JP2008042282A - パケット通信システムおよびその通信方法ならびに基地局および移動局 - Google Patents

Abstract

【課題】 信号受信品質に基づくスケジューリングを、環境・場所等による信号伝搬路の時間変動に左右されることなく行うことが可能なパケット通信システムの提供。
【解決手段】 基地局１が複数の移動局１１に対して行うパケットスケジューリングにおいて、移動局１１ではそれぞれ基地局１に対して移動局１１の位置情報を送信し、基地局１では移動局１１から送信される位置情報から、予めデータベース１１２化された位置情報および環境から推定される伝搬路の変動確率を求め、受信品質の重み係数として乗算し、スケジューリングパラメータとすることで位置情報を考慮したスケジューリング方法を実現する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パケット通信システムおよびその通信方法ならびに基地局および移動局に関し、特にパケット通信システムにおける上りおよび下りリンクパケット通信のスケジューリング方法、具体的には無線基地局の無線移動局に対するスケジューリング方法に関する。

無線移動通信のパケット通信において、上り方向（移動局から基地局）への通信では、上り信号受信の受信品質を用いたスケジューリングを行う方法が一般的である。この場合、送信データの有無は移動局が把握している。そのため、移動局から送信すべきデータがある場合、予約パケットで移動局から基地局に送信データがあることを通知し、基地局では予約パケットを受信した移動局に対して上り信号受信の受信品質を元にスケジューリングを行い、送信許可を通知することで移動局は基地局にデータを送信する。

また、複数の移動局に対する下り方向（基地局から移動局）への通信においては逆に、下り信号受信の受信品質を用いたスケジューリングを行う方式が一般的である。この場合、送信すべきデータを基地局が把握しているため、スケジューリングに必要なパラメータ（下り受信品質等）が得られれば、移動局に対してスケジューリングを行い、データを送信することができる。

この種のパケット通信システムの一例を図８および図９に示す。図８は従来のパケット通信システムにおける基地局の一例の構成図、図９は同移動局の一例の構成図である。

上りパケット通信を行う場合、図８に示す基地局５１では、アンテナ部１０１で図示しない移動局からの信号を受信して信号受信部１０２で移動局毎の信号に分離し、ベースバンド信号に変換する。移動局毎のベースバンド信号はそれぞれ、移動局登録判定部１０３、上り受信品質測定部１０５に入力される。

移動局登録判定部１０３では、移動局からの予約パケット送信の有無を判定し、予約パケットを受信した移動局に対しては、送信すべきパケットデータ有りとして移動局毎の情報管理部１０８に通知する。

上り受信品質測定部１０５では、移動局毎の上り信号受信品質を測定し、その結果を移動局毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局毎の情報管理部１０８では、移動局毎のパケットデータの有無、上り信号受信品質を管理し、パケットデータのある移動局の情報をスケジューリング処理部１０９に通知する。

スケジューリング処理部１０９では、上り信号受信品質から移動局毎の優先度を求め、送信許可を与える移動局を選択し、その結果を信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、スケジューリング処理部１０９から通知された移動局に対する信号を生成し、アンテナ部１０１を通して送信許可信号を送信する。

図９に示す移動局６１では、アンテナ部２０１で受信した信号を信号受信部２０２でベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号は送信許可信号判定部２０３に入力される。

送信許可信号判定部２０３では基地局からの送信許可信号の有無を判定する。上りパケットデータ供給部２０８はパケットデータが存在する場合に送信データ作成部２０６に通知する。

送信データ作成部２０６では、新規パケットデータが存在する場合は、予約パケットを送信するように信号送信部２０７に通知し、予約パケット送信済で基地局から送信許可信号が通知された場合は、上りパケットデータ供給部２０８からのパケットデータを信号送信部２０７に通知する。

信号送信部２０７では、送信データ作成部２０６から通知された情報から基地局に対する信号生成し、アンテナ部２０１を通して上り信号を送信する。

次に下りパケット通信を行う場合、図８に示す基地局５１では、アンテナ部１０１で移動局６１からの信号を受信して信号受信部１０２で移動局６１毎の信号に分離し、ベースバンド信号に変換する。移動局６１毎のベースバンド信号は、移動局登録判定部１０３、下り受信品質受信部１０４に入力される。

移動局登録判定部１０３では、移動局６１からの受信信号の有無で、送信可能な移動局６１かどうかを判定し、可能であればその情報を移動局６１毎の情報管理部１０８に通知する。

下り受信品質受信部１０４では、移動局６１からの受信信号に含まれる下り信号受信の受信品質を抽出し、移動局６１毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局６１毎の情報管理部１０８では、移動局６１毎に送信可能かどうかの情報、および下り信号受信品質を管理し、スケジューリング処理部１０９に通知する。また、下りパケットデータ供給部１１１から移動局６１毎に送信すべきデータの有無をスケジューリング処理部１０９に通知する。

スケジューリング処理部１０９では、送信するデータがある移動局６１に対して、下り信号受信品質を元にスケジューリングを行い、パケットデータを送信する移動局６１を決定し、送信する移動局６１の情報および送信するデータを信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、スケジューリング処理部１０９から通知された情報を元にパケットデータを送信する移動局６１に対する信号を生成し、アンテナ部１０１を通して下り信号を送信する。

図９に示す移動局６１では、アンテナ部２０１で基地局５１からの信号を受信して信号受信部２０２でベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号は、受信信号品質測定部２０４に入力される。受信信号品質測定部２０４では、下り信号受信の受信品質を測定し、測定結果を送信データ作成部２０６に通知する。

送信データ作成部２０６は下り信号受信品質を信号送信部２０７に通知する。信号送信部２０７では基地局に対する信号を生成し、アンテナ部２０１を通して上り信号を送信する。

また、基地局でのスケジューリング処理により、下りパケットが送信された場合は、アンテナ部２０１で基地局からの信号を受信して信号受信部２０２でベースバンド信号に変換された後、下りパケットデータ受信部２０５で下りパケットデータを受信する。

上記の従来技術に関連する発明の一例が特許文献１に開示されている。

一方、移動局および基地局間の距離に応じて移動局の位置を検出し、その位置に応じた関数を生成し、その関数に基づいてダウンリンクパケットの送信スケジューリングを行う無線パケット通信システムが開示されている（特許文献２参照）。また、同文献には日時や気象状態によってその関数を変化させることが可能と記載されている。

特開２００５−３４１３１１号公報 特開２００２−１７１２８７号公報（段落００６１〜００６３、００６７および図２）

しかし、従来の無線移動通信におけるパケット通信（特許文献１に開示の発明を含む）で、信号受信品質に基づいてスケジューリングを行う場合、環境・場所等によっては信号伝搬路の時間変動が大きく、受信品質測定時とスケジューリング実行時で伝搬路が変動することで効率的なスケジューリングが行えないという問題がある。

一方、特許文献２に開示の発明は移動局の位置に基づいてリンクパケットの送信スケジューリングを行うという点で本発明と共通するが、特許文献２に開示の発明は伝送レートに基づく関数を生成するものであるのに対し、本発明は受信品質の確度に基づく係数を生成するものであり、両発明は位置情報を用いてどのように重み付けするかという点で構成が全く相違する。

そこで本発明の目的は、信号受信品質に基づくスケジューリングを、環境・場所等による信号伝搬路の時間変動に左右されることなく行うことが可能なパケット通信システムおよびその通信方法ならびに基地局および移動局を提供することにある。

前記課題を解決するために本発明によるパケット通信システムは、基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムであって、前記基地局は、上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得手段と、前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースと、前記受信品質取得手段で得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明によるパケット通信方法は、基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおけるパケット通信方法であって、前記基地局は、上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得ステップと、前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースを参照するステップと、前記受信品質取得ステップで得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択ステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明による基地局は、基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおける基地局であって、上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得手段と、前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースと、前記受信品質取得手段で得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明による移動局は、基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおける移動局であって、下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質と、前記移動局の位置情報とを前記基地局へ送信する送信手段を含み、前記受信品質および前記位置情報を基に前記基地局において移動局の選択が行われることを特徴とする。

ここで、本発明の作用を述べる。基地局が複数の移動局に対して行うパケットスケジューリングにおいて、移動局ではそれぞれ基地局に対して移動局の位置情報を送信し、基地局では移動局から送信される位置情報から、予めデータベース化された位置情報および環境から推定される伝搬路の変動確率を求め、受信品質の重み係数として乗算し、スケジューリングパラメータとすることで位置情報を考慮したスケジューリング方法を実現する。すなわち、本発明によれば、信号の受信品質に加えて、移動局の位置情報に基づいて推定される伝搬路の時間変動のリスクをスケジューリングパラメータとすることにより、効率的なスケジューリングを行うことが可能となる。

本発明によれば、上記構成を含むことにより、信号受信品質に基づくスケジューリングを、環境・場所等による信号伝搬路の時間変動に左右されることなく行うことが可能となる。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は上りリンクのパケット通信および下りリンクのパケット通信ともに適用できるため、それぞれの場合について説明する。

まず、上りリンクのパケット通信について説明する。図１は本発明に係るパケット通信システムにおける基地局の一例の構成図である。なお、同図において図８と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。

図１を参照すると、基地局１はアンテナ部１０１と、信号受信部１０２と、移動局登録判定部１０３と、下り受信品質受信部１０４と、上り受信品質測定部１０５と、移動局位置情報受信部１０６と、上りパケットデータ受信部１０７と、移動局毎の情報管理部１０８と、スケジューリング処理部１０９と、信号送信部１１０と、下りパケットデータ供給部１１１と、位置情報データベース１１２とを含んで構成される。

また、信号受信部１０２は移動局毎の信号受信部１０２−１〜１０２−Ｎ（Ｎは正の整数）を含んで構成される。

同図において、基地局１ではアンテナ部１０１で受信された信号は、信号受信部１０２で、移動局毎のベースバンド信号に分離して受信される。移動局毎に分離されたベースバンド信号は、それぞれ移動局登録判定部１０３、上り受信品質測定部１０５、および移動局位置情報受信部１０６に入力される。

移動局登録判定部１０３では、移動局からの予約パケット送信の有無を判定し、予約パケットを受信した移動局に対しては、送信すべきパケットデータ有りとして移動局毎の情報管理部１０８に通知する。

上り受信品質測定部１０５では、移動局毎の上り信号受信品質を測定し、測定結果を移動局毎の情報管理部１０８に通知する。移動局位置情報受信部１０６では、上り受信信号で通知される移動局毎の位置情報を受信し、受信した位置情報を移動局毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局毎の情報管理部１０８では通知された位置情報を元に位置情報データベース１１２から位置情報に基づく重み係数を引き出し、送信すべきパケットデータを持つ移動局の有無、上り信号受信品質情報と合わせてスケジューリング処理部１０９に通知する。

スケジューリング処理部１０９では、通知された情報から移動局毎の優先度を計算し、優先度の高い移動局を選択し、その結果を上りパケットデータ受信部１０７および信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、選択された移動局に対して、送信許可通知信号を作成し、アンテナ部１０１を通して信号を送信する。送信を許可した移動局からは、パケットデータが送信されるので、アンテナ部１０１で信号を受信し、信号受信部１０２でベースバンド信号に変換し、上りパケットデータ受信部１０７で移動局からのパケットデータを受信する。

図２は本発明に係るパケット通信システムにおける移動局の一例の構成図である。なお、同図において図９と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。

図２を参照すると、移動局１１はアンテナ部２０１と、受信信号部２０２と、送信許可信号判定部２０３と、下り受信品質測定部２０４と、下りパケットデータ受信部２０５と、送信データ作成部２０６と、信号送信部２０７と、上りパケットデータ供給部２０８と、位置情報測定部２０９とを含んで構成される。

同図において、移動局１１ではアンテナ部２０１に入力された信号は、信号受信部２０２でベースバンド信号に変換される。受信信号部２０２で受信されたベースバンド信号は、送信許可信号判定部２０３に入力される。

送信許可信号判定部２０３では、下り信号で送信許可信号が通知されているかを判定し、判定結果を送信データ作成部２０６に通知する。上りパケットデータ供給部２０８では、上り送信データがある場合に、送信データがあることを送信データ作成部２０６に通知する。位置情報測定部２０９では、ＧＰＳ等により移動局自らの位置情報を測定し、測定した位置情報を送信データ作成部２０６に通知する。

送信データ作成部２０６では、移動局の位置情報、送信すべきデータがある場合で予約パケットが未送信の場合は予約パケットを作成し、信号送信部２０７に通知する。信号送信部２０７では、基地局に送信する信号を生成し、アンテナ部２０１から上り信号を送信する。

次に、第１実施例の動作について図１〜図５を参照しながら具体的に説明する。図３は位置情報データベースの内容の一例の説明図、図４は基地局の上りリンクの動作の一例を示すフローチャート、図５は移動局の上りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。

まず、基地局１の上りリンクの動作の一例について説明する。図１において、アンテナ部１０１では、基地局１で受信すべき全ての移動局１１からの信号を受信する（図４のステップＳ１）。

信号受信部１０２は、移動局１１毎の信号受信部１０２−１〜１０２−Ｎを有し、アンテナ部１０１で受信した信号を移動局１１毎の信号に分離してベースバンド信号に変換する（同図のステップＳ２）。

移動局登録判定部１０３では、移動局毎に予約パケットの有無を判定し、予約パケットを受信した移動局に対しては、送信データありとして登録する（同図のステップＳ３）。また、上り信号で、上り送信データの終了を通知してきた移動局１１に対しては、登録解除処理（送信データ無し）を行う。既に登録済みの移動局１１に対しては、終了通知を受信しない限りは、送信データありのまま登録する。

上り受信品質測定部１０５では、移動局毎の上り受信信号の受信品質を測定する（同図のステップＳ４）。移動局位置情報受信部１０６では、移動局からの上り信号で通知される移動局毎の位置情報を登録する（同図のステップＳ５）。
パケットデータ受信部１０７では、後述するスケジューリング処理によって許可を与えられた移動局からの上りパケットデータの受信処理を行う（同図のステップＳ９）。

移動局１１毎の情報管理部１０８では、移動局１１毎に送信データの有無、上り信号受信品質、および位置情報を管理する（同図のステップＳ６およびＳ７）。また、移動局１１の位置情報については、位置情報データベース１１２から位置情報に基づいた上り受信品質の重み係数に変換し管理する。

スケジューリング処理部１０９では、上り信号受信品質、および位置情報に基づく上り受信品質の重み係数から移動局毎の優先度を求め、最も優先度の高い移動局を選択し（同図のステップＳ８）、その情報を信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、スケジューリング処理部１０９で選択された移動局に対して下り送信信号を生成し、アンテナ部１０１を通して下り信号を送信する（同図のステップＳ１０）。

ここで、位置情報データベース１１２およびスケジューリング処理部１０９の処理をより詳しく説明する。位置情報データベース１１２では、図３に示す複数のパラメータからあらかじめその位置における信号の伝搬環境を測定し、測定結果から上り受信品質の確度を求め、重み係数として登録しておく。

すなわち、図３を参照すると、位置情報データベース１１２には、移動局１１の移動範囲内の複数の位置情報と、各々の位置情報に対応する時刻（たとえば、一定時間毎の時刻）、天候（晴れ、曇り、雨等）、気温（２０度、３０度等）あるいは日付（何月何日等）の情報が予め記録されている。そして位置情報と、この位置情報に対応する時刻、天候、気温および日付の任意の組み合わせに対して、「位置情報に基づく伝搬路の確度」（電波伝搬路の変動が激しい、あるいは少ないという確度）が計算され、その計算結果が重み係数として位置情報データベース１１２に記録されている。

この重み係数の計算は、過去の同様な時刻、天候、気温および日付に伝搬路の状態を測定しておき、その測定結果を統計情報としてデータベース化しておくものとする。

例えば、伝搬環境の変動がほとんど見られない環境では、上り受信品質の確度は高いと判断され、伝搬環境の時間変動が大きい環境では、上り受信品質の確度は低いと判断する。なお、現在の情報を別途測定しておき、これをデータベースに反映させればさらにデータベースの統計結果としての確度を上げることも可能である。

次にスケジューリング処理部１０９の処理の一例として、移動局１１毎の上り受信品質、位置情報に基づく上り受信品質によって以下のように移動局１１の優先度を求めることができる。

移動局の優先度＝上り受信品質×位置情報に基づく上り受信品質の重み係数

この時の「位置情報に基づく上り受信品質の重み係数」は、信号の伝搬環境の変動が小さければプラス方向に作用し、伝搬環境の変動が大きければマイナス方向に作用する。

次に、移動局１１の上りリンクの動作の一例について説明する。図２において、アンテナ部２０１では、基地局１からの下り信号を受信する（図５のステップＳ１１）。

信号受信部２０２では、受信された信号をベースバンド信号に変換する（同図のステップＳ１２）。送信許可信号判定部２０３では、予約パケットを送信済で送信許可待ちの場合、下り信号で通知される送信許可信号の有無を判定する（同図のステップＳ１３）。

上りパケットデータ供給部２０８では、上り信号で送信すべきデータがある場合、そのデータがあることを送信データ作成部２０６に通知する。またデータを送信する場合には送信するデータを転送する。

位置情報測定部２０９では、ＧＰＳ（Global Positioning System ）等により自らの位置情報を測定する（同図のステップＳ１４）。送信データ作成部２０６では、新規送信データのある場合には、予約パケットを送信するよう選択し、予約パケット送信済で送信許可が通知された場合には、データを送信するように通知し、送信データを転送する（同図のステップＳ１５）。

また、位置情報測定部２０９からの位置情報も合わせて信号送信部２０７に通知する。信号送信部２０７では、送信データ判定部で通知された情報から上り信号を生成し、アンテナ部２０１を通して上り信号を送信する（同図のステップＳ１６）。

以上説明したように、本発明の第１実施例によれば、移動局の優先度を上り受信品質と位置情報に基づく上り受信品質の重み係数との乗算により算出する構成であるため、信号受信品質に基づく上り方向のスケジューリングを、環境・場所等による信号伝搬路の時間変動に左右されることなく行うことが可能となる。

次に、下りリンクのパケット通信について説明する。図１において、基地局１ではアンテナ部１０１で受信された信号は、信号受信部１０２で、移動局１１毎のベースバンド信号に分離して受信される。移動局１１毎に分離された信号は、それぞれ移動局登録判定部１０３、下り受信品質受信部１０４、および移動局位置情報受信部１０６に入力される。

移動局登録判定部１０３では、新規移動局１１の有無および送信可能かを判断し、判断結果を移動局１１毎の情報管理部１０８に通知する。下り受信品質受信部１０４では、上り受信信号に含まれる移動局１１毎の下り受信品質を受信し、受信した下り受信品質を移動局１１毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局位置情報受信部１０６では、上り受信信号に含まれる移動局１１毎の位置情報を受信し、受信した位置情報を移動局１１毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局１１毎の情報管理部１０８では通知された位置情報をもとにして位置情報データベース１１２から位置情報に基づく重み係数を引き出し、新規移動局１１の有無、下り信号受信品質情報と合わせてスケジューリング処理部１０９に通知する。

また、移動局１１毎の情報管理部１０８では、下りパケットデータ供給部１１１から下りパケットデータを受信し、スケジューリング処理部１０９に通知する。スケジューリング処理部１０９では、通知された情報から移動局毎の優先度を計算し、優先度の高い移動局を選択し、その結果および送信する下りパケットデータを信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、選択された移動局に対してする信号を作成し、アンテナ部１０１を通して下り信号を送信する。

一方、図２において、移動局１１ではアンテナ部２０１に入力された信号は、信号受信部２０２でベースバンド信号に変換される。信号受信部２０２で受信されたベースバンド信号は、受信信号品質測定部２０４、下りパケットデータ受信部２０５に入力される。受信信号品質測定部２０４では、下り受信品質を測定し、測定した結果を送信データ作成部２０６に通知する。

下りパケットデータ受信部２０５では、基地局からの受信信号にパケットデータが含まれていれば、パケットデータを受信する。また、位置情報測定部２０９では、ＧＰＳ等により移動局自らの位置情報を測定し、測定した位置情報を送信データ作成部２０６に通知する。送信データ作成部２０６では、移動局の位置情報、および下り受信品質を信号送信部２０７に通知する。信号送信部２０７では基地局への信号を作成し、アンテナ部２０１を通して上り信号を送信する。

次に、第２実施例の動作について図１〜図３および図６〜図７を参照しながら具体的に説明する。図６は基地局の下りリンクの動作の一例を示すフローチャート、図７は移動局の下りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。
まず、基地局１の下りリンクの動作の一例について説明する。図１において、基地局１のアンテナ部１０１では、基地局で受信すべき全ての移動局からの信号を受信する（図６のステップＳ２１）。

信号受信部１０２は、移動局毎の信号受信部１０２−１〜１０２−Ｎを有し、アンテナ部１０１で受信した信号を移動局毎の信号に分離してベースバンド信号に変換する（同図のステップＳ２２）。

移動局登録判定部１０３では、移動局毎が基地局のエリア内に存在し、データの送信が可能かどうかを判定し、その情報を移動局毎の情報管理部１０８に通知する（同図のステップＳ２３）。

下り受信品質受信部１０４では、上り信号で通知される移動局で測定した下り受信品質を受信する（同図のステップＳ２４）。移動局位置情報受信部１０６では、上り信号で通知される移動局毎の位置情報を受信し（同図のステップＳ２５）、移動局毎の情報管理部１０８に通知する。

移動局毎の情報管理部１０８では、移動局毎に送信可能かどうかの情報、下り信号受信品質、および位置情報を管理し、スケジューリング処理部１０９に通知する（同図のステップＳ２６およびＳ２７）。

また、移動局の位置情報については、位置情報データベース１１２から位置情報に基づいた下り受信品質の重み係数に変換し管理する。下りパケットデータ供給部１１１では、基地局のエリア内に存在する移動局に対して送信するパケットデータがある場合、その情報をスケジューリング処理部１０９に通知し、またそのパケットデータを転送する（同図のステップＳ２８）。

スケジューリング処理部１０９では、下り信号受信品質、および位置情報に基づく下り受信品質の重み係数から移動局毎の優先度を求め、最も優先度の高い移動局を選択し（同図のステップＳ２９）、その情報を信号送信部１１０に通知する。

信号送信部１１０では、スケジューリング処理部１０９で選択された移動局に対して、パケットデータから下り送信信号を作成し、アンテナ部１０１を通して、下り信号を送信する（同図のステップＳ３０）。

ここで、位置情報データベース１１２およびスケジューリング処理部１０９の処理をより詳しく説明する。位置情報データベースでは、図３に示す複数のパラメータからあらかじめその位置における信号の伝搬環境を測定し、測定結果から下り受信品質の確度から重み係数を求め登録しておく。

例えば、伝搬環境の変動がほとんど見られない環境では、下り受信品質の確度は高いと判断され、伝搬環境の時間変動が大きい環境では、下り受信品質の確度は低いと判断する。次にスケジューリング処理部１０９の処理の一例として、移動局毎の下り受信品質、位置情報に基づく下り受信品質によって以下のように移動局の優先度を求めることができる。

移動局の優先度＝下り受信品質×位置情報に基づく下り受信品質の重み係数

この時の「位置情報に基づく下り受信品質の重み係数」は、信号の伝搬環境の変動が小さければプラス方向に作用し、伝搬環境の変動が大きければマイナス方向に作用する。

次に、図２における移動局１１の動作について説明する。同図を参照すると、移動局１１のアンテナ部２０１では、基地局からの下り信号を受信する（図７のステップＳ３１）。

信号受信部２０２では、受信された信号をベースバンド信号に変換する（同図のステップＳ３２）。下り受信品質測定部２０４では、下り受信信号の受信品質を測定する（同図のステップＳ３３）。

下りパケットデータ受信部２０５では、基地局１からスケジューリングの結果パケットデータが送信された場合、パケットデータを受信する（同図のステップＳ３４）。

位置情報測定部２０９では、ＧＰＳ（Global Positioning System ）等により自らの位置情報を測定する（同図のステップＳ３５）。送信データ作成部２０６では、下り受信品質、及び位置情報測定部２０９からの位置情報を信号送信部２０７に転送する（同図のステップＳ３６）。信号送信部２０７では、基地局に送信する信号を生成し、アンテナ部２０１を通して上り信号を送信する（同図のステップＳ３７）。

以上説明したように、本発明の第２実施例によれば、移動局の優先度を下り受信品質と位置情報に基づく下り受信品質の重み係数との乗算により算出する構成であるため、信号受信品質に基づく下り方向のスケジューリングを、環境・場所等による信号伝搬路の時間変動に左右されることなく行うことが可能となる。

本発明の第３実施例として、その基本構成は上記第１および第２実施例の通りであるが、スケジューリング方法についてさらに工夫している。

図１において、スケジューリング処理部１０９では、上り受信品質及び下り受信品質を用いて優先度を決定し、移動局１１の優先度を求めるが、優先度を求める方法として公知のプロポーショナルフェアネス（Proportional Fairness ）を用いる場合、受信品質としてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を用いるものとすると、以下のように優先度を求める。

移動局の優先度＝ＳＩＲ／ＳＩＲの平均値

この時、移動局が基地局に登録された直後にはＳＩＲの平均値は求められないので、正しく優先度を求めることができない。ここで、ＳＩＲの平均値として予め位置情報としてデータベース化して登録しておくことで、移動局の登録直後でも正しく優先度を求めることが出来る。

以上説明したように、本発明の第３実施例によれば、受信品質としてＳＩＲを用いた場合にも第１および第２実施例と同様の効果が得られる。

すなわち、本発明の第１〜第３実施例によれば、無線移動通信のパケット通信において、より最適な移動局を選択するスケジューリングを行うことが可能となる。

その理由は、スケジューリングのパラメータとして、移動局の位置情報を用いることで、環境に依存した信号の伝搬環境の変化を考慮にいれることができるためである。

なお、本発明が上記実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得ることは明らかである。

本発明に係るパケット通信システムにおける基地局の一例の構成図である。 本発明に係るパケット通信システムにおける移動局の一例の構成図である。 位置情報データベースの内容の一例の説明図である。 基地局の上りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。 移動局の上りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。 基地局の下りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。 移動局の下りリンクの動作の一例を示すフローチャートである。 従来のパケット通信システムにおける基地局の一例の構成図である。 同移動局の一例の構成図である。

符号の説明

１ 基地局
１１ 移動局
１０１，２０１ アンテナ部
１０２，２０２ 信号受信部
１０３ 移動局登録判定部
１０４ 下り受信品質受信部
１０５ 上り受信品質測定部
１０６ 移動局位置情報受信部
１０７ 上りパケットデータ受信部
１０８ 移動局毎の情報管理部
１０９ スケジューリング処理部
１１０，２０７ 信号送信部
１１１ 下りパケットデータ供給部
１１２ 位置情報データベース
２０３ 送信許可信号判定部
２０４ 下り受信品質測定部
２０５ 下りパケットデータ受信部
２０６ 送信データ作成部
２０８ 上りパケットデータ供給部
２０９ 位置情報測定部

Claims (11)

1. 基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムであって、
   前記基地局は、
   上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得手段と、
   前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースと、
   前記受信品質取得手段で得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択手段とを含むことを特徴とするパケット通信システム。
2. 前記位置情報データベースには、位置情報と、少なくとも時刻情報、天候情報、気温情報、日付情報のうちの一つの情報と、重み係数とが関連付けられて記録されることを特徴とする請求項１記載のパケット通信システム。
3. 前記受信品質としてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）が用いられることを特徴とする請求項１または２記載のパケット通信システム。
4. 基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおけるパケット通信方法であって、
   前記基地局は、
   上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得ステップと、
   前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースを参照するステップと、
   前記受信品質取得ステップで得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択ステップとを含むことを特徴とするパケット通信方法。
5. 前記位置情報データベースには、位置情報と、少なくとも時刻情報、天候情報、気温情報、日付情報のうちの一つの情報と、重み係数とが関連付けられて記録されることを特徴とする請求項４記載のパケット通信方法。
6. 前記受信品質としてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）が用いられることを特徴とする請求項４または５記載のパケット通信方法。
7. 基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおける基地局であって、
   上り信号（移動局から基地局方向の信号）の受信品質または下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質を取得する受信品質取得手段と、
   前記移動局の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記移動局の移動範囲内の所定位置と、その位置に対する伝搬環境との組み合わせから受信品質の確度が求められ、その確度が重み係数として登録される位置情報データベースと、
   前記受信品質取得手段で得た受信品質と、前記位置情報データベースから得た前記移動局の位置情報に対応する重み係数との乗算結果に基づき信号を送信または受信する移動局を選択する移動局選択手段とを含むことを特徴とする基地局。
8. 前記位置情報データベースには、位置情報と、少なくとも時刻情報、天候情報、気温情報、日付情報のうちの一つの情報と、重み係数とが関連付けられて記録されることを特徴とする請求項５記載の基地局。
9. 前記受信品質としてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）が用いられることを特徴とする請求項７または８記載の基地局。
10. 基地局と複数の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信システムにおける移動局であって、
    下り信号（基地局から移動局方向の信号）の受信品質と、前記移動局の位置情報とを前記基地局へ送信する送信手段を含み、
    前記受信品質および前記位置情報を基に前記基地局において移動局の選択が行われることを特徴とする移動局。
11. 前記受信品質としてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）が用いられることを特徴とする請求項１０記載の移動局。

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