JP2006229382A - 移動通信システム、基地局、移動局及びそれらに用いる通信制御方法 - Google Patents

移動通信システム、基地局、移動局及びそれらに用いる通信制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 移動局の消費電力を削減し、上り無線容量の減少を従来よりも抑えることが可能な移動通信システムを提供する。
【解決手段】 移動局1の受信波が復調されると、その復調結果はユーザ情報を含むHS−PDSCH/DPCH等と制御情報を含むHS−SCCH/CPICHとに分離される。CPICH情報はCPICH測定部15での電力測定計算に使用され、受信電力測定後、品質情報生成部16にて品質情報に変換され、品質情報処理部17にて前回算出した品質情報との比較が行われる。品質情報処理部17は算出した値と前回算出した値とが等しい場合、品質情報値を送信情報に含めず、算出した値と前回算出した値とが異なっている場合、保持していた品質情報を破棄して新たに算出した品質情報を格納し、また新たに算出した品質情報を基地局に対するHS−DPCCH上の送信情報に含める。
【選択図】 図1

Description

本発明は移動通信システム、基地局、移動局及びそれらに用いる通信制御方法に関し、特にHSDPA(High−Speed Down−Link Packet Access;高速下り方向パケット接続)方式が使用される符号分割多重接続の移動通信システムにおいて品質情報送信を効率良く行う方法に関する。
広帯域CDMA(Code Division Multiple Access)無線通信システムの標準化プロジェクト「3GPP(3rdGeneration Partnership Project)」においては、下り方向高速パケット伝送方式であるHSDPAの標準化が行われている。
HSDPA方式では、下り方向チャネルとして、HS−PDSCH(High Speed−Physical Downlink Shared Channel;高速下り共用チャネル)とHS−SCCH(Shared Control Channel of HS−PDSCH)が使用される。HS−PDSCHはパケットデータを送信するために使用され、複数の移動局で共有される。HS−SCCHはHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)制御に関する情報やTFRI(Transport−Format and Resource Related Information)等のHS−PDSCHのレイヤ1情報を送信する。
HSDPA方式で定められた上り方向チャネルとして、HS−DPCCH(High Speed−Delicated Physical Control Channel;上り品質制御用チャネル)がある。これは、HARQの応答情報と品質情報とを送信するために用いられる(例えば、特許文献1参照)。また、H−ARQとは、再送制御と訂正符号化処理とを組み合わせた符号化方式である。
ここで、品質情報とは、CPICH(Common Pilot Channel;共通パイロット信号)の品質を測定したものである。この品質情報は移動局から基地局へ、HS−PDSCHの符号化レート決定のために基地局に対して伝播路の通信状況を通知する。また、品質とは、Ec/Io(チップ当りのエネルギ/単位周波数当りの干渉波電力)で示される。
特開2003−199173号公報
上述した従来のHSDPA方式では、HS−PDSCHの設定以降、継続的に所定の間隔で品質情報が送信されるため、上りの干渉波電力が増加し、また上り無線回線容量を制限している。それに伴って、従来のHSDPA方式では、移動局側の電力消費も増加し、バッテリの動作時間が短くなるという問題がある。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、移動局の消費電力を削減することができ、上り無線容量の減少を従来よりも抑えることができる移動通信システム、基地局、移動局及びそれらに用いる通信制御方法を提供することにある。
本発明による移動通信システムは、高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムであって、
前記移動局は、前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する手段を備えている。
本発明による基地局は、高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いられる基地局であって、
前記移動局から受信した品質情報の中で最新の品質情報を前記移動局毎に保持し、前記移動局から前記品質情報を受信する際に所定の間隔で品質情報を受信しなかった場合に保持している品質情報を利用して少なくとも送信電力制御処理を行っている。
本発明による移動局は、高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いられる移動局であって、
前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する手段を備えている。
本発明による通信制御方法は、高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いる通信制御方法であって、前記移動局が、前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する処理を実行している。
すなわち、本発明の移動通信システムは、基地局と移動局とを含み、基地局が移動局に対して下り信号を送信し、移動局が基地局間に上り制御チャネルを設定するともに、基地局から受信した下り信号の受信品質を測定し、設定した上りチャネルを用いて受信品質を基地局に対して送信している。基地局は移動局から受信した受信品質を用いて送信データの符号化レートを決定するとともに、移動局から受信した品質情報のうち最新の品質情報を、下り制御信号を設定している移動局毎に常に格納する。また、移動局も基地局に送信した品質情報のうち最新の品質情報を常に保持する。
本発明の移動通信システムでは、基地局が移動局と上り制御チャネルを設定してパイロット信号を送信し、移動局がこのパイロット信号の受信品質を測定し、測定された受信品質情報を上り品質制御チャネルを用いて基地局に送信するHSDPA(High−Speed Down−Link Packet Access;高速下り方向パケット接続)方式が用いられており、移動局で複数回連続して同じ品質情報が算出された場合、二度目以降の品質情報を基地局側に送信せず、基地局側がある所定の間隔で移動局側から送信されるはずの品質情報を受信しなかった場合、基地局がその時点で保持している最新の品質情報を送信電力制御等の処理に適用する。
これによって、本発明の移動通信システムでは、必要な場合だけ移動局から基地局へ品質情報を送信することになるので、移動局の消費電力の削減及び上り無線リンクおける干渉波電力の削減による上り無線容量増加等の効果が得られる。
また、本発明の移動通信システムでは、所定の間隔で毎回品質情報を実施しなくても異常処理としない構成を用意することによって、例えば移動局側で処理量の大きいSNR(Signal Noise Ratio)計算を伴う品質情報計算が所定の間隔に間に合わなかった場合でもシステム全体の動作が破綻しないため、システム全体の安定性を高めるという効果が得られる。
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、移動局の消費電力を削減することができ、上り無線容量の減少を従来よりも抑えることができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による移動局の構成を示すブロック図である。図1において、移動局1はアンテナ11と、Dup(Duplexer:共用器)12と、受信RF(Radio Frequency)部13と、HS−PDSCH(High Speed−Physical Downlink Shared Channel;高速下り共用チャネル)/HS−SCCH(Shared Control Channel of HS−PDSCH)/DPCH(Dedicated Physical Channel)復調部14と、CPICH(Common Pilot Channel;共通パイロット信号)測定部15と、品質情報生成部16と、品質情報処理部17と、MUX(Multiplexer;多重部)18,21と、変調部19,20と、送信RF部22とから構成されている。
上記の移動局1の受信波はアンテナ11と受信RF部12とHS−PDSCH/HS−SCCH/DPCH復調部14とを介して復調され、復調結果はユーザ情報を含むHS−PDSCH/DPCH等と制御情報を含むHS−SCCH/CPICHとに分離される。
制御情報のうちのCPICH情報はCPICH測定部15での電力測定計算に使用され、受信電力測定後、品質情報生成部16にて品質情報に変換され、品質情報処理部17にて前回算出した品質情報との比較が行われる。品質情報処理部17は算出した品質情報値と前回算出した品質情報値とが等しい場合、品質情報値を送信情報に含めない。一方、品質情報処理部17は算出した品質情報値と前回算出した品質情報値とが異なっている場合、保持していた品質情報を破棄して新たに算出した品質情報を格納し、また新たに算出した品質情報を基地局(図示せず)に対するHS−DPCCH[Dedicated Physical Control Channel(uplink) for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)]上の送信情報に含める。
図2は本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図2において、基地局3はアンテナ31と、Dup32と、受信RF部33と、復調部34と、分離部35と、品質情報処理部36と、変調部37と、送信電力制御部38と、MUX39と、送信RF部40とから構成されている。
上記の基地局3の受信波はアンテナ31と受信RF部32と復調部34とを介して復調され、分離部35にてユーザ情報と品質情報及びその他の制御情報とに分離される。品質情報処理部36は制御情報に含まれる品質情報の有無を確認し、品質情報が制御情報に含まれていなかった場合、対象の移動局1から前回受信して格納していた品質情報値を使用する。
また、品質情報処理部36は品質情報が制御情報に含まれていた場合、保持していた対象の移動局1に関する品質情報値を破棄して新たに受信した品質情報値を格納するとともに、その品質情報値を用いて移動局1に送信する情報送信電力制御を行う。
図3は本発明の一実施例による移動局1の動作を示すフローチャートであり、図4は本発明の一実施例による基地局3の動作を示すフローチャートであり、図5は本発明の一実施例の原理を説明するための図である。これら図1〜図5を参照して本発明の一実施例による移動通信システムの動作について説明する。
まず、移動局1はHS−DPCCH設定時より所定の間隔で品質情報の算出処理を開始する(図3ステップS1〜S3)。この場合、移動局1は品質情報算出結果と移動局1内に格納されている前回出力結果とを比較し(図3ステップS4)、それらの値が同じであれば、品質情報を送信情報としてHS−DPCCHに含めない。
また、移動局1は品質情報算出結果と移動局1内に格納されている前回出力結果とが異なる場合、格納してあった前回出力結果を破棄し、新たに算出した品質情報を格納するとともに、算出した品質情報を基地局3向けの送信情報としてHS−DPCCHに含める処理を行い、基地局3に対して送信する(図3ステップS5)。
次に、基地局3はHS−DPCCH設定時より所定の間隔で情報を読出し処理を開始する。基地局3は所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれていなかった場合(図4ステップS11〜S14)、基地局3内で格納していた品質情報値を代わりに適用し、その品質情報値を送信電力制御等の処理に利用する(図4ステップS15)。
また、基地局3は所定の時間内に受信した情報に品質情報値が含まれてた場合(図4ステップS11〜S14)、格納されていた該当の移動局1に対する品質情報値を破棄し、新たに受信した品質情報値を格納するとともに、その品質情報値を送信電力制御等の処理に利用する(図4ステップS16)。
従来、移動局1と基地局3との間の伝送品質の変動に関わらず、所定の時間間隔で品質情報を送信しているが、本実施例では、上記のような処理を実施することによって、移動局1と基地局3との間の伝送品質が変化した場合にのみ品質情報を送信することができ、品質情報送信にかかる移動局1の電力消費や無線資源の節約を行うことができる。
品質情報値を算出するための受信電力値の測定にはCPICHを用い、算出した品質情報値はHS−DPCCHを用いて基地局3に送信される。図5において、送信間隔は1TTI(Transmissin Timer Interval)であるが、実施に当たって送信間隔は一定でも可変でもよい。
UL(Up Link) HS−DPCCHは上りの制御用チャネルで、品質情報、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)のACK/NACK(Acknowledge/Negative Acknowledge)を送信するために用いられ、1TTI毎にデータの内容が変化する。
また、該当するPDSCHがCompress Mode(異周波ハンドオーバを行うために、異周波数のセルの測定を可能とするための機能)中だった場合、品質情報計算は実施されず、常にDTX(Discontinuous Transmission)値を示す。この場合も、DTX値が複数回連続して算出されると、二回目以降の品質情報を送信しない。
このように、本実施例では、必要な場合だけ移動局1から基地局3へ品質情報を送信することになるので、移動局1の消費電力の削減及び上り無線リンクおける干渉波電力の削減を図ることができ、これによる上り無線容量増加等の効果が得られる。
また、本実施例では、所定の間隔で毎回品質情報を実施しなくても異常処理としない構成を用意することによって、例えば移動局1側で処理量の大きいSNR(Signal Noise Ratio)計算を伴う品質情報計算が所定の間隔に間に合わなかった場合でも、システム全体の動作が破綻しないため、システム全体の安定性を高めることができる。
本発明の一実施例による移動局の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による移動局の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例の原理を説明するための図である。
符号の説明
1 移動局
3 基地局
11,31 アンテナ
12,32 Dup
13,33 受信RF部
14 HS−PDSCH/HS−SCCH/DPCH復調部
15 CPICH測定部
16 品質情報生成部
17,36 品質情報処理部
18,21,39 MUX
19,20,37 変調部
22,40 送信RF部
34 復調部
35 分離部
38 送信電力制御部

Claims (24)

  1. 高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムであって、
    前記移動局は、前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する手段を有することを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記移動局は、新たに算出した品質情報と予め格納している前回の品質情報とを比較し、それらが一致した時に当該品質情報を前記基地局への送信情報内に含めず、それらが不一致の時に前記新たに算出した品質情報を前記前回の品質情報と置き換えて格納しかつ前記新たに算出した品質情報を前記送信情報内に含めることを特徴とする請求項1記載の移動通信システム。
  3. 前記移動局は、HS−DPCCH[Dedicated Physical Control Channel(uplink) for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)]設定時より所定の間隔で前記品質情報の算出処理を行うことを特徴とする請求項2記載の移動通信システム。
  4. 前記移動局は、前記新たに算出した品質情報を前記送信情報として前記HS−DPCCHに含めることを特徴とする請求項3記載の移動通信システム。
  5. 前記基地局は、前記HS−DPCCH設定時より所定の間隔で前記品質情報の読出し処理を開始し、所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれていない場合に自局に格納している品質情報値を適用して少なくとも送信電力制御処理に利用し、前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を少なくとも送信電力制御処理に利用することを特徴とする請求項3または請求項4記載の移動通信システム。
  6. 前記基地局は、前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を前記自局に格納している品質情報値と置き換えて格納することを特徴とする請求項5記載の移動通信システム。
  7. 前記基地局は、前記移動局から受信した品質情報の中で最新の品質情報を前記移動局毎に保持し、前記移動局から前記品質情報を受信する際に所定の間隔で品質情報を受信しなかった場合に保持している品質情報を利用して少なくとも送信電力制御処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか記載の移動通信システム。
  8. 前記基地局は、前記移動局での品質情報計算周期が変更になった場合、前記移動局から送信される品質情報を確認する周期を前記移動局側での品質情報計算周期に同時に変更することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか記載の移動通信システム。
  9. 高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いられる基地局であって、
    前記移動局から受信した品質情報の中で最新の品質情報を前記移動局毎に保持し、前記移動局から前記品質情報を受信する際に所定の間隔で品質情報を受信しなかった場合に保持している品質情報を利用して少なくとも送信電力制御処理を行うことを特徴とする基地局。
  10. 前記移動局での品質情報計算周期が変更になった場合、前記移動局から送信される品質情報を確認する周期を前記移動局側での品質情報計算周期に同時に変更することを特徴とする請求項9記載の基地局。
  11. HS−DPCCH[Dedicated Physical Control Channel(uplink) for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)]設定時より所定の間隔で前記品質情報の読出し処理を開始し、所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれていない場合に自局に格納している品質情報値を適用して少なくとも送信電力制御処理に利用し、前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を少なくとも送信電力制御処理に利用することを特徴とする請求項9または請求項10記載の基地局。
  12. 前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を前記自局に格納している品質情報値と置き換えて格納することを特徴とする請求項11記載の基地局。
  13. 高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いられる移動局であって、
    前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する手段を有することを特徴とする移動局。
  14. 新たに算出した品質情報と予め格納している前回の品質情報とを比較し、それらが一致した時に当該品質情報を前記基地局への送信情報内に含めず、それらが不一致の時に前記新たに算出した品質情報を前記前回の品質情報と置き換えて格納しかつ前記新たに算出した品質情報を前記送信情報内に含めることを特徴とする請求項13記載の移動局。
  15. HS−DPCCH[Dedicated Physical Control Channel(uplink) for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)]設定時より所定の間隔で前記品質情報の算出処理を行うことを特徴とする請求項14記載の移動局。
  16. 前記新たに算出した品質情報を前記送信情報として前記HS−DPCCHに含めることを特徴とする請求項15記載の移動局。
  17. 高速下り方向パケット接続技術が適用される基地局と移動局とを含み、前記基地局が下り信号を送信し、前記移動局が前記基地局との間に設定した上りチャネルを利用して前記基地局から送信された下り信号の電力を測定した値によって算出された品質情報を送信し、前記基地局が前記移動局から受信した品質情報を利用して前記移動局に対する送信電力制御を行う移動通信システムに用いる通信制御方法であって、前記移動局が、前記品質情報を前記基地局に対して送信する際に同一の品質情報を複数連続して送信するのを抑止する処理を実行することを特徴とする通信制御方法。
  18. 前記移動局が、新たに算出した品質情報と予め格納している前回の品質情報とを比較し、それらが一致した時に当該品質情報を前記基地局への送信情報内に含めず、それらが不一致の時に前記新たに算出した品質情報を前記前回の品質情報と置き換えて格納しかつ前記新たに算出した品質情報を前記送信情報内に含めることを特徴とする請求項17記載の通信制御方法。
    移動通信システム。
  19. 前記移動局が、HS−DPCCH[Dedicated Physical Control Channel(uplink) for HS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)]設定時より所定の間隔で前記品質情報の算出処理を行うことを特徴とする請求項18記載の通信制御方法。
  20. 前記移動局が、前記新たに算出した品質情報を前記送信情報として前記HS−DPCCHに含めることを特徴とする請求項19記載の通信制御方法。
  21. 前記基地局が、前記HS−DPCCH設定時より所定の間隔で前記品質情報の読出し処理を開始し、所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれていない場合に自局に格納している品質情報値を適用して少なくとも送信電力制御処理に利用し、前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を少なくとも送信電力制御処理に利用することを特徴とする請求項19または請求項20記載の通信制御方法。
  22. 前記基地局が、前記所定の時間内に受信した制御情報に品質情報値が含まれている場合に受信した品質情報値を前記自局に格納している品質情報値と置き換えて格納することを特徴とする請求項21記載の通信制御方法。
  23. 前記基地局が、前記移動局から受信した品質情報の中で最新の品質情報を前記移動局毎に保持し、前記移動局から前記品質情報を受信する際に所定の間隔で品質情報を受信しなかった場合に保持している品質情報を利用して少なくとも送信電力制御処理を行うことを特徴とする請求項17から請求項22のいずれか記載の通信制御方法。
  24. 前記基地局が、前記移動局での品質情報計算周期が変更になった場合、前記移動局から送信される品質情報を確認する周期を前記移動局側での品質情報計算周期に同時に変更することを特徴とする請求項17から請求項23のいずれか記載の通信制御方法。
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