JP4249127B2

JP4249127B2 - パケット通信システム、パケット通信方法、基地局、移動局、制御装置及びパケット通信プログラム

Info

Publication number: JP4249127B2
Application number: JP2004512315A
Authority: JP
Inventors: 嵐陳; 大介北澤; 英俊加山; 成視梅田
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: US7471927B2; CN1666444A; EP1526658B1; US7970349B2; SG158735A1; KR20050004281A; US20050186982A1; DE60329429D1; CN100499917C; EP1526658A4; DE60319089T2; EP1526658A1; US20090131096A1; EP1860798A2; EP1860798B1; KR100804113B1; JPWO2003105371A1; US7801482B2; US20090073931A1; EP1860798A3

Description

技術分野
本発明は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信システム、パケット通信方法、基地局、移動局、制御装置及びパケット通信プログラムに関する。
背景技術
従来のパケット通信システムでは、基地局は、移動局宛てのパケットを受信すると、当該基地局の最大送信可能電力まで、無線リソース（電力リソース等）を割り当てて、当該パケットを当該移動局に対して送信している。例えば、ＣＤＭＡシステムでは、基地局は、移動局宛てのパケットを受信すると、当該基地局の最大送信可能電力まで、コードリソースを割り当てて、当該パケットを当該移動局に対して送信している。
このような従来のパケット通信システムでは、パケットがバースト的に基地局に到来すると、当該基地局におけるパケットの送信電力が時間的に大きく変動し、他セルに属する移動局における干渉レベル（干渉電力）の変動が大きくなる。
図１に、従来の下り回線におけるパケット通信システムの概要構成を示す。同図では、基地局ＢＳ１が、セル（エリア）Ａを管轄し、このセルＡに在圏する移動局ＭＳ１及びＭＳ３と通信し、基地局ＢＳ２が、セルＢを管轄し、このセルＢに在圏する移動局ＭＳ２と通信している状態を想定している。以下、移動局ＭＳ２における受信状況に注目して説明する。
送信電力制御（ＴＰＣ）を行うパケット通信システムは、直前のスロットにおいて受信局が受けていた干渉レベルを基準に、当該受信局の所要ＳＩＲ（希望波信号電力対干渉電力比）にＴＰＣマージンを加えたターゲットＳＩＲになるように、次のスロットにおける送信局のパケットの送信電力を決める。
例えば、当該送信電力制御を行うパケット通信システムは、図２Ｃに示すように、移動局ＭＳ２がスロット１で受けた干渉レベル（図２Ｂ参照）を基準に、所要ＳＩＲ（例えば、３ｄＢ）にＴＰＣマージン（例えば、１ｄＢ）を加えたターゲットＳＩＲ（例えば、４ｄＢ）になるように、基地局ＢＳ２における移動局ＭＳ２宛てのパケットの送信電力を決める。
しかしながら、基地局ＢＳ１は、図２Ａに示すように、スロット２において、パケットが大量的に到来すると、当該基地局ＢＳ１の最大送信可能電力まで、コードリソースを割り当てる。そのため、スロット２における基地局ＢＳ１の総送信電力は、スロット１における基地局ＢＳ１の総送信電力と比較して、急激に増大する。その結果、図２Ｂに示すように、スロット２では、移動局ＭＳ２における基地局ＢＳ１からの干渉レベルが急増する。したがって、図２Ｄに示すように、移動局ＭＳ２において、受信信号のＳＩＲが、所要ＳＩＲを下回り、パケット受信失敗という事態が発生する。
上述のように、上述した従来のパケット通信システムでは、ＴＰＣマージンがあるものの、パケットのバースト性による受信局における干渉レベルの急増により、パケット受信失敗が発生するケースが多くなるという欠点がある。また、このようなパケット受信失敗が、通信品質を劣化させ、システム容量を低下させるという欠点がある。
発明の開示
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、送信局におけるパケットの送信電力を動的に制限し、他セルに属する受信局における干渉レベルの増加量をＴＰＣマージン内に収めることで、システム容量及びサービス品質（ＱｏＳ）の満足率の向上を図ることのできるパケット通信システム、パケット通信方法、基地局、移動局、制御装置及びパケット通信プログラムを提供することをその目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信システムであって、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記受信局の干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する送信電力設定部を具備することを要旨とする。
また、本発明の第１の特徴は、基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信システムであって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるステップ設定手段と、前のステップ期間における送信電力及び前記移動局に対する干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定する送信電力制限手段とを有することを要旨とする。
本発明の第２の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信方法であって、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記受信局の干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定することを要旨とする。
また、本発明の第２の特徴は、基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信方法であって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるステップ（１）と、前のステップ期間における送信電力及び前記移動局に対する干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定するステップ（２）とを有することを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う基地局であって、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記移動局の干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する送信電力設定部を具備することを要旨とする。
また、本発明の第３の特徴は、移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う基地局であって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるステップ設定手段と、前のステップ期間における送信電力及び前記移動局に対する干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定する送信電力制限手段とを有することを要旨とする。
本発明の第４の特徴は、基地局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う移動局であって、前記基地局からの報知信号を介して、前の一定期間内に該基地局が受けていた干渉レベルの平均値を取得する干渉レベル平均値取得部と、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記平均干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する送信電力設定部を具備することを要旨とする。
また、本発明の第４の特徴は、基地局と間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う移動局であって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、前記基地局側において送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるために、前記基地局が直前の一定時間に受けていた干渉量の平均レベルを、基地局から報知信号を介して取得する干渉量レベル取得手段と、前のステップ期間における送信電力及び取得した前記干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定する送信電力制限手段とを有することを要旨とする。
本発明の第５の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じて行われるパケット通信を制御する制御装置であって、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記受信局の干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する送信電力設定部を具備することを要旨とする。
また、本発明の第５の特徴は、基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う各基地局を制御する制御装置であって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるステップ設定手段と、前のステップ期間における送信電力及び前記移動局に対する干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定する送信電力制限手段とを有することを要旨とする。
本発明の第５の特徴において、前のステップ期間における前記パケットの送信電力を記憶する送信電力記憶部と、前記送信電力記憶部に記憶された前記パケットの送信電力を用いて、次のステップ期間における送信電力制限値を計算する送信電力制限値計算部とをさらに具備し、前記送信電力設定部が、前記次のステップ期間におけるパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記無線区間におけるサービス品質を監視するサービス品質監視部をさらに具備し、前記送信電力設定部が、前記サービス品質が所定値以下の場合、前記次のステップ期間におけるパケットの送信電力を、前記送信局の最大送信可能電力の範囲内で、前記送信電力制限値を超えるように設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力設定部が、前のステップ期間における前記パケットの送信電力が０の場合、前記送信局の干渉レベルに応じて、前記次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力設定部が、前の一定期間内に前記送信局が受けていた干渉レベルの平均値に基づいて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力設定部が、前のステップ期間における前記パケットの送信電力が０の場合、前の一定期間内の前記パケットの送信電力の平均値に応じて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力制限手段が、前記各ステップ期間における送信電力を記憶する送信電力記憶手段と、前記送信電力記憶手段に記憶された送信電力を用いて次のステップ期間における送信電力制限値を計算する制限値演算手段とを有し、該送信電力制限手段が、次のステップ期間における送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記無線区間に対するＱｏＳを監視する要求品質監視手段をさらに有し、前記送信電力制限手段が、前記ＱｏＳが所定値以下の場合には、該当ステップ期間における送信電力制限を超えて、且つ最大送信電力の範囲内で、該当パケットの送信電力を設定する機能を有することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力制限手段が、前記ステップ期間における送信電力が０の場合、次のステップ期間の送信電力を基地局側の干渉量レベルに応じて設定することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記基地局が直前の一定時間に受けていた干渉量の平均レベルを、基地局から移動局への報知信号を用いて前記移動局に報知する干渉量レベル報知手段を有し、前記送信電力制限手段が、前記干渉レベル報知手段による報知に基づいて、前記送信電力を設定する機能を有することが好ましい。
また、本発明の第５の特徴において、前記送信電力制限手段が、前記ステップ期間における送信電力が０の場合、一定時間前の基地局の平均送信電力に応じて次のステップ期間における送信電力を設定することが好ましい。
本発明の第６の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信プログラムであって、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び前記受信局の干渉レベルを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する処理を、コンピュータに実行させることを要旨とする。
また、本発明の第６の特徴は、基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信プログラムであって、前記無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、送信電力を所定長のステップ期間毎に変化させるステップ（１）と、前のステップ期間における送信電力及び前記移動局に対する干渉レベルを用いて次のステップ期間における送信電力を設定するステップ（２）とを有する処理をコンピュータに実行させることを要旨とする。
本発明の第７の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じて行われるパケット通信を制御する制御装置であって、前のステップ期間における送信局からのパケットの総受信電力及び前記送信局に蓄積されているパケット量を用いて、次のステップ期間における無線リソースを割り当てるリソース割当部を具備することを要旨とする。
本発明の第８の特徴は、移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行う基地局であって、前のステップ期間における移動局からのパケットの総受信電力及び前記移動局に蓄積されているパケット量を用いて、次のステップ期間における無線リソースを割り当てるリソース割当部を具備することを要旨とする。
本発明の第９の特徴は、送信局と受信局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行うパケット通信プログラムであって、前のステップ期間における送信局からのパケットの総受信電力及び前記送信局に蓄積されているパケット量を用いて、次のステップ期間における無線リソースを割り当てる処理を、コンピュータに実行させることを要旨とする。
発明を実施するための最良の形態
［第１の実施形態］
（本実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法の概要）
以下に、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法について詳細に説明する。図３は、本実施形態に係るパケット通信システムの概要を示す説明図である。
なお、本実施形態に係るパケット通信システムは、基地局（送信局）ＢＳ２が、下り回線（基地局ＢＳ２から移動局ＭＳ２に向かう方向）において、移動局（受信局）ＭＳ２宛てのパケットの送信電力を制御するものである。
図３に示すように、本実施形態に係るパケット通信システムでは、セルＡを管轄する基地局ＢＳ１と、セルＡに隣接するセルＢを管轄する基地局ＢＳ２とが配置されており、セルＡ内には、移動局ＭＳ１及びＭＳ３が在圏しており、セルＢ内には、移動局ＭＳ２が在圏している。本実施形態に係る基地局ＢＳ１、ＢＳ２の概略構成を、図４に示す。
そして、基地局ＢＳ１にパケットが大量に到着した場合において、基地局ＢＳ１は、下り回線（下りチャネル）を介して送信バッファからパケットを送信する際、他セルＢに属する移動局ＭＳ２における干渉レベルを大きく増加させないように、前のスロット（所定長のステップ期間）における送信電力及びＴＰＣマージンに応じて、次のスロットにおける送信電力制限値を決定する。
具体的には、図５Ａに示すように、基地局ＢＳ１は、当該基地局ＢＳ１の最大送信可能電力の範囲内において、時間（スロット１乃至３）毎に、送信電力制限値を段階的に増加（変化）させる。
この結果、図５Ｂに示すように、セルＢに在圏する移動局ＭＳ２における基地局ＢＳ１からの干渉レベルも段階的に増加することとなるが、基地局ＢＳ２は、図５Ｃに示すように、移動局ＭＳ２のスロット１における干渉レベルに応じて、所要ＳＩＲにＴＰＣマージンを加えたターゲットＳＩＲになるように、スロット２における移動局ＭＳ２宛てのパケットの送信電力を決める。
これにより、移動局ＭＳ２における干渉レベルの増加量をＴＰＣマージン以内に抑えることができ、図５Ｄに示すように、移動局ＭＳ２における受信信号のＳＩＲを所要ＳＩＲより大きくすることができ、受信失敗を防ぐことができる。
以下に、移動局ＭＳ２における干渉レベルの増加量を、ＴＰＣマージン以内に収めるための送信電力制限値の計算方法を示す。
なお、ここでは、移動局ＭＳ２における所要ＳＩＮＲを「ＳＩＮＲ_ｔｈ」、ＴＰＣマージンを「ＴＰＣ_{ｍａｒｇｉｎ}」（いずれも真値、すなわちｄＢを取らない値）、移動局ＭＳ２における雑音レベル（雑音電力）を「Ｎ」と表す。ここでは、基地局ＢＳ１のスロット１におけるパケットの送信電力（総送信電力）が「Ｐ_１」の場合、基地局ＢＳ１のスロット２におけるパケットの送信電力の増加量（すなわち、ステップ幅）ΔＰ_１を計算する。
先ず、基地局ＢＳ１の総送信電力が移動局ＭＳ２に与える干渉レベルを考える。ここで、基地局ＢＳ１のスロット１における総送信電力Ｐ_１が移動局ＭＳ２に与える干渉レベルを「Ｉ」とし、スロット２において、基地局ＢＳ１の送信電力が「ΔＰ_１」だけ増加したときの、移動局ＭＳ２における干渉レベルの増加量を「△Ｉ」とする。
送信電力制御を用いる基地局ＢＳ１は、移動局ＭＳ２の所要ＳＩＮＲとＴＰＣマージンとスロット１における雑音レベルとに基づいて、次式のように、スロット２における希望波信号電力Ｓを求める。すなわち、希望波信号電力Ｓは、

となる。
また、基地局ＢＳ１は、求められた希望波信号電力Ｓとスロット２における干渉レベルとに基づいて、次式のように、スロット２におけるＳＩＮＲを計算する。

となる。そして、この計算結果ＳＩＮＲが、ＳＩＮＲ_ｔｈ以上であれば、移動局ＭＳ２のスロット２においてパケットの受信に成功する。すなわち、移動局ＭＳ２のスロット２においてパケットの受信に成功するためには、

という条件を満たす必要がある。この結果から、

が成立する。ここで、雑音レベルＮは、干渉レベルＩに比べて極めて小さいので、上式において、「Ｎ／Ｉ」の項は、「０」とみなすことができる。また、移動局ＭＳ２における「△Ｉ／Ｉ」は、基地局ＢＳ１における「ΔＰ_１／Ｐ_１」に等しいため、上式は、

と変形することができる。上式は、更に、

と変形することができる。上式から、スロット１における基地局ＢＳ１の総送信電力Ｐ_１に対し、スロット２において増加できる基地局ＢＳ１の総送信電力の最大値△Ｐ_１を計算することができる。
また、スロット２における基地局ＢＳ１の送信電力制限値は、下式から計算できる。

例えば、所要ＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ_ｔｈ）＝２（３ｄＢ）、ＴＰＣ_{ｍａｒｇｉｎ}＝１．２６（１ｄＢ）のとき、△Ｐ_ｉ＝０．２６Ｐ_ｉとなる。つまり、基地局ＢＳ１のスロット２における送信電力制限値は、１．２６Ｐ_１となる。
基地局ＢＳ１は、以上のように計算した△Ｐ_ｉを用い、スロット２において、「Ｐ_１＋ΔＰ_１」を送信電力制限値として、パケットの送信電力を割り当てて送信する。
基地局ＢＳ１は、次のスロット以降についても、スロットｉにおけるパケットの送信電力から、スロット（ｉ＋１）における送信電力制限値「Ｐ_ｉ＋△Ｐ_ｉ」を計算する。このように増加できる基地局ＢＳ１の総送信電力の最大値を「△Ｐ_ｉ」とすることで、他セルＢに属する移動局ＭＳ２における干渉レベルが急激に増加することを回避することができる。
なお、直前のスロットにおける総送信電力が小さいとき、次のスロットにおいて増加可能な総送信電力の最大値が限られているため、パケットの送信遅延が生じる。
このような弊害を避けるため、本実施形態において、基地局ＢＳ１が、例えば、パケット遅延やバッファリング時間等のサービス品質（ＱｏＳ）を参照して、送信電力制限値の枠を越えて、パケットを送信することを可能にする。
例えば、図６Ａに示すように、基地局ＢＳ１のスロット２における送信電力制限値として「Ｐ_ｉ＋△Ｐ_ｉ」の枠を設けると、予め定められた遅延閾値を超えているパケットが存在する場合、基地局ＢＳ１は、図６Ｂに示すように、当該基地局ＢＳ１の最大送信可能電力の範囲内で、遅延閾値を超えるパケットを送信するまで、パケットの送信処理を繰り返す（スロット２の送信電力制限値の枠を無視する）ことができる。
また、基地局ＢＳ１は、前のスロットにおけるパケットの送信電力が「０」のときに、次のスロットにおける送信電力制限値を、以下のように決定する。ここで、基地局ＢＳ１は、前のスロットにおけるパケットの送信電力が所定の閾値より小さい場合、当該パケットの送信電力を「０」と判断するように構成されていてもよい。
すなわち、トラヒックが空いているとき、基地局ＢＳ１によって管理されているセルＡとは異なるセルＢに属する移動局ＭＳ２における干渉レベルが小さいため、基地局ＢＳ１におけるパケットの送信電力の増加量△Ｐ_ｉが小さい場合であっても、ＴＰＣマージンを超える干渉レベルが移動局ＭＳ２において発生する可能性が高い。
逆に、トラヒックが混んでいるとき、セルＢに属する移動局ＭＳ２における干渉レベルが高いため、基地局ＢＳ１におけるパケットの送信電力の増加量△Ｐ_ｉが大きい場合であっても、移動局ＭＳ２において所要ＳＩＲが満たされ、基地局ＢＳ２からのパケットについて受信成功となる可能性が高い。
したがって、次のステップ期間におけるパケットの送信電力の増加量△Ｐ_ｉを、移動局ＭＳ２における干渉レベル、つまりトラヒックの混み具合に応じて、決める必要がある。
本実施形態では、基地局ＢＳＩは、前のステップ期間におけるパケットの送信電力が「０」である場合、一定期間内のパケットの送信電力の平均値が基地局ＢＳ１の最大送信可能電力Ｐ_ｍａｘに占める割合に応じて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を決めることができる。
例えば、図１４に示すように、基地局ＢＳ１は、一定時間（例えばｎフレーム）内のパケットの送信電力の平均値（平均送信電力）が最大送信可能電力に占める割合（トラフィックロード）が、「０〜１／３」、「１／３〜２／３」、「２／３〜１」のとき、次のステップ期間における送信電力制限値ＰＯ＿ｍａｘを、それぞれ基地局ＢＳ１の最大送信可能電力の「１／１０」、「２／１０」、「３／１０」と設定する。
（本実施形態に係る基地局の構成）
本実施形態に係るパケット通信システムを実現するために、基地局ＢＳ１、ＢＳ２を、以下のように構成している。基地局ＢＳ１及びＢＳ２は、基本的に同一の機能を具備するため、以下、基地局ＢＳ２について説明する。図７は、本実施形態に係る基地局ＢＳ１の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、基地局ＢＳ２は、上り回線（上り方向）用の処理手段として、上り干渉レベル記憶回路１０１と、復調回路１０２と、復号回路１０３と、信号分離回路１１６とを備えている。
上り干渉レベル記憶回路１０１は、移動局ＭＳ１乃至ＭＳ３から基地局ＢＳ２への上り回線における干渉レベルを検出して記憶する記憶装置であり、この上り干渉レベル記憶回路１０１に記憶された干渉レベルは、下り報知回路１０９に出力される。
復調回路１０２は、上り回線を介して取得された上り信号を復調する演算回路であり、復号回路１０３は、復調された上り信号を復号することによって上り情報を生成する演算回路である。
信号分離回路１１６は、上り情報の中から、移動局ＭＳ２における干渉レベルを分離して送信電力制限値計算回路１１３に出力するものである。
また、基地局ＢＳ２は、下り回線（下り方向）用の処理手段として、送信バッファ１１７と、下り報知回路１１９と、信号多重回路１０８と、符号化回路１１０と、変調回路１１１と、送信電力計算記憶回路１１２と、送信電力制限値計算回路１１３と、ＱｏＳモニタリング回路１１４と、リソース割当回路１１５とを備える。
ここで、基地局ＢＳ２において、信号多重回路１０８と符号化回路１１０と変調回路１１１とが、パケット送信回路２１４を構成する。
上り干渉電力レベル記憶回路１０１からの上り干渉レベルは、下り報知回路１０９を経由して信号多重回路１０８に入力され、下り情報と多重された後、符号化回路１１０と変調回路１１１とサーキュレータ１１５とを経由して、下り信号として移動局ＭＳ２に送信される。
送信バッファ１１７は、基地局ＢＳ２によって管理しているセルＢに在圏する移動局（例えば、ＭＳ２）宛ての下り情報（例えば、パケット）を蓄積するものである。
下り報知回路１０９は、上り干渉レベル記憶回路１０１から取得した基地局ＢＳ２における干渉レベルを、所定の移動局ＭＳ１乃至ＭＳ３へ報知する回路であり、当該干渉レベルを示す識別信号を、信号多重回路１０８において、報知信号に多重化させる。
信号多重回路１０８は、送信バッファ１１７に蓄積されている複数の下り情報や、下り報知回路１０９によって生成された報知信号を、所定のタイムスロット毎に多重化する回路である。
符号化回路１１０は、信号多重回路１０８で多重化された信号を符号化する回路である。
変調回路１１１は、リソース割当回路１１４によって割り当てられた無線リソース（例えば、パケットの送信電力やコードリソース等）を用いて、符号化回路１１０によって符号化された信号を変調する回路である。
送信電力計算記憶回路１１２は、所定長のステップ期間（例えば、スロット）の各々におけるパケットの送信電力を記憶する回路である。すなわち、送信電力計算記憶回路１１２は、リソース割当回路１１４によって割り当てられた前のステップ期間におけるパケットの送信電力を記憶するものである。
送信電力制限値計算回路１１３は、送信電力計算記憶回路１１２に記憶された送信電力（前のステップ期間における送信電力）を用いて、次のステップ期間における送信電力制限値を計算する制限値演算手段の役割を果たす回路である。
また、前のステップ期間におけるパケットの送信電力が「０」の場合、送信電力制限値計算回路１１３は、送信電力計算記憶回路１１２を参照して、前の一定期間内におけるパケットの送信電力の平均値に基づいて、次のステップ期間における送信電力制限値を計算する。
一方、前のステップ期間における送信電力が「０」以上の場合、送信電力制限値計算回路１１３は、前のステップ期間における送信電力に応じて、次のステップ期間の送信電力制限値を計算する。
ＱｏＳモニタリング回路１１４は、無線区間におけるサービス品質（ＱｏＳ）、例えば、送信バッファ１１７に滞留しているパケットのパケット遅延やバッファリング時間等を監視するサービス品質監視部である。
リソース割当回路１１５は、各回路１１２乃至１１４の処理結果に応じて、パケット送信用の無線リソースの割り当てを行う回路である。例えば、リソース割当回路１１５は、所定の無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、ステップ期間毎に、割り当てる各パケットの送信電力を変化させるものである。
具体的には、リソース割当回路１１５は、送信電力計算記憶回路１１２に記憶されている前のステップ期間におけるパケットの送信電力と、信号分離回路１１６から取得した移動局ＭＳ２における干渉レベルとを用いて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定する送信電力設定部を構成する。
また、リソース割当回路１１５は、送信電力制限値計算回路１１３により計算された送信電力制限値以下となるように、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定し、設定されたパケットの送信電力に応じた無線リソースの割り当てを行う。
また、リソース割当回路１１５は、無線区間におけるＱｏＳが所定値以下の場合、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を、基地局ＢＳ２の最大送信可能電力の範囲内で、送信電力制限値計算回路１１３により計算された送信電力制限値を超えるように設定する。
例えば、リソース割当回路１１５は、ＱｏＳモニタリング回路１１４によって遅延閾値を超えるパケットが存在すると判断された場合、次のステップ期間における送信電力制限値を越えても、当該パケットに対して無線リソースを割り当てる。
また、リソース割当回路１１５は、前の一定期間内に基地局ＢＳ２が受けていた干渉レベルの平均値に基づいて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を設定するように構成されていてもよい。
サーキュレータ１００は、移動局ＭＳ２との間で送受信される信号の振り分けを行うスイッチ回路であり、移動局ＭＳ２から受信した上り信号を、上り回線用の処理回路に出力し、下り回線用の処理回路で処理された下り信号を移動局ＭＳ２へ送信する。
（本実施形態にかかるパケット通信方法）
図８に、本実施形態に係るパケット通信方法のフローチャートを示す。
図８に示すように、ステップＳ１０１において、基地局ＢＳ２は、送信バッファ１１７内に、移動局ＭＳ２宛てのパケットがあるか否かを判断する。
送信バッファ１１７内に当該移動局ＭＳ２宛てのパケットがないと判断した場合、基地局ＢＳ２は、ループ処理により、当該送信バッファ１１７内に当該移動局ＭＳ２宛てのパケットが蓄積されるまで待機状態となる。
一方、送信バッファ１１７内に当該移動局ＭＳ２宛てのパケットがあると判断した場合、基地局ＢＳ２は、ステップＳ１０２において、前のスロット（ステップ期間）におけるパケットの送信電力（総送信電力）が「０」であるか否かを判断する。
前のスロットにおける送信電力が「０」の場合、ステップＳ１０３において、基地局ＢＳ２の送信電力制限値計算回路１１３が、図１４を参照して、すなわち、トラヒックロード（平均送信電力が最大送信可能電力に占める割合）に応じて、次のスロットにおける送信電力制限値を計算する。
一方、前のスロットにおける送信電力が「０」でないと判断した場合、ステップＳ１０４において、基地局ＢＳ２の送信電力制限値計算回路１１３が、当該前のスロットにおける送信電力に応じて、次のスロットにおける送信電力制限値を決定する。
ステップＳ１０５において、基地局ＢＳ２のリソース割当回路１１５が、送信電力制限値計算回路１１３によって計算された送信電力制限値以内で、無線リソースの割り当てを行い、パケット送信回路１１８が、割り当てられた無線リソースを用いて当該移動局ＭＳ２宛てに当該パケットの送信を行う。
ステップＳ１０６において、ＱｏＳモニタリング回路１１４が、送信バッファ１１７内に滞留しているパケットの中で、遅延閾値を超えるパケットが存在するか否かを判断する。
送信バッファ１１７内に遅延閾値を超えるパケットが存在する場合、ステップＳ１０７において、リソース割当回路１１５は、送信電力制限値計算回路１１３によって計算された送信電力制限値に関係なく、基地局ＢＳ２の最大送信可能電力になるまで、これらのパケットに対して無線リソースを割り当てる。
一方、送信バッファ内に遅延閾値を超えるパケットが存在しないと判断した場合、本実施形態に係るパケット通信方法は、ステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１乃至ステップＳ１０６を繰り返す。
［第２の実施形態］
（本実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法の概要）
次いで、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法について詳細に説明する。図９は、本実施形態に係るパケット通信システムの概要を示す説明図である。
なお、本実施形態に係るパケット通信システムは、移動局（送信局）ＭＳ３が、上り回線（移動局ＭＳ３から基地局ＢＳ１に向かう方向）において、基地局（受信局）ＢＳ１宛てのパケットの送信電力を制御するものである。
図９に示すように、本実施形態に係るパケット通信システムでは、セルＡを管轄する基地局ＢＳ１と、セルＡに隣接するセルＢを管轄する基地局ＢＳ２とが配置されており、セルＡ内には、移動局ＭＳ１及びＭＳ３が在圏しており、セルＢ内には、移動局ＭＳ２が在圏している。本実施形態に係る基地局ＭＳ１乃至ＭＳ３の概略構成を、図１０に示す。
図１１Ａ乃至図１１Ｇに示すように、本実施形態に係るパケット通信システムは、移動局ＭＳ３の総送信電力（パケットの送信電力）を段階的に制限することで、移動局ＭＳ１及びＭＳ２においてパケットの受信失敗を防ぐことができる。
詳述すると、移動局ＭＳ３が、前のスロット（例えば、スロット１）におけるパケットの送信電力に応じて、次のスロット（例えば、スロット２）における送信電力制限値を決定する。
本実施形態において、次のスロットにおける送信電力制限値の決定方法は、前のスロットにおけるパケットの送信電力が「０」の場合の処理を除いて、第１の実施形態の場合と同じである。
すなわち、本実施形態の場合、基地局ＢＳ１乃至ＢＳ２は、それぞれ基地局ＢＳ１乃至ＢＳ２における干渉レベルを、下り報知信号（例えば、パイロット信号や、送信許可確率報知信号等）を用いて移動局ＭＳ２及びＭＳ３に報知し、移動局ＭＳ３が、報知された干渉レベルに応じて、次のスロットにおける送信電力制限値を決める。
ここで、基地局ＢＳ１乃至ＢＳ２は、それぞれ、「前の一定期間内に当該基地局ＢＳ１乃至ＢＳ２が受けていた干渉レベルの平均値」として、「前の一定期間内に当該基地局ＢＳ１乃至ＢＳ２が受けていた干渉レベルが最大干渉レベルに占める割合」に対応する「干渉レベルを示す識別信号（例えば、１乃至３）」を、報知信号を用いて移動局ＭＳ２乃至ＭＳ３に通知する。
（本実施形態に係る移動局の構成）
上述したパケット通信システムを実現するため、本実施形態では、移動局ＭＳ１乃至ＭＳ３を、以下のように構成している。移動局ＭＳ１及びＭＳ３は、基本的に同一の機能を具備するため、以下、移動局ＭＳ３について説明する。図１２は、本実施形態に係る移動局ＭＳ３の構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、移動局ＭＳ３は、下り回線（下り方向）用の処理手段として、下り干渉レベル記憶回路２１０と、復調回路２０１と、復号回路２０２と、信号分離回路２０３とを備えている。
下り干渉レベル記憶回路２１０は、基地局ＢＳ１及びＢＳ２から移動局ＭＳ３への下り回線における干渉レベルを検出して記憶する記憶装置であり、この下り干渉レベル記憶回路２１０に記憶された干渉レベルは、上り報知回路２１１に出力される。
下り干渉電力レベル記憶回路２１０からの下り干渉レベルは、上り報知回路２１１を経由して信号多重回路２１２に入力され、上り情報と多重された後、符号化回路２０４と変調回路２０５とサーキュレータ２００とを経由して、上り信号として基地局ＢＳ１に送信される。
復調回路２０１は、基地局ＢＳ１からの下り回線を介して取得された下り信号を復調する演算回路である。また、復号回路２０２は、復調された下り信号を復号する演算回路である。
信号分離回路２０３は、復号回路２０２により復号された信号のうち、送信電力制限値を計算するために必要な信号（例えば、基地局ＢＳ１からの報知信号）を分離し、後述する送信電力制限値計算回路２０７に出力する回路である。
また、移動局ＭＳ３は、上り回線（上り方向）用の処理手段として、送信バッファ２１３と、上り報知回路２１１と、信号多重化回路２１２と、符号化回路２０４と、変調回路２０５と、送信電力計算記憶回路２０６と、送信電力制限値計算回路２０７と、ＱｏＳモニタリング回路２０８と、リソース割当回路２０９とを備える。
送信バッファ２１３は、基地局ＢＳ１宛ての上り情報（例えば、パケット）を蓄積するものである。
上り報知回路２１１は、下り干渉レベル記憶回路２１０から取得した移動局ＭＳ３における干渉レベルを、所定の基地局ＢＳ１及びＢＳ２へ報知する回路であり、移動局ＭＳ３における干渉レベルを、信号多重回路１０８において、報知信号に多重化させる。
信号多重回路２１２は、送信バッファ２１３に蓄積されている複数の上り情報や、上り報知回路２１２によって生成された報知信号を、所定のタイムスロット毎に多重化する回路である。
符号化回路２０４は、上り情報を符号化する回路である。また、変調回路２０５は、リソース割当部２０９により割り当てられた無線リソース（電力リソース等）を用いて、符号化回路２０４によって符号化された上り情報を変調する回路である。
送信電力計算記憶回路２０６は、所定長のステップ期間（例えば、スロット）の各々におけるパケットの送信電力を記憶する回路である。
送信電力制限値計算回路２０７は、送信電力計算記憶回路２０６に記憶されている前のステップ期間におけるパケットの送信電力と、信号分離回路２０３で分離された報知信号に含まれる情報（例えば、前の一定期間内に基地局ＢＳ１が受けていた干渉レベルの平均値）とに応じて、次のステップ期間における送信電力制限値を計算する制限値演算手段の役割を果たす回路である。
また、送信電力制限値計算回路２０７は、前のステップ期間におけるパケットの送信電力が「０」である場合、信号分離回路２０３で分離された報知信号に含まれる情報（例えば、前の一定期間内に基地局ＢＳ１が受けていた干渉レベルの平均値）を用いて、図１５を参照することによって、次のステップ期間における送信電力制限値を計算するように構成されている。
ＱｏＳモニタリング回路２０８は、無線区間におけるＱｏＳを監視するサービス品質監視部である。
リソース割当回路２０９は、各回路２０６乃至２０８の処理結果に応じて、パケット送信用の無線リソースの割り当てを行う回路である。すなわち、リソース割当回路２０９は、所定の無線区間において、一つ又は複数のパケットを送信する際、ステップ期間毎に、割り当てる各パケットの送信電力を変化させるものである。
また、リソース割当回路２０９は、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を送信電力制限値以下となるように制限する送信電力制限手段の役割を果たす回路である。
また、リソース割当回路２０９は、ＱｏＳが所定値以下の場合、次のステップ期間において、送信電力制限を超えて、最大送信電力の範囲内で、パケットの送信電力を設定するように構成されていてもよい。
サーキュレータ２００は、基地局ＢＳ１との間で送受信される信号の振り分けを行うスイッチ回路であり、基地局ＢＳ１から受信した下り信号を下り回線用の処理回路に出力し、上り回線用の処理回路で処理された上り信号を基地局ＢＳ１へ送信する。
（本実施形態にかかるパケット通信方法）
図１６に、本実施形態に係るパケット通信方法のフローチャートを示す。本実施形態に係るパケット通信方法は、移動局ＭＳ３によってパケットの送信電力が制御される点及びステップ２０３の動作を除いて、第１の実施形態に係るパケット通信方法と同様である。以下、主として、この相違点について説明する。
図１６に示すように、ステップＳ２０１において、移動局ＭＳ３は、送信バッファ内２１３に、基地局ＭＳ１宛てのパケットがあるか否かを判断する。
送信バッファ２１３内に当該基地局ＢＳ１宛てのパケットがないと判断した場合、移動局ＭＳ３は、ループ処理により、当該送信バッファ２１３内に当該基地局ＢＳ１宛てのパケットが蓄積されるまで待機状態となる。
一方、送信バッファ２１３内に当該基地局ＢＳ１宛てのパケットがあると判断した場合、移動局ＭＳ３は、ステップＳ２０２において、前のスロット（ステップ期間）におけるパケットの送信電力（総送信電力）が「０」であるか否かを判断する。
前のスロットにおける送信電力が「０」でないと判断した場合、ステップＳ２０４において、移動局ＭＳ３の送信電力制限値計算回路２０７が、送信電力計算記憶回路２０６に記憶されている前のスロットの送信電力に応じて、次のスロットにおける送信電力制限値を決定する。
一方、前のスロットにおける送信電力が「０」の場合、ステップＳ２０３において、基地局ＢＳ２の送信電力制限値計算回路１１３が、基地局ＢＳ１により送信された報知信号を、信号分離回路２０３から取得する。そして、送信電力制限値計算回路１１３は、図１５を参照して、当該報知信号に含まれる「干渉レベルの識別信号」に対応する「送信電力制限値」を抽出する。
ステップＳ２０５において、移動局ＭＳ３のリソース割当回路２０９が、送信電力制限値計算回路２０７によって計算された送信電力制限値以内で、無線リソースの割り当てを行い、パケット送信回路２１４が、割り当てられた電力リソース等の無線リソースを用いて当該基地局ＢＳ１宛てに当該パケットの送信を行う。
ステップＳ２０６において、ＱｏＳモニタリング回路２０８が、送信バッファ２１３内に滞留しているパケットの中で、遅延閾値を超えるパケットが存在するか否かを判断する。
送信バッファ２１３内に遅延閾値を超えるパケットが存在する場合、ステップＳ２０７において、リソース割当回路２０９は、送信電力制限値計算回路２０７によって計算された送信電力制限値に関係なく、移動局ＭＳ３の最大送信可能電力になるまで、これらのパケットに対して無線リソースを割り当てる。
一方、送信バッファ２１３内に遅延閾値を超えるパケットが存在しないと判断した場合、本実施形態に係るパケット通信方法は、ステップＳ２０１に戻り、上述したステップＳ２０１乃至ステップＳ２０６を繰り返す。
［第３の実施形態］
次いで、図１７乃至図１９を参照して、本発明の第３の実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法について説明する。図１７は、本実施形態に係る基地局ＢＳ１の機能ブロック図であり、図１８は、本実施形態に係る移動局ＭＳ３の機能ブロック図である。
以下、本実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法について、上述の第１及び第２の実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法との相違点を説明する。
図１７に示すように、本実施形態に係る基地局ＢＳは、図７に示す第１の実施形態に係る基地局ＢＳの機能に加えて、受信電力記憶回路１１９を具備している。
受信電力記憶回路１１９は、前のステップ期間において、当該基地局において全ての移動局ＭＳから送信されたパケットの受信電力の和を記憶する回路である。また、受信電力記憶回路１１９は、リソース割当回路１１５からの要求に応じて、記憶している当該パケットの受信電力の和を提供する。
また、信号分離回路１１６は、復号回路１０３によって復号された上り情報の中から、移動局ＭＳの送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量を抽出して、リソース割当回路１１５に送信する。
また、リソース割当回路１１５は、受信電力記憶回路１１９から受信した前のステップ期間における受信電力の和、及び、信号分離回路１１６から受信した移動局ＭＳの送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量に基づいて、次のステップにおける移動局ＭＳの無線リソース（コードリソースやスロットリソース等）を割り当てる。
例えば、リソース割当回路１１５は、上述の前のステップ期間における受信電力の和に基づいて、次のステップ期間における可能な総受信電力を算出する。
ここで、基地局ＢＳでは、受信電力一定の送信電力制御を行っているため、１コードあたりの受信電力が同じである。したがって、リソース割当回路１１５は、上述の次のステップ期間における可能な総受信電力に基づいて、次のステップ期間において割当可能なコード数を算出することができる。
そして、リソース割当回路１１５は、上述のパケット量に基づいて、割当可能なコード数から、個々の移動局ＭＳに割り当てるコード数を算出する。
リソース割当回路１１５は、個々の移動局ＭＳへの割当コード数を、変調回路１１１に送信する。
図１８に示すように、本実施形態に係る移動局ＭＳは、図１２に示す第２の実施形態に係る移動局ＭＳの機能に加えて、パケット量通知回路２１５を具備している。
パケット量通知回路２１５は、送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量（データ量又はパケット数等）を、信号多重化回路２１２において制御情報や上りパケットに多重化させることによって、基地局ＢＳに通知する回路である。
また、パケット量通知回路２１５は、制御情報や上りパケットに多重化させることなく、周期的に、送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量を基地局ＢＳに通知するように構成されていてもよい。
信号分離回路２０３は、復号回路２０２によって復号された下り情報の中から、次のステップ期間における無線リソース（コードリソースやスロットリソース等）を抽出して、リソース割当回路２０９に送信する。
リソース割当部２０９は、次のステップ期間において、信号分離回路２０３から送信された無線リソースに応じて、パケット送信用の無線リソースの割り当てを行う。
図１９を参照して、本実施形態に係るパケット通信方法について説明する。
ステップＳ３０１において、移動局ＭＳが、送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量を多重した上り信号を、基地局ＢＳに送信する。
ステップＳ３０２において、基地局ＢＳは、受信電力記憶回路１１９に記憶されている前のステップ期間におけるパケットの受信電力と、信号分離回路１１６から送信された移動局ＭＳの送信バッファ２１３に蓄積されているパケット量とに応じて、次のステップ期間における移動局ＭＳの無線リソース（コードリソースやスロットリソース等）を計算する
ステップＳ３０３において、基地局ＢＳは、計算した次のステップ期間における移動局ＭＳの無線リソースを、下り信号に多重することによって移動局ＭＳに対して送信する。
ステップＳ３０４において、移動局ＭＳのリソース割当回路２０９は、基地局ＢＳから受信した移動局ＭＳの無線リソースに応じて、次のステップ期間におけるパケット送信用の無線リソースの割り当てを行い（すなわち、パケットの送信電力を決定し）、移動局ＭＳのパケット送信回路２１４が、割り当てられた無線リソースを用いて、上り信号を基地局ＢＳに対して送信する。
本実施形態に係るパケット通信システムによれば、移動局ＭＳ側で、特段特殊な構成を持たなくても、移動局ＭＳにおけるパケットの送信電力を段階的に制限することで、他の移動局におけるパケットの受信失敗を防ぐことができ、キャパシティの低下やＱｏＳ満足度の劣化を防ぐことができる。
また、本実施形態に係るパケット通信システムによれば、バースト信号に対する干渉の影響を低減することができ、通信品質のさらなる向上を図ることができる。
また、本実施形態に係るパケット通信システムによれば、基地局ＢＳが、移動局ＭＳから通知されたパケット量を用いて、次のステップ期間における移動局ＭＳへの送信電力変更指示を的確に行うことができる。
また、本実施形態に係るパケット通信システムによれば、移動局ＭＳは、パケットの送信とあわせて、パケット量の通知をすることができ、別途蓄積パケット量の通知をする必要がない。
また、本実施形態に係るパケット通信システムによれば、基地局ＢＳが、周期的に通知されるパケット量を用いて、周期的に使用無線リソースの割り当てを行うことができる。よって、移動局は、周期的に見直された無線リソースの割り当てを受けることができ、無駄な無線リソースの割り当てを受けることを防止できる。
また、本実施形態に係るパケット通信システムによれば、スケジューリングのように、移動局同士の間で、又は、基地局と移動局との間で、全ての送信パケットに関する優先度や経過時間等の情報を常にやりとして把握する必要がない。
［変更例１］
なお、上述した第１乃至第３の実施形態に係るパケット通信システム及びパケット通信方法は、基地局や無線制御装置に設けられたコンピュータや、携帯電話機等の移動局に備えられたＩＣチップ上において、所定のコンピュータ言語で記述されたパケット通信プログラムを実行することにより実現することができる。
すなわち、本実施形態に係るパケット通信プログラムは、上述した第１乃至第３の実施形態で説明した各処理を、汎用コンピュータを構成するハードウェア資源を用いて実行するように構成する。
そして、このようなパケット通信プログラムは、図１３に示すようなコンピュータ１２０で読み取り可能な記録媒体（フロッピーディスク１１６，ＣＤ−ＲＯＭ１１７，ＲＡＭ１１８，カセットテープ１１９）に記録し、この記録媒体を介して、コンピュータ１２０を通じて、或いは、移動局ＭＳ１乃至ＭＳ３のメモリ等に直接インストールすることにより、上述した第１乃至第３の実施形態で説明した装置を実現することができ、これらの記録媒体を介してコンピュータ１２０にソフトウェアを容易に保存したり、運搬したり、譲渡したりすることができる。
また、このようなパケット通信プログラムは、無線ネットワークを介してダウンロードさせるなどのサービス形態を通じて、ユーザの使用する移動局に配信することができ、上述したパケット通信システム及びパケット通信方法の円滑な普及を実現することができる。
［変更例２］
また、本発明は、上述した第１乃至第３の実施形態に限定されるものではなく、以下に示す種々の変更を加えたものであってもよい。
例えば、上述した実施形態では、基地局と移動局との関係を前提に本発明のパケット通信システム及びパケット通信方法を説明したが、例えば、アドホック技術やマルチホップ技術のように、移動局が、他の移動局或いは基地局に対する中継局として機能する場合にも本発明を適用することができる。
この場合には、中継局としての移動局が、送信側となる際に、上述した送信制御を行うようにする。例えば、他の移動局と基地局との間で中継を行うときには、基地局に対する上り回線について送信電力制御を行うとともに、他の移動局に対する下り回線について送信電力制御を行う。また、基地局と基地局との間で中継を行うときには、基地局に対する上り回線について送信電力制御を行う。
また、上述した第１乃至第３の実施形態では、基地局又は移動局に送信電力の制御を行うようにしたが、例えば、各基地局を管理する無線制御装置において送信電力の制御を行うようにすることもできる。
この場合には、各基地局の干渉レベルやＱｏＳを、逐次、無線制御装置に通知するとともに、各基地局との間で通信を確立している移動局の送信電力や干渉レベルを、各基地局を通じて無線制御装置において監視し、無線制御装置で送信電力制限値を算定し、各基地局及び移動局に通知するようにする。
すなわち、本発明に係るパケット通信システムを実現するための制御装置は、前のステップ期間におけるパケットの送信電力及び受信局における干渉レベルに応じて、次のステップ期間におけるパケットの送信電力を制御するものであって、基地局及び移動局に搭載されることは勿論のこと、間接的に基地局を制御する無線制御装置に搭載されていてもよい。
産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、前のステップ期間におけるパケットの実際の送信電力により、次のステップ期間の送信電力制限値を決めることで、他セルに属する移動局における干渉レベルの増加量をＴＰＣマージン以内に抑えることができ、受信失敗によるキャパシティの低下やＱｏＳ満足度の劣化を防ぐことができる。
特に、本発明によれば、前のステップ期間に基づく、次のステップ期間の予測を行うため、バースト信号に対する干渉の影響を低減することができ、通信品質のさらなる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のパケット通信システムの概要を示す模式図である。
図２Ａは、従来のパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ１の総送信電力を示すグラフ図である。
図２Ｂは、従来のパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における干渉レベルを示すグラフ図である。
図２Ｃは、従来のパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ２における移動局ＭＳ２宛てのパケットの送信電力を示すグラフ図である。
図２Ｄは、従来のパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における受信信号のＳＩＲを示すグラフ図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムの概要を示す説明図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る基地局の概要を示す説明図である。
図５Ａは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ１の総送信電力を示すグラフ図である。
図５Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における干渉レベルを示すグラフ図である。
図５Ｃは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ２における移動局ＭＳ２宛てのパケットの送信電力を示すグラフ図である。
図５Ｄは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における受信信号のＳＩＲを示すグラフ図である。
図６Ａは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、送信電力制限値を越えてパケットを送信する様子を示す図である。
図６Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、下り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ１の総送信電力を示すグラフ図である。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る基地局の内部構成を示すブロック図である。
図８は、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムの動作を示すフローチャートである。
図９は、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムの概要を示す説明図である。
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る移動局の概要示す説明図である。
図１１Ａは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ３の総送信電力を示すグラフ図である。
図１１Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ１における干渉レベルを示すグラフ図である。
図１１Ｃは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ１における基地局ＢＳ１宛てのパケットの送信電力を示すグラフ図である。
図１１Ｄは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ１における受信信号のＳＩＲを示すグラフ図である。
図１１Ｅは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の基地局ＢＳ２における干渉レベルを示すグラフ図である。
図１１Ｆは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における基地局ＢＳ１宛てのパケットの送信電力を示すグラフ図である。
図１１Ｇは、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、上り回線における時間（スロット）毎の移動局ＭＳ２における受信信号のＳＩＲを示すグラフ図である。
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る移動局の内部構成を示すブロック図である。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係るパケット通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を示す立体図である。
図１４は、本発明の第１の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、次のステップ期間における送信電力制御値を決定するために用いられる表である。
図１５は、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムにおいて、次のステップ期間における送信電力制御値を決定するために用いられる表である。
図１６は、本発明の第２の実施形態に係るパケット通信システムの動作を示すフローチャートである。
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る基地局の内部構成を示すブロック図である。
図１８は、本発明の第３の実施形態に係る移動局の内部構成を示すブロック図である。
図１９は、本発明の第３の実施形態に係るパケット通信システムの動作を示すシーケンス図である。

Claims

基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信システムであって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を記憶する送信電力記憶部と、
前記送信電力記憶部に記憶された前記移動局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算する送信電力制限値計算部と、
前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定する送信電力設定部とを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信システム。
基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信方法であって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を記憶するステップＡと、
前記ステップＡで記憶された前記移動局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算するステップＢと、
前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定するステップＣとを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信方法。
移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行う基地局であって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を記憶する送信電力記憶部と、
前記送信電力記憶部に記憶された前記移動局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算する送信電力制限値計算部と、
前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定する送信電力設定部とを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、自基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とする基地局。
前記無線区間におけるサービス品質を監視するサービス品質監視部をさらに具備し、
前記送信電力設定部は、前記サービス品質が所定値以下の場合、前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を、自基地局の最大送信可能電力の範囲内で、前記送信電力制限値を超えるように設定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
前記送信電力設定部は、前記第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力が０の場合、自基地局が受けた干渉レベルに応じて、前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を設定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
前記送信電力設定部は、前記第１のステップ期間以前の一定期間内に自基地局が受けていた干渉レベルの平均値に基づいて、前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を設定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
前記送信電力設定部は、前記第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力が０の場合、前記第１のステップ期間以前の一定期間内の前記移動局宛のパケットの送信電力の平均値に応じて、前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を設定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信プログラムであって、コンピュータに、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を記憶するステップＡと、
前記ステップＡで記憶された前記移動局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算するステップＢと、
前記第１のステップ期間における前記移動局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定するステップＣとを実行させ、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信プログラム。
基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信システムであって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を記憶する送信電力記憶部と、
前記送信電力記憶部に記憶された前記基地局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算する送信電力制限値計算部と、
前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定する送信電力設定部とを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信システム。
基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信方法であって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を記憶するステップＡと、
前記ステップＡで記憶された前記基地局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算するステップＢと、
前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定するステップＣとを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信方法。
基地局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行う移動局であって、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を記憶する送信電力記憶部と、
前記送信電力記憶部に記憶された前記基地局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算する送信電力制限値計算部と、
前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定する送信電力設定部とを具備し、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とする移動局。
前記基地局からの報知信号を介して、前記第１のステップ期間以前の一定期間内に前記基地局が受けていた干渉レベルの平均値を取得する干渉レベル平均値取得部をさらに具備し、
前記送信電力設定部は、前記干渉レベルの平均値を用いて、前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を設定することを特徴とする請求項１１に記載の移動局。
前記無線区間におけるサービス品質を監視するサービス品質監視部をさらに具備し、
前記送信電力設定部は、前記サービス品質が所定値以下の場合、前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を、自移動局の最大送信可能電力の範囲内で、前記送信電力制限値を超えるように設定することを特徴とする請求項１１に記載の移動局。
基地局と移動局との間に確立される無線区間を通じてパケット通信を行い、ステップ期間毎に送信電力制御を行うパケット通信プログラムであって、コンピュータに、
前記送信電力制御が行われる対象とされる前記ステップ期間である第１のステップ期間より前の前記ステップ期間である第２のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を記憶するステップＡと、
前記ステップＡで記憶された前記基地局宛のパケットの送信電力にＴＰＣマージンを乗算して、前記第１のステップ期間における送信電力制限値を計算するステップＢと、
前記第１のステップ期間における前記基地局宛のパケットの送信電力を前記送信電力制限値以下となるように設定するステップＣとを実行させ、
前記ＴＰＣマージンは、前記基地局の周辺に設けられた他の基地局に在圏する他の移動局に許容される干渉量の増加率であることを特徴とするパケット通信プログラム。
前記第２のステップ期間における前記基地局配下の全ての移動局から送信されたパケットの総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総受信電力を計算し、前記使用可能な総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総無線リソースを計算するリソース割当部をさらに具備し、
前記リソース割当部は、前記基地局配下の特定の移動局から送信された上り信号に含まれる前記特定の移動局に蓄積されているパケット量と前記使用可能な総無線リソースとに基づいて、前記第１のステップ期間における前記特定の移動局に対する無線リソースを計算し、
前記リソース割当部は、計算された前記無線リソースを前記特定の移動局に通知することを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
前記第２のステップ期間における前記基地局配下の全ての移動局から送信されたパケットの総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総受信電力を計算し、前記使用可能な総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総無線リソースを計算するするステップＤと、
前記基地局配下の特定の移動局から送信された上り信号に含まれる前記特定の移動局に蓄積されているパケット量と前記使用可能な総無線リソースとに基づいて、前記第１のステップ期間における前記特定の移動局に対する無線リソースを計算するステップＥと、
前記ステップＥで計算された前記無線リソースを前記特定の移動局に通知するステップＦとを具備することを特徴とする請求項２に記載のパケット通信方法。
前記第２のステップ期間における自基地局配下の全ての移動局から送信されたパケットの総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総受信電力を計算し、前記使用可能な総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総無線リソースを計算するリソース割当部をさらに具備し、
前記リソース割当部は、自基地局配下の特定の移動局から送信された上り信号に含まれる前記特定の移動局に蓄積されているパケット量と前記使用可能な総無線リソースとに基づいて、前記第１のステップ期間における前記特定の移動局に対する無線リソースを計算し、
前記リソース割当部は、計算された前記無線リソースを前記特定の移動局に通知することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
前記第２のステップ期間における前記基地局配下の全ての移動局から送信されたパケットの総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総受信電力を計算し、前記使用可能な総受信電力に基づいて、前記第１ステップ期間で使用可能な総無線リソースを計算するするステップＤと、
前記基地局配下の特定の移動局から送信された上り信号に含まれる前記特定の移動局に蓄積されているパケット量と前記使用可能な総無線リソースとに基づいて、前記第１のステップ期間における前記特定の移動局に対する無線リソースを計算するステップＥと、
前記ステップＥで計算された前記無線リソースを前記特定の移動局に通知するステップＦとを実行させることを特徴とする請求項８に記載のパケット通信プログラム。