JP4015939B2 - パケット通信方法、基地局、移動局及びパケット通信用プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と該基地局配下の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信方法、及び、該パケット通信方法が適用される基地局、移動局及びパケット通信用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＭＴ−２０００（International mobile Telecommunications 2000）の標準化組織である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式における下り方向のパケット伝送方式であるＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が正式に仕様化された（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
このＨＳＤＰＡでは、伝搬品質に応じた変調方式（リンクアダプテーション）が用いられる。具体的には、伝搬品質の良い移動局に対しては高速の変調コーディングセットが用いられ、単位時間当たりの送信ブロックサイズ（ＴＢＳ：Transmission Block Size）が大きく設定される。一方、伝搬品質の悪い移動局に対しては低速の変調コーディングセットが用いられ、ＴＢＳが小さく設定される。
【０００４】
【非特許文献１】
3rd Generation Partnership Project 、“Technical Specification Group Radio Access Network;Physical Layer Aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access（Release 2000），3G TR.25.848,V0.2.0（2000−05）”、［onlilne］、［平成１４年１２月１２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3gpp.org＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、移動局におけるトラヒックの生起パターンは様々であり、当該移動局のバッファに滞留する送信対象のデータ量は一定ではない。このため、移動局は、バッファ内の送信対象のデータ量がＴＢＳよりも小さい場合、ＴＢＳとバッファ内の送信対象のデータ量との差分に応じたパディングを、当該バッファ内の送信対象のデータに付加してパケットを構成する。
【０００６】
しかしながら、パディングは、本来不要なデータであるため、無線リソースの有効利用を図るためには、できるだけ少ないほうが望ましい。また、高速の変調コーディングセットが用いられる場合には、低速の変調コーディングセットが用いられる場合よりも、干渉への耐性が弱いため、受信失敗となりやすい。このため、ある送信時間間隔（例えばタイムスロット）において、送信されるパディング以外のデータ量が同一の場合、できるだけ、低速の変調コーディングセットが用いられることが望ましい。
【０００７】
例えば、伝搬品質の良い移動局が存在し、且つ、当該移動局のバッファ内の送信対象のデータ量が少ない場合を考える。この場合、伝搬品質が良いため、移動局には高速の変調コーディングセットが用いられる。しかし、高速の変調コーディングセットが用いられると、ＴＢＳが大きくなるため、少量の送信対象のデータに多量のパディングが付加されることになり、無線リソースが無駄に使用される。また、受信失敗によるＱｏＳ（Quality of Service）の低下が生じやすい。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その課題は、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ったパケット通信方法、基地局、移動局及びパケット通信用プログラムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は請求項１に記載されるように、基地局と該基地局配下の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信方法において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識し、送信側のバッファに滞留するデータ量を認識し、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、基地局と移動局との間の伝搬品質のみならず、送信側のバッファに滞留するデータ量を考慮して変調方式が決定されるため、基地局と移動局との間の伝搬品質が良好であるが、送信側のバッファに滞留するデータ量が少ない場合には、低速の伝送速度を実現する変調方式が適用され、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の発明と同様の観点から、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載のパケット通信方法において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は請求項３に記載されるように、配下の移動局との間でパケット通信を行う基地局において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、前記基地局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する変調方式決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は請求項４に記載されるように、請求項３に記載の基地局において、前記変調方式決定手段は、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は請求項５に記載されるように、請求項３又は４に記載の基地局において、前記伝搬品質認識手段は、前記移動局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は請求項６に記載されるように、基地局との間でパケット通信を行う移動局において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、前記移動局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する変調方式決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は請求項７に記載されるように、請求項６に記載の移動局において、前記変調方式決定手段は、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は請求項８に記載されるように、請求項６又は７に記載の移動局において、前記伝搬品質認識手段は、前記基地局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は請求項９に記載されるように、基地局と該基地局配下の移動局との間におけるパケット通信に用いられるパケット通信用プログラムにおいて、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する手順と、送信側のバッファに滞留するデータ量を認識する手順と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する手順とを実行させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は請求項１０に記載されるように、請求項９に記載のパケット通信用プログラムにおいて、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定する手順を実行させることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、基地局から移動局へパケットが伝送される第１実施例と、移動局から基地局へパケットが伝送される第２実施例とについて、図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。同図に示す基地局１００及び移動局２００においては、基地局１００から移動局２００へパケットが伝送される際、所定のＱｏＳを満足し、且つ、基地局１００内のバッファに滞留する送信対象のデータ量が１送信単位である送信ブロックサイズより小さい場合に該バッファに滞留する送信対象のデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットが決定される。
【００２１】
基地局１００は、受信部１１０、伝搬品質認識部１２０、バッファ滞留量チェック部１３０、送信バッファ１４０、変調コーディングセット決定部１５０及び送信部１６０により構成される。一方、移動局２００は、受信部２１０、伝搬品質認識部２２０、受信結果及び伝搬品質報告部２３０及び送信部２４０により構成される。
【００２２】
基地局１００内の送信部１６０は、当該基地局１００によって構成されるセル内に在圏する配下の移動局に向けて、基地局１００の識別情報等を含んだ報知情報を送信している。
【００２３】
移動局２００内の受信部２１０は、この報知情報を受信し、伝搬品質認識部２２０へ送る。伝搬品質認識部２２０は、この報知情報に基づいて、基地局１００から移動局２００に向かう下り方向の伝搬品質を認識する。伝搬品質を示す情報はＣＱＩである。ここでは、ＣＱＩは、伝搬品質が良好であるほど値が大きくなる。なお、ＣＱＩは、伝搬品質が良好であるほど値が小さくなるものであっても良い。伝搬品質認識部２２０は、認識したＣＱＩを受信結果及び伝搬品質報告部２３０へ送る。受信結果及び伝搬品質認識部２３０は、伝搬品質認識部２３０からのＣＱＩを送信部２４０へ送る。送信部２４０は、このＣＱＩを基地局１００へ送信する。
【００２４】
基地局１００内の受信部１１０は、移動局２００からのＣＱＩを受信し、当該ＣＱＩの送信元である移動局２００を識別するための移動局識別情報（例えば電話番号）とともに、伝搬品質認識部１２０へ送る。伝搬品質認識部１２０は、このＣＱＩにより基地局１００から移動局２００に向かう下り方向の伝搬品質を認識する。更に、伝搬品質認識部１２０は、ＣＱＩと移動局識別情報とをバッファ滞留量チェック部１３０へ送る。
【００２５】
バッファ滞留量チェック部１３０は、送信バッファ１４０に滞留している、移動局２００向けのデータ量を監視している。このバッファ滞留量チェック部１３０は、伝搬品質認識部１２０からＣＱＩと移動局識別情報とが送られると、当該移動局識別情報により移動局２００を特定する。更に、バッファ滞留量チェック部１３０は、ＣＱＩ及び移動局識別情報と、特定した移動局２００向けのデータ量とを変調コーディングセット決定部１５０へ送る。
【００２６】
変調コーディングセット決定部１５０は、ＣＱＩと、移動局２００向けのデータ量とに基づいて、ＣＱＩに対応する所定のＱｏＳ（ここでは信号対雑音比（ＳＩＮＲ））を満足し、且つ、送信バッファ１４０に滞留する移動局２００向けのデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。
【００２７】
具体的には、変調コーディングセット決定部１５０は、図２に示すような伝搬品質（ＣＱＩ）、当該ＣＱＩの場合に受信側において受信失敗が生じないようにするために要求されるＳＩＮＲ（所要ＳＩＮＲ）、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセット、当該変調コーディングセットが採用される場合における総伝送レート、１スロット当たりの送信ブロックサイズ（ＴＢＳ／ｓｌｏｔ）を対応付けたテーブル（以下、「変調コーディングセットテーブル」と称する）を保持している。なお、図２は、無線リソースは、フレーム構成が採用されており、１フレームが１０スロットにより構成され、１スロットの占有時間が０．５ｍｓである場合を示す。
【００２８】
変調コーディングセット決定部１５０は、まず、スケジューリングに応じて移動局２００を選択する。そして、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量チェック部１３０から送られるＣＱＩの場合に受信側において受信失敗が生じないようにするために要求されるＳＩＮＲ（所要ＳＩＮＲ）を認識し、更に、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセットを、仮の変調コーディングセット（以下、「仮ＭＣＳ」と称する）として決定する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、仮ＭＣＳに対応する１スロット当たりの送信ブロックサイズ（以下、「ＴＢＳ／ｓｌｏｔ」と称する）を、仮の送信ブロックサイズ（以下、「仮ＴＢＳ」と称する）として決定する。
【００２９】
次に、変調コーディングセット決定部１５０は、バッファ滞留量チェック部１３０から送られる移動局２００向けのデータ量（以下、「バッファ滞留量」と称する）と、仮ＴＢＳとを比較する。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、変調コーディングセット決定部１５０は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして決定する。
【００３０】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに示されているＴＢＳ／ｓｌｏｔの中から、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔを選択する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、その選択したＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応する変調コーディングセットを正式な変調コーディングセットとして決定する。正式な変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔは、バッファ滞留量との差が最小であるため、仮ＭＣＳに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔ以下の値となる。即ち、正式な変調コーディングセットは、仮ＭＣＳと同等、あるいは、仮ＭＣＳよりも低速の変調コーディングセットとなる。
【００３１】
更に、変調コーディングセット決定部１５０は、正式な変調コーディングセットと、バッファ滞留量チェック部１３０から送られる移動局識別情報とを、送信部１６０へ送る。送信部１６０は、移動局識別情報によって特定される移動局２００へ正式な変調コーディングセットを送信する。
【００３２】
移動局２００内の受信部２１０は、基地局１００からの変調コーディングセットを受信し、受信結果及び伝搬品質報告部２３０へ送る。受信結果及び伝搬品質報告部２３０は、受信部２１０から変調コーディングセットが送られると、当該変調コーディングセットを受信した旨の応答（以下、「受信応答」と称する）を、送信部２４０を介して基地局１００へ送信する。
【００３３】
基地局１００内の受信部１１０は、受信応答を受信すると、当該受信応答の送信元である移動局２００の移動局識別情報とともに、伝搬品質認識部１２０を介してバッファ滞留量チェック部１３０へ送る。
【００３４】
バッファ滞留量チェック部１３０は、受信応答と移動局識別情報とが送られると、当該移動局識別情報により移動局２００を特定する。更に、バッファ滞留量チェック部１３０は、特定した移動局２００向けのデータを送信バッファ１４０から読み出して、移動局識別情報とともに、変調コーディングセット決定部１５０へ送る。
【００３５】
変調コーディングセット決定部１５０は、移動局２００向けのデータを含んだパケットを構成する。具体的には、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、決定した変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを認識し、移動局２００向けのデータに対して、当該移動局２００向けのデータと認識したＴＢＳ／ｓｌｏｔとの差分のパディングを付加して１スロット分のパケットを構成する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、決定した変調コーディングセット、構成したパケット及びバッファ滞留量チェック部１３０からの移動局識別情報を送信部１６０へ送る。
【００３６】
送信部１６０は、変調コーディングセット決定部１５０によって決定された変調コーディングセットを用い、移動局識別情報によって特定される移動局２００へパケットを送信する。
【００３７】
図３は、第１実施例における基地局１００の動作を示すシーケンス図である。基地局１００は、スケジューリングに応じて移動局２００を選択する（ステップ１０１）。次に、基地局１００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、移動局２００から送信されるＣＱＩに応じた仮ＭＣＳと仮ＴＢＳとを決定する（ステップ１０２）。
【００３８】
更に、基地局１００は、バッファ滞留量が仮ＴＢＳよりも小さいか否かを判定する（ステップ１０３）。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、基地局１００は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセット（ＭＣＳ）として移動局２００へ通知する（ステップ１０５）。そして、基地局１００は、移動局２００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ１０６）。
【００３９】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、基地局１００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応するＭＣＳを選択する（ステップ１０４）。更に、基地局１００は、当該ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして移動局２００へ通知する（ステップ１０５）。そして、基地局１００は、移動局２００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ１０６）。
【００４０】
ステップ１０６におけるパケットの送信後、基地局１００は、ステップ１０１以降の動作を繰り返す。
（第２実施例）
図４は、第２実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。同図に示す移動局３００及び基地局４００においては、移動局３００から基地局４００へパケットが伝送される際、所定のＱｏＳを満足し、且つ、移動局３００内のバッファに滞留する送信対象のデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットが決定される。
【００４１】
移動局３００は、第１実施例における基地局１００と同様、受信部３１０、伝搬品質認識部３２０、バッファ滞留量チェック部３３０、送信バッファ３４０、変調コーディングセット決定部３５０及び送信部３６０により構成される。一方、基地局４００は、第１実施例における移動局２００と同様、受信部４１０、伝搬品質認識部４２０、受信結果及び伝搬品質報告部４３０及び送信部４４０により構成される。
【００４２】
移動局３００内の送信部３６０は、パケットの送信に先立って、基地局４００に対し、リソースの割当要求又は送信の許可要求を送信する。基地局４００内の受信部４１０は、これらリソースの割当要求又は送信の許可要求を受信し、伝搬品質認識部４２０へ送る。伝搬品質認識部４２０は、これらリソースの割当要求又は送信の許可要求に基づいて、移動局３００から基地局４００に向かう上り方向の伝搬品質（ここではＣＱＩ）を認識する。伝搬品質認識部４２０は、認識したＣＱＩを受信結果及び伝搬品質報告部４３０へ送る。受信結果及び伝搬品質認識部４３０は、伝搬品質認識部４３０からのＣＱＩを送信部４４０へ送る。送信部４４０は、このＣＱＩを移動局３００へ送信する。また、送信部４４０は、リソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答を、移動局３００へ送信する。
【００４３】
移動局３００内の受信部３１０は、基地局４００からのＣＱＩを受信し、伝搬品質認識部３２０へ送る。また、受信部３１０は、基地局４００からのリソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答を、伝搬品質認識部３２０、バッファ滞留量３３０を介して変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００４４】
伝搬品質認識部３２０は、受信部３１０から送られたＣＱＩにより移動局３００から基地局４００に向かう上り方向の伝搬品質を認識する。更に、伝搬品質認識部３２０は、ＣＱＩをバッファ滞留量チェック部４３０へ送る。
【００４５】
バッファ滞留量チェック部３３０は、送信バッファ３４０に滞留している、基地局４００向けのデータ量を監視している。このバッファ滞留量チェック部３３０は、伝搬品質認識部３２０からＣＱＩが送られると、ＣＱＩと基地局４００向けのデータ量とを変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００４６】
変調コーディングセット決定部３５０は、図２に示した変調コーディングセットテーブルを保持している。この変調コーディングセット決定部３５０は、基地局４００からのリソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答が、リソースを割り当てる旨又は送信を許可する旨を示している場合、変調コーディングセットテーブルと、バッファ滞留量チェック部３３０からのＣＱＩ及び基地局４００向けのデータ量とに基づいて、ＣＱＩに対応する所定のＱｏＳ（ここでは信号対雑音比（ＳＩＮＲ））を満足し、且つ、送信バッファ３４０に滞留する基地局４００向けのデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。
【００４７】
具体的には、変調コーディングセット決定部３５０は、第１実施例における基地局１００内の変調コーディングセット決定部１５０と同様の処理を行う。即ち、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量チェック部３３０から送られるＣＱＩに対応する所要ＳＩＮＲを認識し、更に、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセットを、仮ＭＣＳとして決定する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、仮ＭＣＳに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを、仮ＴＢＳとして決定する。
【００４８】
次に、変調コーディングセット決定部３５０は、バッファ滞留量チェック部３３０から送られる基地局４００向けのデータ量（以下、「バッファ滞留量」と称する）と、仮ＴＢＳとを比較する。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、変調コーディングセット決定部３５０は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして決定し、送受信部３６０を介して基地局４００へ送信する。
【００４９】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに示されているＴＢＳ／ｓｌｏｔの中から、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔを選択し、その選択したＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応する変調コーディングセットを正式な変調コーディングセットとして決定する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、この正式な変調コーディングセットを、送受信部３６０を介して基地局４００へ送信する。
【００５０】
基地局４００内の受信部４１０は、移動局３００からの変調コーディングセットを受信し、受信結果及び伝搬品質報告部４３０へ送る。受信結果及び伝搬品質報告部４３０は、変調コーディングセットを受信した旨の応答（受信応答）を、送信部４４０を介して移動局３００へ送信する。
【００５１】
移動局３００内の受信部３１０は、受信応答を受信すると、当該受信応答を、伝搬品質認識部３２０を介してバッファ滞留量チェック部３３０へ送る。
【００５２】
バッファ滞留量チェック部３３０は、受信応答が送られると、基地局４００向けのデータを送信バッファ３４０から読み出して、変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００５３】
変調コーディングセット決定部３５０は、基地局４００向けのデータを含んだパケットを構成する。具体的には、変調コーディングセット決定部３５０は、第１実施例における基地局１００内の変調コーディングセット決定部１５０と同様の処理を行う。即ち、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、決定した変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを認識し、基地局４００向けのデータに対して、当該基地局４００向けのデータと認識したＴＢＳ／ｓｌｏｔとの差分のパディングを付加して１スロット分のパケットを構成する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、決定した変調コーディングセットと、構成したパケットとを送信部３６０へ送る。
【００５４】
送信部３６０は、変調コーディングセット決定部３５０によって決定された変調コーディングセットを用い、基地局４００へパケットを送信する。
【００５５】
図５は、第２実施例における移動局３００の動作を示すシーケンス図である。移動局３００は、基地局４００により、当該移動局３００に対するリソースの割り当て又は送信を許可が行われたか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００５６】
リソースの割り当て又は送信を許可が行われた場合、移動局３００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、基地局４００から送信されるＣＱＩに応じた仮ＭＣＳと仮ＴＢＳとを決定する（ステップ２０２）。
【００５７】
更に、移動局３００は、バッファ滞留量が仮ＴＢＳよりも小さいか否かを判定する（ステップ２０３）。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、移動局３００は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセット（ＭＣＳ）として基地局４００へ通知する（ステップ２０５）。そして、移動局３００は、基地局４００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ２０６）。
【００５８】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、移動局３００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応するＭＣＳを選択する（ステップ２０４）。更に、移動局３００は、当該ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして基地局４００へ通知する（ステップ２０５）。そして、移動局３００は、基地局４００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ２０６）。
【００５９】
ステップ２０６におけるパケットの送信後、移動局３００は、ステップ２０１以降の動作を繰り返す。
【００６０】
次に、本発明の変調コーディングセットの決定と従来の変調コーディングセットの決定とについて説明する。ここでは、図６に示すように、パケットの送信元となる１台の基地局と、当該基地局配下のパケットの受信先となる３台の移動局＃１、＃２、＃３により移動通信システムが構成され、図２の変調コーディングセットテーブルが用いられる場合を例に説明する。また、移動局＃１におけるＣＱＩが５、バッファ滞留量が１５ｋｂｉｔｓ、移動局＃２におけるＣＱＩが５、バッファ滞留量が２５ｋｂｉｔｓ、移動局＃３におけるＣＱＩが１、バッファ滞留量が２０ｋｂｉｔｓであるものとする。
【００６１】
従来の変調コーディングセットの決定では、基地局は、伝搬品質（ここではＣＱＩ）のみに基づいて、変調コーディングセットを決定する。このため、図７（ａ）に示すように、移動局＃１についてはＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４であり、送信ブロックサイズ（ＴＢＳ）は５１ｋｂｉｔｓ、移動局＃２についてはＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４であり、ＴＢＳは５１ｋｂｉｔｓ、移動局＃３についてはＣＱＩ１に対応するＱＰＳＫ１／２であり、ＴＢＳは１１ｋｂｉｔｓとなる。
【００６２】
更に、パディングはＴＢＳからバッファ滞留量を差し引いた量だけ必要となるため、移動局＃１については５１−１５＝３６ｋｂｉｔｓ、移動局＃２については５１−２５＝２６ｋｂｉｔｓとなる。即ち、多くのパディングが必要となる。この結果、図８（ａ）に示すように、移動局＃１及び移動局＃２へのパケット送信において、基地局（ＢＳ）における送信電力の多くが本来不要なパディングの送信のために費やされることになる。
【００６３】
これに対し、本発明の変調コーディングセットの決定では、基地局は、伝搬品質（ＣＱＩ）だけでなく、バッファ滞留量に基づいて、変調コーディングセットを決定する。このため、図７（ｂ）に示すように、移動局＃１については、ＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４ではなく、当該６４ＱＡＭ３／４よりも低速の変調コーディングセット、具体的にはバッファ滞留量（１５ｋｂｉｔｓ）以上であって、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小のＴＢＳ（１７ｋｂｉｔｓ）に対応するＱＰＳＫ３／４となる。また、移動局＃２については、ＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４ではなく、当該６４ＱＡＭ３／４よりも低速の変調コーディングセット、具体的にはバッファ滞留量（２５ｋｂｉｔｓ）以上であって、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小のＴＢＳ（３４ｋｂｉｔｓ）に対応する１６ＱＡＭ３／４となる。
【００６４】
更に、パディングは、移動局＃１については１７−１５＝２ｋｂｉｔｓ、移動局＃２については３４−２５＝９ｋｂｉｔｓとなる。即ち、従来よりもパディングの量が少なく済む。この結果、図８（ｂ）に示すように、移動局＃１及び移動局＃２へのパケット送信において、基地局（ＢＳ）の送信電力に占めるパディングの送信電力は少なく済む。
【００６５】
このように、本実施形態では、パケットの送信元となる基地局又は移動局は、パケットの伝送方向に対応する伝搬品質と、自局の送信バッファに滞留するデータ量とに基づいて、伝搬品質に対応する所定の通信条件を満足し、且つ、自局のバッファに滞留するデータ量がＴＢＳより小さい場合に該自局の送信バッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。従って、伝搬品質が良好であるが、送信バッファに滞留するデータ量が少ない場合には、低速の変調コーディングセットが適用されることになり、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。
【図２】伝搬品質と変調コーディングセットとの対応関係を示す図である。
【図３】第１実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。
【図４】第２実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。
【図５】第２実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。
【図６】移動通信システムの一例を示す図である。
【図７】移動局毎の変調コーディングセットの一例を示す図である。
【図８】バッファ滞留量とパディングの送信電力の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００、４００ 基地局
１１０、２１０、３１０、４１０ 受信部
１２０、２２０、３２０、４２０ 伝搬品質認識部
１３０、３３０ バッファ滞留量チェック部
１４０、３４０ 送信バッファ
１５０、３５０ 変調コーディングセット決定部
１６０、２４０、３６０、４４０ 送信部
２００、３００ 移動局
２３０，４３０ 受信結果及び伝搬品質報告部
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と該基地局配下の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信方法、及び、該パケット通信方法が適用される基地局、移動局及びパケット通信用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＭＴ−２０００（International mobile Telecommunications 2000）の標準化組織である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式における下り方向のパケット伝送方式であるＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）が正式に仕様化された（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
このＨＳＤＰＡでは、伝搬品質に応じた変調方式（リンクアダプテーション）が用いられる。具体的には、伝搬品質の良い移動局に対しては高速の変調コーディングセットが用いられ、単位時間当たりの送信ブロックサイズ（ＴＢＳ：Transmission Block Size）が大きく設定される。一方、伝搬品質の悪い移動局に対しては低速の変調コーディングセットが用いられ、ＴＢＳが小さく設定される。
【０００４】
【非特許文献１】
3rd Generation Partnership Project 、“Technical Specification Group Radio Access Network;Physical Layer Aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access（Release 2000），3G TR.25.848,V0.2.0（2000−05）”、［onlilne］、［平成１４年１２月１２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3gpp.org＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、移動局におけるトラヒックの生起パターンは様々であり、当該移動局のバッファに滞留する送信対象のデータ量は一定ではない。このため、移動局は、バッファ内の送信対象のデータ量がＴＢＳよりも小さい場合、ＴＢＳとバッファ内の送信対象のデータ量との差分に応じたパディングを、当該バッファ内の送信対象のデータに付加してパケットを構成する。
【０００６】
しかしながら、パディングは、本来不要なデータであるため、無線リソースの有効利用を図るためには、できるだけ少ないほうが望ましい。また、高速の変調コーディングセットが用いられる場合には、低速の変調コーディングセットが用いられる場合よりも、干渉への耐性が弱いため、受信失敗となりやすい。このため、ある送信時間間隔（例えばタイムスロット）において、送信されるパディング以外のデータ量が同一の場合、できるだけ、低速の変調コーディングセットが用いられることが望ましい。
【０００７】
例えば、伝搬品質の良い移動局が存在し、且つ、当該移動局のバッファ内の送信対象のデータ量が少ない場合を考える。この場合、伝搬品質が良いため、移動局には高速の変調コーディングセットが用いられる。しかし、高速の変調コーディングセットが用いられると、ＴＢＳが大きくなるため、少量の送信対象のデータに多量のパディングが付加されることになり、無線リソースが無駄に使用される。また、受信失敗によるＱｏＳ（Quality of Service）の低下が生じやすい。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その課題は、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ったパケット通信方法、基地局、移動局及びパケット通信用プログラムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は請求項１に記載されるように、基地局と該基地局配下の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信方法において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識し、送信側のバッファに滞留するデータ量を認識し、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、基地局と移動局との間の伝搬品質のみならず、送信側のバッファに滞留するデータ量を考慮して変調方式が決定されるため、基地局と移動局との間の伝搬品質が良好であるが、送信側のバッファに滞留するデータ量が少ない場合には、低速の伝送速度を実現する変調方式が適用され、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の発明と同様の観点から、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載のパケット通信方法において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は請求項３に記載されるように、配下の移動局との間でパケット通信を行う基地局において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、前記基地局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する変調方式決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は請求項４に記載されるように、請求項３に記載の基地局において、前記変調方式決定手段は、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は請求項５に記載されるように、請求項３又は４に記載の基地局において、前記伝搬品質認識手段は、前記移動局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は請求項６に記載されるように、基地局との間でパケット通信を行う移動局において、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、前記移動局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する変調方式決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は請求項７に記載されるように、請求項６に記載の移動局において、前記変調方式決定手段は、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は請求項８に記載されるように、請求項６又は７に記載の移動局において、前記伝搬品質認識手段は、前記基地局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は請求項９に記載されるように、基地局と該基地局配下の移動局との間におけるパケット通信に用いられるパケット通信用プログラムにおいて、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する手順と、送信側のバッファに滞留するデータ量を認識する手順と、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、前記パケット通信における変調方式を決定する手順とを実行させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は請求項１０に記載されるように、請求項９に記載のパケット通信用プログラムにおいて、前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質と、前記送信側のバッファに滞留するデータ量とに基づいて、所定の通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が１送信単位のデータ量より小さい場合に該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調方式を決定する手順を実行させることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、基地局から移動局へパケットが伝送される第１実施例と、移動局から基地局へパケットが伝送される第２実施例とについて、図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。同図に示す基地局１００及び移動局２００においては、基地局１００から移動局２００へパケットが伝送される際、所定のＱｏＳを満足し、且つ、基地局１００内のバッファに滞留する送信対象のデータ量が１送信単位である送信ブロックサイズより小さい場合に該バッファに滞留する送信対象のデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットが決定される。
【００２１】
基地局１００は、受信部１１０、伝搬品質認識部１２０、バッファ滞留量チェック部１３０、送信バッファ１４０、変調コーディングセット決定部１５０及び送信部１６０により構成される。一方、移動局２００は、受信部２１０、伝搬品質認識部２２０、受信結果及び伝搬品質報告部２３０及び送信部２４０により構成される。
【００２２】
基地局１００内の送信部１６０は、当該基地局１００によって構成されるセル内に在圏する配下の移動局に向けて、基地局１００の識別情報等を含んだ報知情報を送信している。
【００２３】
移動局２００内の受信部２１０は、この報知情報を受信し、伝搬品質認識部２２０へ送る。伝搬品質認識部２２０は、この報知情報に基づいて、基地局１００から移動局２００に向かう下り方向の伝搬品質を認識する。伝搬品質を示す情報はＣＱＩである。ここでは、ＣＱＩは、伝搬品質が良好であるほど値が大きくなる。なお、ＣＱＩは、伝搬品質が良好であるほど値が小さくなるものであっても良い。伝搬品質認識部２２０は、認識したＣＱＩを受信結果及び伝搬品質報告部２３０へ送る。受信結果及び伝搬品質認識部２３０は、伝搬品質認識部２３０からのＣＱＩを送信部２４０へ送る。送信部２４０は、このＣＱＩを基地局１００へ送信する。
【００２４】
基地局１００内の受信部１１０は、移動局２００からのＣＱＩを受信し、当該ＣＱＩの送信元である移動局２００を識別するための移動局識別情報（例えば電話番号）とともに、伝搬品質認識部１２０へ送る。伝搬品質認識部１２０は、このＣＱＩにより基地局１００から移動局２００に向かう下り方向の伝搬品質を認識する。更に、伝搬品質認識部１２０は、ＣＱＩと移動局識別情報とをバッファ滞留量チェック部１３０へ送る。
【００２５】
バッファ滞留量チェック部１３０は、送信バッファ１４０に滞留している、移動局２００向けのデータ量を監視している。このバッファ滞留量チェック部１３０は、伝搬品質認識部１２０からＣＱＩと移動局識別情報とが送られると、当該移動局識別情報により移動局２００を特定する。更に、バッファ滞留量チェック部１３０は、ＣＱＩ及び移動局識別情報と、特定した移動局２００向けのデータ量とを変調コーディングセット決定部１５０へ送る。
【００２６】
変調コーディングセット決定部１５０は、ＣＱＩと、移動局２００向けのデータ量とに基づいて、ＣＱＩに対応する所定のＱｏＳ（ここでは信号対雑音比（ＳＩＮＲ））を満足し、且つ、送信バッファ１４０に滞留する移動局２００向けのデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。
【００２７】
具体的には、変調コーディングセット決定部１５０は、図２に示すような伝搬品質（ＣＱＩ）、当該ＣＱＩの場合に受信側において受信失敗が生じないようにするために要求されるＳＩＮＲ（所要ＳＩＮＲ）、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセット、当該変調コーディングセットが採用される場合における総伝送レート、１スロット当たりの送信ブロックサイズ（ＴＢＳ／ｓｌｏｔ）を対応付けたテーブル（以下、「変調コーディングセットテーブル」と称する）を保持している。なお、図２は、無線リソースは、フレーム構成が採用されており、１フレームが１０スロットにより構成され、１スロットの占有時間が０．５ｍｓである場合を示す。
【００２８】
変調コーディングセット決定部１５０は、まず、スケジューリングに応じて移動局２００を選択する。そして、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量チェック部１３０から送られるＣＱＩの場合に受信側において受信失敗が生じないようにするために要求されるＳＩＮＲ（所要ＳＩＮＲ）を認識し、更に、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセットを、仮の変調コーディングセット（以下、「仮ＭＣＳ」と称する）として決定する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、仮ＭＣＳに対応する１スロット当たりの送信ブロックサイズ（以下、「ＴＢＳ／ｓｌｏｔ」と称する）を、仮の送信ブロックサイズ（以下、「仮ＴＢＳ」と称する）として決定する。
【００２９】
次に、変調コーディングセット決定部１５０は、バッファ滞留量チェック部１３０から送られる移動局２００向けのデータ量（以下、「バッファ滞留量」と称する）と、仮ＴＢＳとを比較する。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、変調コーディングセット決定部１５０は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして決定する。
【００３０】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに示されているＴＢＳ／ｓｌｏｔの中から、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔを選択する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、その選択したＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応する変調コーディングセットを正式な変調コーディングセットとして決定する。正式な変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔは、バッファ滞留量との差が最小であるため、仮ＭＣＳに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔ以下の値となる。即ち、正式な変調コーディングセットは、仮ＭＣＳと同等、あるいは、仮ＭＣＳよりも低速の変調コーディングセットとなる。
【００３１】
更に、変調コーディングセット決定部１５０は、正式な変調コーディングセットと、バッファ滞留量チェック部１３０から送られる移動局識別情報とを、送信部１６０へ送る。送信部１６０は、移動局識別情報によって特定される移動局２００へ正式な変調コーディングセットを送信する。
【００３２】
移動局２００内の受信部２１０は、基地局１００からの変調コーディングセットを受信し、受信結果及び伝搬品質報告部２３０へ送る。受信結果及び伝搬品質報告部２３０は、受信部２１０から変調コーディングセットが送られると、当該変調コーディングセットを受信した旨の応答（以下、「受信応答」と称する）を、送信部２４０を介して基地局１００へ送信する。
【００３３】
基地局１００内の受信部１１０は、受信応答を受信すると、当該受信応答の送信元である移動局２００の移動局識別情報とともに、伝搬品質認識部１２０を介してバッファ滞留量チェック部１３０へ送る。
【００３４】
バッファ滞留量チェック部１３０は、受信応答と移動局識別情報とが送られると、当該移動局識別情報により移動局２００を特定する。更に、バッファ滞留量チェック部１３０は、特定した移動局２００向けのデータを送信バッファ１４０から読み出して、移動局識別情報とともに、変調コーディングセット決定部１５０へ送る。
【００３５】
変調コーディングセット決定部１５０は、移動局２００向けのデータを含んだパケットを構成する。具体的には、変調コーディングセット決定部１５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、決定した変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを認識し、移動局２００向けのデータに対して、当該移動局２００向けのデータと認識したＴＢＳ／ｓｌｏｔとの差分のパディングを付加して１スロット分のパケットを構成する。更に、変調コーディングセット決定部１５０は、決定した変調コーディングセット、構成したパケット及びバッファ滞留量チェック部１３０からの移動局識別情報を送信部１６０へ送る。
【００３６】
送信部１６０は、変調コーディングセット決定部１５０によって決定された変調コーディングセットを用い、移動局識別情報によって特定される移動局２００へパケットを送信する。
【００３７】
図３は、第１実施例における基地局１００の動作を示すシーケンス図である。基地局１００は、スケジューリングに応じて移動局２００を選択する（ステップ１０１）。次に、基地局１００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、移動局２００から送信されるＣＱＩに応じた仮ＭＣＳと仮ＴＢＳとを決定する（ステップ１０２）。
【００３８】
更に、基地局１００は、バッファ滞留量が仮ＴＢＳよりも小さいか否かを判定する（ステップ１０３）。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、基地局１００は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセット（ＭＣＳ）として移動局２００へ通知する（ステップ１０５）。そして、基地局１００は、移動局２００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ１０６）。
【００３９】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、基地局１００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応するＭＣＳを選択する（ステップ１０４）。更に、基地局１００は、当該ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして移動局２００へ通知する（ステップ１０５）。そして、基地局１００は、移動局２００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ１０６）。
【００４０】
ステップ１０６におけるパケットの送信後、基地局１００は、ステップ１０１以降の動作を繰り返す。
（第２実施例）
図４は、第２実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。同図に示す移動局３００及び基地局４００においては、移動局３００から基地局４００へパケットが伝送される際、所定のＱｏＳを満足し、且つ、移動局３００内のバッファに滞留する送信対象のデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットが決定される。
【００４１】
移動局３００は、第１実施例における基地局１００と同様、受信部３１０、伝搬品質認識部３２０、バッファ滞留量チェック部３３０、送信バッファ３４０、変調コーディングセット決定部３５０及び送信部３６０により構成される。一方、基地局４００は、第１実施例における移動局２００と同様、受信部４１０、伝搬品質認識部４２０、受信結果及び伝搬品質報告部４３０及び送信部４４０により構成される。
【００４２】
移動局３００内の送信部３６０は、パケットの送信に先立って、基地局４００に対し、リソースの割当要求又は送信の許可要求を送信する。基地局４００内の受信部４１０は、これらリソースの割当要求又は送信の許可要求を受信し、伝搬品質認識部４２０へ送る。伝搬品質認識部４２０は、これらリソースの割当要求又は送信の許可要求に基づいて、移動局３００から基地局４００に向かう上り方向の伝搬品質（ここではＣＱＩ）を認識する。伝搬品質認識部４２０は、認識したＣＱＩを受信結果及び伝搬品質報告部４３０へ送る。受信結果及び伝搬品質認識部４３０は、伝搬品質認識部４３０からのＣＱＩを送信部４４０へ送る。送信部４４０は、このＣＱＩを移動局３００へ送信する。また、送信部４４０は、リソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答を、移動局３００へ送信する。
【００４３】
移動局３００内の受信部３１０は、基地局４００からのＣＱＩを受信し、伝搬品質認識部３２０へ送る。また、受信部３１０は、基地局４００からのリソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答を、伝搬品質認識部３２０、バッファ滞留量３３０を介して変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００４４】
伝搬品質認識部３２０は、受信部３１０から送られたＣＱＩにより移動局３００から基地局４００に向かう上り方向の伝搬品質を認識する。更に、伝搬品質認識部３２０は、ＣＱＩをバッファ滞留量チェック部４３０へ送る。
【００４５】
バッファ滞留量チェック部３３０は、送信バッファ３４０に滞留している、基地局４００向けのデータ量を監視している。このバッファ滞留量チェック部３３０は、伝搬品質認識部３２０からＣＱＩが送られると、ＣＱＩと基地局４００向けのデータ量とを変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００４６】
変調コーディングセット決定部３５０は、図２に示した変調コーディングセットテーブルを保持している。この変調コーディングセット決定部３５０は、基地局４００からのリソースの割当要求又は送信の許可要求に対する応答が、リソースを割り当てる旨又は送信を許可する旨を示している場合、変調コーディングセットテーブルと、バッファ滞留量チェック部３３０からのＣＱＩ及び基地局４００向けのデータ量とに基づいて、ＣＱＩに対応する所定のＱｏＳ（ここでは信号対雑音比（ＳＩＮＲ））を満足し、且つ、送信バッファ３４０に滞留する基地局４００向けのデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。
【００４７】
具体的には、変調コーディングセット決定部３５０は、第１実施例における基地局１００内の変調コーディングセット決定部１５０と同様の処理を行う。即ち、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量チェック部３３０から送られるＣＱＩに対応する所要ＳＩＮＲを認識し、更に、当該所要ＳＩＮＲを満足する変調コーディングセットを、仮ＭＣＳとして決定する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、仮ＭＣＳに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを、仮ＴＢＳとして決定する。
【００４８】
次に、変調コーディングセット決定部３５０は、バッファ滞留量チェック部３３０から送られる基地局４００向けのデータ量（以下、「バッファ滞留量」と称する）と、仮ＴＢＳとを比較する。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、変調コーディングセット決定部３５０は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして決定し、送受信部３６０を介して基地局４００へ送信する。
【００４９】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに示されているＴＢＳ／ｓｌｏｔの中から、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔを選択し、その選択したＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応する変調コーディングセットを正式な変調コーディングセットとして決定する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、この正式な変調コーディングセットを、送受信部３６０を介して基地局４００へ送信する。
【００５０】
基地局４００内の受信部４１０は、移動局３００からの変調コーディングセットを受信し、受信結果及び伝搬品質報告部４３０へ送る。受信結果及び伝搬品質報告部４３０は、変調コーディングセットを受信した旨の応答（受信応答）を、送信部４４０を介して移動局３００へ送信する。
【００５１】
移動局３００内の受信部３１０は、受信応答を受信すると、当該受信応答を、伝搬品質認識部３２０を介してバッファ滞留量チェック部３３０へ送る。
【００５２】
バッファ滞留量チェック部３３０は、受信応答が送られると、基地局４００向けのデータを送信バッファ３４０から読み出して、変調コーディングセット決定部３５０へ送る。
【００５３】
変調コーディングセット決定部３５０は、基地局４００向けのデータを含んだパケットを構成する。具体的には、変調コーディングセット決定部３５０は、第１実施例における基地局１００内の変調コーディングセット決定部１５０と同様の処理を行う。即ち、変調コーディングセット決定部３５０は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、決定した変調コーディングセットに対応するＴＢＳ／ｓｌｏｔを認識し、基地局４００向けのデータに対して、当該基地局４００向けのデータと認識したＴＢＳ／ｓｌｏｔとの差分のパディングを付加して１スロット分のパケットを構成する。更に、変調コーディングセット決定部３５０は、決定した変調コーディングセットと、構成したパケットとを送信部３６０へ送る。
【００５４】
送信部３６０は、変調コーディングセット決定部３５０によって決定された変調コーディングセットを用い、基地局４００へパケットを送信する。
【００５５】
図５は、第２実施例における移動局３００の動作を示すシーケンス図である。移動局３００は、基地局４００により、当該移動局３００に対するリソースの割り当て又は送信を許可が行われたか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００５６】
リソースの割り当て又は送信を許可が行われた場合、移動局３００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、基地局４００から送信されるＣＱＩに応じた仮ＭＣＳと仮ＴＢＳとを決定する（ステップ２０２）。
【００５７】
更に、移動局３００は、バッファ滞留量が仮ＴＢＳよりも小さいか否かを判定する（ステップ２０３）。バッファ滞留量が仮ＴＢＳ以上である場合には、移動局３００は、仮ＭＣＳを正式な変調コーディングセット（ＭＣＳ）として基地局４００へ通知する（ステップ２０５）。そして、移動局３００は、基地局４００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ２０６）。
【００５８】
一方、バッファ滞留量が仮ＴＢＳより小さい場合には、移動局３００は、変調コーディングセットテーブルに基づいて、バッファ滞留量以上であり、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小になるＴＢＳ／ｓｌｏｔに対応するＭＣＳを選択する（ステップ２０４）。更に、移動局３００は、当該ＭＣＳを正式な変調コーディングセットとして基地局４００へ通知する（ステップ２０５）。そして、移動局３００は、基地局４００からＭＣＳを受信した旨の応答が返ってきた後に、決定したＭＣＳを用いてパケットを送信する（ステップ２０６）。
【００５９】
ステップ２０６におけるパケットの送信後、移動局３００は、ステップ２０１以降の動作を繰り返す。
【００６０】
次に、本発明の変調コーディングセットの決定と従来の変調コーディングセットの決定とについて説明する。ここでは、図６に示すように、パケットの送信元となる１台の基地局と、当該基地局配下のパケットの受信先となる３台の移動局＃１、＃２、＃３により移動通信システムが構成され、図２の変調コーディングセットテーブルが用いられる場合を例に説明する。また、移動局＃１におけるＣＱＩが５、バッファ滞留量が１５ｋｂｉｔｓ、移動局＃２におけるＣＱＩが５、バッファ滞留量が２５ｋｂｉｔｓ、移動局＃３におけるＣＱＩが１、バッファ滞留量が２０ｋｂｉｔｓであるものとする。
【００６１】
従来の変調コーディングセットの決定では、基地局は、伝搬品質（ここではＣＱＩ）のみに基づいて、変調コーディングセットを決定する。このため、図７（ａ）に示すように、移動局＃１についてはＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４であり、送信ブロックサイズ（ＴＢＳ）は５１ｋｂｉｔｓ、移動局＃２についてはＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４であり、ＴＢＳは５１ｋｂｉｔｓ、移動局＃３についてはＣＱＩ１に対応するＱＰＳＫ１／２であり、ＴＢＳは１１ｋｂｉｔｓとなる。
【００６２】
更に、パディングはＴＢＳからバッファ滞留量を差し引いた量だけ必要となるため、移動局＃１については５１−１５＝３６ｋｂｉｔｓ、移動局＃２については５１−２５＝２６ｋｂｉｔｓとなる。即ち、多くのパディングが必要となる。この結果、図８（ａ）に示すように、移動局＃１及び移動局＃２へのパケット送信において、基地局（ＢＳ）における送信電力の多くが本来不要なパディングの送信のために費やされることになる。
【００６３】
これに対し、本発明の変調コーディングセットの決定では、基地局は、伝搬品質（ＣＱＩ）だけでなく、バッファ滞留量に基づいて、変調コーディングセットを決定する。このため、図７（ｂ）に示すように、移動局＃１については、ＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４ではなく、当該６４ＱＡＭ３／４よりも低速の変調コーディングセット、具体的にはバッファ滞留量（１５ｋｂｉｔｓ）以上であって、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小のＴＢＳ（１７ｋｂｉｔｓ）に対応するＱＰＳＫ３／４となる。また、移動局＃２については、ＣＱＩ５に対応する６４ＱＡＭ３／４ではなく、当該６４ＱＡＭ３／４よりも低速の変調コーディングセット、具体的にはバッファ滞留量（２５ｋｂｉｔｓ）以上であって、且つ、当該バッファ滞留量との差が最小のＴＢＳ（３４ｋｂｉｔｓ）に対応する１６ＱＡＭ３／４となる。
【００６４】
更に、パディングは、移動局＃１については１７−１５＝２ｋｂｉｔｓ、移動局＃２については３４−２５＝９ｋｂｉｔｓとなる。即ち、従来よりもパディングの量が少なく済む。この結果、図８（ｂ）に示すように、移動局＃１及び移動局＃２へのパケット送信において、基地局（ＢＳ）の送信電力に占めるパディングの送信電力は少なく済む。
【００６５】
このように、本実施形態では、パケットの送信元となる基地局又は移動局は、パケットの伝送方向に対応する伝搬品質と、自局の送信バッファに滞留するデータ量とに基づいて、伝搬品質に対応する所定の通信条件を満足し、且つ、自局のバッファに滞留するデータ量がＴＢＳより小さい場合に該自局の送信バッファに滞留するデータに付加されるパディングが最小となる変調コーディングセットを決定する。従って、伝搬品質が良好であるが、送信バッファに滞留するデータ量が少ない場合には、低速の変調コーディングセットが適用されることになり、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、送信対象のデータに付加されるパディングを減らすとともに、干渉への耐性とＱｏＳの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。
【図２】伝搬品質と変調コーディングセットとの対応関係を示す図である。
【図３】第１実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。
【図４】第２実施例における基地局及び移動局の構成例を示す図である。
【図５】第２実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。
【図６】移動通信システムの一例を示す図である。
【図７】移動局毎の変調コーディングセットの一例を示す図である。
【図８】バッファ滞留量とパディングの送信電力の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００、４００ 基地局
１１０、２１０、３１０、４１０ 受信部
１２０、２２０、３２０、４２０ 伝搬品質認識部
１３０、３３０ バッファ滞留量チェック部
１４０、３４０ 送信バッファ
１５０、３５０ 変調コーディングセット決定部
１６０、２４０、３６０、４４０ 送信部
２００、３００ 移動局
２３０，４３０ 受信結果及び伝搬品質報告部
Claims (6)
- 基地局と該基地局配下の移動局との間でパケット通信を行うパケット通信方法において、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識し、
送信側のバッファに滞留するデータ量を認識し、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質に基づく通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が前記伝搬品質に応じて決められる単位時間あたりの送信ブロックサイズより小さい場合に、該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングを最少とする変調方式を決定することを特徴とするパケット通信方法。 - 配下の移動局との間でパケット通信を行う基地局において、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、
前記基地局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質に基づく通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が前記伝搬品質に応じて決められる単位時間あたりの送信ブロックサイズより小さい場合に、該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングを最少とする変調方式を決定する変調方式決定手段と、
を備えることを特徴とする基地局。 - 請求項２に記載の基地局において、
前記伝搬品質認識手段は、前記移動局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする基地局。 - 基地局との間でパケット通信を行う移動局において、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する伝搬品質認識手段と、
前記移動局のバッファに滞留するデータ量を認識する滞留データ量認識手段と、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質に基づく通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が前記伝搬品質に応じて決められる単位時間あたりの送信ブロックサイズより小さい場合に、該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングを最少とする変調方式を決定する変調方式決定手段と、
を備えることを特徴とする移動局。 - 請求項４に記載の移動局において、
前記伝搬品質認識手段は、前記基地局から通知される伝搬品質を認識することを特徴とする移動局。 - 基地局と該基地局配下の移動局との間におけるパケット通信に用いられるパケット通信用プログラムにおいて、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質を認識する手順と、
送信側のバッファに滞留するデータ量を認識する手順と、
前記基地局と前記移動局との間の伝搬品質に基づく通信条件を満足し、且つ、前記送信側のバッファに滞留するデータ量が前記伝搬品質に応じて決められる単位時間あたりの送信ブロックサイズより小さい場合に、該送信側のバッファに滞留するデータに付加されるパディングを最少とする変調方式を決定する手順と、
を実行させることを特徴とするパケット通信用プログラム。
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