JP4112429B2 - 無線基地局装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信等の無線通信システムを構成する装置の一つである無線基地局装置に関するものであり、特に、高速なパケットデータ伝送を実現するＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）を採用する無線基地局装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の無線基地局（以下、基地局とよぶ）および当該基地局を含む従来の無線通信システムの処理について説明する。Ｗ−ＣＤＭＡ（wideband - Code Division Multiple Access）の下りデータ伝送の高速化を目的としたＨＳＤＰＡの標準化作業が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において行なわれている。
【０００３】
ＨＳＤＰＡは、共通データチャネル：ＨＳ−ＤＳＣＨ（High Speed Downlink Shared Channel）用に割り当てられた複数の拡散符号を、複数の移動局：ＵＥ（User equipment）に対して、２ｍｓｅｃの無線フレーム毎に動的に割り当ててデータを伝送する方法である。また、高速データ伝送を実現するために、変調方式や符号化率を適応的に変化させるＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）技術や、ＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）技術と誤り訂正技術を組み合わせたＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）技術を利用する。
【０００４】
また、ＨＳＤＰＡにおいて、各移動局に対してデータ伝送用に割り当てる拡散符号を通知するためには、あるいはＡＭＣ技術やＨＡＲＱ技術を動作させるためには、送信側である基地局は、受信側である移動局に対して、ユーザデータとともに制御情報を伝達する必要がある。この制御情報を伝達するチャネルとして、共通制御チャネル：ＨＳ−ＳＣＣＨ（Shared Control Channel for HS-DSCH）が導入された。
【０００５】
ここで、従来の通信システムにおける共通制御チャネルの運用方法について説明する（非特許文献１参照）。たとえば、一つの移動局に着目した場合、その移動局は、先行する共通制御チャネルを通じて、どの拡散符号を利用して共通データチャネルを受信すればよいか、が指示される。
【０００６】
基地局は、複数本の共通制御チャネルを設けることが可能であり、それらはデータ伝送用とは異なる拡散符号で区別される。そして、これら複数の共通制御チャネルを複数の移動局で共有する。また、移動局には、最大４本の共通制御チャネルが割り当てられる。移動局は、それらのすべてを受信し、その中で自局宛ての制御情報が乗っている１つの共通制御チャネルから制御情報を受信する。ただし、連続した次のフレームでは同一共通制御チャネルのみを受信すればよく、すべてのチャネルを受信する必要はない。
【０００７】
【非特許文献１】
3GPP TS25.308 v5.2.0
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基地局および無線通信システムにおいては、以下に示す問題点があった。
【０００９】
たとえば、新たに収容する移動局に混雑度の高い共通制御チャネルを割り当てた場合、その共通制御チャネルにおいて他移動局宛の制御情報の送信要求と競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１０】
図１５は、上記問題点を具体的に説明するための図である。たとえば、移動局（１）には共通制御チャネル（１）および（２）が割り当てられ、移動局（２）にも同じく共通制御チャネル（１）および（２）が割り当てられており、各共通制御チャネルの使用率が図のように偏っていることを前提とする。この状態で、さらに基地局が移動局（３）を新たに収容し、共通制御チャネルとして使用率の高いチャネル（１）および（２）を割り当ててしまうと、たとえば、ある無線フレームのタイミングにおいて移動局（１）および（２）宛の制御情報を送信するために共通制御チャネル（１）および（２）が既に選択されている場合、移動局（３）宛の制御情報を送信するための共通制御チャネルが選択できなくなる。
【００１１】
また、移動局は、複数の共通制御チャネルを同時に受信する能力を持つが、たとえば、同時に受信する共通制御チャネルの本数が多くなると、それに伴って受信回路における消費電力が増大する、という問題があった。一方で、同時に受信する共通制御チャネルの本数が少なくなると、各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１２】
また、移動局が、収容されている基地局から離脱すると、共通制御チャネル間での混雑度に偏りが発生し、共通制御チャネル間の負荷の公平性が保てなくなる、という問題があった。
【００１３】
また、特定の基地局における移動局の離脱に伴って、全共通制御チャネルの平均混雑度が低くなった場合であっても、各移動局に割り当てられている共通制御チャネルの本数が多い状態であれば、移動局の消費電力を低減することができない、という問題があった。また、特定の基地局における移動局の追加に伴って、全共通制御チャネルの平均混雑度が高くなった場合であっても、各移動局に割り当てられている共通制御チャネルの本数が少ない状態であれば、各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１４】
また、ある移動局に割り当てた複数の共通制御チャネルから実際に制御情報を送信する共通制御チャネルを選択する、基地局の処理において、たとえば、混雑度の高い共通制御チャネルを選択した場合は、同一共通制御チャネルを割り当てられている他移動局宛の制御情報の送信要求と競合する確率が高くなり、結果的に他移動局宛ての制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１５】
図１６は、上記問題点を具体的に説明するための図である。ここでは、各共通制御チャネルの使用率が図のように偏っていることを前提とする。移動局（３）が割り当てられている共通制御チャネル（２）および（３）から使用率の高い共通制御チャネル（２）を選択すると、同一共通制御チャネルを割り当てられている移動局（１）あるいは（２）宛の制御情報の送信要求と競合する確率が高くなり、結果的に移動局（１）あるいは（２）宛の制御情報を送信できない状態が発生する。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、共通制御チャネル間の負荷の公平性を保持しつつ、移動局の消費電力の低減、および移動局間の制御情報の送信要求が競合する確率の低減、を実現する無線基地局を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線基地局装置にあっては、複数の移動局装置を収容し、前記各移動局装置に対して所定の本数の通信チャネルを割り当てる無線基地局装置であって、新たに収容する移動局装置に対して通信チャネルを割り当てる場合、各通信チャネルの混雑度に基づいて選択した前記所定の本数分の通信チャネルを割り当てる通信チャネル割り当て手段（後述する実施の形態の拡散符号割り当て部１４に相当）、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、たとえば、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にする。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線基地局装置（以下、基地局とよぶ）の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる基地局の基本構成を示す図であり、この基地局は、無線回線制御部１と、データバッファ部２と、変調／拡散処理部３と、上位レイヤ処理部４から構成される。
【００２１】
上位レイヤ処理部４は、新規移動局の追加登録および登録済み移動局の削除を無線回線制御部１に対して指示し、無線回線制御部１から共通制御チャネル割り当て情報を受信する。また、データバッファ部２は、基地局に入力される各移動局宛の送信待ちデータを蓄積し、バッファの状態を無線回線制御部１に通知する。そして、無線回線制御部１からの読み出し指示によりユーザデータをバッファから読み出す。また、無線回線制御部１は、データバッファ部２から通知されるバッファの状態に基づいて、無線フレーム毎に共通データチャネル用拡散符号と共通制御チャネル用拡散符号を移動局毎に割り当て、データバッファ部２にユーザデータの読み出し指示を通知する。そして、読み出したユーザデータと内部で生成した制御情報とを変調／拡散処理部３に通知する。このとき、ユーザデータおよび制御情報に対応する拡散符号情報を同時に通知する。また、変調／拡散処理部３は、受け取ったユーザデータおよび制御情報を変調し、その結果を指示された拡散符号で拡散する。
【００２２】
また、図２は、上記無線回線制御部１の実施の形態１の構成を示す図であり、スケジューリング部１１と、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２と、拡散符号テーブル１３と、拡散符号割り当て部１４と、共通制御チャネル用拡散符号テーブル１５と、使用率記憶テーブル１６と、を備える。なお、上記拡散符号テーブル１３には、移動局毎に割り当てられている選択可能な共通制御チャネル用の拡散符号を記憶する。ＨＳＤＰＡにおいては、１つの移動局あたり最大４つの共通制御チャネル用拡散符号を割り当てることができる。また、共通制御チャネル用拡散符号テーブル１５には、基地局にて使用可能な共通制御チャネル用拡散符号を記憶する。また、使用率記憶テーブル１６には、混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの使用率を記憶する。一例として、使用率は「過去Ｎフレームにおける使用フレーム数／Ｎ」とする。図３は、上記使用率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【００２３】
ここで、本実施の形態の基地局の動作を、図面を用いて詳細に説明する。まず、スケジューリング部１１では、データバッファ部２から通知されるバッファの状態に基づいて、各移動局に割り当てる共通データチャネル用拡散符号の種類および数を決定する。また、データバッファ部２への読み出し指示通知処理，移動局向けの制御情報の生成処理、および変調／拡散処理部３を制御するための共通データチャネル用拡散符号情報の生成処理を行う。また、後述する共通制御チャネル用拡散符号選択部１２に対して、共通制御チャネル用拡散符号の選択を要求する。
【００２４】
共通制御チャネル用拡散符号選択部１２では、各移動局に割り当てる共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３から選択し、変調／拡散処理部３を制御するための共通制御チャネル用拡散符号情報を生成する。また、各共通制御チャネルの過去Ｎフレームにおける使用率を使用率記憶テーブル１６に記憶する。なお、平均使用率を計算するためのフレーム数Ｎの値は、固定値でもよいし、前回行った移動局の追加登録あるいは削除が完了した時点から現在までのフレーム数としてもよい。
【００２５】
拡散符号割り当て部１４では、移動局の追加要求に応じてその移動局に割り当てる共通制御チャネル用拡散符号を決定し、その結果を拡散符号テーブル１３に設定する。さらに、その決定結果を移動局に通知するために共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。なお、上記割り当て処理では、使用率記憶テーブル１６に記憶された各共通制御チャネルの使用率に基づいて、使用可能な共通制御チャネル用拡散符号の中から少なくとも１つの拡散符号を選択する。
【００２６】
つづいて、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作をフローチャートに従って説明する。図４は、拡散符号割り当て部１４の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、使用率記憶テーブル１６を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も使用率が低い共通制御チャネルを選択する（ステップＳ１）。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する（ステップＳ２）。
【００２８】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記ステップＳ１とＳ２の処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する（ステップＳ３）。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する（ステップＳ４）。
【００２９】
たとえば、図３に示す使用率記憶テーブル１６を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（６），（２），（４）および（５）を割り当てることになる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００３１】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、共通制御チャネルの選択指標として「使用率」を利用したが、実施の形態２では、共通制御チャネルの選択指標として「登録移動局数」を利用する。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて登録移動局数記憶テーブル１７を用いる。
【００３２】
図５は、登録移動局数記憶テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態では、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が、登録移動局数記憶テーブル１７に混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの登録移動局数を記憶する。ここでは、一例として、共通制御チャネル（１）〜（６）にそれぞれ８，１，４，３，７，５の移動局が割り当てられている場合を想定する。
【００３３】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
【００３４】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、登録移動局数記憶テーブル１７を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も登録移動局数の少ない共通制御チャネルを選択する。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する。
【００３５】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記選択／設定処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。
【００３６】
たとえば、図５に示す登録移動局数記憶テーブル１７を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（２），（４），（３）および（６）を割り当てることになる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、登録移動局数の少ない共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００３８】
実施の形態３．
先に説明した実施の形態では、共通制御チャネルの選択指標として「使用率」または「登録移動局数」を利用したが、実施の形態３では、共通制御チャネルの選択指標として「選択不可率」を利用する。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００３９】
図６は、選択不可率記憶テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態では、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が、選択不可率記憶テーブル１８に混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの選択不可率を記憶する。ここでは、一例として、共通制御チャネル（１）〜（６）の選択不可率が０．５，０．２，０．７，０．３，０．３，０．１の場合を想定する。なお、選択不可とは、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が拡散符号テーブル１３から共通制御チャネル用拡散符号を選択しようとしたが、同一無線フレームにおいてすでに他移動局がその拡散符号を選択済みで、選択できない状態のことをいう。また、選択不可率は、「過去Ｎフレームにおける選択不可回数／Ｎ」とする。
【００４０】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。
【００４１】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、選択不可率記憶テーブル１８を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も選択不可率の低い共通制御チャネルを選択する。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する。
【００４２】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記選択／設定処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。
【００４３】
たとえば、図６に示す選択不可率記憶テーブル１８を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（６），（２），（４）および（５）を割り当てることになる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態においては、選択不可率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００４５】
実施の形態４．
以上の実施の形態１〜３では、各基地局に割り当てる共通制御チャネルの本数を固定値としていたが、実施の形態４では、全共通制御チャネルの平均使用率を利用して各移動局に割り当てる共通制御チャネルの本数を決定する。
【００４６】
図７は、無線回線制御部１の実施の形態４の構成を示す図であり、先に説明した実施の形態１の構成に加えて、さらに割り当て本数導出テーブル２１を備える。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図８は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を平均使用率から導出するためのテーブルであり、平均使用率と平均使用率範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００４８】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図９は、拡散符号割り当て部１４の処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１〜３と異なる動作についてのみ説明する。
【００４９】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、使用率記憶テーブル１６を用いて共通制御チャネルの平均使用率を求め、この平均使用率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する（ステップＳ１１）。たとえば、平均使用率が０．５の場合、割り当てるべき本数は２本となる。なお、割り当てるべき共通制御チャネルの本数については、移動局の重要度などにより重み付けを行うこととしてもよい。
【００５０】
その後、拡散符号割り当て部１４では、先に説明した所定の選択／設定処理（ステップＳ１、Ｓ２に相当）を、上記ステップＳ１１で求めた割り当て本数分にわたって繰り返し実行する（ステップＳ１２）。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、全共通制御チャネルの平均使用率に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００５２】
実施の形態５．
以上の実施の形態４では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」を利用したが、実施の形態５では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「全登録移動局数」を利用する。なお、先に説明した実施の形態４と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて登録移動局数記憶テーブル１７を用いる。
【００５３】
図１０は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を全登録移動局数から導出するためのテーブルであり、全登録移動局数と全登録移動局数範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００５４】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態４と異なる動作についてのみ説明する。
【００５５】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、登録移動局数記憶テーブル１７を用いて全登録移動局数を求め、この全登録移動局数に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する。たとえば、全登録移動局数が３５の場合、割り当てるべき本数は３本となる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態においては、全登録移動局数に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００５７】
実施の形態６．
先に説明した実施の形態では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」および「全登録移動局数」を利用したが、実施の形態６では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均選択不可率」を利用する。なお、先に説明した実施の形態４と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００５８】
図１１は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を平均選択不可率から導出するためのテーブルであり、平均選択不可率と平均選択不可率範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００５９】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態４または５と異なる動作についてのみ説明する。
【００６０】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、選択不可率記憶テーブル１８を用いて平均選択不可率を求め、この平均選択不可率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する。たとえば、平均選択不可率が０．９の場合、割り当てるべき本数は４本となる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態においては、共通制御チャネルの平均選択不可率に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００６２】
実施の形態７．
以上の実施形態１〜６では、基地局による移動局収容時の動作について説明したが、実施の形態７では、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間の使用率に偏りが生じた場合の各移動局への共通制御チャネルの再割り当てについて説明する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜６の図１、図２と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図１２は、拡散符号割り当て部１４の再割り当て処理を示すフローチャートである。なお、上記再割り当て処理の起動は、任意のタイミングで実行される。また、本実施の形態では、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
【００６４】
拡散符号割り当て部１４では、使用率記憶テーブル１６を参照し（ステップＳ２１、ステップＳ２２，Ｎｏ）、共通制御チャネル間で使用率の偏りを検出した場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、その偏りをなくすように、すべての移動局に対して（ステップＳ２３、Ｓ２４）実施の形態１と同様の処理を実行する（ステップＳ１〜Ｓ４）。すなわち、すべての移動局に対して共通制御チャネルの再割り当て処理を行う。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、共通制御チャネルの再割り当ての指標として「使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「登録移動局数」または「選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用い、上記ステップＳ１〜Ｓ４の処理の代わりに先に説明した実施の形態２または３と同様の処理を実行する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態においては、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間で使用率に偏りが発生した場合であっても、その偏りをなくすように各移動局に対して共通制御チャネルの再割り当て処理を実施することとした。これにより、実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、移動局の離脱があっても、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。
【００６７】
実施の形態８．
以上の実施の形態７では、各基地局に再度割り当てる共通制御チャネルの本数を固定値としていたが、実施の形態８では、全共通制御チャネルの平均使用率を利用して各移動局に割り当てる共通制御チャネルの本数を決定する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜６の図１、図７と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図１３は、拡散符号割り当て部１４の再割り当て処理を示すフローチャートである。なお、上記再割り当て処理の起動は、任意のタイミングで実行される。また、本実施の形態では、先に説明した実施の形態４と異なる動作についてのみ説明する。
【００６９】
拡散符号割り当て部１４では、使用率記憶テーブル１６を参照し（ステップＳ２１、ステップＳ２２，Ｎｏ）、共通制御チャネル間で使用率の偏りを検出した場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、使用率記憶テーブル１６を用いて共通制御チャネルの平均使用率を求め、この平均使用率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する（ステップＳ１１）。その後、拡散符号割り当て部１４では、上記偏りをなくすように、すべての移動局に対して（ステップＳ２３、Ｓ２４）実施の形態４と同様の処理を実行する（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ４）。すなわち、すべての移動局に対して、前記導出した本数分の共通制御チャネルの再割り当て処理を行う。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「全登録移動局数」または「平均選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用い、上記ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ４の処理の代わりに先に説明した実施の形態５または６と同様の処理を実行する。
【００７１】
以上のように、本実施の形態においては、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間で使用率に偏りが発生した場合であっても、その偏りをなくすように各移動局に対して、所定の導出処理により求めた本数分の共通制御チャネルの再割り当て処理を実施することとした。これにより、実施の形態４〜６の効果に加えて、さらに、移動局の離脱があっても、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。
【００７２】
実施の形態９．
以上の実施の形態１〜８では、各移動局への共通制御チャネルの割り当て方法について説明したが、実施の形態９では、すでに各移動局に対して受信すべき所定の本数の共通制御チャネルが割り当てられている場合に、基地局がその中から実際に制御情報を伝送する共通制御チャネルを選択する方法について説明する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜８の図１、図２または図７と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
ここで、本実施の形態の特徴となる共通制御チャネル用拡散符号選択部１２（特許請求の範囲の通信チャネル選択手段に相当）の動作を説明する。図１４は、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２の処理を示すフローチャートである。
【００７４】
共通制御チャネル用拡散符号選択部１２では、拡散符号テーブル１３を参照し、対象移動局で選択可能な共通制御チャネルの中から、現段階で他移動局に選択されていない共通制御チャネルを取得する（ステップＳ３１）。そして、選択可能な共通制御チャネルが１つであれば（ステップＳ３２，Ｎｏ）、実際に制御情報を伝送するための共通制御チャネルを当該選択チャネルに決定する。一方で、選択可能な共通制御チャネルが複数存在する場合には（ステップＳ３２，Ｙｅｓ）、当該選択可能な共通制御チャネルの使用率を使用率記憶テーブル１６から取得する（ステップＳ３３）。そして、使用率が最も低い共通制御チャネルを制御情報を伝送するための共通制御チャネルとして選択する（ステップＳ３４）。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、実際に制御情報を伝送する共通制御チャネルの選択指標として「使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「登録移動局数」または「選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態においては、実際に制御情報を送信する共通制御チャネルとして「使用率の低い」、「登録移動局数の少ない」または「選択不可率の低い」共通制御チャネルを優先的に選択することとした。これにより、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなり、結果的に制御情報を正常に送信できる可能性が高くなる。
【００７７】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、たとえば、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる、という効果を奏する。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる基地局の基本構成を示す図である。
【図２】 無線回線制御部の構成を示す図である。
【図３】 使用率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図４】 拡散符号割り当て部の処理を示すフローチャートである。
【図５】 登録移動局数記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図６】 選択不可率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図７】 無線回線制御部の構成を示す図である。
【図８】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図９】 拡散符号割り当て部の処理を示すフローチャートである。
【図１０】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図１１】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図１２】 拡散符号割り当て部の再割り当て処理を示すフローチャートである。
【図１３】 拡散符号割り当て部の再割り当て処理を示すフローチャートである。
【図１４】 共通制御チャネル用拡散符号選択部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】 従来の問題点を具体的に説明するための図である。
【図１６】 従来の問題点を具体的に説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無線回線制御部、２ データバッファ部、３ 変調／拡散処理部、４ 上位レイヤ処理部、１１ スケジューリング部、１２ 共通制御チャネル用拡散符号選択部、１３ 拡散符号テーブル、１４ 拡散符号割り当て部、１５ 共通制御チャネル用拡散符号テーブル、１６ 使用率記憶テーブル、２１ 割り当て本数導出テーブル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信等の無線通信システムを構成する装置の一つである無線基地局装置に関するものであり、特に、高速なパケットデータ伝送を実現するＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）を採用する無線基地局装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の無線基地局（以下、基地局とよぶ）および当該基地局を含む従来の無線通信システムの処理について説明する。Ｗ−ＣＤＭＡ（wideband - Code Division Multiple Access）の下りデータ伝送の高速化を目的としたＨＳＤＰＡの標準化作業が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において行なわれている。
【０００３】
ＨＳＤＰＡは、共通データチャネル：ＨＳ−ＤＳＣＨ（High Speed Downlink Shared Channel）用に割り当てられた複数の拡散符号を、複数の移動局：ＵＥ（User equipment）に対して、２ｍｓｅｃの無線フレーム毎に動的に割り当ててデータを伝送する方法である。また、高速データ伝送を実現するために、変調方式や符号化率を適応的に変化させるＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）技術や、ＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）技術と誤り訂正技術を組み合わせたＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）技術を利用する。
【０００４】
また、ＨＳＤＰＡにおいて、各移動局に対してデータ伝送用に割り当てる拡散符号を通知するためには、あるいはＡＭＣ技術やＨＡＲＱ技術を動作させるためには、送信側である基地局は、受信側である移動局に対して、ユーザデータとともに制御情報を伝達する必要がある。この制御情報を伝達するチャネルとして、共通制御チャネル：ＨＳ−ＳＣＣＨ（Shared Control Channel for HS-DSCH）が導入された。
【０００５】
ここで、従来の通信システムにおける共通制御チャネルの運用方法について説明する（非特許文献１参照）。たとえば、一つの移動局に着目した場合、その移動局は、先行する共通制御チャネルを通じて、どの拡散符号を利用して共通データチャネルを受信すればよいか、が指示される。
【０００６】
基地局は、複数本の共通制御チャネルを設けることが可能であり、それらはデータ伝送用とは異なる拡散符号で区別される。そして、これら複数の共通制御チャネルを複数の移動局で共有する。また、移動局には、最大４本の共通制御チャネルが割り当てられる。移動局は、それらのすべてを受信し、その中で自局宛ての制御情報が乗っている１つの共通制御チャネルから制御情報を受信する。ただし、連続した次のフレームでは同一共通制御チャネルのみを受信すればよく、すべてのチャネルを受信する必要はない。
【０００７】
【非特許文献１】
3GPP TS25.308 v5.2.0
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基地局および無線通信システムにおいては、以下に示す問題点があった。
【０００９】
たとえば、新たに収容する移動局に混雑度の高い共通制御チャネルを割り当てた場合、その共通制御チャネルにおいて他移動局宛の制御情報の送信要求と競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１０】
図１５は、上記問題点を具体的に説明するための図である。たとえば、移動局（１）には共通制御チャネル（１）および（２）が割り当てられ、移動局（２）にも同じく共通制御チャネル（１）および（２）が割り当てられており、各共通制御チャネルの使用率が図のように偏っていることを前提とする。この状態で、さらに基地局が移動局（３）を新たに収容し、共通制御チャネルとして使用率の高いチャネル（１）および（２）を割り当ててしまうと、たとえば、ある無線フレームのタイミングにおいて移動局（１）および（２）宛の制御情報を送信するために共通制御チャネル（１）および（２）が既に選択されている場合、移動局（３）宛の制御情報を送信するための共通制御チャネルが選択できなくなる。
【００１１】
また、移動局は、複数の共通制御チャネルを同時に受信する能力を持つが、たとえば、同時に受信する共通制御チャネルの本数が多くなると、それに伴って受信回路における消費電力が増大する、という問題があった。一方で、同時に受信する共通制御チャネルの本数が少なくなると、各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１２】
また、移動局が、収容されている基地局から離脱すると、共通制御チャネル間での混雑度に偏りが発生し、共通制御チャネル間の負荷の公平性が保てなくなる、という問題があった。
【００１３】
また、特定の基地局における移動局の離脱に伴って、全共通制御チャネルの平均混雑度が低くなった場合であっても、各移動局に割り当てられている共通制御チャネルの本数が多い状態であれば、移動局の消費電力を低減することができない、という問題があった。また、特定の基地局における移動局の追加に伴って、全共通制御チャネルの平均混雑度が高くなった場合であっても、各移動局に割り当てられている共通制御チャネルの本数が少ない状態であれば、各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が高くなり、制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１４】
また、ある移動局に割り当てた複数の共通制御チャネルから実際に制御情報を送信する共通制御チャネルを選択する、基地局の処理において、たとえば、混雑度の高い共通制御チャネルを選択した場合は、同一共通制御チャネルを割り当てられている他移動局宛の制御情報の送信要求と競合する確率が高くなり、結果的に他移動局宛ての制御情報を送信できない状態が発生する、という問題があった。
【００１５】
図１６は、上記問題点を具体的に説明するための図である。ここでは、各共通制御チャネルの使用率が図のように偏っていることを前提とする。移動局（３）が割り当てられている共通制御チャネル（２）および（３）から使用率の高い共通制御チャネル（２）を選択すると、同一共通制御チャネルを割り当てられている移動局（１）あるいは（２）宛の制御情報の送信要求と競合する確率が高くなり、結果的に移動局（１）あるいは（２）宛の制御情報を送信できない状態が発生する。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、共通制御チャネル間の負荷の公平性を保持しつつ、移動局の消費電力の低減、および移動局間の制御情報の送信要求が競合する確率の低減、を実現する無線基地局を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線基地局装置にあっては、複数の移動局装置を収容し、前記各移動局装置に対して所定の本数の通信チャネルを割り当てる無線基地局装置であって、新たに収容する移動局装置に対して通信チャネルを割り当てる場合、各通信チャネルの混雑度に基づいて選択した前記所定の本数分の通信チャネルを割り当てる通信チャネル割り当て手段（後述する実施の形態の拡散符号割り当て部１４に相当）、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、たとえば、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にする。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線基地局装置（以下、基地局とよぶ）の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる基地局の基本構成を示す図であり、この基地局は、無線回線制御部１と、データバッファ部２と、変調／拡散処理部３と、上位レイヤ処理部４から構成される。
【００２１】
上位レイヤ処理部４は、新規移動局の追加登録および登録済み移動局の削除を無線回線制御部１に対して指示し、無線回線制御部１から共通制御チャネル割り当て情報を受信する。また、データバッファ部２は、基地局に入力される各移動局宛の送信待ちデータを蓄積し、バッファの状態を無線回線制御部１に通知する。そして、無線回線制御部１からの読み出し指示によりユーザデータをバッファから読み出す。また、無線回線制御部１は、データバッファ部２から通知されるバッファの状態に基づいて、無線フレーム毎に共通データチャネル用拡散符号と共通制御チャネル用拡散符号を移動局毎に割り当て、データバッファ部２にユーザデータの読み出し指示を通知する。そして、読み出したユーザデータと内部で生成した制御情報とを変調／拡散処理部３に通知する。このとき、ユーザデータおよび制御情報に対応する拡散符号情報を同時に通知する。また、変調／拡散処理部３は、受け取ったユーザデータおよび制御情報を変調し、その結果を指示された拡散符号で拡散する。
【００２２】
また、図２は、上記無線回線制御部１の実施の形態１の構成を示す図であり、スケジューリング部１１と、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２と、拡散符号テーブル１３と、拡散符号割り当て部１４と、共通制御チャネル用拡散符号テーブル１５と、使用率記憶テーブル１６と、を備える。なお、上記拡散符号テーブル１３には、移動局毎に割り当てられている選択可能な共通制御チャネル用の拡散符号を記憶する。ＨＳＤＰＡにおいては、１つの移動局あたり最大４つの共通制御チャネル用拡散符号を割り当てることができる。また、共通制御チャネル用拡散符号テーブル１５には、基地局にて使用可能な共通制御チャネル用拡散符号を記憶する。また、使用率記憶テーブル１６には、混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの使用率を記憶する。一例として、使用率は「過去Ｎフレームにおける使用フレーム数／Ｎ」とする。図３は、上記使用率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【００２３】
ここで、本実施の形態の基地局の動作を、図面を用いて詳細に説明する。まず、スケジューリング部１１では、データバッファ部２から通知されるバッファの状態に基づいて、各移動局に割り当てる共通データチャネル用拡散符号の種類および数を決定する。また、データバッファ部２への読み出し指示通知処理，移動局向けの制御情報の生成処理、および変調／拡散処理部３を制御するための共通データチャネル用拡散符号情報の生成処理を行う。また、後述する共通制御チャネル用拡散符号選択部１２に対して、共通制御チャネル用拡散符号の選択を要求する。
【００２４】
共通制御チャネル用拡散符号選択部１２では、各移動局に割り当てる共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３から選択し、変調／拡散処理部３を制御するための共通制御チャネル用拡散符号情報を生成する。また、各共通制御チャネルの過去Ｎフレームにおける使用率を使用率記憶テーブル１６に記憶する。なお、平均使用率を計算するためのフレーム数Ｎの値は、固定値でもよいし、前回行った移動局の追加登録あるいは削除が完了した時点から現在までのフレーム数としてもよい。
【００２５】
拡散符号割り当て部１４では、移動局の追加要求に応じてその移動局に割り当てる共通制御チャネル用拡散符号を決定し、その結果を拡散符号テーブル１３に設定する。さらに、その決定結果を移動局に通知するために共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。なお、上記割り当て処理では、使用率記憶テーブル１６に記憶された各共通制御チャネルの使用率に基づいて、使用可能な共通制御チャネル用拡散符号の中から少なくとも１つの拡散符号を選択する。
【００２６】
つづいて、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作をフローチャートに従って説明する。図４は、拡散符号割り当て部１４の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、使用率記憶テーブル１６を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も使用率が低い共通制御チャネルを選択する（ステップＳ１）。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する（ステップＳ２）。
【００２８】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記ステップＳ１とＳ２の処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する（ステップＳ３）。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する（ステップＳ４）。
【００２９】
たとえば、図３に示す使用率記憶テーブル１６を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（６），（２），（４）および（５）を割り当てることになる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００３１】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、共通制御チャネルの選択指標として「使用率」を利用したが、実施の形態２では、共通制御チャネルの選択指標として「登録移動局数」を利用する。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて登録移動局数記憶テーブル１７を用いる。
【００３２】
図５は、登録移動局数記憶テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態では、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が、登録移動局数記憶テーブル１７に混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの登録移動局数を記憶する。ここでは、一例として、共通制御チャネル（１）〜（６）にそれぞれ８，１，４，３，７，５の移動局が割り当てられている場合を想定する。
【００３３】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
【００３４】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、登録移動局数記憶テーブル１７を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も登録移動局数の少ない共通制御チャネルを選択する。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する。
【００３５】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記選択／設定処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。
【００３６】
たとえば、図５に示す登録移動局数記憶テーブル１７を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（２），（４），（３）および（６）を割り当てることになる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、登録移動局数の少ない共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００３８】
実施の形態３．
先に説明した実施の形態では、共通制御チャネルの選択指標として「使用率」または「登録移動局数」を利用したが、実施の形態３では、共通制御チャネルの選択指標として「選択不可率」を利用する。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００３９】
図６は、選択不可率記憶テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態では、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が、選択不可率記憶テーブル１８に混雑度の１つのパラメータを表す各共通制御チャネルの選択不可率を記憶する。ここでは、一例として、共通制御チャネル（１）〜（６）の選択不可率が０．５，０．２，０．７，０．３，０．３，０．１の場合を想定する。なお、選択不可とは、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２が拡散符号テーブル１３から共通制御チャネル用拡散符号を選択しようとしたが、同一無線フレームにおいてすでに他移動局がその拡散符号を選択済みで、選択できない状態のことをいう。また、選択不可率は、「過去Ｎフレームにおける選択不可回数／Ｎ」とする。
【００４０】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１または２と異なる動作についてのみ説明する。
【００４１】
まず、拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、選択不可率記憶テーブル１８を参照し、記憶されている共通制御チャネルの中から最も選択不可率の低い共通制御チャネルを選択する。そして、選択した共通制御チャネルに対応する共通制御チャネル用拡散符号を拡散符号テーブル１３に設定する。
【００４２】
その後、拡散符号割り当て部１４では、上記選択／設定処理を、予め指定された割り当て本数分にわたって繰り返し実行する。最後に、拡散符号割り当て部１４では、移動局と割り当てられた共通制御チャネルとを関連付けた共通制御チャネル割り当て情報を生成し、その情報を上位レイヤ処理部４に通知する。
【００４３】
たとえば、図６に示す選択不可率記憶テーブル１８を想定し、新たに追加する移動局に４本の共通制御チャネルを割り当てる場合、基地局では、共通制御チャネル（６），（２），（４）および（５）を割り当てることになる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態においては、選択不可率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。また、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる。
【００４５】
実施の形態４．
以上の実施の形態１〜３では、各基地局に割り当てる共通制御チャネルの本数を固定値としていたが、実施の形態４では、全共通制御チャネルの平均使用率を利用して各移動局に割り当てる共通制御チャネルの本数を決定する。
【００４６】
図７は、無線回線制御部１の実施の形態４の構成を示す図であり、先に説明した実施の形態１の構成に加えて、さらに割り当て本数導出テーブル２１を備える。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図８は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を平均使用率から導出するためのテーブルであり、平均使用率と平均使用率範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００４８】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図９は、拡散符号割り当て部１４の処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、先に説明した実施の形態１〜３と異なる動作についてのみ説明する。
【００４９】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、使用率記憶テーブル１６を用いて共通制御チャネルの平均使用率を求め、この平均使用率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する（ステップＳ１１）。たとえば、平均使用率が０．５の場合、割り当てるべき本数は２本となる。なお、割り当てるべき共通制御チャネルの本数については、移動局の重要度などにより重み付けを行うこととしてもよい。
【００５０】
その後、拡散符号割り当て部１４では、先に説明した所定の選択／設定処理（ステップＳ１、Ｓ２に相当）を、上記ステップＳ１１で求めた割り当て本数分にわたって繰り返し実行する（ステップＳ１２）。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、全共通制御チャネルの平均使用率に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００５２】
実施の形態５．
以上の実施の形態４では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」を利用したが、実施の形態５では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「全登録移動局数」を利用する。なお、先に説明した実施の形態４と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて登録移動局数記憶テーブル１７を用いる。
【００５３】
図１０は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を全登録移動局数から導出するためのテーブルであり、全登録移動局数と全登録移動局数範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００５４】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態４と異なる動作についてのみ説明する。
【００５５】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、登録移動局数記憶テーブル１７を用いて全登録移動局数を求め、この全登録移動局数に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する。たとえば、全登録移動局数が３５の場合、割り当てるべき本数は３本となる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態においては、全登録移動局数に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００５７】
実施の形態６．
先に説明した実施の形態では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」および「全登録移動局数」を利用したが、実施の形態６では、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均選択不可率」を利用する。なお、先に説明した実施の形態４と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。本実施の形態では、使用率記憶テーブル１６に代えて選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００５８】
図１１は、割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。本実施の形態の割り当て本数導出テーブル２１は、共通制御チャネルとして割り当てる本数を平均選択不可率から導出するためのテーブルであり、平均選択不可率と平均選択不可率範囲毎の本数とが関連付けて記憶されている。
【００５９】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。本実施の形態では、先に説明した実施の形態４または５と異なる動作についてのみ説明する。
【００６０】
拡散符号割り当て部１４では、新たな移動局に共通制御チャネルを割り当てる場合、選択不可率記憶テーブル１８を用いて平均選択不可率を求め、この平均選択不可率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する。たとえば、平均選択不可率が０．９の場合、割り当てるべき本数は４本となる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態においては、共通制御チャネルの平均選択不可率に基づいて、割り当てる共通制御チャネルの本数を導出することとした。これにより、先に説明した実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを移動局に割り当てることができる。また、必要かつ十分な本数の共通制御チャネルを割り当てられるので、不必要な共通制御チャネルに対する受信動作を削除でき、それに伴って、移動局の消費電力を大幅に抑制できる。また、同様の理由から、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局が競合する可能性を、さらに低減できる。
【００６２】
実施の形態７．
以上の実施形態１〜６では、基地局による移動局収容時の動作について説明したが、実施の形態７では、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間の使用率に偏りが生じた場合の各移動局への共通制御チャネルの再割り当てについて説明する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜６の図１、図２と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図１２は、拡散符号割り当て部１４の再割り当て処理を示すフローチャートである。なお、上記再割り当て処理の起動は、任意のタイミングで実行される。また、本実施の形態では、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
【００６４】
拡散符号割り当て部１４では、使用率記憶テーブル１６を参照し（ステップＳ２１、ステップＳ２２，Ｎｏ）、共通制御チャネル間で使用率の偏りを検出した場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、その偏りをなくすように、すべての移動局に対して（ステップＳ２３、Ｓ２４）実施の形態１と同様の処理を実行する（ステップＳ１〜Ｓ４）。すなわち、すべての移動局に対して共通制御チャネルの再割り当て処理を行う。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、共通制御チャネルの再割り当ての指標として「使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「登録移動局数」または「選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用い、上記ステップＳ１〜Ｓ４の処理の代わりに先に説明した実施の形態２または３と同様の処理を実行する。
【００６６】
以上のように、本実施の形態においては、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間で使用率に偏りが発生した場合であっても、その偏りをなくすように各移動局に対して共通制御チャネルの再割り当て処理を実施することとした。これにより、実施の形態１〜３の効果に加えて、さらに、移動局の離脱があっても、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。
【００６７】
実施の形態８．
以上の実施の形態７では、各基地局に再度割り当てる共通制御チャネルの本数を固定値としていたが、実施の形態８では、全共通制御チャネルの平均使用率を利用して各移動局に割り当てる共通制御チャネルの本数を決定する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜６の図１、図７と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
ここで、本実施の形態の特徴となる拡散符号割り当て部１４の動作を説明する。図１３は、拡散符号割り当て部１４の再割り当て処理を示すフローチャートである。なお、上記再割り当て処理の起動は、任意のタイミングで実行される。また、本実施の形態では、先に説明した実施の形態４と異なる動作についてのみ説明する。
【００６９】
拡散符号割り当て部１４では、使用率記憶テーブル１６を参照し（ステップＳ２１、ステップＳ２２，Ｎｏ）、共通制御チャネル間で使用率の偏りを検出した場合（ステップＳ２２，Ｙｅｓ）、使用率記憶テーブル１６を用いて共通制御チャネルの平均使用率を求め、この平均使用率に基づいて割り当て本数導出テーブル２１から割り当てるべき共通制御チャネルの本数を導出する（ステップＳ１１）。その後、拡散符号割り当て部１４では、上記偏りをなくすように、すべての移動局に対して（ステップＳ２３、Ｓ２４）実施の形態４と同様の処理を実行する（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ４）。すなわち、すべての移動局に対して、前記導出した本数分の共通制御チャネルの再割り当て処理を行う。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、共通制御チャネルの割り当て本数の決定指標として「平均使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「全登録移動局数」または「平均選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用い、上記ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ４の処理の代わりに先に説明した実施の形態５または６と同様の処理を実行する。
【００７１】
以上のように、本実施の形態においては、移動局の離脱に伴って共通制御チャネル間で使用率に偏りが発生した場合であっても、その偏りをなくすように各移動局に対して、所定の導出処理により求めた本数分の共通制御チャネルの再割り当て処理を実施することとした。これにより、実施の形態４〜６の効果に加えて、さらに、移動局の離脱があっても、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる。
【００７２】
実施の形態９．
以上の実施の形態１〜８では、各移動局への共通制御チャネルの割り当て方法について説明したが、実施の形態９では、すでに各移動局に対して受信すべき所定の本数の共通制御チャネルが割り当てられている場合に、基地局がその中から実際に制御情報を伝送する共通制御チャネルを選択する方法について説明する。なお、基地局および無線回線制御部の構成については、先に説明した実施の形態１〜８の図１、図２または図７と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
ここで、本実施の形態の特徴となる共通制御チャネル用拡散符号選択部１２（特許請求の範囲の通信チャネル選択手段に相当）の動作を説明する。図１４は、共通制御チャネル用拡散符号選択部１２の処理を示すフローチャートである。
【００７４】
共通制御チャネル用拡散符号選択部１２では、拡散符号テーブル１３を参照し、対象移動局で選択可能な共通制御チャネルの中から、現段階で他移動局に選択されていない共通制御チャネルを取得する（ステップＳ３１）。そして、選択可能な共通制御チャネルが１つであれば（ステップＳ３２，Ｎｏ）、実際に制御情報を伝送するための共通制御チャネルを当該選択チャネルに決定する。一方で、選択可能な共通制御チャネルが複数存在する場合には（ステップＳ３２，Ｙｅｓ）、当該選択可能な共通制御チャネルの使用率を使用率記憶テーブル１６から取得する（ステップＳ３３）。そして、使用率が最も低い共通制御チャネルを制御情報を伝送するための共通制御チャネルとして選択する（ステップＳ３４）。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、実際に制御情報を伝送する共通制御チャネルの選択指標として「使用率」を利用することとしたが、これに限らず、たとえば、「登録移動局数」または「選択不可率」を利用した場合であっても同様の効果を得ることができる。具体的にいうと、この場合は、使用率記憶テーブル１６の代えて、先に説明した登録移動局数記憶テーブル１７または選択不可率記憶テーブル１８を用いる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態においては、実際に制御情報を送信する共通制御チャネルとして「使用率の低い」、「登録移動局数の少ない」または「選択不可率の低い」共通制御チャネルを優先的に選択することとした。これにより、同一制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなり、結果的に制御情報を正常に送信できる可能性が高くなる。
【００７７】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、たとえば、使用率の低い共通制御チャネルを優先的に移動局に割り当てることとした。これにより、共通制御チャネル間の負荷を均等にすることができる、という効果を奏する。また、同一共通制御チャネルが割り当てられている各移動局宛の制御情報の送信要求が競合する可能性が低くなるので、従来技術と比較して制御情報を送信できる可能性が高くなる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる基地局の基本構成を示す図である。
【図２】 無線回線制御部の構成を示す図である。
【図３】 使用率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図４】 拡散符号割り当て部の処理を示すフローチャートである。
【図５】 登録移動局数記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図６】 選択不可率記憶テーブルの一構成例を示す図である。
【図７】 無線回線制御部の構成を示す図である。
【図８】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図９】 拡散符号割り当て部の処理を示すフローチャートである。
【図１０】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図１１】 割り当て本数導出テーブルの一構成例を示す図である。
【図１２】 拡散符号割り当て部の再割り当て処理を示すフローチャートである。
【図１３】 拡散符号割り当て部の再割り当て処理を示すフローチャートである。
【図１４】 共通制御チャネル用拡散符号選択部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】 従来の問題点を具体的に説明するための図である。
【図１６】 従来の問題点を具体的に説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無線回線制御部、２ データバッファ部、３ 変調／拡散処理部、４ 上位レイヤ処理部、１１ スケジューリング部、１２ 共通制御チャネル用拡散符号選択部、１３ 拡散符号テーブル、１４ 拡散符号割り当て部、１５ 共通制御チャネル用拡散符号テーブル、１６ 使用率記憶テーブル、２１ 割り当て本数導出テーブル。
Claims (18)
- 複数の移動局装置を収容し、前記各移動局装置に対して所定数の共通制御チャネルを割り当てる無線基地局装置において、
新たに収容する移動局装置に対して共通制御チャネルを割り当てる場合、異なる拡散符号で区別された複数の共通制御チャネルのそれぞれの混雑度に基づいて、当該複数の共通制御チャネルの中から前記所定数の共通制御チャネルを選択し、選択した共通制御チャネルを前記移動局装置に割り当てる共通制御チャネル割り当て手段、
を備えることを特徴とする無線基地局装置。 - 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度として、使用率を用いることとし、前記複数の共通制御チャネルの中から使用率が低い順に前記所定数分の共通制御チャネルを選択し、選択した共通制御チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記所定数を、前記複数の共通制御チャネルの平均使用率に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度として、登録移動局装置数を用いることとし、前記複数の共通制御チャネルの中から登録移動局装置数が少ない順に前記所定数分の共通制御チャネルを選択し、選択した共通制御チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記所定数を、全登録移動局装置数に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項４に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度として、選択不可率を用いることとし、前記複数の共通制御チャネルの中から選択不可率が低い順に前記所定数分の共通制御チャネルを選択し、選択した共通制御チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記所定数を、前記複数の共通制御チャネルの平均選択不可率に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項６に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、収容する移動局装置の離脱に伴って共通制御チャネル間で混雑度に偏りが発生した場合、前記新たに収容する移動局装置に対する割り当て処理と同様の処理で、その偏りをなくすように各移動局装置に対して共通制御チャネルの再割り当て処理を実施することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度に偏りが発生した場合として、使用率に偏りが発生した場合を想定し、当該使用率の偏りをなくすように前記再割り当て処理を実施することを特徴とする請求項８に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記再割り当て処理時の共通制御チャネル割り当て本数を、前記複数の共通制御チャネルの平均使用率に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項９に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度に偏りが発生した場合として、登録移動局装置数に偏りが発生した場合を想定し、当該登録移動局装置数の偏りをなくすように前記再割り当て処理を実施することを特徴とする請求項８に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記再割り当て処理時の共通制御チャネル割り当て本数を、全登録移動局装置数に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項１１に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記混雑度に偏りが発生した場合として、選択不可率に偏りが発生した場合を想定し、当該選択不可率の偏りをなくすように前記再割り当て処理を実施することを特徴とする請求項８に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル割り当て手段は、前記再割り当て処理時の共通制御チャネル割り当て本数を、前記複数の共通制御チャネルの平均選択不可率に基づいて適応的に決定することを特徴とする請求項１３に記載の無線基地局装置。
- さらに、前記共通制御チャネル割り当て手段が割り当てた前記所定数の共通制御チャネルの中から、現段階で他移動局装置に選択されていない共通制御チャネルである選択可能共通制御チャネルを取得し、得られた選択可能共通制御チャネルのそれぞれの混雑度に基づいて、当該選択可能共通制御チャネルの中から制御情報を伝送するための共通制御チャネルを選択する共通制御チャネル選択手段、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。 - 前記共通制御チャネル選択手段は、前記混雑度として、使用率を用いることとし、使用率の最も低い選択可能共通制御チャネルを、制御情報を伝送するための共通制御チャネルとして選択することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル選択手段は、前記混雑度として、登録移動局数を用いることとし、登録移動局数の最も少ない選択可能共通制御チャネルを、制御情報を伝送するための共通制御チャネルとして選択することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局装置。
- 前記共通制御チャネル選択手段は、前記混雑度として、選択不可率を用いることとし、選択不可率の最も低い選択可能共通制御チャネルを、制御情報を伝送するための共通制御チャネルとして選択することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局装置。
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