101 (step S1 in FIG. 5), the call to be ended is determined as a downlink transmission rate control target call in step S2. (YES in step S2 in FIG. 5). In step S3, since the call to be terminated is not a call indicating outgoing / incoming (NO in step S3 in FIG. 5), the process proceeds to step S5.
[0067]
The call state monitoring unit 405 determines that the call to be terminated is not a call indicating an incoming / outgoing call (NO in step S3 in FIG. 5), and sends a message to that effect to the power monitoring stop instruction unit 407. Then, the power monitoring stop instruction unit 407 generates information serving as an instruction for stopping monitoring of the downlink transmission power of the subordinate radio base station 102, and a signal (power monitoring stop instruction signal) including the information is transmitted as the transmission interface unit. It is sent to the radio base station 102 via 404 (step S5 in FIG. 5).
[0068]
The power monitoring stop instruction signal transmitted from the control station 103 is sent to the power monitoring execution unit 306 via the reception interface unit 301 and the signal analysis unit 305 of the radio base station 102 (step S17 in FIG. 7), and the power monitoring execution is performed. The unit 306 stops the downlink transmission power monitoring unit 302 based on the power monitoring stop instruction signal, and stops monitoring the downlink transmission power for the mobile station 101 (step S18 in FIG. 7). Thereby, the monitoring of the downlink transmission power for the radio base station 102 is stopped.
[0069]
As described above, in this embodiment, the control station 103 reports that it has detected that the downlink transmission power value being monitored from the radio base station 102 has exceeded a specified threshold value for a specified period. Upon receipt, a transmission rate lower than the transmission rate currently in communication is determined as the downlink transmission rate for the mobile station 101, and an instruction for switching to the determined transmission rate is sent to the radio base station 102.
[0070]
By the way, in a mobile communication system employing the CDMA system, the lower the transmission rate, the higher the processing gain (also called spreading gain or spreading factor) on the receiving side. Therefore, by switching to a lower transmission rate, the same communication quality (SIR) as before switching can be maintained with smaller transmission power.
[0071]
In a CDMA mobile communication system, power control is generally performed based on communication quality (SIR). Therefore, if the downlink transmission rate is lowered, downlink transmission power can be reduced.
[0072]
That is, since the control station 103 of the present invention switches the downlink transmission rate of the radio base station 102 to a low transmission rate in accordance with the downlink transmission power, the control station 103 with respect to the mobile station 101 that has moved in the edge direction at a high transmission rate. The downlink transmission power of the radio base station can be reduced while maintaining the communication quality. As a result, it is possible to efficiently use downlink transmission power resources, and it is possible to reduce degradation of mobile station 101 capacity in the radio base station 102 due to a shortage of downlink transmission power resources, which has been a problem in the past.
[0073]
In this embodiment, since the mobile station 101 only switches the transmission rate in response to the transmission rate switching instruction from the radio base station 102, the exchange of signals in the radio section between the radio base station 102 and the mobile station 101 is minimal. The wireless transmission capacity can be effectively used.
[0074]
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
(1) In the above embodiment, the radio base station 102 starts monitoring the downlink transmission power in response to a power monitoring instruction from the control station 103, but is not limited to such an embodiment. . For example, the wireless base station 102 may autonomously start downlink transmission power without receiving an instruction from the control station 103. In this case, the radio base station 102 may start monitoring the downlink transmission power of the local station when transmission from the mobile station 101 is detected. Thereby, it is possible to reduce the complexity of the processing in the station 103 when the number of radio base stations under the control station 103 increases.
[0075]
(2) In the above embodiment, the case where the control station 103 determines the downlink transmission rate of the radio base station 102 based on the downlink transmission power monitoring result reported from the radio base station 102 is illustrated. The invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a management server that manages radio resources is provided on the core network 104 side that is an upper node of the control station 103 and the downlink transmission rate of the radio base station 102 is determined in the management server. . In this case, the number of radio base stations subject to transmission rate switching can be increased according to the processing capability of the management server.
[0076]
(3) In the above embodiment, the control station 103 switches the downlink transmission rate according to the downlink transmission power monitored in the radio base station 102. However, the control station 103 and the mobile station 101 The distance between the two may be monitored, and the downlink transmission rate may be determined according to the distance between the two. In this case, in the control station 103, the distance characteristics between the radio base station 102 and the mobile station 101 (characteristics indicating the relationship between downlink transmission power and distance, the distance is considered not only the physical distance but also the propagation distance, etc. ) Is known.
[0077]
Various methods for calculating the distance between the radio base station 102 and the mobile station 101 can be considered. For example, position information detection means such as a GPS (global positioning system) device is connected to the mobile station 101, and the control station 103 acquires GPS information measured by the mobile station 101. For example, as shown in FIG. 9, the GPS information is sent to the mobile station position detection unit 502 via the reception interface unit 501, and after the position information is detected by the mobile station position detection unit 502, the distance calculation unit In 503, the distance between the radio base station 102 and the mobile station 101 is calculated. The transmission rate switching instruction unit 504 determines a transmission rate based on the calculated distance, and sends an instruction for switching the transmission rate to the radio base station via the transmission interface unit 505.
[0078]
Also, as shown in FIG. 10, the logical product of the distance between the radio base station 102 and the mobile station 101 and the downlink transmission power value monitored by the radio base station 102 is calculated, and the downlink is obtained when a match result is obtained. The transmission rate may be determined. Specifically, the distance between the radio base station 102 and the mobile station 101 calculated by the distance calculation unit 604 exceeds a specified threshold for a specified period, and the downlink transmission power reported from the radio base station 102 is specified. The transmission rate switching instruction unit 504 determines the transmission rate when the period exceeds a prescribed threshold.
[0079]
As a method for calculating the distance between the radio base station 102 and the mobile station 101, in addition to the above example, the control station 103 uses the intensity of radio waves from a plurality of base stations and transmission / reception delays to determine the position of the mobile station 101. A method of obtaining information to grasp the position of the mobile station 101 and obtaining the distance to the radio base station 102 may be used.
(4) In the above embodiment, when the control station 103 detects a packet call from the mobile station 101, the control station 103 identifies the call as a downlink transmission rate control target call. The downlink transmission rate control target call may be determined based on (QoS information).
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the transmission rate is switched to a low transmission rate according to the downlink transmission power, the downlink transmission power resource can be efficiently used, and the radio base station due to the resource shortage can be used. Degradation of mobile station capacity can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication system to which a transmission rate control method according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram showing a configuration of a downlink transmission switching function unit of the mobile station shown in FIG.
3 is a block diagram showing a configuration of a downlink transmission switching function unit of the radio base station shown in FIG.
4 is a block diagram showing a configuration of a downlink transmission switching function unit of the control station shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a downlink transmission rate switching process in the control station.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a downlink transmission rate of a packet call.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of downlink transmission rate switching processing in the radio base station.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of downlink transmission rate switching processing in the mobile station.
FIG. 9 is a diagram showing a downlink transmission switching function block (No. 1) of the control station, which is a modified example of the embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a downlink transmission switching function block (No. 2) of the control station, which is a modification of the embodiment.
[Explanation of symbols]
101 Mobile station
102 radio base station
103 control station
104 Core network
105 Service area (wireless zone)
201, 301, 401, 501, 601 Reception interface unit
202, 305, 402, 603 Signal analysis unit
203, 307 Transmission rate switching execution unit
302 Downlink transmission power monitoring unit
303 Threshold determination unit
304, 404, 505, 606 Transmission interface unit
306 Power monitoring execution unit
403, 504, 605 Transmission rate switching instruction unit
405 Call state monitoring unit
406 Power monitoring instruction unit
407 Power monitoring stop instruction unit
502, 602 Mobile station position detector
503, 604 Distance calculator

Claims

In a transmission rate control method in a mobile communication system comprising a radio base station that performs radio communication with a mobile station, and a control station that performs overall control of the radio base station,
The radio base station is
Monitor the downlink transmission power transmitted from the radio base station,
By monitoring the downlink transmission power, it is detected that the downlink transmission power exceeds a predetermined level or continues to exceed a predetermined level for a predetermined period,
Reporting the detection result to the control station;
The control station
Receiving a detection result reported from the radio base station;
Based on the detection result, determine a transmission rate lower than the current transmission rate as the downlink transmission rate of the radio base station,
A transmission rate control method characterized by switching the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating the determined downlink transmission rate.

In a control station that performs overall control of a radio base station that performs radio communication with a mobile station,
Downlink transmission power monitoring instruction means for causing the radio base station to monitor downlink transmission power;
A downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on a monitoring result of the downlink transmission power reported from the radio base station;
Downlink transmission rate switching for switching the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating the downlink transmission rate determined by the downlink transmission rate determining means And a control station.

The control station according to claim 2,
The downlink transmission rate determining means includes
When a report is received from the radio base station indicating that the downlink transmission power exceeds a predetermined level or has continued to exceed the predetermined level for a predetermined period, the downlink transmission rate of the radio base station is greater than the current transmission rate. A control station characterized by determining a low transmission rate.

The control station according to claim 2,
The downlink transmission rate determining means includes
When a report is received from the radio base station indicating that the downlink transmission power has exceeded a predetermined level or has continued to exceed the predetermined level for a predetermined period, the traffic situation is judged and a selectable downlink transmission rate is determined. A control station characterized by

The control station according to claim 2,
The downlink transmission rate determining means includes
When a report is received from the radio base station indicating that the downlink transmission power exceeds a predetermined level or continues to exceed the predetermined level for a predetermined period, at least one of the transmission capability and the radio wave propagation environment of the radio base station A control station that determines the downlink transmission rate according to

The control station according to claim 2,
The downlink transmission power monitoring instruction means includes
When a call from the mobile station is detected, monitoring instruction determination means for determining whether to start monitoring of downlink transmission power for the radio base station according to the attribute of the call is provided. Control station.

The control station according to claim 6,
Monitoring stop instruction determining means for determining whether to stop monitoring of downlink transmission power for the radio base station when the attribute of the call from the mobile station changes;
Monitoring stop means for stopping monitoring of the downlink transmission power for the radio base station when it is determined by the monitoring stop instruction judging means to stop monitoring of the downlink transmission power for the radio base station. Control station.

In a radio base station that performs radio communication with a mobile station and performs channel control on the mobile station under the initiative of the control station,
Downlink transmission power monitoring means for monitoring downlink transmission power transmitted to the mobile station;
Detecting means for detecting that the downlink transmission power exceeds a predetermined level or continues to exceed a predetermined level for a predetermined period;
Downlink transmission power monitoring result reporting means for reporting the detected to the control station;
A radio base station comprising downlink transmission rate switching means for receiving information indicating a downlink transmission rate based on the report from the control station and switching to the downlink transmission rate indicated by the received information.

The radio base station according to claim 8,
A radio base station comprising downlink transmission power monitoring stop means for stopping monitoring of downlink transmission power when a downlink transmission power monitoring stop instruction sent from the control station is received.

In a control station that performs overall control of a radio base station that performs radio communication with a mobile station,
Distance monitoring means for monitoring the distance between the radio base station and the mobile station;
Distance monitoring downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on the monitoring result;
Distance monitoring for switching the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating the downlink transmission rate determined by the distance monitoring downlink transmission rate determining means A control station comprising downlink transmission rate switching instruction means.

The control station according to claim 10,
The distance monitoring downlink transmission rate determining means includes
Distance detecting means for detecting that the distance between the radio base station and the mobile station exceeds a predetermined distance or continues to exceed a predetermined distance for a predetermined period;
When the detection is performed, the control station determines a transmission rate lower than a current transmission rate as a downlink transmission rate of the radio base station.

The control station according to claim 10 or 11,
Downlink transmission power monitoring instruction means for monitoring the downlink transmission power for the radio base station,
The distance monitoring downlink transmission rate determining means includes
A control station comprising distance characteristic downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on a downlink transmission power monitoring result reported from the radio base station and a monitoring result by the distance monitoring means.

In a mobile communication system comprising a radio base station that performs radio communication with a mobile station, and a control station that performs overall control of the radio base station,
The control station
Downlink transmission power monitoring instruction means for causing the radio base station to monitor downlink transmission power;
A downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on a monitoring result of the downlink transmission power reported from the radio base station;
Downlink transmission rate switching for switching the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating the downlink transmission rate determined by the downlink transmission rate determining means A mobile communication system comprising an instruction unit.

In a mobile communication system comprising a radio base station that performs radio communication with a mobile station, a control station that performs overall control of the radio base station, and a core network that performs call control of the mobile station,
A management server for managing radio resources in the core network;
The management server
Downlink transmission power monitoring instruction means for causing the radio base station to monitor downlink transmission power;
A downlink transmission rate determining means for determining a downlink transmission rate based on a monitoring result of the downlink transmission power reported from the radio base station;
Downlink transmission rate switching for switching the downlink transmission rate between the radio base station and the mobile station by notifying the radio base station of information indicating the downlink transmission rate determined by the downlink transmission rate determining means A mobile communication system comprising an instruction unit.