JP4625707B2

JP4625707B2 - 基地局装置およびその制御方法

Info

Publication number: JP4625707B2
Application number: JP2005069132A
Authority: JP
Inventors: 正哲吉野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: JP2006254179A

Description

本発明は、複数の端末装置に対して同時に同一データを送信する基地局装置およびその制御方法に関する。

移動体通信の分野においては、最近、マルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス（Multimedia Broadcast/Multicast Service：以下、ＭＢＭＳという）に関する技術的な検討が行われている（例えば、非特許文献１参照）。ＭＢＭＳで行われる通信は、１対１の通信ではなく、１対多の通信となる。すなわち、ＭＢＭＳでは、１つの基地局装置が複数の端末装置に対して同時に同一データ（例えば、音楽データやビデオ画像データ等）を送信する。

ＭＢＭＳを行うことの利点としては以下のことが挙げられる。すなわち、ストリーミング・サービス等で、基地局装置から送信される情報をそれぞれの端末装置が個別チャネルを１チャネルずつ使用して受信すると、その情報を受信したい端末装置が増えた場合に、無線回線にかかる負荷が大きくなってしまう。しかし、ＭＢＭＳを使用すると、端末装置が増えた場合でもそれらの端末装置すべてが同じチャネルを使用して情報を受信するので、無線回線にかかる負荷を増大させることなく情報受信できる端末装置を増加させることができる。現在、ＭＢＭＳを用いたサービスとしては、交通情報の配信、音楽配信、駅でのニュース配信、スポーツ中継の配信等が考えられており、８〜２５６kbps程度の伝送レートで行うことが検討されている。

なお、ＭＢＭＳシステムにおいて複数の端末装置に対して同時に同一データを送信するためのチャネルとして、現在のＷ−ＣＤＭＡ移動通信方式で使用されている共通チャネルであるＳＣＣＰＣＨ（Secondary Common Control Physical Channel）を用いることが検討されている。ＳＣＣＰＣＨは下り方向の共通チャネルで、現在のＷ−ＣＤＭＡ移動通信方式では、ページング信号および上位レイヤからのデータ送信のために使用されている。また、ＳＣＣＰＣＨでは、送信電力制御が行われておらず、セル全体をカバーできるような比較的大きな一定の送信電力でデータが送信されている（例えば、非特許文献１参照）。この一定の送信電力は、上位レイヤ（制御局）から基地局装置へ指示される。

また、従来Release.99においては、基地局装置毎に予め定められた一定の基地局総送信電力を個別チャネル（以下、ＤＰＣＨという。）と共通チャネル（以下、ＳＣＣＰＣＨという。）で分配して使用することを定めている（非特許文献２参照）。
3GPP TS 25.211 V5.1.0（2002-06）: 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels （FDD）（Release 5） 2002年6月 5.3.3.4 Secondary Common Control Physical Channel （S-CCPCH） Release.99

しかしながら、現在提案されているＭＢＭＳシステムで、各基地局装置がカバーするセルエッジ、すなわち一般に電波条件が最悪の場所に常に電波が届く予め定めた固定電力でＭＢＭＳ用データを送信すると、ＤＰＣＨである音声チャネルに分配する送信電力は相対的に抑制され、既存の音声ユーザのキャパシティが減少し、音声ユーザに対するサービスが低下するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、既存の音声サービスユーザに対するサービス低下を抑えるＭＢＭＳを行うことができる基地局装置およびその制御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、共通チャネルを利用して複数の端末装置に対し同時に同一データを送信するＭＢＭＳ（マルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス）システムの基地局装置であって、個別チャネルによる音声サービスを行う無線回線のトラヒックを監視する無線回線監視手段と、前記トラヒックに応じて、ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明の基地局装置の制御方法は、共通チャネルを利用して複数の端末装置に対し同時に同一データを送信するＭＢＭＳマルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス）システムの基地局装置の制御方法であって、個別チャネルによる音声サービスを行う無線回線のトラヒックを監視する無線回線監視ステップと、前記トラヒックに応じて、ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する送信電力制御ステップと、を具備する方法を採る。

本発明によれば、無線回線の混雑状況に応じて、混雑度が高い場合はＭＢＭＳ用データの送信電力を抑える制御を行い、ＭＢＭＳ用データに割り当てられるべき送信電力の一部を音声サービスに割り当てることができるので、音声ユーザのサービス低下を防ぎながらＭＢＭＳを提供することができる。

以下、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。

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係るＭＢＭＳシステムの概略ブロック図を示す。ＭＢＭＳシステムは、基地局装置（ＢＳ）１００と、サービスを受ける端末装置（ＭＳ）２００と、上位レイヤ装置３００とから主に構成される。上位レイヤ装置３００は、コンテンツサーバ３０１を有し、基地局装置１００に対し、配信するためのコンテンツであるＭＢＭＳ用データを送信するとともに、セルエッジにある端末装置２００がＭＢＭＳ用データを良好に受信できように、予め算定しておいた送信電力を指定する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。基地局装置１００は、無線回線状態監視部１０１、送信電力制御部１０２、データメモリ１０３およびＢＳ制御部１０４を有している。無線回線状態監視部１０１は、ＢＳ制御部１０４を介して、ＤＰＣＨを使用した音声サービスのための無線回線のトラヒックを記憶する。送信電力制御部１０２は、音声サービスのための無線回線のトラヒックが所定値をこえるとＭＢＭＳ用データの送信電力を低下させる等送信電力を制御し、ＢＳ制御部１０４に出力する。ＢＳ制御部１０４は、ＢＳ送信電力制御部の出力を受け、増幅器１０５を介して、アンテナ１１０にＭＢＭＳ用データを送出する。データメモリ１０３は、上位レイヤ装置３００が出力するＭＢＭＳ用データを、ＢＳ制御部１０４を介して記憶する。ＢＳ制御部１０４は、上記の他基地局装置１００全体の制御を統括する。

図３と図４は、基地局装置１００の動作を示すフロー図である。以下図２および図３、図４に基づき、実施の形態１に係る基地局装置１００の動作を説明する。

今、配信するべきＭＢＭＳ用データがありと判定された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、送信電力制御部１０２は、無線回線状態監視部１０１が記憶している、音声チャネルの無線回線状態情報を取得し（Ｓ１０２）、無線回線のトラヒック状態に応じた送信電力を設定する（Ｓ２００）。

これに伴い、基地局装置１００は、設定された送信電力で端末装置２００に送信を行う（Ｓ１０７）。送信が終了すると、基地局装置１００は、データメモリ１０３に記憶されたＭＢＭＳ用データをクリアし（Ｓ１０８）、次に配信すべきＭＢＭＳ用データの受信を待つ（Ｓ１０１）。

なお、送信するべきＭＢＭＳ用データが無い場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、送信電力制御部１０２はＭＢＭＳ用データに関する送信電力制御を行わない。

次に、実施の形態１に係る基地局装置１００の動作を、図４に基づき詳しく説明する。図４は、主に送信電力制御部１０２の送信電力制御動作を示す。

送信電力制御部１０２は、無線回線状態監視部１０１より取得した音声チャネルの無線回線状態情報に基づき無線トラヒックがしきい値以下か判定する（Ｓ１０３）。無線トラヒックがしきい値以下、すなわち無線回線が混んでいない場合は（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、送信電力制御部１０２は、上位レイヤ装置３００が指令したＭＢＭＳ用データがセルエッジに十分な品質で届く送信電力に設定する（Ｓ１０４）。無線トラヒックがしきい値より大きい、すなわち無線回線が混んでいる場合は（Ｓ１０３：ＮＯ）、音声サービスを優先するか判定する（Ｓ１０５）。なお、音声サービスを優先するかしないかについては、予め上位レイヤ装置３００が指令し、ＢＳ制御部１０４が記憶しているのものとする。音声サービスを優先する場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、音声ユーザのキャパシティや音声ユーザ数を確保するため、ステップＳ１０４で求まる送信電力に所定の係数（例えば、２／３）に設定する（Ｓ１０６）。このようにすることにより、基地局装置１００は、上位レイヤ装置３００が指令した値の一部（例えば、１／３相当分）の送信電力をＤＰＣＨによる音声サービスに割り与えることができる。また、ステップＳ１０５による判定結果が「ＮＯ」で音声サービスを優先する必要がない場合は、送信電力制御部１０２は、上位レイヤ装置３００が指令したＭＢＭＳ用データがセルエッジに届く送信電力に基地局送信電力を設定する（Ｓ１０４）。

このようにして、送信電力制御部１０２が、ステップＳ１０４又はステップＳ１０６で送信電力を設定すると、ステップＳ２００の無線回線状態に応じた送信電力制御処理は終了する。この終了に応じ、図３で説明したように、基地局装置１００は、ステップＳ１０４またはＳ１０６で設定された電力を用いて、端末装置２００にデータメモリ１０３にあるデータを送信する（Ｓ１０７）。

このように、本実施の形態によれば、無線回線混雑時に、音声ユーザのキャパシティを確保したい場合は、ＭＢＭＳ用データを送信する送信電力を小さく設定することで、ＭＢＭＳ用データに割り与えられるべき送信電力の一部を音声サービスに割り当てるので、音声ユーザのキャパシティの減少を防ぎ、サービスの低下を防ぐことができる。

なお、この例では、ステップＳ１０６で設定する送信電力を、ステップＳ１０４で設定する送信電力の２／３に設定したが、どれだけ多くの音声ユーザキャパシティを確保するかは、ＭＢＭＳシステムのシステム仕様によって決まるもので、１／２、１／３、その他の比率に設定してもよい。また、この比率の値は、１日においても早朝・深夜と昼間で変更し、１週間の各曜日によって変更したり等システム運用の結果得られるデータに基づき設定することができる。この比率の値は上位レイヤ装置３００から指令されても、各基地局装置１００が独自に設定してもよい。さらに、上位レイヤ装置３００は、ＭＢＭＳ配信用のＭＢＭＳ用データを記憶するコンテンツサーバ３０１を有するが、このＭＢＭＳ配信用のＭＢＭＳ用データは、インターネット網などを介して、上位レイヤ装置３００が外部から取得するものであってよい。

さらに、図１および図２で示したように、本実施の形態では無線回線状態監視部１０１が基地局装置１００に含まれている例を示したが、無線回線状態監視部１０１は上位レイヤ装置３００に含まれるようにしてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る基地局装置５００について説明する。図５は、基地局装置５００の構成を示すブロック図、図３および図６は、基地局装置５００の動作を示すフロー図である。本実施の形態は、基地局送信電力を制御するにあたって、通信端末２００での受信品質も加味する点に特徴がある。

図５において、図２と同一機能を有するブロックについては、同一符号を付して詳しい説明を省略する。基地局装置５００は、端末装置２００の受信品質を記憶するＭＳ受信品質記憶部５０６を備えている。ＢＳ制御部１０４は、各端末装置２００からの信号を受けて端末装置２００毎に受信品質を検出し、各端末装置２００の分布状況とともに受信品質をＭＳ受信品質記憶部５０６に出力する。

基地局装置５００の基本的動作については、実施の形態１の場合と同様であるので、詳しい説明を省略する。以下は、送信電力制御部１０２が行う無線回線状態に応じた送信電力制御動作（図３のＳ２００）を図６に基づき詳細に説明する。なお、図６において、図４のステップと同一機能部分については同じ参照符号を付してある。

ステップＳ２００がスタートすると、送信電力制御部１０２は、端末装置２００での受信品質情報を取得し（Ｓ１１０）、ＭＳ受信品質記憶部５０６に格納する。

次に、送信電力制御部１０２は、無線回線状態監視部１０１より取得した無線回線状態情報に基づき無線トラヒックがしきい値以下か判定する（Ｓ１０３）。無線トラヒックがしきい値以下であり、無線回線が混んでいない場合は（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、送信電力制御部１０２は、ステップＳ１１０で取得した受信品質情報に基づき、例えば基地局から一番遠方にあり一番受信品質が悪い端末装置２００を抽出し、その端末装置２００がＭＢＭＳ用データを所定の受信品質で良好に受信できるように、ＭＢＭＳ用データの送信電力を算出して設定する（Ｓ１１１）。

無線トラヒックがしきい値より大きい場合（Ｓ１０３：ＮＯ）は、音声サービスを優先するか判定する（Ｓ１０５）。音声サービスを優先する場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ＭＢＭＳ用データの送信電力を、セルエッジにいる端末装置２００が良好に受信できる基地局送信電力の２／３に設定する（Ｓ１１２）。

音声サービスを優先する必要が無い場合は（Ｓ１０５：ＮＯ）、送信電力制御部１０２は、基地局から一番遠方にあり一番受信条件が悪い端末装置２００がＭＢＭＳ用データを所定の受信品質で良好に受信できるように、ＭＢＭＳ用データの送信電力を設定する（Ｓ１１１）。

この様にして、送信電力制御部１０２が、ステップＳ１１１又はステップＳ１１２で送信電力を設定すると、ステップＳ２００の送信電力設定処理は終了する。

このように、本実施の形態によれば、無線回線混雑時に、各端末装置２００の受信品質を加味して送信電力を設定するので、ＭＢＭＳ用データを受ける端末装置２００がセルエッジではなく基地局近くにいる場合には、セルエッジまで良好な受信を確保する画一的な大きな送出電力とはしない。例えば、基地局装置から一番遠方にあり一番受信条件が悪い端末装置２００がＭＢＭＳ用データを所定の品質で良好に受信できる送信電力にＭＢＭＳ用データの送信電力を設定する。これによって、該当する端末装置２００がセルエッジに在る場合は別として、該当する端末装置２００がセルエッジより基地局装置５００に近くにある場合には、その分ＭＢＭＳ用データに関し無駄な送信電力で送信することがないので、基地局装置全体として音声ユーザのキャパシティを確保することができる。

なお、実施の形態２においては、各端末装置２００の受信品質と分布状況とを取得したので、端末装置２００の分布状況を加味したきめ細かい制御が可能である。しかし、単純に受信品質のみに基づきＢＳ送信電力制御を行った場合でも、一番受信品質が悪い端末装置２００がＭＢＭＳ用データを所定の受信品質で良好に受信できる最低限の送信電力に設定しＭＢＭＳ用データの送信電力を抑制することができ、その分基地局装置全体としては音声ユーザのキャパシティを確保することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る基地局装置７００について説明する。本実施の形態３に係る基地局装置は、端末装置２００の受信品質も含めてＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する点に加えて、ＭＢＭＳ用データが有料サービスであるか無料サービスかによって基地局送信電力を細かく制御する点に特徴がある。

図７は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置７００の構成ブロック図を示す。図７においては、図５と同一機能のブロックには同じ参照符号を付して、詳しい説明を省略する。

基地局装置７００は、ＭＳ受信品質記憶部５０６と、サービス加入情報記憶部７０７と、ＭＢＭＳ用データ内容管理部７０８を備えている。

図３および図８は本発明の実施の形態３に係る基地局装置７００の動作の動作を示すフロー図である。基地局装置７００の基本的動作については、実施の形態１の場合と同様である。以下は、基地局装置７００が行う無線回線状態に応じた送信電力設定動作（図３のＳ２００）を図８に基づき説明する。なお、図８において、図６のステップと同一部分については同じ参照符号を付してある。

ステップＳ２００がスタートすると、送信電力制御部１０２は、端末装置２００での受信品質情報を取得し（Ｓ１１０）、ＭＳ受信品質記憶部５０６に格納する。次に、送信電力制御部１０２は、各端末装置２００がどのＭＢＭＳ（有料サービス／無料サービス）に加入しているかの、サービス加入情報を取得し（Ｓ１１３）、サービス加入情報記憶部７０７に格納する。

次に、送信電力制御部１０２は、無線トラヒックがしきい値以下か判定する（Ｓ１０３）。無線トラヒックがしきい値以下だった場合は（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、送信電力制御部１０２は、ステップＳ１１０で取得した受信品質情報に基づき、例えば基地局装置から一番遠方にあり一番受信品質が悪い端末装置２００を抽出し、その端末装置２００がＭＢＭＳ用データを良好に受信できる送信電力に基地局送信電力を設定する（Ｓ１１１）。

無線トラヒックがしきい値より大きい場合（Ｓ１０３：ＮＯ）は、音声サービスを優先するか判定する（Ｓ１０５）。音声サービスを優先すると判定した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）は、データメモリ１０３から、配信するＭＢＭＳ用データが有料サービスか無料サービスかを示すデータ内容を取得し、ＭＢＭＳ用データ内容管理部７０８に格納する（Ｓ１１４）。

次に、有料サービスか無料サービスかを判定する（Ｓ１１５）。有料サービスの場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）は、取得した端末装置２００の受信品質の中で有料サービス契約者全ての端末装置２００が良好に受信できるように、ＭＢＭＳ用データの送信電力を設定する（Ｓ１１６）。具体的には、有料サービス加入者の中で、例えば基地局装置７００から一番遠くにあって、一番劣悪環境下にある有料サービス契約の端末装置２００が所定の受信品質で受信できるようＭＢＭＳ用データの送信電力を設定する。これによって、基地局装置７００は、有料サービスに加入している端末装置２００に対して契約している加入サービス提供のための送信電力を確保する。

有料サービス情報でない（無料サービス情報である）の場合（Ｓ１１５：ＮＯ）は、ＭＢＭＳ用データの送信電力を、セルエッジにいる端末装置２００が良好に受信できるＭＢＭＳ用データの送信電力の２／３に設定する（Ｓ１１２）。

このように、本実施の形態によれば、無線回線混雑時に、端末装置２００の受信品質とＭＢＭＳのデータ内容が有料サービス情報か無料サービス情報かによって、基地局送信電力を制御することで、可能な限り音声ユーザのキャパシティを確保することができる。

なお、実施の形態３では、データ内容が有料サービス情報か、無料サービス情報かで基地局送信電力を制御する例を挙げたが、本発明はこれに限ったものではなく、ＭＢＭＳのコンテンツ情報（重要度、緊急度、優先度）によって基地局送信電力を制御する基地局装置であってもよい。例えば、災害時など緊急時には、災害情報などを最優先に配信するようにシステムを制御することにより、例えそれが無料サービスであっても、音声ユーザのキャパシティに関係なく、セルエッジにいるユーザにも確実にＭＢＭＳによる緊急情報を配信するようにもできる。

本発明は、無線回線のトラヒック状況に応じて基地局送信電力を制御するので、既存の音声ユーザのキャパシティを確保しながらＭＢＭＳを行う基地局装置に好適である。

本発明の実施の形態に係るＭＢＭＳシステムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る基地局装置のブロック図本発明の実施の形態に係る基地局装置の動作を示すフロー図本発明の実施の形態１に係る基地局装置の動作を示すフロー図本発明の実施の形態２に係る基地局装置のブロック図本発明の実施の形態２に係る基地局装置の動作を示すフロー図本発明の実施の形態３に係る基地局装置のブロック図本発明の実施の形態３に係る基地局装置の動作を示すフロー図

符号の説明

１００、５００、７００基地局装置
１０１無線回線状態監視部
１０２送信電力制御部
１０３データメモリ
１０４ＢＳ制御部
２００端末装置
３００上位レイヤ装置
５０６ＭＳ受信品質記憶部
７０７サービス加入情報記憶部
７０８ＭＢＭＳ用データ内容管理部

Claims

共通チャネルを利用して複数の端末装置に対し同時に同一データを送信するＭＢＭＳ（マルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス）システムの基地局装置であって、
個別チャネルによる音声サービスを行う無線回線のトラヒックを監視する無線回線監視手段と、
前記トラヒックに応じて、ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備し、
前記送信電力制御手段は、前記トラヒックが所定のしきい値を越えると、前記ＭＢＭＳ用データの送信電力を所定量低下させる、
基地局装置。
端末装置の受信品質を記憶する受信品質記憶手段を具備し、
前記送信電力制御手段は、前記トラヒックに加えて前記受信品質に応じて、前記ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する、
請求項１記載の基地局装置。
前記送信電力制御手段は、前記受信品質記憶手段に記憶される、監視対象である端末装置の前記受信品質が設定品質となるように、前記ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する、
請求項２記載の基地局装置。
端末装置が選択した加入サービスの種類を記憶するサービス情報記憶手段を具備し、前記送信電力制御手段は、前記トラヒックに加えて前記サービスの種類に応じて、所定の選択された前記加入サービスを確保するように、前記ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する、
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局装置。
共通チャネルを利用して複数の端末装置に対し同時に同一データを送信するＭＢＭＳマルチメディア・ブロードキャスト／マルチキャスト・サービス）システムの基地局装置の制御方法であって、
個別チャネルによる音声サービスを行う無線回線のトラヒックを監視する無線回線監視ステップと、
前記トラヒックに応じて、ＭＢＭＳ用データの送信電力を制御する送信電力制御ステップと、を具備し、
前記送信電力制御ステップにおいて、前記トラヒックが所定のしきい値を越えると、前記ＭＢＭＳ用データの送信電力を所定量低下させる、
基地局装置の制御方法。