JP2007028245A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基地局の配下の個々の通信端末が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合において、スループットの向上と複数の通信端末の間における送信レートの配分の公平性の確保とを両立させる。
【解決手段】 基地局の配下の個々の通信端末が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合において、送信レートＲを漸増させるためのステップ値ΔＲの値を可変とした。比較的大きなステップ値をステップ値ΔＲに設定した場合には、通信中に隣接の基地局から送信レート引き下げコマンドを受信したときに送信レートＲの低減と送信中断を行う。大きなステップ値ΔＲを選択して送信レートＲの増加率を大きくすることによるスループットの増大と、送信中断のペナルティの適用による端末間の公平性の確保を両立できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動体通信技術に関し、特に、携帯電話網等の無線通信網における端末から基地局へのアップリンク（あるいはリバースリンク、上り回線）での無線データ送信技術等に適用して有効な技術に関する。

たとえば、携帯電話システムに代表される移動体通信技術においては、携帯電話システム上で実現されるサービスの多様化ならびに高度化への要求に呼応して、基地局から端末側への情報送信（ダウンリンク）のみならず、端末側から基地局への情報送信（アップリンク）においても、さらなる高速化が検討されている。

たとえば、いわゆる３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓ Ｐｒｏｊｅｃｔ：第３世代移動通信システムの標準化プロジェクト）の会合においては、ＷＣＤＭＡ方式の携帯電話システムにおける無線アップリンクの高速化を目的としてＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ：高速アップリンク無線パケットアクセス方式）の仕様化作業が行なわれている。

ＨＳＵＰＡにおいては、アップリンクでのデータ送信に関し、基地局が積極的にスケジューリングを行う方法と、各端末がある程度自律的に送信を行う方法（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）（以下、自律送信法と記す）の２種類が検討されており、両方とも仕様化され、実システムにおいては状況に応じて使い分けられるか、若しくは両方の機能が合成されたようなものが使用されるようになることが予想される。また、これは、第３世代のＷＣＤＭＡシステムにおけるアップリンクに限らず、第３世代以降のシステムにおけるアップリンクでの無線パケット伝送方式でも使用される可能性がある。

上述の自律送信法の実現方法としては、（１）小さい値に設定される共通の最大送信可能レートが全端末に割り当てられ端末がこの範囲内で自由にデータ送信を行なう方法と、（２）共通の最大送信可能レートが全端末に割り当てられ、各端末は既定の最低レートから送信を開始し、順次、送信レートを段階的に上げていく（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）方法がある。

前者の場合、端末は自由にデータ送信を行なえる反面、低いレートでしかデータ送信を行なえないので、大量のデータ送信を行なえない。これを改善したのが後者である。後者においては、送信レートを上げていくにあたり、最大送信可能レートに達したら、それ以上は送信レートを上げない。両者とも、最大送信可能レートは、基地局受信部での負荷状態等に応じ、定期的に更新され、一般的には、共通制御チャネルを通じて、全端末に通知される。

前者の方法において最大送信可能レートが小さい値に設定される理由と、後者において、各端末が送信レートを最低レートから漸増（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）させる理由は以下の通りである。すなわち、自律送信法においては、全端末が同時に送信可能であるので基地局の受信部での過剰干渉状態が発生する可能性があり、それを防ぐためである。また、各端末が送信するアップリンク信号は隣接セル基地局にも到達するので、隣接セル基地局が端末に対し送信レートを下げることを命令するコマンドを発行するような機能を導入することも可能である。

ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐを行うタイプの自律送信法では、各端末は、送信するデータ量の大小にかかわらず、一定間隔のステップ値（ｄｅｌｔａ Ｒ）で送信レートＲを最小レートから漸次大きくしていくが、データ量が多い端末の場合、このような方法では送信完了に要する時間が長くなってしまう。この場合、最小レートは、仕様としての固定値、もしくは、ネットワーク側で決定し端末側に通知される値、あるいは、仕様で規定された方法に従って端末側が決定する値である。

大きなステップ値を適用すれば、送信完了時間は短くなるが、全端末が大きなステップ値を採用すると、基地局受信部における干渉が急激に増加し、短時間で受信信号の飽和が生じてしまう。あるいは基地局受信部における干渉に瞬間的なｏｖｅｒｓｈｏｏｔ（許容値を超える変動）が発生する可能性が高くなる。また、自律送信法において、各端末が送信しようとするデータ量の大小に応じて、一意にステップ値を決めてしまうのは、個々の端末に対して公平（ｆａｉｒ）な伝送方式とは言えなくなる。

以上のように、従来技術では、自律送信法において送信レートを段階的に漸増（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）させる場合のステップ値（ｄｅｌｔａ Ｒ）が固定されているため、多量のデータを送る場合、送信時間が長くなる、という技術的課題がある。

この技術的課題を改善するために、多量の送信データを有する端末を単純に優先した場合、ユーザ（端末）間の公平性が失われる、という別の技術的課題を生じる。
特許文献１には、無線送信装置において、無線リソースを多次元空間内の単位無線リソースに分割するリソース分割制御部と、個々の単位無線リソースの各々に、伝送状態に基づいて決定した重み係数を付与した無線リソース領域を割り当てる割り当て制御部とを備えることにより、限られた無線リソースの効率的使用と、ネットワークが提供するサービス品質に応じた無線リソースの配分によるスループットの向上を実現しようとしている。しかし、この特許文献１の技術では、上述のような自律送信法における技術的課題は認識されていない。
特開２００４−２４８３００号公報

本発明の目的は、基地局の配下の個々の無線通信装置が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合におけるスループットの向上を実現することが可能な移動通信技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、基地局の配下の個々の無線通信装置が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合において、個々の無線通信装置におけるスループットの向上と、複数の無線通信装置の間における送信レートの配分の公平性の確保と、を両立させることが可能な移動通信技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させる送信レート制御手段と、
を含む無線通信装置を提供する。

本発明の第２の観点は、基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させるとともに、外部から前記送信レートの低減を要求する送信レート引き下げコマンドを受信したとき、相対的に大きな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減および前記情報送信の中断を実行し、相対的に小さな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減を実行する送信レート制御手段と、
を含む無線通信装置を提供する。

本発明の第３の観点は、基地局との間での情報通信を行う無線通信装置の制御方法であって、
複数の異なるステップ値を前記無線通信装置に設定する第１工程と、
複数の前記ステップ値の中の一つを単位として、前記基地局に対する情報送信の送信レートを段階的に増減させ、外部から前記送信レートの低減を要求する送信レート引き下げコマンドを受信したとき、相対的に大きな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減および前記情報送信の中断を実行し、相対的に小さな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減を実行する第２工程と、
を含む無線通信装置の制御方法を提供する。

上記した本発明によれば、単位増分値（ｄｅｌｔａ Ｒ）の値として、大きさが異なる複数の値（最小のものをｄｅｆａｕｌｔとし、それよりも大きい値を複数個）を設定しておき、基地局の管轄範囲（セル）内の個々の無線通信装置は任意の単位増減値（ステップ値）を使って、基地局に送信する送信データに適用する送信レートの漸増（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）を行っていくことにより、たとえば、基地局の管轄範囲に含まれる無線通信装置の数が比較的少ない場合には、無線通信装置側の自律的な判断で大きな単位増分値を用いて送信レートを漸増させることで、基地局と無線通信装置の間で利用可能な送信レートを有効に利用して、高いスループットにて、無線通信装置から基地局への情報送信を行うことができる。

また、セル外の隣接基地局は、受信部での干渉量が既定の閾値を超えた時、送信レート引き下げコマンドを無線通信装置に送信し、このコマンドを受信した無線通信装置は、その時点で採用していた単位増分値の大小に応じて送信レートの引き下げ、送信の一時中断を行うことにより、特定の無線通信装置に送信レートが偏って配分されることを防止できる。

たとえば、コマンドを受信した時点で使用していた単位増分値が大きい場合には、送信レートの低減のみならず、送信の一時中断という大きなペナルティを課すことで、特定の基地局の配下の複数の無線通信装置間における送信レートの配分の公平性を確保できる。

すなわち、本発明では、比較的大量の送信データを有する無線通信装置から基地局へのデータ送信に際しては、大きなステップ値を送信レートの漸増処理に適用できるようにして比較的大きなスループットを確保し、更に、隣接基地局への過剰干渉が発生した場合には、大きな値の単位増分値を採用していた無線通信装置が、送信レートの低下のみならず送信中断というペナルティを受けることにより、ステップ値の選択結果に対しても基地局配下の複数の無線通信装置間で公平性が保たれる。

本発明によれば、基地局の配下の個々の無線通信装置が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合におけるスループットの向上を実現することが可能となる。

また、基地局の配下の個々の無線通信装置が自律的に送信レートを漸増させつつ基地局に対して情報送信を行う場合において、個々の無線通信装置におけるスループットの向上と、複数の無線通信装置の間における送信レートの配分の公平性の確保と、を両立させることが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である無線通信装置の制御方法を実施する無線通信装置の構成の一例を示すブロック図であり、図２は、本実施の形態の無線通信装置を含む移動通信システムの構成の一例を示す概念図である。

図２に例示されるように、本実施の形態の移動通信システムは、複数の基地局１および基地局２と、これらの基地局との間で無線通信を行う複数の通信端末１０を含んでいる。移動通信システムが携帯電話システムの場合、個々の通信端末１０は、たとえば携帯電話である。

本実施の形態では、通信端末１０は基地局１の管轄領域（セル）内に存在し、通信端末１０から基地局１へのデータ送信は、個々の通信端末１０がある程度自律的に送信を行う自律送信法（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）にて行われる。また、本実施の形態の場合、後述のように、共通の最大送信許可レートが全ての通信端末１０に割り当てられ、個々の通信端末１０は既定の最低レートから送信を開始し、順次送信レートを段階的に上げていく（ｒａｍｐｉｎｇ ｕｐ）方法を採用している。

この場合、基地局１、基地局２の各々は、管轄下の通信端末１０に対して、後述の設定情報５４を必要に応じて通知する機能を備えている。
また、管轄外の通信端末１０からの無線送信信号６０による干渉が発生した場合には、後述の送信レート引き下げコマンド５３を通信端末１０に送信して送信レートＲの低減や情報送信の中断を当該通信端末１０に行わせる機能も備えている。

図１に例示されるように、本実施の形態の通信端末１０は、受信部２０、送信パラメタ決定部３０、送信部４０を含んでいる。
受信部２０は、無線受信部２１および復号部２２を含む。

無線受信部２１は、図示しない低雑音増幅器、Ａ／Ｄ変換器等を備えている。そして、図示しない受信アンテナに到来した無線受信信号５０を低雑音増幅器で増幅後、低周波信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換し、直交復調を行い、ベースバンド信号（Ｉ成分、Ｑ成分）を得て復号部２２に出力する。

基地局１または基地局２から通信端末１０に到来する無線受信信号５０は、ユーザデータ５１、送信レート引き下げコマンド５３、設定情報５４、送信レート引き下げコマンド５３および設定情報５４以外の制御情報である制御情報データ５２、のいずれか一つ、あるいはこれらの情報の組み合わせを搬送する。

復号部２２は、無線受信部２１から入力されたベースバンド信号に対し復調処理を行ない、信号ビット列を得た後、この信号ビット列に対してデインタリーブ、多重信号分離、復号処理等を行い、情報信号を得て、ユーザデータ信号（ユーザデータ５１）、制御信号等（たとえば、制御情報データ５２、送信レート引き下げコマンド５３、設定情報５４）に分離する。

本実施の形態の場合、設定情報５４は、最大送信許可レート５４ａ（最大送信許可レートＲｍａｘ）、最小送信許可レート５４ｂ（最小送信許可レートＲｍｉｎ）、ステップ値５４ｃ（後述のステップ値ΔＲ、ステップ値Ｒ１、ステップ値Ｒ２、ステップ値Ｒ３）、送信中断時間５４ｄ（送信中断時間Ｔ、送信中断時間Ｔ１、送信中断時間Ｔ２）の少なくとも一つを含むことができる。

この設定情報５４は、必要に応じて、基地局１の側から無線受信信号５０として配下の通信端末１０に通知され、後述の設定情報保持部３５（記憶手段）に保持される。
なお、設定情報５４を基地局１から無線受信信号５０として受け取ることに限らず、設定情報５４の少なくとも一つは、予め、通信端末１０自体が予め保持している値を用いてもよい。

送信部４０は、データバッファ４１、データ読み出し部４２、チャネルコーディング部４３、制御情報生成部４４、物理チャネル生成部４５、変調部４６、無線送信部４７を含んでいる。

データバッファ４１は、送信されるユーザデータ５１が一時的に格納される記憶装置である。データバッファ４１内のデータ残量４１ａ（未送信データ量）は、送信パラメタ決定部３０に通知される。

データ読み出し部４２は、送信パラメタ決定部３０内の後述の送信データ量決定部３４からの指示により、データバッファ４１からデータの読み出しを行なう。
制御情報生成部４４は、送信データに適用する変調方式・符号化率の内容を示す制御情報データ６２を生成する。

チャネルコーディング部４３は、送信するユーザデータ６１および制御情報生成部４４から入力される制御情報データ６２、および制御情報データ６２以外の制御情報データ６３を含む送信データに対して符号化処理を行なう。

物理チャネル生成部４５は、基地局１との間におけるチャネル（通信路）の多重化処理、インタリーブ処理等を行なう。
変調部４６は、チャネルコーディング部４３で符号化された送信データに対して、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式で変調処理を行なう。

無線送信部４７は、変調部４６で変調された送信データを、図示しないＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換し、さらに、図示しない送信アンテナで送信する無線送信信号６０を得るために周波数変換、電力増幅、フィルタリング等を行なう。

送信パラメタ決定部３０は、ステップ値決定部３１（送信レート制御手段）、送信レート決定部３２（送信レート制御手段）、変調方式／符号化率決定部３３、送信データ量決定部３４、設定情報保持部３５を含んでいる。

設定情報保持部３５は、無線受信信号５０として基地局１から受信した設定情報５４に含まれる、上述の最大送信許可レート５４ａ、最小送信許可レート５４ｂ、ステップ値５４ｃ、送信中断時間５４ｄ等の情報が更新可能に記憶される記憶装置である。これらの値は、新たに次の値を受信するまでそのまま保持される。

ステップ値決定部３１は、主にデータバッファ４１内のデータ残量４１ａの情報を元に、順次、送信レートＲを段階的に上げていく際のステップ値ΔＲの値を決める。また、このステップ値ΔＲは、送信レートＲを段階的に減少させる際にも用いられる。

送信レート決定部３２は、送信レートＲの計算を行なう。送信レートＲが最大送信許可レートＲｍａｘを超えていないかの確認や、送信レート引き下げコマンド５３の受信時の送信レートＲの低下処理、送信中断処理も行なう。

変調方式／符号化率決定部３３は、送信データ量決定部３４から通知された送信データ量、基地局１への上り送信データ（無線送信信号６０）に対して応答された制御情報データ５２（たとえば、無線送信信号６０の基地局１の側における受信結果の可否を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ）等の状態をもとに、送信データに対して適用する変調方式や符号化率の決定を行ない、決定された変調方式や符号化率の情報を、送信データ量決定部３４、制御情報生成部４４、物理チャネル生成部４５、変調部４６に設定する。

送信データ量決定部３４は、送信レート決定部３２から入力される送信レートＲ、および変調方式／符号化率決定部３３から入力される変調方式、符号化率等の情報に基づいて送信データ量を決定し、データバッファ４１から読み出すデータ量をデータ読み出し部４２に指示する。

上述の送信パラメタ決定部３０におけるステップ値決定部３１から設定情報保持部３５の各構成要素の機能は、たとえばマイクロプロセッサが実行するソフトウェア、ファームウェア、あるいは専用論理回路、汎用論理回路、およびメモリ、さらには、これらの技術の組み合わせで実現することができる。

同様に、受信部２０および送信部４０の各構成要素の機能は、たとえばマイクロプロセッサが実行するソフトウェア、ファームウェア、あるいは専用論理回路、汎用論理回路、およびメモリ、さらには、これらの技術の組み合わせで実現することができる。

以下、本実施の形態の通信端末１０およびその制御方法の作用の一例について説明する。
図３および図４に例示されるように、本実施の形態では、基地局１に対してユーザデータ６１、制御情報データ６２、制御情報データ６３等を含む送信データの送信を行う場合に、送信レートＲとして、最初は、最小送信許可レートＲｍｉｎの値を用いて送信を開始し、逐次、ステップ値ΔＲだけ送信レートＲを増加させながら、最大送信許可レートＲｍａｘを超えない範囲で送信レートＲを増加させる制御を行う。

本実施の形態の場合、ステップ値ΔＲの値は可変であり、設定情報保持部３５に設定されている種々の値（ステップ値Ｒ１、ステップ値Ｒ２、ステップ値Ｒ３、ｅｔｃ）を任意に用いる。

たとえば、図３のように（たとえば通信端末１０（端末Ｂ）の場合）、比較的に大きなステップ値Ｒ１を用いてもよいし、図４のように（たとえば通信端末１０（端末Ａ）の場合）、比較的小さなデフォルトのステップ値Ｒ２（＜ステップ値Ｒ１）を用いてもよい。

ステップ値Ｒ１、ステップ値Ｒ２のいずれを用いるかを決定する方法としては、一例として、送信データ量が比較的多い場合には比較的大きなステップ値Ｒ１を用い、送信データ量が比較的少ない場合には、小さなステップ値Ｒ２を用いることができる。

そして、本実施の形態の場合には、通信端末１０が基地局１に対するデータ送信の実行中に、管轄外の基地局２から送信レート引き下げコマンド５３を受信した場合には、ステップ値ΔＲを単位とした送信レートＲの低減を実行する（図３の端末Ｂおよび図４の端末Ａの場合）。

さらに、本実施の形態の場合、送信レート引き下げコマンド５３を受信した時点で、ステップ値ΔＲとして比較的大きなステップ値Ｒ１を用いていた場合（図３の端末Ｂの場合）には、所定の送信中断時間Ｔの期間だけ、基地局１に対するデータ送信を中断する。この送信中断時間Ｔの値は、後述のように可変に制御することができる。

このような制御により、本実施の形態の場合、隣接の基地局２への干渉が少ない状態では、比較的大きなステップ値ΔＲを選択して、問題なく、大きな送信レートＲを用いて大きなスループットにて基地局１へのデータ送信を行うことができ、基地局１と通信端末１０との間における通信帯域の有効な活用が可能になる。

また、通信端末１０と基地局１との間におけるデータ送信により、基地局２（隣接セル）への干渉が大きくなりすぎた場合は、ステップ値ΔＲとして比較的大きなステップ値Ｒ１を採用していた場合には送信レートＲの単なる低減のみならず送信中断というペナルティを課すことにより、干渉による隣接の基地局２への弊害を抑制することができる。この送信中断は、比較的大きなステップ値ΔＲを使用している通信端末１０に適用されるので、隣接の基地局２への干渉抑制効果だけでなく、個々の通信端末１０間における公平性の維持を実現する効果も有する。

図５は、上述のように、ステップ値ΔＲとして比較的小さなステップ値Ｒ２を用いた通信端末１０（端末Ａ）の場合と、比較的大きなステップ値Ｒ１をステップ値ΔＲとして用いた通信端末１０（端末Ｂ）の場合の各々における送信データ累積量を推移の一例を比較して示す線図である。

この図５に示されるように、時間軸方向に比較的広い範囲で見れば端末Ａと端末Ｂの送信データ累積量はほぼ等しく、端末間での公平性が確保されていることが判る。また、端末Ｂでは、比較的狭い時間範囲で大きな送信データ累積量を確保できており、短時間に大量のデータを基地局１に効率良く送信できることが判る。

以下、図６のフローチャートを参照して、個々の通信端末１０の動作をより詳細に説明する。
まず、ステップ値決定部３１は、設定情報保持部３５からステップ値Ｒ１またはステップ値Ｒ２を選択して、ステップ値ΔＲとする（ステップ１０１）。また、基準送信レートＲ０として、設定情報保持部３５に記憶されている最小送信許可レートＲｍｉｎを設定する（ステップ１０２）。

その後、送信に先立って、相手側の基地局１から最大送信許可レートＲｍａｘを受信して設定情報保持部３５に記憶する（ステップ１０３）。
そして、データバッファ４１内の未送信のデータ量を判別し（ステップ１０４）、未送信のデータがある場合には、まず、他セルの基地局２からの送信レート引き下げコマンド５３の受信の有無を確認し（ステップ１０５）、受信されていない場合には、送信レートＲの増減制御用の符号変数ｋを＋１に設定し（ステップ１０６）、送信レートＲを計算する（ステップ１１０）。この場合、ｋが正なので送信レートＲは、基準送信レートＲ０から（ｋ×ステップ値ΔＲ）だけ増加する。

その後、計算された送信レートＲが最大送信許可レートＲｍａｘを超過した否かを判別し（ステップ１１１）、超過していない場合には、計算された送信レートＲを用いた基地局１へのデータ送信を実行し（ステップ１１２）、基準送信レートＲ０を現在の送信レートＲで更新し（ステップ１１３）、ステップ１０３に戻る。

ステップ１１１で送信レートＲが最大送信許可レートＲｍａｘを超過していると判定され場合には、現在の送信レートＲから（ｋ×ステップ値ΔＲ）を減算する処理を行う（ステップ１１４）。

上述のステップ１０５で、送信レート引き下げコマンド５３の受信があった場合には、後のステップ１１０での送信レートＲの減算のためにｋに−１を設定する（ステップ１０７）。

そして、現在のステップ値ΔＲの設定値の大小を調べ（ステップ１０８）、ステップ値ΔＲとして比較的大きなステップ値Ｒ１が使用されていた場合には、送信中断時間Ｔ１だけデータ送信を中断し（ステップ１１４）、ステップ値ΔＲとして比較的小さなステップ値Ｒ２（＜ステップ値Ｒ１）が使用されていた場合には中断は行わない。

その後、ステップ１１０で送信レートＲを計算するが、上述のようにｋに−１が設定されているので、前回の送信レートＲからステップ値ΔＲだけ減少した送信レートＲが計算され、送信レートＲの削減が行われ、その後、減少した送信レートＲでのデータ送信が行われる（ステップ１１１〜ステップ１１３）。

次に、図７のフローチャートを参照して、送信レート引き下げコマンド５３の受信時におけるデータ送信の中断時間を可変に制御する場合を説明する。
なお、この図７において、上述の図６と同様の処理ステップについては同一の参照符号を付して重複した説明は割愛する。後述の図８および図９も同様である。

この図７の例では、ステップ値ΔＲの選択候補として、互いの大きさが異なる複数のステップ値Ｒ１、ステップ値Ｒ２、ステップ値Ｒ３が設定情報保持部３５に設定されている。大きさの関係は、ステップ値Ｒ１＞ステップ値Ｒ２＞ステップ値Ｒ３である。

そして、ステップ１０１では、三つのステップ値Ｒ１、ステップ値Ｒ２、ステップ値Ｒ３の中の一つが選択されて設定される。
そして、この図７では、送信レート引き下げコマンド５３の受信時にステップ値ΔＲの大小によって中断の有無を判定する際に（ステップ１２１）、ステップ値ΔＲが最小のステップ値Ｒ３以外のステップ値Ｒ１またはステップ値Ｒ２に設定されていた場合には、ステップ値Ｒ１およびステップ値Ｒ２の大小に応じて、送信中断時間Ｔの長短を変化させる。

すなわち、ステップ値ΔＲとして最大のステップ値Ｒ１が設定されていた場合には、送信中断時間Ｔとして、最も長い送信中断時間Ｔ２を設定し（ステップ１２３）、ステップ値ΔＲとしてステップ値Ｒ１よりも小さなステップ値Ｒ２が設定されていた場合には、送信中断時間Ｔとして、送信中断時間Ｔ２よりも短い送信中断時間Ｔ１を設定する（ステップ１２２）。

すなわち、この図７の例では、送信レート引き下げコマンド５３の受信の時点で、ステップ値ΔＲの値が大きさに比例して、中断時間が長くなるように制御するところが、上述の図６の場合と異なっている。

これにより、個々の通信端末１０におけるステップ値ΔＲの設定状態に応じて、より精度よく、通信端末１０間の公平性を確保することが期待できる。
図８は、本実施の形態の通信端末１０の制御方法のさらに他の変形を示すフローチャートである。この図８の場合、上述の図６におけるステップ１０９の送信中断時間Ｔ内に、さらに、送信レート引き下げコマンド５３の受信の有無を判別し、受信があった場合には、送信中断時間Ｔを延長するように制御するものである。

すなわち、送信レート引き下げコマンド５３の受信による送信中断時間Ｔ内において、まず、タイマ変数ｔを０に初期化した後（ステップ１３１）、送信レート引き下げコマンド５３の受信の有無を判定し（ステップ１３２）、受信があった場合には、送信中断時間ＴをΔＴだけ増加させる（ステップ１３４）。

このステップ１３２、ステップ１３４の処理を、ｔが送信中断時間Ｔを超過するまで（ステップ１３３）、ｔをΔｔだけ増加させながら反復する（ステップ１３５）。
これにより、送信中断時間Ｔ内にさらに送信レート引き下げコマンド５３が検出された場合には、ステップ値ΔＲとして大きなステップ値Ｒ１を使用している通信端末１０に対してより大きなペナルティを課すことができ、より効果的に隣接の基地局２における干渉による弊害の発生を抑止できることが期待される。

図９は、本実施の形態のさらに他の変形例を示すフローチャートである。この図９の例では、上述の図７に例示されるフローチャートの処理に、さらに、送信レートＲを漸増させる過程で送信レート引き下げコマンド５３を受信しなかった場合には、送信レートＲに加算されるステップ値ΔＲ自体を大きな値に変更するようにしたものである。

すなわち、この図９では、送信レート引き下げコマンド５３を受信することなく実行されたデータ送信の回数を管理する変数ｃが導入されている。この変数は、ステップ１０２ａで０に初期化される。

そして、上述の図７のフローチャートにおける送信レート引き下げコマンド５３の判定で（ステップ１０５）、受信が検出されなかった場合に実行されるステップ１０６の後に、変数ｃをインクリメントし（ステップ１４１）、さらに、この変数ｃが所定の閾値Ｃｔｈを超えたか判定する（ステップ１４３）。

すなわち、送信レート引き下げコマンド５３の受信がない状態で実行されたデータ送信の回数（変数ｃの値）が所定の閾値Ｃｔｈを超えた場合には、ステップ１０１で設定された現在のステップ値ΔＲの値をより大きな値に変更し（ステップ１４４）、変数ｃを０に初期化する（ステップ１４５）。

すなわち、このステップ１４４では、現在のステップ値ΔＲがステップ値Ｒ３（ステップ値Ｒ２）の場合には、ステップ値Ｒ２（ステップ値Ｒ１）に変更する。
また、上述のステップ１０５で送信レート引き下げコマンド５３の受信が検出された場合には、変数ｃは０に初期化される（ステップ１４２）。

なお、図９のステップ１２１〜１２３では、ステップ値ΔＲの大きさに比例した送信中断時間Ｔの変更制御を行っているが、この部分は、上述の図６のように、単に、ステップ値ΔＲが最大の場合に所定の送信中断時間Ｔだけ中断を実行するようにしてもよい。

この図９の例では、隣接する基地局２との干渉が少なく（すなわち、送信レート引き下げコマンド５３を受信する可能性が低く）、通信端末１０と基地局１との間において比較的大きな送信レートＲを利用できる状態を的確に検出して利用することで、一層大きなステップ値ΔＲを設定した大きな送信レートＲでのデータ送信が可能になる。

また、特に図示しないが、相対的に大きなステップ値ΔＲを用いて実行された情報送信の実行時間（たとえば図６のステップ１１２の実行回数）の長さに比例して情報送信の中断の長さ（たとえば図６のステップ１０９における送信中断時間Ｔの長さ）を制御するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、たとえば、ＨＳＵＰＡ等において、基地局１の配下の個々の通信端末１０がステップ値ΔＲを単位として段階的に送信レートＲを漸増させつつ当該基地局１に対してデータ送信を行う場合において、可能な限り大きなステップ値ΔＲを選択することで、一層のスループットの向上を実現することが可能となる。

また、基地局１の配下の個々の通信端末１０が自律的に送信レートＲを漸増させつつ基地局１に対して情報送信を行う場合において、個々の通信端末１０におけるスループットの向上と、複数の通信端末１０の間における送信レートの配分の公平性の確保と、を両立させることが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

（付記１）
基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させる送信レート制御手段と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
（付記２）
基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させるとともに、外部から前記送信レートの低減を要求する送信レート引き下げコマンドを受信したとき、相対的に大きな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減および前記情報送信の中断を実行し、相対的に小さな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減を実行する送信レート制御手段と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
（付記３）
付記２記載の無線通信装置において、
前記送信レート制御手段は、さらに
相対的に大きな前記ステップ値の値に比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
相対的に大きな前記ステップ値を用いて実行された前記情報送信の実行時間の長さに比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
前記基地局から通知された前記中断の長さ情報を用いて前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
の少なくとも一つを備えたことを特徴とする無線通信装置。
（付記４）
付記２記載の無線通信装置において、
前記送信レート制御手段は、さらに、
前記中断の期間中にさらに前記送信レート引き下げコマンドを受信したとき、前記中断の長さを延長する制御論理、
前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値を用いて前記情報送信を開始する制御論理、
前記情報送信中に前記送信レートを漸増させるとき、前記送信レート引き下げコマンドを受信しなかった場合には、使用する前記ステップ値を相対的に大きな別の前記ステップ値に変更する制御論理、
前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値のみを用いて前記情報送信を開始する制御論理、
の少なくとも一つを備えたことを特徴とする無線通信装置。
（付記５）
付記２記載の無線通信装置において、
前記基地局と前記無線通信装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の携帯電話システムを構成し、前記情報送信は、ＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）に準拠して実行されることを特徴とする無線通信装置。
（付記６）
基地局との間での情報通信を行う無線通信装置の制御方法であって、
複数の異なるステップ値を前記無線通信装置に設定する第１工程と、
複数の前記ステップ値の中の一つを単位として、前記基地局に対する情報送信の送信レートを段階的に増減させ、外部から前記送信レートの低減を要求する送信レート引き下げコマンドを受信したとき、相対的に大きな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減および前記情報送信の中断を実行し、相対的に小さな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減を実行する第２工程と、
を含むことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記７）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、相対的に大きな前記ステップ値の値に比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記８）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、相対的に大きな前記ステップ値を用いて実行された前記情報送信の実行時間の長さに比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記９）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、前記基地局から通知された前記中断の長さ情報を用いて前記情報送信の前記中断の長さを制御することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記１０）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、前記中断の期間中にさらに前記送信レート引き下げコマンドを受信したとき、前記中断の長さを延長することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記１１）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値を用いて前記情報送信を開始することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記１２）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、前記情報送信中に前記送信レートを漸増させるとき、前記送信レート引き下げコマンドを受信しなかった場合には、使用する前記ステップ値を相対的に大きな別の前記ステップ値に変更することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記１３）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記第２工程では、前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値のみを用いて前記情報送信を開始することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
（付記１４）
付記６記載の無線通信装置の制御方法において、
前記基地局と前記無線通信装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の携帯電話システムを構成し、前記情報送信は、ＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）に準拠して実行されることを特徴とする無線通信装置の制御方法。

本発明の一実施の形態である無線通信装置の制御方法を実施する無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態である無線通信装置を含む移動通信システムの構成の一例を示す概念図である。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の一例を示す線図である。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の変形例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の変形例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態である無線通信装置およびその制御方法の作用の変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基地局
２ 基地局
１０ 通信端末
２０ 受信部
２１ 無線受信部
２２ 復号部
３０ 送信パラメタ決定部
３１ ステップ値決定部
３２ 送信レート決定部
３３ 変調方式／符号化率決定部
３４ 送信データ量決定部
３５ 設定情報保持部
４０ 送信部
４１ データバッファ
４１ａ データ残量
４２ データ読み出し部
４３ チャネルコーディング部
４４ 制御情報生成部
４５ 物理チャネル生成部
４６ 変調部
４７ 無線送信部
５０ 無線受信信号
５１ ユーザデータ
５２ 制御情報データ
５３ 送信レート引き下げコマンド
５４ 設定情報
５４ａ 最大送信許可レート
５４ｂ 最小送信許可レート
５４ｃ ステップ値
５４ｄ 送信中断時間
６０ 無線送信信号
６１ ユーザデータ
６２ 制御情報データ
６３ 制御情報データ
Ｒ 送信レート
Ｒ０ 基準送信レート
ΔＲ ステップ値
Ｒ１ ステップ値
Ｒ２ ステップ値
Ｒ３ ステップ値
Ｒｍａｘ 最大送信許可レート
Ｒｍｉｎ 最小送信許可レート
Ｔ 送信中断時間
Ｔ１ 送信中断時間
Ｔ２ 送信中断時間

Claims (5)

1. 基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
   前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
   複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させる送信レート制御手段と、
   を含むことを特徴とする無線通信装置。
2. 基地局との間での情報通信を行う無線通信装置であって、
   前記基地局に対する情報送信の送信レートの最大値、および前記送信レートを増減する際に用いられる複数の異なるステップ値を記憶する記憶手段と、
   複数の前記ステップ値の中の一つを選択し、選択された前記ステップ値を単位として前記送信レートを段階的に増減させるとともに、外部から前記送信レートの低減を要求する送信レート引き下げコマンドを受信したとき、相対的に大きな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減および前記情報送信の中断を実行し、相対的に小さな前記ステップ値を使用している場合には前記送信レートの低減を実行する送信レート制御手段と、
   を含むことを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２記載の無線通信装置において、
   前記送信レート制御手段は、さらに
   相対的に大きな前記ステップ値の値に比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
   相対的に大きな前記ステップ値を用いて実行された前記情報送信の実行時間の長さに比例して前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
   前記基地局から通知された前記中断の長さ情報を用いて前記情報送信の前記中断の長さを制御する制御論理、
   の少なくとも一つを備えたことを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項２記載の無線通信装置において、
   前記送信レート制御手段は、さらに、
   前記中断の期間中にさらに前記送信レート引き下げコマンドを受信したとき、前記中断の長さを延長する制御論理、
   前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値を用いて前記情報送信を開始する制御論理、
   前記情報送信中に前記送信レートを漸増させるとき、前記送信レート引き下げコマンドを受信しなかった場合には、使用する前記ステップ値を相対的に大きな別の前記ステップ値に変更する制御論理、
   前記情報送信の開始前に前記送信レート引き下げコマンドを受信した場合には、相対的に小さな前記ステップ値のみを用いて前記情報送信を開始する制御論理、
   の少なくとも一つを備えたことを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項２記載の無線通信装置において、
   前記基地局と前記無線通信装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の携帯電話システムを構成し、前記情報送信は、ＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）に準拠して実行されることを特徴とする無線通信装置。

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