JP2006129440A - 通信システム、通信端末並びに通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 選択合成を採用する場合に、個別チャネル等の他の端末に割り当てられる電力が減ってしまうため、その基地局における通信容量も減ってしまうという課題があった。
【解決手段】 マルチメディアデータ受信処理と個別データ受信処理を同時に実行しようとする場合、特定の通信端末の受信能力を示す受信能力情報に基づいて個別チャネルの設定を制御するチャネル設定処理とを含む。
【選択図】 図７

Description

この発明は移動体通信におけるブロードキャスト又はマルチキャスト型の通信のサービスに適した通信システム、通信端末並びに通信方法に関するものである。

従来の携帯電話システムにおいては基地局対端末の１対１の関係が前提となっており、基地局が同時に複数端末へデータを送信するサービスは考えられていない。従来は報知情報とよばれる共通のチャネルを用いてセル内の端末に一斉に通知する方法が存在したが、これは制御情報を通知するためのものであり高速な通信をユーザーに提供するためのものではなかった。

近年、移動体通信のサービスとしてマルチメディアサービスが期待されており、特にスポーツ中継や天気予報、ラジオなどマルチメディア情報を同時に複数のユーザーに配信する技術に関心が高まっている。従来の１対１の通信による情報提供では必要な無線資源を端末ごとに確保する必要があった。放送型マルチメディアサービスは無線資源を節約するため１つの送信を同時に複数のユーザーに配送することを目的とし、このサービスにより基地局から共通のチャネルを用いて送信したデータを同時に複数のユーザーが受信することが可能となる。特にこの技術を３GPP（3rd Generation Partnership Project）においてはＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）と読んでいる。

特開２００３−１８８８１８号公報

従来のマルチメディアサービスにおいては、セルエッジにおいて電波が弱い場合の品質の確保が課題で在った。この解決方法として特許文献１に送信電力制御による品質の確保が開示されている。これによるとセルエッジにいる最小の受信電力の端末においても品質が確保できるように基地局から送信電力を制御することで品質が確保できる。しかし本来送信電力制御の機能を持たないチャネルに対して送信電力を追加するため複雑な動作になり、またセルエッジにいる最小の受信電力の端末に合わせて送信電力を制御するため、送信電力が大きくなりやすいという問題があった。
またソフトコンバイニングとは別の方法として選択合成の方法がある。この方法によれば同時に複数の基地局の信号を受信し、もっとも品質の良かった信号を選択するものであり、端末のウインドウサイズを越える遅延においてもデータ保管が可能となり優れた方法である。しかしながらこの選択合成は、選択合成をする分、端末は選択合成用のチャネルを余分に受信するため、多くの受信回路が必要となりハードウェア規模が大きくなる傾向にある。少ない数の受信回路しか持たない端末は、選択合成中に新たな個別チャネルを用いた着信があった場合、選択合成を諦め、１つの基地局からのチャネルのみに頼ってＭＢＭＳデータの受信を続けなければならない。すると、その端末における受信品質は急激に落ちるため、基地局は送信電力を上げざるを得ない。その結果、個別チャネル等の他の端末に割り当てられる電力が減ってしまうため、その基地局における通信容量も減ってしまうという大きな問題があった。

この発明は、選択合成をしている場合に、個別チャネルの新たな設定を適切に制御し、システム全体の通信容量を向上することができる通信システム、通信装置、通信端末並びに通信方法を得ることを目的としている。

この発明に係る通信方法は、基地局からマルチメディアデータを複数の通信端末に送信するＭＢＭＳ(Multimedia Broadcast Multicast Service)システムで実行される通信方法において、複数の通信端末が共用する共通チャネルを用いて送信されたマルチメディアデータを受信するマルチメディアデータ受信処理と、前記複数の通信端末のうち、特定の通信端末に対して設定される個別チャネルを用いて送信された個別データを受信する個別データ受信処理と、前記マルチメディアデータ受信処理と前記個別データ受信処理を同時に実行しようとする場合、前記特定の通信端末の受信能力を示す受信能力情報に基づいて前記個別チャネルの設定を制御する個別チャネル設定処理とを含むものである。

この発明によれば、選択合成時における端末の受信能力にあわせて個別チャネルの設定を行うため、端末がセルエッジ近辺にいる場合等、受信品質が悪く選択合成が必要な場合に、個別チャネルの接続による送信電力の極端な増加を抑え、少ない送信電力でＭＢＭＳのサービスを提供することができる。そのため、他の通信を過度に圧迫し、通信システム全体の通信容量の劣化を効果的に抑制することができる。また、全ての端末がＭＢＭＳと個別チャネルの同時受信が可能な大規模なハードウェアを備える必要がないため、選択合成における受信ハードウェアの増大を抑さえ、小規模のハードウェアでユーザーのニーズに合ったマルチメディアサービスを利用できる端末を提供することができるという効果がある。

実施の形態１．
・システム構成
第１図は実施の形態１に係るマルチメディア通信システムのシステム構成図である。端末１００は、ユーザにより使用され、１つまたは複数の基地局１０１からのデータを受信する通信装置である。各基地局１０１は、セル内の複数の端末１００と通信を行い、データの送受信を実行する。基地局制御装置１０２は複数の基地局１０１と接続され、各基地局１０１を制御する機能を有する。さらに、基地局制御装置１０２はパケット通信を担当するSGSN１０３（Service GPRS Support Node）と接続され、各基地局１０１とＳＧＳＮ１０３との間の通信を中継する。ＳＧＳＮ１０３は個々のユーザーに関する認証、サービス加入、ルーティング、モビリティの管理、サービス制限、コンテキスト保管、課金情報等を取り扱う。GGSN(GPRS Gateway Support Node)１０４は外部ネットワーク（例えばインターネット網）に対するゲートウェイの機能を有し、SGSN１０３から、または、SGSN１０３へのパケットのパス(path)を確保する。またゲートウェイの機能以外にも、GGSN１０４は、課金情報の集積やモビリティ管理、ＱｏＳ（Quality of Service）ネゴシエーション、トラフィックを調整するポリシー制御等の処理を行う。サービスセンター１０５はサービス提供のためのコンテンツを保管、配送するためのものであり、ユーザからの要求に従いGGSN１０４へコンテンツにかかるデータを送信する。なおW-CDMAシステムでは端末１００をUE、基地局１０１をNode-B、基地局制御装置１０２をRNC（Radio Network Controller）と呼ぶことがある。

・チャネル
次に、ＭＢＭＳ等のパケット通信に用いられるチャネルについて第２図を用いて説明する。
まず、基地局１０１から端末１００に対する下り方向の物理チャネルを説明する。CPICH２０２（Common Pilot Channel）は、セル全体にすべてのタイミングの基準を報知するために用いられるチャネルである。P-CCPCH２０３(Primary-Common Control Physical Channel)は、その他の報知情報を各端末１００へ報知するためのチャネルであり、これは報知情報用チャネルBCH（Broadcast channel）として利用される。また各端末１００へシグナリングやデータを送信するためのS−CCPCH２０４(Secondary-Common Control Physical Channel)があり、このチャネルは複数本持つことが許されている。また、下り方向のページング用インジケーターの送信用にPICH２０５（Paging Indicator channel）が用意されている。

また、端末１００から基地局１０１に対する上り方向の共通チャネルとしてRACH２０６(Random Access Channel)がある。最後に、DPCH２０７（Dedicated Physical channel）は、上りチャネルまたは下りチャネルとして両方向に使用され、特定端末との通信のために個々に設定される。このDPCH２０７は、音声やデータ等(個別データ)の通信や上位レイヤのシグナリングのために利用される。DPCH２０７は、データを送信するDPDCH（Dedicated Physical Data channel）と制御に関するビットを送信するDPCCH(Dedicated Physical Control channel)とを有する。またDPCH２０７は端末個々に利用されるため個別チャネルと呼ばれ、その他のチャネルは複数端末で共通に仕様されるため共通チャネルと呼ばれる。

なお、上述の説明では、一例としてW-CDMAシステムの基地局１０１と端末１００との間の無線区間におけるチャネル構成に基づいて説明を行ったが、他の通信システムに適用することも可能である。また、上述のチャネルは、同様のデータを送信するチャネルであればどのようなものを用いても構わない、例えば、上述の複数のチャネルを一本のチャネルに相乗りさせることも可能である。

・データ配信の動作
次に、第１図及び第２図を用いて、ＭＢＭＳデータ配信の動作を説明する。なお端末１００側からサービスをリクエストする場合もあるが、ここではコンテンツサーバー側からデータが配送される場合を説明する。
まず、コンテンツプロバイダーは、サービスセンター１０５に対してマルチメディアデータ等(ＭＢＭＳデータ)を送信する。サービスセンター１０５は、マルチメディアデータを記憶するとともに、マルチメディアデータをGGSN１０４経由でマルチメディアサービスを利用する端末１００を管理するSGSN１０３へ転送する。SGSN１０３は、基地局制御装置１０２経由で基地局１０１へマルチメディアデータを送信し、基地局１０１はS−CCPCHチャネル２０４を用いてマルチメディアデータを配信する。端末１００は基地局１０１のどれか１つのS−CCPCHを受信して、基地局１０１が送信したマルチメディアデータを得る。このとき、セルエッジ等に位置し、１つの基地局１０１からのS−CCPCHの受信状態が良くない端末１００は、他の基地局１０１から送信されるS−CCPCHも受信して、２本以上のチャネルについて選択合成を行い、受信品質の向上を図る。

・選択合成の動作
次に、第３図を用いて選択合成の動作について説明する。基地局制御装置１０２は通常複数の基地局１０１ａ、１０１ｂと接続されており、それらの基地局１０１に同じ内容のＭＢＭＳデータを送信する。端末１００がセルの端（セルエッジ）に存在する場合、どちらか一方の基地局例えば基地局１０１ａのみと無線リンクを張っていると受信電力が弱まるなどの理由で受信品質が落ちるため、端末１００は、複数の基地局１０１ａ、ｂから共通チャネルである複数のS−CCPCH２０４ａを用いて同じ内容のＭＢＭＳデータを受信する。端末１００は、受信した各ＭＢＭＳデータを復号し、CRC(Cyclic Redundancy Check)のチェック結果など各ＭＢＭＳデータに対する信頼度情報に基づいて、復号後の複数のＭＢＭＳデータのうち、信頼度の高いデータを選択し、選択したＭＢＭＳデータをアプリケーション処理などに用いる。このように選択合成をすることにより、セルエッジ等で受信品質が悪い状況にある場合でも、端末１００は、正しいＭＢＭＳデータを受信できる可能性が高くなり、結果的に良好な受信品質を得ることができる。

・端末の構成
次に、第４図を用いて、端末１００の構成を詳細に説明する。第４図は、ＭＢＭＳデータの選択合成を行う端末１００の構成を示している。まず、アプリケーション処理部４００は音声コーデック、画像コーデックなどの変換処理、キー入力、画面表示などのマンマシンインタフェースの処理を行い、上り共通チャネル送信部４０２、上り個別チャネル４０３に対して、送信するデータや送信要求などの情報を供給する。プロトコル処理部４０１は、アプリケーション処理部４００の要求等に基づいて、チャネル設定、解放、ハンドオーバーなどの通信制御に関わる処理を行う。例えば、端末１００の発信処理を説明すると、アプリケーション処理部４００がユーザより電話番号の入力を受け付け、プロトコル処理部４０１に対して、発信要求を行う。プロトコル処理部４０１では必要な制御情報を送信するために上り共通チャネル送信部４０２及び上り個別チャネル送信部４０３を制御し、通信規格で定められたプロトコルに従い基地局１０１との接続処理を行う。上り共通チャネル送信部４０２及び上り個別チャネル送信部４０３は、送信データに対してターボコーディング等の符号化処理や送信タイミングの制御等を行い、符号化データを変調部４０４へ出力する。変調部４０４は、コード発生器４０５により生成されたチャネライゼーションコード及びスクランブリングコードを用いて、上り共通チャネル送信部４０２や上り個別チャネル送信部４０３から出力された信号を拡散し、変調する。変調された信号は、Ｄ／Ａ変換器４０６においてアナログ信号に変換され、周波数変換部４０７にてRF（Radio Frequency）信号に変換される。電力増幅器４０８は、変換された信号を所望の電力に増幅し、アンテナ４０９へ出力する。アンテナ４０９は、増幅された信号を無線信号として基地局１０１へ送信する。

次に、端末１００の受信処理について説明する。アンテナ４０９により受信された微弱な信号は、低雑音増幅器４１０において増幅され、周波数変換部４１１によってベースバンド信号に変換される。そして、Ａ／Ｄ変換器４１２は、アナログのベースバンド信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号を受信部４１３及びサーチ部４１７へ出力する。
サーチ部４１７はデジタル信号に基づいてセルサーチおよびマルチパス検出を行い、検出したタイミングを各受信部４１３へ渡す。フィンガー割り当て制御部４１８は複数あるパスの中から有効と思われるパスを選択しフィンガー部４１４に割り当てる。各受信部４１３ａ、ｂ、ｃは、複数のフィンガー部４１４と合成部４１５を持ち、コード発生器４１６が出力したチャネライゼーションコード及びスクランブリングコードを用いて各パスの受信信号を逆拡散し、逆拡散した結果をレイク合成することにより、自己に割り当てられたチャネルの信号を受信する。通常フィンガー部４１４は複数本用意され、フィンガー割当制御部４１８により割り当てられた各パスの信号を受信する。合成部４１５は各フィンガー４１４の出力を合成し入力メモリ４１９に出力する。

選択合成時の合成部４１３の動作について以下に説明すると、サーチ部４１７が受信信号に基づいてセルサーチを行い、複数のセル（基地局）を見つける。そして、コード発生器４２６が、各セルに対応するスクランブリングコードと受信しようとするチャネルのチャネライゼーションコードを生成する。各受信部４１３がどのセルのどのチャネルを受信するかは、端末の各回路の動作を制御する制御部４３０により指示される。制御部４３０は、デコード部４２０の上り／下りチャネルのチャネル品質情報(CQI情報)、CRCチェックのエラー発生率、又は／及び、信号電力対干渉波受信電力比等の受信電力に基づいて(例えば、これらの値と所定の閾値とを比較することにより)、選択合成を行うか否かを決定する。選択合成を行う場合には、制御部４３０は複数の受信部４１３がそれぞれ異なる基地局からMBMS用S−CCPCHを受信するように、コード発生器４２６を制御する。この第４図の端末１００においては受信部４１３を３系統持ち、例えば受信部４１３ａにおいては制御情報のためのS−CCPCHを受信し、受信部４１３ｂにおいてはMBMS用S−CCPCHを受信する。一方、受信部４１３ｃにおいては選択合成のために別の基地局１０１からのMBMS用S−CCPCHを受信する。なお、各受信部４１３は、これらのチャネルを独立したタイミングで受信することができる。

デコード部４２０は入力メモリ４１９の内容を読み出し、データのCRCチェックやターボデコード等の復号処理を行い、結果を出力メモリ４２１へ書き込む。一般にデコーダのハードウェアは回路規模が大きいために１つを時分割で利用することが多い。しかし複数のデコーダを実装している場合には、それぞれのセルまたはチャネル毎にデコーダを割り当てて行うことも可能である。なおメモリ４１９、４２１は、受信部４１３毎に独立したメモリを用いてもよいし、一つの大きなメモリを複数の受信部４１３で共有してもよい。

その後チャネルごとに必要な処理が行われ、報知情報受信部４２２ではBCHから必要な報知情報を得てプロトコル制御部４０１へ渡す。下り個別チャネル受信部４２３は、復号したデータがアプリケーションデータの場合には、そのデータをアプリケーション処理部４００へ送り、制御情報である場合には、そのデータをプロトコル処理部４０１へ送る。また、選択部４２５は、選択合成をする必要がある場合には、複数の受信部４１３ｂ、ｃが受信したデータをそれぞれ出力メモリ４２１から読み出し、デーコード部４２０におけるCRCチェックの結果等に基づいて正しいと思われる方のデータを下り共通チャネル受信部４２４へ出力し、他方のデータを廃棄する。なお、選択合成を行わない場合には、選択部４２５は、各受信部４１３ｂ、ｃが受信したデータを捨てずに、下り共通チャネル受信部４２４へ出力する。
下り共通チャネル受信部４２４は、下り個別チャネル受信部４２３と同様に、受信したデータがアプリケーションデータの場合は、アプリケーション処理部４００へ、制御情報の場合はプロトコル処理部４０１へ受信したデータをそれぞれ出力する。

S−CCPCHは、S−CCPCHシステム情報（Secondary CCPCH system information）およびS−CCPCH情報（Secondary CCPCH info）を有し、これらの情報から端末１００はS−CCPCHに関する拡散率、チャネライゼーションコード、タイミングオフセット等の復調に必要な情報を得ることができる。これらのパラメータは報知情報受信部４２２、下り個別チャネル受信部４２３、下り共通チャネル受信部４２４のいずれかにより制御情報として受信され、プロトコル処理部４０１において格納される。プロトコル処理部４０１は、これらのパラメータを受信部４１３、コード発生器４１６、サーチ部４１７、フィンガー割り当て制御部４１８等に設定される。端末１００は、１つのアクティブセルからのみ制御情報用S−CCPCHを受信するため、異なるセルからの信号を合成せずフィンガー割り当て制御部４１８は１つのセルからのマルチパス成分のみフィンガー部４１４に割り当てる。
なお、第４図では、制御部４３０から各部への信号線は、一部のみしか図示していないが、実際の制御部４３０は信号線を記載していない各部の処理をも制御する。また、制御部４３０は、受信部４１３が受信した基地局からの信号（電波）を観測し、観測結果に応じて、送信電力の増減を要求する送信電力制御情報をプロトコル処理部４０１へ送信する。プロトコル処理部４０１は、送信電力制御情報を上り共通チャネル送信部４０２又は上り個別チャネル送信部４０３を用いて、基地局１０１へ送信する。

・基地局の構成
次に本実施の形態１における基地局１０１（Node-B）を第５図を用いて説明する。
まず、端末１００へデータを送信する処理について説明する。まず、基地局制御装置１０２から送信された各種の制御情報やデータは、各チャネルの制御情報又はデータを送信する送信部５００〜５０２へ送られる。報知情報送信部５００は、基地局制御装置１０２から受信した報知情報をP−CCPCHに乗せられるようにコーディング処理する。下り個別チャネル送信部５０１は、個別チャネルを利用する端末毎に設けられ、個別チャネルのデータや制御情報をDPCHに載せられるようにコーディング処理する。下り共通チャネル送信部５０２も同様に、制御情報やマルチメディアデータをコーディングし、S−CCPCH上に乗せて送信する。なおS−CCPCHは１つでもよいし、複数本あってもよい。上述各送信部でコーディングされたデータは、変調部５０３において各チャネル毎にチャネライゼーションコード及びスクランブリングコードを用いて拡散され、Ｄ／Ａ変換器５０５へ出力される。なお、チャネライゼーションコード、及びスクランブリングコードは下りコード発生器５０４によって生成される。Ｄ／Ａ変換器５０５は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、周波数変換部５０６は変換されたアナログ信号をＲＦ（Radio Frequency）信号にさらに変換する。ＲＦ信号は、電力増幅器５０７により所望の電力に増幅され、アンテナ５０８を介して送信される。このとき、電力増幅器５０７は、端末１００から受信した送信電力制御情報に基づき、増幅度を制御する。

次に、端末１００からの信号を受信する処理について説明する。アンテナ５０８が受信した端末１００からの微弱な信号は、低雑音増幅器５０９において増幅される。周波数変換部５１０は、増幅された信号をベースバンド信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器５１１が、ベースバンド信号をデジタル信号に変換する。復調部５１２は、各端末１００からの信号を上りコード発生器５１３が生成したスクランブリングコードにて分離し、その端末１００の各チャネルをチャネライゼーションコードにて分離する。復調部５１２によって復調された信号は、個別チャネルの信号は上り個別チャネル受信部５１４によって、また、共通チャネルの信号は、上り共通チャネル受信部５１５によって、チャネルデコード（復号）され基地局制御装置１０２へ送られる。

・基地局制御装置
次に、基地局制御装置１０２の構成を第６図を用いて説明する。基地局制御装置１０２はコアネットワークの処理と基地局１０１の無線回線との間を中継するものであり、主に無線資源を管理し基地局１０１へチャネルの確立、解放の指示などの役割を持っている。送受信処理部６００は、コアネットワークや他の基地局制御装置に接続され、RANAP(Radio Access Network Application Part )などのコアネットワークやRNSAP(Radio Network SubsyＳＴem Application Part)などの他のRNCへの通信プロトコル処理を行う。対基地局送受信処理部６０１はNBAP(Node B Application Part)などの基地局１０１への通信プロトコル処理を行う。ＱｏＳパラメータマッピング部６０２はコアネットワークからのQoS（Quality of Service）指示に基づいて要求を満たす無線チャネルのパラメータを得る。無線資源制御部６０３は無線資源に関する処理を行い、またＲＲＣシグナリングにより端末１００への制御、パラメータ通知を行う。無線リンク制御部６０４は無線リンクにおけるバッファリングや再送制御を行う。
なおこれらの機能分担は機能上の論理的なものであり、実際のハードウェアやソフトウェアの実装においては明確に分離しているものとは限らない。

・UE Capabilitiesの通知に基づく接続制御
次に、上述の通信システムを用いた本実施の形態１の接続制御を説明する。
ＭＢＭＳの利用中に、ネットワーク側から個別チャネルを用いた接続があった場合等、MBMS用S−CCPCHの選択合成とDPCHの受信とが同時に発生する場合が考えられる。その場合、端末１００は、ＭＢＭＳのために、制御用S−CCPCHと、選択合成のために少なくとも２本のMBMS用S−CCPCHを受信する必要があり、加えてDPCHの受信をもする必要がある。すなわち、端末１００は、合計４本のチャネルを受信するために、４つの受信部４１３が必要となる。しかし、端末１００が、数多くの受信部４１３を備えることはハードウェアの増大につながり、使用頻度が少ない受信部４１３を余計に持つ必要があるため効率が悪い。一方、選択合成を諦め、選択合成のために用いられた２つの受信部４１３ｂ、ｃのうち、１つの受信部４１３ｂのみがMBMS用S−CCPCHを受信し、他方の受信機４１３ｃがDPCHを受信することも可能であるが、この場合には、システム全体として通信容量に悪影響を与えてしまうという問題がある。すなわち、基地局１０１は、端末１００における受信品質を良好に保つために、送信電力を常に制御している。端末１００において受信品質が下がった場合には、基地局１０１は送信電力を上げて受信品質を改善する。しかし、ＭＢＭＳのように、共通チャネルを介して複数の端末１００にデータを送信する場合、各端末１００における受信品質は多様であり、常に受信品質の悪い端末１００が存在するという問題がある。ここで、上述のようにセルエッジに位置する端末１００が選択合成を諦めて、１つの基地局１０１からのMBMS用S−CCPCHのみに頼ってデータ受信を続ける場合、その端末１００における受信品質は、選択合成をしなかった場合と比べて悪くなるため、基地局１０１は送信電力を上げざるを得ない。その結果として、他の端末１００に割り当てられる電力が減ってしまうため、その基地局１０１における通信容量も減らざるを得ないという大きな問題がある。そこで、この実施の形態１の通信システムでは、端末１００がＭＢＭＳの選択合成をしている場合は個別チャネルのリンクを張らないように接続制御を行うことで、システム全体の通信容量が下がってしまうという問題を解決し、また、端末１００に要求されるハードウェアの要求レベルも下げることができる。

以下、ＭＢＭＳ選択合成中に個別チャネルによる通信が発生した場合のシーケンスについて、第７図を用いて説明する。一例として、ＭＢＭＳを利用中に音声の着信があった場合にUE Capabilitiesに応じて個別チャネルの設定を行うかを決定する場合を説明する。
端末１００は、自己のＭＢＭＳ選択合成中の受信能力情報をUE Capabilitiesとして、基地局１０１へ送信する（ステップＳＴ１００）。ここで、端末１００は、受信部の能力に応じて設定された受信能力情報を内臓メモリから読み出し、共通チャネル若しくは個別チャネルを用いて送信する。受信能力情報としては、チャネル数等の具体的な値や選択合成中にS-CCPCHとDPCHの同時受信ができるかを示すＹｅｓ／Ｎｏの値等、様々な情報を使用することができる。第８図にその一例を示す。第８図は、各端末１００への要求仕様として、ＭＢＭＳ選択合成の機能がオプションとなる場合の受信能力情報の例である。ここでは、端末１００の通信速度に応じて７つのクラスが設定されている。"Maximum number of S-CCPCH radio links for MBMS selective combining"は、ＭＢＭＳの選択合成のために使用できる追加S-CCPCHの最大本数を示す。この値が１以上の場合は、選択合成をサポートする端末１００である（なお追加S-CCPCHではなくはじめの１本を含む全S-CCPCH本数と数えることにするならば２以上の場合が選択合成をサポートすることになる。）。“Simultaneous reception of SCCPCH and DPCH during MBMS selective combining”は、ＭＢＭＳ選択合成中において個別チャネル（DPCH）の受信が可能かを示すパラメータである。Ｎｏの場合は不可能、Ｙｅｓ／Ｎｏの場合は選択可能、Ｙｅｓの場合は常に可能を意味する。このパラメータにより選択合成をサポートする端末１００において、選択合成中に個別チャネルの同時受信をするかどうかの指定ができることになる。また、選択合成中において個別チャネル（DPCH）の受信ができない場合、ユーザーがどちらのサービスを希望するかを示すオプショナルなパラメータとして“Priority of DPCH to MBMS selective combining”を定義することもできる。このパラメータを設定した場合は、単に同時利用できるかどうかの判断だけでなく、競合したときにどちらを優先できるか、つまりすでに通信中のサービスを停止させて別のものを優先するかを端末側の意思によって制御することができる。なお優先順位は端末の能力というよりはユーザーの意思でありUE Capabilitiesパラメータ以外のシグナリングで扱っても良い。なお、上述の３つのパラメータは、全てを同時に使用する必要はなく、後述の判定処理に必要なパラメータだけを送信すればよい。

第８図に示したパラメータは、端末１００がクラスを示す番号、又は、各パラメータを直接送信することによって、基地局１０１へ通知される。基地局１０１は、UE Capabilitiesの情報(受信能力情報)を受信すると(ステップＳＴ１０１)、その情報を基地局制御装置１０２へ送信し、基地局制御装置１０２は、その情報を受信するとともに記憶する(ステップＳＴ１０２)。
上述の通知処理が終了すると、端末１００は、複数の基地局１０１からＭＢＭＳデータを受信し、ＭＢＭＳ選択合成を開始する(ステップＳＴ１０３)。このとき、端末１００はＭＢＭＳ選択合成の状況情報を基地局１０１に通知する(ステップＳＴ１０４)。具体的には、端末１００は、実際に端末１００が選択合成に使用しているS-CCPCHのチャネル数、又は選択合成中であるか否かを示す情報を送信する。
基地局１０１は、ＭＢＭＳ選択合成の状況情報を端末１００より受信すると(ステップＳＴ１０５)、その情報を基地局制御装置１０２へ中継する。基地局制御装置１０２は、受信した状況情報をメモリ等に記憶する(ステップＳＴ１０６)。

一方、コアネットワークより基地局制御装置１０２へ接続要求としての着信信号が送信されると(ステップＳＴ１０７)、基地局制御装置１０２は、前述の受信能力情報とＭＢＭＳ選択合成の状況情報に基づいて、個別チャネルの設定を許可するかを判断する(ステップＳＴ１０８)。このステップについては、後述するが、基地局制御装置１０２は、受信能力情報及びＭＢＭＳ選択合成の状況情報を端末１００毎に記憶し、接続要求がどの端末１００に関係するものであるかに応じて、該当する受信能力情報及び状況情報を比較して、接続を許可するか否かを判断する。着信信号に対する個別チャネルの割当を許可しない場合、基地局制御装置１０２は着信を拒否して、コアネットワークに拒否を通知する(ステップＳＴ１０９)。一方、許可する場合、基地局制御装置１０２は着信信号に応答し、基地局装置１０１へDPCH(個別チャネル)起動のシグナリングを行う(ステップＳＴ１１０)。そして、基地局装置１０１は個別チャネルを起動する(ステップＳＴ１１１)。最後に、端末１０１は、基地局１０１に応答して個別チャネルを起動し、DPCHを用いた通信を開始する。

上述のステップＳＴ１０８における判定の処理は、以下のとおりである。
第９図は、基地局制御装置１０２による選択合成中の判定処理を示している。まず、基地局制御装置１０２は、UE Capabilities(受信能力情報)を受信する(ステップＳＴ２００)。次に、基地局制御装置１０２は受信したUE Capabilitiesから、選択合成中にDPCHの受信が可能であるかを示すパラメータ("Simultaneous reception of SCCPH and DPCH during MBMS selective combining")をチェックし、このパラメータに基づき選択合成中に個別チャネルとＭＢＭＳ選択合成を許可するかの判断をする(ステップＳＴ２０１)。許可しない場合("Ｎｏ"の場合)は、基地局制御装置１０２は個別チャネル割り当て拒否をコアネットワークに通知する(ステップＳＴ２０２)。一方、許可する場合("Ｙｅｓ"の場合)には、基地局制御装置１０２は個別チャネルの設定を基地局１０１に指示する(ステップＳＴ２０３)。

なお、基地局１０１は、端末１００の受信品質又は他のチャネルとの電力配分バランスに基づいて、MBMS用S-CCPCHの送信電力を制御するが、基地局制御装置１０２の制御により、個別チャネルの設定が適切に制御されるため、端末１００は選択合成を維持することができ、良好な受信品質を保つことができる。そのため、基地局１０１が送信するMBMS用S-CCPCHの送信電力を比較的低く抑えることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、選択合成時における端末１００の受信能力にあわせて個別チャネルの設定を行うため、端末１００がセルエッジ近辺にいる場合等、受信品質が悪く選択合成が必要な場合に、個別チャネルの接続による送信電力の極端な増加を抑え、少ない送信電力でＭＢＭＳのサービスを提供することができる。そのため、他の通信を過度に圧迫し、通信システム全体の通信容量の劣化を効果的に抑制することができる。また、全ての端末がＭＢＭＳと個別チャネルの同時受信が可能な大規模なハードウェアを備える必要がないため、選択合成における受信ハードウェアの増大を抑さえ、小規模のハードウェアでユーザーのニーズに合ったマルチメディアサービスを利用できる端末を提供することができる。

実施の形態２．
次に端末１００の最大選択合成数に基づいて、個別チャネル（DPCH）の設定を制御する例について説明する。基本的な動作は、実施の形態１と同様であるため、異なる点について説明する。
第１０図は、基地局制御装置１０２による判定処理を説明するフローチャートであり、第７図のステップＳＴ１０８の詳細を示している。
まず、基地局制御装置１０２は、第７図のステップＳＴ１０６で受信した端末１００内のＭＢＭＳ選択合成数mをメモリから読み出す(ステップＳＴ３００)。また、基地局制御装置１０２は、第７図のステップＳＴ１０２で受信した受信能力情報から、ＭＢＭＳ選択合成用に受信可能なS-CCPCHの最大本数n("Maximum number of S-CCPCH radio links for MBMS selective combining")をメモリから読み出す(なお、ここでnは、追加S-CCPCHの最大本数+１の値である)。続いて、基地局制御装置１０２は端末１００が利用可能な残り受信部数n-mを計算し(ステップＳＴ３０２)、選択合成中に新たな個別チャネル(DPCH)の設定を許可するか否かについて判断する(ステップＳＴ３０３)。すなわち、n-m＞０の場合には、端末１００に新たな個別チャネルを受信する余裕があると判断し、個別チャネルの設定を許可する。そして、実施の形態１と同様に許可しない場合には、基地局制御装置１０２は個別チャネル割り当て拒否をコアネットワークに通知し(ステップＳＴ３０４)、許可する場合には個別チャネルの設定を基地局に指示する(ステップＳＴ３０５)。

上述の判定処理は、全ての端末１００がＭＢＭＳ選択合成をすることができる場合に使う処理である。そのため、実施の形態１のように選択合成する/しないの能力の区別は必要ない。
なお、上述実施の形態２では、選択合成時のS-CCPCHの受信可能数を受信能力情報としたが、選択合成時に限らないS-CCPCHの受信可能数(Maximum number of simultaneous S-CCPCH radio links)でも、個別チャネルの接続を許可するかを判断することができる。すなわち、現在端末が受信しているS-CCPCHの数mを端末から基地局制御装置へ送信すれば、現在端末が受信しているS-CCPCHの数mとS-CCPCHの受信可能数nとを比較して、個別チャネルを受信する余裕が端末１００あるかを判断することができる。

実施の形態３．
次に、ＭＢＭＳ選択合成中にUE Capabilitiesと現在の選択合成中のS-CCPCH本数、及びその個別チャネルの速度に基づいて、個別チャネルによる通信を許可するか否かを判断する実施の形態を説明する。なお、基本的な動作は、実施の形態２と同様であるため、異なる点について説明する。
端末１００は、選択合成中であっても状況によってはすべての受信部４１３を利用していない場合がある。しかしながら、そのような場合であっても個別チャネルが高速な場合はデコード処理が、デコーダの能力を超えてしまうため個別チャネルの速度に一定の制限を設けるものである。

第１１図において、第１０図と同一の符号は、第１０図の処理と同一又は相当の処理を示している。従って、ステップＳＴ３０３までの処理は、第１０図の処理と同様である。ステップＳＴ３０３で基地局制御装置１０２が、個別チャネル(DPCH)の通信を許可すると、次に、個別チャネルの速度を確認し一定の閾値以下（例えば６４kbps）であるか否かを判断する(ステップＳＴ４００)。ここで、閾値は、任意の固定値であってもよいし、UE Capabilitiesのパラメータとして端末１００から受信した値でもよい。また、ステップＳＴ３００で読み出したＭＢＭＳ選択合成数mに基づいて設定された閾値(例えば、mに反比例して変化する閾値)で合ってもよい。ここで、基地局制御装置１０２が、個別チャネルの通信を許可する場合はステップＳＴ３０５へ、許可しない場合はステップＳＴ３０６に飛ぶ。

この実施の形態３によれば、デコーダのデコード能力等に応じて、端末１００へ送信するレートを調整することができ、端末１００におけるオーバフローを抑制することができる。

実施の形態４．
続いて、ＭＢＭＳ選択合成中にユーザーの選択によるUE Capabilitiesに基づいて、個別チャネルの通信を許可するか否かの判定を行う実施の形態について説明する。この実施の形態の基本的動作は、実施の形態１と同様であるため、異なる点について以下に説明する。
この実施の形態の通信システムは、例えば、ユーザーの選択に従って、ＭＢＭＳ利用中は音声の着信は拒否したり、逆にＭＢＭＳの利用中であってもＭＢＭＳのサービスを低下させても音声通話をする制御を行う。

第１２図は、この実施の形態４の通信システムのシーケンスを示し、実施の形態１の第７図と同一の符号は、同一又は相当の処理を示している。まず、端末１００にＭＢＭＳと個別チャネルの優先順位をユーザーが入力し、端末１００のアプリケーション処理部４００がユーザからの設定値(第８図の"Priority of DPCH to MBMS selective combining"のパラメータ)を受け付ける(ステップＳＴ５００)。次に、端末１００は、受け付けた設定値をUE Capabilitiesのパラメータの一部として、基地局１０１へ送信する(ステップＳＴ５０１)。基地局１０１は、ユーザーが選択したＭＢＭＳと個別チャネルの優先順位のパラメータを受信するとともに、基地局制御装置１０２へ送信する(ステップＳＴ５０２)。基地局制御装置１０２は、ユーザーが選択したＭＢＭＳと個別チャネルの優先順位のパラメータを保管する(ステップＳＴ５０３)。

保管された優先順位のパラメータは、ステップＳＴ５０９の処理において、個別チャネル(DPCH)の設定を許可するか否かという判定に使用される。すなわち、パラメータが個別チャネル(DPCH)を優先する方に設定されている場合には、端末１００が選択合成中であっても、ステップＳＴ１１０に進み、基地局１０１へ個別チャネルの設定を指示する。基地局１０１により個別チャネルが設定されると、端末１００は、ＭＢＭＳの受信処理を中断するか、選択合成を中止し、１つの受信部４１３を個別チャネル用に割り当てる処理を行う。一方、個別チャネルを優先しない場合には、基地局制御装置１０２は、個別チャネルの通信を許可しない(ステップＳＴ１０９)。

なお、上述の実施の形態１〜３の判断基準とこの優先度を組合せることができることは言うまでもない。例えば、ステップＳＴ５０９において、実施の形態１のように、ＭＢＭＳ用のS-CCPCHとDPCHとの同時受信が不可と設定されている端末に対して、優先順位に基づいてどちらの受信を行うか決定することができる。また、実施の形態２〜３の場合と同様に、それぞれの判断基準で同時受信ができないと基地局制御装置１０２が判断したとき、どちらを優先するかを優先順位に基づいて判断することができる。

以上のように、この実施の形態４によれば、ユーザーの意志に応じて、選択合成を継続するか、個別チャネルの設定を優先するかを選ぶことができ、ユーザーのニーズに合ったマルチメディアサービスを提供することができる。またＭＢＭＳを利用中に音声着信などに対しても対応することができる。

なお、個別チャネルの設定を優先するか否かを示すパラメータは、必ずしもUE Capabilitiesとして送信される必要はなく、他のシグナリングを用いて送信されてもよい。

なお、実施の形態１〜４の判定処理は、互いに組合せて使用することもできる。
また、各実施の形態で示したフローチャートは、専用の集積回路を用いても実現でき、また、汎用の（DSP等の）プロセッサとソフトウェアの組み合わせにおいても実現できる。
各ソフトウェアのプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録することができ、また、無線又は有線の通信によってダウンロードすることもできる。

実施の形態で説明した各チャネルは、同様の制御チャネルやデータ伝送チャネルにも適用できるため、これらのチャネルの名称は上述の説明に限定されない。また、第４図〜第６図に示した通信システムの各構成は、現在使用されている無線通信装置の回路、その他のハードウェアをベースに処理を変更することで実現することも可能である。特に、各機能ブロック毎に専用の回路を用いずとも、汎用の（DSP等の）プロセッサとソフトウェアとの組み合わせによっても実現することが可能である。

また、受信部におけるハードウェアの節減という意味では、基地局がＭＢＭＳの電力制御を各端末の受信品質に応じて積極的に行わない場合でも、上述の実施の形態の受信能力情報や選択合成中の個別チャネルの制御は効果がある。

この発明は、ＭＢＭＳデータはマルチメディアデータに限らず、放送型のデータ若しくはマルチキャスト型データであればどのようなものでも構わない。ここで、マルチキャストは、特定のサービスに加入している等、特定のグループ(複数のユーザ)に限定して送信するものをいう。

この発明の各構成は、上述の実施例に限定されず、この発明の主旨を超えない範囲で、今後規定される３GPPのＭＢＭＳに係る規格書の内容等将来の通信技術に適用することが可能である。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、端末１００がＭＢＭＳの選択合成をしている場合に、個別チャネルの新たな設定を適切に制御するため、システム全体の通信容量を向上することができる。

本発明の実施の形態１〜４に係るW-CDMAのシステム構成である。 本発明の実施の形態１〜４に係るチャネル構成図である。 本発明の実施の形態１〜４に係るＭＢＭＳ選択合成の説明図である。 本発明の実施の形態１〜４に係る端末を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１〜４に係る基地局を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１〜４に係る基地局制御装置を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るＭＢＭＳ選択合成中に個別チャネルによる通信が発生した場合の処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１に係るＭＢＭＳ選択合成の場合のUE Capabilitiesの例である。 本発明の実施の形態１に係るＭＢＭＳ選択合成中にUE Capabilitiesに基づいて個別チャネルを利用するかどうかの判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るＭＢＭＳ利用中に空き受信部が存在するかに基づいて個別チャネルを利用するかどうかの判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る個別チャネルの種類（通信速度）に基づいて個別チャネルを利用するかどうかの判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係るＭＢＭＳ選択合成中に個別チャネルによる通信が発生した場合の処理を示すシーケンス図である。

符号の説明

１００ 端末、１０１ 基地局基地局、１０２ 制御装置、１０３ SGSN 、１０４ GGSN、１０５ サービスセンター。

Claims (21)

1. 基地局からマルチメディアデータを複数の通信端末に送信するＭＢＭＳ(Multimedia Broadcast Multicast Service)システムで実行される通信方法において、
   複数の通信端末が共用する共通チャネルを用いて送信されたマルチメディアデータを受信するマルチメディアデータ受信処理と、
   前記複数の通信端末のうち、特定の通信端末に対して設定される個別チャネルを用いて送信された個別データを受信する個別データ受信処理と、
   前記マルチメディアデータ受信処理と前記個別データ受信処理を同時に実行しようとする場合、前記特定の通信端末の受信能力を示す受信能力情報に基づいて前記個別チャネルの設定を制御する個別チャネル設定処理とを含むことを特徴とする通信方法。
2. 個別チャネル設定処理は、マルチメディアデータ受信処理中に個別チャネルの着信が発生した場合に実行されることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
3. マルチメディアデータ受信処理は、複数の基地局から受信したマルチメディアデータのうち、信頼度が高いものを選択する選択合成処理をさらに含み、個別チャネル設定処理は、前記選択合成処理中に個別チャネルの着信が発生した場合に実行されることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
4. 受信能力情報は、選択合成時において、個別チャネルを受信可能か否かを示す情報であることを特徴とする請求項３記載の通信方法。
5. 受信能力情報は、選択合成時における共通チャネルの受信可能チャネル数に関する情報であることを特徴とする請求項３記載の通信方法。
6. 受信能力情報は、マルチメディアデータ受信処理と個別データ受信処理のいずれを優先的に実行するかを示す情報を含むことを特徴とする請求項１記載の通信方法。
7. 個別チャネル設定処理は、受信能力情報に基づいて、選択合成処理を停止して個別データの受信を行う処理と、選択合成処理を行い、マルチメディアデータの受信を行う処理を選択的に行うことを特徴とする請求項３記載の通信方法。
8. マルチメディアデータ受信処理と個別データ受信処理のうち、優先順位の入力を受け付ける優先順位受付処理をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の通信方法。
9. 共通チャネルを用いてマルチメディアデータを複数の通信端末に送信するとともに、前記複数の通信端末のうち特定の通信端末に対して設定した個別チャネルを用いて個別データを送信する基地局と、前記マルチメディアデータ及び前記個別データを受信する通信端末を含む通信システムにおいて、
   前記マルチメディアデータを受信中の前記通信端末に前記個別データが送信される場合、前記個別チャネルの設定は、前記通信端末の受信能力を示す受信能力情報に基づいて制御されることを特徴とする通信システム。
10. 通信端末は、複数の基地局から受信したマルチメディアデータのうち、信頼度が高いものを選択する選択合成処理を実行することを特徴とする請求項９記載の通信システム。
11. 通信端末が選択合成処理中に個別チャネルの着信が発生した場合に、受信能力情報に基づいて前記個別チャネルの設定制御が実行されることを特徴とする請求項１０記載の通信システム。
12. 受信能力情報は、通信端末が複数の基地局から受信したマルチメディアデータの選択合成を行う選択合成時において、個別チャネルを受信可能か否かを示す情報であることを特徴とする請求項９記載の通信システム。
13. 受信能力情報は、通信端末が複数の基地局から受信したマルチメディアデータの選択合成を行う選択合成時における共通チャネルの受信可能チャネル数に関する情報であることを特徴とする請求項９記載の通信システム。
14. 受信能力情報は、マルチメディアデータの受信と個別データの受信のいずれを優先的に実行するかを示す情報を含むことを特徴とする請求項９記載の通信システム。
15. 基地局は、基地局制御装置からの制御に応じて個別チャネルを設定することを特徴とする請求項９記載の通信システム。
16. 共通チャネルを用いてマルチメディアデータを複数の通信端末に送信するとともに、前記複数の通信端末のうち特定の通信端末に対して設定した個別チャネルを用いて個別データを送信する基地局から前記マルチメディアデータ及び前記個別データを受信する通信端末において、
    前記通信端末は、前記マルチメディアデータと前記個別データを同時に受信可能か示す受信能力情報に基づいて、前記マルチメディアデータ受信中に前記個別チャネルが設定された場合、前記マルチメディアデータと前記個別データを同時に受信することを特徴とする通信端末。
17. 通信端末は、受信能力情報を記憶する記憶部を設けたことを特徴とする請求項１６記載の通信端末。
18. 通信端末は、複数のチャネルを独立したタイミングで受信可能な受信部を複数備え、前記受信部が受信した受信信号の品質に基づいて、前記受信信号のうち前記共通チャネルに含まれるマルチメディアデータの選択合成を行うか判断し、選択合成を行う場合には、異なる基地局から前記共通チャネルを受信するように前記受信部を制御する制御部をさらに設けたことを特徴とする請求項１６記載の通信端末。
19. 受信能力情報は、選択合成時において、個別チャネルを受信可能か否かを示す情報であることを特徴とする請求項１８記載の通信端末。
20. 受信能力情報は、選択合成時における共通チャネルの受信可能チャネル数に関する情報であることを特徴とする請求項１８記載の通信端末。
21. 受信部は、個別チャネルによる個別データの受信が優先される場合には、共通チャネルの選択合成処理を停止して前記個別チャネルを受信し、前記共通チャネルによるマルチメディアデータの受信が優先される場合には、前記共通チャネルを受信することを特徴とする請求項１８記載の通信端末。

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