JP4582327B2 - 無線ネットワーク制御方法および無線通信システム - Google Patents
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Description
本発明は、下り共用チャネルを使用して高速下りパケット伝送を行う無線通信システムと、この無線通信システムにおける無線ネットワーク制御方法に関する。
移動通信システムの基地局制御装置から、その基地局制御装置が管轄する基地局が管轄するセル内の移動局にデータを伝送する方式として、第三世代移動通信システムの標準化プロジェクト３ＧＰＰ（3rd Group Partnership Project）の仕様書（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照。）等には、下り個別チャネル（ＤＰＣＨ:Dedicated Physical Channel）を使う方式と、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式が規定されている。
ＤＰＣＨは、移動局毎に設定する個別チャネルである。一方、ＨＳＤＰＡ方式は、下り方向のチャネルとして、下り共用チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ: High Speed - Physical Downlink Shared Channel）と、下り共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ: High Speed - Shared Control Channel）と、下り制御用のＤＰＣＨを設定する必要がある。ＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨは移動局間で時分割に使用される。ＨＳ−ＰＤＳＣＨはデータ伝送用のチャネルであり、ＨＳ−ＳＣＣＨは基地局から移動局のデータ伝送を制御するためのチャネルである。また、制御用のＤＰＣＨは、特にＡ−ＤＰＣＨ（Associated ＤＰＣＨ）と呼ばれる。
ＤＰＣＨ（Ａ−ＤＰＣＨを含む）には、移動局の受信品質が一定となるように、閉ループ型送信電力制御がなされている。一方、ＨＳＤＰＡで使われるＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨは、ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）やＦＡＣＨ（Forward Access Channel）等の共通チャネルとＤＰＣＨに割り当てた残りの電力が割り当てられる。
移動局は、ＤＰＣＨ、或いはＨＳＤＰＡ方式で基地局からデータを受信する場合、基地局制御装置にＤＰＣＨの確立を要求する。基地局制御装置は、許可制御（Admission Control）を実施して、ＤＰＣＨを確立することによって増加するセルの負荷を推定し、推定した負荷がしきい値よりも小さければＤＰＣＨの確立を許可し、推定した負荷がしきい値に等しいか、或いは大きければＤＰＣＨの確立を拒絶する（例えば、非特許文献３参照。）。なお、許可制御の閾値はＤＰＣＨ、Ａ−ＤＰＣＨ、各々独立に設定できる。
上記の無線ネットワーク制御方法では、基地局で電力の割り当てを行い、基地局制御装置で許可制御を行う点が問題となる。即ち、基地局は、共通チャネルとＤＰＣＨに優先して電力を割り当てて、残りをＨＳＤＰＡ用のチャネルに割り当てる。従って、ＨＳＤＰＡ用のチャネルの割り当て電力が小さくなっても、基地局ではＤＰＣＨの使用を規制できない。また、基地局制御装置は、基地局の全送信電力やＨＳＤＰＡへの割り当て電力の情報がなければ、ＤＰＣＨの使用を規制できない。
上記の問題を解決するため、３ＧＰＰの仕様書の非特許文献４には、基地局から基地局制御装置へ報告されるセル単位の測定値（Common Measurement）として、基地局の全送信電力であるＴＣＰ（Transmitted Carrier Power)と、ＮＨＰ（Non-HSDPA Power）と、要求電力（HS-DSCH Required Power)、ＰＢＲ（HS-DSCH Provided Bit Rate）などが規定されている。ＨＳ−ＤＳＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのトランスポートチャネル名である。ＮＨＰは、“Transmitted Carrier Power of All Codes not used for HS-PDSCH or HS-SCCH transmission”と規定されており、ＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨ以外のチャネルの送信電力を表す。要求電力（HS-DSCH Required Power)は、保証された伝送レート(Guaranteed Bit Rate、以下ＧＢＲ)に必要な最小の送信電力を表す。ＰＢＲは、所定の時間内の伝送レートを表す。上記の基地局から基地局制御装置へ報告されるセル単位の測定値におけるＴＣＰとＮＨＰを使用した、無線ネットワーク制御方法の一例が、非特許文献５に記載されている。
この非特許文献５に記載された無線ネットワーク制御方法は、次の式のように、送信電力に基づく許可制御を用いた制御方法である。
ＰnonHS＋Ｐtot, adm＋Ｃ≦ＰLAC
ＰnonHSは、基地局から基地局制御装置へ報告された測定値におけるNon-HSDPA Powerを表し、Ｐtot, admは上記の測定値の通知以後にＤＰＣＨの確立を許可された移動局の電力増分和を表し、Ｃは許可制御を実施する移動局の予想される電力の増分を表し、ＰLACは許可制御のしきい値を表す。この非特許文献５では、ＰLACを低くすることで、ＤＰＣＨの使用を規制し、ＨＳＤＰＡへの割り当て電力を確保している。
3GPP TS25.211 V5.5.0 (2003-09) 3GPP TS25.858 V5.0.0 (2002-03) Harri Holma and Antti Toskala著、WCDMA for UMTS、英国、2001年、P211-213 3GPP TS25.433 V5.9.0 (2004-06) Kimmo Hiltunen他, Performance of Link Admission Control in a WCDMA System with HS-DSCH and Mixed Services, PIMRC 2004
ＰnonHSは、基地局から基地局制御装置へ報告された測定値におけるNon-HSDPA Powerを表し、Ｐtot, admは上記の測定値の通知以後にＤＰＣＨの確立を許可された移動局の電力増分和を表し、Ｃは許可制御を実施する移動局の予想される電力の増分を表し、ＰLACは許可制御のしきい値を表す。この非特許文献５では、ＰLACを低くすることで、ＤＰＣＨの使用を規制し、ＨＳＤＰＡへの割り当て電力を確保している。
3GPP TS25.211 V5.5.0 (2003-09) 3GPP TS25.858 V5.0.0 (2002-03) Harri Holma and Antti Toskala著、WCDMA for UMTS、英国、2001年、P211-213 3GPP TS25.433 V5.9.0 (2004-06) Kimmo Hiltunen他, Performance of Link Admission Control in a WCDMA System with HS-DSCH and Mixed Services, PIMRC 2004
しかしながら、上述したような従来の無線ネットワーク制御方法では、許可制御（Admission Control）のしきい値を高く設定すると、Ａ-ＤＰＣＨの使用を規制できず、ＨＳＤＰＡ方式で受信する移動局数が著しく増大してしまい、ＨＳＤＰＡ方式で受信する移動局のユーザ当たりの伝送レートが著しく低下する問題がある。
また、上記問題点を解決するために、許可制御のしきい値を低く設定すると、Ａ-ＤＰＣＨの使用を規制してしまうため、ＨＳＤＰＡ方式で受信する移動局の数を著しく制限する問題がある。
同様に、従来の無線ネットワーク制御方法では、ＧＢＲを保証できない問題点がある。なぜならば、許可制御のしきい値と個別のＧＢＲは関係がないため、要求電力（HS-DSCH Required Power)を確保できない場合があるからである。
本発明の目的は、ＨＳＤＰＡ方式のような下り共用チャネルで高速下りパケット伝送を行う無線通信システムにおいて、下り共用チャネルを用いたデータ送信を受信可能な状態の移動局に平均的に一定以上の伝送レートを提供することができるとともに、保証伝送レートを確実に保証することが可能な無線ネットワーク制御方法および無線通信システムを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の無線通信システムは、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと前記移動局数とに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合のユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合、下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと前記移動局数とに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合のユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合、下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的にデータを送信した場合の移動局当たりの最大伝送レートが所定のしきい値以下の場合、下り共用チャネルの新規利用を拒絶するようにしているので、下り共用チャネルを利用している移動局に対して平均的に一定以上の伝送レートを提供することが可能となる。
また、前記下り共用チャネル利用判定部は、移動局から新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記移動局に１を加算した値が、所定数以上の場合には、該利用要求を拒絶するようにしてもよい。
本発明によれば、下り共用チャネルを利用する移動局数が所定数以上となりそうな場合には、移動局からの下り共用チャネルの利用要求を拒絶するようにしているので、下り共用チャネルを利用することができる移動局数の上限を設定することが可能となる。
また、本発明の他の無線通信システムは、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定し、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するとともに、前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記伝送レートが保証されないデータの最大伝送レートと前記移動局数と前記保証伝送レートの合計値に基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定し、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するとともに、前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記伝送レートが保証されないデータの最大伝送レートと前記移動局数と前記保証伝送レートの合計値に基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の無線通信システムは、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートと伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートが保証されないデータの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと、前記移動局数と、前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートと伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートが保証されないデータの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと、前記移動局数と、前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、伝送レートが保証されたデータと伝送レートが保証されないデータとを下り共用チャネルを利用して送信するような場合においても、下り共用チャネルを利用している移動局に対して平均的に一定以上の伝送レートを提供することが可能となる。
また、前記下り共用チャネル動作状態計算部は、前記伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数の増減に応じて、前記最大伝送レートを更新するようにしてもよい。
さらに、本発明の他の無線通信システムは、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と下り個別チャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出する基地局動作部と、
送信している全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記下り共用チャネルにおいて伝送レートが保証されたデータの送信電力を測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部と、
前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートと、前記伝送レートが保証されたデータの下り共用チャネルにおける送信電力とから、前記保証伝送レートの合計値を満足するために前記下り共用チャネルに必要な電力を算出する要求電力計算部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定し、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力を計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力が、前記下り共用チャネルに必要な電力より少ない場合、前記下り個別チャネルの使用を規制する個別チャネル規制判定部とを有することを特徴とする。
前記基地局は、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出する基地局動作部と、
送信している全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記下り共用チャネルにおいて伝送レートが保証されたデータの送信電力を測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部と、
前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートと、前記伝送レートが保証されたデータの下り共用チャネルにおける送信電力とから、前記保証伝送レートの合計値を満足するために前記下り共用チャネルに必要な電力を算出する要求電力計算部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定し、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力を計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力が、前記下り共用チャネルに必要な電力より少ない場合、前記下り個別チャネルの使用を規制する個別チャネル規制判定部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力が、下り共用チャネルに割り当てられる電力が、下り共用チャネルにおいて提供されている保証伝送レートを満足するために必要な最小電力に対して不足している場合、個別チャネルの使用を規制して個別チャネルの送信電力の総和を下げることにより、下り共用チャネルに対する割り当て電力を増やして必要な最小電力を確保するようにしているので、保証伝送レートが確実に保証されるようになる。
また、前記個別チャネル規制判定部では、下り個別チャネルの確立により予想されるセル負荷が所定のしきい値よりも高い場合、前記下り個別チャネルの確立を規制するとともに、前記所定のしきい値を下げることにより前記下り個別チャネルの使用を規制する。
また、前記個別チャネル規制判定部では、下り個別チャネルの伝送レートを下げることにより前記下り個別チャネルの使用を規制するようにしてもよい。
本発明によれば、個別チャネルのレートを下げるので、個別チャネルの送信電力の総和が下がるため、前記必要な電力を確保することができる。
また、前記個別チャネル規制判定部では、前記下り個別チャネルを解放することにより前記下り個別チャネルの使用を規制するようにしてもよい。
本発明によれば、個別チャネルを開放するので、個別チャネルの送信電力の総和が下がるため、前記必要な電力を確保することができる。
さらに、前記下り共用チャネル動作状態計算部は、前記伝送レートが保証されたデータを受信可能な状態の移動局数の増減に応じて、前記必要な電力を更新するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、下記のような効果を得ることができる。
（１）移動局当たりの下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的にデータを送信した場合の最大伝送レートが所定のしきい値以下の場合、下り共用チャネルの新規利用を拒絶するため、下り共用チャネルのユーザに平均的に一定以上の伝送レートを提供できる。
（２）下り共用チャネルに割り当てられる電力が、下り共用チャネルにおいて提供されている保証伝送レートを満足するために必要な最小電力に対して不足している場合、個別チャネルの使用を規制して下り共用チャネルに対する割り当て電力を増やして必要な最小電力を確保するようにしているので、保証伝送レートが確実に保証されるようになる。
（１）移動局当たりの下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的にデータを送信した場合の最大伝送レートが所定のしきい値以下の場合、下り共用チャネルの新規利用を拒絶するため、下り共用チャネルのユーザに平均的に一定以上の伝送レートを提供できる。
（２）下り共用チャネルに割り当てられる電力が、下り共用チャネルにおいて提供されている保証伝送レートを満足するために必要な最小電力に対して不足している場合、個別チャネルの使用を規制して下り共用チャネルに対する割り当て電力を増やして必要な最小電力を確保するようにしているので、保証伝送レートが確実に保証されるようになる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の無線通信システムにおける基地局と基地局制御装置(ＲＮＣ：Radio Network Controller)の基本構成の一例を示すブロック図である。本実施形態は、品質クラスであるＱｏＳ(Quality of Service)クラスとして、ビットレートが保証されないベストエフォートクラス(以下、ＢＥ（Best Effort）クラス)のみをＨＳＤＰＡ方式により提供する場合の構成である。
図１は本発明の第１の実施形態の無線通信システムにおける基地局と基地局制御装置(ＲＮＣ：Radio Network Controller)の基本構成の一例を示すブロック図である。本実施形態は、品質クラスであるＱｏＳ(Quality of Service)クラスとして、ビットレートが保証されないベストエフォートクラス(以下、ＢＥ（Best Effort）クラス)のみをＨＳＤＰＡ方式により提供する場合の構成である。
図１を参照すると、基地局１は図示せぬ複数の移動局と接続している基地局動作部１１と、送信電力測定部１２と、送信レート測定部１３から構成されている。基地局制御装置２は、図示せぬネットワークに接続されている基地局制御部２１と、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２と、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３とから構成されている。
基地局動作部１１は、第３世代移動通信システムにおいて用いられる基地局と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。
送信電力測定部１２は、送信している全チャネルの送信電力であるＴＣＰと、下り共用チャネルであるＨＳＤＰＡ以外の送信電力であるＮＨＰを測定し、基地局動作部１１に指示された計時タイミングで、ＴＣＰとＮＨＰの平均値を、基地局制御装置２のＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２に報告する。送信電力測定部１２において測定された情報は、基地局制御部１１においても共有される。
送信レート測定部１３は、ＨＳ−ＤＳＣＨを用いて送信したビット数を測定し、基地局動作部１１に指示された計時タイミングで、ＨＳ−ＤＳＣＨの単位時間当たりの伝送レートであるＰＢＲをＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２に報告する。送信レート測定部１３において測定された情報は、基地局制御部１１においても共有される。なお、ＰＢＲはＱｏＳクラス毎に測定することができ、ＢＥクラスのＰＢＲをＰＢＲbeとする。
基地局制御部２１は、移動局よりＨＳＤＰＡの利用要求があった場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３に、新規利用の判定を要求し、その判定結果に応じて新規利用の許可を決定する。また、基地局制御部２１は、ＨＳＤＰＡを利用する移動局数の増減に応じて、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２にパラメータの更新を指示する。基地局制御部２１は、その他の機能については、第３世代移動通信システムにおいて用いられる基地局制御装置と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。
ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、基地局１からの報告値を用いて、ＨＳＤＰＡの動作状態を計算し、計算結果を保持する。具体的には、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、送信レート測定部１３により測定された伝送レートと、ＴＣＰおよびＮＨＰとから、ＨＳＤＰＡに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の最大伝送レートを計算する。また、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信待ち受け中の移動局数を測定するとともに、この移動局数の増減に応じて、パラメータを更新する。基地局１より受信した情報及びＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２が計算した情報は、基地局装置２内部で共有される。
ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、基地局制御部２１からＨＳＤＰＡの新規利用の判定を要求された場合、ＨＳＤＰＡ動作状態を推定し、新規利用の判定結果を基地局制御部２１に通知する。具体的には、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、移動局からの新たなＨＳＤＰＡの利用要求があった場合、ＨＳＤＰＡ動作状計算部２２において算出された最大伝送レートと移動局数とに基づいて、この利用要求を行ってきた移動局に対してＨＳＤＰＡの利用を許可した場合のユーザ当たりの最大伝送レートを算出する。そして、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、このユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合にはＨＳＤＰＡの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する。
なお、図１においては、送信電力測定部１２と、送信レート測定部１３とを基地局１に図示しているが、これら各部を基地局１及び基地局制御装置２に割り振ることも可能である。同様に、図１においては、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２と、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３とを基地局制御装置２に図示しているが、これら各部を基地局１及び基地局制御装置２に割り振ることも可能である。また、図１においては、基地局１と基地局制御装置２を独立の装置として図示しているが、1つの装置として構成することも可能である。また、図１においては、基地局１は１つしか図示していないが、基地局制御装置２は、複数の基地局と接続することも可能である。
次に、本実施形態の無線通信システムの動作について図面を参照して説明する。
ここでは、ＱｏＳクラスは、音声通話を提供するためのＣＳ（Conversational）クラスとＢＥクラスの２クラスから構成されているものとして説明する。ここで、本実施形態はＢＥクラスのみをＨＳＤＰＡ方式により提供するものであるため、ＣＳクラスは、ＤＣＨで収容される。ＢＥクラスは、ＨＳＤＰＡに対応している移動局はＨＳＤＰＡ方式で収容され、それ以外の移動局はＤＣＨで収容される。
図２は、移動局１よりＨＳＤＰＡの利用要求があった場合の基地局制御部２１の動作を示すフローチャートである。移動局よりＨＳＤＰＡの利用要求があった場合、基地局制御部２１は、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３に、新規利用の判定を要求する（ステップＳ１）。ＨＳＤＰＡ利用判定部２３より、許可と判定された場合（ステップＳ２）、基地局制御部２１は、移動局１がＡ−ＤＣＨ(Ａ−ＤＣＨは、物理チャネルのＡ−ＤＰＣＨに対応する)を接続済みであるか判別する（ステップＳ３）。Ａ−ＤＣＨを接続済みである場合、基地局制御部２１は、移動局１のＨＳＤＰＡの利用を許可し（ステップＳ４）、パラメータの更新をＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２に指示する（ステップＳ５）。Ａ−ＤＣＨを接続済みでない場合、基地局制御部２１は、許可制御（Admission Control）を実施して、Ａ−ＤＣＨの接続を許可するか否かを判定し（ステップＳ６）、許可と判定した場合、Ａ−ＤＣＨを接続してから（ステップＳ７）、ＨＳＤＰＡの利用を許可する。また、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３より、拒絶と判定された場合（ステップＳ２）、或いは許可制御を実施して、Ａ−ＤＣＨの接続を拒絶と判定された場合（ステップＳ６）、基地局制御部２１は、移動局１のＨＳＤＰＡの利用を拒絶する（ステップＳ８）。
また、図示しないが、基地局制御部２１は、Ａ−ＤＣＨを解放して、ＨＳＤＰＡを終了する場合にも、パラメータの更新をＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２に指示する。
本発明の許可制御の負荷ｒは次の式で計算される。
ｒ＝Σ（ＳＩＲi／ＳＦi）
ｒは計算された負荷を表し、ＳＩＲiは移動局ｉが確立しているＤＣＨ(Ａ−ＤＣＨを含む)の所要品質を表し、ＳＦiは移動局ｉが設立しているＤＣＨの拡散率(Spreading Factor)を表し、Σは確立しているＤＣＨの全てのＳＩＲi／ＳＦiの総和を取ることを表す。所要品質(ＳＩＲ:Signaling to Interference Ratio)とは、所定の誤り率を満足するために必要なＳＩＲで、変調方式、符号化レート（Coding Rate）、ＳＦの組み合わせによって決定する。
ｒは計算された負荷を表し、ＳＩＲiは移動局ｉが確立しているＤＣＨ(Ａ−ＤＣＨを含む)の所要品質を表し、ＳＦiは移動局ｉが設立しているＤＣＨの拡散率(Spreading Factor)を表し、Σは確立しているＤＣＨの全てのＳＩＲi／ＳＦiの総和を取ることを表す。所要品質(ＳＩＲ:Signaling to Interference Ratio)とは、所定の誤り率を満足するために必要なＳＩＲで、変調方式、符号化レート（Coding Rate）、ＳＦの組み合わせによって決定する。
Ａ−ＤＣＨの許可制御のしきい値をｒaDCHとし、新規にＡ−ＤＣＨの確立を要求した移動局のセルの負荷の増分を（ＳＩＲnew／ＳＦnew）とすると、新規のＡ−ＤＣＨの確立を許可する条件は以下となる。
Σ（ＳＩＲi／ＳＦi）＋（ＳＩＲnew／ＳＦnew）＜ｒaDCH
許可制御のしきい値はＡ−ＤＣＨ、及びＤＣＨでデータを受信するＱｏＳクラス毎に異なる値を設定できる。
許可制御のしきい値はＡ−ＤＣＨ、及びＤＣＨでデータを受信するＱｏＳクラス毎に異なる値を設定できる。
ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、ＨＳＤＰＡの動作状態として、平均的にＨＳＤＰＡに割り当てられる電力で継続的にデータを送信した場合のＢＥクラスの最大伝送レート(HS-DSCH Available Bit Rate、以下ＡＢＲbe)を計算する。また、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信待ち受け中の移動局数の増減に応じて、移動局数Ｎを更新する。ＢＥクラスの移動局数ＮをＮbeとする。
図３は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２の動作を示すフローチャートである。ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、送信レート測定部１３よりＰＢＲbeを通知されたか（ステップＳ１１）、或いは送信電力測定部１２よりＴＣＰとＮＨＰを通知されたか（ステップＳ１２）、判定する。少なくとも一方が通知された場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、ＨＳＤＰＡの動作状態を示すＡＢＲbeを計算し、このＡＢＲbeを保持する（ステップＳ１３）。ＴＣＰと、ＮＨＰと、ＰＢＲbeの何れも通知されていない場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、基地局制御部２１より、パラメータの更新の指示があるか否かを判別する（ステップＳ１４）。パラメータの更新の指示があった場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、Ｎbeを以下の式で更新する（ステップＳ１５）。
(移動局数が増加する場合)Ｎbe＝Ｎbe＋１
(移動局数が減少する場合)Ｎbe＝Ｎbe−1
ＡＢＲbeは以下の順序で計算される。
(移動局数が減少する場合)Ｎbe＝Ｎbe−1
ＡＢＲbeは以下の順序で計算される。
まず、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２は、ＨＳＤＰＡに平均的に割り当てられる電力Ｐusableを以下の式で計算する。
Ｐusable＝Medium（Ｐmax−ＮＨＰ−Ｐmargin、Ｐhs_max、Ｐhs_min）
ここで、Ｐmaxは基地局の最大電力を表し、ＰmarginはＰusable用のマージンを表し、Ｐhs_maxはＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨの合計の最大送信電力を表し、Ｐhs_minはＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨの合計の最小送信電力を表す。Medium（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は３個の値の中間値を選択する式である。例えば、Ｘ＝１、Ｙ＝２、Ｚ＝３であれば、Medium（１、２、３）＝２となる。
ここで、Ｐmaxは基地局の最大電力を表し、ＰmarginはＰusable用のマージンを表し、Ｐhs_maxはＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨの合計の最大送信電力を表し、Ｐhs_minはＨＳ−ＰＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨの合計の最小送信電力を表す。Medium（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は３個の値の中間値を選択する式である。例えば、Ｘ＝１、Ｙ＝２、Ｚ＝３であれば、Medium（１、２、３）＝２となる。
次に、Ｐusableの時間使用率であるＵptを以下の式で計算する。
Ｕpt＝(ＴＣＰ−ＮＨＰ)／Ｐusable
本実施の形態では、Ｐusableが０の場合、Ｕptは計算されない。
本実施の形態では、Ｐusableが０の場合、Ｕptは計算されない。
次に、ＰＢＲbeとＵptから以下の式のように、ＡＢＲbeを計算する。
ＡＢＲbe＝ＰＢＲbe／Ｕpt
本実施の形態では、ＰＢＲbeが０、或いはＵptが計算されていない場合、ＡＢＲbeは更新されない。また、ＡＢＲbeの精度を上げるため、送信電力測定部１２と送信レート測定部１３における、ＴＣＰと、ＮＨＰと、ＰＢＲbeの各々の測定時間と、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２への報告タイミングは同期が取れていることが望ましい。
本実施の形態では、ＰＢＲbeが０、或いはＵptが計算されていない場合、ＡＢＲbeは更新されない。また、ＡＢＲbeの精度を上げるため、送信電力測定部１２と送信レート測定部１３における、ＴＣＰと、ＮＨＰと、ＰＢＲbeの各々の測定時間と、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２への報告タイミングは同期が取れていることが望ましい。
図４は、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３の動作を示すフローチャートである。
ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、基地局制御部２１よりＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求があった場合、Ｎbe＋１とＮbeminを比較する（ステップＳ２１）。Ｎbe＋１がＮbemin以下の場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、基地局制御部２１に許可を通知する（ステップＳ２３）。Ｎbe＋１がＮbeminよりも大きい場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋1)と、１ユーザに対するＡＢＲbeのしきい値αとを比較する（ステップＳ２２）。しきい値αは新規移動局の受け入れを判定するためのしきい値を表す。即ち、移動局を新規に受け入れた後のユーザ当たりのＡＢＲbeが所定のしきい値αよりも大きい場合には基地局制御部２１に許可を通知し（ステップＳ２３）、小さいか等しければ拒絶を通知する（ステップＳ２４）。Ｎbeminを設定することで、ＨＳＤＰＡの動作状態に関わらず、Ｎbemin個まで、移動局にＨＳＤＰＡの利用を許可できる。また、Ｎbemin＝０とすれば、Ｎbeminを設定しない場合と同じ動作となる。
次に、本実施形態の無線通信システムの動作を具体的な例を用いて説明する。
図３の動作例を説明する。基地局１は、基地局制御装置２に対して、ＴＣＰと、ＮＨＰと、ＰＢＲとを同時に報告し、この報告周期を５秒として、報告時点の直近の１００ミリ秒の平均値を報告するものとする。例えば、報告時点の時刻を００時００分０５秒００ミリ秒とすると、００時００分０４秒９００ミリ秒から、００時００分０５分００ミリ秒の平均値を報告することになる。パラメータを、Ｐmax＝２０Ｗ、Ｐmargin＝２Ｗ、Ｐhs_max＝１５Ｗ、Ｐhs_min＝２Ｗとする。今、ＴＣＰ＝１５Ｗ、ＮＨＰ＝１０Ｗ、ＰＢＲbe＝２Ｍｂｐｓという報告をＨＳＤＰＡ動作状態計算部２２が受信したとすると（ステップＳ１１、Ｓ１２）、Ｐusableと、Ｕptと、ＡＢＲbeとは以下のように更新される（ステップＳ１３）。
Ｐusable＝Medium(Ｐmax−ＮＨＰ−Ｐmargin、Ｐhs_max、Ｐhs_min）
＝Medium（２０−１０−２、１５、２）
＝８Ｗ
Ｕpt＝(ＴＣＰ−ＮＨＰ)／Ｐusable＝（１５−１０）／８＝０．６２５
ＡＢＲbe＝ＰＢＲbe／Ｕpt＝２／０．６２５＝３．２Ｍｂｐｓ
次に、図４の動作例を説明する。パラメータを、Ｎbemin＝１、α＝１００ｋｂｐｓとする。今、Ｎbe＝９であるとして、基地局制御部２１よりＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求を受けたとする。ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、Ｎbe＋１＝１０となるので、ステップＳ２１のＮbe＋１≦Ｎbeminは満足しないが、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋1)＝３．２／１０＝３２０ｋｂｐｓとなるので、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋１)＞αは満足するので（ステップＳ２２）、基地局制御部２１に許可を通知する。
＝Medium（２０−１０−２、１５、２）
＝８Ｗ
Ｕpt＝(ＴＣＰ−ＮＨＰ)／Ｐusable＝（１５−１０）／８＝０．６２５
ＡＢＲbe＝ＰＢＲbe／Ｕpt＝２／０．６２５＝３．２Ｍｂｐｓ
次に、図４の動作例を説明する。パラメータを、Ｎbemin＝１、α＝１００ｋｂｐｓとする。今、Ｎbe＝９であるとして、基地局制御部２１よりＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求を受けたとする。ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、Ｎbe＋１＝１０となるので、ステップＳ２１のＮbe＋１≦Ｎbeminは満足しないが、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋1)＝３．２／１０＝３２０ｋｂｐｓとなるので、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋１)＞αは満足するので（ステップＳ２２）、基地局制御部２１に許可を通知する。
本実施形態の無線通信システムによれば、ＨＳＤＰＡに割り当てられる電力で継続的にデータを送信した場合の移動局当たりの最大伝送レートＡＢＲbeが所定のしきい値α以下の場合、ＨＳＤＰＡの新規な利用要求を拒絶するようにしているので、ＨＳＤＰＡを利用している移動局に対して平均的に一定以上の伝送レートを提供することが可能となる。
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態の無線通信システムについて説明する。
次に本発明の第２の実施形態の無線通信システムについて説明する。
本実施形態の無線通信システムの構成は、図１に示された第１の実施形態の無線通信システムに対して、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３における動作が一部異なるのみで他の点においては同様であるため、その説明は省略する。
次に、本実施形態の動作について図面を参照して説明する。
本実施形態におけるＨＳＤＰＡ利用判定部２３の動作は、図４のフローチャートを、図５に変更した点で、第１の実施形態と異なる。図５を参照すると、本発明の第２の実施形態の動作は、図４のステップＳ２１とステップＳ２２との間に、ステップＳ３1を追加している点が第１の実施形態と異なる。即ち、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、Ｎbe＋1とＮbeminを比較し（ステップＳ２１）、Ｎbe＋1がＮbeminよりも大きい場合には、Ｎbe＋1とＮbemaxを比較する（ステップＳ３１）。そして、Ｎbe＋1がＮbemaxよりも大きい場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、基地局制御部２１に拒絶を通知する（ステップＳ２４）。Ｎbe＋1がＮbemax以下の場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部２３は、ＡＢＲbe／(Ｎbe＋1)とαを比較する（ステップＳ２２）。
本実施形態によれば、Ｎbemaxを設定することで、ＨＳＤＰＡを利用できる移動局数を制限することが可能となる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の無線通信システムについて説明する。
次に、本発明の第３の実施形態の無線通信システムについて説明する。
図６は本発明の第３の実施形態における基地局と基地局制御装置の基本構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態は、ＨＳＤＰＡ方式で、ＱｏＳクラスとして、伝送レートが保証されないＢＥクラスと、伝送レートが保証されるストリーミングクラス（以下、ＳＴ（Streaming）クラスと称する。）とを提供する場合の構成である。このＳＴクラスは、ビデオ信号等のストリーミングデータを提供するクラスである。
本実施形態の無線通信システムは、図６に示されるように、基地局３１と、基地局制御装置３２とから構成されている。また、基地局３１は、基地局動作部４１と、送信電力測定部４２と、送信レート測定部４３と、要求電力計算部４４とから構成されている。また、基地局制御装置３２は、基地局制御部５１と、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２と、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３と、ＤＣＨ規制判定部５４とから構成されている。
図１に示された第１の実施形態の構成と比較すると、第３の実施形態は、ＳＴクラスに対応するため、基地局３１に、要求電力計算部４４が設けられた点と、基地局制御装置３２に、ＤＣＨ規制判定部５４が設けられた点が異なる。
基地局動作部４１は、図１に示した第１の実施形態における基地局動作部１１の機能に加え、基地局制御部５１より、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信を待ち受け中のＳＴクラスの各移動局のＧＢＲの情報を受信し、ＧＢＲの総和であるＧＢＲtotalを計算し保持する機能を有する。そして、この計算された情報は、基地局３１内部で共有できるようになっている。
送信電力測定部４２は、図１に示した第１の実施形態における送信電力測定部１２の機能に加え、ＳＴクラスのデータ送信で使用したＨＳ−ＰＤＳＣＨの送信電力の平均値Ｐstを測定する。
送信レート測定部４３は、ＢＥクラスのＰＢＲbeとＳＴクラスのＰＢＲstの２つのＰＢＲを測定し、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に報告する。
要求電力計算部４４は、送信電力測定部４２で測定されたＰstと送信レート測定部４３で測定されたＰＢＲstを用いて、基地局動作部４１に指示された計時タイミングで、ＨＳ−ＤＳＣＨで提供している全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力である要求電力（HS-DSCH Required Power)（以下、Ｐreq）をＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に報告する。要求電力計算部４４で計算された情報は、基地局制御部５１においても共有することができる。
基地局制御部５１は、図１に示した第１の実施形態における基地局制御部２１の機能に加え、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信を待ち受け中のＳＴクラスの移動局のＧＢＲの情報を、ＨＳＤＰＡの利用を許可する時に、基地局動作部４１に通知する。また、所定のタイミングで、ＤＣＨ規制判定部５４に、データ受信をＤＣＨで行っている移動局を規制するか否かの判定を要求する。
ＤＣＨ規制判定部５４は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２の計算結果から、データ受信をＤＣＨで行っている移動局を規制するか否かを判定し、この判定結果に応じて基地局制御部５１にＤＣＨを規制させる。
次に、本実施形態の動作について図面を参照して説明する。
ここでは、ＱｏＳクラスは、ＣＳクラスとＢＥクラスとＳＴクラスの３クラスから構成されているものとして説明する。ここで、本実施形態はＢＥクラスとＳＴクラスをＨＳＤＰＡ方式により提供するものであるため、ＣＳクラスは、ＤＣＨで収容される。ＢＥクラスとＳＴクラスは、ＨＳＤＰＡに対応している移動局はＨＳＤＰＡ方式で収容され、それ以外の移動局はＤＣＨで収容する。また、ＢＥクラスのＤＣＨは複数のレートを設定できる。
要求電力計算部４４は、基地局動作部４１に指示された計時タイミングで、Ｐreqを以下の式で計算し、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に報告する。
Ｐreq＝Ｐst／ＰＢＲst×ＧＢＲtotal
要求電力計算部４４は、ＰＢＲstが０の場合、Ｐreqを０Ｗとする。Ｐreqの精度を上げるため、ＰstとＰＢＲstの測定時間は同期が取れていることが望ましい。
要求電力計算部４４は、ＰＢＲstが０の場合、Ｐreqを０Ｗとする。Ｐreqの精度を上げるため、ＰstとＰＢＲstの測定時間は同期が取れていることが望ましい。
移動局よりＨＳＤＰＡの利用要求があった場合の基地局制御部５１の動作を示すフローチャートは、第１の実施形態の図２のフローチャートと同一とする。
ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、ＨＳＤＰＡの動作状態として、第１の実施形態で計算するパラメータに加え、ＧＢＲ当たりの要求電力であるCoststと、ＧＢＲの総和であるＧＢＲtotalを計算する。また、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信待ち受け中の移動局数の増減に応じて、更新するＳＴクラスの移動局数をＮstとする。
図７は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２の動作を示すフローチャートである。図２に示した第１の実施形態におけるフローチャートと比較すると、本実施形態におけるＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、ＳＴクラスに対応するため、図２に対して、ステップＳ４１〜Ｓ４４を追加している点が第１の実施形態と異なる。即ち、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、要求電力計算部４４より、Ｐreqを通知されたか否かを判定し（ステップＳ４１）、通知された場合、ＧＢＲ当たりの要求電力であるCoststを以下の式で計算する(ステップＳ４２)。
Costst＝Ｐreq／ＧＢＲtotal
本実施の形態では、Ｐreq、或いはＧＢＲtotalが０の場合、Coststは更新されない。
本実施の形態では、Ｐreq、或いはＧＢＲtotalが０の場合、Coststは更新されない。
また、ステップＳ１３のＡＢＲbeの計算式は、ＳＴクラスが使用する無線リソースを考慮するため、以下の式とする。
ＡＢＲbe＝Ｍａｘ(ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal、０)
ここで、Ｍａｘ（Ｘ、Ｙ）は、Ｘ、Ｙのうち、大きな値を選択する式である。計算誤差で、ＡＢＲbeが０未満にならないように、Ｍａｘ（ ）を使用する。
ここで、Ｍａｘ（Ｘ、Ｙ）は、Ｘ、Ｙのうち、大きな値を選択する式である。計算誤差で、ＡＢＲbeが０未満にならないように、Ｍａｘ（ ）を使用する。
また、基地局制御部５１より、パラメータの更新の指示があった場合（ステップＳ１４）、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、新規にＨＳＤＰＡの利用を開始する移動局、或いは、ＨＳＤＰＡの利用を停止する移動局のＱｏＳクラスはＳＴクラスか否かを判別する（ステップＳ４３）。ＳＴクラスの場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、Ｎstと、ＧＢＲtotalと、Ｐreqと、ＡＢＲbeを以下の手順で更新する。以下、説明のため、更新前のパラメータをそれぞれＮst,old、ＧＢＲtotal,old、Ｐreq,oldとし、更新後のパラメータをＮst,new、ＧＢＲtotal,new、Ｐreq,newとする。
ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、Ｎstを以下の式により更新する。
（移動局数が増加する場合） Ｎst,new＝Ｎst,old＋１
（移動局数が減少する場合） Ｎst,new＝Ｎst,old−１
次に、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、ＧＢＲtotalを以下の式で更新する。ＧＢＲiは新規にＨＳＤＰＡの使用を開始する、或いは、Ａ−ＤＣＨを解放してＨＳＤＰＡの利用を停止する移動局のＧＢＲを表す。
（移動局数が増加する場合） ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old＋ＧＢＲi
（移動局数が減少する場合） ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old−ＧＢＲi
次に、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、Ｐreqを以下の式で更新する。Coststを使うことで、移動局数の増減によるＰreqの変動を推定できる。
（移動局数が増加する場合） Ｎst,new＝Ｎst,old＋１
（移動局数が減少する場合） Ｎst,new＝Ｎst,old−１
次に、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、ＧＢＲtotalを以下の式で更新する。ＧＢＲiは新規にＨＳＤＰＡの使用を開始する、或いは、Ａ−ＤＣＨを解放してＨＳＤＰＡの利用を停止する移動局のＧＢＲを表す。
（移動局数が増加する場合） ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old＋ＧＢＲi
（移動局数が減少する場合） ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old−ＧＢＲi
次に、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、Ｐreqを以下の式で更新する。Coststを使うことで、移動局数の増減によるＰreqの変動を推定できる。
（Ｎst,newが０の時）Ｐreq,new＝０
（Ｎst,newが０でない時）Ｐreq,new＝Ｍａｘ(Ｐreq,old＋Costst×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old)、０)
計算誤差で、Ｐreq,newが０未満にならないように、Ｍａｘ( )を使用する。
（Ｎst,newが０でない時）Ｐreq,new＝Ｍａｘ(Ｐreq,old＋Costst×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old)、０)
計算誤差で、Ｐreq,newが０未満にならないように、Ｍａｘ( )を使用する。
次に、ステップＳ１３と同一の式でＡＢＲreを更新する。
ＡＢＲbe＝Max(ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal,new、０)
図８は、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３の動作を示すフローチャートである。
図８は、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３の動作を示すフローチャートである。
図８を参照すると、本実施形態のＨＳＤＰＡ利用判定部５３の動作は、ＳＴクラスに対応するため、図４に示したフローチャートに対して、ステップＳ５１〜Ｓ５３を追加した点が第１の実施形態と異なる。即ち、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、ＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求がＳＴクラスか否かを判別し（ステップＳ５１）、ＳＴクラスである場合、Ｐusableが新規ＧＢＲとマージン分を含めて全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力(Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmargin)よりも多く確保できるか判定する(ステップＳ５２)。
即ち、判定式は以下となる。Ｐstmarginは、マージンを表す。
Ｐusable＞Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmargin
確保できれば、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、基地局制御部２１に許可を通知し(ステップＳ５３)、確保できなければ拒絶を通知する(ステップＳ２４)。ＢＥクラスである場合(ステップＳ５１)、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、図４の第１の実施形態と同じ動作をする。
確保できれば、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、基地局制御部２１に許可を通知し(ステップＳ５３)、確保できなければ拒絶を通知する(ステップＳ２４)。ＢＥクラスである場合(ステップＳ５１)、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、図４の第１の実施形態と同じ動作をする。
図９は、ＤＣＨ規制判定部５４の動作を示すフローチャートである。
ＤＣＨ規制判定部５４は、基地局制御部５１より、データ受信をＤＣＨで行っている移動局を規制するか否かの判定要求があった場合、ＮstとＮstreqminを比較する（ステップＳ６１）。ＮstがＮstreqmin未満の場合、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＤＣＨの規制を解除するため、基地局制御部２１に、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値ｒbeを以下の式で増加させる（ステップＳ６２）。
ｒbe＝Min（ｒbe＋Ｄbe,up、ｒbe,max）
Ｄbe,upは上記のしきい値の加算のステップ幅を表し、rbe,maxはＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値の最大値を表す。Min（Ｘ、Ｙ）は、Ｘ、Ｙのうち、小さな値を選択する式である。
Ｄbe,upは上記のしきい値の加算のステップ幅を表し、rbe,maxはＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値の最大値を表す。Min（Ｘ、Ｙ）は、Ｘ、Ｙのうち、小さな値を選択する式である。
ＮstがＮstreqmin以上の場合、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２において算出されたＰusableがマージン分Ｐreqmarginを含めて全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力(Ｐreq＋Ｐreqmargin)未満であるか判定する（ステップＳ６３）。Ｐusableが全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力未満であれば、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＤＣＨを規制するため、基地局制御部２１に、ｒbeを以下の式で減少させる（ステップＳ６４）。
ｒbe＝Max(ｒbe−Ｄbe,down、ｒbe,min）
Ｄbe,downは上記のしきい値の減算のステップ幅を表し、ｒbe,minはＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値の最小値を表す。
Ｄbe,downは上記のしきい値の減算のステップ幅を表し、ｒbe,minはＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値の最小値を表す。
また、Ｐusableが、マージン分を含めた全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力に、更にヒステリシスＰreqhystを加えた値(Ｐreq＋Ｐreqmargin＋Ｐstmargin)以上であれば（ステップＳ６５）、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＤＣＨの規制を解除するため、基地局制御部２１に、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値ｒbeを更新させる(ステップＳ６２)。
ＤＣＨを規制するために、許可制御のしきい値を下げることで、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨの移動局数を制限できるので、その結果、ＤＣＨの送信電力の総和が下がり、ＨＳＤＰＡの割り当て電力を増やすことができ、Ｐusableが増加する。また、ＤＣＨの規制を解除するために、許可制御のしきい値を上げることで、ＤＣＨの確立を許可し易くなる。また、Nst＝1とすれば、ＳＴクラスで、ＨＳＤＰＡ方式のデータ送信待ち受け中の移動局がいなければ、ＤＣＨを規制しないことができる。
以上説明したように、ＨＳＤＰＡ移動局数の増減に応じて、Ｐreq、ＡＢＲbeを更新するので、ＨＳＤＰＡの動作状態を正確に反映させて、ＨＳＤＰＡの新規利用の判定と、ＤＣＨの規制を実行できる。
本実施形態では、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨを規制の対象としているが、他のＱｏＳクラス、即ち、ＣＳクラスでデータ受信を行うＤＣＨの許可制御しきい値ｒcsを下げてもよい。
また、本実施形態ではＨＳＤＰＡ方式で、ＢＥクラスとＳＴクラスのＱｏＳを提供しているが、ＳＴクラスのみを提供する場合でも本発明を適用することが可能である。
次に、本実施形態の無線通信システムの動作について具体的な例を用いて説明する。
図７に示したＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２の動作例を説明する。ＴＣＰと、ＮＨＰと、ＰＢＲと、ＰreqとがＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に同時に報告され、この報告の周期を５秒として、報告時点の直近の１００ミリ秒の平均値を報告するとする。第１の実施形態と同じく、パラメータを、Ｐmax＝２０Ｗ、Ｐmargin＝２Ｗ、Ｐhs_max＝１５Ｗ、Ｐhs_min＝２Ｗとする。また、Ｎst＝１４、ＧＢＲtotal＝１０００ｋｂｐｓとする。今、ＴＣＰ＝１５Ｗ、ＮＨＰ＝１０Ｗ、ＰＢＲbe＝２Ｍｂｐｓ、Ｐreq＝７Ｗという報告をＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２が受信したとすると（ステップＳ４１）、Ｐusableと、Ｕptと、ＡＢＲbeと、Coststは以下のように更新される（ステップＳ４２、Ｓ１３）。Ｐusableと、Ｕptの計算式は第１の実施形態と同一なので省略する。
Costst＝Ｐreq／ＧＢＲtotal＝７／１０００＝７ｍＷ／ｋｂｐｓ
Ｐusable＝８Ｗ
Ｕpt＝０．６２５
ＡＢＲbe＝Max(ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal,new、０)＝Max(２／０．６２５−１．０、０）＝２．２Ｍｂｐｓ
次に、図８に示したＨＳＤＰＡ利用判定部５３の動作例を説明する。ＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求がＳＴクラスであるとする。パラメータを、Ｐstmargin＝０．５Ｗとする。その他のパラメータについては、図７の動作例を説明した場合と同一とする。今、ＨＳＤＰＡの新規利用要求をした移動局のＧＢＲをＧＢＲi＝６０ｋｂｐｓとすると、Ｐusable＝８Ｗであり、Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmargin＝７．０＋０．００７×６０＋０．５＝７．９２Ｗとなり、ステップＳ５２のＰusable＞Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmarginを満足するので、基地局制御部５１に許可を通知する（ステップＳ５３）。許可した場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に、パラメータの更新の指示を行う（図７のステップＳ４４）。そして、パラメータは、以下のように更新される。
Ｐusable＝８Ｗ
Ｕpt＝０．６２５
ＡＢＲbe＝Max(ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal,new、０)＝Max(２／０．６２５−１．０、０）＝２．２Ｍｂｐｓ
次に、図８に示したＨＳＤＰＡ利用判定部５３の動作例を説明する。ＨＳＤＰＡの新規利用の判定要求がＳＴクラスであるとする。パラメータを、Ｐstmargin＝０．５Ｗとする。その他のパラメータについては、図７の動作例を説明した場合と同一とする。今、ＨＳＤＰＡの新規利用要求をした移動局のＧＢＲをＧＢＲi＝６０ｋｂｐｓとすると、Ｐusable＝８Ｗであり、Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmargin＝７．０＋０．００７×６０＋０．５＝７．９２Ｗとなり、ステップＳ５２のＰusable＞Ｐreq＋Costst×ＧＢＲi＋Ｐstmarginを満足するので、基地局制御部５１に許可を通知する（ステップＳ５３）。許可した場合、ＨＳＤＰＡ利用判定部５３は、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２に、パラメータの更新の指示を行う（図７のステップＳ４４）。そして、パラメータは、以下のように更新される。
移動局数の増加なので、
Ｎst,new＝Ｎst,old＋１＝１４＋１＝１５
ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old＋ＧＢＲi＝１０００＋６０＝１０６０ｋｂｐｓ
Ｐreq,new＝Max（Ｐreq,old＋Costst×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old)、０）
＝Max(７＋０．００７×（１０６０−１０００）、０）
＝７．４２Ｗ
ＡＢＲbe＝Max（ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal,new、０)
＝Max（２／０．６２５−１．０６、０）
＝２．１４Ｍｂｐｓ
次に、図９に示したＤＣＨ規制判定部５４の動作例を説明する。基地局制御部２１は、５秒周期で、ＤＣＨ規制判定部２４に、ＤＣＨの規制の判定を要求するとする。また、パラメータをＮstreqmin＝1、Ｐreqmargin＝１Ｗ、Ｐreqhyst＝１Ｗ、rbe,max＝０．６０、ｒbe,min＝０．３０、Ｄbe,up＝０．０３、Dbe,down＝０．０３とする。その他のパラメータについては、図７、図８の実施形態の値とし、更新されている場合は、更新後のパラメータとする。今、ＤＣＨ規制判定部２４が、ＤＣＨの規制の判定要求を受けたとし、ｒbe＝０．５４とすると、ステップＳ６１の、Ｎst＜Ｎstreqminを満足しないので、ステップＳ６２へと進む。次に、Ｐreq＋Ｐreqmargin＝７．４２＋１＝８．４２なので、ステップＳ６３のＰusable＜Ｐreq＋Ｐreqmarginを満足しないので、ＤＣＨを規制するため、基地局制御部２１に、ｒbeを更新させる（ステップＳ６４）。ｒbeは以下のように更新される。
Ｎst,new＝Ｎst,old＋１＝１４＋１＝１５
ＧＢＲtotal,new＝ＧＢＲtotal,old＋ＧＢＲi＝１０００＋６０＝１０６０ｋｂｐｓ
Ｐreq,new＝Max（Ｐreq,old＋Costst×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old)、０）
＝Max(７＋０．００７×（１０６０−１０００）、０）
＝７．４２Ｗ
ＡＢＲbe＝Max（ＰＢＲbe／Ｕpt−ＧＢＲtotal,new、０)
＝Max（２／０．６２５−１．０６、０）
＝２．１４Ｍｂｐｓ
次に、図９に示したＤＣＨ規制判定部５４の動作例を説明する。基地局制御部２１は、５秒周期で、ＤＣＨ規制判定部２４に、ＤＣＨの規制の判定を要求するとする。また、パラメータをＮstreqmin＝1、Ｐreqmargin＝１Ｗ、Ｐreqhyst＝１Ｗ、rbe,max＝０．６０、ｒbe,min＝０．３０、Ｄbe,up＝０．０３、Dbe,down＝０．０３とする。その他のパラメータについては、図７、図８の実施形態の値とし、更新されている場合は、更新後のパラメータとする。今、ＤＣＨ規制判定部２４が、ＤＣＨの規制の判定要求を受けたとし、ｒbe＝０．５４とすると、ステップＳ６１の、Ｎst＜Ｎstreqminを満足しないので、ステップＳ６２へと進む。次に、Ｐreq＋Ｐreqmargin＝７．４２＋１＝８．４２なので、ステップＳ６３のＰusable＜Ｐreq＋Ｐreqmarginを満足しないので、ＤＣＨを規制するため、基地局制御部２１に、ｒbeを更新させる（ステップＳ６４）。ｒbeは以下のように更新される。
ｒbe＝Max（ｒbe−Ｄbe,down、ｒbe,min）＝Max(０．５４−０．０３、０．３０)＝０．５１
（第４の実施形態）
次に本発明の第４の実施形態の無線通信システムについて説明する。
（第４の実施形態）
次に本発明の第４の実施形態の無線通信システムについて説明する。
本実施形態の無線通信システムの構成は、図６に示された第３の実施形態の無線通信システムに対して、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２における動作が一部異なるのみで他の点においては同様であるため、その説明は省略する。
本実施形態におけるＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２の動作は、図７に示すフローチャートを、図１０に変更した点で、第３の実施形態と異なる。図１０を参照すると、本実施形態にけるＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、ステップＳ１１でＰＢＲを受信したと判別した場合、ステップＳ７１を実施する点と、ステップＳ４３で、ＳＴクラスと判定された場合、ステップＳ７２を実施する点が、第３の実施形態と異なる。即ち、本実施形態におけるＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、送信レート測定部１３よりＰＢＲを通知された場合（ステップＳ１１）、ＧＢＲtotalに対する送信した伝送レートの割合であるＵPBRperGBRを以下の式で更新する（ステップＳ７１）。
ＵPBRperGBR＝ＰＢＲst／ＧＢＲtotal
本実施形態では、ＰＢＲst、或いはＧＢＲtotalが０の場合、ＵPBRperGBRは更新されない。
本実施形態では、ＰＢＲst、或いはＧＢＲtotalが０の場合、ＵPBRperGBRは更新されない。
また、ステップＳ１３のＡＢＲbeの計算式は、本実施形態では、ＳＴクラスにより使用される無線リソースを考慮するよう、ＧＢＲを用いるのではなく、ＰＢＲstを用いた以下の式とする。
ＡＢＲbe＝Max（ＰＢＲbe／Ｕpt−ＰＢＲst、０）
また、基地局制御部５１より、パラメータの更新の指示があり（ステップＳ１４）、新規にＨＳＤＰＡの利用を開始する移動局、或いは、ＨＳＤＰＡの利用を停止する移動局のＱｏＳがＳＴクラスの場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、パラメータを更新するが、第３の実施形態のＮstとＧＢＲtotalとＰreqとＡＢＲbeに加え、ＰＢＲstも更新する（ステップＳ７２）。
また、基地局制御部５１より、パラメータの更新の指示があり（ステップＳ１４）、新規にＨＳＤＰＡの利用を開始する移動局、或いは、ＨＳＤＰＡの利用を停止する移動局のＱｏＳがＳＴクラスの場合、ＨＳＤＰＡ動作状態計算部５２は、パラメータを更新するが、第３の実施形態のＮstとＧＢＲtotalとＰreqとＡＢＲbeに加え、ＰＢＲstも更新する（ステップＳ７２）。
Ｎstと、ＧＢＲtotalと、Ｐreqの更新式は、第３の実施形態と同一である。
ＰＢＲstを以下の式で更新する。なお、更新前のパラメータをそれぞれＰＢＲst,oldとし、更新後のパラメータをＰＢＲst,newとする。
（Ｎst,newが０の時）ＰＢＲst,new＝０
（Ｎst,newが０でない時）ＰＢＲst,new＝Max（ＰＢＲst,old＋ＵPBRperGBR×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old）、０）
次に、ステップＳ１３と同一の式でＡＢＲreを更新する。
（Ｎst,newが０でない時）ＰＢＲst,new＝Max（ＰＢＲst,old＋ＵPBRperGBR×(ＧＢＲtotal,new−ＧＢＲtotal,old）、０）
次に、ステップＳ１３と同一の式でＡＢＲreを更新する。
ＡＢＲbe＝Max（ＰＢＲbe／Ｕpt−ＰＢＲst、０）
本実施形態によれば、ＧＢＲtotalに対して、ＰＢＲstが著しく小さい場合、第３の実施形態と比較して、ＡＢＲbeをより正確に推定でき、その結果、ＨＳＤＰＡを利用する移動局をより多く収容することができる。
本実施形態によれば、ＧＢＲtotalに対して、ＰＢＲstが著しく小さい場合、第３の実施形態と比較して、ＡＢＲbeをより正確に推定でき、その結果、ＨＳＤＰＡを利用する移動局をより多く収容することができる。
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態の無線通信システムについて説明する。
次に、本発明の第５の実施形態の無線通信システムについて説明する。
本実施形態の無線通信システムの構成は、図６に示された第３の実施形態の無線通信システムに対して、ＤＣＨ規制判定部５４における動作が一部異なるのみで他の点においては同様であるため、その説明は省略する。本実施形態におけるＤＣＨ規制判定部５４の動作は、図９に示すフローチャートを、図１１に変更した点で、第３の実施形態と異なる。
図１１を参照すると、本発明の第５の実施形態におけるＤＣＨ規制判定部５４の動作は、図９のステップＳ６１以後の処理を変更した点が、第３の実施形態と異なる。即ち、ＮstがＮstreqmin以上の場合（ステップＳ６１）、ＤＣＨ規制判定部５４は、Ｐusableがマージン分Ｐreqmarginを含めて全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力(Ｐreq＋Ｐreqmargin)未満であるか判定する（ステップＳ６３）。Ｐusableが全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力未満であれば、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＤＣＨを規制するため、基地局制御部２１に、ＢＥクラスでデータ受信を行っているＤＣＨのレートを最低レートに落とさせる(ステップＳ８１)。基地局制御部５１は、最低レートでないＢＥクラスの移動局の中から、最大ＮbeDCH,ratedown個の移動局を選択して、それぞれ最低レートに遷移させる。例えば、最低レートが８ｋｂｐｓであり、ＮbeDCH,ratedown＝２個とし、移動局１個当たりの電力の減少量を最大にするために、レートの高い順に移動局を選択するとする。今、５個の移動局ＵＥ１(６４ｋｂｐｓ)、ＵＥ２(１２８ｋｂｐｓ)、ＵＥ３(８ｋｂｐｓ)、ＵＥ４(８ｋｂｐｓ)、ＵＥ５(３８４ｋｂｐｓ)が存在するとすると、レートの高い順に、２個、即ち、ＵＥ５とＵＥ２が選択され、各々、８ｋｂｐｓにレートが落とされる。括弧( )内は送信レートを表す。
ＤＣＨを規制するために、ＢＥクラスのＤＣＨのレートを最低レートに落とすことで、ＤＣＨの送信電力の総和が下がり、ＨＳＤＰＡの割り当て電力を増やすことができ、Ｐusableが増加する。
本実施形態では、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨを規制の対象としているが、他のＱｏＳクラス、即ち、ＣＳクラスでデータ受信を行うＤＣＨのレートを下げてもよい。
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態の無線通信システムについて説明する。
次に、本発明の第６の実施形態の無線通信システムについて説明する。
本実施形態の無線通信システムの構成は、図６に示された第３の実施形態、即ち、第５の実施形態の無線通信システムに対して、ＤＣＨ規制判定部５４における動作が一部異なるのみで他の点においては同様であるため、その説明は省略する。本実施形態におけるＤＣＨ規制判定部５４の動作は、図１１に示した第５の実施形態のフローチャートを、図１２に変更した点で、第５の実施形態と異なる。
図１２を参照すると、本発明の第６の実施形態の動作は、図１１のステップＳ８１をステップＳ９１に入れ替えた点が第５の実施形態と異なる。即ち、Ｐusableが、マージン分Ｐreqmarginを含めて全ＧＢＲを満足するために必要な最小電力(Ｐreq＋Ｐreqmargin)未満である場合（ステップＳ６３）、ＤＣＨ規制判定部５４は、ＤＣＨを規制するため、基地局制御部５１に、ＢＥクラスでデータ受信を行っているＤＣＨを開放させる(ステップＳ９１)。基地局制御部５１は、最大ＮbeDCH,release個の移動局を選択して、ＤＣＨを解放する。例えば、基地局制御部５１は、ＮbeDCH,release＝１個とし、移動局１個当たりの電力の減少量を最大にするために、レートの高い順に移動局を選択する。今、３個の移動局ＵＥ１１(８ｋｂｐｓ)、ＵＥ１２(１２８ｋｂｐｓ)、ＵＥ１３(６４ｋｂｐｓ)が存在するとすると、レートの高い順に、１個、即ち、ＵＥ１２のＤＣＨが解放される。
本実施形態によれば、ＤＣＨを規制するために、ＢＥクラスのＤＣＨを解放することで、第５の実施形態よりも、１個の移動局を規制することによる、ＨＳＤＰＡの割り当て電力の増加量が大きくなる効果がある。
本実施形態では、ＢＥクラスでデータ受信を行うＤＣＨを規制の対象としているが、他のＱｏＳクラス、即ち、ＣＳクラスでデータ受信を行うＤＣＨを開放してもよい。
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態の無線通信システムについて説明する。
次に、本発明の第７の実施形態の無線通信システムについて説明する。
本実施形態の無線通信システムの構成は、図６に示された第３の実施形態の無線通信システムに対して、ＤＣＨ規制判定部５４における動作が一部異なるのみで他の点においては同様であるため、その説明は省略する。本実施形態におけるＤＣＨ規制判定部５４の動作は、図９に示した第３の実施形態のフローチャートを、図１３に変更した点で、第３の実施形態と異なる。
図１３を参照すると、本実施形態におけるＤＣＨ規制判定部５４の動作は、図９のステップＳ６４の次に、ステップＳ８１を追加した点が第３の実施形態と異なる。ステップＳ８１は、第５の実施形態の図１１のフローチャートと同一の処理である。
本実施形態によれば、ＤＣＨの規制方法として、第３の実施形態と第５の実施形態を組み合わせることで、ＨＳＤＰＡの割り当て電力を増やす効果も増加する。同様にして、第４〜６の実施形態を組み合わせることが考えられる。
また、上記第１から第７の実施形態では、音声通話を提供するＣＳクラスをＨＳＤＰＡにより収容する場合については説明されていないが、ＣＳクラスは伝送レートを保証する必要がある品質クラスであるため、ＨＳＤＰＡによりＣＳクラスを収容する場合には、ＨＳＤＰＡによりＳＴクラスを収容する場合に準じた構成、動作により実現することが可能である。
１ 基地局
２ 基地局制御装置
１１ 基地局動作部
１２ 送信電力測定部
１３ 送信レート測定部
２１ 基地局制御部
２２ ＨＳＤＰＡ動作状態計算部
２３ ＨＳＤＰＡ利用判定部
２４ ＤＣＨ規制判定部
３１ 基地局
３２ 基地局制御装置
４１ 基地局動作部
４２ 送信電力測定部
４３ 送信レート測定部
４４ 要求電力計算部
５１ 基地局制御部
５２ ＨＳＤＰＡ動作状態計算部
５３ ＨＳＤＰＡ利用判定部
５４ ＤＣＨ規制判定部
Ｓ１〜Ｓ８、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２４、Ｓ３１、Ｓ４１〜Ｓ４４、Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ６１〜Ｓ６５、Ｓ７１〜Ｓ７２、Ｓ８１、Ｓ９１ ステップ
２ 基地局制御装置
１１ 基地局動作部
１２ 送信電力測定部
１３ 送信レート測定部
２１ 基地局制御部
２２ ＨＳＤＰＡ動作状態計算部
２３ ＨＳＤＰＡ利用判定部
２４ ＤＣＨ規制判定部
３１ 基地局
３２ 基地局制御装置
４１ 基地局動作部
４２ 送信電力測定部
４３ 送信レート測定部
４４ 要求電力計算部
５１ 基地局制御部
５２ ＨＳＤＰＡ動作状態計算部
５３ ＨＳＤＰＡ利用判定部
５４ ＤＣＨ規制判定部
Ｓ１〜Ｓ８、Ｓ１１〜Ｓ１５、Ｓ２１〜Ｓ２４、Ｓ３１、Ｓ４１〜Ｓ４４、Ｓ５１〜Ｓ５３、Ｓ６１〜Ｓ６５、Ｓ７１〜Ｓ７２、Ｓ８１、Ｓ９１ ステップ
Claims (10)
- 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと前記移動局数とに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合のユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記下り共用チャネル利用判定部は、移動局から新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記移動局に１を加算した値が、所定数以上の場合には、該利用要求を拒絶する請求項１記載の無線通信システム。
- 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定し、前記送信レート測定部により測定された伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するとともに、前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記伝送レートが保証されないデータの最大伝送レートと前記移動局数と前記保証伝送レートの合計値に基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする無線通信システム。 - 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と別の下りチャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
送信している全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定する送信電力測定部と、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートと伝送レートが保証された品質クラスのデータの伝送レートを測定する送信レート測定部とを備え、
前記基地局制御装置は、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、前記送信レート測定部により測定された伝送レートが保証されないデータの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算する下り共用チャネル動作状態計算部と、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと、前記移動局数と、前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出し、該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶する下り共用チャネル利用判定部とを有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記下り共用チャネル動作状態計算部は、前記伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数の増減に応じて、前記最大伝送レートを更新する請求項２から４のいずれか１項記載の無線通信システム。
- 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と下り個別チャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおける無線ネットワーク制御方法であって、
前記基地局により送信されている全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定するステップと、
前記下り共用チャネルの伝送レートを測定するステップと、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、測定された前記下り共用チャネルの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルの最大伝送レートを計算するステップと、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと前記移動局数とに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合のユーザ当たりの最大伝送レートを算出するステップと、
該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶するステップと、を備えた無線ネットワーク制御方法。 - 前記下り共用チャネルの利用要求の許可または拒絶を判定するステップでは、移動局から新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記移動局に１を加算した値が、所定数以上の場合には、該利用要求を拒絶する請求項６記載の無線ネットワーク制御方法。
- 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と下り個別チャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおける無線ネットワーク制御方法であって、
前記基地局により送信されている全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定するステップと、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートを測定するステップと、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定するとともに、測定された前記下り共用チャネルの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するステップと、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されたデータ送信の保証伝送レートの合計値を算出するステップと、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記伝送レートが保証されないデータの最大伝送レートと前記移動局数と前記保証伝送レートの合計値に基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出するステップと、
該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶するステップと、を備えた無線ネットワーク制御方法。 - 下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と下り個別チャネルを使って移動局に信号を送信する手段とを備えた基地局と、前記基地局を制御するための基地局制御装置とを有する無線通信システムにおける無線ネットワーク制御方法であって、
前記基地局により送信されている全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外の送信電力とを測定するステップと、
前記下り共用チャネルにおける伝送レートが保証されない品質クラスのデータの伝送レートと伝送レートが保証された品質クラスのデータの伝送レートを測定するステップと、
前記下り共用チャネルを用いて送信されたデータを受信することが許可された移動局のうち伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数を測定するステップと、
測定された前記伝送レートが保証されないデータの伝送レートと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力とから、前記下り共用チャネルに対して割り当てることが可能な電力で継続的にデータを送信した場合の前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するステップと、
移動局からの新たな下り共用チャネルの利用要求があった場合、前記最大伝送レートと、前記移動局数と、前記伝送レートが保証されたデータの伝送レートに基づいて、該移動局に対して下り共用チャネルの利用を許可した場合の伝送レートが保証されないユーザ当たりの最大伝送レートを算出するステップと、
該ユーザ当たりの最大伝送レートが所定のしきい値より大きい場合には下り共用チャネルの利用要求を許可し、しきい値以下の場合には利用要求を拒絶するステップと、を備えた無線ネットワーク制御方法。 - 前記下り共用チャネルにおける転送レートが保証されないデータの最大伝送レートを計算するステップでは、前記伝送レートが保証されないデータの受信を許可された移動局数の増減に応じて、前記最大伝送レートを更新する請求項７から９のいずれか１項記載の無線ネットワーク制御方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2000106690A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Toshiba Corp | 無線通信システム |
| JP2001244908A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | 通信システムおよびタイムスロット割当方法 |
| WO2003096571A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Radio resource management for a high speed shared channel |
-
2005
- 2005-05-10 JP JP2005137233A patent/JP4582327B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| JP2000106690A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Toshiba Corp | 無線通信システム |
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| WO2003096571A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Radio resource management for a high speed shared channel |
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| JP2006319411A (ja) | 2006-11-24 |
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