JP2011030139A - 無線基地局及び通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線リソースの品質を適切に推定する。
【解決手段】無線基地局内の制御部102は、当該無線基地局がPDCCHを用いて無線端末に対して送信した制御情報のエラーレートを算出する。更に、無線基地局は、算出したエラーレートが所定範囲外である場合には、PDCCHを用いて無線端末に対して送信した制御情報に対する、当該無線端末からの応答状態を特定する。更に、無線基地局は、当該応答状態に応じて、基準SINRを補正する。
【選択図】図2
【解決手段】無線基地局内の制御部102は、当該無線基地局がPDCCHを用いて無線端末に対して送信した制御情報のエラーレートを算出する。更に、無線基地局は、算出したエラーレートが所定範囲外である場合には、PDCCHを用いて無線端末に対して送信した制御情報に対する、当該無線端末からの応答状態を特定する。更に、無線基地局は、当該応答状態に応じて、基準SINRを補正する。
【選択図】図2
Description
本発明は、所定のセル又はセクタに対応する下り方向の無線リソースが、制御情報伝送用の無線リソースとユーザデータ伝送用の無線リソースとにより構成されており、当該無線リソースを無線端末に割り当てて当該無線端末との間で通信を行う無線基地局、及び、当該無線基地局における通信制御方法に関する。
近年、移動通信サービスのブロードバンド化に伴い、更なる高速化及び大容量化が求められている。このため、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)に代表される第3世代移動通信システムや3.5世代移動通信システムに代わる次世代移動通信システムが世界的に実用化されようとしている。日本国内においても第4世代移動通信システムにつながる移動通信システムとして位置づけられた3.9世代移動通信システムへの周波数割り当てが開始されている。この3.9世代移動通信システムの中でも、LTE(Long Term Evolution)は、第4世代移動通信システムにつながる標準規格として、最も有力視されている。
LTEでは、無線基地局から無線端末に向かう下り方向の通信には、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)が採用され、無線端末から無線基地局に向かう上り方向の通信には、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)が採用されている。これらの多重化方式は、周波数と時間の2次元で無線リソースの配置を行ってユーザ多重を実現している。
下り方向の無線リソースである周波数帯域は、リソースブロック(RB:Resource Block)と称される単位に分割されている。このRBは、下り方向の制御情報伝送用の無線チャネルとしてのタイムスロットである制御情報チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)と、下り方向のユーザデータ伝送用の無線チャネルとしてのタイムスロットである共有データチャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared CHannel)とにより構成される。
3GPP TS 36.213 V8.4.0 "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Layer procedures (Release 8)"
3GPP TS 36.211 V8.4.0 "Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Channels and Modulation (Release 8) "
LTEでは、高速化及び大容量化を実現するために、従来の第3世代移動通信システムや3.5世代移動通信システムと比較して、非常に高い周波数利用効率が要求される。この要求を実現するために、LTEでは、近接するセル又はセクタにおいて同一の周波数を使用する運用が想定されている。このような運用では、あるセル又はセクタにおいて、他セル又は他セクタからの干渉が問題となる可能性がある。
このため、無線基地局は、干渉によって変動する、無線端末におけるPDSCH及びPDCCHの品質(SINR)を把握し、当該品質が所要のレベルを満たすように制御を行う必要がある。特に、PDCCHによって伝送される情報には、PDSCHによって伝送される情報の受信に必要な各種の制御情報が含まれている。したがって、無線端末は、PDCCHによって伝送される制御情報を正常に受信する必要があり、このためには、無線基地局は、PDCCHの品質が所要のレベルを満たすように制御を行うことが重要である。
しかしながら、LTEの規格上、無線端末は、無線基地局に対して、PDSCHの品質のみを送信しており、PDCCHの品質は送信していない。このため、無線基地局は、無線端末からのPDSCHの品質をPDCCHの品質とみなして、当該PDCCHの品質が所要のレベルを満たすように制御を行うことがあった。しかし、一般にPDCCHの無線リソースの利用率はPDSCHの無線リソースの利用率よりも低いため、PDCCHはPDSCHよりも他セル又は他セクタからの干渉を受けにくい。このため、PDSCHの品質がPDCCHの品質とみなされると、PDCCHの品質を過剰に低く見積もることになり、同一情報の伝送の繰り返し回数が増えて無線リソースを必要以上に多く使用してしまう等の問題が生じる。このため、無線端末におけるPDCCHの品質を適切に推定することが要求される。
そこで、本発明は、無線リソースの品質を適切に推定することが可能な無線基地局及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、所定のセル又はセクタを形成し、前記所定のセル又はセクタに対応する無線リソースが、制御情報伝送用の無線リソースとユーザデータ伝送用の無線リソースとにより構成されており、前記無線リソースを無線端末(無線端末2A、2B、2C)に割り当てて前記無線端末との間で通信を行う無線基地局(無線基地局1A、1B、1C)であって、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を導出する推定部(SINR推定部158)と、前記無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正する補正部(SINR補正値設定部154、SINR推定部158)とを備えることを要旨とする。
無線基地局は、制御情報伝送用の無線リソースの品質が所要のレベルを満たすように送信電力制御等の通信制御を行う。このような場合には、無線基地局と無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合には、推定により得られた制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値が誤っていると考えられる。
従って、無線基地局が、自無線基地局が形成する所定のセル又はセクタに対応する下り方向の所定の無線リソースに含まれる制御情報伝送用の無線リソースの品質を推定し、更に、無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合には、推定値を補正することによって、通信制御に必要となる制御情報伝送用の無線リソースの品質を適切に推定することが可能となる。
本発明の第2の特徴は、本発明の第1の特徴において、前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて伝送されるデータの誤り率が第1の所定範囲を外れた場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正することを要旨とする。
本発明の第3の特徴は、本発明の第1又は第2の特徴において、前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースの干渉量が第2の所定範囲を外れた場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正することを要旨とする。
本発明の第4の特徴は、本発明の第3の特徴の何れかにおいて、 前記制御情報伝送用の無線リソースの干渉量は、他の無線基地局によって形成されるセル又はセクタである他セル又は他セクタに対応する前記制御情報伝送用の無線リソースの利用率に基づいて算出されることを要旨とする。
本発明の第5の特徴は、本発明の第1乃至第4の特徴の何れかにおいて、前記補正部は、前記無線端末の移動速度が所定値以上である場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正することを要旨とする。
本発明の第6の特徴は、本発明の第1乃至第5の特徴の何れかにおいて、前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて伝送されるデータの誤り率の目標値に基づいて、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を増加させる場合の補正値と減少させる場合の補正値との比率を決定することを要旨とする。
本発明の第7の特徴は、本発明の第1乃至第6の特徴の何れかにおいて、前記推定部は、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の基準値に基づいて、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて前記無線端末へ送信される制御情報に対する、前記無線端末からの応答の状態に応じて、前記基準値を補正した値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とすることを要旨とする。
本発明の第8の特徴は、本発明の第7の特徴において、前記推定部は、前記無線端末が正常に応答しない場合に、前記基準値よりも低い値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とし、前記無線端末が正常に応答した場合に、前記基準値よりも高い値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とすることを要旨とする。
本発明の第9の特徴は、所定のセル又はセクタを形成し、前記所定のセル又はセクタに対応する無線リソースが、制御情報伝送用の無線リソースとユーザデータ伝送用の無線リソースとにより構成されており、前記無線リソースを無線端末に割り当てて前記無線端末との間で通信を行う通信制御方法であって、前記無線基地局が、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を導出するステップと、前記無線基地局が、前記無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正するステップとを備えることを要旨とする。
本発明によれば、無線リソースの品質を適切に推定することが可能となる。
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)無線通信システムの構成、(2)無線基地局の動作、(3)作用・効果、(4)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
(1)無線通信システムの構成
(1.1)無線通信システムの全体概略構成
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。
(1.1)無線通信システムの全体概略構成
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。
図1に示す無線通信システム10は、3GPPで策定された規格であるLTE(Long Term Evolution)に基づく構成を有する。無線通信システム10は、無線基地局1A、1B及び1Cと、無線端末2A、2B及び2Cと、転送制御装置であるMME(Mobile Management Entity)/SGW(Serving Gateway)20−1及び20−2と、バックボーンネットワーク30とを含む。
図1において、無線端末2Aは、無線基地局1Aによって形成されるセル3A内に存在する。また、無線端末2Bは、無線基地局1Bによって形成されるセル3B乃に存在し、無線端末2Cは、無線基地局1Cによって形成されるセル3C内に存在する。セル3A乃至3Cは、複数のセクタ(図示せず)に分割されている。
無線基地局1Aは、セル3A内に存在する無線端末2Aとの間で通信を行う。同様に、無線基地局1Bは、セル3B内に存在する無線端末2Bとの間で通信を行い、無線基地局1Cは、セル3C内に存在する無線端末2Cとの間で通信を行う。
無線基地局1A乃至無線基地局1Cと、MME/SGW20−1及び20−2との間には、バックボーンネットワーク30を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるS1コネクションが確立されている。また、無線基地局1A乃至無線基地局1Cの相互間には、バックボーンネットワーク30を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるX2コネクションが確立されている。
(1.2)無線基地局の構成
図2は、無線基地局1Aの構成を示す図である。図2に示す無線基地局1Aは、制御部102、記憶部103、有線通信部104、無線通信部105及びアンテナ107を含む。なお、無線基地局1B及び無線基地局1Cも、無線基地局1Aと同様の構成である。
図2は、無線基地局1Aの構成を示す図である。図2に示す無線基地局1Aは、制御部102、記憶部103、有線通信部104、無線通信部105及びアンテナ107を含む。なお、無線基地局1B及び無線基地局1Cも、無線基地局1Aと同様の構成である。
制御部102は、例えばCPUによって構成され、無線基地局1Aが具備する各種機能を制御する。記憶部103は、例えばメモリによって構成され、無線基地局1における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部104は、図示しないルータ等を介してバックボーンネットワーク30に接続される。無線通信部105は、アンテナ107を介して、無線端末2Aからの無線信号を受信するとともに、無線端末2Aに対して無線信号を送信する。
次に、制御部102の具体的な制御について説明する。制御部102は、無線基地局1Aによって形成されるセル3Aを構成する所定のセクタ(以下、「自セクタ」と称する)内に存在する無線端末2Aが要求するチャネル品質に応じて、当該無線端末2Aに対して、下り方向の無線リソースである、1又は複数のリソースブロック(RB)を割り当てる。
RBは、2種類の無線チャネル、具体的には、制御情報チャネル(PDCCH)と、共有データチャネル(PDSCH)とにより構成される。PDCCHの領域は、RBの先頭から最大3つのOFDMシンボルであり、PDSCHの領域は、PDCCHに続くOFDMシンボルである。本実施形態において、割り当て対象となるRBは、周波数帯域が連続している。
自セクタ内の各無線端末が要求するチャネル品質は異なっている。制御部102は、各無線端末が要求するチャネル品質に応じて、当該無線端末に対して割り当て対象となるRB、及び、当該RBの数を設定し、割り当てる。具体的には、制御部102は、自セクタ内の各無線端末に対して、RB内のPDSCHとPDCCHとを割り当てる。また、制御部102は、各無線端末が要求するチャネル品質に応じて、変調方式、符号化率、再送回数、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)等の通信方式を設定する。
図3は、PDSCH割り当ての一例を示す図である。図3は、自セクタ内の無線端末2Aが複数の無線端末#1乃至#Nである場合の例である。図3において、制御部102は、自セクタ内に存在する無線端末#1に対して、チャネル品質が当該無線端末#1によって要求されるレベル以上となる周波数帯域に対応するPDSCHを割り当てる。
同様に、制御部102は、自セクタ内に存在する無線端末#2乃至#Nに対して、チャネル品質が当該無線端末#2乃至#Nによって要求されるレベル以上となる周波数帯域に対応するPDSCHを割り当てる。
PDCCHには、PDSCHに含まれるユーザデータを受信するために必要な様々な情報が含まれる。このため、無線端末は、PDCCH内の情報を受信することができない場合には、PDSCH内のユーザデータを受信することができない。したがって、PDCCHは、非常に重要な無線チャネルである。
具体的には、PDCCHは、下り方向の無線リソースにおける各種制御情報や、無線端末毎のDCI(Downlink Control Information)を含む。1つのTTI(Transmission Time Interval)におけるPDCCH内には、複数の無線端末に対応するDCIが収容可能である。
1つのTTIにおけるPDCCH内に1つの無線端末に対応するDCIを繰り返して収容する場合の繰り返し回数は、Aggregation Level(AL)と称される。
制御部102が、無線端末毎のDCIに対して、PDCCHの品質がALに対応するSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)を満足するように、当該ALを決定することにより、繰り返しによる符号化率の調節が実現され、特性を改善させることができる。しかし、上述したように、PDCCHの領域は、RBの先頭から最大3つのOFDMシンボルのみである。このため、ALが高い場合、換言すれば、DCIの繰り返し回数が多いほど、1つのTTIにおけるPDCCH内に収容可能なDCIに対応する無線端末の数は減少する。すなわち、ALと、1つのTTIにおけるPDCCH内に収容可能なDCIに対応する無線端末の数とはトレードオフの関係にある。
また、PDCCHの領域に対応するOFDMシンボルの数が多いほど、1つのTTIにおけるPDCCH内に収容可能なDCIに対応する無線端末の数は増加する。しかし、PDSCHの領域に対応するOFDMシンボルが減少することにより、PDSCHの符号化率が低下する。このため、ALと、PDSCHの受信性能とはトレードオフの関係にある。
制御部102は、PDCCH内のREG(Resource Element Group)を無線端末に割り当てる。図4は、PDCCH内のREG割り当ての一例を示す図である。
制御部102は、まず、DCI毎に誤り訂正符号化を行い、ALに対応する回数だけ繰り返されたDCIを、一次元領域に並べる。この際、制御部102は、一次元領域におけるDCIの収容位置を、当該DCIが有する固有の値、例えば、対応する無線端末のRNTIや、ALによって擬似ランダム的に決定される候補の中から選択する。この処理を全てのDCIについて行った結果、DCIが割り当てられなかった一次元領域については、そのまま情報がない状態となる。
次に、制御部102は、PDCCHの領域としてのOFDMシンボル内の領域を、REGに分割する。更に、制御部102は、一次元領域のビット系列の8ビットを単位としてインターリーブ処理を行ったものを、割り当て位置に対応するREGに対して、周波数の低いREGから順次に収容していく。これにより、DCIは、PDCCHにおいて、擬似ランダム的にREG単位で収容されることになり、周波数ダイバーシティ効果が得られることになる。
本実施形態では、無線端末に対するRBの割り当てに先立って、制御部102は、自セクタに対応するPDCCHの品質(SINR)を推定する。
自セクタに対応するPDCCHの品質の推定及び自セクタに対応するPDCCHの割り当てのために、図2に示すように、制御部102は、W−CQI/SINR変換部152、SINR補正値設定部154、エラーレート算出部156、変動判定部157、SINR推定部158、PDCCH AL決定部160及びPDCCH割当処理部162を含む。
無線端末2Aは、自セクタに対応する下り方向の所定の無線リソースに含まれるPDSCHの平均の品質に対応するW−CQIを測定する。更に、無線端末2Aは、測定したW−CQI(測定W−CQI)を、無線基地局1Aに向けて送信する。
無線基地局1Aの制御部102内のW−CQI/SINR変換部152は、無線端末2Aからの自セクタに対応する測定W−CQIを、アンテナ107及び無線通信部105を介して受信する。次に、W−CQI/SINR変換部152は、自セクタに対応する測定W−CQIをSINR(基準SINR)に変換する。更に、W−CQI/SINR変換部152は、基準SINRをSINR推定部158へ出力する。SINR推定部158は、基準SINRを記憶部103に記憶させる。更に、SINR推定部158は、基準SINRをPDCCH AL決定部160へ出力する。
PDCCH AL決定部160は、基準SINRが良好であるほど、ALが少なくなるように、当該ALを決定する。
PDCCH割当処理部162は、自セクタ内の無線端末2Aに対して、RB内のPDCCHとを割り当てる(基準SINRに基づく通信制御)。この際、PDCCH割当処理部162は、1つのTTIにおけるPDCCH内に無線端末2Aに対応するDCIを繰り返して収容する場合の繰り返し回数が、PDCCH AL決定部160によって決定されたALとなるようにする。
制御部102は、PDCCH割当処理部162によって割り当てられたPDCCHの情報、例えば、PDCCHを一意に特定可能な情報を、無線通信部105及びアンテナ107を介して無線端末2Aへ送信する。
その後、制御部102は、無線端末2Aに割り当てたPDCCHを用いて、PDSCHの割り当て情報、上り方向の共有データチャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel)の割り当て情報、及び、送信電力制御のコマンドを含んだ制御情報を、無線通信部105及びアンテナ107を介して無線端末2Aへ送信する。
無線端末2Aは、PDCCHを用いて送信される制御情報を正常に受信した場合、制御情報に基づく各種の制御を行う。具体的には、無線端末2Aは、割り当てられたPDSCHを用いて伝送されるユーザデータを受信し、割り当てられたPUSCHを用いてユーザデータを送信する。また、無線端末2Aは、送信電力制御のコマンドに従って、送信電力を制御する。その後、無線端末2Aは、PDSCHを用いて送信されるユーザデータを受信すると、無線基地局1Aに対して応答としてのACK又はNACKを、PUSCHを用いて送信する。
無線基地局1Aの制御部102内のエラーレート算出部156は、制御部102がPDCCHを用いて送信した制御情報に対する無線端末2Aからの応答状態に応じて、PDCCHを用いて送信した制御情報のデータ誤り率(エラーレート)を算出する。
具体的には、エラーレート算出部156は、制御部102がPDSCHを用いてユーザデータを送信した後、所定時間以内に無線端末2AからのACK又はNACKを受信した場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送される制御情報を正常に受信したとみなす。この場合、エラーレート算出部156は、応答状態が正常であると判断する。
一方、エラーレート算出部156は、制御部102がPDSCHを用いてユーザデータを送信した後、所定時間経過してもACK及びNACKの何れも受信していない場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送される制御情報を正常に受信していないとみなす。この場合、エラーレート算出部156は、応答状態が正常ではないと判断する。
エラーレート算出部156は、応答状態の判定回数に対する、応答状態が正常ではないと判断した回数をエラーレートとして算出する。
変動判定部157は、エラーレート算出部156によって算出されたエラーレートが所定範囲内であるか否かを判定する。具体的には、PDCCHを用いて伝送される制御情報のデータ誤り率(エラーレート)の目標値(TER:Target Error Rate)は記憶部103に記憶されている。変動判定部157は、記憶部103からTERを読み出し、当該TERとエラーレート算出部156によって算出されたエラーレートとの差が所定値以下であるか否かを判定する。更に、変動判定部157は、TERとエラーレート算出部156によって算出されたエラーレートとの差が所定値を超える場合には、エラーレート算出部156によって算出されたエラーレートが所定範囲外であると判定する。
SINR補正値設定部154は、変動判定部157によってエラーレートが所定範囲外であると判定された場合に、制御部102がPDCCHを用いて送信した制御情報に対する無線端末2Aからの応答状態を特定する。具体的には、SINR補正値設定部154は、制御部102がPDSCHを用いてユーザデータを送信した後、所定時間以内に無線端末2AからのACK又はNACKを受信した場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送される制御情報を正常に受信したとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常であると判断する。
一方、SINR補正値設定部154は、制御部102がPDSCHを用いてユーザデータを送信した後、所定時間経過してもACK及びNACKの何れも受信していない場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送される制御情報を正常に受信していないとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常ではないと判断する。
また、SINR補正値設定部154は、無線端末2Aが当該無線端末2Aに対して割り当てられたPUSCHを用いてユーザデータの送信を行っている場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送されるPUSCHの割り当て情報を正常に受信しているとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常であると判断する。
一方、SINR補正値設定部154は、無線基地局1AがPDCCHを用いてPUSCHの割り当て情報を送信してから所定時間経過しても、無線端末2Aが当該無線端末2Aに対して割り当てられたPUSCHを用いてユーザデータの送信を行っていない場合には、無線端末2AがPDCCHを用いて伝送されるPUSCHの割り当て情報を正常に受信していないとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常でないと判断する。
また、SINR補正値設定部154は、無線端末2Aからの無線信号の受信電力を測定する。更に、SINR補正値設定部154は、受信電力が所定範囲内である場合には、無線端末2Aが送信電力制御のコマンドを正常に受信し、当該送信電力制御のコマンドに従って送信電力制御を行った結果、受信電力が所定範囲内になっているものとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常であると判断する。
一方、SINR補正値設定部154は、受信電力が所定範囲外である場合には、無線端末2Aが送信電力制御のコマンドを正常に受信できず、当該送信電力制御のコマンドに従って送信電力制御を行っていないために、受信電力が所定範囲外になっているものとみなす。この場合、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常でないと判断する。
SINR補正値設定部154は、正の補正値(増加幅)と負の補正値の絶対値(減少幅)との比率を設定し、当該比率に応じた正の補正値及び負の補正値を記憶部103に記憶させる。
具体的には、SINR補正値設定部154は、PDCCHを用いて伝送される制御情報のTERを用いて、増加幅/減少幅=TER/(1−TER)を満たすように、増加幅と減少幅との比率を設定する。例えば、TERが1%(0.01)である場合、増加幅:減少幅は、1:99となる。
更に、SINR補正値設定部154は、当該増加幅と減少幅との比率を満たすように、正の補正値と負の補正値を設定し、記憶部103に記憶させる。
次に、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常であると判断した場合には、記憶部103に記憶された正の補正値を選択する。一方、SINR補正値設定部154は、応答状態が正常でないと判断した場合には、記憶部103に記憶された負の補正値を選択する。これにより、エラーレートが所定範囲外である場合にのみ、基準SINRの補正に用いられる補正値が随時更新されることになる。
更に、SINR補正値設定部154は、選択した補正値をSINR推定部158へ出力する。
SINR推定部158は、SINR補正値設定部154からの正の補正値又は負の補正値を入力するとともに、記憶部103から基準SINRを読み出す。更に、SINR推定部158は、基準SINRに正の補正値又は負の補正値を加算して、自セクタに対応する推定のPDCCHの品質(推定PDCCH−SINR)を算出する。更に、SINR推定部158は、推定PDCCH−SINRを新たな基準SINRとして記憶部103に記憶させるとともに、推定PDCCH−SINRをPDCCH AL決定部160へ出力する。
PDCCH AL決定部160は、上述と同様、SINR推定部158からの推定PDCCH−SINRが良好であるほど、ALが少なくなるように、当該ALを決定する。PDCCH割当処理部162は、上述と同様、自セクタ内の無線端末2Aに対して、RB内のPDCCHを割り当てる。この際、PDCCH割当処理部162は、1つのTTIにおけるPDCCH内に無線端末2Aに対応するDCIを繰り返して収容する場合の繰り返し回数が、PDCCH AL決定部160によって決定されたALとなるようにする。割り当てられたPDCCHの情報、例えば、PDCCHを一意に特定可能な情報は、無線通信部105及びアンテナ107を介して無線端末2Aへ送信される。
その後、制御部102は、無線端末2Aに新たに割り当てたPDCCHを用いて、PDSCHの割り当て情報、PUSCHの割り当て情報、及び、送信電力制御のコマンドを含んだ制御情報を、無線通信部105及びアンテナ107を介して無線端末2Aへ送信する。
(2)無線基地局の動作
図5及び図6は、無線基地局1Aにおける算出式を利用したPDCCH品質推定の動作を示すフローチャートである。
図5及び図6は、無線基地局1Aにおける算出式を利用したPDCCH品質推定の動作を示すフローチャートである。
ステップS101において、無線基地局1A内の制御部102は、無線端末2Aからの自セクタに対応する測定W−CQIを受信する。
ステップS102において、制御部102は、測定W−CQIを基準SINRに変換する。
ステップS103において、制御部102は、基準SINRに基づく通信制御を行う。
ステップS104において、制御部102は、当該制御部102がPDCCHを用いて送信した制御情報のエラーレートを算出する。
ステップS105において、制御部102は、算出したエラーレートが所定範囲内であるか否かを判定する。
エラーレートが所定範囲外である場合、ステップS106において、制御部102は、PDCCHを用いて無線端末2Aに対して送信した制御情報に対する、当該無線端末2Aからの応答状態を特定する。エラーレートが所定範囲内である場合については後述する。
ステップS107において、制御部102は、特定した応答状態が正常であるか否かを判定する。
応答状態が正常である場合、ステップS108において、制御部102は、TERに応じて正の補正値を設定し、当該正の補正値を選択する。一方、応答状態が正常でない場合、ステップS109において、制御部102は、TERに応じて負の補正値を設定し、当該負の補正値を選択する。
ステップS110において、制御部102は、ステップS108又はステップS109において選択された補正値を更新する。
ステップS110において正の補正値が更新された場合、ステップS111において、制御部102は、基準SINRに正の補正値を加算して、推定PDCCH−SINRを算出する。一方、ステップS110において負の補正値が更新された場合、ステップS111において制御部102は、基準SINRに負の補正値を加算して、推定PDCCH−SINRを算出する。
なお、ステップS105においてエラーレートが所定範囲内であると判定された場合、ステップS111において、制御部102は、基準SINRに過去に用いた補正値を加算して推定PDCCH−SINRを算出する。
その後、図6に示す動作に移行し、ステップS121において、制御部102は、初期値としての最小のALを設定する。
ステップS122において、制御部102は、推定PDCCH−SINRが、現時点で設定されているALに対応するSINRを満足するか否かを判定する。
推定PDCCH−SINRが設定されているALに対応するSINRを満足しない場合、ステップS123において、制御部102は、ALが最大であるか否かを判定する。
ALが最大でない場合、ステップS124において、制御部102は、ALを増加させる。その後は、ステップS122における、推定PDCCH−SINRが設定されているALに対応するSINRを満足するか否かの判定以降の動作が繰り返される。
一方、ステップS122において、推定PDCCH−SINRが設定されているALに対応するSINRを満足すると判定された場合、又は、ステップS123において、ALが最大であると判定された場合、ステップS125において、制御部102は、設定されているALに基づいて、無線端末2Aに対してPDCCHを割り当てる。
(3)作用・効果
本実施形態の無線通信システム10では、無線基地局1Aは、当該無線基地局1Aが形成する自セクタに対応するPDCCHの品質(SINR)が所要のレベルを満たすように送信電力制御等の通信制御を行う。このような場合には、無線基地局1Aと無線端末2Aとの間の伝搬環境、具体的には、無線基地局1AがPDCCHを用いて送信した制御情報のエラーレートが所定範囲外である場合には、その時点におけるPDCCHの品質(基準SINR)が誤っていると考えられる。
本実施形態の無線通信システム10では、無線基地局1Aは、当該無線基地局1Aが形成する自セクタに対応するPDCCHの品質(SINR)が所要のレベルを満たすように送信電力制御等の通信制御を行う。このような場合には、無線基地局1Aと無線端末2Aとの間の伝搬環境、具体的には、無線基地局1AがPDCCHを用いて送信した制御情報のエラーレートが所定範囲外である場合には、その時点におけるPDCCHの品質(基準SINR)が誤っていると考えられる。
そこで、無線基地局1Aが、当該無線基地局1AがPDCCHを用いて送信した制御情報のエラーレートが所定範囲外である場合には、基準SINRを補正するための補正値を更新し、当該補正値を用いて基準SINRを補正することによって、通信制御に必要となるPDCCHの品質を適切に推定することが可能となる。また、無線基地局1Aが、基準SINRが所定範囲外である場合にのみ、基準SINRを補正するための補正値を更新し、当該補正値を用いて基準SINRを補正するため、伝搬環境の変動が小さい場合にも、PDCCHの品質の推定値(推定PDCCH−SINR)が頻繁に変動することを防止し、更には、無線基地局1Aの処理負担を軽減することが可能となる。
(4)その他の実施形態
本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
例えば、制御部102は、エラーレート算出部156に代えて、干渉量測定部を備えてもよい。この場合、干渉量測定部は、無線基地局1B及び1Cによって形成されるセクタ(他セクタ)に対応するPDCCHの利用率を取得する。更に、干渉量測定部は、自セクタに対応するPDCCHがj番目の他セクタにおけるPDCCHによって受ける干渉電力IPDCCHを、以下の式(1)を用いて算出する。
ここで、TxPowerjは、j番目の他セクタに対応する送信電力、PathLossjは、j番目の他セクタに対応する伝送損失電力、ChanelPowerjは、j番目の他セクタにおけるチャネルの電力をChanelPowerj、βjはj番目の他セクタに対応するPDCCHの利用率である。
変動判定部157は、干渉量が所定範囲内であるか否かを判定する。SINR補正値設定部154は、変動判定部157によって干渉量が所定範囲外であると判定された場合に、制御部102がPDCCHを用いて送信した制御情報に対する無線端末2Aからの応答状態を特定し、応答状態が正常である場合には正の補正値を選択し、正常でない場合には負の補正値を選択する。
また、制御部102は、エラーレート算出部156に代えて、位置情報取得部を備えてもよい。この場合、位置情報取得部は、無線端末2Aからの当該無線端末2Aの位置情報を、アンテナ107及び無線通信部105を介して受信する。変動判定部157は、位置情報取得部によって連続して取得される無線端末2Aの位置情報に基づいて、無線端末2Aの移動速度を算出する。更に、変動判定部157は、無線端末2Aの移動速度が所定値以上であるか否かを判定する。SINR補正値設定部154は、変動判定部157によって無線端末2Aの移動速度が所定値以上であると判定された場合に、伝搬環境が変動してPDCCHの品質を補正する必要があると見なして、制御部102がPDCCHを用いて送信した制御情報に対する無線端末2Aからの応答状態を特定し、応答状態が正常である場合には正の補正値を選択し、正常でない場合には負の補正値を選択する。
上述した実施形態では、セル3A乃至3Cは、複数のセクタに分割されていたが、分割されていない場合にも、同様に本発明を適用することができる。
また、制御部102は、PDCCHの利用率に応じて補正値を設定してもよい。例えば、制御部102は、PDCCHの利用率が大きいほど、正の補正値を小さくし、負の補正値の絶対値を大きくする。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
本発明の通信制御方法は、無線リソースの品質を適切に推定することが可能であり、通信制御方法として有用である。
1A〜1C…無線基地局、2A〜2C…無線端末、3A〜3C…セル、10…無線通信システム、20−1、20−2…MME/SGW、30…バックボーンネットワーク、102…制御部、103…記憶部、104…有線通信部、105…受信部、106…送信部、107…アンテナ、152…W−CQI/SINR変換部、154…SINR補正値設定部、156…エラーレート算出部、157…変動判定部、158…SINR推定部、160…PDCCH AL決定部、162…PDCCH割当処理部
Claims (9)
- 所定のセル又はセクタを形成し、前記所定のセル又はセクタに対応する無線リソースが、制御情報伝送用の無線リソースとユーザデータ伝送用の無線リソースとにより構成されており、前記無線リソースを無線端末に割り当てて前記無線端末との間で通信を行う無線基地局であって、
前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を導出する推定部と、
前記無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正する補正部と
を備える無線基地局。 - 前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて伝送されるデータの誤り率が第1の所定範囲を外れた場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正する請求項1に記載の無線基地局。
- 前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースの干渉量が第2の所定範囲を外れた場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正する請求項1又は2に記載の無線基地局。
- 前記制御情報伝送用の無線リソースの干渉量は、他の無線基地局によって形成されるセル又はセクタである他セル又は他セクタに対応する前記制御情報伝送用の無線リソースの利用率に基づいて算出される請求項3に記載の無線基地局。
- 前記補正部は、前記無線端末の移動速度が所定値以上である場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正する請求項1乃至4の何れかに記載の無線基地局。
- 前記補正部は、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて伝送されるデータの誤り率の目標値に基づいて、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を増加させる場合の補正値と減少させる場合の補正値との比率を決定する請求項1乃至5の何れかに記載の無線基地局。
- 前記推定部は、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の基準値に基づいて、前記制御情報伝送用の無線リソースを用いて前記無線端末へ送信される制御情報に対する、前記無線端末からの応答の状態に応じて、前記基準値を補正した値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とする請求項1乃至6の何れかに記載の無線基地局。
- 前記推定部は、前記無線端末が正常に応答しない場合に、前記基準値よりも低い値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とし、前記無線端末が正常に応答した場合に、前記基準値よりも高い値を前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値とする請求項7に記載の無線基地局。
- 所定のセル又はセクタを形成し、前記所定のセル又はセクタに対応する無線リソースが、制御情報伝送用の無線リソースとユーザデータ伝送用の無線リソースとにより構成されており、前記無線リソースを無線端末に割り当てて前記無線端末との間で通信を行う通信制御方法であって、
前記無線基地局が、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を導出するステップと、
前記無線基地局が、前記無線端末との間の伝搬環境が所定の条件を満たさない場合に、前記制御情報伝送用の無線リソースの品質の推定値を補正するステップと
を備える通信制御方法。
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