JP4780521B2 - 移動通信のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信のためのシステム及び無線通信方法に関し、特に、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）に好適に使用されるシステム及び無線通信方法に関する。

ＨＳＤＰＡは、移動通信システムの下り回線（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）において高速なパケット伝送を行うための通信方式として知られている。ＨＳＤＰＡの詳細は、３ＧＰＰ ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２５．８５８，Ｖ５．０．０（２００２年３月）に開示されており、その開示の全体は参照することにより本明細書に加えられる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）。
図１８は、ＨＳＤＰＡを採用する典型的な移動通信システムを示すブロック図である。当該移動通信システムは、基地局１と、移動局２と、基地局１に接続された基地局制御装置（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３とを含んで構成される。基地局１と移動局２とは、無線回線を介して接続されている。
基地局１と移動局２とを接続する無線回線の下り回線は、ＣＰＩＣＨ（ｃｏｍｍｏｎ ｐｉｌｏｔ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＳＣＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈａｒｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、及び下りＤＰＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）から構成されている。ＣＰＩＣＨは、基地局１が管理するセル内の全ての移動局に対してパイロット信号を伝送するために使用される。パイロット信号は、基地局１から所定の電力で送信されており、パスサーチ、伝送路の推定、ＤＬの受信品質の測定に用いられる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、ユーザデータをパケットとして伝送するために使用される。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、時分割多重化されており、複数の移動局２によって共用される。ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して送信されるパケットを受信するために必要な制御データを送信するのに用いられる。各移動局２は、その制御データを用いてＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して送信されるパケットを受信する。各移動局２は、最大４つのＨＳ−ＳＣＣＨを受信可能に構成されている。ＨＳ−ＳＣＣＨは、時分割多重化されており、複数の移動局２によって共有される。下りＤＰＣＨは、個別チャネルデータを基地局１から移動局２に送信するために使用される。個別チャネルデータは、ユーザデータや上位層の制御データ等で構成されている。下りＤＰＣＨは、ＤＰＣＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）とＤＰＤＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄａｔａ ｃｈａｎｎｅｌ）とから構成されている。ＤＰＣＣＨは、物理レイヤの制御情報、例えば、ＤＰＤＣＨの送信電力制御情報であるＴＰＣ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）ビットやＤＰＤＣＨの構成を示すＴＦＣＩ（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｆｏｒｍａｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を送信するために使用される。ＤＰＤＣＨは、個別チャネルデータを実際に送信するために使用される。
一方、上り回線（ｕｐｌｉｎｋ）は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）及び、上りＤＰＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）から構成されている。ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、ＣＰＩＣＨの品質測定結果から決定されるＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、及びＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／ｎｅｇａｔｉｖｅ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信するために使用される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、パケットが移動局２によって正しく受信されたことを基地局１に通知するための情報である。上りＤＰＣＨは、個別チャネルデータを基地局１から移動局２に送信するために使用される。その構成は、下りＤＰＣＨと同様である。
ＨＳＰＤＡにおける基地局１から移動局２へのパケットの送信は、概略的には、以下のようにして行われる。移動局２は、基地局１から指定された最大４ＣＨ（Ｃｈａｎｎｅｌ）のＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を常に監視し、ＨＳ−ＳＣＣＨによって伝送される移動局ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が、それに割り当てられている移動局ＩＤと一致しているかどうかを判定する。移動局２は、ＨＳ−ＳＣＣＨに自局の移動局ＩＤを見出した場合、そのＨＳ−ＳＣＣＨで送信されてくる制御情報を使って、その移動局ＩＤの送信から所定の時間だけ遅れて送信されるパケットを、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信する。
一方、基地局１及び移動局２は、個別チャネルデータを送信する必要が発生した場合、その個別チャネルデータを直ちに下りＤＰＣＨ、又は上りＤＰＣＨを介して送信する。
ＨＳＤＰＡの一つの課題は、移動局の消費電力が大きいことである。消費電力の増大の原因は、概略的には２つある。第１の原因は、パケットが送られてくるタイミングがわからないため、移動局がＨＳ−ＳＣＣＨを常に監視する必要があることである。このため、短時間のパケット受信でも、移動局は、多くの電力を消費してしまう。特に、ウェブ閲覧等、間欠的にデータのダウンロードを繰り返すサービスに多く用いられるＨＳＤＰＡでは、この問題は深刻である。第２の原因は、ＤＰＣＨを常にアクティブにする必要があることである。ＨＳＤＰＡは、個別チャネルデータを送信する必要が発生した場合、当該個別チャネルデータが、直ちに上り／下りＤＰＣＨを通じて送信されるように定められている。これは、パケットの送信の有無に関わらず、ＤＰＣＨをアクティブにする必要があることを意味している。具体的には、たとえ個別チャネルデータを送信しないときにも、移動局は、必要なときには直ぐに個別チャネルデータを送信することができるように、上り／下りＤＰＣＨのＤＰＣＣＨの送受信を継続している。これは、移動局の消費電力を不所望に増大させる。
移動局の消費電力の不所望な増大は、ＨＳＤＰＡ以外の通信サービスでも問題になりうる。例えば、個別チャネルを介したパケット伝送、及び、ハンドオーバやアプリケーションといった上位レイヤの制御信号の送信も、データ送信の有無に関わらず個別チャネルをアクティブにし続ける必要がある。かかる通信サービスでも、データが送信されない場合に移動局が電力を消費しつづける問題がある。
したがって、移動局の消費電力を低減しつつ、必要がある場合には速やかにパケット及び／又は制御データの送信を行うことができる移動通信システムが提供されれば便利である。

本発明の目的は、移動局の消費電力を低減しつつ、必要がある場合には速やかにパケット及び／又は制御データの送信を行うことができる移動通信システムを提供することにある。
本発明による移動通信システムは、基地局と、基地局と通信する移動局とを備えている。基地局と移動局との間の通信プロトコルには、時間ドメインにおいて、複数の状態更新フレームが定義されている。基地局は、移動局をアクティブ状態とサスペンド状態とのうちのいずれに設定するかを指示する状態更新情報を前記複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて送信可能に構成され、且つ、状態更新情報によってアクティブ状態に設定される移動局にのみパケットを送信するように構成されている。基地局は、パケットの送信よりも所定の時間だけ早く、パケットの受信に必要な情報を含む制御情報を送信することによってパケットの送信を前記移動局に予告する。移動局は、状態更新情報に応答して、アクティブ状態と前記サスペンド状態とのうちのいずれかに設定され、且つ、アクティブ状態に設定されたときに制御情報とパケットを受信可能に構成され、サスペンド状態に設定されたときに制御情報とパケットを受信不能に構成されている。
具体的には、基地局は、移動局に送信すべきパケットを有しているとき、状態更新情報としてアクティブ通知を送信し、そうでないとき状態更新情報としてサスペンド通知を送信する。移動局は、アクティブ通知を受信したときアクティブ状態に設定され、且つ、サスペンド通知を受信したときサスペンド状態に設定される。
このようなアーキテクチャは、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）をサポートする移動通信システムに特に好適である。この場合、状態更新情報は、ＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して基地局から移動局に送信されることが好適である。加えて、複数の状態更新フレームの長さは、ＨＳ−ＳＣＣＨのＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）よりも長いことが好適である。ＨＳ−ＳＣＣＨのＴＴＩは、１０ｍｓ以下であるから、移動局に送信すべきパケットの有無に応じて移動局の状態を更新するためには短すぎる。各ＴＴＩで、移動局の状態を更新することは好適でない。
移動局は、複数の状態更新フレームのうちの第１状態更新フレームにおいて基地局からパケットを正常に受け取った場合、状態更新情報に関わらず第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいてアクティブ状態に設定されることが好適である。かかるアーキテクチャは、状態更新情報に応じて状態を切り換える機会を減らし、これにより、状態更新情報の通信エラーに対する耐性を有効に向上する。
移動局が、基地局からパケットを正常に受け取った場合、移動局からパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を基地局に送信する場合には、基地局は、送達確認情報を受信した場合、第２状態更新フレームにおいて状態更新情報を送信しないことが好適である。かかるアーキテクチャは、状態更新情報を送信する機会を減らし、これにより、状態更新情報の通信エラーに対する耐性を有効に向上する。
基地局は、複数の状態更新フレームの第１状態更新フレームにおいて送達確認情報を受け取らなかった場合、第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて状態更新情報を送信することが好適である。
当該移動通信システムが、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）をサポートする場合には、送達確認情報は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージであることが好適である。
好適には、移動局は、状態更新情報としてアクティブ状態に対応するアクティブ通知を基地局から受信した場合、アクティブ通知を受信した時から始まるアクティブ継続時間の間、状態更新情報に関わらずアクティブ状態を継続し、且つ、アクティブ継続時間が終了するとサスペンド状態に設定され、且つ、アクティブ継続時間は、複数の状態更新フレームの長さよりも長い。
この場合、基地局は、アクティブ通知を移動局に送信した場合、アクティブ通知を送信した時から始まるアクティブ継続時間の間、状態更新情報を移動局に送信しないように構成されることが好適である。
上記のアクティブ継続時間は、可変であることが好適である。具体的には、アクティブ継続時間は、基地局の負荷に応答して決定されることが好適である。更に具体的には、アクティブ継続時間は、基地局に接続される移動局の数、移動局と基地局との間の通信の最大伝送レート、又は移動局に提供されるサービス形態に応じて決定されることが好適である。
本発明による基地局は、時間ドメインにおいて複数の状態更新フレームが定義された通信プロトコルによって移動局と通信する基地局である。当該基地局は、移動局を基地局と通信可能なアクティブ状態と基地局と通信不能なサスペンド状態とのうちのいずれかに設定するために使用される状態更新情報を生成する状態更新情報生成手段と、複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて状態更新情報を移動局に送信可能に構成された送信手段とを備えている。
前記通信プロトコルが、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）をサポートしている場合には、送信手段は、状態更新情報をＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して移動局に送信することが好適である。
ある好適な実施形態では、送信手段は、複数の状態更新フレームの第１状態更新フレームにおいてパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を移動局から受け取ったとき、第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて状態更新情報を送信しない。この場合、送信手段は、複数の状態更新フレームの第１状態更新フレームにおいてパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を移動局から受け取らなかったとき、第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて状態更新情報を送信することが好適である。
他の好適な実施形態では、送信手段は、状態更新情報として移動局をアクティブ状態に設定するアクティブ通知を移動局に送信したとき、アクティブ通知の送信した時から始まるアクティブ継続時間の間、状態更新情報を送信しない。
本発明による移動局は、時間ドメインにおいて複数の状態更新フレームが定義された通信プロトコルによって基地局と通信する移動局である。当該移動局は、複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて基地局から状態更新情報を受信可能に構成された受信手段と、状態更新情報に応答して、当該移動局を、基地局と通信可能なアクティブ状態と基地局と通信不能なサスペンド状態とのうちのいずれかに設定する設定手段とを備えている。
前記通信プロトコルは、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）をサポートしている場合には、受信手段は、状態更新情報をＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して受信することが好適である。
設定手段は、複数の状態更新フレームのうちの第１状態更新フレームにおいて基地局からパケットを正常に受け取った場合、状態更新情報に関わらず第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて当該移動局をアクティブ状態に設定することが好適である。
当該移動局は、更に、複数の状態更新フレームのうちの第１状態更新フレームにおいて基地局からパケットを正常に受け取った場合、第１状態更新フレームにおいて、移動局からパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を基地局に送信する送信手段を備えることが好適である。
好適には、設定手段は、状態更新情報としてアクティブ状態に対応するアクティブ通知を基地局から受信した場合、アクティブ通知を受信した時から始まるアクティブ継続時間の間、状態更新情報に関わらず当該移動局をアクティブ状態に設定し、且つ、当該移動局をアクティブ継続時間が終了するとサスペンド状態に設定し、アクティブ継続時間は、複数の状態更新フレームの長さよりも長い。
本発明による基地局制御装置は、時間ドメインにおいて複数の状態更新フレームが定義された通信プロトコルによって基地局と移動局とが通信し、基地局は、状態更新情報を複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて送信可能に構成され、移動局が状態更新情報に応答して、基地局と通信可能なアクティブ状態と基地局と通信不能なサスペンド状態とのうちのいずれかに設定される移動通信システムのための基地局制御装置である。
当該基地局制御装置は、移動局がアクティブ状態に設定するアクティブ通知を受け取った時に開始され、移動局がアクティブ状態に設定されるアクティブ継続時間の長さを指定するアクティブ継続時間変更通知を生成する生成手段と、アクティブ継続時間変更通知を基地局に送信する送信手段とを備えている。アクティブ継続時間の長さは、複数の状態更新フレームの長さより長い。
生成手段は、アクティブ継続時間が可変であるようにアクティブ継続時間変更通知を生成することが好適である。具体的には、生成手段は、基地局の負荷に応じてアクティブ継続時間を決定することが好適である。より具体的には、生成手段は、基地局に接続される移動局の数、移動局と基地局との間の通信の最大伝送レート、移動局に提供されるサービス形態に応じてアクティブ継続時間を決定することが好適である。
本発明の基地局、移動局、基地局制御装置は、それぞれ、上記の基地局、移動局、基地局制御装置の動作を規定するプログラムコードを備えたコンピュータプログラムプロダクトがインストールされ、そのプログラムコードを実行するように構成されていることが好適である。

図１は、本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である；
図２は、第１の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である；
図３は、第１の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である；
図４は、第１の実施形態における移動通信システムの動作を示すシーケンスチャートである；
図５は、実施の第１形態における基地局の動作を示すフローチャートである；
図６は、実施の第１形態における移動局２の動作を示すフローチャートである；
図７は、実施の第２形態における基地局制御装置の構成を示すブロック図である；
図８は、実施の第２形態における基地局の構成を示すブロック図である；
図９は、実施の第２形態における移動局の構成を示すブロック図である；
図１０は、実施の第２形態における移動通信システムの動作を示すシーケンスチャートである；
図１１は、第２の実施形態における基地局制御装置の動作を示すフローチャートである；
図１２は、第２の実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである；
図１３は、第２の実施形態における移動局の動作を示すフローチャートである；
図１４は、本発明の第３の実施形態における基地局制御装置の構成を示すブロック図である；
図１５は、第４の実施形態における基地局制御装置の動作を示すフローチャートである；
図１６は、第４の実施形態における基地局制御装置の構成を示すブロック図である；
図１７は、第４の実施形態における基地局制御装置の動作を示すフローチャートである；そして
図１８は、従来の移動通信システムのブロック図である。

本発明の実施の形態が、図面を参照して詳細に説明される。図面において、同一、又は類似の要素には、同一の符号が付されていることに留意されるべきである。
第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。当該移動通信システムは基地局１と、移動局２と、基地局制御装置（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３とを備えている。
本実施の形態の移動通信システムは、概略的にはＨＳＤＰＡをサポートしている。具体的には、基地局１と移動局２とを接続する下り回線及び上り回線は、概略的には、３ＧＰＰ ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２５．８５８，Ｖ５．０．０（２００２年３月）に開示されているとおりに構成されている。下り回線は、ＣＰＩＣＨ（ｃｏｍｍｏｎ ｐｉｌｏｔ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＨＳ−ＳＣＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈａｒｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、及び下りＤＰＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）から構成されている。上り回線（ｕｐｌｉｎｋ）は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）及び、上りＤＰＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）から構成されている。
基地局１と移動局２との間の通信も、概略的には、ＨＳＤＰＡに規定されたとおりである。移動局２にパケットを送る場合、基地局１は、パケットの宛先の移動局２に対して、パケットを送信することを予告する。具体的には、基地局１は、宛先の移動局２の移動局ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と、該パケットの受信に必要な制御情報とをＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）によって送信する。続いて、基地局１は、移動局ＩＤの送信から所定の時間だけ遅れて、パケットを移動局２にＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して送信する。
移動局２は、基地局１から指定された最大４ＣＨ（Ｃｈａｎｎｅｌ）のＨＳ−ＳＣＣＨを常に監視し、ＨＳ−ＳＣＣＨによって伝送される移動局ＩＤが、それに割り当てられている移動局ＩＤと一致しているかどうかを判定する。移動局２は、ＨＳ−ＳＣＣＨに自局の移動局ＩＤを見出した場合、そのＨＳ−ＳＣＣＨで送信されてくる制御情報を受け取り、更に、その移動局ＩＤの送信から所定の時間だけ遅れて送信されるパケットを、該制御情報を用いてＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信する。
追加的に、本実施の形態の移動通信システムは、ＨＳＤＰＡを拡張するための機能を有している。本実施の形態の拡張されたＨＳＤＰＡと従来のＨＳＤＰＡとの違いは、拡張されたＨＳＤＰＡでは、その時間ドメイン（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）において状態更新フレームが定義されること、及び、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して、”状態更新情報”を追加的に送信することである。状態更新フレームとは、ＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）とは別にＨＳ−ＳＣＣＨに規定される一定周期の期間であり、一の状態更新フレームの長さは、ＴＴＩよりもかなり長い時間、例えば、１００ｓである。状態更新情報とは、各状態更新フレームにおける移動局２の状態を指定する情報である。
状態更新情報により移動局２に指定される状態には、アクティブ状態、及びサスペンド状態の２つがある。アクティブ状態とは、移動局２がＨＳＰＤＡに規定されたとおりに動作する状態、即ち、パケット通信に必要な制御情報を送信し、受信し、且つ、基地局１からパケットを受け取る状態である。アクティブ状態に設定されると、移動局２のＨＳＰＤＡによる送信及び受信にかかわる全ての回路に電源が供給される。一方、サスペンド状態とは、移動局２が、ＨＳＰＤＡによる送信及び受信を行わない状態である。サスペンド状態に設定されると、ＨＳＰＤＡによる送信及び受信にかかわる回路への電源の供給が遮断され、移動局２の消費電力が低減される。基地局１から移動局２には、各状態更新フレームに状態更新情報が送られ、移動局２は、各状態更新フレームにおいて、その状態更新情報に指示された状態に設定される。移動局２は、パケット、及び個別チャネルデータの送信及び受信を行わない間、状態更新情報に応答してサスペンド状態に設定される。これにより、移動局２は、パケットの待ち受けの間の消費電力を低減し、且つ、データ伝送の必要がある場合には速やかにデータを送信及び受信することができる。
基地局１は、アクティブ
（基地局の構成）
図２は基地局１の構成を示すブロック図である。基地局１はアンテナ１１と、送受信共用器（ＤＵＰ：ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１２と、受信部１３と、ユーザデータ分離部１４と、パケット送信制御部１５と、状態更新決定部１６と、バッファ１７と、信号合成部１８と、送信部１９と、記録媒体２０とを含んで構成されている。基地局１は、呼制御部、音声入出力部、表示部を更に有している（図示されない）。これらの部分の機能は、当業者に周知であり、その詳細は説明されない。
受信部１３は、アンテナ１１及び送受信共用器１２を介して受信した受信信号をユーザデータ分離部１４に送出する。受信信号は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ及び上りＤＰＣＨを介して送られる信号から構成される。
ユーザデータ分離部１４は、受信部１３からの受信信号からユーザデータ（例えば、音声データや画像データ等）と制御データ（例えば、ＣＱＩ等）とを取り出し、ユーザデータを上述されている基地局１の呼制御部、音声出力部、表示部に送出し、制御データをパケット送信制御部１５に送出する。
パケット送信制御部１５は、ユーザデータ分離部１４からのＣＱＩと状態更新決定部１６からのアクティブ移動局情報とに応答して、バッファ１７に一時蓄積されたパケットの送信制御を行う。
状態更新決定部１６は、各移動局２が取るべき状態を決定し、更に、パケット送信のスケジューリングを行う。状態更新決定部１６は、バッファ１７に一時蓄積されたパケットの有無を基に移動局２をアクティブ状態とするか、サスペンド状態とするかを決定する。更に状態更新決定部１６は、その決定結果に応じてアクティブ移動局情報をパケット送信制御部１５に、移動局２に送られるべき状態更新情報を信号合成部１８に、個別チャネル送受信ＯＮ／ＯＦＦ信号を受信部１３及び送信部１９にそれぞれ送出する。加えて、状態更新決定部１６は、更に、ユーザデータ分離部１４から受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを検知する。状態更新決定部１６は、移動局２から正しくパケットを受信したことを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージが基地局１に送信されたことを確認した場合、次の状態更新フレームも当該移動局２をアクティブ状態とみなしてパケット送信のスケジューリングを行う。
バッファ１７は移動局２に送信されるべきユーザデータ（パケット）を一時蓄積する。
信号合成部１８はバッファ１７に一時蓄積されたユーザデータ（パケット）、及び状態更新決定部１６からの状態更新情報から、ＨＳ−ＳＣＣＨ，下りＤＰＣＨ，ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して送られるべきデータを生成する。生成されたデータは、送信部１９及び送受信共用器１２を介してアンテナ１１から発信される。
記録媒体２０は基地局１の各部、特に、パケット送信制御部１５、状態更新決定部１６の処理を実現させるためのコンピュータプログラムを格納している。
（移動局の構成）
図３は、移動局２の構成を示すブロック図である。移動局２はアンテナ２１と、送受信共用器（ＤＵＰ）２２と、受信部２３と、ユーザデータ分離部２４と、受信品質測定部２５と、パケット受信判定部２６と、パケット制御信号生成部２７と、状態更新決定部２８と、信号合成部２９と、送信部３０と、記録媒体３１とを含んで構成されている。移動局２は、更に、呼制御部、音声入出力部、表示部を有している（図示されない）。これらの部分の機能は、当業者に周知であり、その詳細は説明されない。
受信部２３はアンテナ２１及び送受信共用器２２を介して受信した受信信号をユーザデータ分離部２４に送出する。受信部２３が受信する受信信号は、ＣＰＩＣＨ，下りＤＰＣＨ，ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して伝送される信号から構成される。
ユーザデータ分離部２４は、受信部２３からの受信信号からユーザデータ（音声データ、画像データ等）と制御データとを取り出し、ユーザデータを上述した移動局２の呼制御部分、音声出力部分、表示部分にそれぞれ送出し、制御データをパケット受信判定部２６及び状態更新決定部２８とにそれぞれ送出する。
受信品質測定部２５はＣＰＩＣＨの受信品質を測定し、その測定結果をパケット制御信号生成部２７に出力する。受信品質としては、信号−干渉波比率（ＳＩＲ）が使用される。信号−干渉波比率は、１チップ当たりのエネルギＥｃ及び単位周波数当たりの干渉波電力Ｉｏを用いて、Ｅｃ／Ｉｏで定義される。
パケット受信判定部２６はユーザデータ分離部２４からの制御データを基に、ＨＳ−ＳＣＣＨを介してパケットの送信タイミングを通知する制御データが送られたか否か、及び、基地局１からのパケットを正常に受信したか否かを判定し、判定結果をパケット制御信号生成部２７に出力する。
パケット制御信号生成部２７はパケット受信判定部２６からの判定結果を基に、受信したパケットの送達確認情報であるＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージと、受信品質測定部２５からの測定結果に基づいたＣＱＩとを生成して信号合成部２９に送出する。
状態更新決定部２８はユーザデータ分離部２４からの制御データと、信号合成部２９に入力されるユーザデータに個別チャネルデータが含まれているか否かを示す情報とに応答して、状態更新フレームにおける状態（アクティブ／サスペンド）を決定し、その状態を受信部２３及び送信部３０に伝達する。状態更新決定部２８は、パケットの受信を確認した場合には、次の状態更新フレームでの状態を、基地局１から送られる状態更新情報に無関係にアクティブと決定する。
信号合成部２９はパケット制御信号生成部２７からのデータ（即ち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ，ＣＱＩ）、移動局２の呼制御部及び音声入力部から供給される入力信号を合成して、ＤＰＣＨ（ＵＬ），ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して基地局１に送られるべきデータを生成する。生成されたデータは、送信部３０及び送受信共用器２２を介してアンテナ２１から発信される。
記録媒体３０は基地局１の各部（特に、パケット受信判定部２６、パケット制御信号生成部２７、状態更新決定部２８等）の処理を実現させるためのコンピュータプログラムを格納している。
（移動通信システムの動作）
図４は本発明の第１の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。基地局１は、状態更新フレームの先頭において状態更新情報を通知するように構成されている。基地局１は、状態更新情報を通知すべきタイミング（以下、状態更新情報通知タイミングという。）になると、移動局２に送られるべきデータが存在するか否かを判断する（ステップａ１）。移動局２に送られるべきデータを有する場合、基地局１は、状態更新情報としてアクティブ通知を移動局２に送信する（ステップａ２）。アクティブ通知とは、移動局２にアクティブ状態になるように指示する通知である。
移動局２は、アクティブ通知に応答してアクティブ状態に設定される（ステップａ３）。アクティブ状態に設定されると、移動局２は、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ、及びＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して基地局１と通信する。移動局２は、その状態更新フレームの間にパケットを受信しなかった場合、次の状態更新情報通知タイミングで、次の状態更新情報を受信する（ステップａ４、ａ５）。
現在の状態更新フレーム内で、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してパケットを受信した場合（ステップａ７）、移動局２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信することにより、パケットを正しく受信できたことを基地局１に通知する（ステップａ８）。更に、移動局２は、次の状態更新フレームにおいても（ステップａ９）、アクティブ状態を継続する（ステップａ１０）。
一方、基地局１は、移動局２に対して送信したパケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信した場合、次の状態更新フレームにおいても（ステップａ９）、当該移動局２をアクティブ状態とみなし、パケット送信のスケジューリングを行う。言い換えれば、移動局２が正しくパケットを受信したことを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信した場合、基地局１は、次の状態更新フレームの先頭では、状態更新情報を送信しない。
さらに、基地局１が移動局２にパケットを送信したが（ステップａ１１）、移動局２が、ＨＳ−ＳＣＣＨで通知されるパケット送信通知の受信を失敗した場合（ステップａ１２）、移動局２はＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信しない。このため、基地局１は、送信したパケットに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信しない。したがって、移動局２が他にパケットを正しく受信することがなければ、基地局１は、次の状態更新情報通知タイミングにおいて（ステップａ１３）状態更新情報を送信する（ステップａ１４）。移動局２は次の状態更新フレームの先頭において状態更新情報を受信する（ステップａ１４）。
一方、移動局２が状態更新情報としてサスペンド通知を受け取ると（ステップａ１４）、移動局２は、サスペンド状態に設定される（ステップａ１５）。移動局２は、次の状態更新フレームまで、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ、及びＨＳ−ＤＰＣＣＨを介した通信を停止する。
また、基地局１では、移動局２にサスペンド状態になるように指示する状態更新情報を送信すると（ステップａ１４）、次の状態更新フレームまで、上り／下りＤＰＣＨを介した当該移動局２との通信、及び当該移動局２に対するパケット送信のスケジューリングを停止する。
（基地局の動作）
図５は基地局１の動作を示すフローチャートである。図５に示されている処理は、基地局１が記録媒体２０のプログラムを実行することで実現されることに留意されたい。
基地局１は、状態更新フレームの先頭において移動局２に対するデータが存在する場合（ステップＳ１）、状態更新情報としてアクティブ通知を送信する（ステップＳ２）。更に基地局１は、移動局２との下り／上りＤＰＣＨを介した通信、及び、移動局２へのパケット送信のスケジューリングを開始する（図５ステップＳ３）。
基地局１は上記の処理を状態更新フレームの終了タイミングＴ１まで行う（ステップＳ４）。基地局１は、当該状態更新フレームの終了タイミングＴ１までに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを少なくとも１つ受信していれば（ステップＳ５）、次の状態更新フレームの開始タイミングにおいて、移動局２をアクティブ状態とみなして、ＤＬ／ＵＬのＤＰＣＨ送受信、並びにパケット送信のスケジューリングを継続する；基地局１は、移動局２に状態更新情報を送信しない。
また、基地局１は現在の状態更新フレームにおいて、一つもＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信しなかった場合（ステップＳ５）、次の状態更新フレームの開始タイミングにおいて、移動局２に対する状態更新情報を送信する（ステップＳ２）。
さらに、基地局１は状態更新フレームの開始タイミングにおいて、移動局２に送られるべきデータを有していない場合（ステップＳ１）、状態更新情報としてサスペンド通知を送信する（ステップＳ６）。更に基地局１は、現在の状態更新フレームの終了タイミングまで（ステップＳ８）、下り／上りＤＰＣＨを介した移動局２との通信、及び移動局２に対するパケット送信のスケジューリングを行わない（ステップＳ７）。
（移動局の動作）
図６は、移動局２の動作を示すフローチャートである。図６に示されている処理は、移動局２が記録媒体３１に記憶されているプログラムを実行することで実現されることに留意されたい。
移動局２は、状態更新フレームの先頭において送信される状態更新情報を受信する（ステップＳ１１）。状態更新情報がアクティブ通知であった場合（ステップＳ１２）、移動局２は、現在の状態更新フレームにおいてアクティブ状態に設定される（ステップＳ１３）。既述の通り、アクティブ状態とは、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、及びＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して基地局１と通信を行い、且つ、ＨＳ−ＳＣＣＨの情報に基づいてＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信が可能な状態である。
移動局２はＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してパケットを正しく受信した場合、パケットが正しく受信されたことを通知するＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージをＨＳ−ＤＰＣＣＨを介しておいて送信する（ステップＳ１４）。移動局２はこの動作を状態更新フレームの終了タイミングＴ１まで継続する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
移動局２は、状態更新フレームの終了タイミングＴ１になると、当該移動局２が、現在の状態更新フレームにおいて、１回でもパケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ１６）。１回でもパケットを受信した場合、移動局２は、次の状態更新フレームでもアクティブ状態に設定される。１回もパケットを受信しなかった場合（ステップＳ１６）、ステップＳ１１に戻って次の状態更新フレームの先頭において送信される状態更新情報を受信する。
また、移動局２は状態更新情報においてサスペンド通知を受信した場合（ステップＳ１２）、サスペンド状態に設定される（ステップＳ１７，Ｓ１８）。ここで、サスペンド状態とは、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介した通信を停止した状態である。移動局２は、当該状態更新フレームが終了するまで、サスペンド状態を継続する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。
（小括及び補足）
以上に説明された本実施の形態の移動通信システムの第１の有利性は、移動局２の消費電力を有効に低減することができる点にある。この利点は、パケットの受信、及び個別チャネルデータの送信及び受信を行わない場合には、移動局２がサスペンド状態に設定されることに起因している。通信が不必要な場合に移動局２をサスペンド状態に設定することは、移動局２の消費電力を有効に低減する。特に、パケット通信では、データがバースト的に送信され、データが通信されていない時間の割合が長いため、通信を停止することによる移動局２の消費電力の低減の効果は大きい。
第２の有利性は、状態更新情報の通信エラーに対する耐性が向上され、これによってデータ遅延が減少され、スループットが増大されることである。当該移動通信システムでは、移動局２がアクティブ状態に設定されているときに、パケットを送受信すると、次の状態更新フレームでは無条件にアクティブ状態を維持する；移動局２は、アクティブ状態を継続するために状態更新状態の受信を必要としない。本実施の形態の移動通信システムは、パケットの送信が状態更新フレームよりも長い時間行われる場合にも、アクティブ通知によって移動局２をアクティブ状態に設定する必要がない。言い換えると、移動局２が一旦アクティブ状態となってデータ通信を継続している限り、状態更新情報を受信して移動局２が設定される状態を判断する必要がない。これは、状態更新情報の通信エラーによって、移動局２が誤ってサスペンド状態に設定される可能性を低減する。これは、データ遅延の減少及び、スループットの増大に有効である。
第３の有利性は、基地局１から移動局２に無駄にパケット通信を行う可能性が少なく、これにより、基地局１のシステムリソースを有効活用、及びシステムスループットの増加が実現されることである。これは、基地局１が、正しくパケットが移動局２によって受信されたことを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信した場合に、移動局２が次の状態更新フレームにおいてパケット送信のスケジューリングを行うことに起因している；基地局１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信した場合にのみ、移動局２が次の状態更新フレームにおいてアクティブ状態であるとみなし、パケットの送信を行う。これは、移動局２がサスペンド状態に設定されているにも関わらず、アクティブ状態とみなして次の状態更新フレームにおいてもパケット送信を継続する可能性を有効に低減する。結果として、本実施の形態の移動通信システムは、基地局１が無駄にパケット通信を行う可能性を減少させることができる。これは、基地局１のシステムリソースの有効活用、及びシステムスループットの増加に有効である。
第２の実施形態
実施の第２形態では、基地局１の負荷に応じて、移動局２がアクティブ状態に設定される時間（以下、アクティブ継続時間という。）が基地局制御装置３によって制御される。より具体的には、基地局１に接続されている移動局２の数に応じてアクティブ継続時間が制御される。アクティブ継続時間の制御のために、基地局１、移動局２、及び基地局制御装置３の構成及び動作が変更される。以下では、本実施の形態の移動通信システムの構成が説明された後、当該移動通信システムの動作が説明される。
（移動通信システムの構成）
基地局制御装置３は、基地局１から信号が送信されてくる受信端４１と、基地局１から受信された信号を処理する受信処理部４２と、通信に必要な各種制御を行う制御部４３と、基地局１に接続されている移動局２の数を示す接続移動局数情報を抽出する接続移動局数情報抽出部４４と、アクティブ継続時間決定部４５と、基地局１へ送信される信号の処理を行う送信処理部４６と、基地局１に信号を送信する送信端４７と、基地局制御装置３内の各部（特に、制御部４３、接続移動局数情報抽出部４４、アクティブ継続時間決定部４５等）の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）を格納する記録媒体４８とを含んで構成されている。
アクティブ継続時間決定部４５は、接続移動局数情報に示されている移動局の数が所定の閾値よりも多ければアクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定する。時間Ｔ＿Ｌｏｎｇは、状態更新フレームの長さよりも長い時間であり、具体的には、状態更新フレームの長さのｎ_１倍の時間である；ここでｎ_１は、３以上の整数である。一方、接続移動局数情報に示されている移動局の数が所定の閾値より少ない場合には、アクティブ継続時間決定部４５は、アクティブ継続時間をＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する。ここでＴ＿Ｓｈｏｒｔは、Ｔ＿Ｌｏｎｇよりも短く、状態更新フレームの長さよりも長い時間であり、具体的には、状態更新フレームの長さのｎ_２倍の時間である；ここでｎ_２は、２以上であり、且つ、ｎ_１より小さい整数である。決定されたアクティブ継続時間は、送信処理部４６によって基地局１に送信される。
図８は、第２の実施形態における基地局１の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、基地局１は、状態更新決定部１６がユーザデータ分離部１４からＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受け取る代わりに、基地局制御装置３からアクティブ継続時間を受け取ること以外、図２に示されている基地局１の構成と同じ構成を有している。状態更新決定部１６は基地局制御装置３からアクティブ継続時間が通知されると、通知されたアクティブ継続時間に基づいて移動局２の状態を決定する。第２の実施形態の基地局１の他の部分の動作は、実施の第１形態と同様である。
図９は、第２の実施形態における移動局２の構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、移動局２は、状態更新決定部２８がパケット受信判定部２６からパケット受信の有無を示す通知を受け取る代わりに、ユーザデータ分離部２４からアクティブ継続時間を受け取ること以外、図３に示されている移動局２の構成と同様の構成を有している。第２の実施形態の移動局２の他の部分の動作は、実施の第１形態と同様である。状態更新決定部２８は、ユーザデータ分離部２４からアクティブ継続時間が通知されると、通知されたアクティブ継続時間に基づいて、移動局２の状態を決定する。
（移動通信システムの動作）
図１０は、本発明の第２の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。移動局２の状態更新決定部２８には、初期的に、アクティブ継続時間が設定されている。基地局１は、移動局２の状態更新決定部２８に設定されているアクティブ継続時間を状態更新決定部１６に保持している。
基地局制御装置３は、移動局２に対して送信すべきデータが発生すると、該データを基地局１に転送する（ステップｂ０）。基地局１は、状態更新フレームの先頭の状態更新情報通知タイミングにおいて、移動局２に送られるべきデータが存在するか否かを判断する（ステップｂ１）。移動局２に送られるべきデータを有する場合、基地局１は、状態更新情報としてアクティブ通知を移動局２に送信する（ステップｂ２）。アクティブ通知に応答して、移動局２はアクティブ状態に設定され、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ、及びＨＳ−ＤＰＣＣＨを介した基地局１との通信を開始する（ステップｂ３）。移動局２は、アクティブ状態への設定の後、アクティブ継続時間の間、状態更新情報に無関係にアクティブ状態を継続する。
基地局１は、移動局２に対してアクティブ通知を送信すると、その後、アクティブ継続時間の間、移動局２に対する状態更新情報の送信を停止する；言い換えれば、基地局１は、アクティブ通知の送信の後、アクティブ継続時間の間、移動局２に対するパケット送信のスケジューリングを行い、所望のパケットを送信する（ステップｂ４）。移動局２は、現在の状態更新フレーム内で、ＨＳ−ＰＤＳＣＨにおいてパケットを正しく受信した場合（ステップｂ４）、パケットを正しく受信できたことを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを送信し（ステップｂ５）、次の状態更新フレームにおいても（ステップｂ６）、アクティブ状態を継続する。
また、移動局２は、アクティブ継続時間を経過した後、次の状態更新情報通知タイミングにおいて（ステップｂ６）、何も通知されなかった場合、サスペンド状態に設定される（ステップｂ７）。
さらに、基地局１は、それに接続されている移動局２の数（即ち、現に通信している移動局２の数）をカウントする。基地局１は、接続されている移動局２の数を示す接続移動局数情報を、所定の周期で、又は、予め定められた閾値を超えた場合に、基地局制御装置３へ通知する（ステップｂ１０）。基地局制御装置３は基地局１から送られてくる接続移動局数情報に応じてアクティブ継続時間を決定し、設定されるべきアクティブ継続時間を指示するアクティブ継続時間変更通知を基地局１へ通知する（ステップｂ１３）。
基地局１は、基地局制御装置３からアクティブ継続時間変更通知を受信すると、状態更新決定部１６に保持するアクティブ継続時間を、アクティブ継続時間変更通知に示されているアクティブ継続時間に更新する。以後、基地局１は、更新されたアクティブ継続時間を用いて状態更新情報の送信を行う。
加えて、基地局１は、移動局２に対してアクティブ継続時間の変更を指示するアクティブ継続時間変更通知を送信する（ステップｂ１５）。移動局２はアクティブ状態継続時間変更通知を受信すると、状態更新決定部２８に保持しているアクティブ状態継続時間を、アクティブ状態継続時間変更通知に指定された値に変更する（ステップｂ１６）。以後、更新されたアクティブ継続時間を用いて、移動局２は、それが設定されるべき状態を決定する。
図１１は、基地局制御装置３が接続移動局数情報に応答してアクティブ継続時間を決定する動作を示すフローチャートである。既述のように、接続移動局数情報は、所定の周期で、又は、基地局１に接続されている移動局２の数が、所定の閾値を超えたときに、基地局制御装置３に送られる。図１１に示されている処理は、基地局制御装置３が記録媒体４８に格納されたプログラムを実行することで実現される。
基地局制御装置３は、基地局１から受信した受信信号から接続移動局数情報を抽出する（ステップＳ２１）。更に、基地局制御装置３は、接続移動局数情報に示されている移動局２の数Ｎ＿ＭＳを所定の閾値Ｎ＿Ｔｈｄと比較し（ステップＳ２２）、数Ｎ＿ＭＳが閾値Ｎ＿Ｔｈｄよりも大きい場合にアクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定する（ステップＳ２３）。そうでない場合、基地局制御装置３は、アクティブ継続時間をＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する（ステップＳ２４）。続いて、基地局制御装置３は決定したアクティブ継続時間を基地局１に通知する（ステップＳ２５）。
図１２は、第２の実施形態における基地局１の動作を示すフローチャートである。図１２に示されている処理は、基地局１が記録媒体２０に格納されたプログラムを実行することで実現される。
基地局１は、無線回線を介してそれに接続されている移動局２の数を所定の周期でカウントする。基地局１は、接続されている移動局２の数を示す接続移動局数情報を、所定の周期で、又は、接続されている移動局２の数が所定の閾値を超えた場合に、接続移動局数情報を基地局制御装置３に通知する（ステップＳ３１）。
基地局１は移動局２に対するデータが存在する場合（ステップＳ３２）、状態更新情報としてアクティブ通知を移動局２に送信する（ステップＳ３３）。
さらに、基地局１は、基地局制御装置３からアクティブ継続時間変更通知を受信すると（ステップＳ３４）、状態更新決定部１６に保持されているアクティブ継続時間の値を変更するとともに、移動局２にアクティブ継続時間変更通知を送信する（ステップＳ３５）。
その後、基地局１は、下り／上りＤＰＣＨを介した移動局２との通信、及び移動局２に対するパケット送信のスケジューリングを行う（ステップＳ３６）。基地局１は、上記の処理を所定の周期で、アクティブ継続時間Ｔ２が終了するまで繰り返し行う（ステップＳ３４〜Ｓ３７）。アクティブ継続時間Ｔ２が終了したら、基地局１の動作は、ステップＳ３１に戻る。
一方、基地局１は、状態更新フレームの開始タイミングにおいて、移動局２に対するデータが存在しない場合（ステップＳ３２）、状態更新情報としてサスペンド通知を送信する（ステップＳ３８）。基地局１は、現在の状態更新フレームの終了タイミングまで（ステップＳ４０）、下り／上りＤＰＣＨを介する移動局２との通信、及び移動局２に対するパケット送信のスケジューリングを行わない（ステップＳ３９）。
図１３は、第２の実施形態における移動局２の動作を示すフローチャートである。図１３に示されている処理は、移動局２が記録媒体３１に格納されたプログラムを実行することで実現される。
移動局２は、状態更新フレームの先頭において状態更新情報を受信する（ステップＳ４１）。受信した状態更新情報がアクティブ通知であった場合（ステップＳ４２）、移動局２は、アクティブ状態に設定される（ステップＳ４３）。既述の通り、アクティブ状態とは、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介した通信を行い、且つ、ＨＳ−ＳＣＣＨの情報に基づいてＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信を可能な状態のことである。
更に移動局２は、基地局１からアクティブ継続時間変更通知を受信すると、（ステップＳ４４）、アクティブ継続時間を通知された値に更新する（ステップＳ４５）。移動局２はこの動作を所定の周期でアクティブ継続時間が終了するまで継続する（ステップ４３〜Ｓ４６）。アクティブ継続時間が終了するまでは、移動局２は、状態更新情報を受け取らない。そして、移動局２は、アクティブ継続時間が終了した後、次の状態更新フレームの先頭において送信される状態更新情報を受信する（ステップＳ４１）。
移動局２は、受信した状態更新情報が、サスペンド通知であった場合（ステップＳ４２）、サスペンド状態に設定される（ステップＳ４７，Ｓ４８）。既述の通り、サスペンド状態とは、下り／上りＤＰＣＨ、ＨＳ−ＳＣＣＨ、及びＨＳ−ＤＰＣＣＨを介した通信が停止される状態である。
移動局２は、その状態更新フレームが終了するまで（ステップＳ４９）、サスペンド状態を継続する。状態更新フレーム終了タイミングとなると、移動局２の動作は、ステップＳ４１に戻り、次の状態更新フレームの先頭において送信される状態更新情報を受信する。
（小括及び補足）
本実施の形態の移動通信システムは、第１の実施形態の移動通信システムと同様の有利性を享受している；本実施の形態の移動通信システムは、第１の実施形態と同様に、移動局２の消費電力を低減し、状態更新情報の通信エラーに対する耐性を向上し、基地局１から移動局２に無駄にパケット通信を行う可能性を少なくすくことができる。
加えて本実施の形態の移動通信システムは、基地局１にかかる負荷に応じて、下り回線の負荷を制御することができる。基地局１に接続される移動局２の数が多いとき、即ち、基地局１にかかる負荷が大きいときには、アクティブ継続時間が長くされる。これにより、状態更新情報を送信する回数が減少され、下り回線の負荷を小さくすることができる。これは、基地局１に過剰な負荷がかかる可能性を有効に少なくする。
なお、本実施の形態において、基地局１に接続される移動局２の数の代わりに、基地局１が移動局２に送信すべきデータの量が、基地局１にかかる負荷の指標として用いられることも可能である。移動局２に送信すべきデータの量が大きいときには、アクティブ継続時間が長くされる。これにより、基地局１に過剰な負荷がかかる可能性を小さくすることができる。
第３の実施形態
実施の第３形態では、基地局１に接続されている移動局２の数の代わりに、基地局１と移動局２との間の通信の最大伝送レートに応答してアクティブ継続時間が制御される。最大伝送レートが低いほど、アクティブ継続時間は長くされる。これは、最大伝送レートが低いほど、移動局２にデータを伝送するために必要な伝送時間が長くなる可能性が高いからである。
最大データレートに応答したアクティブ継続時間の制御のために、図１４に示されているように、基地局制御装置３には、接続移動局数情報抽出部４４の代わりに移動局最大伝送レート情報抽出部４９が設けられる。移動局最大伝送レート情報抽出部４９は、基地局１から通知される信号から基地局１と移動局２との間の通信の最大伝送レートに関する情報を抽出し、アクティブ継続時間決定部４５に通知する。アクティブ継続時間決定部４５は、その最大伝送レートに基づいて、最大伝送レートが所定の閾値よりも低ければアクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定する。そうでなければ、アクティブ継続時間決定部４５は、アクティブ継続時間を、時間Ｔ＿Ｌｏｎｇよりも短いＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する。決定されたアクティブ継続時間は、アクティブ継続時間変更通知により、基地局１に送信される。基地局制御装置３の他の部分及び、基地局１及び移動局２の構成及び動作は、実施の第２形態と同一である。基地局１及び移動局２の構成及び動作の説明は行われない。
図１５は、基地局制御装置３の動作を示すフローチャートである。図１５に示されている処理は、基地局制御装置３が記録媒体４８のプログラムを実行することで実現される。
基地局制御装置３は、基地局１から受信した信号から移動局２の最大伝送レートを抽出する（ステップＳ５１）。基地局制御装置３は、抽出された最大伝送レートＤ＿ＭＳを所定の閾値Ｄ＿Ｔｈｄと比較する（ステップＳ５２）。最大伝送レートＤ＿ＭＳが閾値Ｄ＿Ｔｈｄよりも大きい場合、基地局制御装置３は、アクティブ継続時間をＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する（ステップＳ５４）。最大伝送レートＤ＿ＭＳが閾値Ｄ＿Ｔｈｄよりも小さい場合、基地局制御装置３は、ＭＳ＜Ｄ＿Ｔｈｄであればアクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定する（ステップＳ５３）。基地局制御装置３は決定したアクティブ継続時間を基地局１に通知する（ステップＳ５５）。
このように、本実施形態では、アクティブ継続時間が、移動局２が受信することのできる最大伝送レートに応答して制御される。通常、同じデータ量でも、移動局２が受信可能な最大伝送レートが低いほど、伝送終了までに必要な時間が長くなる可能性が高く、したがって、より長くアクティブ状態を継続する必要がある。本実施形態の移動通信システムは、そのような移動局２に対してアクティブ継続時間を長く設定することが可能である。このため、本実施形態の移動通信システムは、基地局１が状態更新情報を送信する回数を削減することができ、下り回線を有効に活用することができる。
加えて、本実施形態の移動通信システムは、状態更新情報を通信する回数が減少されるため、状態更新情報の通信エラーに対する耐性が向上される。これは、アクティブ通知の受信誤りによって、移動局２が誤ってサスペンド状態に設定される確率を低減することができ、パケットの送信遅延を低減することができる為好適である。
第４の実施形態
第４の実施形態では、アクティブ継続時間が移動局２に提供されるサービスの形態に応じて制御される。本実施の形態では、サービス形態がバースト的であるほど、アクティブ継続時間が短く設定される。これは、サービス形態がバースト的であるほど、データの伝送時間が短い可能性が高いからである。
最大データレートに応答したアクティブ継続時間の制御のために、図１６に示されているように第４の実施形態の基地局制御装置３には、実施の第２形態における接続移動局数情報抽出部４４の代わりに、サービス形態情報抽出部５０が設けられる。サービス形態情報抽出部５０は、ネットワーク（図示されない）から基地局制御装置３に伝えられる移動局２のサービス形態を示すサービス形態情報を抽出し、アクティブ継続時間決定部４５に通知する。アクティブ継続時間決定部４５は、そのサービス形態情報に基づいて、バースト性の低いサービスであればアクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定し、バースト性の高いサービスであればアクティブ継続時間を、時間Ｔ＿Ｌｏｎｇより短いＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する。第４の実施形態の基地局制御装置３の他の部分の構成は、第２の実施形態の基地局制御装置３と同一である。
本実施の形態における、基地局１及び移動局２の構成は、本発明の第２の実施例における基地局１及び移動局２の構成と同じである。
図１７は、第４の実施形態における実施基地局制御装置３の動作を示すフローチャートである。図１７に示されている処理は基地局制御装置３が記録媒体４８のプログラムを実行することで実現される。
基地局制御装置３は、ネットワークから送信される信号より移動局２のサービス形態に関する情報を抽出し（ステップＳ６１）、移動局２のサービス形態が、バースト性が高いかどうかを判定する（ステップＳ６２）。
基地局制御装置３は、バースト性が低いと判定した場合、アクティブ継続時間をＴ＿Ｌｏｎｇと決定し（ステップＳ６３）、バースト性が高いと判定した場合にアクティブ継続時間をＴ＿Ｓｈｏｒｔと決定する（ステップＳ６４）。基地局制御装置３は決定したアクティブ継続時間を基地局１に通知する（ステップＳ６５）。
本実施形態では、アクティブ継続時間を制御する指標として、移動局２が受信するサービスのバースト性が用いられている。通常、同じデータ量でもバースト性が低いほど、伝送終了までに必要な時間は長くなる可能性が高く、したがって、より長くアクティブ状態を継続する必要がある。
本実施形態における移動通信システムでは、バースト性が高いサービスを享受する移動局２のアクティブ継続時間を長く設定することが可能となるため、基地局１が状態更新情報を送信する回数を削減することができる。これは、下り回線を有効に活用することができるという点で有利である。
加えて、本実施形態における移動通信システムは、状態更新情報を通信する回数が減少されるため、状態更新情報の通信エラーに対する耐性が向上される。これは、アクティブ通知の受信誤りによって、移動局２が誤ってサスペンド状態に設定される確率を低減することができ、パケットの送信遅延を低減することができるため好適である。
尚、本発明は上述した本発明の第１〜第４の実施例に限定されるものではない。例えば、ある状態更新フレームにおいて移動局２がパケットを正常に受信した場合であっても、それに続く状態更新情報通知タイミングにおいてサスペンド通知を受信した場合には、次の状態更新フレームでは移動局２がサスペンド状態に設定されてもよい。加えて、アクティブ継続時間が終了する前でも、状態更新情報通知タイミングにおいてサスペンド通知を受信した場合には、移動局２は、次の状態更新フレームではサスペンド状態に設定されてもよい。
また、上述した本発明は、ＨＳＤＰＡサービスに限らず、個別チャネルにおいて送信されるパケット伝送や上位層の制御データの送信を行う場合の個別チャネルの制御に適用され得る。
さらに、基地局制御装置３は基地局１の中に設置されても、別の場所に設置され、複数の基地局１の制御を行うようになっていてもよい。さらにまた、複数の移動局２が存在する場合には、アクティブ継続時間を移動局２毎に異なる値に設定してもよい。アクティブ継続時間の変更通知はアクティブ状態の任意の時間で送信するようにしてもよい。
以上に説明されているように、本発明は、パケットの伝送及び制御データの送信における待ち受け時の移動局の電力消費を低減することができる。特に、パケット通信ではデータがバースト的に送信され、データが送信されていない時間の割合が長いため、送受信を停止することによって移動局の消費電力を低減することには、大きな利点がある。
また、本発明の移動通信システムでは、一旦アクティブとなると、それ以降、状態更新情報を受信して状態を判定する必要がないため、状態更新情報の受信誤りによって移動局がサスペンド状態に設定されることを回避することができる。したがって、本発明の移動通信システムは、データ送信の遅延を減少し、スループットを増加させることができる。

Claims (3)

1. 基地局と、
   前記基地局と通信する移動局
   とを備え、
   前記基地局と前記移動局との間の通信プロトコルには、時間ドメインにおいて、複数の状態更新フレームが定義されており、
   前記基地局は、前記移動局をアクティブ状態とサスペンド状態とのうちのいずれに設定するかを指示する状態更新情報を前記複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて送信可能に構成され、且つ、前記状態更新情報によって前記アクティブ状態に設定される前記移動局にのみパケットを送信するように構成され、
   前記基地局は、前記パケットの送信よりも所定の時間だけ早く、前記パケットの受信に必要な情報を含む制御情報を送信することによって前記パケットの送信を前記移動局に予告し、
   前記移動局は、前記状態更新情報に応答して、前記アクティブ状態と前記サスペンド状態とのうちのいずれかに設定され、且つ、前記アクティブ状態に設定されたときに前記制御情報と前記パケットを受信可能に構成され、前記サスペンド状態に設定されたときに前記制御情報と前記パケットを受信不能に構成され、
   前記移動局は、前記複数の状態更新フレームのうちの第１状態更新フレームにおいて前記基地局からパケットを正常に受け取った場合、前記状態更新情報に関わらず前記第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて前記アクティブ状態に設定される
   移動通信システム。
2. 請求項１に記載の移動通信システムであって、
   前記移動局は、前記基地局からパケットを正常に受け取った場合、前記移動局からパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を前記基地局に送信し、
   前記基地局は、前記送達確認情報を受信した場合、前記第２状態更新フレームにおいて前記状態更新情報を送信しない
   移動通信システム。
3. 時間ドメインにおいて複数の状態更新フレームが定義された通信プロトコルによって移動局と通信する基地局であって、
   前記移動局を前記基地局と通信可能なアクティブ状態と前記基地局と通信不能なサスペンド状態とのうちのいずれかに設定するために使用される状態更新情報を生成する状態更新情報生成手段と、
   アクティブ状態に設定される移動局に送信されるべきパケットの受信に必要な情報を含む制御情報を生成する制御情報生成手段と、
   前記複数の状態更新フレームのそれぞれにおいて前記状態更新情報を前記移動局に送信可能に構成され、且つ、前記制御情報を前記パケットの送信よりも所定の時間だけ早くに、前記パケットの受信に必要な情報を含む制御情報を送信することによって前記パケットの送信を前記移動局に予告するように構成された送信手段
   とを備え、
   前記送信手段は、前記複数の状態更新フレームの第１状態更新フレームにおいてパケットを正常に受け取ったことを通知する送達確認情報を前記移動局から受け取ったとき、前記第１状態更新フレームに続く第２状態更新フレームにおいて前記状態更新情報を送信しない
   基地局。

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