JP4037293B2

JP4037293B2 - 伝送レート制御方法、制御局、無線基地局及び移動通信システム

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Publication number: JP4037293B2
Application number: JP2003067179A
Authority: JP
Inventors: 博昭谷川; 和則小畑; 豊大戸
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004282168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局の下り伝送レートを制御する伝送レート制御方法、制御局、無線基地局及び移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式は、各ユーザが異なる拡散コードを使用することにより、同一の周波数帯域を共有するシステムである。このような同一周波数帯域を共有するＣＤＭＡ方式の移動通信システムの例として、ＩＭＴ−２０００移動通信システムがある。
【０００３】
ＩＭＴ−２０００移動通信システムは他セルからの同一周波数干渉（ＣＣＩ）が避けられないシステムであり、移動局が無線基地局から受信する下り電波（希望波）は、通常、周辺の無線基地局からの干渉電波を絶えず受けている。一方、無線基地局から離れたところほど、希望波の距離減衰は大きくなるため、干渉電波に対する移動局の耐力は低下する。このため、一般には、希望波受信電力対干渉波受信電力比（ＳＩＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＲａｔｉｏ）を基準とした電力制御が行なわれるが、ＩＭＴ−２０００システムでは、無線基地局から離れた移動局への下り送信電力が大きくなる傾向がある。
【０００４】
これに対して、無線基地局の伝送レートを切替えることで下り送信電力の低減を図るための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この方法では、移動局において受信品質を測定し、その測定結果を無線基地局に報告し、無線基地局において受信品質の報告結果に基づいて伝送レートが切替えられる。また、移動局と無線基地局の通信路状態に応じて、他への干渉量を許容できる範囲内となるように伝送レートが切替えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−４９６６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下のような問題点があった。
【０００８】
ＩＭＴ−２０００移動通信システムにおいては、従来中心となっていた音声通信のみならず、パケット通信や、動画像通信、あるいは、それらの組み合わせなど、さまざまな通信が想定される。これらパケット通信や動画像通信などは、音声通信に比して伝送レート（例：３８４ｋｂｐｓ）も大きくなるため、必要とする下り送信電力量は必然的に大きくなる。したがって、無線基地局から離れた場所から伝送レートの高い高速パケット通信をしている移動局が多く在圏するような無線基地局では、下り送信電力のリソース不足が発生するという問題があった。
【０００９】
また、従来技術における無線基地局は、移動局で測定される受信品質の報告を受けて回線状態を判断し、回線状態が良好であれば伝送レートを上げ、回線状態が悪ければ伝送レートを下げることとしている。すなわち、無線基地局での伝送レート切替指標は、移動局から報告される受信品質に基づくため、無線基地局と移動局間で受信品質の報告要求、報告といった制御情報のやりとりが頻繁に発生してしまい、無線区間の伝送容量の有効利用という点から非効率的である。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、無線基地局の下り送信電力リソース不足による移動局収容能力の劣化を抑え、かつ無線区間の伝送容量を有効利用できる伝送レート制御方法、制御局、無線基地局及び移動通信システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の伝送レート制御方法は、請求項１に記載されるように、移動局と無線通信を行なう無線基地局と、該無線基地局を統括制御する制御局とを備えた移動通信システムにおける伝送レート制御方法において、前記無線基地局は、当該無線基地局から送信される下り送信電力を監視し、前記下り送信電力の監視により、前記下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたこと検出し、前記検出結果を前記制御局に報告し、前記制御局は、前記無線基地局から報告される検出結果を受信し、前記検出結果に基づいて、前記無線基地局の下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定し、前記の決定した下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該移動局との間の下り伝送レートを切替えさせることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の制御局は、請求項２に記載されるように、移動局と無線通信を行なう無線基地局を統括制御する制御局において、前記無線基地局に対して下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段と、前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、下り伝送レートを決定する下り伝送レート決定手段と、前記下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該移動局との間の下り伝送レートを切替えさせる下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項３は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、前記無線基地局の下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項４は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、トラフィック状況を判断して選択可能な下り伝送レート決定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項５は、前記制御局において、前記下り伝送レート決定手段は、前記無線基地局から、下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、該無線基地局の送信能力及び電波伝搬環境の少なくとも１つに応じて下り伝送レート決定することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項６は、前記制御局において、前記下り送信電力監視指示手段は、前記移動局からの呼を検知したときに、その呼の属性に応じて、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を開始させるか否かを判定する監視指示判定手段を有することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項７は、前記制御局において、前記移動局からの呼の属性が変わったときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させるか否かを判定する監視停止指示判定手段と、前記監視停止指示判定手段により、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させると判定されたときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させる監視停止手段とを有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の無線基地局は、請求項８に記載されるように、移動局との間で無線通信を行ない、制御局の主導の下で該移動局に対するチャネル制御を行なう無線基地局において、前記移動局に送信される下り送信電力を監視する下り送信電力監視手段と、前記下り送信電力が所定レベルを越えたとき又は所定レベルを所定期間越え続けたときに、その旨を前記制御局に報告する下り送信電力監視結果報告手段と、前記制御局からの前記報告に基づく下り伝送レートを示す情報を受信し、その受信した情報で示される下り伝送レートに切替える下り伝送レート切替手段とを有することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項９は、前記無線基地局において、前記制御局から送出される下り送信電力の監視停止指示を受信したときに、下り送信電力の監視を停止する下り送信電力監視停止手段を有することを特徴としている。
【００２０】
上記本発明によれば、無線基地局は、配下で通信している移動局に対する下り送信電力値を常に監視し、規定された期間、規定された閾値を越え続けた場合に、その旨を制御局に報告する。制御局は、無線基地局から上記報告を受けると、当該無線基地局の伝送レートとして、現在の下り伝送レートよりも所要下り送信電力が小さい伝送レートに切替えさせる。すなわち、下り送信電力に応じて伝送レートの切替えが行なわれるので、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、当該リソース不足による無線基地局での移動局収容能力の劣化を抑えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムは、例えば、図１に示すように構成される。本実施例による移動通信システムは、例えば、符号分割多元アクセスによって複数の移動局との間に無線リンクを設定して通信するCDMA方式の移動体通信システムである。
【００２３】
図１において、この移動通信システムは、無線基地局１０２が形成するサービスエリア（無線ゾーン）１０５にて通信中または待ち受け状態にある移動局１０１と、無線基地局１０２の上位ノードの制御局１０３に接続され、該制御局１０３の主導の下、該移動局１０１に対するチャネル制御を行なう無線基地局１０２と、コアネットワーク１０４と接続される制御局１０３から構成される。なお、本実施例では、移動局１０１、無線基地局１０２、制御局１０３を１つずつ示すが、これらは、移動通信システムのサービスエリア内に複数存在するのが一般的である。
【００２４】
上記移動局１０１は、例えば、図２に示すように構成される。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る移動局１０１の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この移動局１０１の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部２０１と、信号解析部２０２と、伝送レート切替実行部２０３から構成される。
【００２６】
受信インターフェース部２０１は、制御局１０３から送出される伝送レート切替えのための信号を受信する。受信インターフェース部２０１で受信された信号は、信号解析部２０２へと送られ、その内容が解析される。そして、信号解析部２０２で解析された結果が伝送レート切替実行部２０３へと送られる。伝送レート切替実行部２０３は、信号解析部２０２から送られてきた解析結果から制御局１０３で指定された伝送レートを判断し、その伝送レートに切替える処理を実行し、該伝送レートでの通信が可能となるよう各種パラメータを設定する。
【００２７】
上記無線基地局１０２は、例えば、図３に示すように構成される。
【００２８】
図３は、本実施の形態に係る無線基地局１０２の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この無線基地局１０２の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部３０１と、下り送信電力監視部３０２と、閾値判定部３０３と、送信インターフェース部３０４と、信号解析部３０５と、電力監視実行部３０６と、伝送レート切替実行部３０７から構成される。
【００２９】
受信インターフェース部３０１は、制御局１０３から送出される信号を受信する。この受信インターフェース部３０１で受信された信号は、信号解析部３０５へと送られ、その内容が解析される。信号解析部３０５は、受信インターフェース部３０１から受け取った信号の解析を行ない、解析した信号の内容が、電力監視の開始指示または停止指示であった場合は、その旨を電力監視実行部３０６に通知する。一方、上記信号の内容が、伝送レートの切替指示であった場合は、その旨を伝送レート切替実行部３０７に通知する。
【００３０】
電力監視実行部３０６では、信号解析部３０５から電力監視の開始指示または停止指示を受け取ると、下り送信電力監視部３０２を起動させる。下り送信電力監視部３０２は、下り送信電力の監視の開始を起動させる指示を受けると、その指示で指定される移動局１０１に対する下り送信電力値を監視し、その監視結果を閾値判定部３０３に送る。閾値判定部３０３は、所定の周期で、上記下り送信電力値が閾値を満たしているかどうかを判定し、その判定で下り送信電力値が閾値を満たしていると判定された場合に、その判定結果を示す情報が送信インターフェース部３０４へと送られる。送信インターフェース部３０４は、上記情報を送信フレームに挿入し、報告信号として制御局１０３に送出する。
【００３１】
また、下り送信電力監視部３０２は、下り送信電力の監視の停止を起動させる指示を電力監視実行部３０６から受けたときは、移動局１０１に対する下り送信電力値の監視を停止させる。
【００３２】
上記制御局１０３は、例えば、図４に示すように構成される。
【００３３】
図４は、本実施の形態に係る制御局１０３の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この制御局１０３の下り伝送切替機能部は、受信インターフェース部４０１と、信号解析部４０２と、伝送レート切替指示部４０３、送信インターフェース部４０４と、呼状態監視部４０５と、電力監視指示部４０６と、電力監視停止指示部４０７から構成される。
【００３４】
受信インターフェース部４０１は、無線基地局１０２からの信号を受信する。この受信インターフェース部４０１で受信された信号は、信号解析部４０２へと送られ、その内容が解析される。信号解析部４０２は、受信インターフェース部４０１から受け取った信号の解析を行ない、解析した結果を伝送レート切替指示部４０３に送る。
【００３５】
伝送レート切替指示部４０３は、信号解析部４０２から受け取った解析結果に基づいて、伝送レート切替の指示先となる無線基地局１０２及び切替先の伝送レートを指定する。上記無線基地局１０２及び切替先の伝送レートを示す情報は送信インターフェース部４０４に送られ、そこで、伝送レートを切替えさせるための指示信号に変換されて、無線基地局１０２に送られる。
【００３６】
一方、呼状態監視部４０５では、自局配下にある移動局１０１からの呼の発生など呼の状態が監視される。この監視により、移動局１０１からの発信が検出された場合には、その発信呼が伝送レート切替の対象となる呼かどうかが判定され、伝送レート切替の対象呼と判定された場合には、その旨を示す情報が電力監視指示部４０６へと送られる。そして、電力監視指示部４０６において、無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるための監視開始指示情報が生成されて送信インターフェース部４０４に送られる。送信インターフェース部４０４では、上記監視開始指示を示す情報を送信フレームに挿入し、指示信号として無線基地局１０２に送出する。
【００３７】
また、呼状態監視部４０５の監視により、移動局１０１の終話が検出された場合には、伝送レート切替の対象となる呼が消滅したと判定し、その旨を示す情報が電力監視停止指示部４０７に送られる。そして、電力監視停止指示部４０７において、無線基地局１０２の下り送信電力の監視を停止させるための監視停止指示情報が生成されて送信インターフェース部４０４に送られる。送信インターフェース部４０４では、上記監視停止指示を示す情報を送信フレームに挿入し、指示信号として無線基地局１０２に送出する。
【００３８】
上記のように構成された移動通信システムにおいて、移動局１０１、無線基地局１０２、制御局１０３の各下り伝送切替機能部で行なわれる下り伝送レート切替処理の動作をそれぞれ図５、図７、図８に示すフローチャートを用いて詳述する。
【００３９】
本実施形態を説明するにあたり、現在、移動局１０１が無線基地局１０２の配下で待ち受け状態にあり、無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍にとどまっているものと仮定する。
【００４０】
また、本発明に係る移動通信システムでは、パケット呼及び回線交換呼の通信サービスが提供されるものとし、本サービスでは、パケット呼、回線交換呼のどちらか一方の通信だけでなく、パケット呼・回線交換呼の同時通信（以下、マルチコールという）も可能であるとする。
【００４１】
さらに、パケット呼の下り伝送レートは、通信状況に応じて図６に示すような４種類の伝送レートのいずれかに設定されるものとし、回線交換呼の下り伝送レートは６４ｋｂｐｓで一定とする。なお、本実施例においては、下り伝送レート切替の対象は、パケット呼のみとする。
【００４２】
まず、制御局１０３からの指示に基づき無線基地局１０２が下り送信電力の監視を開始するまでの動作について説明する。
【００４３】
図５において、制御局１０３の呼状態監視部４０５では、移動局１０１からの呼の状態が監視される。具体的には、移動局１０１からの発信、移動局１０１への着信、及び終話（例：切断信号）の状態監視と検出が行なわれる。今、無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍にとどまっている移動局１０１から発信があったとすると、呼状態監視部４０５は、上記移動局１０１からの発信を検出（ステップＳ１）し、呼の種別を識別する。ここでは、上記移動局１０１からパケット呼発信があったと仮定し、そのパケット呼で要求される通信サービスが高速パケットサービスで、その高速パケットサービスを満たす無線基地局１０２からの下り伝送レートが２５６ｋｂｐｓであったとする。
【００４４】
呼状態監視部４０５にて、上記移動局１０１からの発信が検出されると、ステップＳ２において、上記発信呼の種別が識別され、呼種が下り伝送レート切替対象呼であるかどうかが判定される。上述のように移動局１０１から発信された呼はパケット呼であるので、呼状態監視部４０５では、その呼を下り伝送レート切替対象呼と判定（ステップＳ２でＹＥＳ）する。
【００４５】
ステップＳ３では、下り伝送レート切替対象呼の発着信が判定される。ここでは、下り伝送レート切替対象呼は発信呼（ステップＳ３でＹＥＳ）と判定されるので、その判定結果が電力監視指示部４０６に送られる。そして、電力監視指示部４０６にて配下無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるための指示となる情報が生成され、送信インターフェース部４０４に送られた後、当該送信インターフェース部４０４から無線基地局１０２の下り送信電力の監視を開始させるため電力監視指示信号が無線基地局１０２に送られる（ステップＳ４）。
【００４６】
図７において、制御局１０３から送出された上記電力監視指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１を通じて信号解析部３０５に送られる。信号解析部３０５では、受信インターフェース部３０１から受け取った信号（この場合、電力監視指示信号）の内容を解析し、その内容が電力監視の開始指示（ステップＳ１１）であれば、その旨が電力監視実行部３０６に送られる。電力監視実行部３０６は、信号解析部３０５を通じて受け取った電力監視の開始指示に基づき下り送信電力監視部３０２を起動させる。これにより、無線基地局１０２から移動局１０１に送信される下り送信電力の監視が開始（ステップＳ１２）される。
【００４７】
次に、制御局１０３で決定された伝送レートに基づき無線基地局１０２が下り伝送レートを切替えるまでの動作について説明する。
【００４８】
上記のようにして、無線基地局１０２での下り送信電力の監視が開始された後、移動局１０１が無線基地局１０２のカバーするサービスエリアの中心近傍からエッジ（セル端）方向に移動しはじめたとする。
【００４９】
このような状況では、無線基地局１０２は、距離減衰や建造物の影響によるシャドーイングを補償するため、また移動局１０１で受信される信号の通信品質を一定に保つため送信電力制御が行なわれるが、この場合、移動局１０１がエッジ方向に移動するにつれ下り送信電力値は上昇し始める。
【００５０】
図７に戻り、無線基地局１０２の下り送信電力監視部３０２は、現在、制御局１０３からの指示を受けて移動局１０１に送信される下り送信電力を監視（ステップＳ１２）している。上述のように、移動局１０１がサービスエリアのエッジ方向に移動し始めると、無線基地局１０２の下り送信電力値は上昇し始める。
【００５１】
上記下り送信電力監視部３０２で監視されている下り送信電力値は、常に閾値判定部３０３に送られ、予め規定された期間、規定値の閾値を越え続けたかどうかが判定（ステップＳ１３）される。そして、閾値判定部３０３において、下り送信電力監視部３０２で監視されている下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けたと判定された（ステップＳ１３でＹＥＳ）場合は、その旨が送信インターフェース部３０４を通じて制御局１０３に報告（ステップＳ１４）される。また、上記ステップＳ１３の判定で、下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けていなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、引き続き下り送信電力の監視が行なわれる。
【００５２】
図５において、無線基地局１０２から送信された上記報告を受信した（ステップＳ６）した制御局１０３の受信インターフェース部４０１は、上記報告を信号解析部４０２に送る。信号解析部４０２は、受信インターフェース部４０１から受け取った上記報告の内容を解析し、監視中の無線基地局１０２の下り送信電力値が規定された期間、規定値の閾値を越え続けたことを知ると、その旨を伝送レート切替指示部４０３に送る。伝送レート切替指示部４０３は、無線基地局１０２に対する下り伝送レートとして、現在の伝送レートより低い伝送レートを決定（ステップＳ７）し、その決定した伝送レートを示す情報を送信インターフェース部４０４に送る。
【００５３】
送信インターフェース部４０４は、上記決定した伝送レートを示す情報を送信フレームに挿入し、伝送レート切替指示信号として無線基地局１０２に送出（ステップＳ８）する。
【００５４】
上記伝送レート切替指示部４０３にて行なわれる下り伝送レートの決定は、無線基地局１０２の送信能力（例：総送信電力）と電波伝搬環境、及び移動局１０１の現下り伝送レートに応じて決定される。また、サービスエリア内のトラフィック状況を判断して下り伝送レート決定してもよい。
【００５５】
ここでは、上記のようなパラメータが考慮され、移動局１０１の現下り伝送レートが２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに決定されたものとする。
【００５６】
図７において、上記のようにして制御局１０３から送出された伝送レート切替指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１で受信された後、信号解析部３０５に送られて内容が解析される。信号解析部３０５は、受け取った信号の内容解析を行ない、下り伝送レートを２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える旨の指示内容を確認すると、その指示内容を伝送レート切替実行部３０７に送る。伝送レート切替実行部３０７は、上記指示内容に基づき、下り伝送レートを２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える。
【００５７】
また、制御局１０３で決定された下り伝送レートは、無線基地局１０２の送信インターフェース部３０４を介して移動局１０１へと送られる。
【００５８】
続いて、移動局１０１の動作を、図８を用いて説明する。
【００５９】
図８において、移動局１０１は、無線基地局１０２の送信インターフェース部３０４から送信されてきた下り伝送レートを２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える旨の指示を受け取る（ステップＳ２１）と、その指示に基づいて伝送レートを２５６ｋｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替える（ステップＳ２２）。
【００６０】
以上により、無線基地局１０２と移動局１０１間の下り伝送レートが２５６ｂｐｓから１２８ｋｂｐｓに切替えられて通信が開始される。
次に、複数コールを同時に接続するマルチコール時における下り伝送レートの切替動作について説明する。なお、移動局１０１の状態は、上述の状態から引継ぎ、移動局１０１が無線基地局１０２とパケット通信（この場合、１２８ｋｂｐｓ）を行ない、しばらく経過後に該移動局１０１から回線交換呼が発信されてマルチコール状態になったとし、以下、説明を進める。
【００６１】
音声とパケット通信の両方を同時に接続して利用できるマルチコールにおいても、無線基地局１０２の下り送信電力監視部３０２は、移動局１０１に送信される下り送信電力値３０２の監視を継続する。そして、閾値判定部３０３にて、移動局１０１に対する下り送信電力値が、規定の期間、規定の閾値を越え続けたことが検出されたとき（図７のステップＳ１３でＹＥＳ）に、その旨が制御局１０３に報告（図７のステップＳ１４）される。
【００６２】
制御局１０３は、上記報告を無線基地局１０２から受信すると、上述の動作と同様、無線基地局１０２に対する下り伝送レートとして、現在の伝送レートより低い伝送レートを決定（図５のステップＳ７）し（ここでは、６４ｋｂｐｓが決定されたとする）、その決定した伝送レートに切替える指示を無線基地局１０２に対して送出（図５のステップＳ８）する。
【００６３】
下り送信電力監視中の無線基地局１０２は、上記伝送レートに切替える指示を受け取ると、６４ｋｂｐｓの伝送レートでの通信が可能となるよう各種パラメータを設定する（図７のステップＳ１６〜ステップＳ１７）。
【００６４】
また、移動局１０１も無線基地局１０２から通知される下り伝送レートの切替指示に基づいて、パケット呼の下り伝送レートが、１２８ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓへと切替えられる（図７のステップＳ２１〜ステップＳ２２）。
【００６５】
続いて、マルチコール後、さらに移動局１０１が通信を継続し、しばらくたってパケット呼を終話したときの動作のについて説明する。
【００６６】
制御局１０３の呼状態監視部４０５は、移動局１０１からのパケット呼の終話を検出（図５のステップＳ１）すると、ステップＳ２で、終話する呼が下り伝送レート制御対象呼と判定され（図５のステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３で、上記終話する呼が発着信を示す呼でない（図５のステップＳ３でＮＯ）ことからステップＳ５に移行する。
【００６７】
呼状態監視部４０５は、上記終話する呼が発着信を示す呼でないと判定（図５のステップＳ３でＮＯ）した後、その旨を電力監視停止指示部４０７に送る。そして、電力監視停止指示部４０７にて配下無線基地局１０２の下り送信電力の監視を停止させるための指示となる情報が生成され、その情報を含む信号（電力監視停止指示信号）が送信インターフェース部４０４を介して無線基地局１０２に送られる（図５のステップＳ５）。
【００６８】
制御局１０３から送出された上記電力監視停止指示信号は、無線基地局１０２の受信インターフェース部３０１、信号解析部３０５を経て電力監視実行部３０６に送られ（図７のステップＳ１７）、電力監視実行部３０６は、上記電力監視停止指示信号に基づいて下り送信電力監視部３０２を停止させ、移動局１０１に対する下り送信電力の監視を停止（図７のステップＳ１８）する。これにより、無線基地局１０２に対する下り送信電力の監視が停止する。
【００６９】
以上、説明してきたように、本実施形態では、制御局１０３は、無線基地局１０２から監視中の下り送信電力値が、規定の期間、規定の閾値を越えたことを検出したとの報告を受けると、移動局１０１に対する下り伝送レートとして、現在通信中の伝送レートより低い伝送レートを決定し、その決定した伝送レートに切替えさせるための指示を無線基地局１０２に送出する。
【００７０】
ところで、ＣＤＭＡ方式を採用した移動通信システムでは、伝送レートが低いほど、受信側での処理利得(拡散利得あるいは拡散率とも呼ぶ)は高くなる。したがって、より低い伝送レートに切替えることで、切替え前と同様の通信品質（ＳＩＲ）を、より小さい送信電力で維持することができる。
【００７１】
また、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、一般に、通信品質（ＳＩＲ）を基準とした電力制御が行なわれるので、下り伝送レートを引き下げれば、下り送信電力の削減が図れる。
【００７２】
すなわち、本発明の制御局１０３は、無線基地局１０２の下り伝送レートを、下り送信電力に応じて低い伝送レートへと切替えるので、高い伝送レートでエッジ方向に移動していった移動局１０１に対する通信の品質を維持させながら、無線基地局の下り送信電力を削減させることができる。その結果、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、従来問題となっていた下り送信電力リソース不足による無線基地局１０２での移動局１０１収容能力の劣化を軽減することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、移動局１０１は、無線基地局１０２からの伝送レート切替指示を受けて伝送レートを切替えるだけなので、無線基地局１０２と移動局１０１の無線区間での信号のやりとりは最小限に抑えられ、無線伝送容量の有効利用が可能である。
【００７４】
（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である
（１）上記実施形態では、制御局１０３からの電力監視指示を受けて無線基地局１０２が下り送信電力の監視を開始する形態であったが、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、制御局１０３からの指示を受けないで、無線基地局１０２が自律的に下り送信電力を開始するような形態であってもよい。この場合、無線基地局１０２は、移動局１０１からの発信が検出されたときに、自局の下り送信電力の監視を開始させればよい。これにより、制御局１０３配下の無線基地局の数が多くなったときの同局１０３での処理の複雑化を軽減することが可能である。
【００７５】
（２）上記実施形態では、無線基地局１０２の下り伝送レートを当該無線基地局１０２から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、制御局１０３が決定するという場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御局１０３の上位ノードであるコアネットワーク１０４側に無線リソースを管理する管理サーバを設け、その管理サーバにおいて、無線基地局１０２の下り伝送レートを決定するような形態であってもかまわない。この場合、管理サーバの処理能力に応じて伝送レート切替対象の無線基地局の数を増加させることができる。
【００７６】
（３）上記実施形態では、制御局１０３が、無線基地局１０２において監視される下り送信電力に応じて下り伝送レートを切替える場合を示したが、制御局１０３が無線基地局１０２と移動局１０１間の距離を監視し、両者間の距離に応じて下り伝送レートを決定してもよい。この場合、制御局１０３では、無線基地局１０２と移動局１０１間の距離特性（下り送信電力と距離の関係を示した特性で、距離は物理的な距離のみならず伝搬距離なども考慮される）が把握されているものとする。
【００７７】
無線基地局１０２と移動局１０１間の距離算出方法には、種々の方法が考えられる。例えば、移動局１０１にＧＰＳ（global positioning system）装置等の位置情報検出手段を接続し、移動局１０１で測位されたＧＰＳ情報を制御局１０３が取得する。上記ＧＰＳ情報は、例えば、図９に示すように、受信インターフェース部５０１を介して移動局位置検出部５０２に送られ、当該移動局位置検出部５０２で位置情報が検出された後、距離算出部５０３で無線基地局１０２と移動局１０１間の距離が算出される。伝送レート切替指示部５０４は、上記算出された距離に基づいて伝送レートを決定し、伝送レート切替えのための指示を、送信インターフェース部５０５を介して無線基地局に送出する。
【００７８】
また、図１０に示すように、無線基地局１０２と移動局間１０１間の距離と、無線基地局１０２で監視される下り送信電力値の論理積をとり、一致結果が得られたときに下り伝送レートを決定するようにしてもよい。具体的には、距離算出部６０４で算出された無線基地局１０２と移動局１０１間の距離が規定の期間、規定の閾値を越え、かつ無線基地局１０２から報告される下り送信電力が規定の期間、規定の閾値を越えたときに伝送レート切替指示部５０４にて伝送レートを決定する。
【００７９】
なお、無線基地局１０２と移動局１０１間の距離算出方法としては、上記例示以外に、制御局１０３が、複数の基地局からの電波の強度や送受信の遅延を利用して移動局１０１の位置情報を取得して移動局１０１の位置を把握し、無線基地局１０２との間の距離を求める方法であってもよい。
（４）上記実施形態では、制御局１０３は、移動局１０１からのパケット呼を検出したときに、その呼を下り伝送レート制御対象呼として識別する場合であったが、各呼のサービス品質（ＱｏＳ情報）から下り伝送レート制御対象呼の判断を行なってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、下り送信電力に応じて低い伝送レートに切替えるようにしたため、下り送信電力のリソースの効率的な利用が可能となり、当該リソース不足による無線基地局での移動局収容能力の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す移動局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す無線基地局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す制御局の下り伝送切替機能部の構成を示すブロック図である。
【図５】制御局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】パケット呼の下り伝送レート例を示す図である。
【図７】無線基地局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】移動局における下り伝送レート切替処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施形態の変形例である制御局の下り伝送切替機能ブロック（その１）を示す図である。
【図１０】実施形態の変形例である制御局の下り伝送切替機能ブロック（その２）を示す図である。
【符号の説明】
１０１移動局
１０２無線基地局
１０３制御局
１０４コアネットワーク
１０５サービスエリア（無線ゾーン）
２０１、３０１、４０１、５０１、６０１受信インターフェース部
２０２、３０５、４０２、６０３信号解析部
２０３、３０７伝送レート切替実行部
３０２下り送信電力監視部
３０３閾値判定部
３０４、４０４、５０５、６０６送信インターフェース部
３０６電力監視実行部
４０３、５０４、６０５伝送レート切替指示部
４０５呼状態監視部
４０６電力監視指示部
４０７電力監視停止指示部
５０２、６０２移動局位置検出部
５０３、６０４距離算出部

Claims

複数の移動局と無線通信を行なう無線基地局と、該無線基地局を統括制御する制御局とを備えた移動通信システムにおける伝送レート制御方法において、
前記無線基地局は、
当該無線基地局から前記複数の移動局のそれぞれに送信される下り送信電力を監視し、
前記下り送信電力の監視により、前記複数の移動局のうち第１の移動局への下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたこと検出し、
前記検出結果を前記制御局に報告し、
前記制御局は、
前記無線基地局から報告される検出結果を受信し、
前記検出結果に基づいて、前記無線基地局から前記第１の移動局への下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定し、
前記の決定した下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該第１の移動局との間の下り伝送レートを切替えさせることを特徴とする伝送レート制御方法。
複数の移動局と無線通信を行なう無線基地局を統括制御する制御局において、
前記無線基地局に対して前記複数の移動局のそれぞれへの下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段と、
前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、前記複数の移動局のそれぞれへの下り伝送レートを決定する下り伝送レート決定手段と、
前記下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該複数の移動局のそれぞれとの間の下り伝送レートを切替えさせる下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴とする制御局。
請求項２記載の制御局において、
前記下り伝送レート決定手段は、
前記無線基地局から、前記複数の移動局のうち第１の移動局への下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、前記無線基地局から前記第１の移動局への下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定することを特徴とする制御局。
請求項２記載の制御局において、
前記下り伝送レート決定手段は、
前記無線基地局から、前記複数の移動局のうち第１の移動局への下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを示す報告を受信したときに、該無線基地局の送信能力及び電波伝搬環境の少なくとも１つに応じて下り伝送レート決定することを特徴とする制御局。
請求項２記載の制御局において、
前記下り送信電力監視指示手段は、
前記複数の移動局のうち第１の移動局からの呼を検知したときに、その呼の属性に応じて、前記無線基地局に対する前記第１の移動局への下り送信電力の監視を開始させるか否かを判定する監視指示判定手段を有することを特徴とする制御局。
請求項５記載の制御局において、
前記第１の移動局からの呼の属性が変わったときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させるか否かを判定する監視停止指示判定手段と、
前記監視停止指示判定手段により、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させると判定されたときに、前記無線基地局に対する下り送信電力の監視を停止させる監視停止手段とを有することを特徴とする制御局。
複数の移動局との間で無線通信を行ない、制御局の主導の下で該複数の移動局のそれぞれに対するチャネル制御を行なう無線基地局において、
前記複数の移動局のそれぞれに送信される下り送信電力を監視する下り送信電力監視手段と、
前記複数の移動局のうち第１の移動局への下り送信電力が所定レベルを越えたこと又は所定レベルを所定期間越え続けたことを検出する検出手段と、
前記検出されたことを前記制御局に報告する下り送信電力監視結果報告手段と、
前記制御局からの前記報告に基づく前記第１の移動局への下り伝送レートを示す情報を受信し、その受信した情報で示される下り伝送レートに切替える下り伝送レート切替手段とを有することを特徴とする無線基地局。
請求項７記載の無線基地局において、
前記制御局から送出される下り送信電力の監視停止指示を受信したときに、下り送信電力の監視を停止する下り送信電力監視停止手段を有することを特徴とする無線基地局。
複数の移動局と無線通信を行なう無線基地局を統括制御する制御局において、
前記無線基地局と前記複数の移動局のそれぞれとの間の距離を監視する距離監視手段と、
前記無線基地局と前記複数の移動局のうち第１の移動局との間の距離が所定距離を越えたこと又は所定距離を所定期間越え続けたことを検出する距離検出手段と、
前記検出がされたときに、前記無線基地局から前記第１の移動局への下り伝送レートとして現在の伝送レートよりも低い伝送レートを決定する距離監視下り伝送レート決定手段と、
前記距離監視下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該第１の移動局との間の下り伝送レートを切替えさせる距離監視下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴とする制御局。
請求項９記載の制御局において、
前記無線基地局に対して下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段を有し、
前記距離監視下り伝送レート決定手段は、
前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果と前記距離監視手段による監視結果に基づいて、下り伝送レートを決定する距離特性下り伝送レート決定手段を有することを特徴とする制御局。
複数の移動局と無線通信を行なう無線基地局と、該無線基地局を統括制御する制御局とを備えた移動通信システムにおいて、
前記制御局は、
前記無線基地局に対して前記複数の移動局のそれぞれへの下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段と、
前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、前記複数の移動局のそれぞれへの下り伝送レートを決定する下り伝送レート決定手段と、
前記下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該複数の移動局のそれぞれとの間の下り伝送レートを切替えさせる下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
複数の移動局と無線通信を行なう無線基地局と、該無線基地局を統括制御する制御局と、移動局の呼制御を行なうコアネットワークとを備えた移動通信システムにおいて、
前記コアネットワークに無線リソースを管理する管理サーバを設け、
前記管理サーバは、
前記無線基地局に対して前記複数の移動局のそれぞれへの下り送信電力の監視をさせる下り送信電力監視指示手段と、
前記無線基地局から報告される下り送信電力の監視結果に基づいて、前記複数の移動局のそれぞれへの下り伝送レートを決定する下り伝送レート決定手段と、
前記下り伝送レート決定手段により決定された下り伝送レートを示す情報を、前記無線基地局に通知することによって、該無線基地局と該複数の移動局のそれぞれとの間の下り伝送レートを切替えさせる下り伝送レート切替指示手段とを有することを特徴とする移動通信システム。