JP4822957B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
[ステップS124]BS102は、端末111からのHO要求を受けて、CNに対し、切替え要求を行う。これにより、CNは、端末111宛てのパケットをBS101からBS102に切替えて送信することになる。
[ステップS126]CNは、端末111宛てのパケットをBS102に送信する。なお、CNは、BS102からの切替え要求を受けて、端末111宛てのパケットをBS102に送信するので、ステップS125の前に端末111宛てのパケットがあれば、ステップS125の前でもパケットをBS102に送信する。
[ステップS128]CNは、端末111宛てのパケットがあれば、BS102に送信する。
[ステップS130]CNは、端末111宛てのパケットがあれば、BS102に送信する。
図には、BS101の残存パケットを記憶するメモリ131と、BS102の蓄積パケットを記憶するメモリ132と、CN141とが示してある。端末111は、HOの際にメモリ131に残存した残存パケットを受信し、BS102のメモリ132に蓄積された蓄積パケットを受信する。
図1は、通信装置の概要を示した図である。図には、基地局に設置される通信装置1,3と、通信装置1と無線通信を行う端末2a〜2nとが示してある。また、通信装置1が端末2a〜2nに割り当てる周波数帯域とその無線送信電力との関係を示したグラフが示してある。
周波数帯域割り当て手段1bは、電力増加手段1aが無線送信電力を増加させた周波数帯域f1〜f4を、HOする端末に割り当てる。
このように、通信装置1は、HOする端末2aに対し、無線送信電力を増加した周波数帯域f4を割り当てるようにした。これによって、通信装置1は、増加した無線送信電力で残存パケットを端末2aに送信することができ、隣接する通信装置3の、セルの干渉の影響を低減し、スループットを向上することができる。
図2は、移動体通信システムの構成例を示した図である。図には、BS11,12、端末21、およびBS11,12の通信範囲を示したセル31,32が示してある。
これにより、端末21は、HO元であるBS11から、電力を増加した周波数帯域が割り当てられるので、隣接するセルの干渉の影響が抑制され、残存パケットの送受信のスループットを向上することができる。
図3は、BSの通常時の電力を示した図である。図のグラフの横軸は、端末21に割り当てる周波数帯域を示し、縦軸は、BS11の無線送信電力のパワーを示している。
BS11は、端末21からHO要求があると、複数の周波数帯域のうちの、1つの周波数帯域の電力を増加させる。例えば、図に示すように、BS11は、周波数帯域f4の電力を増加させる。そして、BS11は、HO要求を行った端末21に対し、周波数帯域f4を割り当てる。これにより、BS11は、電力を増加した周波数帯域f4で、端末21と通信を行うことができる。
図5は、通常時のスケジューリングを説明する図である。図の横軸は、端末21に割り当てる周波数帯域を示し、縦軸は、時間を示す。
BS11は、端末21からのHO要求があると、図4に示したように、周波数帯域f4の電力を増加させる。BS11は、電力を増加させた周波数帯域f4を、HO要求を行った端末21に割り当てる。すなわち、BS11は、図の四角に示すように、端末21に周波数帯域f4を割り当てるようにする。
BS11は、端末21宛ての残存パケットがいつまでもメモリに残らないように、時間t1後に廃棄する。一方、BS11は、端末21宛ての残存パケットが時間t1後に廃棄されないように、残存パケットのQoS優先度を増加する。
図8は、BSの機能ブロック図である。図に示すようにBS11は、HO要求受信部11a、QoS比較部11b、電力制御部11c、およびスケジューラ11dを有している。
QOS比較部11bは、HO要求受信部11aから、HO要求を受信した旨の通知を受けると、メモリに記憶されている残存パケットのQoS優先度としきい値とを比較する。QoS比較部11bは、残存パケットのQoS優先度がしきい値を超えると、その旨を電力制御部11cおよびスケジューラ11dに通知する。
このように、端末21は、セル31,32の境界に居ても、HO元であるBS11から電力を増加した周波数帯域が割り当てられるので、所望信号の着信電力が増加して、残存パケットの送受信のスループットを向上することができる。
次に、HO先のBS12の電力低減について説明する。HO先のBS12は、上述したように、BS11が端末に割り当てた周波数帯域の電力を下げることによって、セルの干渉の影響を低減し、BS11と端末21との残存パケットのスループットを向上させる。
図に示すように、セル32には、端末41〜44が存在している。端末41は、現在、周波数帯域f4が割り当てられ、端末42は周波数帯域f3が割り当てられ、端末43は周波数帯域f2が割り当てられ、端末44は周波数帯域f1が割り当てられているとする。BS11は、端末21のHO要求によって、周波数帯域f4の電力を増加させたとする。
端末41〜44は、BS12から共通パイロットを受信し、SINR(Signal to Interface and Noise Ratio)を算出する。端末41〜44は、連続値であるSINRを離散値であるCQIに変換して、BS12に送信する。例えば、端末41〜44は、0〜1dBのSINRをCQI1と変換し、1〜2dBのSINRをCQI2と変換し、2〜3dBのSINRをCQI3と変換する。なお、BS12は、端末41〜44との無線品質が分かればよく、上記のSINR,CQIに限るものではない。
HO先のBS12は、HO元のBS11の電力増加させた周波数帯域を検出すると、その周波数帯域の電力を低減する。例えば、HO元のBS11が、周波数帯域f4の電力を増加させたとする。この場合、HO先のBS12は、図に示すように、周波数帯域f4の電力を低減する。これにより、周波数帯域f4におけるセル干渉が低減され、周波数帯域f4で通信を行うHO元のBS11と端末21は、残存パケットのスループットを向上させることができる。
図11では、単に周波数帯域f4の電力を低減するのみであった。これに対し、図12では、低減した電力を他の周波数帯域の電力に割り当てる。例えば、CQIの増加する周波数帯域f3に割り当てるようにする。これにより、BS12と端末42のスループットを向上させることができる。
図14は、CQI遅延を説明する図である。図の横軸は、時間を示している。BS11は、図の共通パイロットに示すように、共通パイロットを出力するとする。端末21は、BS11から共通パイロットを受信してCQIを算出し、図のCQIに示すタイミングでBS11に送信する。BS11は、端末21から送られてきたCQIに基づいて、図の残存パケットに示すように残存パケットを送信する。
図15は、BSの機能ブロック図である。図に示すようにBS12は、CQI受信部12a、周波数帯域検出部12b、および電力制御部12cを有している。
周波数帯域検出部12bは、CQI受信部12aによって受信されたCQIに基づいて、HO元のBS11がどの周波数帯域の電力を増減させたか検出する。
また、図に示してないが、適応変調を行うスケジューラは、端末41〜44のCQIに基づいて、スケジューリングを行い、周波数帯域f1〜f4を端末41〜44に割り当てる。スケジューラが図のCQI受信部12a、周波数帯域検出部12b、および電力制御部12cの機能を有するようにしてもよい。
図16は、移動体通信システムのシーケンス図である。
[ステップS2]端末21は、セル32の方向へ移動したとする。これにより、BS12の共通パイロットの受信レベルは、BS11の共通パイロットの受信レベルより大きくなり、端末21は、BS11に対してHO要求を送信する。
[ステップS4]BS11は、端末21からのHO要求を受けて、電力制御を開始する。例えば、BS11は、図4に示したように、周波数帯域f3の電力を周波数帯域f4に割り当て増加するようにする。そして、BS11は、HO要求を行った端末21に対し、電力増加した周波数帯域f4を割り当てるようにする。
[ステップS7]BS11は、残存パケットを全て端末21に送信すると、電力制御を終了する。すなわち、BS11は、図3に示したように、各周波数帯域において電力配分が均等となるようにする。
[ステップS9]端末21は、BS11からHO切替え要求を受けると、HO先のBS12に対し、パケットの送信要求を行う。
[ステップS11]BS12は、HO要求を出した端末21と通信を開始する。BS12は、図示していないが、これまでCNから送信されてきた端末21宛ての蓄積パケットを端末21に送信する。
なお、HO要求は、端末が出力するとしたがこれに限らない。すなわち、BSがHO要求を出力するようにしてもよい。例えば、BS11が、端末21から送られてくる無線品質に基づいて、HO要求をHO先のBS12に出力するようにしてもよい。この場合、BS11は、自分が判断したHO要求によって、電力制御を開始する。
図17は、HO元のBSのフローチャートである。
[ステップS22]BS11は、HO要求を行ってきた端末21の接続領域を固定する。接続領域とは、スケジューラが端末に割り当てる周波数帯域・空間・コード等のリソースを区分けした直交領域である。なお、これまでは、接続領域の周波数帯域に着目して説明してきた。
[ステップS24]BS11は、端末21の接続領域における電力をβ増加する。すなわち、BS11は、接続領域f4の電力をβ増加する。
[ステップS26]BS11は、残存パケットの送信を完了すると、電力制御の処理を終了する。
なお、上述のαとβには、α―β≧0の関係があるとする。これは、無線送信電力のアンプが飽和しないようにするためである。
図18は、HO元のBSの別のフローチャートである。図18のフローチャートでは、BS11は、端末21に送信する残存パケットのスループットを監視する。そして、スループットが十分得られるまで電力の増減を制御する。
[ステップS32]BS11は、HO要求を行ってきた端末21の接続領域を固定する。BS11は、例えば、接続領域f4を端末21に固定する。
[ステップS34]BS11は、端末21の接続領域外における一部の電力をαi抑制する。例えば、BS11は、接続領域f3の電力をαi抑制する。なお、電力αiは、iが大きくなるほど大きくなる。すなわち、αi+1>αiの関係がある。
[ステップS38]BS11は、端末21宛ての残存パケットを端末21に送信する。BS11は、全ての残存パケットを送信すると、残存パケットの送信を完了する。
[ステップS40]BS11は、端末21に対し、HO切替え要求を出力する。
図19は、HO先のBSのフローチャートである。
[ステップS52]BS12は、セル32内にある端末41〜44からCQIを受信し、接続領域f1〜f4ごとにおけるCQIをモニタする。
[ステップS55]BS12は、CQIの最も悪い接続領域を抽出する。例えば、HO元のBS11が接続領域f4の電力を増加させたとすると、BS12は、接続領域f4を抽出することになる。
[ステップS57]BS12は、抽出した接続領域のデータ(パケット)送信電力を抑制する。
[ステップS60]BS12は、電力制御を終了する。
次に、HO先のBS12の別の電力制御の動作について、フローチャートを用いて説明する。
[ステップS72]BS12は、セル32内にある端末41〜44からCQIを受信し、接続領域f1〜f4ごとにおけるCQIをモニタする。
[ステップS75]BS12は、CQIの最も悪い接続領域と最もよい接続領域とを抽出する。例えば、HO元のBS11が接続領域f4の電力を増加させたとすると、BS12は、接続領域f4を抽出することになる。また、HO元のBS11が接続領域f3の電力を減少させたとすると、BS12は、接続領域f3を抽出することになる。
[ステップS80]BS12は、電力制御を終了する。
なお、上述のγとηには、γ―η≧0(γ>0,η>0)の関係があるとする。これは、無線送信電力のアンプが飽和しないようにするためである。
図21は、CQIの時間変動を示した図である。図には、ある接続領域における端末A1,A2,…,AnのCQIを示している。BS12は、接続領域ごとに、図に示すような端末A1〜AnのCQIを取得する。
HO元のBS11は、図3に示したように、均等に電力を出力するとする。HO先であるBS12のセル32内に、各周波数帯域が割り当てられた端末がランダムに一様に配置されているとすると、端末数が多いほど、式(1)の平均値Xは、接続領域によらずおよそ同一値を示すようになる。
[ステップS91]HO先であるBS12は、HO元のBS11からのHO要求を受けて、CQIのモニタを開始する。
[ステップS93]BS12は、ステップS92で算出した平均値Xに基づいて、式(3)の判定を行う。式(3)の結果がYESの場合、ステップS95へ進む。式(3)の結果がNOの場合、ステップS94へ進む。
[ステップS95]BS12は、接続領域ごとにおけるCQIにばらつきが発生したと判断する。すなわち、BS12は、HO元のBS11が電力制御を行ったと判断する。
[ステップS97]BS12は、式(5)に基づいて、CQIが最もよい接続領域を抽出する。
図25は、方法2におけるフローチャートである。
[ステップS102]BS12は、BS11が電力制御を行っていないときの接続領域ごとの平均値Xを算出する。
[ステップS104]BS12は、接続領域ごとに式(1)で示した平均値Xを算出する。
[ステップS108]BS12は、接続領域ごとにおけるCQIにばらつきが発生したと判断する。すなわち、BS12は、HO元のBS11が電力制御を行ったと判断する。
[ステップS110]BS12は、式(10)に基づいて、CQIが最もよい接続領域を抽出する。
なお、これまでの説明において、HO元のBS11とHO先のBS12との機能を別々に説明したが、BS11は、BS12の機能を有し、また、BS12は、BS11の機能を有している。つまり、BS12のセル内の端末がHO要求を行ったとすると、BS12は、上記で説明したBS11と同様の電力制御を行い、BS11は、上記で説明したBS12と同様の電力制御を行うことになる。
前記複数の周波数帯域の1つの周波数帯域の無線送信電力を増加させる電力増加手段と、
ハンドオーバする前記端末に前記無線送信電力を増加させた前記周波数帯域を割り当てる周波数帯域割り当て手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
(付記4) 前記端末のスループットを検出するスループット検出手段と、をさらに有し、
前記電力増加手段は、前記スループットに応じて、前記無線送信電力を増加させることを特徴とする付記1記載の通信装置。
前記無線品質に基づいて、ハンドオーバ元通信装置が前記無線送信電力を増加させた前記周波数帯域を検出する周波数検出手段と、
検出した前記周波数帯域の前記無線送信電力を低減する電力低減手段と、
を有することを特徴とする付記1記載の通信装置。
(付記8) 前記電力低減手段は、共通パイロットの前記無線送信電力はそのままでデータを送信する前記無線送信電力を低減することを特徴とする付記6記載の通信装置。
前記周波数帯域ごとの前記平均の差に基づいて、前記ハンドオーバ元通信装置が前記無線送信電力を増加させたか否か判断する無線送信電力判断手段と、
を有することを特徴とする付記6記載の通信装置。
前記ハンドオーバ元通信装置が前記無線送信電力を増加させていないときの前記平均を記憶する平均記憶手段と、
現在の前記平均と前記平均記憶手段によって記憶した前記平均との差に基づいて、前記ハンドオーバ元通信装置が前記無線送信電力を増加させたか否か判断する無線送信電力判断手段と、
を有することを特徴とする付記6記載の通信装置。
1a 電力増加手段
1b 周波数帯域割り当て手段
2a〜2n 端末
Claims (7)
- 複数の周波数帯域を重複しないように端末に割り当て無線通信を行う基地局の通信装置において、
ハンドオーバに使用する周波数帯域、およびパイロットの無線送信電力を、ハンドオーバ前よりも増加させる電力増加手段、
を有することを特徴とする通信装置。 - ハンドオーバを要求する端末に、無線送信電力を増加させた周波数帯域を割り当てる周波数帯域割り当て手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 前記電力増加手段は、ハンドオーバを要求する端末の残存パケットのQoSがしきい値を超えた場合に、前記周波数帯域の無線送信電力を増加することを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。
- 前記端末のスループットを検出するスループット検出手段をさらに有し、
前記電力増加手段は、前記スループットに応じて、無線送信電力を増加させることを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 - 複数の周波数帯域を重複しないように端末に割り当て無線通信を行う基地局の通信装置において、
ハンドオーバに使用する周波数帯域、およびパイロットの無線送信電力を、ハンドオーバ前よりも増加させる電力増加手段と、
ハンドオーバ元の他装置が無線送信電力を増加させた周波数帯域の無線送信電力を低減する電力低減手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - セル内の端末の無線品質を検出する無線品質検出手段と、
前記無線品質に基づいて、前記他装置が無線送信電力を増加させた周波数帯域を検出する周波数検出手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項5記載の通信装置。 - 前記電力低減手段は、低減する無線送信電力を他の周波数帯域に割り当てることを特徴とする請求項5または6に記載の通信装置。
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