JP5468797B2 - 基地局制御装置、移動通信システム、基地局制御方法、移動通信システムの電力制御方法及びプログラム - Google Patents

基地局制御装置、移動通信システム、基地局制御方法、移動通信システムの電力制御方法及びプログラム Download PDF

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本発明は、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムにおいて、移動端末装置(UE)と基地局装置(Node−B)との間の無線通信の際の送信電力の制御を行う に関する。
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)システムの無線アクセスネットワークは、図5に示すように移動端末装置UE101との無線通信を行う基地局装置Node−B102と、Node−B102を制御する基地局制御装置RNC103とを有して構成される。
WCDMAシステムにおける無線通信では、遠近問題といった干渉の解決やサービスに応じた品質の確保のために、UE101とNode−B102の無線区間において送信電力制御を実施し、必要最低限の送信電力を過不足なく受信側で受け取ることができるように送信電力の調整を行う。
送信電力制御の方法は、受信した信号から無線通信品質を測定して結果を目標品質と比較し、比較結果を送信側に反映し、送信電力を調整することで最適な通信品質に近づける。
図5に示すように、送信電力制御には、インナーループ送信電力制御とアウターループ送信電力制御がある。
インナーループ送信電力制御は、Node−B102とUE101との無線通信において、上り下りそれぞれにて行われるが、上りの例では、Node−B102にて受信信号から信号対干渉比であるSIR(Signal to Interference Ratio)を測定(SIR測定値104)し、Node−B102にて保持しているインナーループSIR目標値であるSIR−ILPC値105と比較する。
すなわち、電力指示部114により、受信信号から測定したSIR測定値がインナーループSIR目標値より低い場合には、Node−B102は、送信側であるUE101に向けて送信電力を上げる指示を行う。一方、SIR測定値がインナーループSIR目標値より高い場合には、Node−B102は、送信側であるUE101に向けて送信電力を下げる指示を行う。
前述の送信電力制御により、Node−B102とUE101との干渉問題を解決する。また、下りに関しても同様の処理が行われる。
次に、アウターループ送信電力制御について述べる。UE101からNode−B102方向である上りリンクアウターループ送信電力制御の場合、通信品質はSIRだけでなく、伝送路のパスの数やUEの移動速度なども影響するため、Node−B102のインナーループSIR目標値を動的に修正する必要があり、RNC103がNode−B102のインナーループSIR目標値を制御する。
RNC103では、無線品質のデータからアウターループSIR目標値であるSIR−OLPC値106を算出し、これをインナーループSIR目標値としてNode−B102に通知する。
一例として、CRC(Cyclic Redundancy Check)チェック部107にて、Node−B102が復調、復号後のブロック単位でのデータのCRCチェックを行い、CRCチェックの結果をCRCI(CRC Indicator)としてRNC103に送信する。
SIR−OLPC値算出部111では、Node−B102からのCRCチェック結果が正しくなければ、通信品質が良くないと判断してアウターループSIR目標値SIR−OLPC値106を上げ、Node−B102からのCRCチェック結果が正しければ、通信品質は良好であると判断し、アウターループSIR目標値SIR−OLPC値106を下げる。
判定部112では、前述の動作により更新されたアウターループSIR目標値と前回Node−B102に提示したインナーループSIR目標値との差分の絶対値が閾値を越えた場合に、RNC103がアウターループSIR目標値を新しいインナーループSIR目標値として判定し、これを送信部113を介してNode−B102に通知する。
Node−B102は通知を受け、自身のインナーループSIR目標値の更新を行い、状況変化に応じた最適な送信電力制御をする。
このような技術として、例えば特許文献1には、マルチコール時のSIR目標値をトランスポートフォーマット指標(TFI)により有音または無音になった場合、無線アクセスベアラ(RAB)の追加または削除時になった場合においてもアウターループ制御を行う技術について開示されている。
特開2005−124044号公報
しかしながら、移動通信システムにおける上りリンクアウターループ送信電力制御において、一つのUEに同時に複数の無線アクセスベアラが確立されている状態であるマルチコール時には、アウターループ送信電力制御の監視対象として複数の無線アクセスベアラの内から一つの無線アクセスベアラを選択している。
そのため、監視対象外の無線アクセスベアラの通信品質が通信途中で変動した場合に通信品質を確認できず、通信中の無線アクセスベアラの通信品質を確保できない場合がある。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、マルチコール時において全ての無線アクセスベアラの通信品質を確保するよう、送信電力を制御することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明における基地局制御装置は、複数の無線アクセスベアラを介して送出された、データ通信の通信品質が良好であるかの測定結果である通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から電力制御指示を行うための通信品質の目標値である品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御することを特徴とする。
また、本発明における移動通信システムは、電力制御指示に従って電力制御を行い通信する移動端末装置と、移動端末装置と無線を介して通信品質の目標値である品質目標値に応じて電力制御指示を行う基地局装置と、品質目標値を制御する基地局制御装置と、を備えることを特徴とする移動通信システムであって、基地局装置は、移動端末装置との通信品質を測定して、通信品質が品質目標値に近づくように、移動端末装置に電力制御指示を行い、基地局制御装置は、基地局装置により複数の無線アクセスベアラを介して送出された移動端末装置との通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御することを特徴とする。
また、本発明における基地局制御方法は、複数の無線アクセスベアラを介して送出された、データ通信の通信品質が良好であるかの測定結果である通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から電力制御指示を行うための通信品質の目標値である品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御することを特徴とする。
また、本発明における移動通信システムの電力制御方法は、基地局装置により、移動端末装置との通信品質が良好か否かを測定して、品質測定の結果を通信品質情報として複数の無線アクセスベアラを介して基地局制御装置へ送出し、基地局制御装置により、複数の無線アクセスベアラを介して送出された移動端末装置との通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御し、基地局装置により、通信品質が品質目標値に近づくように、移動端末装置に電力制御指示を行うことを特徴とする。
また、本発明におけるプログラムは、複数の無線アクセスベアラを介して送出された、データ通信の通信品質が良好であるかの測定結果である通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から電力制御指示を行うための通信品質の目標値である品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御することをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明におけるプログラムは、基地局装置により、移動端末装置との通信品質が良好か否かを測定して、品質測定の結果を通信品質情報として複数の無線アクセスベアラを介して基地局制御装置へ送出し、基地局制御装置により、複数の無線アクセスベアラを介して送出された移動端末装置との通信品質情報を受信して1つに集約し、集約した通信品質情報から品質目標値を算出して、基地局装置に設定されている品質目標値を制御し、基地局装置により、通信品質が品質目標値に近づくように、移動端末装置に電力制御指示を行うことをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明により、マルチコール時において、各無線アクセスベアラの通信品質が通信途中に変動した場合においても、全ての無線アクセスベアラの通信品質を確保するよう、送信電力を制御することが可能となる。
本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成図である。 RNCにおける上りリンクアウターループ送信電力制御のフローチャート図である。 上りリンクアウターループ送信電力制御の従来との比較図(その1)である。 上りリンクアウターループ送信電力制御の従来との比較図(その2)である。 従来技術における移動通信システムの構成図である。
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態における移動通信システムの構成図である。なお、ここでは3チャネルのマルチコールの場合について説明する。
本移動通信システムは、UE101と、Node−B102と、RNC103と、を有して構成される。
Node−B102は、CRCチェック部107と、複数の無線アクセスベアラ(RAB−A、RAB−B、RAB−C)109−1、109−2、109−3と、電力指示部114と、を有して構成される。
また、上りリンクインナーループ送信電力制御のSIR目標値となるSIR−ILPC値105の算出は、RNC103における上りリンクアウターループ送信電力制御部108にて実施され、上りリンクアウターループ送信電力制御部108は、複数のCRCI受信部110−1、110−2、110−3と、SIR−OLPC値算出部111と、判定部112と、送信部113と、を有して構成される。
CRCI受信部110−1、110−2、110−3は、Node−B102から送信されたRAB−A109−1、RAB−B109−2、RAB−C109−3毎のデータ内にあるCRC検証結果であるCRCI情報をそれぞれ抜き出し、上りリンクアウターループ送信電力制御のSIR目標値となるSIR−OLPC値106を算出するSIR−OLPC値算出部111に送信する。
SIR−OLPC値算出部111は、CRCI集約部115を有する。CRCI集約部115は、一つのUE内に確立されているすべてのCRCI情報を1つに集約する。SIR−OLPC値算出部111は、集約した結果をチェックすることで無線区間のデータ通信品質を判定し、SIR−OLPC値106の増減を行う。
判定部112は、SIR−OLPC値算出部111にて算出されたSIR−OLPC値106をNode−B102に通知しているSIR−ILPC値105と比較する。その際、SIR−OLPC値106とSIR−ILPC値105の差分が閾値を超えているかどうか比較し、閾値超えと判定した場合、SIR−OLPC値106を新しいSIR−ILPC値105として送信部113へ更新指示を行い、Node−B102に新しいSIR−ILPC値105を通知する。
これにより、Node−B102はSIR−ILPC値105を更新し、より適したSIR目標値であるSIR−ILPC値105に近づくようインナーループ送信電力制御を行う。前述の動作により、上りリンクアウターループ送信電力制御を実現する。
以上、詳細に実施例の構成を述べたが、図1の送信部の機能は、背景技術の関連分野においてよく知られており、それ自体は本発明とは直接関係しないため、その詳細な構成は省略する。
図2は、本発明の実施形態におけるマルチコール時の上りリンクアウターループ送信電力制御装置のフローチャート図である。本実施形態における動作について、図1のブロック図と共に説明する。
CRCI受信部110−1、110−2、110−3は、上りデータからCRCI情報を抜き出し、SIR−OLPC値算出部111にCRCI情報を伝える。SIR−OLPC値算出部111は、各無線アクセスベアラからのCRCI結果を受信し(ステップ201)、これをすべての無線アクセスベアラで集約し、集約したCRCI結果の判定を行う(ステップ202)。
CRCIの結果が正しくなければアウターループSIR目標値であるSIR−OLPC値をΔUP分上げ(ステップ203)、結果が正しければSIR−OLPC値をΔDown分下げる(ステップ204)。SIR−OLPC値算出部111は、SIR−OLPC値106を変更した後、変更したSIR−OLPC値106を判定部112に送付する。
判定部112は、Node−B102におけるインナーループSIR目標値であるSIR−ILPC値105と前述の変更されたSIR−OLPC値106を比較し、閾値超えとなっているかどうかを判定する(ステップ205)。閾値超えがなければ、Node−B102への更新通知は不要とする。閾値超えが発生した場合は、前述のSIR−OLPC値106を新しいSIR−ILPC値105として、送信部113がNode−B102に通知する(ステップ206)。
図3は、本発明の実施例における上りリンクアウターループ送信電力制御(a)と、従来における上りリンクアウターループ送信電力制御(b)との比較図である。
ここで、RAB−Aの通信品質のグラフはRAB−Aの通信品質の状態を示し、RAB−Bの通信品質のグラフはRAB−Bの通信品質の状態を示し、RAB−AとRAB−Bを用いた通信品質のグラフは、RAB−AとRAB−Bを集約した通信品質状態を示し、SIR目標値のグラフは、SIR−OLPC値とSIR−ILPC値の変動を示す。
横軸はそれぞれ時間を示し、縦軸は、通信品質を示したグラフにおいては通信品質の状態を示し、SIR目標値のグラフにおいてはSIR−OLPC値とSIR−ILPC値の値を示す。
まず、図3(a)に示す本発明の実施例における上りリンクアウターループ送信電力制御について説明する。
一つのUEで同時に2つの無線アクセスベアラ(RAB−A、RAB−B)がある状態において、RAB−Aは、通信品質が安定している状態から時刻T301において、通信品質状態が向上(CRCI正常値のデータが増加)した場合を示す。また、RAB−Bは、通信品質が安定している状態から、時刻T302において、通信品質が悪化(CRCI異常値のデータが増加)した場合を示す。
前記状態において、SIR−OLPC値とSIR−ILPC値の変動について説明する。時刻T301までにおいて、SIR−OLPC値は、RAB−AとRAB−Bを用いた通信品質状態から算出された値に基づいて、変動する。しかしながら、SIR−ILPC値は、SIR−OLPC値との比較値において閾値越えがないため、更新しない状態である。
時刻T301以降、RAB−Aの通信品質状態が向上することで、RAB−AとRAB−Bを集約した通信品質状態も向上することとなり、SIR−OLPC値は下降する。その結果、SIR−ILPC値は、SIR−OLPC値との比較値において閾値超えが発生し、下方修正の更新を行う。
時刻T302以降、RAB−Bの通信品質状態が悪化することで、RAB−AとRAB−Bを集約した通信品質状態も向上することとなり、SIR−OLPC値は上昇する。その結果、SIR−ILPC値は、SIR−OLPC値との比較値において閾値超えが発生し、上方修正の更新を行う。その後、RAB−Bの通信品質が安定し、送信電力制御は、最後に更新されたSIR−ILPC値に基づいて制御される。
次に、図3(b)を参照して従来技術におけるアウターループ送信電力制御について詳細に説明する。従来技術においては、始めに、RAB−AとRAB−BのSIR−OLPC値の比較を行い、より高いSIR−OLPC値をもつ無線アクセスベアラが、品質監視対象の無線アクセスベアラとして選択される。ここでは、RAB−Aが選択されたとして説明する。つまり、SIR−OLPC値は、RAB−Aの通信品質状態に基づいて制御されることになる。
時刻T303まではRAB−Aの通信品質状態が安定しているため、SIR−ILPC値は更新がない状態である。
時刻T303以降、RAB−Aの通信品質が向上することで、SIR−OLPC値は下降する。
一方、時刻T304以降においてRAB−Bの通信品質が悪化する状態となっても、品質監視対象であるRAB−Aの通信品質が安定していることから、SIR−OLPC値に変動がほとんど無く、SIR−ILPC値は更新されない状態となる。
その結果、SIR−ILPC値が更新されないため、UEは送信電力を上げることができず、RAB−Bの通信品質は改善されない状態が続くこととなる。
図4は、本発明の他の実施例における上りリンクアウターループ送信電力制御(a)と、従来における上りリンクアウターループ送信電力制御(b)との比較図である。なお、本図の構成は、図3と同様である。
まず、図4(a)に示す本発明の他の実施例における上りリンクアウターループ送信電力制御について説明する。
一つのUEで同時に2つの無線アクセスベアラ(RAB−A、RAB−B)がある状態において、RAB−Aは、通信品質が安定している状態から、時刻T401より、無通信状態であることを示す。無通信状態とは、UEより上りデータがなくなり、CRCI通知を受信できない状態を示す。
また、RAB−Bは、通信品質が安定している状態から、時刻T402において、通信品質が向上(CRCI正常値のデータが増加)した場合を示す。
前記状態において、図3(a)と同様に、SIR−OLPC値とSIR−ILPC値の遷移について説明する。
時刻T401までにおいて、SIR−OLPC値は、RAB−AとRAB−Bを用いた通信品質状態から算出された値に基づいて変動する。しかしながら、SIR−ILPC値は、SIR−OLPC値との比較値において閾値超えがないため、更新しない状態である。
時刻T401以降、RAB−Aの通信品質の状態は、無通信となり通信品質が確認できない状態となるが、RAB−AとRAB−Bを集約した通信品質状態に基づき更新するため、RAB−Bの通信品質に基づきSIR−OLPC値が算出される。その結果、SIR−OLPC値は変動が少ない値で遷移する。
時刻T402以降、RAB−AとRAB−Bを集約した通信品質状態が向上することで、SIR−OLPC値が下降する。そして、SIR−ILPC値は、SIR−OLPC値との比較値において閾値超えが発生し、下方修正の更新を行う。その後、通信品質状態が安定することとなる。
次に、図4(b)を参照して図4(a)と同状態における従来技術のアウターループ送信電力制御について詳細に説明する。
従来技術においては、図3(b)と同様に、始めに、RAB−AとRAB−BのSIR−OLPC値の比較を行い、より高いSIR−OLPC値をもつ無線アクセスベアラが選択される。ここでは、品質監視対象の無線アクセスベアラとしてRAB−Aが選択されると仮定する。
時刻T403までにおいて、SIR−ILPC値は、RAB−Aの通信品質状態が安定しているため、更新しない状態である。
一方、時刻T403以降にRAB−Aが無通信状態となると、SIR−OLPC値は、品質監視対象として選択したRAB−Aの通信品質状態が確認できない状態となり、前値保持のままとなる。つまり、SIR−ILPC値も更新しない状態となる。
時刻T404で、RAB−Aの無通信が継続されているため、RAB−Bの通信品質状況が向上しているにも関わらず、SIR−OLPC値は、更新されない状態が継続する。その結果、RAB−Bの通信品質が十分に確保されているにも関わらず、SIR−ILPC値が更新されず、UEが必要以上に送信電力を消費している状態となる。
なお、本発明の実施例として、上記では2チャネルのマルチコールが確立された場合について説明をしているが、マルチコール数が3以上においても同様に対応可能である。
本発明によれば、移動通信システムにおける上りリンクアウターループ送信制御装置において、一つのUEに同時に複数の無線アクセスベアラが確立されている状態であるマルチコール時に、一つのUE内に確立されているすべての無線アクセスベアラの通信品質通知を1つに集約し、集約した結果をチェックすることにより、各無線アクセスベアラの通信品質が通信途中に変動した場合においても、全ての無線アクセスベアラの通信品質を確保しつつ、送信電力を抑えることが可能となる。
以上、実施の形態を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら実施の形態や具体例に様々な修正および変更が可能である。
101 UE
102 Node−B
103 RNC
104 SIR測定値
105 SIR−ILPC値
106 SIR−OLPC値
107 CRCチェック
108 上りリンクアウターループ送信電力制御部
109−1 RAB−A
109−2 RAB−B
109−3 RAB−C
110−1、110−2、110−3 CRCI受信部
111 SIR−OLPC値算出部
112 判定部
113 送信部

Claims (6)

  1. 移動端末装置から基地局装置が受信したデータの、複数の無線アクセスベアラ毎のCRC(cyclic redundancy check)チェック結果を前記基地局装置から受信し、前記CRCチェック結果の受信毎に、前記CRCチェック結果が正しくない場合には第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が高い値に変更し、前記CRCチェック結果が正しい場合には前記第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が低い値に変更し、前記変更された前記第1の品質目標値を出力する品質目標値算出手段と、
    前記品質目標値算出手段から出力された前記第1の品質目標値に基づいて、前記基地局装置に設定されている、前記移動端末装置と前記基地局装置との間の通信品質の目標値である第2の品質目標値を制御する品質目標値更新手段と、を備えることを特徴とする基地局制御装置。
  2. 前記品質目標値更新手段は、前記第1の品質目標値と前記第2の品質目標値との差が所定の閾値を超えている場合に、前記第2の品質目標値を制御することを特徴とする請求項1に記載された基地局制御装置。
  3. 電力制御指示に従って電力制御を行い通信する移動端末装置と、前記移動端末装置と無線を介して移動端末装置との間の通信品質の目標値である第2の品質目標値に応じて前記電力制御指示を行う基地局装置と、前記第2の品質目標値を制御する基地局制御装置と、を備えることを特徴とする移動通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    前記移動端末装置との間の通信品質を測定して、前記通信品質が前記第2の品質目標値に近づくように、前記移動端末装置に前記電力制御指示を行い、
    前記基地局制御装置は、
    前記移動端末装置から前記基地局装置が受信したデータの、複数の無線アクセスベアラ毎のCRCチェック結果を前記基地局装置から受信し、前記CRCチェック結果の受信毎に、前記CRCチェック結果が正しくない場合には第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が高い値に変更し、前記CRCチェック結果が正しい場合には前記第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が低い値に変更し、前記変更された前記第1の品質目標値を出力する品質目標値算出手段と、
    前記品質目標値算出手段から出力された前記第1の品質目標値に基づいて、前記第2の品質目標値を制御する品質目標値更新手段と、を備えることを特徴とする移動通信システム。
  4. 移動端末装置から基地局装置が受信したデータの、複数の無線アクセスベアラ毎のCRCチェック結果を前記基地局装置から受信し、
    前記CRCチェック結果の受信毎に、前記CRCチェック結果が正しくない場合には第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が高い値に変更し、前記CRCチェック結果が正しい場合には前記第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が低い値に変更し、前記変更された前記第1の品質目標値を出力し、
    出力された前記第1の品質目標値に基づいて、前記基地局装置に設定されている第2の品質目標値を制御する、ことを特徴とする基地局制御方法。
  5. 基地局装置により、移動端末装置との間の通信品質を測定して、前記通信品質が第2の品質目標値に近づくように、前記移動端末装置に電力制御指示を行い、
    前記基地局制御装置により、前記基地局装置から送出される、前記移動端末装置から前記基地局装置が受信したデータの複数の無線アクセスベアラ毎のCRCチェック結果を受信し、前記CRCチェック結果の受信毎に、前記CRCチェック結果が正しくない場合には第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が高い値に変更し、前記CRCチェック結果が正しい場合には前記第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が低い値に変更し、前記変更された前記第1の品質目標値に基づいて前記第2の品質目標値を制御する、ことを特徴とする移動通信システムの電力制御方法。
  6. 移動端末装置から基地局装置が受信したデータの、複数の無線アクセスベアラ毎のCRCチェック結果を前記基地局装置から受信する手順、
    前記CRCチェック結果の受信毎に、前記CRCチェック結果が正しくない場合には第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が高い値に変更し、前記CRCチェック結果が正しい場合には前記第1の品質目標値を所定の値だけ通信品質が低い値に変更し、前記変更された前記第1の品質目標値を出力する手順、
    出力された前記第1の品質目標値に基づいて、前記基地局装置に設定されている第2の品質目標値を制御する手順、を基地局制御装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
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