JP4359218B2

JP4359218B2 - 基地局装置および無線通信方法

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Publication number: JP4359218B2
Application number: JP2004293911A
Authority: JP
Inventors: 憲一三好; 高久青山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2005065323A

Description

本発明は、高速データ通信に使用される基地局装置および無線通信方法に関する。

ディジタル無線通信システムの多元接続方式の一つとしてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）方式がある。また、移動体無線通信システムに関する規格団体の一つである３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）が定めた規格においては、このＣＤＭＡ方式が採用されており、複数の通信端末が共有するチャネルの１つとして、下り回線（基地局から通信端末に向かう回線）での高速データ通信に用いられるＤＳＣＨ(Downlink Shared CHannel）が規定されている。

このＤＳＣＨは、各通信端末に所定の伝送単位毎（例えば、１フレーム毎）に割り当てられることによって用いられるため、下り回線での高速パケット通信等への利用が期待されている。

以下、ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信の通信手順について説明する。図６は、ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信システムの概念図であり、図７は、ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信の従来の通信手順と通信端末での受信ＳＩＲとの関係を示す図である。

ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信では、基地局ＢＳは、図６に示すように、各通信端末ＭＳ＃１〜ｎより通知されたＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）情報を比較し、最も回線状況が良好な通信端末（ここでは、ＭＳ＃１）に対してＤＳＣＨを割り当ててＤＳＣＨデータ（すなわち、高速パケットデータ）を送信する。

また、各通信端末での受信ＳＩＲの測定から、ＤＳＣＨデータが各通信端末へ送信されるまでの通信手順は図７(ａ)〜(ｃ)に示すようになる。すなわち、まず図７(ａ)に示すように、ｔ０〜ｔ１において、各通信端末ＭＳ＃１〜＃ｎは、下り回線のＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data CHannel）データの１フレーム分のＳＩＲを測定する。各通信端末は、例えば、ＤＰＤＣＨデータの各スロットにおいて測定したＳＩＲを１フレーム分平均化する。

次のフレーム（ｔ１〜ｔ２）では、各通信端末ＭＳ＃１〜＃ｎは、図７(ｂ)に示すように、上り回線（通信端末から基地局へ向かう回線）のＤＰＤＣＨを使って、１フレーム分のＳＩＲを基地局ＢＳへ通知する。

次のフレーム（ｔ２〜ｔ３）では、基地局ＢＳは、各通信端末から通知されたＳＩＲを比較し、最も回線状況が良好な通信端末、すなわち、最もＳＩＲが大きい通信端末（ここでは、ＭＳ＃１とする）をＤＳＣＨデータの送信先として決定する。また、基地局ＢＳは、ＤＳＣＨデータの送信先となる通信端末から通知されたＳＩＲに従って、そのＳＩＲに最適な変調方式、符号化方式および送信電力（以下、必要に応じてこれらをまとめて「送信方式」という。）を、ＤＳＣＨデータの送信方式として決定する。つまり、基地局ＢＳは、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な変調方式、符号化方式および送信電力を、ＤＳＣＨデータの送信方式として決定する。なお、ＳＩＲに最適な送信方式は、ＳＩＲの大きさに対応して予め定められている。

そして、次のフレーム（ｔ３〜ｔ４）において、基地局ＢＳは、送信先として決定した通信端末に対して、決定した送信方式で、下り回線のＤＳＣＨを用いてＤＳＣＨデータを送信する。

しかしながら、図７に示す手順に従って高速パケット通信が行われた場合、各通信端末がＤＰＤＣＨデータのＳＩＲを測定するフレーム（ｔ０〜ｔ１）と、基地局ＢＳがＤＳＣＨデータを送信するフレーム（ｔ３〜ｔ４）との間には、２フレームある。このため、その２フレームの間に伝播環境が変化して、通信端末が受信するＤＳＣＨデータのＳＩＲが大きく劣化してしまう可能性がある。つまり、通信端末では、ｔ３〜ｔ４において受信するＤＳＣＨデータのＳＩＲが、ｔ０〜ｔ１で受信したＤＰＤＣＨデータのＳＩＲから大きく劣化してしまう可能性がある。

基地局ＢＳはｔ１〜ｔ２において測定されたＳＩＲに最適な変調方式、符号化方式および送信電力を、ＤＳＣＨデータの送信方式として決定しているため、このように通信端末から通知されたＳＩＲとＤＳＣＨデータのＳＩＲとが異なると、ＤＳＣＨデータの送信方式が必ずしも最適な送信方式ではなくなってしまう。よって、ＤＳＣＨデータの品質が劣化してしまう可能性がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、下り回線の回線状況に応じて最適な変調方式、符号化方式および送信方式によってＤＳＣＨデータを送信することができ、ＤＳＣＨデータの受信品質が劣化してしまうことを防止することができる基地局装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、複数の通信端末でそれぞれ測定された下り回線品質に関する回線品質情報を取得する取得手段と、前記複数の通信端末から送信されるＴＰＣコマンドを受信する受信手段と、受信された各通信端末のＴＰＣコマンドを用いて各通信端末の下り回線品質の変動量を算出する算出手段と、前記取得手段で取得された各通信端末の回線品質情報を前記算出手段によって算出された各通信端末の前記変動量を用いて補正する補正手段と、補正後の前記複数の通信端末の回線品質情報を比較し、この比較結果に基づいてデータ送信先の通信端末を選択する選択手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、下り回線の回線状況に応じて最適な送信方式および送信電力によってＤＳＣＨデータを送信することができるので、ＤＳＣＨデータの受信品質が劣化してしまうことを防止することができる。

本発明の基地局装置は、複数の通信端末で共有される共有チャネルのデータの送信開始時点よりも以前の時点において通信端末で観測された回線状況を取得する取得手段と、前記以前の時点から前記送信開始時点までの間の回線状況の変動を検出する検出手段と、前記取得手段にて取得された回線状況に前記回線状況の変動を加味して前記送信開始時点での回線状況を推定する推定手段と、前記推定手段で推定された回線状況に応じた最適な送信方式にて前記共有チャネルのデータを前記通信端末に対して送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、過去の回線状況から現在の回線状況を推定することができるため、現在の回線状況に応じた最適な送信方式にて共有チャネルのデータを送信することができる。

本発明の基地局装置は、取得手段が、所定の伝送単位毎に通信端末から通知される回線状況を取得し、検出手段が、前記所定の伝送単位よりも短い伝送単位毎に前記通信端末から通知される送信電力制御情報を複数用いて回線状況の変動を検出する構成を採る。

この構成によれば、回線状況の通知周期よりも早い周期で通知される送信電力制御情報を観測することにより回線状況の変動を検出するため、回線状況の通知周期よりも早い周期で現在の回線状況を正確に推定することができる。

本発明の基地局装置は、検出手段が、共有チャネル以外のチャネル用の送信電力制御情報を用いて回線状況の変動を検出する構成を採る。

この構成によれば、他のチャネル用の送信電力制御情報を回線状況の変動の検出にも用いるため、回線状況の変動検出用の情報を別途通知する必要がないので、回線の利用効率を高めることができるとともに、通信システムの構成を簡易にすることができる。また、既存のチャネルにおいて既に送信電力制御情報の通知が行われているため、回線状況の変動検出用の情報を新たに設ける必要がないので、回線状況の変動検出用の情報の受信手段を新たに設ける必要がなく、装置規模の増大を抑えることができる。また、回線状況の変動検出用の情報を設けた通信システムを新たに構築する必要がなく、現行の通信システムを利用して回線状況の変動を検出することができるため、通信システム構築のための新たなコストをかけることなく、現在の回線状況に応じた最適な送信方式にて共有チャネルのデータを送信することができる。

本発明の基地局装置は、送信手段が、推定手段で推定された回線状況に応じた最適な符号化方式で共有チャネルのデータを符号化する符号化手段を具備する構成を採る。

この構成によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な符号化方式で共有チャネルのデータを符号化するため、回線状況の観測時点と共有チャネルデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、共有チャネルのデータの誤り率を所望の誤り率に保つことができる。

本発明の基地局装置は、送信手段が、推定手段で推定された回線状況に応じた最適な変調方式で共有チャネルのデータを変調する変調手段を具備する構成を採る。

この構成によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な変調方式で共有チャネルのデータを変調するため、回線状況の観測時点と共有チャネルデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、共有チャネルのデータの誤り率を所望の誤り率に保つことができる。

本発明の基地局装置は、送信手段が、推定手段で推定された回線状況に応じた最適な送信電力に共有チャネルのデータの送信電力を制御する制御手段を具備する構成を採る。

この構成によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な送信電力に共有チャネルのデータの送信電力を制御するため、回線状況の観測時点と共有チャネルデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、通信端末での共有チャネルのデータの受信品質を所望の品質に保つことができる。

本発明の無線通信方法は、複数の通信端末で共有される共有チャネルのデータの送信開始時点よりも以前の時点において通信端末で観測された回線状況を取得する取得工程と、前記以前の時点から前記送信開始時点までの間の回線状況の変動を検出する検出工程と、前記取得工程にて取得された回線状況に前記回線状況の変動を加味して前記送信開始時点での回線状況を推定する推定工程と、前記推定工程で推定された回線状況に応じた最適な送信方式にて前記共有チャネルのデータを前記通信端末に対して送信する送信工程と、を具備するようにした。

本発明の無線通信方法は、取得工程において、所定の伝送単位毎に通信端末から通知される回線状況を取得し、検出工程において、前記所定の伝送単位よりも短い伝送単位毎に前記通信端末から通知される送信電力制御情報を複数用いて回線状況の変動を検出するようにした。

本発明の無線通信方法は、検出工程において、共有チャネル以外のチャネル用の送信電力制御情報を用いて回線状況の変動を検出するようにした。

本発明によれば、下り回線の回線状況に応じて最適な送信方式および送信電力によってＤＳＣＨデータを送信することができるので、ＤＳＣＨデータの受信品質が劣化してしまうことを防止することができる。

本発明者らは、通信端末で下り回線の回線品質が測定された時点とＤＳＣＨデータの送信開始時点との間に、下り回線のＤＰＤＣＨデータの送信電力の増減を基地局に対して指示するＴＰＣ（Transmit Power Control）コマンドが、上り回線のＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）を用いて各スロット毎に通信端末から基地局へ送信されていることに着目し、このＴＰＣコマンドを複数スロット分観測することにより、下り回線の過去の回線状況から下り回線の現在の回線状況を推定できることを見出し、本発明をするに至った。

すなわち、本発明の骨子は、回線品質が通信端末で測定された時点からＤＳＣＨデータの送信開始時点までの間の回線状況の変動分を、通信端末から通知された回線状況に加味することによってＤＳＣＨデータの送信開始時点の回線状況を推定し、その推定した回線状況に応じた最適な送信方式にてＤＳＣＨデータを送信することである。

そこで、本発明では、以下に示すような手順にて、ＤＳＣＨデータの変調方式、符号化方式および送信電力が決定される。

すなわち、通信端末が、あるフレームにおいて下り回線のＤＰＤＣＨデータのＳＩＲを測定し、測定したＳＩＲを次のフレームにおいて基地局に通知する。また、通信端末は、ＳＩＲを基地局に通知している間に、ＤＰＤＣＨデータの送信電力の増減を指示するＴＰＣコマンドをＤＰＣＣＨを用いて基地局へ各スロット毎に送信する。

次のフレームにおいては、基地局が通信端末から通知されたＳＩＲに従ってＤＳＣＨデータの送信先となる通信端末を決定する。また、通信端末は、基地局がＤＳＣＨデータの送信先となる通信端末を決定している間にも、ＤＰＤＣＨデータの送信電力の増減を指示するＴＰＣコマンドをＤＰＣＣＨを用いて基地局へ各スロット毎に送信する。

つまり、基地局には２フレーム分のＴＰＣコマンドが送信されるので、基地局は、ＴＰＣコマンドより２フレーム区間におけるＳＩＲ変動量を算出し、通信端末から通知されたＳＩＲにそのＳＩＲ変動量を加味して、ＤＳＣＨデータが通信端末に受信される時点でのＳＩＲを推定する。そして、基地局は、推定したＳＩＲに基づいて、ＤＳＣＨデータの送信方式を決定する。これにより、ＤＳＣＨデータは、ＤＳＣＨデータ送信時の回線状況に最適な変調方式、符号化方式および送信電力にて通信端末へ送信され、ＤＳＣＨデータの品質が劣化してしまうことを防止することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、複数の通信端末が共有する共有チャネルとしてＤＳＣＨを用いた場合について説明するが、これに限られるものではなく、本実施の形態は共有チャネルとしてＤＳＣＨ以外が用いられる場合にも実施可能なものである。

図１は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示す要部ブロック図である。図１に示す基地局装置において、送受切り替え部１０２は、アンテナ１０１を介して受信されたデータを、ＤＰＣＣＨデータ受信部１０３およびＤＰＤＣＨデータ受信部１０５へ出力し、ＤＳＣＨデータ送信部１１５から出力されたＤＳＣＨデータを、アンテナ１０１へ出力する。

ＤＰＣＣＨデータ受信部１０３は、受信データに対して所定の無線処理を施した後、受信データをＤＰＣＣＨデータ用の拡散コードで逆拡散することにより、受信データからＤＰＣＣＨデータを取り出す。取り出されたＤＰＣＣＨデータは、ＤＰＣＣＨデータ受信部１０３で所定の復調処理を施された後、ＴＰＣコマンド検出部１０４へ出力される。ＴＰＣコマンド検出部１０４は、ＤＰＣＣＨデータの各スロットに格納されているＴＰＣコマンドを検出し、ＴＰＣコマンド選択部１０８へ出力する。ＴＰＣコマンド選択部１０８へ出力されたＴＰＣコマンドは、各通信端末毎に所定のフレーム分（ここでは、２フレーム分とする）ＴＰＣコマンド選択部１０８に蓄積される。

ＤＰＤＣＨデータ受信部１０５は、受信データに対して所定の無線処理を施した後、受信データをＤＰＤＣＨデータ用の拡散コードで逆拡散することにより、受信データからＤＰＤＣＨデータを取り出す。取り出されたＤＰＤＣＨデータは、ＤＰＤＣＨデータ受信部１０５で所定の復調処理を施された後、ＳＩＲ情報抽出部１０６へ出力される。ＳＩＲ情報抽出部１０６は、各通信端末ＭＳ＃１〜＃ｎが通知してきたＳＩＲ情報を、ＤＰＤＣＨデータから抽出し、送信先決定部１０７へ出力する。

なお、ＤＰＣＣＨデータ受信部１０３、ＴＰＣコマンド検出部１０４、ＤＰＤＣＨデータ受信部１０５およびＳＩＲ情報検出部１０６は、通信端末毎に設けられている。

送信先決定部１０７は、各通信端末から通知されたＳＩＲに従ってＤＳＣＨデータの送信先を決定し、決定した通信端末を示す信号をＴＰＣコマンド選択部１０８およびＤＳＣＨデータ選択部１１１へ出力する。また、送信先決定部１０７は、各通信端末から通知されたＳＩＲの中から、ＤＳＣＨデータの送信先として決定した通信端末から通知されたＳＩＲを選択し、送信方式決定部１１０へ出力する。

ＴＰＣコマンド選択部１０８は、各通信端末毎に蓄積しているＴＰＣコマンドの中から、ＤＳＣＨデータの送信先として決定された通信端末から送信されたＴＰＣコマンドを選択し、変動量算出部１０９へ出力する。すなわち、変動量算出部１０９には、ＤＳＣＨデータの送信先として決定された通信端末から送信されたＴＰＣコマンドが２フレーム分出力される。

変動量算出部１０９は、ＴＰＣコマンド選択部１０８から出力されたＴＰＣコマンドを用いて、ＤＳＣＨデータの送信先として決定された通信端末での２フレーム区間におけるＳＩＲ変動量を算出する。つまり、変動量算出部１０９は、下り回線のＤＰＤＣＨデータの送信電力の増減を指示するためのＴＰＣコマンドを２フレーム分合算することにより、２フレーム区間におけるＳＩＲ変動量を算出する。算出されたＳＩＲ変動量は、送信方式決定部１１０へ出力される。

送信方式決定部１１０は、送信先決定部１０７から出力されたＳＩＲに、変動量算出部１０９から出力されたＳＩＲ変動量を加味して、ＤＳＣＨデータの送信先として決定された通信端末でＤＳＣＨデータが実際に受信される時のＳＩＲに最適な送信方式を決定する。すなわち、送信方式決定部１１０は、下り回線の過去の回線状況に、ＴＰＣコマンドで示される２フレーム区間における回線状況の変動分を加味することにより下り回線の現在の回線状況を推定して、その推定した現在の回線状況に最適な変調方式、符号化方式および送信電力を決定する。決定された変調方式を示す信号は、変調部１１３へ出力され、決定された符号化方式を示す信号は、符号化部１１２へ出力される。また、決定された送信電力を示す信号は、送信電力制御部１１４へ出力される。

ＤＳＣＨデータ選択部１１１は、通信端末ＭＳ＃１用〜ＭＳ＃ｎ用のＤＳＣＨデータの中から、ＤＳＣＨデータの送信先として決定された通信端末用のＤＳＣＨデータを選択し、符号化部１１２へ出力する。

符号化部１１２は、ＤＳＣＨデータを、送信方式決定部１１０で決定された符号化方式により符号化し、変調部１１３へ出力する。変調部１１３は、符号化されたＤＳＣＨデータを、送信方式決定部１１０で決定された変調方式により変調し、送信電力制御部１１４へ出力する。送信電力制御部１１４は、変調されたＤＳＣＨデータの送信電力を、送信方式決定部１１０で決定された送信電力に制御して、送信電力制御後のＤＳＣＨデータをＤＳＣＨデータ送信部１１５へ出力する。

ＤＳＣＨデータ送信部１１５は、送信電力制御後のＤＳＣＨデータに所定の拡散処理および所定の無線処理を施した後、ＤＳＣＨデータを送受切り替え部１０２へ出力する。

次いで、上記構成を有する基地局装置の動作について説明する。図２は、ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信の本実施の形態における通信手順と通信端末での受信ＳＩＲとの関係を示す図である。

なお、以下の説明では、ＤＰＣＣＨ信号の１フレームに５スロット含まれる場合を一例に挙げて説明するが、これに限られるものではなく、本実施の形態は１フレームに含まれるスロット数に拘わらず実施可能なものである。

まず、図２(ａ)に示すように、ｔ０〜ｔ１において、各通信端末ＭＳ＃１〜＃ｎは、下り回線のＤＰＤＣＨデータの１フレーム分のＳＩＲを測定する。各通信端末は、例えば、ＤＰＤＣＨデータの各スロットにおいて測定したＳＩＲを１フレーム分平均化する。

また、ＤＰＤＣＨデータのすべてのフレームの各スロットにおいて、各通信端末は、測定したＳＩＲと所定の所望のＳＩＲとを比較し、測定したＳＩＲが所望のＳＩＲよりも小さい場合には、ＤＰＤＣＨデータの送信電力の増加を基地局に対して要求するＴＰＣコマンドを生成し、測定したＳＩＲが所望のＳＩＲ以上の場合には、ＤＰＤＣＨデータの送信電力の減少を基地局に対して要求するＴＰＣコマンドを生成する。具体的には、各通信端末は、測定したＳＩＲが所望のＳＩＲよりも小さい場合には、＋１ｄＢを示すＴＰＣコマンドを生成し、測定したＳＩＲが所望のＳＩＲ以上の場合には、−１ｄＢを示すＴＰＣコマンドを生成する。つまり、回線状況が悪く受信品質が所望の品質よりも低くなる場合には、ＤＰＤＣＨデータの送信電力を増加させる指示が基地局へ通知され、回線状況が良く受信品質が所望の品質以上となる場合には、ＤＰＤＣＨデータの送信電力を減少させる指示が基地局へ通知される。

生成されたＴＰＣコマンドは、ＤＰＣＣＨデータの各スロットに格納されて、図２(ｄ)に示すように、上り回線のＤＰＣＣＨを用いて基地局ＢＳへ送信される。なお、ＤＰＣＣＨデータの１スロットは、図２(ｅ)に示すように、パイロット部分（ＰＬ）とＴＰＣコマンド部分（ＴＰＣ）とＴＦＣＩ部分（Transport Format Combination Indicator）とから構成されている。

基地局では、順次受信されるＴＰＣコマンドが、ＴＰＣコマンド検出部１０４によってＤＰＣＣＨデータ中から検出され、ＴＰＣコマンド選択部１０８へ出力される。

次のフレーム（ｔ１〜ｔ２）においては、各通信端末は、図２(ｂ)に示すように、上り回線のＤＰＤＣＨを使って、１フレーム分のＳＩＲを基地局へ通知する。基地局へ通知されたＳＩＲ情報は、ＳＩＲ情報抽出部１０６によってＤＰＤＣＨデータ中から抽出されて、送信先決定部１０７へ出力される。

また、上り回線のＤＰＤＣＨを用いたＳＩＲの通知が開始された時点ｔ１で、基地局では、ＴＰＣコマンド選択部１０８が、ＴＰＣコマンド検出部１０４から出力されたＴＰＣコマンドの蓄積を開始する。ＴＰＣコマンドの蓄積は、ＤＳＣＨデータの送信が開始されるｔ３まで続けられる。つまり、ＴＰＣコマンド選択部１０８には、ｔ１からｔ３までの２フレーム分（すなわち、１０スロット分）のＴＰＣコマンドが順次蓄積されていく。

次のフレーム（ｔ２〜ｔ３）においては、ＤＳＣＨデータの送信先、ＤＳＣＨデータの送信方式が決定される。すなわち、まず、送信先決定部１０７によって、各通信端末から通知されたＳＩＲが比較され、ｔ０〜ｔ１で測定された下り回線の回線状況が最も良好な通信端末（ここでは、ＭＳ＃１とする）がＤＳＣＨデータの送信先として決定される。そして、ＭＳ＃１を示す信号がＴＰＣコマンド選択部１０８およびＤＳＣＨデータ選択部１１１へ出力される。このＭＳ＃１を示す信号に従って、ＤＳＣＨデータ選択部１１１は、ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｎ用ＤＳＣＨデータの中からＭＳ＃１用ＤＳＣＨデータを選択して、符号化部１１１へ出力する。

また、送信先決定部１０７によって、各通信端末から通知されたＳＩＲの中から、通信端末ＭＳ＃１から通知されたＳＩＲがｔ３において選択され、送信方式決定部１１０へ出力される。

ＴＰＣコマンド選択部１０８では、ｔ３において送信先決定部１０７から通信端末ＭＳ＃１を示す信号が出力されると、蓄積しているＴＰＣコマンドの中から通信端末ＭＳ＃１から送信されたＴＰＣコマンドが選択されて、変動量算出部１０９へ出力される。すなわち、ＴＰＣコマンド選択部１０８からは、ｔ１〜ｔ３の間に通信端末ＭＳ＃１から送信された２フレーム分（すなわち、１０スロット分）のＴＰＣコマンドが変動量算出部１０９へ出力される。

変動量算出部１０９では、ＴＰＣコマンド選択部１０８から出力された２フレーム分のＴＰＣコマンドがすべて合算され、通信端末ＭＳ＃１がＳＩＲの通知を開始した時点ｔ１から、基地局がＤＳＣＨデータの送信を開始する時点ｔ３までの２フレーム区間のＳＩＲ変動量が算出され、送信方式決定部１１０へ出力される。具体的には、以下のようにしてＳＩＲ変動量が算出される。

すなわち、例えば、２フレーム区間において、６スロット分のＴＰＣコマンドが＋１ｄＢを示すＴＰＣコマンドであり、４スロット分のＴＰＣコマンドが−１ｄＢを示すＴＰＣコマンドであった場合には、２フレーム区間におけるＳＩＲの変動量は−２ｄＢと算出される。つまり、この場合には、ｔ３における下り回線の回線状況は、ｔ１において通知された回線状況よりも２ｄＢ分悪化していることになる。

また、例えば、２フレーム区間において、４スロット分のＴＰＣコマンドが＋１ｄＢを示すＴＰＣコマンドであり、６スロット分のＴＰＣコマンドが−１ｄＢを示すＴＰＣコマンドであった場合には、２フレーム区間におけるＳＩＲの変動量は＋２ｄＢと算出される。つまり、この場合には、ｔ３における下り回線の回線状況は、ｔ１において通知された回線品質よりも２ｄＢ分良好になっていることになる。

このように、変動量算出部１０９では、２フレーム区間におけるＳＩＲ変動量をＴＰＣコマンドを用いて算出することができる。

送信方式決定部１１０では、まず、従来どおりの方法により、ＤＳＣＨデータの変調方式、符号化方式および送信電力が選択される。すなわち、送信方式決定部１１０では、まず、ＤＳＣＨデータの送信先となる通信端末ＭＳ＃１からｔ１〜ｔ２において通知されたＳＩＲに従って、そのＳＩＲに最適な送信方式が選択される。つまり、送信方式決定部１１０では、まず、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な変調方式、符号化方式および送信電力が選択される。なお、ＳＩＲに最適な送信方式は、従来と同様に、ＳＩＲの大きさに対応して予め定められている。

次いで、送信方式決定部１１０では、現在の回線状況に応じた最適な送信方式が決定される。具体的には、以下のようにして、ＤＳＣＨデータの変調方式、符号化方式および送信電力が決定される。

すなわち、送信方式決定部１１０は、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な送信電力に、変動量算出部１０９が算出したＳＩＲ変動量を加算して、現在の回線状況に最適な送信電力を求める。具体的には、例えば、変動量算出部１０９が算出したＳＩＲ変動量が−２ｄＢであった場合には、ｔ３における下り回線の回線状況はｔ１において通知された回線品質よりも２ｄＢ悪化しているので、送信方式決定部１１０は、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な送信電力よりも２ｄＢ大きい値を、ＤＳＣＨデータの送信電力として決定する。

このように、本実施の形態によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な送信電力にＤＳＣＨデータの送信電力を制御するため、回線状況の観測時点とＤＳＣＨデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、通信端末でのＤＳＣＨデータの受信品質を所望の品質に保つことができる。

また、送信方式決定部１１０は、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な変調方式および符号化方式に、変動量算出部１０９が算出したＳＩＲ変動量を加味して、現在の回線状況に最適な変調方式および符号化方式を決定する。具体的には、以下のようにして現在の回線状況に最適な変調方式および符号化方式が決定される。図３は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置での変調方式の決定方法を説明するためのグラフであり、図４は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置での符号化方式の決定方法を説明するためのグラフである。

まず、変調方式の決定方法について説明する。変調方式、ＳＩＲおよびビットエラー率の関係は、一般に図３のグラフに示すようになる。したがって、例えば、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な変調方式がＱＰＳＫであり、変動量算出部１０９が算出したＳＩＲ変動量が−２ｄＢであった場合には、送信方式決定部１１０は、ビットエラー率１０^-3において、ＱＰＳＫよりも２ｄＢ小さいＳＩＲに相当する変調方式であるＢＰＳＫを、ＤＳＣＨデータの変調方式として決定する。このとき、ＢＰＳＫではＱＰＳＫと同じ通信品質（すなわち、ビットエラー率１０^-3）を得ることができる。つまり、過去の回線状況に比べ現在の回線状況が悪化した場合には、過去の回線状況に最適な変調方式よりも１シンボルで表せる値が少ない変調方式が、ＤＳＣＨデータの変調方式として決定される。

このように、本実施の形態によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な符号化方式でＤＳＣＨデータを符号化するため、回線状況の観測時点とＤＳＣＨデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、ＤＳＣＨデータの誤り率を所望の誤り率に保つことができる。

次いで、符号化方式の決定方法について説明する。符号化率Ｒ、ＳＩＲおよびビットエラー率の関係は、一般に図４のグラフに示すようになる。したがって、例えば、過去の時点ｔ０〜ｔ１における回線状況に最適な符号化率Ｒが１／３であり、変動量算出部１０９が算出したＳＩＲ変動量が−２ｄＢであった場合には、送信方式決定部１１０は、ビットエラー率１０^-3において、符号化率Ｒ＝１／３よりも２ｄＢ小さいＳＩＲに相当する符号化率であるＲ＝１／４を、ＤＳＣＨデータの符号化率として決定する。このとき、符号化率Ｒ＝１／４では符号化率Ｒ＝１／３と同じ通信品質（すなわち、ビットエラー率１０^-3）を得ることができる。つまり、過去の回線状況に比べ現在の回線状況が悪化した場合には、過去の回線状況に最適な符号化方式よりも高い符号化率の符号化方式が、ＤＳＣＨデータの符号化方式として決定される。

このように、本実施の形態によれば、推定された現在の回線状況に応じた最適な変調方式でＤＳＣＨデータを変調するため、回線状況の観測時点とＤＳＣＨデータの送信開始時点との間で回線状況が変動しても、ＤＳＣＨデータの誤り率を所望の誤り率に保つことができる。

なお、上記具体例では、ＤＳＣＨデータのビットエラー率として要求される値が例えば１０^-3であるとした場合について説明したものであり、要求されるビットエラー率は本実施の形態が適用される無線通信システムにおいて任意に定めることが可能である。また、図３および図４に示したビットエラー特性はあくまで一例であり、変調方式および符号化方式は、各無線通信システムでのビットエラー特性に適宜合わせて決定される。

決定された符号化方式、変調方式および送信電力を示す信号はそれぞれ、符号化部１１２、変調部１１３および送信電力制御部１１４へ出力される。

符号化部１１２では、ＭＳ＃１用ＤＳＣＨデータが、送信方式決定部１１０で決定された符号化方式により符号化されて変調部１１３へ出力される。また、変調部１１３では、符号化されたＤＳＣＨデータが、送信方式決定部１１０で決定された変調方式により変調され、送信電力制御部１１４へ出力される。

送信電力制御部１１４では、変調後のＤＳＣＨデータが、送信方式決定部１１０で決定された送信電力に制御された後、ＤＳＣＨデータ送信部１１５に出力されて、通信端末ＭＳ＃１に送信される。

なお、以下に示すようにして、送信方式決定部１１０が、現在の回線状況に応じた最適な送信方式を決定してもよい。すなわち、まず、送信方式決定部１１０では、送信先決定部１０７から出力されたＳＩＲに、変動量算出部１０９から出力されたＳＩＲ変動量が加算されて、通信端末ＭＳ＃１が実際にＤＳＣＨを受信する時のＳＩＲが推定される。つまり、送信方式決定部１１０では、まず、過去のｔ１において通知されたＳＩＲに、ｔ１〜ｔ３におけるＳＩＲ変動量が加味されて、現在のｔ３における下り回線の回線状況が推定される。

次いで、送信先決定部１０７では、推定されたＳＩＲに従って、そのＳＩＲに最適な送信方式が選択される。つまり、送信方式決定部１１０では、推定されたＳＩＲに最適な変調方式、符号化方式および送信電力が選択される。なお、ＳＩＲに最適な送信方式は、従来と同様に、ＳＩＲの大きさに対応して予め定められている。

このように、本実施の形態によれば、ＴＰＣコマンドを観測することにより、下り回線の過去の回線状況から下り回線の現在の回線状況を推定することができるため、現在の回線状況に応じた最適な送信方式にてＤＳＣＨデータを送信することができる。

また、本実施の形態によれば、回線状況の通知周期よりも早い周期で通知されるＴＰＣコマンドを観測することにより回線状況の変動を検出するため、回線状況の通知周期よりも早い周期で現在の回線状況を正確に推定することができる。

また、本実施の形態によれば、ＤＰＤＣＨデータの送信電力制御用のＴＰＣコマンドを回線状況の変動の検出にも用いるため、回線状況の変動検出用の情報を別途通信端末から通知する必要がないので、回線の利用効率を高めることができるとともに、通信システムの構成を簡易にすることができる。また、既存のＤＰＣＣＨにおいて既にＴＰＣコマンドの送信が行われているため、回線状況の変動検出用の情報を新たに設ける必要がないので、回線状況の変動検出用の情報の受信手段を基地局装置に新たに設ける必要がなく、装置規模の増大を抑えることができる。また、回線状況の変動検出用の情報を設けた通信システムを新たに構築する必要がなく、現行の通信システムを利用して回線状況の変動を検出することができるため、通信システム構築のための新たなコストをかけることなく、現在の回線状況に応じた最適な送信方式にて共有チャネルのデータを送信することができる。

また、本実施の形態によれば、回線状況の変動に応じて変調方式、符号化方式および送信電力をすべて組み合わせて変化させるため、変調方式、符号化方式または送信電力のうち１つを変化させる場合よりも、様々な回線状況に応じて最適な送信方式をより確実に決定することができる。

なお、本実施の形態に係る基地局装置の構成を、図１に示す構成に替えて図５に示す構成とすることも可能である。図５は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の別の概略構成を示す要部ブロック図である。図５に示す構成のうち、図１に示す構成と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。

図１に示す構成では、変動量算出部１０９が、ＴＰＣコマンド選択部１０８で選択されたＴＰＣコマンドを用いてＳＩＲ変動量を算出する。これに対し、図５に示す構成では、変動量算出部１０９およびＳＩＲ補正部２０１が通信端末ごとに設けられ、通信端末毎に、ＳＩＲ変動量の算出および各通信端末から通知されたＳＩＲの補正が行われる。

すなわち、変動量算出部１０９は、ＴＰＣコマンド検出部１０４から出力されたＴＰＣコマンドを用いて、上記同様にして、ＳＩＲ変動量を算出する。算出されたＳＩＲ変動量は、ＳＩＲ補正部２０１へ出力される。ＳＩＲ補正部２０１は、ＳＩＲ情報抽出部１０６から出力されたＳＩＲ情報にＳＩＲ変動量を加味することにより、通信端末から通知されたＳＩＲを補正する。補正後のＳＩＲは、送信先決定部１０７に出力される。

そして、送信先決定部１０７は、補正後のＳＩＲに従ってＤＳＣＨデータの送信先を決定する。補正後のＳＩＲが使用されることにより、下り回線の現在の回線状況が最も良好な通信端末が、ＤＳＣＨデータの送信先として決定される。送信先決定部１０７は、決定した通信端末を示す信号をＤＳＣＨデータ選択部１１１へ出力するとともに、補正後のＳＩＲの中から、ＤＳＣＨデータの送信先として決定した通信端末に対応するＳＩＲを選択し、送信方式決定部１１０へ出力する。

送信方式決定部１１０は、送信先決定部１０７から出力された補正後のＳＩＲに最適な送信方式を決定する。補正後のＳＩＲが使用されることにより、下り回線の現在の回線状況に最適な送信方式が決定される。この点については、図１に示す構成と同様である。

このように、図５に示す構成では、補正後のＳＩＲ、すなわち、現在の回線状況にしたがって送信先を決定するため、通信端末から通知されたＳＩＲにそのまましたがって送信先を決定する図１の構成と比較して、より確実に最適な送信先を選ぶことができる。

なお、上記実施の形態では、通信品質を示す値の一例としてＳＩＲを挙げて説明したが、これに限られるものではなく、本実施の形態は、通信品質を示す値であればいかなる値を用いても実施可能である。

また、上記実施の形態では、ＤＳＣＨデータの変調方式、符号化方式および送信電力の決定をフレーム毎に行うこととしたが、スロット毎に行うことも可能である。

また、上記実施の形態を、ＤＳＣＨデータに誤りがあった場合にＤＳＣＨデータの再送が行われる通信システムに適用することも可能である。すなわち、再送されるＤＳＣＨデータに対して、上記実施の形態で説明した方法により、変調方式、符号化方式および送信電力を決定することも可能である。この場合にも、ＤＳＣＨデータの変調方式、符号化方式および送信電力の決定をスロット毎に行うことが可能である。

また、上記実施の形態ではＤＳＣＨを用いて下り回線の高速データ通信を行う無線通信システムを一例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、本実施の形態は、基地局が通信端末から送信された通信品質を示す値に基づいて共有チャネルの割り当てを決定して下り回線の高速データ通信を行う無線通信システムにはすべて適用可能である。

また、上記実施の形態では、変調方式、符号化方式および送信電力をすべて変化させる場合について説明したが、これに限られるものではなく、変調方式、符号化方式および送信電力のうちから選んだ１つまたは２つを変化させることも可能である。

本発明の一実施の形態に係る基地局装置の概略構成を示す要部ブロック図ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信の本発明の一実施の形態における通信手順と通信端末での受信ＳＩＲとの関係を示す図本発明の一実施の形態に係る基地局装置での変調方式の決定方法を説明するためのグラフ本発明の一実施の形態に係る基地局装置での符号化方式の決定方法を説明するためのグラフ本発明の一実施の形態に係る基地局装置の別の概略構成を示す要部ブロック図ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信システムの概念図ＤＳＣＨを用いた高速パケット通信の従来の通信手順と通信端末での受信ＳＩＲとの関係を示す図

符号の説明

１０３ＤＰＣＣＨデータ受信部
１０４ＴＰＣコマンド検出部
１０５ＤＰＤＣＨデータ受信部
１０６ＳＩＲ情報抽出部
１０７送信先決定部
１０８ＴＰＣコマンド選択部
１０９変動量算出部
１１０送信方式決定部
１１１ＤＳＣＨデータ選択部
１１２符号化部
１１３変調部
１１４送信電力制御部
１１５ＤＳＣＨデータ送信部
２０１ＳＩＲ補正部

Claims

複数の通信端末でそれぞれ測定された下り回線品質に関する回線品質情報を取得する取得手段と、
前記複数の通信端末から送信されるＴＰＣコマンドを受信する受信手段と、
受信された各通信端末のＴＰＣコマンドを用いて各通信端末の下り回線品質の変動量を算出する算出手段と、
前記取得手段で取得された各通信端末の回線品質情報を前記算出手段によって算出された各通信端末の前記変動量を用いて補正する補正手段と、
補正後の前記複数の通信端末の回線品質情報を比較し、この比較結果に基づいてデータ送信先の通信端末を選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする基地局装置。
前記算出手段は、
前記取得手段で回線品質情報を取得した後に前記受信手段において受信される各通信端末のＴＰＣコマンドを合算して、この合算後のＴＰＣコマンドを各通信端末の前記変動量とし、
前記補正手段は、
前記取得手段で取得された各通信端末の回線品質情報に前記算出手段によって算出された各通信端末の前記変動量を加えて、この取得された回線品質情報を補正する、
ことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
前記選択手段によって選択された通信端末に送信するデータの変調方式および符号化方式を、前記補正手段によって補正された回線品質情報に従って決定する決定手段、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
複数の通信端末でそれぞれ測定された下り回線品質に関する回線品質情報を取得する取得ステップと、
前記複数の通信端末から送信されるＴＰＣコマンドを受信する受信ステップと、
受信された各通信端末のＴＰＣコマンドを用いて各通信端末の下り回線品質の変動量を算出する算出ステップと、
前記取得ステップで取得された各通信端末の回線品質情報を前記算出ステップで算出された各通信端末の前記変動量を用いて補正する補正ステップと、
補正後の前記複数の通信端末の回線品質情報を比較する比較ステップと、
この比較結果に基づいてデータ送信先の通信端末を選択する選択ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。