WO2002019751A1 - Dispositif de station de base et procede de communication sans fil - Google Patents

Dispositif de station de base et procede de communication sans fil Download PDF

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WO2002019751A1
WO2002019751A1 PCT/JP2001/007301 JP0107301W WO0219751A1 WO 2002019751 A1 WO2002019751 A1 WO 2002019751A1 JP 0107301 W JP0107301 W JP 0107301W WO 0219751 A1 WO0219751 A1 WO 0219751A1
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communication
communication terminal
base station
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Isamu Yoshii
Osamu Kato
Kenichi Miyoshi
Atsushi Sumasu
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a base station device and a radio communication method used in a cellular communication system.
  • one base station performs wireless communication simultaneously with a plurality of communication terminals, and with an increase in demand in recent years, it is required to increase transmission efficiency.
  • HDR High Data Rate
  • HDR is a method in which a base station performs time-sharing to allocate communication resources to each communication terminal and then sets a transmission rate for each communication terminal according to the downlink channel quality and transmits data.
  • the base station transmits a pilot signal to each communication terminal.
  • Each communication terminal measures the line quality of the downlink using CIR (desired wave to interference wave ratio) based on the pilot signal, etc., and determines the transmission rate at which communication is possible.
  • each communication terminal selects a communication mode, which is a combination of a packet length, an encoding method, a modulation method, and a spreading factor, based on a transmission rate at which communication can be performed.
  • DRC Transmits a signal to the base station.
  • the types of modulation schemes that can be selected in each system are predetermined such as BP SK, QP SK, 16 QAMs and 64 QAM. Also, each system The types of coding that can be selected in are predetermined in advance, such as one-two turbo code, one-third turbo code, and three-fourth one-both code. In addition, the types of spreading factors that can be selected in each system are determined in advance, such as 64 times spreading, 128 times spreading, and 256 times spreading. A plurality of selectable transmission rates in each system is determined by a combination of the packet length, the modulation scheme, the coding scheme, and the spreading factor.
  • Each communication terminal selects a combination that enables the most efficient communication with the current line quality of the downlink from among these combinations, and transmits a DRC signal indicating the selected communication mode to the base station.
  • DRC signals are represented by numbers from 1 to N, and the higher the number, the better the downlink channel quality.
  • the base station performs scheduling based on the DRC signal transmitted from each communication terminal and broadcasts a signal indicating allocation of communication resources to each communication terminal to each communication terminal through a control channel.
  • the base station preferentially allocates communication resources to communication terminals having good downlink channel quality in consideration of the improvement in system transmission efficiency. In other words, the base station allocates more time slots in one frame to communication terminals having better downlink channel quality.
  • time slot assignment is determined based only on the line quality, and therefore, the number of time slot assignments in one frame is reduced for communication terminals with poor line quality. In other words, in a communication terminal having poor line quality, the interval between assigned time slots is increased.
  • An object of the present invention is to provide a communication system in which communication resources are allocated to each communication terminal in a time-sharing manner. It is an object of the present invention to provide a base station apparatus and a radio communication method that can reduce transmission and increase transmission efficiency of the entire system.
  • the allocation of communication resources to each communication terminal is determined by taking into account the ratio of the transmitted data amount to the total data amount to the downlink line quality. I decided to decide. As a result, data communication with the communication terminal immediately before the end of the data communication can be promptly terminated.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a transmitted ratio calculated by the transmitted ratio calculating unit of the base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the transmitted ratio calculating unit 101 calculates the ratio of the transmitted data amount to the total data amount (hereinafter referred to as the “transmitted ratio”) for each transmitted data, and assigns it to the allocating unit 1. 0 Output to 2.
  • the allocating unit 102 based on the DRC signal detected by the signal detecting unit 113 and the transmitted ratio calculated by the transmitted ratio calculating unit 101, assigns each communication terminal Determine the allocation of communication resources.
  • the DRC signal is a signal indicating a number corresponding to each communication mode (hereinafter, referred to as a “DRC number”).
  • DRC number a number corresponding to each communication mode
  • allocating section 102 instructs buffer 104 to output the transmission data overnight based on the determined time slot allocation, and transmits transmission data to adaptive encoding section 105 based on the DRC signal.
  • the adaptive modulation section 106 is instructed on the transmission data modulation scheme, and the adaptive spreading section 107 is instructed on the transmission data spreading rate.
  • allocating section 102 integrates the amount of transmitted data for each communication terminal, and outputs it to transmitted rate calculating section 101.
  • the slot generation unit 103 divides each transmission data into slot units, and Output to file 104.
  • Buffer 104 holds transmission data, and outputs transmission data to a predetermined communication terminal to adaptive coding section 105 in accordance with an instruction from allocating section 102.
  • Adaptive encoding section 105 encodes the transmission data from buffer 104 and outputs the encoded data to adaptive modulation section 106 according to the instruction of allocating section 102.
  • Adaptive modulation section 106 modulates the transmission data from adaptive encoding section 104 according to the instruction of allocating section 102 and outputs the result to adaptive spreading section 107.
  • Adaptive spreading section 106 spreads the output signal from adaptive modulation section 106 according to the instruction of allocating section 102 and outputs the signal to transmitting RF section 108.
  • Transmission RF section 108 converts the frequency of the output signal from adaptive spreading section 107 into a radio frequency and outputs the same to duplexer 109.
  • Duplexer 109 wirelessly transmits an output signal from transmission RF section 108 to each communication terminal from antenna 110. Further, duplexer 109 outputs a signal wirelessly transmitted from each communication terminal and wirelessly received by antenna 110 to reception RF section 111.
  • Receiving RF section 111 converts the frequency of the radio frequency signal output from duplexer 109 to baseband and outputs it to despreading section 112.
  • Despreading section 112 despreads the baseband signal with a spreading code for spreading the DRC signal, and outputs the result to DRC signal detecting section 113.
  • DRC signal detecting section 113 demodulates the output signal from despreading section 112 to detect the DRC signal, and outputs it to allocating section 102.
  • despreading section 112 and DRC signal detecting section 113 are provided for each communication terminal, and the DRC signal detecting section 113 outputs a: DRC signal for each communication terminal.
  • the transmitted ratio calculating section 101 acquires information indicating the total data amount of data transmitted to each communication terminal in one day.
  • a method of acquiring the information indicating the total data amount for example, the following method can be employed. That is, 1) In a device higher than the base station such as a control station, the A method for acquiring information indicating the total amount of data added, 2) A measuring unit for measuring the total data amount is provided in the base station, and the measuring unit outputs information indicating the total data amount to the transmitted ratio calculating unit 101. 3) A storage unit for storing various transmission data is provided in the base station, and when the storage unit outputs the transmission data to the slot generation unit 103 in response to a request from the communication terminal user, the total data is stored. For example, a method of outputting information indicating the amount to the transmitted ratio calculating unit 101 can be adopted.
  • transmission ratio calculating section 101 information indicating the transmitted data amount of the transmission data addressed to each communication terminal is output from allocating section 102.
  • the allocating section 102 can grasp the amount of data transmitted in one slot based on the communication mode (that is, the coding rate, the modulation scheme, and the spreading factor) specified by the DRC signal. Therefore, allocating section 102 integrates the transmitted data amount for each slot for each communication terminal, and outputs the integration result to transmitted ratio calculating section 101 as information indicating the transmitted data amount.
  • the transmitted ratio calculating unit 101 calculates the transmitted ratio for each communication terminal from the total data amount and the transmitted data amount.
  • FIG. 2 is a diagram showing a transmitted ratio calculated by the transmitted ratio calculating unit of the base station according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the transmitted ratio X (j) is calculated as a ratio of the transmitted data amount to the total data amount. Specifically, for example, when the total data amount is 500 Kbytes and the transmitted data amount is 400 Kbytes, the transmitted ratio X (j) is calculated as 0.8. Note that the transmitted ratio X (j) indicates the transmitted ratio of transmission data to the communication terminal :) '. A signal indicating the calculated transmitted ratio X (j) is output to allocating section 102.
  • Allocation of communication resources is determined based on ⁇ signal and transmitted ratio: ⁇ . That is, allocating section 102 determines the allocation of anim slot to each communication terminal in consideration of the transmission quality in addition to the downlink channel quality as follows.
  • the priority B (j) for the communication terminal j is calculated by the following equation (1).
  • R (j) R (j)-( «/ X (j)) (1)
  • the priority B (j) is assumed to be higher as the value increases.
  • R (j) indicates a DRC number indicated by a DRC signal transmitted from communication terminal j.
  • hi represents a weighting factor, and by adjusting the value of this value, it is possible to adjust the degree of the transmitted ratio that is added to the line quality.
  • the priority B (j) increases as the transmitted ratio X (j) increases. That is, the higher the transmitted ratio X (j), the higher the priority of the communication terminal j. Therefore, in allocating section 102, as the transmitted ratio X (j) increases, the number of time slots allocated to communication terminal j increases, and the interval between time slots allocated to communication terminal j decreases. Therefore, the communication terminal: i receives more data in one frame as the reception of all data is completed.
  • the priority is calculated by taking the transmission rate into consideration with the line quality according to the above equation (1).
  • the present invention is not limited to this, and the transmission rate is taken into account with the line quality.
  • the priority may be obtained by any method as long as the priority can be obtained.
  • the allocation of communication resources to each communication terminal is determined by taking into account the ratio of the transmitted data amount to the total data amount to the downlink line quality.
  • the priority is determined in consideration of the downlink transmission quality in consideration of the downlink transmission quality. Therefore, even when the transmission ratio is large even in a communication terminal having poor downlink transmission quality, many time slots are transmitted. In this case, there is a high possibility that a data error occurs in the communication terminal due to poor line quality. Also, in a communication system in which error control is performed by the ARQ (Automatic Repeat reQuest) method, if a temporary error occurs, the communication terminal returns a NACK (Negative ACKnowledgment) signal to the base station, and On the other hand, the base station retransmits the data in which the error has occurred.
  • ARQ Automatic Repeat reQuest
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
  • the despreading unit 201 converts the paceband signal into an ACK (ACKnowledgment)
  • the signal and the NACK signal are despread by a spreading code that spreads the signal and output to the NACK signal detection unit 202.
  • the ACK signal is a signal returned from the communication terminal when no error has occurred.
  • NACK signal detection section 202 demodulates the output signal from despreading section 201 to detect a NACK signal and outputs it to NACK signal counting section 203.
  • NACK signal counting section 203 counts the number of NACK signals output from NACK signal detection section 202. In other words, NACK signal counting section 203 counts the number of retransmissions in one night.
  • the despreading units 112 and 01 ⁇ (the signal detection unit 113, the despreading unit 201, the NACK signal detection unit 202, and the NACK signal counting unit 203 are provided for each communication terminal.
  • the detection section 113 outputs a DRC signal for each communication terminal, and the NACK signal counting section 203 counts the number of data retransmissions for each communication terminal.
  • the allocating section 204 calculates the DRC signal detected by the signal detecting section 113, the transmitted rate calculated by the transmitted rate calculating section 101, and the number of retransmissions counted by the NACK signal counting section 203.
  • the allocation of communication resources to each communication terminal is determined based on this.
  • Allocation section 204 determines allocation of communication resources based on the DRC signal, the transmitted ratio X (j), and the number of retransmissions N (j). That is, allocating section 204 determines allocation of a time slot to each communication terminal in consideration of both the transmission ratio and the number of retransmissions in the downlink channel quality as follows.
  • allocating section 204 performs communication based on DRC number R (j) indicated by the DRC signal, transmitted ratio X (j), and number of retransmissions N (: i) according to the following equation (2) or (3).
  • the priority B (,] ') for terminal j is calculated.
  • N (j) is the communication terminal: i It indicates the number of retransmissions for one night. Represents a weighting factor. By adjusting the value of ⁇ , it is possible to adjust the number of retransmissions that is added to the channel quality.
  • the DRC number R (j) is the same, the more the transmission ratio X (j) increases, the more the line quality becomes worse and the number of retransmissions N (j) increases.
  • the priority B (j) is a small value. In other words, the higher the number of retransmissions N (j), the lower the priority of the communication terminal :) '. Therefore, in allocation section 204, as the number of retransmissions N (j) increases, the number of timeslots allocated to communication terminal j decreases.
  • the priority is obtained by taking into account both the transmission ratio and the number of retransmissions to the line quality according to the above equation (2) or (3).
  • the present invention is not limited to this.
  • the priority may be obtained by any method as long as the priority can be obtained by considering both the transmitted ratio and the number of retransmissions to the quality.
  • the present embodiment in a communication system in which error control is performed according to the ARQ scheme, communication with each communication terminal is performed in consideration of both the transmission ratio and the number of retransmissions of data in the downlink channel quality.
  • the number of slots to be allocated can be reduced even if the number of retransmissions is large, even for communication terminals with a high transmission ratio. Therefore, according to the present embodiment, when time slot allocation is determined in consideration of the transmission ratio in addition to the line quality in order to increase the transmission efficiency of the entire system, the transmission efficiency of the entire system is conversely increased. It can be prevented from being lowered.
  • the transmission rate of a communication terminal with a smaller increases earlier and the number of allocated time slots increases.
  • the communication terminal that has a larger amount of data per transmission data per day has a longer standby time and consumes more power.
  • the communication terminals that receive the same total amount of received data overnight have the same power consumption by data communication. Therefore, in the present embodiment, allocation of communication resources to each communication terminal is determined in consideration of both the transmission ratio and the communication continuation time in addition to the downlink channel quality.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
  • a communication duration timer 301 measures the time during which a call is established with a communication terminal. That is, the communication continuation time measuring unit 301 measures the time during which communication with the communication terminal is continued. Further, the communication continuation time measuring section 301 counts the time during which the DRC signal is continuously output from the DRC signal detecting section 113 at predetermined intervals as the communication continuation time. In other words, the communication duration measuring unit 301 counts the time during which the communication terminal is transmitting the DRC signal to the base station as the communication duration.
  • a despreading unit 112, 0110 signal detection unit 113, and a communication duration timer 301 are provided for each communication terminal, and the respective DRC signal detection units 113 provide communication.
  • a DRC signal is output for each terminal, and the communication duration time for each communication terminal is counted by the communication duration timer 301 of each terminal.
  • the allocating unit 3 02 receives the 0 1 DR DRC signal detected by the signal detecting unit 1 1 3
  • the communication resource allocation to each communication terminal is determined based on the transmitted ratio calculated by the transmitted ratio calculation unit 101 and the communication duration measured by the communication duration timer 301. .
  • Allocation section 302 determines the allocation of communication resources based on the DRC signal, the transmitted ratio X (j), and the communication duration L (j). In other words, allocating section 301 determines the allocation of the time slot to each communication terminal in consideration of both the transmission ratio and the communication continuation time in the downlink channel quality as follows.
  • L (j) represents a communication duration time with the communication terminal j.
  • y represents a weighting factor, and by adjusting the value of this key, it is possible to adjust the degree of communication duration added to the line quality.
  • the allocating unit 302 determines that as the communication duration L (j) increases, In this embodiment, the number of time slots allocated to the communication terminal: i increases, and in the present embodiment, the priority is calculated by taking into account both the transmission ratio and the communication duration in addition to the line quality according to the above equation (4).
  • the priority is not limited to this, and the priority may be obtained by any method as long as the priority can be obtained in consideration of both the transmission rate and the communication duration in addition to the line quality.
  • the allocation of communication resources to each communication terminal is determined by considering both the transmission rate and the communication duration in addition to the downlink channel quality. Even for small communication terminals, if the communication duration is long, the number of slots to be allocated can be increased. Therefore, according to the present embodiment, regardless of the amount of data per transmission data, it is possible for communication terminals having the same total amount of received data to have substantially the same power consumption by data communication. It is.
  • Embodiments 2 and 3 described above can be implemented in combination. Also, in Embodiments 1 to 3, a system has been described in which the communication terminal determines the communication mode, transmits the DRC signal, and allocates communication resources on the base station side.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a system in which a communication mode is determined on the base station side to allocate communication resources. In this case, each communication terminal transmits information indicating the measured channel quality to the base station.
  • each communication terminal transmits information indicating the measured channel quality to the base station.
  • the present invention in a communication system in which communication resources are allocated to each communication terminal in a time-sharing manner, data communication with a communication terminal immediately before the end of data communication can be quickly terminated. . Therefore, according to the present invention, the power consumption of the communication terminal can be reduced, and the transmission efficiency of the entire system can be increased.

Description

明 細 書 基地局装置および無線通信方法 技術分野
本発明は、 セルラ一通信システムに用いられる基地局装置および無線通信 方法に関する。 背景技術
セルラ一通信システムは、 1つの基地局が複数の通信端末と同時に無線通 信を行うもので、 近年の需要増加に伴い、 伝送効率を高めることが要求され ている。
基地局から通信端末への下り回線の伝送効率を高める技術として HD R (High Data Rate) が提案されている。 HDRは、 基地局が通信リソース を時間分割して各通信端末に割り振るスケジユーリングを行い、 さらに下り 回線の回線品質に従って通信端末毎に伝送レートを設定してデータを送信す る方法である。
以下、 基地局と通信端末とが、 HDRにおいて無線通信を行う動作につい ■ て、 説明する。 まず、 基地局が各通信端末にパイロット信号を送信する。 各 通信端末は、 パイロット信号に基づく CIR (希望波対干渉波比） 等により 下り回線の回線品質を測定し、 通信可能な伝送レートを求める。 そして、 各 通信端末は、 通信可能な伝送レートに基づいて、 パケット長、 符号化方式、 変調方式および拡散率の組み合わせである通信モードを選択し、 通信モード を示すデ一夕レートコントロール （以下 「DRC」 という。） 信号を基地局 に送信する。
なお、 各システムにおける選択可能な変調方式の種類は、 BP SK、 QP SK、 16 QAMs 64 QAM等、 予め決められている。 また、 各システム における選択可能な符号化の種類は、 1ノ2ターボ符号、 1 / 3ターボ符号、 3 / 4夕一ボ符号等、 予め決められている。 また、 各システムにおける選択 可能な拡散率の種類は、 6 4倍拡散、 1 2 8倍拡散、 2 5 6倍拡散等、 予め 決められている。 そして、 これらパケット長、 変調方式、 符号化方式、 拡散 率の組み合わせにより、 各システムにおける選択可能な伝送レートが複数定 められている。 各通信端末は、 それらの組み合わせの中から、 下り回線の現 在の回線品質において最も効率よく通信を行える組み合わせを選択し、 選択 した通信モードを示す D R C信号を基地局に送信する。 一般的に D R C信号 は 1〜Nの番号により表されており、 番号が大きくなるほど下り回線の回線 品質が良いことを示す。
基地局は、 各通信端末から送信された D R C信号に基づいてスケジユーリ ングを行ない、 コントロールチャネルを通して各通信端末に各通信端末への 通信リソースの割り振りを示す信号を報知する。
一般的に、 基地局は、 システムの伝送効率の向上を考慮して、 下り回線の 回線品質が良好な通信端末に対して優先的に通信リソースを割り振る。 すな わち、 基地局は、 下り回線の回線品質が良好な通信端末ほど、 1フレームに おいてより多くのタイムスロットを割り当てる。
このように、 従来の H D Rでは、 回線品質に基づいて各通信端末に通信リ ソースを割り振ることにより、 システム全体としてデータの伝送効率を高め ている。
上記従来の H D Rでは、 回線品質のみに基づいてタイムスロットの割り当 てを決定しているため、 回線品質の悪い通信端末に対しては、 1フレームに おけるタイムスロッ トの割り当て数が少なくなる。 つまり、 回線品質の悪い 通信端末では、 割り当てられるタイムスロット間の間隔が大きくなる。
回線品質の悪い通信端末では、 割り当てられるタイムスロット間の間隔が 大きいため、 全データの受信終了間際にも拘わらず、 デ一夕通信の終了まで に長時間を要してしまう。 例えば、 音楽 1曲分の全データの受信終了間際に おいて、 最後の 1スロット分のデータを受信するまでに長時間を要してして しまうこと等が考えられる。 よって、 このような通信端末では、 データ通信 終了間際にも拘わらず待機時間が長くなつてしまい、 消費電力が増加してし まう。
また、 全データの受信終了間際にある通信端末とのデ一夕通信が終了すれ ば、 その通信端末に対して割り当てていたタイムスロットを他の通信端末に 対して割り当てることが可能となる。 よって、 データ通信終了間際の通信端 末に対して割り当てられるタイムスロット間の間隔が大きいことは、 システ ム全体としての伝送効率の点から見ても効率が悪い。 発明の開示
本発明の目的は、 各通信端末に通信リソースが時分割で割り振られる通信 システムにおいて、 デ一夕通信終了間際にある通信端末とのデータ通信を速 やかに終了させて、 通信端末の消費電力を削減することができるとともに、 システム全体としての伝送効率を高めることができる基地局装置および無線 通信方法を提供することである。
上記目的を達成するために、 本発明では、 本発明では、 下り回線の回線品 質に、 総データ量に対する送信済みデ一夕量の割合を加味して、 各通信端末 に対する通信リソースの割り振りを決定するようにした。 これにより、 デー 夕通信終了間際にある通信端末とのデータ通信を速やかに終了させることが できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局の構成を示すプロック図であ る。
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局の送信済み割合算出部にて算 出される送信済み割合を示す図である。 図 3は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の構成を示すプロック図であ る。
図 4は、 本発明の実施の形態 3に係る基地局の構成を示すプロック図であ る。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局の構成を示すプロック図であ る。
図 1において、 送信済み割合算出部 1 0 1は、 各送信データについて、 総 データ量に対する送信済みデ一夕量の割合 （以下 「送信済み割合」 とい う。） を算出して、 割り当て部 1 0 2に出力する。
割り当て部 1 0 2は、 0 1 〇信号検出部1 1 3にて検出された D R C信号 と送信済み割合算出部 1 0 1にて算出された送信済み割合とに基づいて各通 信端末への通信リソースの割り振りを決定する。 なお、 D R C信号は各通信 モードに対応する番号 （以下、 「D R C番号」 という。） を示す信号であり、 ここでは、 D R C番号が大きいほど下り回線の回線品質が良いことを示すも のとする。 つまり、 割り当て部 1 0 2は、 下り回線の回線品質に送信済み割 合を加味して各通信端末へタイムスロットを割り当てる。
そして、 割り当て部 1 0 2は、 決定したタイムスロットの割り当てに基づ いてバッファ 1 0 4に送信デ一夕の出力を指示し、 D R C信号に基づいて、 適応符号化部 1 0 5に送信データの符号化率を指示し、 適応変調部 1 0 6に 送信データの変調方式を指示し、 適応拡散部 1 0 7に送信データの拡散率を 指示する。 また、 割り当て部 1 0 2は、 各通信端末毎に送信済みデータ量を 積算し、 送信済み割合算出部 1 0 1に出力する。
スロット生成部 1 0 3は、 各送信デ一夕をスロット単位に分割して、 ノ ヅ ファ 104に出力する。 バッファ 104は、 送信データを保持し、 割り当て 部 102からの指示に従って、 所定の通信端末に対する送信データを適応符 号化部 105に出力する。 適応符号化部 105は、 割り当て部 102の指示 に従って、 ノ 'ッファ 104からの送信データを符号化して適応変調部 106 に出力する。 適応変調部 106は、 割り当て部 102の指示に従って、 適応 符号化部 104からの送信デ一夕を変調して適応拡散部 107に出力する。 適応拡散部 106は、 割り当て部 102の指示に従って、 適応変調部 106 からの出力信号を拡散して送信 RF部 108に出力する。
送信 RF部 108は、 適応拡散部 107からの出力信号の周波数を無線周 波数に変換して共用器 109に出力する。 共用器 109は、 送信 RF部 10 8からの出力信号をアンテナ 1 10から各通信端末に無線送信する。 また、 共用器 109は、 各通信端末から無線送信され、 アンテナ 110に無線受信 された信号を受信 RF部 111に出力する。
受信 RF部 11 1は、 共用器 109から出力された無線周波数信号の周波 数をベースバンドに変換して逆拡散部 112に出力する。 逆拡散部 1 12は、 ベースバンド信号を、 DRC信号を拡散している拡散コードで逆拡散して D RC信号検出部 1 13に出力する。 DRC信号検出部 113は、 逆拡散部 1 12からの出力信号を復調して DRC信号を検出し、 割り当て部 102に出 力する。
なお、 逆拡散部 112および DRC信号検出部 1 13は、 通信端末毎に設 けられており、 それそれの DRC信号検出部 1 13から通信端末毎の: DRC 信号が出力される。
次いで、 上記構成を有する基地局の動作について説明する。
まず、 送信済み割合算出部 101では、 各通信端末宛ての送信デ一夕の総 データ量を示す情報が取得される。 この総データ量を示す情報の取得方法と しては、 例えば以下に示すような方法を採ることができる。 すなわち、 1) 制御局のような基地局より上位の装置において送信デ一夕のヘッダ部分に付 加された総データ量を示す情報を取得する方法、 2) 基地局内に総データ量 を測定する測定部を設け、 その測定部が総データ量を示す情報を送信済み割 合算出部 101に出力する方法、 3)基地局内に様々な送信データを格納し ている格納部を設け、 その格納部が通信端末ユーザからの要求に応じて送信 データをスロット生成部 103に出力する際に、 総データ量を示す情報を送 信済み割合算出部 101に出力する方法等、 を採ることができる。
また、 送信済み割合算出部 101には、 割り当て部 102から各通信端末 宛ての送信データの送信済みデータ量を示す情報が出力される。 割り当て部 102では、 DRC信号により特定される通信モード （すなわち、 符号化率、 変調方式および拡散率） によって、 1スロットにおいて送信されるデータ量 を把握することができる。 そこで、 割り当て部 102では、 各通信端末毎に 1スロット毎の送信済みデータ量が積算され、 積算結果が送信済みデ一夕量 を示す情報として送信済み割合算出部 101に出力される。
送信済み割合算出部 101では、 総データ量と送信済みデ一夕量とから、 各通信端末毎に送信済み割合が算出される。 図 2は、 本発明の実施の形態 1 に係る基地局の送信済み割合算出部にて算出される送信済み割合を示す図で ある。 図 2に示すように、 送信済み割合 X(j)は、 総データ量に対する送信 済みデータ量の割合として算出される。 具体的には例えば、 総データ量が 5 00 Kバイ トで、 送信済みデ一夕量が 400 Kバイ トである場合には、 送信 済み割合 X(j)は、 0.8として算出される。 なお、 送信済み割合 X(j)は、 通信端末:)'に対する送信データの送信済み割合を示す。 算出された送信済み 割合 X(j)を示す信号は、 割り当て部 102に出力される。
次いで、 割り当て部 102では、 。！^ 信号と送信済み割合 く：^とに基 づいて、 通信リソースの割り振りが決定される。 つまり、 割り当て部 102 では、 以下のようにして、 下り回線の回線品質に送信済み割合が加味されて 各通信端末への夕ィムスロッ トの割り当てが決定される。
すなわち、 割り当て部 102では、 01 (信号が示す01¾0番号1 ((]')と 送信済み割合 X(j)とから、 以下の式 （1) により通信端末 jに対する優先 度 B(j)が算出される。
B(j) = R(j)- («/X( j)) ··· (1) なお、 上式 （ 1) において、 優先度 B(j)は値が大きくなるほど優先度が 高いものとする。 また、 R(j)は、 通信端末 jから送信された DRC信号が 示す DRC番号を表す。 また、 ひは重み係数を表し、 この の値の大きさを 調節することにより、 回線品質に加味される送信済み割合の度合いを調節す ることが可能である。
上式 （1) より、 DRC番号 R(j)が同一の場合、 優先度 B(j)は、 送信 済み割合 X(j)が大きくなるほど大きな値となる。 つまり、 送信済み割合 X (j)が大きくなるほど、 通信端末 jの優先度が高くなる。 よって、 割り当て 部 102では、 送信済み割合 X(j)が大きくなるほど、 通信端末 jに対して 割り当てられるタイムスロット数が多くなり、 通信端末 jに対して割り当て られるタイムスロット間の間隔が小さくなる。 よって、 通信端末： iでは、 全 デ一夕の受信終了に近づくほど、 1フレームにおいてより多くのデータが受 信される。
なお、 本実施の形態では、 上式 （1) により回線品質に送信済み割合を加 味して優先度を求めたが、 これに限られるものではなく、 回線品質に送信済 み割合を加味して優先度を求めることさえできれば、 いずれの方法により優 先度を求めてもよい。
このように、 本実施の形態によれば、 下り回線の回線品質に、 総データ量 に対する送信済みデ一夕量の割合を加味して各通信端末に対する通信リソー スの割り振りを決定するため、 送信デ一夕量が残り僅かとなつた通信端末に 対して割り当てるタイムスロット間の間隔を小さくして、 そのような通信端 末に対するデータ通信を速やかに終了させることができる。 よって、 通信端 末の消費電力を削減することができる。 また、 通信端末に対するデータ通信を速やかに終了させることにより、 そ の通信端末に割り当てていたタイムスロットを他の通信端末に対して割り当 てることが可能となるため、 システム全体としての伝送効率を高めることが できる。
(実施の形態 2 )
上記実施の形態 1では、 下り回線の回線品質に送信済み割合を加味して優 先度を決定したため、 下り回線の回線品質が悪い通信端末でも送信済み割合 が大きい場合には多くのタイムスロットが割り当てられてしまうことがある この場合、 通信端末では、 回線品質が悪いので、 データ誤りが発生する可能 性が高くなる。 また、 A R Q (Automatic Repeat reQuest) 方式による誤 り制御が行われる通信システムでは、 デ一夕誤りが発生した場合には、 通信 端末が N A C K (Negative ACKnowledgment) 信号を基地局に返送し、 こ れに対し基地局は誤りが発生したデータを再送するので、 デ一夕誤りが発生 する可能性が高い通信端末に対して多くのタイムスロットを割り当てると、 再送回数も多くなる。 よって、 A R Q方式による誤り制御が行われる通信シ ステムでは、 回線品質に送信済み割合のみを加味してタイムスロットの割り 当てを決定したのでは、 逆にシステム全体の伝送効率が低下してしまうこと がある。
そこで、 本実施の形態では、 A R Q方式による誤り制御が行われる通信シ ステムにおいて、 下り回線の回線品質に送信済み割合およびデ一夕の再送回 数の両者を加味して各通信端末に対する通信リソースの割り振りを決定する。 以下、 本実施の形態に係る基地局について説明する。 図 3は、 本発明の実 施の形態 2に係る基地局の構成を示すブロック図である。 なお、 図 3におい て図 1に示す構成と同じ構成には図 1と同一の符号を付し、 その詳しい説明 は省略する。
図 3において、 逆拡散部 2 0 1は、 ペースバン ド信号を、 A C K (ACKnowledgment) 信号および N A C K信号を拡散している拡散コ一ド で逆拡散して NACK信号検出部 202に出力する。 なお、 ACK信号は、 デ一夕誤りが発生していない場合に通信端末から返信される信号である。
NACK信号検出部 202は、 逆拡散部 201からの出力信号を復調して NACK信号を検出し、 NACK信号計数部 203に出力する。 NACK信 号計数部 203は、 NACK信号検出部 202から出力された N A C K信号 の個数を計数する。 換言すれば、 NACK信号計数部 203は、 デ一夕の再 送回数を計数する。
なお、 逆拡散部 112、 01^( 信号検出部1 13、 逆拡散部 201、 NA CK信号検出部 202および NACK信号計数部 203は、 通信端末毎に設 けられており、 それそれの DRC信号検出部 1 13から通信端末毎の DR C 信号が出力され、 それそれの NACK信号計数部 203にて通信端末毎にデ 一夕の再送回数が計数される。
割り当て部 204は、 0110信号検出部113にて検出された DRC信号 と、 送信済み割合算出部 101にて算出された送信済み割合と、 NACK信 号計数部 203にて計数された再送回数とに基づいて各通信端末への通信リ ソースの割り振りを決定する。
次いで、 上記構成を有する基地局の動作について説明する。
割り当て部 204では、 DRC信号と、 送信済み割合 X(j)と、 再送回数 N(j)とに基づいて、 通信リソースの割り振りが決定される。 つまり、 割り 当て部 204では、 以下のようにして、 下り回線の回線品質に送信済み割合 および再送回数の両者が加味されて各通信端末へのタイムスロットの割り当 てが決定される。
すなわち、 割り当て部 204では、 DRC信号が示す DRC番号 R(j)と、 送信済み割合 X(j)と、 再送回数 N (： i)とから、 以下の式 （2 ) または (3) により通信端末 jに対する優先度 B (，]' )が算出される。
B(j) = R(j)- {a/ (X(j)/?N(j)) } ··· (2) B(j) = R(j)~ (a/X( j)) -^ (j) … （3) なお、 上式 （2) および （3) において、 N(j)は、 通信端末： iに対する デ一夕の再送回数を表す。 また、 ?は重み係数を表し、 この^の値の大きさ を調節することにより、 回線品質に加味される再送回数の度合いを調節する ことが可能である。
上式 （2) または （3) より、 DRC番号 R(j)が同一の場合、 送信済み 割合 X(j)が大きくなつても、 回線品質が悪く再送回数 N(j)が多くなるほ ど、 優先度 B(j)は小さな値となる。 つまり、 再送回数 N(j)が多くなるほ ど、 通信端末：) 'の優先度が低くなる。 よって、 割り当て部 204では、 再送 回数 N(j)が多くなるほど、 通信端末 jに対して割り当てられるタイムス口 ヅト数が少なくなる。
なお、 本実施の形態では、 上式 （2) または （3) により回線品質に送信 済み割合および再送回数の両者を加味して優先度を求めたが、 これに限られ るものではなく、 回線品質に送信済み割合および再送回数の両者を加味して 優先度を求めることさえできれば、 いずれの方法により優先度を求めてもよ い。
このように、 本実施の形態によれば、 ARQ方式による誤り制御が行われ る通信システムにおいて、 下り回線の回線品質に送信済み割合およびデータ の再送回数の両者を加味して各通信端末に対する通信リソースの割り振りを 決定するため、 送信済み割合が大きい通信端末でも再送回数が多い場合には 割り当てるスロット数を減少させることができる。 よって、 本実施の形態に よれば、 システム全体の伝送効率を高めることを目的として回線品質に送信 済み割合を加味してタイムスロットの割り当てを決定する際に、 逆にシステ ム全体の伝送効率が低下してしまうことを防止することができる。
(実施の形態 3) 上記実施の形態 1では、 受信するデ一夕の合計量 （すなわち、 上記総デー 夕量の累積値） が同じ通信端末同士でも、 1送信データ当たりのデータ量
(すなわち、 上記総デ一夕量） が少ない通信端末の方が送信済み割合が早く 大きくなり、 タイムスロットの割り当て数が多くなる。 すなわち、 受信する データの合計量が同じにも拘わらず、 1送信デ一夕当たりのデ一夕量が多い 通信端末の方が、 待機時間が長くなつてしまい、 消費電力が大きくなつてし まうことがある。 しかしながら、 受信するデ一夕の合計量が同じ通信端末に おいては、 本来、 データ通信による消費電力量が同じであることが好ましい。 そこで、 本実施の形態では、 下り回線の回線品質に送信済み割合および通 信継続時間の両者を加味して各通信端末に対する通信リソースの割り振りを 決定する。
以下、 本実施の形態に係る基地局について説明する。 図 4は、 本発明の実 施の形態 3に係る基地局の構成を示すブロック図である。 なお、 図 4におい て図 1に示す構成と同じ構成には図 1と同一の符号を付し、 その詳しい説明 は省略する。
図 4において、 通信継続時間計時部 3 0 1は、 通信端末との間で呼が確立 されている時間を計時する。 すなわち、 通信継続時間計時部 3 0 1は、 通信 端末との間で通信が継続されている時間を計時する。 また、 通信継続時間計 時部 3 0 1は、 D R C信号検出部 1 1 3から D R C信号が所定の間隔で連続 して出力され続けている時間を、 通信継続時間として計時する。 つまり、 通 信継続時間計時部 3 0 1は、 通信端末が基地局に対して D R C信号を送信し ている間を通信継続時間として計時する。
なお、 逆拡散部 1 1 2、 0 11 0信号検出部 1 1 3および通信継続時間計時 部 3 0 1は、 通信端末毎に設けられており、 それそれの D R C信号検出部 1 1 3から通信端末毎の D R C信号が出力され、 それそれの通信継続時間計時 部 3 0 1にて通信端末毎に通信継続時間が計時される。
割り当て部 3 0 2は、 0 1 〇信号検出部 1 1 3にて検出された D R C信号 と、 送信済み割合算出部 101にて算出された送信済み割合と、 通信継続時 間計時部 301にて計時された通信継続時間とに基づいて各通信端末への通 信リソースの割り振りを決定する。
次いで、 上記構成を有する基地局の動作について説明する。
割り当て部 302では、 DRC信号と、 送信済み割合 X(j)と、 通信継続 時間 L(j)とに基づいて、 通信リソースの割り振りが決定される。 つまり、 割り当て部 301では、 以下のようにして、 下り回線の回線品質に送信済み 割合および通信継続時間の両者が加味されて各通信端末へのタイムスロット の割り当てが決定される。
すなわち、 割り当て部 302では、 DRC信号が示す DRC番号 R(j)と、 送信済み割合 X(j)と、 通信継続時間 L(j)とから、 以下の式 （4) により 通信端末 jに対する優先度 B(j)が算出される。
B(j)=R(j)~ («/X(j)) +rL(j) ··· (4)
なお、 上式 （4) において、 L(j)は、 通信端末 jとの間の通信継続時間 を表す。 また、 yは重み係数を表し、 このァの値の大きさを調節することに より、 回線品質に加味される通信継続時間の度合いを調節することが可能で あ
上式 （4) より、 01 (番号1 (<]')が同ーの場合、 送信済み割合 X(j)が 小さくても、 通信継続時間 L(j)が長くなるほど、 優先度 B(j)は大きな値 となる。 つまり、 通信継続時間 L(j)が長くなるほど、 通信端末 jの優先度 が高くなる。 よって、 割り当て部 302では、 通信継続時間 L(j)が長くな るほど、 通信端末: iに対して割り当てられるタイムスロット数が多くなる。 なお、 本実施の形態では、 上式 （4) により回線品質に送信済み割合およ び通信継続時間の両者を加味して優先度を求めたが、 これに限られるもので はなく、 回線品質に送信済み割合および通信継続時間の両者を加味して優先 度を求めることさえできれば、 いずれの方法により優先度を求めてもよい。 このように、 本実施の形態によれば、 下り回線の回線品質に送信済み割合 および通信継続時間の両者を加味して各通信端末に対する通信リソースの割 り振りを決定するため、 送信済み割合が小さい通信端末でも通信継続時間が 長い場合には割り当てるスロット数を増加させることができる。 よって、 本 実施の形態によれば、 1送信データ当たりのデ一夕量に拘わらず、 受信する データの合計量が同じ通信端末では、 データ通信による消費電力量をほぼ同 じにすることが可能である。
なお、 上記実施の形態 2と 3とを組み合わせて実施することも可能である。 また、 上記実施の形態 1〜3においては、 通信端末側で通信モードを決定 して D R C信号を送信し、 基地局側で通信リソースの割り振りを行うシステ ムについて説明したが、 本発明はこれに限られず、 基地局側で通信モードを 決定して通信リソースの割り振りを行うシステムにも適用することができる。 この場合、 各通信端末は、 測定した回線品質を示す情報を基地局に送信する。 以上説明したように、 本発明によれば、 各通信端末に通信リソースが時分 割で割り振られる通信システムにおいて、 データ通信終了間際にある通信端 末とのデータ通信を速やかに終了させることができる。 よって、 本発明によ れば、 通信端末の消費電力を削減することができるとともに、 システム全体 としての伝送効率を高めることができる。
本明細書は、 2 0 0 0年 8月 2 9日出願の特願 2 0 0 0— 2 5 9 4 5 7に 基づくものである。 この内容はすべてここに含めておく。

Claims

請求の範囲
1 . 各通信端末装置からの上り回線信号に含まれる下り回線の回線品質を 検出する検出器と、
前記回線品質に総データ量に対する送信済みデータ量の割合を加味して、 前記各通信端末装置に対するタイムスロットの割り当てを決定する割り当て 器と、
を具備する基地局装置。
2 . 前記割り当て器は、
送信済みデータ量の割合が高くなるほど、 割り当てるタイムスロット数を 多くする、
請求項 1記載の基地局装置。
3 . 前記割り当て器は、
さらにデータの再送回数をも加味して、 前記各通信端末装置に対するタイ ムスロットの割り当てを決定する、
請求項 1記載の基地局装置。
4 . 前記割り当て器は、
再送回数が多くなるほど、 割り当てるタイムスロット数を少なくする、 請求項 3記載の基地局装置。
5 . 前記割り当て器は、
さらに通信継続時間をも加味して、 前記各通信端末装置に対するタイムス ロットの割り当てを決定する、
請求項 1記載の基地局装置。
6 . 前記割り当て器は、
通信継続時間が長くなるほど、 割り当てるタイムスロット数を多くする、 請求項 5記載の基地局装置。
7 . 下り回線の回線品質に総データ量に対する送信済みデータ量の割合を 加味して、 各通信端末装置に対するタイムスロットの割り当てを決定する無 線通信方法。
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