JP2011010031A - 移動無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】過剰な送信電力でのデータ送信を早期に抑制する技術を提供する。
【解決手段】送信制御機能を含む移動無線通信システムに適用される移動局は、上位レイヤから入力され、基地局に向かう上りリンクのデータチャネルを通して送信されるアップロード対象のデータについて、予め定めた時間当たりの送信データ量の時系列変化関係から傾きを求める手段と；前記傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出したとき、前記送信データ量の低下であると判断する手段と；前記上りリンクの制御チャネルを通して送信されるハッピービット情報が送信電力の増加を要求する第１の値を連続的に採っている状態であるとき、下位レイヤに対して、送信電力を維持または減少する第２の値への変更を指示する手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、移動無線通信システムに関する。

第３世代の移動無線通信システムを支える無線通信技術として、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）を広帯域化した広帯域符号分割多元接
続（Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）などが存在する。

Ｗ−ＣＤＭＡは、１９９９年に規格化団体である３ＧＰＰ（3rd. Generation Partnership Project）により、リリース１９９９版として最初の技術仕様（Technical Specification）を決定されている。現在では、新たな版としてリリース４及びリリース５が規定されるとともに、リリース６の標準化が進められている。

リリース５において、基地局から移動局方向の下りリンクの高速パケット通信を可能とするＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）技術が追加されたが、移動局か
ら基地局方向の上りリンクはリリース１９９９仕様がそのまま適用された。したがって、移動局から基地局にパケットデータのような高密度トラフィックのデータ送信を行う場合、各移動局に専用の個別チャネルＤＣＨ（Dedicated Channel）及びＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel）を常時割り当てなければならず、基地局保有の無線リソースの有効利用という観点から問題があった。

リリース６においては、無線リソースの有効利用と、高速な無線リソース割当とを実現させるべく、Ｅ−ＤＣＨ（Enhanced-Dedicated Channel）技術が導入され、詳細な仕様が規定されている。このＥ−ＤＣＨ技術では、移動局から基地局方向の上りリンクの高速パケット通信を可能とするＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）が追加されて
いる。また、Ｅ−ＤＣＨ技術では、リリース５において導入されたＨＳＤＰＡ技術において使用されている、ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）技術、ＨＡＲＱ（Hybrid
Automatic Repeat Request）技術などとともに、短い送信時間間隔ＴＴＩ（Transmission Time Interval）が使用可能となっている。

次に、３ＧＰＰリリース６の仕様に関係する主なチャネルについて説明する。３ＧＰＰリリース６では、Ｅ−ＤＣＨ用、つまりＨＳＵＰＡ用の移動局から基地局方向の上りリンクの物理チャネルとして、データ用チャネルであるＥ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced-Dedicated
Physical Data Channel）と、制御用チャネルであるＥ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced-Dedicated Physical Control Channel）とが追加されている。

Ｅ−ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＣＣＨは、リリース５以前の物理チャネルであるＤＰＤＣＨ及びＤＰＣＣＨに相当する物理チャネルであり、Ｅ−ＤＰＤＣＨは上位レイヤ（上位プロトコルレイヤ）からのＨＳＵＰＡデータ（ユーザデータ）を送信し、Ｅ−ＤＰＣＣＨはＨＳＵＰＡ制御情報を送信する。Ｅ−ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＣＣＨは、ＨＳＵＰＡデータ及びＨＳＵＰＡ制御情報を同じ位相（ペア）で送信する。

また、リリース６では、Ｅ−ＤＣＨ用の基地局から移動局方向の下りリンクの物理チャネルとして、基地局におけるスケジューリング結果をそれぞれ通知するＥ−ＡＧＣＨ（Enhanced-Absolute Grant Channel）及びＥ−ＲＧＣＨ（Enhanced-Relative Grant Channel）と、基地局におけるパケットデータの受信判定結果を通知するＥ−ＨＩＣＨ（E-DCH HARQ Acknowledgement Indicator Channel）とが追加されている。

ここで、Ｅ−ＡＧＣＨを通しては、送信許可される最大電力、つまり上りリンクの物理チャネルＥ−ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＣＣＨの電力比率が通知される。Ｅ−ＲＧＣＨを通しては、送信許可される電力について、一定幅での上げ（ＵＰ）及び下げ（ＤＯＷＮ）、または維持（ＨＯＬＤ）が通知される。また、Ｅ−ＨＩＣＨを通しては、Ｅ−ＤＰＤＣＨのユーザデータが基地局で正しく受信されたか否かを示すＡＣＫ（正常受信）またはＮＡＣＫ（異常受信）が通知される。

ＨＳＵＰＡ制御情報を送信するＥ−ＤＰＣＣＨは１０ｂｉｔ／ｓｌｏｔ構成であり、１０ｂｉｔの内容の定義は次のとおりである。
（１）ＲＳＮ（Retransmission Sequence Number）：Ｘｒｓｎ１，Ｘｒｓｎ２
（２）Ｅ−ＴＦＣＩ（Enhanced-Transport Format Combination Indicator）：Ｘｔｆｃ
ｉ１，Ｘｔｆｃｉ２〜Ｘｔｆｃｉ７
（３）ハッピービット（happy bit）：Ｘｈ１
ここで、ＲＳＮはレートマッチング処理で使用する２ｂｉｔの再送シーケンス番号である。Ｅ−ＴＦＣＩはトランスポートブロックサイズを示す７ｂｉｔのインジケータである。Ｅ−ＴＦＣはＥ−ＤＣＨ送信時の通信速度を規定する。ハッピービットは移動局が上り無線リソースを更に使用可能か否かを示す１ｂｉｔの情報である。このハッピービット情報が「１」であるときは、上り無線リソースを更に使用不可能な「ハッピー（ｈａｐｐｙ）」を示し、ハッピービット情報が「０」であるときは、上り無線リソースを更に使用可能な「アンハッピー（ｕｎｈａｐｐｙ）」を示す。

移動局は、次の３条件を満たすときに、アンハッピー情報を基地局に送信し、それ以外の条件のときは、ハッピー情報を基地局に送信する。

条件Ａ：移動局が絶対的許可情報（ＡＧ：Absolute Grant）と相対的許可情報（ＲＧ：Relative Grant）とにより許可された送信電力の上限にて上りデータを送信している。

条件Ｂ：移動局が送信可能な最大送信電力は、上記条件Ａで許可された送信電力よりも大きく、より高速でデータ送信できる電力が未だある。

条件Ｃ：現在のＳＧ（Serving Grant）制御で選択されるデータ長をアクティブなプロ
セスで継続送信した場合に、移動局の送信用データバッファに溜まっているＥ−ＤＣＨのトータルデータ量（ＴＥＢＳ：Total E-DCH Buffer State）を予め指定された時間内に送りきれない。

つまり、移動局が送信可能な最大送信電力には至っていないが（条件Ｂ）、基地局から許可されている送信電力一杯で送信している状況である（条件Ａ）。しかし、移動局としては、上り送信データのスループットを上げたいとき（条件Ｃ）、移動局は基地局にアンハッピー情報を送信する。

特開２００８−１８２７３４号公報

移動局は、上述した３条件Ａ，Ｂ，Ｃを満たすときに、アンハッピー情報を基地局に送信し、それ以外の条件のときは、ハッピー情報を基地局に送信する。この具体例について改善対象の移動無線通信システムを説明するための図１及び図２を参照して説明する。

図１を参照すると、移動局は、基地局から移動局方向の下りリンクの物理チャネルＥ−ＡＧＣＨ、Ｅ−ＲＧＣＨ、及びＥ−ＨＩＣＨを通して、ＡＧＣＨ情報、ＲＧＣＨ情報、及びＨＩＣＨ情報を受信する。受信したＡＧＣＨ情報及びＲＧＣＨ情報に基づくＳＧ制御により、移動局から基地局方向の上りリンクの物理チャネルＥ−ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＣＣＨの電力比であるＳＧが決まる。また、移動局においては、受信したＨＩＣＨ情報に基づき、前回同一プロセスで送信したデータが基地局で正常受信できたか否かが分かる。

ＳＧ情報及び上位レイヤパラメータに基づいて、Ｅ−ＴＦＣ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎを行い、各プロセスで送信可能なデータ量が決まる。このとき、例えば、データ送信する時間間隔ＴＴＩを２ｍｓｅｃとした場合、プロセス０からプロセス７の８プロセスが定義される。１つのプロセスは１ＴＴＩ（２ｍｓｅｃ）で送信される。なお、Ｅ−ＤＣＨでは、ＴＴＩが１０ｍｓｅｃの場合もあり、このときはプロセス０からプロセス３の４プロセスとなる。また、プロセス０からプロセス７は全てアクティブなプロセス（送信可能なプロセス）であり、ＨＩＣＨ情報は全てＡＣＫであり、かつ再送データがないことを仮定する。

ここで、上位レイヤパラメータにより、予め指定された時間として、１６ｍｓｅｃが指定された場合を考える。この場合、１６ｍｓｅｃ／２ｍｓｅｃ＝８であるので、８プロセスでトータルデータ量ＴＥＢＳのデータを送信する。ある時点のＳＧ制御及びＥ−ＴＦＣ
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎの結果、１プロセスで送信できるデータ量が決まり、このデータ量を８プロセスで送信したと仮定した場合、トータルデータ量ＴＥＢＳの全部を送信できない場合に、上記条件Ｃに該当する。

このときのＥ−ＴＦＣ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎで決まった、各プロセスで送信可能なデータ量がトータルデータ量ＴＥＢＳ以下であり、ＳＧ制御で許容された送信データ量の最大で送信している場合、上記条件Ａに該当する。なお、各プロセスで送信可能なデータ量がトータルデータ量ＴＥＢＳを超える場合、ＳＧ制御で許容された最大の送信データ量でなくても送信可能である。ここで、許容された最大送信データ量を送信する際の電力が、移動局に定義されている最大送信電力値を超えていない場合は、上記条件Ｂに相当する。

ＨＳＵＰＡの送信手順は、図２に示すとおりである。

Ｓ１：移動局は、Ｅ−ＤＰＤＣＨを通して送信したいデータがある場合、移動局状態を示す情報（ＳＩ：Scheduling Information）によって、送信したいデータ量及び送信データの優先情報を基地局に送信して、無線リソースの割り当てを要求する。

Ｓ２：基地局は、配下の無線ゾーン（セル）に存在する複数の移動局からのＳＩ情報を集計し、事前に監視していた各移動局の通信品質及び優先情報により、移動局からの送信データ制御のスケジューリングを行う。このスケジューリングの結果、基地局は、各移動局に対して、送信許可情報を通知する。この送信許可情報には、絶対的許可情報（ＡＧ情報）及び相対的許可情報（ＲＧ情報）の２種類があり、Ｅ−ＡＧＣＨ及びＥ−ＲＧＣＨの情報にそれぞれマッピングして送信される。ＡＧ情報は、移動局が送信することを許される最大送信電力を通知する。ＲＧ情報は、ＡＧ情報で通知した内容を一定幅で上げる（ＵＰ）及び下げる（ＤＯＷＮ）か、送信電力値を維持（ＨＯＬＤ）するかの３値のいずれかを通知する。

Ｓ３：移動局は、基地局からの送信許可情報に従い、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力値の制御（決定）を自動で行う。基地局は、配下の同一セル内の各移動局からの、ハッピービット情報と、送信データの優先順位を含むＳＩ情報との双方に基づいて、最終的に各移動局に対するＲＧの値を決定する。このとき、基地局は、ある移動局から
「アンハッピー」の指示があった場合、該当移動局の送信電力を上げるように、ＲＧの値を決定する。逆に、基地局は、ある移動局から「ハッピー」の指示があった場合は、該当移動局の送信電力が適正であるので、現状維持の値になるように調整する。

Ｓ４：基地局から移動局に対して指示されるＲＧの値は、ＨＳＵＰＡ呼の接続前に移動局から基地局に通知するＳＩ情報と、ＨＳＵＰＡ呼の接続中にＥ−ＤＰＣＣＨを通して送信するハッピービットとに基づいて、移動局で送信可能な電力を基地局がスケジューリングすることにより通知する。移動局は、基地局から送信電力のＵＰ指示を受領した場合、より大きい電力でＥ−ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＣＣＨを通してデータ送信可能になり、大量のユーザデータを送信できるので、上りスループットの増加になる。しかし、移動局は、送信電力のＤＯＷＮ指示を受領した場合は、より小さな電力での送信制限となり、上りスループットは減少する。

なお、移動局から基地局へのＥ−ＤＰＤＣＨを通してのユーザデータが基地局内で正常に受信できたか否かにより、基地局はＡＣＫまたはＮＡＣＫをＥ−ＨＩＣＨにマッピングして送信する。移動局は、ＡＣＫを受領した場合、該当データは送信達成と認識して次データを送信し、ＮＡＣＫを受領した場合は、該当データは送信未達と認識して同一データを再送することになる。

図３を参照すると、上述したＨＳＵＰＡ技術を適用した移動無線通信システムＳＹＳ０においては、移動局ＭＳが送信可能な最大送信電力以下の送信状態で、送信用データバッファ（ＲＬＣ（無線リンク制御）バッファ）ＢＦに大量のデータが溜まっている場合、移動局ＭＳはＥ−ＤＰＣＣＨのハッピービットを「アンハッピー」として送信する。これにより、移動局ＭＳの送信電力を上げる（ＵＰ）報告の送信許可情報ＲＧが基地局ＢＴＳから移動局ＭＳに通知される。

このとき、移動局ＭＳが、ブルートゥース（Bluetooth）などの外部機器ＤＶに接続さ
れた状態で、ＨＳＵＰＡの高レートスループットの無線通信を行い、外部機器ＤＶと移動局ＭＳとの間のスループットが低下した場合、レイヤ２より上位の高レイヤでの再送制御が働くので、移動局ＭＳと基地局ＢＴＳとの間のスループットも徐々に適正化されていく。

しかし、スループットが適正化されるまでの間、過剰な送信電力でのデータ送信が移動局ＭＳから行われて、セル内の他の移動局への干渉（電波干渉）が増大するので、セルスループットが低下する。高レイヤでの再送制御によるスループット及び送信電力の適正化には時間を要する。したがって、高レイヤ（アプリケーションレイヤ）が原因のスループット低下を低レイヤで即時に検出して、過剰な送信電力でのデータ送信を抑制することが要求される。

課題は、過剰な送信電力でのデータ送信を早期に抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、送信制御機能を含む移動無線通信システムに適用される移動局は、上位レイヤから入力され、基地局に向かう上りリンクのデータチャネルを通して送信されるアップロード対象のデータについて、予め定めた時間当たりの送信データ量の時系列変化関係から傾きを求める手段と；前記傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出したとき、前記送信データ量の低下であると判断する手段と；前記上りリンクの制御チャネルを通して送信されるハッピービット情報が送信電力の増加を要求する第１の値を連続的に採っている状態であるとき、下位レイヤに対して、送信電力を維持または減少する第２の値への変更を指示する手段とを備える。

開示した移動局によれば、過剰な送信電力によるデータ送信を早期に抑制して、干渉の度合いを抑えることが可能となり、無線リソースの有効利用が図れる。

他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。

改善対象の移動無線通信システムを説明するための図。 改善対象の移動無線通信システムにおけるＨＳＵＰＡ送信手順を説明するための図。 改善対象の移動無線通信システムの問題を説明するための図。 一実施の形態の移動無線通信システムの構成及び機能を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の機能を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の機能を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の構成を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の機能を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の機能を説明するための図。 一実施の形態のシステムにおけるデータ流量監視部の機能を説明するための図。

以下、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されてはならない。

［移動無線通信システムの構成及び機能］
一実施の形態のシステム構成を示す図４を参照すると、ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）送信制御機能を有する移動無線通信システムＳＹＳは、基地局ＢＴＳ
（Base Transceiver Station）及び移動局ＭＳ（Mobile Station）を備える。図４においては、説明を簡潔にするために、それぞれ１つの基地局ＢＴＳ、移動局ＭＳ及び無線ゾーンＲＺが示されている。

この一実施の形態においては、基地局ＢＴＳは基地局装置及び基地局制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）を含む構成で説明する。基地局ＢＴＳは、セクタまたはセルと呼ばれる無線ゾーンＲＺをカバーし、無線区間ＲＡを介して移動局ＭＳと通信する。また、図示を省略しているが、基地局ＢＴＳは、公衆電話網やインターネットなどの有線通信ネットワークに接続され、このネットワークとのパケットデータ通信を中継する。

移動局ＭＳは、ユーザが利用する携帯端末であり、制御機能部、通信機能部、情報入力機能部、情報表示機能部、情報指定機能部、及び情報保持機能部などを備えていれば、携帯電話機及びＰＨＳなどの携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末、及びブルートゥースなどの外部機器の単体または複合体のいずれであってもよい。

この移動局ＭＳは、ハードウェア構成として、次の要素を含んでいる。つまり、制御機能部は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、作業用メモリとし
てのＲＡＭ（Random Access Memory）と、各種アプリケーションプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）とを備える。また、通信機能部は無線通信部、情報入力機能部はテンキー及び各種機能ボタン（キー）、情報表示機能部はディスプレイ、及び情報指定機能部はポインティング部及びカーソル送り部を備える。さらに、情報保持機能部は各種データを保存する不揮発性メモリを備える。これらのハードウェア構成は、当業者が容易に理解でき、実施可能であるので、ここではこの構成の図示を省略している。

後に詳述するＨＳＵＰＡ送信制御機能を論理的に実現するには、移動局ＭＳにおいて、制御機能部のＲＯＭにＨＳＵＰＡ送信制御プログラムをアプリケーションプログラムとしてインストールしておくことにより、ユーザからのデータアップロード要求を契機に、ＣＰＵがこのＨＳＵＰＡ送信制御プログラムをＲＡＭに展開して実行することもできる。

移動局ＭＳは複数のレイヤ１、レイヤ２、及びレイヤ３のプロトコルレイヤ構成である。レイヤ１は主に無線区間ＲＡの疎通のための制御を行う。レイヤ２は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）、無線リンク制御（ＲＬＣ：Radio Link Control
）、及び無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）の副層を有し、無線リソース及び無線リンクの管理と、レイヤ１またはレイヤ３とのインタフェース制御とを行う。レイヤ３はアプリケーション対応の外部機器（ブルートゥース）５０などとのインタフェース制御を行う。レイヤ１には、送信電力制御部１０及びデータ生成部２０が存在する。また、ＲＬＣレイヤとＭＡＣレイヤ間には、データ流量監視部３０が存在する。

基地局ＢＴＳは移動局ＭＳと同様にレイヤ１及びレイヤ２を有する。基地局ＢＴＳのレイヤ２には、移動局ＭＳからのハッピービット情報と送信データ量とに基づき、移動局ＭＳの送信電力を制御するスケジューリング部４０が存在する。

この移動無線通信システムＳＹＳにおいては、ユーザがブルートゥースなどの外部機器５０からデータ（ユーザデータ）をアップロードすると、移動局ＭＳ内のレイヤ３、レイヤ２及びレイヤ１を介して、更に無線区間ＲＡにおける移動局ＭＳから基地局ＢＴＳ方向の上りリンクの物理チャネル（データ用チャネル）Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced-Dedicated
Physical Data Channel）を通じて、基地局ＢＴＳのレイヤ１に上りデータが送信される。符号Ｌ１は移動局ＭＳに接続しているアプリケーションとしてのブルートゥースを使用してデータをアップロードする経路を示している。

移動局ＭＳ内のレイヤ１のデータ生成部２０は、ハッピービットを生成し、無線区間ＲＡの上りリンクの物理チャネル（制御用チャネル）Ｅ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced-Dedicated
Physical Control Channel）を通じて、基地局ＢＴＳのレイヤ１に生成したハッピービ
ットをデータのアップロードと同時に（同位相で）送信する。符号Ｌ２はＥ−ＤＰＣＣＨで送信されるハッピービット情報の流れの経路を示している。

アップロード対象の上りデータ及びハッピービット情報は、基地局ＢＴＳ内のレイヤ２のスケジューリング部４０に通知される。符号Ｌ３は基地局ＢＴＳ内での移動局ＭＳからの送信データ及びハッピービット情報の流れの経路を示している。

スケジューリング部４０は、ハッピービット情報が「アンハッピー（０）」であり、データ量が過剰でない場合には、絶対的許可情報（ＡＧ情報）及び相対的許可情報（ＲＧ情報）で移動局ＭＳの送信電力を上げるように制御する。また、スケジューリング部４０は、ハッピービット情報が「ハッピー（１）」の場合は、ＡＧ情報及びＲＧ情報で移動局Ｍ
Ｓの送信電力を維持もしくは減少するように制御する。符号Ｌ４は基地局ＢＴＳから移動局ＭＳ方向の下りリンクの物理チャネルＥ−ＡＧＣＨ（Enhanced-Absolute Grant Channel）及びＥ−ＲＧＣＨ（Enhanced-Relative Grant Channel）で送信されるＡＧ情報及びＲＧ情報の流れを示している。

移動局ＭＳにおいて、レイヤ２の副層であるＲＬＣレイヤとＭＡＣレイヤとの間に設けられたデータ流量監視部３０は、ＲＬＣレイヤからＭＡＣレイヤに通知されるＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドのパラメータに基づいて、単位時間当たりのデータ量であるデータ流量を監視する。データ流量監視部３０は、データ流量の傾きが予め定めた閾値より小さくなった場合に、データ生成部２０に対して、ハッピービット情報を「アンハッピー」から「ハッピー」に変更するように指示する。変更されたハッピービット情報が移動局ＭＳから基地局ＢＴＳに送信されることにより、移動局ＭＳにおける過剰な送信電力によるデータ送信を抑制することが可能になる。

［データ流量監視部の構成及び機能］
次に、図４から図１０を併せ参照して、データ流量監視部３０の構成及びＨＳＵＰＡ送信制御機能について説明する。

図４を参照して上述したように、移動無線通信システムＳＹＳにおいては、移動局ＭＳを利用するユーザがアプリケーションとしてのブルートゥースなどの外部機器５０からデータをアップロードすると、移動局ＭＳ内のレイヤ３、レイヤ２及びレイヤ１を介して、更に無線区間ＲＡの上りリンクの物理チャネル（データ用チャネル）Ｅ−ＤＰＤＣＨを通じて、基地局ＢＴＳのレイヤ１に上りデータが送信される。

このとき、移動局ＭＳにおいては、データ流量監視部３０（図５参照）がＲＬＣレイヤからＭＡＣレイヤへの予め定めた時間（単位時間）当たりの送信データ量である送信データ流量を監視する。データ流量監視部３０は、「アンハッピー」のデータ送信の状況（図６中の時刻ｔ１〜時刻ｔ２）で、送信データ量ｄｔについて、期待されるデータ量ｄａと実際のデータ量ｄｂとの増加量の差分ｄｘに基づいて、期待される増加量よりも少ない増加量を検出した場合、過剰な送信電力（送信パワー）ｐｗによるデータ送信を抑制する必要がある。このために、データ流量監視部３０は、データ生成部２０（図４参照）にハッピービット情報の変更（切替）を指示して、「ハッピー」通知を行わせる。この結果、基地局ＢＴＳから移動局ＭＳへのＲＧ（相対的許可）制御が働き、時刻ｔ２以降では、送信電力制御部１０（図４参照）からの送信電力が現状維持状態もしくは減少状態になるように制御される。なお、図５において、ＲＬＣレイヤのＲＬＣバッファの機能、ＭＡＣレイヤのＥ−ＴＦＣ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ及びＳＧ制御の機能は上述した改善対象の移動無線通信システムと同一である。

一層詳述すると、移動局ＭＳにおいては、レイヤ２のＲＬＣレイヤからＭＡＣレイヤに対するデータの送信を契機として、ＭＡＣレイヤに通知するＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドが存在する。このＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドには、送信データサイズのパラメータが含まれている。図９には、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドの一例として、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ０を基準としたＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ１からＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ５のコマンドの具体例が示されている。例えば、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ１は、パラメータとして、送信データサイズ３３６ｂｉｔｓを含んでいる。

図７に示すデータ流量監視部３０においては、受信部３１がＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドのパラメータを受信する（図８中の６０）。統計処理部３２は、受信部３１が受信したコマンドの送信データサイズを認識し（６１）、単位時間（ここでは、１ｓｅｃ）当たりの送信データ量を計算する（６２）。例えば、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ１は、送
信データサイズが３３６ｂｉｔｓであり、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ０から１０ｍｓｅｃ後に受信されるので、単位時間当たりの送信データ量は３３，６００ｂｉｔｓ／ｓｅｃとなる。

更に、統計処理部３２は、単位時間当たりの送信データ量の時系列のポイントをプロットして、傾きを求める（６３）。例えば、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ２は、送信データサイズが６７２ｂｉｔｓであり、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ１から１０ｍｓｅｃ後に受信されるので、単位時間当たりの送信データ量は６７，２００ｂｉｔｓ／ｓｅｃとなる。したがって、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ１の単位時間当たりの送信データ量３３，６００ｂｉｔｓ／ｓｅｃと、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ２の単位時間当たりの送信データ量６７，２００ｂｉｔｓ／ｓｅｃとの関係から求められる傾きは、６７，２００／３３，６００＝２．０である。

判断部３３は、傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出した時点で（６４）、単位時間当たりの送信データ量（送信データ流量）の低下を検出し（６５）、ハッピービット情報として「アンハッピー」を連続的に送信している状態の場合に（６６）、データ生成部２０（図４参照）に対して、「アンハッピー」から「ハッピー」への切替指示を行う（６７）。例えば、予め定めた閾値を０．５とすると、傾きが０．５より小さくなるのは、０．３＜０．５であるＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ５の受信時となる。したがって、ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱ５の受信後、連続で「アンハッピー」送信状態の場合は、「アンハッピー」から「ハッピー」への強制的な切替指示が行われる。

なお、処理６４において、傾きが予め定めた閾値以上であると検出した場合、及び処理６６において、ハッピービット情報として「ハッピー」を連続的に送信している状態の場合には、処理６０に戻る。

上述したようなデータ流量監視部３０によるＨＳＵＰＡ送信制御機能を含む移動局ＭＳにおいては、図１０に制御シーケンスを示すように、基地局ＢＴＳに「アンハッピー」を連続的に送信して、送信電力を上げるためのＲＧ制御を基地局ＢＴＳから受けている連続送信電力ＵＰ状態で、送信データ流量の低下を検出した場合、ハッピービット情報として「ハッピー」を強制的に送信する。これにより、基地局ＢＴＳから移動局ＭＳに、送信電力を現状維持もしくは下げるためのＲＧ制御が働く。この結果、移動局ＭＳにおいては、送信電力ＤＯＷＮ状態になり、送信電力は増加状態から現状維持状態もしくは減少状態へ変化する。

これにより、移動局ＭＳからの過剰な送信電力によるデータ送信を即時に抑制して、干渉の度合いを抑えることが可能となり、無線リソースの有効利用が図れる。

［変形例］
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどの記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。

また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。

ＳＹＳ 移動無線通信システム
ＢＴＳ 基地局
ＭＳ 移動局
１０ 送信電力制御部
２０ データ生成部
３０ データ流量監視部
３１ 受信部
３２ 統計処理部
３３ 判断部
４０ スケジューリング部
５０ 外部機器（ブルートゥース）

Claims (5)

1. 送信制御機能を含む移動無線通信システムに適用される移動局であって；
   上位レイヤから入力され、基地局に向かう上りリンクのデータチャネルを通して送信されるアップロード対象のデータについて、予め定めた時間当たりの送信データ量の時系列変化関係から傾きを求める手段と；
   前記傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出したとき、前記送信データ量の低下であると判断する手段と；
   前記上りリンクの制御チャネルを通して送信されるハッピービット情報が送信電力の増加を要求する第１の値を連続的に採っている状態であるとき、下位レイヤに対して、送信電力を維持または減少する第２の値への変更を指示する手段と；
   を備える移動局。
2. レイヤ２のＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤからＭＡＣ（Media Access Control）レイヤに通知されるＭＡＣ＿ＤＡＴＡ＿ＲＥＱコマンドのパラメータに基づいて、前記予め定めた時間当たりの送信データ量を計算する手段を
   更に備える請求項１記載の移動局。
3. 前記データチャネル及び前記制御チャネルは、Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced-Dedicated Physical Data Channel）及びＥ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced-Dedicated Physical Control Channel）であり、
   前記ハッピービット情報は、移動局が無線リソースとしての前記送信電力を更に使用可能か否かを示す１ｂｉｔの情報であり、前記第１の値及び前記第２の値は、アンハッピー及びハッピーにそれぞれ対応する
   請求項１または２記載の移動局。
4. 移動無線通信システムにおける送信制御を行う方法であって；
   上位レイヤから入力され、基地局に向かう上りリンクのデータチャネルを通して送信されるアップロード対象のデータについて、予め定めた時間当たりの送信データ量の時系列変化関係から傾きを求め；
   前記傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出したとき、前記送信データ量の低下であると判断し；
   前記上りリンクの制御チャネルを通して送信されるハッピービット情報が送信電力の増加を許容する第１の値を連続的に採っている状態であるとき、下位レイヤに対して、送信電力を維持または減少する第２の値への変更を指示する；
   ことをプロセッサが実行する方法。
5. 移動無線通信システムにおける送信制御を行うプログラムであって；
   上位レイヤから入力され、基地局に向かう上りリンクのデータチャネルを通して送信されるアップロード対象のデータについて、予め定めた時間当たりの送信データ量の時系列変化関係から傾きを求め；
   前記傾きが予め定めた閾値よりも小さくなったことを検出したとき、前記送信データ量の低下であると判断し；
   前記上りリンクの制御チャネルを通して送信されるハッピービット情報が送信電力の増加を許容する第１の値を連続的に採っている状態であるとき、下位レイヤに対して、送信電力を維持または減少する第２の値への変更を指示する；
   ことをプロセッサに実行させるプログラム。

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