JP4738904B2

JP4738904B2 - 基地局装置、パラメータ変更可能移動局装置選択方法、及びプログラム

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Publication number: JP4738904B2
Application number: JP2005168909A
Authority: JP
Inventors: 正光錦戸; 充治千田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-06-08
Also published as: JP2006345215A

Description

本発明は基地局装置、パラメータ変更可能移動局装置選択方法、及びプログラムに関する。

適応変調方式を採用する移動体通信システムにおいては、従来、移動局装置ごとに、その電波伝播環境に応じて変調クラスを変えている。この適応変調では、変調クラスをより高位のもの（通信伝送速度が高速となるもの）に変える際に送信電力も上げるようにしている。このようにすることにより、高位の変調クラスでも通信が行いやすいようにしている。

なお、特許文献１には、空間分割多重方式（ＳＤＭＡ）を採用する移動体通信システムにおいて、空間の分割をもとにした端末装置（移動局装置）の接続許可数（多重数）を、端末装置のデータ伝送速度（通信伝送速度）に応じて決定することに関する技術が記載されている。
特開２００４−２２２２４１号公報

しかしながら、上記従来の移動体通信システムでは、ある移動局装置についての変調クラスが高位なものに変化したために該移動局装置に係る無線通信の送信電力が大きくなった場合、該無線通信に係る電波が、干渉波として他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響が大きくなる。特に、上記空間分割多重方式を採用する移動体通信システムでは、同じ周波数で複数の移動局装置が同時に通信を行うためこの度合いの影響が大きく、最悪の場合、通信が切断されてしまう場合もあるという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、基地局装置と、ある移動局装置と、の無線通信に係る電波が、干渉波として他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを変化させることのできる制御量（送信電力など）に関するパラメータ（変調クラスや送信電力など）が変更された場合にも、該他の移動局装置の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないよう、該パラメータが変更される移動局装置を選択することができる基地局装置、パラメータ変更可能移動局装置選択方法、及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る基地局装置は、複数の移動局装置と無線通信を行う基地局装置であって、前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該各移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得手段と、前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択手段と、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段により選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理手段と、を含み、前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ある移動局装置が行う無線通信に係る電波が、干渉波として他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いに応じて、パラメータ（変調クラスや送信電力）を変更可能な移動局装置を選択することができるので、干渉波として他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを変化させる制御量（送信電力など）に関するパラメータが変更された場合にも、該他の移動局装置の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないよう、該パラメータが変更される移動局装置を選択することができる。

なお、上記基地局装置において、前記パラメータは、当該基地局装置と前記各移動局装置との無線通信に係る電波の送信電力である、こととしてもよいし、当該基地局装置と前記各移動局装置との間における信号の変復調に使用する変調クラスである、こととしてもよい。

移動体通信システムでは、適応変調方式により変調クラスを変更する際、原則として送信電力も変更することになる。より具体的には、変調クラスを高速なものに変更するときには送信電力を上げ、変調クラスを低速なものに変更するときには送信電力を下げることになる。以下、この処理について簡単に説明する。

変調クラスを高速なものにするほど、各信号点のＩＱ平面上での位置が近づくため、信号点判定が困難になり、エラーレートが大きくなってしまう。この信号点が近づいた状態では、雑音があるとさらに信号点判定が困難になり、エラーレートもさらに大きくなってしまう。そこで、変調クラスを高速なものにするほど、送信電力を上げて信号対雑音比（ＳＮＲ）を大きくすることにより相対的に雑音を小さくし、エラーレートを一定以下に保てるようにしている。

逆に、変調クラスを低速なものにするほど、雑音があったとしても正常に信号点判定できる可能性が高まる。このような場合には、送信電力を上げることによる消費電力の浪費や、他の通信に対する影響を抑えるため、むしろ送信電力を下げることとしている。

本発明によれば、変調クラスの変更によって移動局装置に係る無線通信の送信電力がより大きくなったとしても、該無線通信に係る電波によって他の移動局装置の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないよう、変調クラスを変更する移動局装置を選択することができる。

本発明の一態様では、上記基地局装置において、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記取得した空間相互相関情報により示される前記影響の度合いに基づき、その小さいものから順に前記各移動局装置に優先度を付与する優先度付与手段、を含み、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記付与された優先度に応じて、前記複数の移動局装置のうちから、より高位の変調クラスに変更可能な移動局装置を選択する、こととしてもよい。

本発明によれば、前記影響の度合いの小さい移動局装置を、高位の変調クラスに変更する移動局装置として選択することができるので、移動局装置に係る無線通信の変調クラスがより高位なものになるよう変更することによって、該無線通信の送信電力が大きくなった場合にも、該無線通信に係る電波によって他の移動局装置の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないようにすることができる。

また、別の態様では、上記基地局装置において、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記取得した空間相互相関情報により示される前記影響の度合いに基づき、その大きいものから順に前記各移動局装置に優先度を付与する優先度付与手段、を含み、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記付与された優先度に応じて、前記複数の移動局装置のうちから、より低位の変調クラスに変更可能な移動局装置を選択する、こととしてもよい。

本発明によれば、前記影響の度合いの大きい移動局装置を、低位の変調クラスに変更する移動局装置として選択することができるので、上記処理手段による変調クラスの変更制御に関する処理の実行によって効果的に干渉量が減り、基地局装置の電波伝播環境を効率よく改善することができる。

さらに、上記基地局装置において、当該基地局装置は、空間分割多重により複数の移動局装置と無線通信を行い、前記空間相互相関情報取得手段は、前記各移動局装置のそれぞれについて、該移動局装置が行う無線通信に係る電波が、干渉波として該移動局装置と空間分割多重された他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する、こととしてもよい。

空間分割多重された移動局装置の間では、相互に電波の干渉が大きい。本発明によれば、各移動局装置についての空間相互相関情報は、該移動局装置が行う無線通信に係る電波が、干渉波として該移動局装置と空間分割多重された他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す値であるとしているので、空間分割多重された複数の移動局装置のうちのある移動局装置に係る無線通信の送信電力が変更された場合にも、該無線通信に係る電波によって、該空間分割多重された複数の移動局装置のうちの他の移動局装置の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないよう、送信電力が変更される移動局装置を選択することができる。

また、本発明に係るパラメータ変更可能移動局装置選択方法は、複数の移動局装置と、基地局装置と、が相互に無線通信を行う移動体通信システムにおいて、送信電力を変更可能な移動局装置を選択するためのパラメータ変更可能移動局装置選択方法であって、前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該各移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得ステップと、前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択ステップと、前記パラメータ変更可能移動局装置選択ステップにおいて選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理ステップと、を含み、前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、前記パラメータ変更可能移動局装置選択ステップでは、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、ことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、複数の移動局装置と無線通信を行う基地局装置として機能させるプログラムであって、前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得手段、前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択手段、及び前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段により選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理手段、として前記コンピュータを機能させ、前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、ことを特徴とする。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る移動体通信システム１０の構成図である。同図に示すように、本実施の形態に係る移動体通信システム１０は基地局装置２０と複数の移動局装置３０とを含んで構成されている。この基地局装置２０は、複数の移動局装置３０と同時に通信することができるように構成されている。

基地局装置２０は、図２に示すように、制御部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、ネットワークインターフェイス部２４と、を含んで構成されている。

制御部２１は、基地局装置２０の各部を制御し、通話、データ通信などの通信に関わる処理を実行している。また、空間分割多重処理において必要となる受信ウエイト及び送信ウエイトを算出する処理や、適応変調処理における変調クラスの決定処理なども行う。

制御部２１は、また、基地局装置２０と移動局装置３０との無線通信に係る電波が干渉波となることにより、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量（具体的には、送信電力など）に関するパラメータ（具体的には、変調クラスや送信電力など）を制御する処理も行う。

このパラメータの制御処理において、制御部２１は、後述する空間相関値及び空間相互相関情報を算出し、算出した空間相互相関情報に応じて、上記パラメータを変更するにあたっての優先度を付与する。制御部２１は、この優先度に基づいて移動局装置３０を選択し、選択した移動局装置３０のパラメータを変更する。

このパラメータとして、本実施の形態では変調クラスを使用する。本実施の形態では、変調方式をその通信速度によって区別するための用語として、この変調クラスを用いる。変調クラスの例としては例えばＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、６４ＱＡＭなどが挙げられる。各変調クラスは多値度によって特徴付けられる。多値度は、各変調クラスの信号点の数であり、同時に送ることのできる情報の量を示している。具体的な例を挙げると、ＢＰＳＫの多値度は２値であり、同時に送ることのできる情報は１ビットである。また、ＱＰＳＫの多値度は４値であり、同時に送ることのできる情報は２ビットである。さらに、６４ＱＡＭの多値度は６４値であり、同時に送ることのできる情報は６ビットである。すなわち、多値度が高いほど同時に送ることのできる情報量が大きく、通信速度が速くなる。

記憶部２２は、制御部２１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。さらに、記憶部２２は、移動局装置３０の組み合わせと対応付けて空間相関値も記憶し、移動局装置３０と対応付けて空間相互相関情報も記憶し、また、各移動局装置３０についての優先度を記憶するための優先度テーブルも記憶する。

無線通信部２３は、空中線を備え、移動局装置３０からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２１に出力したり、制御部２１から入力される指示に従って、制御部２１から入力される音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、といった処理を行う。

この無線通信部２３は、制御部２１から入力される音声信号や通信用パケット等を変調するにあたり、制御部２１からの指示に従って変調クラスを決定する。すなわち、制御部２１は、上述のように変調クラスを決定しており、決定した変調クラスを無線通信部２３に対して入力している。

また、無線通信部２３に備えられる空中線は、複数の空中線からなるアダプティブアレイアンテナである。すなわち、無線通信部２３は、移動局装置３０が送信する電波を受信する際、複数の空中線で受信する。この際に受信される電波の受信強度や位相は、空中線ごとに異なるのが通常である。制御部２１は、各移動局装置３０についての受信ウエイトを算出する。この受信ウエイトは、各空中線において受信された電波の受信強度や位相の、各空中線間での相違量を示す情報である。さらに、制御部２１は、この受信ウエイトに基づいて、各移動局装置３０についての送信ウエイトを算出する。送信ウエイトは各空中線の送信強度や位相を示す情報であって、信号の送信時には送信ウエイトに基づいて空中線ごとの送信強度や位相が決定される。制御部２１は、また、各移動局装置３０について算出した受信ウエイトに基づいて、移動局装置３０の組み合わせごとの空間相関値を算出する。この算出処理については、後に詳述する。

ネットワークインターフェイス部２４は、図示しない通信ネットワークと接続されており、該通信ネットワークからの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２１に出力する処理や、制御部２１の指示に従って音声信号や通信用パケット等を該通信ネットワークに対して送信する処理を行う。

次に、基地局装置２０の機能ブロックを示す図を参照しながら、本実施の形態における基地局装置２０の処理について、詳述する。

図３は、基地局装置２０の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、基地局装置２０は、機能的には空中線５０と、受信ＲＦ処理部５１と、受信ベースバンド処理部５２と、送信電力制御部５３と、変調方式制御部５４と、アンテナウエイト算出部５５と、空間相関値算出部５６と、送信ベースバンド処理部５７と、送信ＲＦ処理部５８と、を含んで構成されている。

各移動局装置３０から送信された電波は、空中線５０において受信される。なお、図では１本の空中線のように描いているが、実際には、空中線５０は複数本の空中線から構成されている。

受信ＲＦ処理部５１は、空中線５０において受信された電波に含まれる無線信号を取得し、周波数変換を行うことにより、ベースバンド信号に変換する。受信ＲＦ処理部５１は、変換して得られたベースバンド信号を受信ベースバンド処理部５２に出力する。

受信ベースバンド処理部５２は、入力されたベースバンド信号を合成・復調し、図示しないデータ処理部にデジタル信号として入力する。このとき、受信ベースバンド処理部５２は、信号のエラーレートを取得する。すなわち、無線区間における信号に含まれるエラーの割合を取得し、送信電力制御部５３及び変調方式制御部５４に出力する。また、空中線５０を構成する空中線ごとに、ベースバンド信号の受信電力及び位相を取得してアンテナウエイト算出部５５に出力する。

送信電力制御部５３は、入力されたエラーレートが所定閾値より大きい場合、送信電力を上げるよう移動局装置３０に対して指示を行うための送信電力制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、送信電力を上げるよう指示を行うこととしてもよい。

一方、送信電力制御部５３は、入力されたエラーレートが所定閾値より小さい場合、送信電力を下げるよう移動局装置３０に対して指示を行うための送信電力制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、送信電力を下げるよう指示を行うこととしてもよい。

変調方式制御部５４は、入力されたエラーレートが所定閾値より大きい場合、変調クラスを低位のもの（より多値度の小さいもの）に変更するよう移動局装置３０に対して指示を行うための変調方式制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、変調クラスを低位のものに変更するよう指示を行うこととしてもよい。

一方、変調方式制御部５４は、入力されたエラーレートが所定閾値より小さい場合、変調クラスを高位のもの（より多値度の大きいもの）に変更するよう移動局装置３０に対して指示を行うための変調方式制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、変調クラスを高位のものに変更するよう指示を行うこととしてもよい。

変調方式制御部５４によるこれらの処理は、通常移動局装置３０ごとに行われる。しかし、後述するように、本実施の形態では基地局装置２０の全体的な通信状況に基づいて、変調クラスを変更する移動局装置３０を選択する処理も行っている。

アンテナウエイト算出部５５は、受信ベースバンド処理部５２から入力されるベースバンド信号の受信電力及び位相に基づいて、移動局装置３０ごとに上述の受信ウエイトを算出する。さらに、算出した受信ウエイトに基づいて、移動局装置３０ごとに上述の送信ウエイトを算出する。アンテナウエイト算出部５５は、このようにして算出した送信ウエイトを、空間相関値算出部５６及び送信ベースバンド処理部５７に入力する。

送信ベースバンド処理部５７は、各移動局装置３０に対して送信すべきデータを、図示しないデータ処理部から入力される。送信ベースバンド処理部５７は、入力されたデータを、変調方式制御部５４より入力された変調クラスにより変調して、ベースバンド信号を生成する。そして、送信電力制御部５３から指示された送信電力となるよう増幅し、さらにアンテナウエイト算出部５５から入力された送信ウエイトに基づいて、ベースバンド信号を送信する空中線（空中線５０を構成する空中線）ごとに増幅・位相回転する処理を行う。送信ベースバンド処理部５７は、このようにして得た空中線ごとのベースバンド信号を送信ＲＦ処理部５８に出力する。

送信ＲＦ処理部５８は、入力されたベースバンド信号に対して周波数変換を行い、ベースバンド信号を無線信号に変換する。そして、空中線５０を構成する各空中線から電波として送信する。

空間相関値算出部５６は、アンテナウエイト算出部５５から入力された送信ウエイトに基づいて、移動局装置３０の組み合わせごとの空間相関値を算出し、算出した空間相関値に基づいて空間相互相関情報を算出する。空間相関値算出部５６は、このようにして算出した空間相互相関情報を変調方式制御部５４に出力する。変調方式制御部５４は、入力された優先度に基づいて、通信中の移動局装置３０との通信に使用する変調クラスを変更する。この優先度については、後段にて説明する。以下、このような空間相関値算出部５６及び変調方式制御部５４の処理について、図４及び図５に示す該処理の説明図を参照しながら、より詳細に説明する。

空間相関値は、２つの移動局装置３０がそれぞれ発する電波又は受ける電波が、相互に干渉波となって影響を及ぼす度合いを示す指標である。空間相関値算出部５６は、各移動局装置３０の送信ウエイトの内積を算出し、算出した内積を空間相関値として取得する。図４に基づいてより具体的に説明する。

図４は、基地局装置２０に４本の空中線（空中線５０−１乃至５０−４）が備えられている例である。この例では、移動局装置３０−ｎ（ｎは自然数）について、各空中線に対応する要素がそれぞれＷ１−ｎ，Ｗ２−ｎ，Ｗ３−ｎ，Ｗ４−ｎである送信ウエイトが算出されているものとして説明する。

空間相関値算出部５６は、まず、移動局装置３０−ｎの組み合わせを取得する。次に空間相関値算出部５６は、各移動局装置３０の送信ウエイトを、ウエイトベクトルとして取得する。例えば、移動局装置３０−１についてのウエイトベクトルは（Ｗ１−１，Ｗ２−１，Ｗ３−１，Ｗ４−１）となる。

さらに、空間相関値算出部５６は、移動局装置３０の組み合わせごとに、ウエイトベクトルの内積を算出し、空間相関値ｘとする。例えば移動局装置３０−１と移動局装置３０−２の組み合わせについては、（Ｗ１−１，Ｗ２−１，Ｗ３−１，Ｗ４−１）・（Ｗ１−２，Ｗ２−２，Ｗ３−２，Ｗ４−２）が空間相関値ｘ（１，２）となる。なお、「・」は内積を示す演算子である。

次に、空間相関値算出部５６は、移動局装置３０ごとに空間相互相関情報を算出する。空間相関値算出部５６は、各移動局装置３０と、該各移動局装置３０以外の移動局装置３０と、の組み合わせについての空間相関値の積を空間相互相関情報Ｘとする。例えば移動局装置３０−１の空間相互相関情報Ｘ（１）は、空間相関値ｘ（１，２）と空間相関値ｘ（１，３）の積となる。空間相互相関情報Ｘは、このようにして算出されるので、各移動局装置３０が他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示している。

このようにして算出した空間相互相関情報に基づいて、空間相関値算出部５６は、変調クラス変更にあたっての移動局装置３０の優先度を決定する。すなわち、空間相関値算出部５６は、空間相互相関情報により他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いが小さいことが示される移動局装置３０ほど、高位の変調クラスに切り替える優先度を高く設定する。

この例が図４に示されている。図４では、移動局装置３０の組み合わせについて算出した空間相関値が、ｘ（１，２）＜ｘ（１，３）＜＜ｘ（２，３）の関係となっている。このため、空間相互相関情報の関係は、Ｘ（１）＜Ｘ（２）＜Ｘ（３）となる。すなわち、移動局装置３０−１は他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いが最も小さく、移動局装置３０−３は他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いが最も大きい。そこで、空間相関値算出部５６は、高位の変調クラスに切り替える優先度を付与する際、優先度の高い方から順に、移動局装置３０−１、移動局装置３０−２、移動局装置３０−３、となるようにしている。

一方、空間相関値算出部５６は、空間相互相関情報により他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いが大きいことが示される移動局装置３０ほど、低位の変調クラスに切り替える優先度を高く設定する。

この例が図５に示されている。図５では、図４と同様、空間相互相関情報の関係は、Ｘ（１）＜Ｘ（２）＜Ｘ（３）となる。そこで、空間相関値算出部５６は、低位の変調クラスに切り替える優先度を付与する際、優先度の高い方から順に、移動局装置３０−３、移動局装置３０−２、移動局装置３０−１、となるようにしている。

空間相関値算出部５６は、このようにして付与した優先度を変調方式制御部５４に出力する。より具体的には、表１に例示する優先度テーブルを生成し記憶部２２に記憶させる。変調方式制御部５４は、このようにして記憶される優先度テーブルを取得することにより、各移動局装置３０に付与された優先度を取得する。

変調方式制御部５４は、受信ベースバンド処理部５２から入力されている各移動局装置３０のエラーレートに基づき、基地局装置２０の全体としての通信状況を判断する。具体的には、エラーレートが所定閾値を上回っている移動局装置３０の割合が所定閾値を上回っている場合、基地局装置２０の全体としての通信状況が悪いと判断する。逆に、エラーレートが所定閾値を下回っている移動局装置３０の割合が所定閾値を上回っている場合、基地局装置２０の全体としての通信状況が良いと判断する。この他、変調方式制御部５４は、様々な所定条件に応じて、基地局装置２０の全体としての通信状況が良いか悪いか、或いはどちらでもないかを判断する。

変調方式制御部５４は、基地局装置２０の全体としての通信状況が良いと判断する場合、高位変調クラスへ切り替える移動局装置３０（すなわち、変調クラスをより高位なものに変更可能な移動局装置３０）を選択する。このとき、上記優先度テーブルに記憶される「高位変調クラスへの切り替え優先度」が最も高い移動局装置３０から順に選択して、変調クラスを高位のもの（より多値度の大きいもの）に変更するよう移動局装置３０に対して指示を行うための変調方式制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、変調クラスを高位のものに変更するよう指示を行うこととしてもよい。

一方、変調方式制御部５４は、基地局装置２０の全体としての通信状況が悪いと判断する場合、低位変調クラスへ切り替える移動局装置３０（すなわち、変調クラスをより低位なものに変更可能な移動局装置３０）を選択する。このとき、上記優先度テーブルに記憶される「低位変調クラスへの切り替え優先度」が最も高い移動局装置３０から順に選択して、変調クラスを低位のもの（より多値度の小さいもの）に変更するよう移動局装置３０に対して指示を行うための変調方式制御信号を生成し、送信ベースバンド処理部５７に出力する。なお、送信ベースバンド処理部５７自身に対しても、変調クラスを低位のものに変更するよう指示を行うこととしてもよい。

このように、空間相関値算出部５６は各移動局装置３０に優先度を付与し、変調方式制御部５４はこの優先度に基づいて各移動局装置３０との無線通信に使用する変調クラスを変更する。すなわち、ある移動局装置３０が行う無線通信に係る電波が、干渉波として他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いに応じて、変調クラス（多値度）を変更可能な移動局装置３０を選択することができるので、移動局装置３０に係る無線通信の変調クラスが変更された場合にも、該無線通信に係る電波によって他の移動局装置３０の無線通信に切断その他の影響が及ぶことのないよう、変調クラスが変更される移動局装置３０を選択することができる。

本実施の形態における処理について、処理のフロー図を参照しながら再度より詳細に説明する。

図６は、基地局装置２０の、本実施の形態に係る処理のフロー図である。同図に示すように、まず前提として基地局装置２０は、空間分割多重による多重を行った上で、複数の移動局装置３０と通信を行う（Ｓ１００）。そして、ここでは移動局装置３０が、自移動局装置３０についての電波伝播環境の変化を取得する（Ｓ１０２）。すなわち、移動局装置３０は、受信データのエラーレートを算出し、さらに自移動局装置３０についての電波伝播環境を算出し、その変化を取得する。この処理は、移動局装置３０で行ってもよいし、上述のように基地局装置２０で行ってもよい。ただし、基地局装置２０で行う場合には上り信号（移動局装置３０から基地局装置２０への信号）、移動局装置３０で行う場合には下り信号（基地局装置２０から移動局装置３０への信号）、のエラーレートに基づいて電波伝播環境を算出することとなる。

基地局装置２０は、各移動局装置３０で算出された電波伝播環境の変化を取得し、自基地局装置２０全体としての通信状況を取得する。そして、通信状況が悪い又は良いと判断する場合に、移動局装置３０の組み合わせについての空間相関値の算出（Ｓ１０４）、及び各移動局装置３０についての空間相互相関情報の算出（Ｓ１０６）を行う。

基地局装置２０は、算出した各移動局装置３０についての空間相互相関情報に基づいて１又は複数の移動局装置３０を選択する。そして、基地局装置２０は、選択した移動局装置３０についての変調方式制御処理を行う（Ｓ１０８）。具体的には、通信状況が悪いと判断している場合には変調クラスを下げ、通信状況が良いと判断している場合には変調クラスを上げる処理を行っている。

本実施の形態では、高位変調クラスに変更すると送信電力が大きくなり、低位変調クラスに変更すると送信電力が小さくなる、という性質を利用している。すなわち、上述のように、送信電力制御部５３は、エラーレートが高いほど送信電力を上げ、エラーレートが低いほど送信電力を下げるようにしている。一方、多値度が高いほど、信号点の判定が難しくなり、エラーが発生しやすくなる。このため、多値度が高いほど、送信電力制御部５３が送信電力を上げる可能性が高くなる。そして、ある移動局装置３０との無線通信の送信電力を上げた場合、該無線通信に係る電波が、他の移動局装置３０に対する干渉波となって他の移動局装置３０の無線通信に切断その他の影響を及ぼす可能性が高くなる。

そこで、基地局装置２０全体としての通信状況が芳しくないときに、特に他の移動局装置３０に及ぼす影響が大きいと考えられる移動局装置３０との無線通信の変調クラスを低位のものに変更することによって、効率的に基地局装置２０全体としての通信状況（電波伝播環境）を改善しようとしているのである。

また、基地局装置２０は、基地局装置２０全体としての通信状況が良いときには、変調方式を高位のものに変更することによってより高速な通信ができるようにしようとする。この際に他の移動局装置３０に及ぼす影響が大きいと考えられる移動局装置３０との無線通信の変調クラスを高位のものに変更すると、他の移動局装置３０にとっての干渉波が突然発生することとなって、他の移動局装置３０の無線通信が妨げられる虞がある。

そこで、他の移動局装置３０に及ぼす影響が小さいと考えられる移動局装置３０から優先的に無線通信の変調クラスを高位のものに変更することによって、このような事態が発生する可能性を低下させているのである。

このように、基地局装置２０は変調方式制御によって間接的に送信電力制御を行っている。このため、変調方式制御部５４が優先度に基づいて各移動局装置３０との無線通信に使用する変調クラスを変更することに代えて、送信電力制御部５３が優先度に基づいて各移動局装置３０との無線通信の送信電力を直接変更することとしても本発明の効果の少なくとも一部が得られる。

つまり、基地局装置２０が行うべき処理は、優先度に基づく変調方式制御や送信電力制御に限られず、最終的に、ある移動局装置３０が行う無線通信に係る電波により、他の移動局装置３０の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを制御する処理であればよい。

なお、上記実施の形態では、空間分割多重を行う移動局装置３０の組み合わせについての空間相関値を算出したが、多重されていない移動局装置３０についても、送信ウエイト若しくは受信ウエイトが算出できれば、これらの移動局装置３０を含む組み合わせについての空間相関値を算出して、本実施の形態における処理を行うことが可能である。

また、上記実施の形態では、受信ベースバンド処理部５２において信号のエラーレートを取得し、送信電力制御部５３や変調方式制御部５４ではこのエラーレートに基づいて上記処理を行っているが、受信ベースバンド処理部５２において信号のＳＮＲを取得し、送信電力制御部５３や変調方式制御部５４ではこのＳＮＲに基づいて上記処理を行うこととしてもよい。この場合、変調方式制御部５４はＳＮＲが所定閾値を下回っている移動局装置３０の割合が所定閾値を上回っている場合、基地局装置２０の全体としての通信状況が悪いと判断し、ＳＮＲが所定閾値を上回っている移動局装置３０の割合が所定閾値を上回っている場合、基地局装置２０の全体としての通信状況が良いと判断することが好適である。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置のシステム構成図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る空間相関値算出部の処理の説明図である。本発明の実施の形態に係る空間相関値算出部の処理の説明図である。本発明の実施の形態に係る処理のフロー図である。

符号の説明

１０移動体通信システム、２０基地局装置、２１制御部、２２記憶部、２３無線通信部、２４ネットワークインターフェイス部、３０移動局装置、５０空中線、５１受信ＲＦ処理部、５２受信ベースバンド処理部、５３送信電力制御部、５４変調方式制御部、５５アンテナウエイト算出部、５６空間相関値算出部、５７送信ベースバンド処理部、５８送信ＲＦ処理部。

Claims

複数の移動局装置と無線通信を行う基地局装置であって、
前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該各移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得手段と、
前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択手段と、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段により選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理手段と、を含み、
前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項１に記載の基地局装置において、
前記パラメータは、当該基地局装置と前記各移動局装置との無線通信に係る電波の送信電力である、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項１に記載の基地局装置において、
前記パラメータは、当該基地局装置と前記各移動局装置との間における信号の変復調に使用する変調クラスである、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項３に記載の基地局装置において、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、
前記取得した空間相互相関情報により示される前記影響の度合いに基づき、その小さいものから順に前記各移動局装置に優先度を付与する優先度付与手段、
を含み、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記付与された優先度に応じて、前記複数の移動局装置のうちから、より高位の変調クラスに変更可能な移動局装置を選択する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項３又は４に記載の基地局装置において、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、
前記取得した空間相互相関情報により示される前記影響の度合いに基づき、その大きいものから順に前記各移動局装置に優先度を付与する優先度付与手段、
を含み、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記付与された優先度に応じて、前記複数の移動局装置のうちから、より低位の変調クラスに変更可能な移動局装置を選択する、
ことを特徴とする基地局装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載の基地局装置において、
当該基地局装置は、空間分割多重により複数の移動局装置と無線通信を行い、
前記空間相互相関情報取得手段は、前記各移動局装置のそれぞれについて、該移動局装置が行う無線通信に係る電波が、干渉波として該移動局装置と空間分割多重された他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する、
ことを特徴とする基地局装置。
複数の移動局装置と、基地局装置と、が相互に無線通信を行う移動体通信システムにおいて、送信電力を変更可能な移動局装置を選択するためのパラメータ変更可能移動局装置選択方法であって、
前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該各移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得ステップと、
前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択ステップと、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択ステップにおいて選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理ステップと、を含み、
前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択ステップでは、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、
ことを特徴とするパラメータ変更可能移動局装置選択方法。
コンピュータを、複数の移動局装置と無線通信を行う基地局装置として機能させるプログラムであって、
前記複数の移動局装置のそれぞれについて、該移動局装置が行う無線通信に係る電波が、他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぼす影響の度合いを示す空間相互相関情報を取得する空間相互相関情報取得手段、
前記取得した空間相互相関情報に基づいて、前記各移動局装置のうち、該移動局装置の無線通信に係る電波により他の移動局装置の無線通信に係る電波に及ぶ影響の度合いを変化させることのできる制御量に関するパラメータを変更可能な移動局装置を選択するパラメータ変更可能移動局装置選択手段、及び
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段により選択された移動局装置との無線通信についての前記パラメータの変更制御処理を行う処理手段、
として前記コンピュータを機能させ、
前記空間相互相関情報は、前記複数の移動局装置への各空中線の送信強度を示す情報である送信ウエイト情報に基づいて算出され、
前記パラメータ変更可能移動局装置選択手段は、前記各移動局装置のエラーレートが第１閾値を上回っている前記各移動局装置の割合が第２閾値を上回っている場合、又は前記各移動局装置のエラーレートが第３閾値を下回っている前記各移動局装置の割合が第４閾値を上回っている場合に、前記パラメータを変更可能な前記移動局装置を選択する、ことを特徴とするプログラム。