JP2005244857A

JP2005244857A - 移動体通信システム及び基地局装置

Info

Publication number: JP2005244857A
Application number: JP2004054979A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Nakao; 文章中尾
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】高い平均レートでデータ送信を行うことができる移動体通信システムを得る。
【解決手段】基地局１，２は送信すべきデータ２０が発生すると、そのデータ２０の送信を開始する直前のフレームで送信予告情報３０を送信する。移動局は受信した送信予告情報３０に基づいて干渉レベルを測定し、測定した干渉レベルから要求レートを決定して基地局に通知する。基地局は上記要求レートを下りデータレートとしてデータ２０を送信する。次に、データ２０が送信中であるか否かを調べ、送信中であれば、送信中情報４０を送信する。移動局は受信した送信中情報４０に基づいて干渉レベルを測定し、要求レートを決定して基地局に通知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動局で測定した干渉レベルに基づいて下りデータレートを決定し基地局に通知するようにした移動体通信システム及び基地局装置に関するものである。

従来より、移動局において基地局からのパイロット信号に基づいて干渉レベルを測定し、この干渉レベルに基づいて下りデータレートを算出して基地局に要求し、基地局は要求された下りデータレートにより移動局にデータを送信するようにしたCdma2000 1x-EVDO（Evolution Data Only）等のCDMA方式による移動体通信システムが知られている。
このような移動体通信システムの従来例を図７、図８に示す。
図８において、１つの移動局に対して２つの基地局１，２があるものとする。各基地局１，２はそれぞれ下りフレームにより所定のタイミングでパイロット信号（Pilot）を互いにフレーム同期して送信している。２つのパイロット信号は各基地局１，２の識別情報を含み、送信データの有無に拘らず常に送信されている。

図７において、基地局１（及び基地局２）と移動局３は、下りデータチャンネルとDRC（データコントロールチャンネル）を介して接続されている。パイロット信号は下りデータチャンネルを通じて送信される。移動局３は、パイロット信号を受信する度に下り干渉レベル（干渉量）を測定し（図８の（１））、この干渉レベルから下りデータレートを決定する（同図（２））。即ち、干渉レベルが低い場合は高い下りデータレートに決定し、干渉レベルが高い場合は低い下りデータレートに決定する。これを要求レートとしてDRCのチャンネルを通じて基地局１，２に送信する。図８の（３）（４）の例では、基地局２が移動局３にデータを送信する場合、上記要求レートでデータを送信する。尚、干渉レベルと下りデータレートの関係はテーブルの形で移動局３において管理されている。
このような移動体通信システムによれば、特に下りデータの送信を効率的に行うことができる。

尚、従来より上記移動体通信システムで用いられる携帯通信端末が提案されている（例えば、特許文献参照１）。
特開2002-344560号公報

上述したパイロット信号の干渉レベルから下りデータレートを求める従来の移動体通信システムでは、パイロット信号はデータの有無に拘らず常に送信されているので、基地局が全くデータを送信していない状態でも常に一定のパイロット信号による干渉量が発生している。このため、例えば２つの基地局の通信エリアの中間付近にある部屋の中で携帯通信端末を使用している場合等のように、パイロット信号による干渉量が多い場所に移動局が固定的に設置されている場合は、移動局から高い下りデータレートを要求することができないという問題があった。

また、従来より過去の送信フレームの平均ビットエネルギーを統計値から求め、これに基づいて送信レートを決定する方法があるが、送信レートをリアルタイムで細かく制御できないという問題があった。さらに、過去の受信電力から送信レートを決定する方法があるが、干渉を受ける場合はビットエラーが発生して平均レートを下げることになるという問題があった。
従って、本発明は上記の問題を解決し、移動局が基地局に対して常にリアルタイムで適正な下りデータレートを要求できるようにすることを課題とする。

本発明による移動体通信システムは、データの送信を開始する前の所定のタイミングで干渉量測定用信号を送信する測定用信号送信手段と、この送信に応じて移動局から送信されて来る要求レートを下りデータレートとして前記データを送信するデータ送信手段とを有する基地局と、前記基地局から送信された前記干渉量測定用信号に基づいて干渉量を測定し、測定した干渉量から前記要求レートを決定して送信する測定決定手段を有する前記移動局とからなることを特徴とするものである。

また、本発明による移動体通信システムは、データを送信し最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を形成するデータ送信手段を有する基地局と、
前記データを受信し前記空白期間における干渉量を測定し、測定した干渉量から下りデータレートを決定する測定決定手段を有する移動局とからなることを特徴とするものである。

また、本発明による基地局装置は、データの送信を開始する前の所定のタイミングで干渉量測定用信号を送信する測定用信号送信手段と、前記干渉量測定用信号の送信に応じて移動局から送信されて来る要求レートを下りデータレートとして前記データを送信するデータ送信手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明による基地局装置は、データを送信し最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を形成するデータ送信手段を備えたことを特徴とするものである。

実際にデータを送信することで発生する下りデータチャンネルの干渉レベルに基づいて要求レートを決定するので、高い平均データレートを得ることができると共に、応答性にも優れている。
また、本発明によれば、空白期間の干渉レベルが略ゼロであることから現在通信中の基地局からの最後データであることを知り、以後干渉が無くなることを他の基地局に知らせることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の第1の実施の形態による移動体通信システムを示すブロック図、図２は動作を示すタイミングチャートである。
図1において、基地局２（及び図２の基地局２）と移動局３は、下りデータチャンネルとDRCを介して接続されている。基地局２における送信部１１は、移動局３からDRCを通じて得られる要求レートでデータを送信する。また、基地局１及び２は、図２の送信予告情報３０及び送信中情報４０を送信する。移動局３における測定・決定部３１は、送信予告情報３０及び送信中情報４０を受信するタイミングで下り干渉レベル（干渉量）を測定し（図２のタイミング１〜５）、測定した干渉レベルに基づいて要求レートを決定しDRCを通じて基地局１に要求する（同図（２））。基地局１，２は要求レートに基づく下りデータレートでデータを送信する（同図（３）（４））。つまり、タイミング３では、基地局１からの送信予告情報３０がないので、基地局２は最高レートで次のフレームでのデータ送信レートを設定するが、タイミング４では基地局１の予告情報があるので、基地局２は、次のフレームの送信レートをタイミング４で移動局が測定した干渉レベルに応じた要求レートに決定し送信することになる。移動局３のPER算出部３２は、PER（パケットエラーレート）を算出して上記要求レートを適宜制御する。尚、測定・決定部３１は、測定した干渉レベルと要求レート（下りデータレート）とを対応して記載されたテーブルを備えているものとする。また、基地局１と基地局２は同一構成である。

次に、動作について図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。図３のステップS3、S4は移動局３の処理、他のステップS1、S2、S5~S7は基地局１，２の処理を示す。
図２に示すように基地局１，２は、送信部１１より常にパイロット信号１０をフレーム毎に同期して送信している。各基地局１，２は送信すべきデータ２０が発生すると、フレーム単位でそのデータ２０を送信する。まず、基地局1、２は、送信すべきデータ２０が発生したか否かを調べる（図３のS1）。データ２０が発生すると、そのデータ２０の送信を開始する直前のフレームに送信予告情報３０を干渉量測定用信号として挿入し送信する（S2）。図２では、送信予告情報３０は送信開始直前のフレームのパイロット信号１０の直後に送信されている。

移動局３は、送信予告情報３０を受信し、測定・決定部３１は送信予告情報３０の受信タイミングの干渉レベルを測定する（S3）。測定した干渉レベルから要求レートを決定して基地局に通知する（S4）。基地局は、上記要求レートを下りデータレートとしてデータ２０を送信する（S5）。次に、データ２０を送信中であるか否かを調べ（S6）、送信中であれば、送信中情報４０を干渉量測定用信号として送信フレームの所定タイミングに挿入し送信する（S7）。移動局３は送信中情報４０を受信し、測定・決定部３１は送信中情報４０の受信タイミングで干渉レベルを測定する（S3）。そしてS4で要求レートを決定して基地局に通知する。また、S6でデータ２０の送信が中止された場合は、S１に戻ってデータ２０の発生を待つ。尚、PER算出部３２は、受信したデータからPERを算出し、算出したエラー量に応じて要求レートを適宜制御している。

本実施の形態によれば、データを送信するのに先立って送信予告情報３０を、データ送信中は送信中情報４０を送信し、移動局において上記タイミングで干渉レベルを測定し要求レートを決定しているので、従来のようにパイロット信号から干渉レベルを測定するのではなく、実際に他の基地局がデータを送信すると発生する下りデータチャンネルの干渉レベルに基づいて要求レートを決定することができ、高い平均データレートを得ることができると共に、優れた応答性を得ることができる。

図４は本発明の第２の実施の形態による移動体通信システムを示すブロック図、図５、は動作を示すタイミングチャートであり、図１、図２と対応する部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。基地局２と移動局３は下りデータチャンネルとＤＲＣを介して接続されている。
図４、図５において、基地局１，２の送信部１２は、DRCを通じて得られる要求レートでデータを送信すると共に、通信状態フラグ５０を送信する。通信状態フラグ５０は、第1の実施の形態における送信予告情報３０と実質的に同じ干渉量測定用信号である。

本実施の形態においては、図５に示すようにデータ送信開始前に通信状態フラグ５０を送信し、移動局３で通信状態フラグ５０を受信するタイミングに基づいて第1の実施の形態と同様に干渉レベルを測定する。タイミング１では、基地局１からの通信状態フラグ５０が送信されていないので、干渉レベルは小さくなり、移動局３は次のフレームの送信レートを高いレートとするように基地局２に要求する。データ送信中には、第1の実施の形態のような送信中情報４０は送信せず、これに代えてデータ２０自身を送信する。タイミング３では、基地局１の通信状態フラグ５０が送信されているので、移動局３がこのタイミングで測定する干渉レベルはタイミング１、２のときより高くなり、その干渉レベルに応じた、次のフレームの送信レートを基地局２に要求する（タイミング１、２で決定されたレートより低くなる）。基地局１，２は最後のデータ２０Aを送信するときは、データを抜いてデータゼロの空白期間６０を作って送信する。基地局４とリンクしている他の移動局（図示せず）はタイミング４で干渉レベルを測定し、スロット５の送信レートをそのレベルに応じたレートで基地局１に要求する。このレートはスロット４のレートより高くなる。

図５の例では、基地局１においては、スロット４からデータ２０が送信開始されるので、その直前のスロット３に通信状態フラグ５０を挿入している。また、スロット５で最後のデータ２０Aを送信するので、このスロット５の開始直後にデータを抜いて空白期間６０を作っている。また、基地局２においては、スロット２からデータが送信されるので、その直前のスロット１に通信状態フラグ５０を挿入している。また、スロット４で最後のデータ２０Aを送信するのでこのスロット４の開始直後に空白期間６０を作っている。基地局１とリンクしている移動局（図示せず）は、このスロット４の空白期間６０の干渉レベル略ゼロを測定すると、これを基地局１に通知することにより、基地局１は高いレートでデータ２０を送信することができる。

図６にフローチャートを示す。
まず、基地局１，２は、送信すべきデータ２０が発生したか否かを調べる（S11）。データ２０が発生すると、そのデータ２０の送信を開始する直前のフレームに通信状態フラグ５０を干渉量測定用信号として挿入し送信する（S12）。次に、送信するデータ２０が最後のデータ２０Aである否かを調べる（Ｓ13）。最後のデータ２０Aでない場合は、移動局３は通信状態フラグ５０に基づいて干渉レベルを測定する（S14）。測定した干渉レベルから要求レートを決定して基地局に通知する（S15）。基地局は上記要求レートでデータ２０を送信する（S16）。次に、基地局はデータ２０を送信中であるか否かを調べ（S17）、送信中であれば、移動局３は受信したデータ２０自身に基づいて干渉レベルを測定する（S18）。そしてS15で干渉レベルに基づいて要求レートを決定し基地局に通知する。また、S13で最後のデータ２０Aである場合は、データを抜いて空白期間６０を作る（S19）。S14では、移動局３が通信状態フラグ５０のタイミングで干渉レベルを測定する。このとき移動局３は他の基地局に通知するようにしてよい。また、S17でデータ２０の送信が停止した場合は、Ｓ1に戻り、基地局はデータ２０の発生を待つ。

本実施の形態によれば、データの送信中はそのデータ自身に基づいて干渉レベルを測定するので、第１の実施の形態のように送信中情報を送信する必要がなく、さらに効率的な要求を行うことができる。また、最後のデータについては、空白期間で干渉レベルを測定するので、パケットの冒頭から高いレートでの送信を行うことができる。

尚、本発明による干渉量測定用信号としての送信予告情報３０、送信中情報４０及び通信状態フラグ５０は、特定パターンを有するダミーデータであってよく、例えば、データ２０と直交する符号パターンで拡散され、かつ基地局固有のPN（Pseudo Noise）信号で拡散されたものが用いられる。

本発明の第1の実施の形態による移動体通信システムを示すブロック図である。第1の実施の形態による動作を示すタイミングチャートである。第1の実施の形態による動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態による移動体通信システムを示すブロック図である。第２の実施の形態による動作を示すタイミングチャートである。第２の実施の形態による動作を示すフローチャートである。従来の移動体通信システムを示すブロック図である。従来の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１，２基地局３移動局１１，１２送信部
３１測定・決定部２０データ２０A 最後のデータ
３０送信予告情報４０送信中情報５０通信状態フラグ
６０空白期間

Claims

データの送信を開始する前の所定のタイミングで干渉量測定用信号を送信する測定用信号送信手段と、この送信に応じて移動局から送信されて来る要求レートを下りデータレートとして前記データを送信するデータ送信手段とを有する基地局と、
前記基地局から送信された前記干渉量測定用信号に基づいて干渉量を測定し、測定した干渉量から前記要求レートを決定して送信する測定決定手段を有する前記移動局とからなる移動体通信システム。
前記測定用信号送信手段は、前記データの送信を開始するフレームの直前のフレームで前記干渉量測定用信号を送信することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
前記測定用信号送信手段は、前記データの送信中にも前記干渉量測定用信号を所定のタイミングで送信することを特徴とする請求項1又は２記載の移動体通信システム。
前記データ送信手段は、最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を送信し、前記測定決定手段は、前記空白期間における干渉量を測定して下りデータレートを決定することを特徴とする請求項1，２又は３記載の移動体通信システム。
データを送信し最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を形成するデータ送信手段を有する基地局と、
前記データを受信し前記空白期間における干渉量を測定し、測定した干渉量から下りデータレートを決定する測定決定手段を有する移動局とからなる移動体通信システム。
前記測定決定手段は、前記決定した下りデータレートを他の基地局に通知することを特徴とする請求項５記載の移動体通信システム。
データの送信を開始する前の所定のタイミングで干渉量測定用信号を送信する測定用信号送信手段と、
前記干渉量測定用信号の送信に応じて移動局から送信されて来る要求レートを下りデータレートとして前記データを送信するデータ送信手段とを備えたことを特徴とする基地局装置。
前記測定用信号送信手段は、前記データの送信を開始するフレームの直前のフレームで前記干渉量測定用信号を送信することを特徴とする請求項７記載の基地局装置。
前記測定用信号送信手段は、前記データの送信中にも前記干渉量測定用信号を所定のタイミングで送信することを特徴とする請求項７又は８記載の基地局装置。
前記データ送信手段は、最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を送信することを特徴とすることを特徴とする請求項７，８又は９記載の基地局装置。
データを送信し最後のデータを送信する前の所定のタイミングでデータのない空白期間を形成するデータ送信手段を備えたことを特徴とする基地局装置。