(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能な無線通信部と、
前記下りパケットを受信した際に、単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記下りパケットの頻度に関する値として算定する統計値算定部と、
前記頻度に関する値に基づいて、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを算定して前記無線通信部に設定するパラメータ設定部とを備え、
前記パラメータ設定部は、
過去に算定された下りパケット到着率の確率分布を事前分布として記憶する分布記憶部と、
前記統計値算定部から供給された現時点における前記下りパケット到着率が前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させるベイズ更新部と、
前記ベイズ更新部が算定した前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて下りパケット到着間隔を算定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定するパラメータ算定部とを備える
ユーザ装置。
【請求項２】
基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能なユーザ装置との間でパケットを送受信して無線通信を実行可能な基地局であって、
前記下りパケットを前記ユーザ装置に送信した際に、当該ユーザ装置における単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記下りパケットの頻度に関する値として推定する統計値推定部と、
前記頻度に関する値に基づいて、当該ユーザ装置における、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを推定するパラメータ推定部と、
前記パラメータ推定部が推定した前記間欠受信パラメータに基づいて当該ユーザ装置の受信状態を推定する受信状態推定部と、
前記受信状態推定部が、当該ユーザ装置が前記連続受信状態であると推定する場合において、または当該ユーザ装置が前記間欠受信状態であって間欠受信を実行していると推定する場合において、当該ユーザ装置に下りパケットを送信する無線通信部とを備え、
前記パラメータ推定部は、
過去に推定された当該ユーザ装置における下りパケット到着率の確率分布を事前分布として記憶する分布記憶部と、
前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で前記統計値推定部から供給された現時点における前記下りパケット到着率が生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させるベイズ更新部と、
前記ベイズ更新部が算定した前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて当該ユーザ装置における下りパケット到着間隔を推定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定するパラメータ算定部とを備える
基地局。
【請求項３】
請求項１に記載のユーザ装置および請求項２に記載の基地局を備える
無線通信システム。
【請求項４】
ユーザ装置との間でパケットを送受信して無線通信を実行可能な基地局と、
前記基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能なユーザ装置と
を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記ユーザ装置において、
前記下りパケットを受信した際に、単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記下りパケットの頻度に関する値として算定することと、
前記頻度に関する値に基づいて、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを算定して受信状態の制御に利用することと、
過去に算定された下りパケット到着率の確率分布を事前分布として分布記憶部に記憶させることと、
現時点における前記下りパケット到着率が、前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させることと、
前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて下りパケット到着間隔を算定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定することと、
前記基地局において、
前記下りパケットを前記ユーザ装置に送信した際に、当該ユーザ装置における前記下りパケットの頻度に関する値を推定することと、
推定された前記頻度に関する値に基づいて、当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値と前記受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを推定することと、
推定された前記間欠受信パラメータに基づいて当該ユーザ装置の受信状態を推定することと、
当該ユーザ装置が前記連続受信状態であると推定される場合において、または当該ユーザ装置が前記間欠受信状態であって間欠受信を実行していると推定される場合において、当該ユーザ装置に下りパケットを送信することとを備える
通信制御方法。
【請求項５】
ユーザ装置との間でパケットを送受信して無線通信を実行可能な基地局と、
前記基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能なユーザ装置と
を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記ユーザ装置において、
前記下りパケットを受信した際に、前記下りパケットの頻度に関する値を算定することと、
前記頻度に関する値に基づいて、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを算定して受信状態の制御に利用することと、
前記基地局において、
前記下りパケットを前記ユーザ装置に送信した際に、当該ユーザ装置における単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記下りパケットの頻度に関する値として推定することと、
推定された前記頻度に関する値に基づいて、当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値と前記受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを推定することと、
推定された前記間欠受信パラメータに基づいて当該ユーザ装置の受信状態を推定することと、
当該ユーザ装置が前記連続受信状態であると推定される場合において、または当該ユーザ装置が前記間欠受信状態であって間欠受信を実行していると推定される場合において、当該ユーザ装置に下りパケットを送信することと、
過去に推定された当該ユーザ装置における下りパケット到着率の確率分布を事前分布として分布記憶部に記憶させることと、
前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で現時点における前記下りパケット到着率が生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させることと、
前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて当該ユーザ装置における下りパケット到着間隔を推定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定することとを備える
通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ装置、基地局、無線通信システム、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムで用いられるユーザ装置（User Equipment，ＵＥ）において、無線通信が実行されない期間が継続した場合に、間欠受信（Discontinuous Reception，ＤＲＸ）を実行する技術が知られている。以上の技術においては、下りパケットがユーザ装置に受信される度に、間欠受信状態に遷移すべきことを判定するためのＤＲＸ起動タイマ（DRX inactivity timer）が起動される。ＤＲＸ起動タイマが満了するまでに下りパケットが受信されない場合、ユーザ装置は間欠受信状態に遷移して下りパケット受信を間欠的に（断続的に）行うようになるので、常に下りパケットを受信可能とする（常に連続受信状態が継続する）構成と比較して、ユーザ装置の消費電力を削減することが可能である。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、基地局がユーザ装置へ間欠受信状態への遷移を指示する技術が開示されている。非特許文献１の技術では、ユーザ装置が下りパケットを受信しない時間が長くなる程、間欠受信状態中のスリープ期間（受信動作を実行しない期間）の長さを長く設定することで、ユーザ装置の消費電力削減が図られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】IEEE Standard 802.16e-2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基地局からユーザ装置への遷移指示が必要な非特許文献１の技術では、基地局からユーザ装置へのシグナリング量が増大する可能性がある。また、非特許文献１の技術では、パケット通信が無い状態が継続する際、スリープ期間が到来する度にスリープ期間の長さが２倍になるという固定的な制御が実行されるため、設定されるスリープ期間の長さが適切で無い可能性があり、ひいては実行される間欠受信動作が適切で無い可能性がある。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本発明は、基地局とユーザ装置との間のシグナリング量を削減しつつ、間欠受信動作を適切に実行可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のユーザ装置は、基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能な無線通信部と、前記下りパケットを受信した際に、前記下りパケットの頻度に関する値を算定する統計値算定部と、前記頻度に関する値に基づいて、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを算定して前記無線通信部に設定するパラメータ設定部とを備える。
【０００８】
以上の構成によれば、ユーザ装置が、自ら受信した下りパケットの頻度に関する値に基づいて、そのユーザ装置の間欠受信パラメータ（遷移タイマ値および受信周期）を決定するので、ユーザ装置が基地局から間欠受信パラメータを通知される構成と比較して、基地局とユーザ装置との間のシグナリング量を削減することが可能である。また、下りパケットの頻度に関する値に基づいて動的に算定された間欠受信パラメータに基づいて、間欠受信状態に遷移するまでの所要時間および間欠受信状態にて受信動作を実行する受信周期が定められるので、下りパケットが発生する頻度に関わらず固定的な制御を実行する構成と比較して、連続受信状態と間欠受信状態との遷移および間欠受信状態における受信周期をより適切に定めることが可能となる。
【０００９】
本発明の好適な態様によれば、前記統計値算定部は、単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記下りパケットの頻度に関する値として算定し、前記パラメータ設定部は、過去に算定された下りパケット到着率の確率分布を事前分布として記憶する分布記憶部と、前記統計値算定部から供給された現時点における前記下りパケット到着率が前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させるベイズ更新部と、前記ベイズ更新部が算定した前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて下りパケット到着間隔を算定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定するパラメータ算定部とを備える。
【００１０】
以上の構成によれば、過去に算定された下りパケット到着率の確率分布（事前分布）と、現時点の下りパケット到着率が事前分布の下で生じる尤度とに基づいて算定された事後分布に基づいて間欠受信パラメータ（遷移タイマ値および間欠受信周期）が算定されて受信状態の遷移が制御されるので、現時点の下りパケット到着率のみに基づいて間欠受信パラメータを算定する構成と比較して、連続受信状態と間欠受信状態との遷移および間欠受信状態における受信周期をより適切に定めることが可能となる。
【００１１】
本発明の基地局は、基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能なユーザ装置との間でパケットを送受信して無線通信を実行可能な基地局であって、前記下りパケットを前記ユーザ装置に送信した際に、当該ユーザ装置における前記下りパケットの頻度に関する値を推定する統計値推定部と、前記頻度に関する値に基づいて、当該ユーザ装置における、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを推定するパラメータ推定部と、前記パラメータ推定部が推定した前記間欠受信パラメータに基づいて当該ユーザ装置の受信状態を推定する受信状態推定部と、前記受信状態推定部が、当該ユーザ装置が前記連続受信状態であると推定する場合において、または当該ユーザ装置が前記間欠受信状態であって間欠受信を実行していると推定する場合において、当該ユーザ装置に下りパケットを送信する無線通信部とを備える。
【００１２】
本発明の好適な態様によれば、前記統計値推定部は、当該ユーザ装置における単位時間当たりの下りパケット到着数である下りパケット到着率を前記頻度に関する値として推定し、前記パラメータ推定部は、過去に推定された当該ユーザ装置における下りパケット到着率の確率分布を事前分布として記憶する分布記憶部と、前記分布記憶部から供給された前記事前分布の下で前記統計値推定部から供給された現時点における前記下りパケット到着率が生じる尤度を算定し、ベイズ推定を用いて前記事前分布と前記尤度とから下りパケット到着率の事後分布を算定し、当該事後分布を新たな事前分布として前記分布記憶部に記憶させるベイズ更新部と、前記ベイズ更新部が算定した前記下りパケット到着率の事後分布に基づいて当該ユーザ装置における下りパケット到着間隔を推定し、当該下りパケット到着間隔に基づいて当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値および前記受信周期の少なくともいずれかを算定するパラメータ算定部とを備える。
【００１３】
また、本発明は、上述したユーザ装置および上述した基地局を備える無線通信システムの発明としても把握され得る。
【００１４】
本発明の通信制御方法は、ユーザ装置との間でパケットを送受信して無線通信を実行可能な基地局と、前記基地局から送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および前記下りパケットを間欠的に受信する間欠受信状態にて動作可能なユーザ装置と  を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ装置において、前記下りパケットを受信した際に、前記下りパケットの頻度に関する値を算定することと、前記頻度に関する値に基づいて、前記連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である遷移タイマ値と、前記間欠受信状態において下りパケット受信を実行する周期である受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを算定して無線通信に利用することと、前記基地局において、前記下りパケットを前記ユーザ装置に送信した際に、当該ユーザ装置における前記下りパケットの頻度に関する値を推定することと、推定された前記頻度に関する値に基づいて、当該ユーザ装置における前記遷移タイマ値と前記受信周期との少なくともいずれかを含む間欠受信パラメータを推定することと、推定された前記間欠受信パラメータに基づいて当該ユーザ装置の受信状態を推定することと、当該ユーザ装置が前記連続受信状態であると推定される場合において、または当該ユーザ装置が前記間欠受信状態であって間欠受信を実行していると推定される場合において、当該ユーザ装置に下りパケットを送信することとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態における連続受信状態と間欠受信状態との状態遷移の様子を示す図である。
【図５】前記状態遷移におけるユーザ装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】前記状態遷移における基地局の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態の下りパケット到着率の確率分布の算出の説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は、ユーザ装置ＵＥと基地局ＮＢとを備える。図１をはじめ、本実施形態では便宜的に１つのユーザ装置ＵＥおよび１つの基地局ＮＢのみが例示されるが、無線通信システム１が複数のユーザ装置ＵＥおよび複数の基地局ＮＢを含み得ることは当然に理解される。
【００１７】
無線通信システム１内の各要素（基地局ＮＢ、ユーザ装置ＵＥ等）は、所定の無線アクセス技術（Radio Access Technology）、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）に従って無線通信を行う。本実施形態では、無線通信システム１がＬＴＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他の無線アクセス技術にも適用可能である。なお、基地局ＮＢとユーザ装置ＵＥとの間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００１８】
図２は、第１実施形態のユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と統計値算定部１２０とパラメータ設定部１３０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、便宜的に省略されている。
【００１９】
無線通信部１１０は、基地局ＮＢと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局ＮＢから電波を受信して電気信号に変換する変換回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。無線通信部１１０は、基地局ＮＢから送信される下りパケットを継続的に受信する連続受信状態および下りパケットを間欠的に（断続的に）受信する間欠受信状態にて動作することが可能である。
【００２０】
統計値算定部１２０は、無線通信部１１０が基地局ＮＢからの下りパケットを受信する度に、下りパケットの頻度に関する値として下りパケット到着率λ（単位時間当たりの下りパケット到着数）を算定する。パラメータ設定部１３０は、下りパケットの頻度に関する値（下りパケット到着率λ）に基づいて、間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を算定し、無線通信部１１０に設定する。無線通信部１１０は、設定された間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）に基づいて受信動作を実行する。上述した値および動作の詳細については後述される。
【００２１】
統計値算定部１２０およびパラメータ設定部１３０は、ユーザ装置ＵＥ内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックであり得る。
【００２２】
図３は、第１実施形態の基地局ＮＢの構成を示すブロック図である。基地局ＮＢは、無線通信部２１０と統計値推定部２２０とパラメータ推定部２３０と受信状態推定部２４０とを備える。
【００２３】
無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、ユーザ装置ＵＥから電波を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。
【００２４】
統計値推定部２２０は、無線通信部２１０がユーザ装置ＵＥに下りパケットを送信する度に、そのユーザ装置ＵＥにおける下りパケットの頻度に関する値として下りパケット到着率λを推定する。基地局ＮＢがユーザ装置ＵＥに対して送信する下りパケットの送信率が、そのユーザ装置ＵＥの下りパケット到着率λに対応することは、当然に理解される。パラメータ推定部２３０は、統計値推定部２２０が推定した下りパケット到着率λに基づいて、そのユーザ装置ＵＥにおける間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を推定する。受信状態推定部２４０は、推定された間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）に基づいて、そのユーザ装置ＵＥの受信状態を推定する。上述した値および動作の詳細については後述される。
【００２５】
統計値推定部２２０、パラメータ推定部２３０、および受信状態推定部２４０は、基地局ＮＢ内の図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックであり得る。
【００２６】
図４ないし図６を参照して、本実施形態の受信状態遷移におけるユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢの動作を説明する。図４はユーザ装置ＵＥの動作を示すフローチャートであり、図５は基地局ＮＢの動作を示すフローチャートである。図６は、連続受信状態と間欠受信状態との遷移の様子を示す図である。
【００２７】
図４を参照してユーザ装置ＵＥの動作を説明する。ユーザ装置ＵＥは、動作開始時点では連続受信状態にあるものとする。図４のフローチャートの動作が開始すると、ユーザ装置ＵＥのパラメータ設定部１３０は、自機の間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を算定して無線通信部１１０に設定する（S10）。より具体的には、パラメータ設定部１３０は、遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcとして所定の初期値を無線通信部１１０に設定する。無線通信部１１０は、設定された遷移タイマ値Ｔwが経過すると満了する遷移タイマを起動する（S11）。遷移タイマ値Ｔwは、連続受信状態において下りパケットを受信しなくなってから間欠受信状態に遷移するまでの所要時間を示す。間欠受信周期Ｔcは、間欠受信状態において下りパケットの受信を実行する周期を示す。
【００２８】
ユーザ装置ＵＥは、基地局ＮＢから下りパケットを受信したか否かを判定する（S12）。下りパケットを受信した場合（S12：YES）、ユーザ装置ＵＥは、新たな間欠受信パラメータを算定して無線通信部１１０に設定する（S10）。
具体的には、統計値算定部１２０が、遷移タイマ起動からの経過時間と受信した下りパケット数とに基づいて、下りパケット到着率λ（単位時間当たりの下りパケット到着数）を算出する。そして、パラメータ設定部１３０が、下りパケット到着率λの逆数としてパケット到着間隔Ｔa（＝１／λ）を算出し、パケット到着間隔Ｔaに基づいて（例えば、パケット到着間隔Ｔaにそれぞれ異なる定数を乗ずることによって）遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcを決定する。決定された遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcが、無線通信部１１０に設定される。
【００２９】
他方、ユーザ装置ＵＥが下りパケットを受信しなかった場合（S12：NO）、無線通信部１１０は、遷移タイマが満了したか（遷移タイマ起動からの経過時間が遷移タイマ値Ｔw以上であるか）否かを判定する（S13）。遷移タイマが満了していない場合には（S13：NO）、ステップS12に戻って下りパケットを受信したか否かを判定する。遷移タイマが満了した場合（S13：YES）、ユーザ装置ＵＥは連続受信状態から間欠受信状態に遷移し、動作はステップS14に進む。
【００３０】
間欠受信状態が開始すると、ユーザ装置ＵＥ（無線通信部１１０）は、設定された間欠受信周期Ｔcが経過すると満了する間欠受信タイマを起動する（S14）。無線通信部１１０は、間欠受信タイマが満了したか（すなわち、間欠受信タイマ起動からの経過時間が間欠受信周期Ｔc以上であるか）否かを判定する（S15）。間欠受信タイマが満了していない場合には（S15：NO）、ステップS15を繰り返して間欠受信タイマの満了を待機する。間欠受信タイマが満了した場合（S15：YES）、ユーザ装置ＵＥは間欠受信を実行する（S16）。間欠受信動作においては、所定の受信期間Ｔr（例えば、6 ms）だけ受信動作が実行される。
【００３１】
間欠受信を実行した結果、無線通信部１１０が基地局ＮＢからの下りパケットを受信しなかった場合（S17：NO）、ユーザ装置ＵＥ（無線通信部１１０）は、設定された間欠受信周期Ｔcが経過すると満了する間欠受信タイマを起動する（S14）。他方、間欠受信によって無線通信部１１０が下りパケットを受信した場合（S17：YES）、ユーザ装置ＵＥは間欠受信状態から連続受信状態に遷移し、動作はステップS10へ戻る。
【００３２】
図５を参照して基地局ＮＢの動作を説明する。前述と同様、ユーザ装置ＵＥは、動作開始時点では連続受信状態にあるものとする。図５のフローチャートの動作が開始すると、基地局ＮＢのパラメータ推定部２３０は、ユーザ装置ＵＥの間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を推定して無線通信部２１０に設定する（S20）。より具体的には、パラメータ推定部２３０は、そのユーザ装置ＵＥに対する遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcとして、所定の初期値を無線通信部２１０に設定する。無線通信部２１０は、設定された遷移タイマ値Ｔwが経過すると満了する遷移タイマを起動する（S21）。
【００３３】
基地局ＮＢは、そのユーザ装置ＵＥに対して送信すべき下りパケットがあるか否かを判定する（S22）。送信すべき下りパケットがある場合（S22：YES）、基地局ＮＢはその下りパケットをユーザ装置ＵＥに送信し（S23）、そのユーザ装置ＵＥの間欠受信パラメータを新たに推定して無線通信部１１０に設定する（S20）。
具体的には、図５で説明したユーザ装置ＵＥの動作と同様に、統計値推定部２２０がそのユーザ装置ＵＥにおける下りパケット到着率λ（単位時間当たりの下りパケット到着数）を算出する。なお、ユーザ装置ＵＥにおける下りパケット到着率λは、基地局ＮＢにおける下りパケット送信率（単位時間当たりの下りパケット送信数）に対応する。そして、パラメータ推定部２３０が、パケット到着間隔Ｔa（＝１／λ）を算出し、算出されたパケット到着間隔Ｔaに基づいて遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcを推定する。推定された遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔcが、無線通信部２１０に設定される。
【００３４】
他方、送信すべき下りパケットがない場合（S22：NO）、無線通信部２１０は、遷移タイマが満了したか否かを判定する（S24）。遷移タイマが満了していない場合には（S24：NO）、ステップS22に戻ってそのユーザ装置ＵＥに送信すべき下りパケットがあるか否かを判定する。遷移タイマが満了した場合（S24：YES）、受信状態推定部２４０が、そのユーザ装置ＵＥは間欠受信状態にあると推定し、動作はステップS25に進む。
【００３５】
ユーザ装置ＵＥが間欠受信状態にあると推定されると、基地局ＮＢ（無線通信部２１０）は、設定された間欠受信周期Ｔcが経過すると満了する間欠受信タイマを起動する（S26）。無線通信部２１０は、間欠受信タイマが満了したか否かを判定する（S27）。間欠受信タイマが満了していない場合には（S27：NO）、ステップS27を繰り返して間欠受信タイマの満了を待機する。間欠受信タイマが満了した場合（S27：YES）、受信状態推定部２４０がそのユーザ装置ＵＥは受信動作を実行していると推定し、そのユーザ装置ＵＥに対して送信すべき下りパケットがあるか否かを無線通信部２１０が判定する（S28）。
【００３６】
送信すべき下りパケットがない場合（S28：NO）、基地局ＮＢ（無線通信部２１０）は、設定された間欠受信周期Ｔcが経過すると満了する間欠受信タイマを起動する（S26）。他方、送信すべき下りパケットがある場合（S28：YES）、基地局ＮＢ（無線通信部２１０）はその下りパケットをユーザ装置ＵＥへ送信し（S29）、受信状態推定部２４０はそのユーザ装置ＵＥが連続受信状態に遷移したと推定する（S30）。その後、動作はステップS10へ戻る。
【００３７】
間欠受信状態における以上の基地局ＮＢの動作を換言すると、基地局ＮＢは、ユーザ装置ＵＥが受信動作を行っていない場合には、ネットワーク側からデータを受信してもそのユーザ装置ＵＥに下りパケットを送信せず、ユーザ装置ＵＥが受信動作を始めたと推定される期間まで待機してから下りパケットを送信する。
【００３８】
図６を参照して、以上に説明したユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢによる受信状態遷移の様子の一例を説明する。以下、図４および図５におけるステップに対応する動作には、対応するステップ番号を付して説明する。図６においては、ユーザ装置ＵＥは当初連続受信状態にあると想定する。
【００３９】
ユーザ装置ＵＥへ送信すべきデータをネットワーク側から受信すると、基地局ＮＢは、ユーザ装置ＵＥへ下りパケットを送信する（S22，S23）と共に、そのユーザ装置ＵＥにおける間欠受信パラメータ（Ｔw(1)およびＴc(1)。括弧内の数値は間欠受信パラメータが設定された回数を示す。以下同様とする）を推定して遷移タイマを起動する（S20，S21）。一方、そのユーザ装置ＵＥは、基地局ＮＢからの下りパケットを受信し（Ｓ12）、間欠受信パラメータ（（Ｔw(1)およびＴc(1)）を算定して遷移タイマを起動する（S10，S11）。
【００４０】
図６の例では、遷移タイマ値Ｔw(1)の遷移タイマが満了する前に、ネットワーク側からユーザ装置ＵＥへのデータを基地局ＮＢが再度受信する。そして、上述と同様に、下りパケットの送受信および間欠受信パラメータ（（Ｔw(2)およびＴc(2)）の算定（推定）が実行され、ユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢにおいて遷移タイマ値Ｔw(2)の遷移タイマが起動される。
【００４１】
続いて、遷移タイマ値Ｔw(2)の遷移タイマが満了する前に、ネットワーク側からユーザ装置ＵＥへのデータを基地局ＮＢが再度受信し、上述と同様に、間欠受信パラメータ（（Ｔw(3)およびＴc(3)）の算定（推定）、および遷移タイマ値Ｔw(3)の遷移タイマの起動が、ユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢにおいて実行される。
【００４２】
図６の例では、遷移タイマ値Ｔw(3)の遷移タイマが満了するまで基地局ＮＢはネットワーク側からユーザ装置ＵＥへのデータを受信せず（S24：YES）、ひいてはユーザ装置ＵＥも遷移タイマ値Ｔw(3)の遷移タイマが満了するまで下りパケットを受信しない（S13：YES）。したがって、ユーザ装置ＵＥは間欠受信状態へと遷移し、基地局ＮＢ（受信状態推定部２４０）はそのユーザ装置ＵＥが間欠受信状態であると推定する（S25）。
【００４３】
その後、ユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢは間欠受信周期Ｔc(3)の間欠受信タイマを起動する（S14，S26）。ユーザ装置ＵＥは、間欠受信タイマが満了するまでの間、受信動作を停止する（S15：NO）。そして、間欠受信タイマが満了すると（S15：YES）、期間Ｔrにわたって間欠受信を実行する（S16）。間欠受信を実行しても下りパケットを受信しない場合（S17：NO）、ユーザ装置ＵＥは再度間欠受信タイマを起動する（S14）。また、基地局ＮＢは、間欠受信タイマが満了するまでの間、そのユーザ装置ＵＥへの下りパケット送信を停止する（S27：NO）。間欠受信タイマが満了してもユーザ装置ＵＥへ送信すべき下りパケットがない場合（S28：NO）、ユーザ装置ＵＥと同様に、基地局ＮＢは再度間欠受信タイマを起動する（S26）。
【００４４】
基地局ＮＢは、間欠受信タイマが満了するまでにネットワーク側からデータを受信しても、そのデータに基づく下りパケットを直ちにはユーザ装置ＵＥに送信せず、ユーザ装置ＵＥが間欠受信を実行する期間となるまで待機してから下りパケットを送信する（S27：YES，S28：YES，S29）。そして、受信状態推定部２４０は、その下りパケットに基づいてユーザ装置ＵＥが連続受信状態に遷移したと推定する（S30）。
ユーザ装置ＵＥは、ステップS16の間欠受信により下りパケットを受信すると（S17：YES）、連続受信状態に遷移する。
【００４５】
以上に説明した実施の形態によれば、ユーザ装置ＵＥが、自ら受信した下りパケットの頻度に関する値（下りパケット到着率λ）に基づいて、そのユーザ装置ＵＥの間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を決定するので、ユーザ装置ＵＥが基地局ＮＢから間欠受信パラメータを通知される構成と比較して、基地局ＮＢとユーザ装置ＵＥとの間のシグナリング量を削減することが可能である。また、下りパケットの頻度に関する値に基づいて動的に算定された間欠受信パラメータに基づいて、間欠受信状態に遷移するまでの所要時間および間欠受信状態にて受信動作を実行する受信周期が定められるので、下りパケットが発生する頻度に関わらず固定的な制御を実行する構成と比較して、連続受信状態と間欠受信状態との遷移および間欠受信状態における受信周期をより適切に定めることが可能となる。
【００４６】
第２実施形態
第1実施形態のパラメータ設定部１３０およびパラメータ推定部２３０は、現時点で算出された下りパケット到着率λに基づいて間欠受信パラメータを設定（推定）する。第２実施形態では、過去の下りパケット到着率λをも考慮に入れて間欠受信パラメータが設定（推定）される。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。第２実施形態において、ユーザ装置ＵＥのパラメータ設定部１３０は、ベイズ更新部１３２とパラメータ算定部１３４と分布記憶部１３６とを備える。なお、パラメータ設定部１３０以外の構成は第１実施形態と同様である。
【００４８】
分布記憶部１３６は、過去に算定された下りパケット到着率λの確率分布を事前分布として記憶する。ベイズ更新部１３２は、統計値算定部１２０から供給された現時点における下りパケット到着率λが、分布記憶部１３６から供給された事前分布の下で生じる尤度を算定し、事前分布と尤度からベイズ推定を用いて下りパケット到着率λの事後分布を算定する。算定された事後分布は、新たな事前分布としてベイズ更新部１３２が分布記憶部１３６に記憶させる。パラメータ算定部１３４は、ベイズ更新部１３２が算定した下りパケット到着率λの事後分布に基づいて下りパケット到着間隔Ｔaを算定し、算定された下りパケット到着間隔Ｔaに基づいて間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）を算定して、無線通信部１１０に設定する。
【００４９】
図８を参照して、下りパケット到着率λの確率分布の算出を、具体例を踏まえてより詳細に説明する。概略的には、下りパケット到着率λの事前分布p(a)と、事前分布p(a)の下で現時点における下りパケット到着率λ（事象m）が生じる尤度p(m|a)とに基づいたベイズ推定により下りパケット到着率λの新たな確率分布（事後分布p(a|m)）が算出される。なお、以下に示す具体例は説明のために提示されるものであり、本発明を限定するもので無いことは当然に理解される。
【００５０】
図８（Ａ）は、事前分布p(a)の一例として、ユーザ装置ＵＥの分布記憶部１３６に初期値として供給される下りパケット到着率λの確率分布を示す。この事前分布p(a)は、平均値が10パケット／秒、標準偏差が5のポアソン分布に従うと想定する。図８（Ｂ）は、以上の事前分布p(a)の下において、ユーザ装置ＵＥの統計値算定部１２０が30パケット／秒という下りパケット到着率λ（事象m）を算定したことを示す。事象mが観測される確率は尤度p(m|a)と表現される。図８（Ｃ）は、ユーザ装置ＵＥのベイズ更新部１３２が、分布記憶部１３６から供給される事前分布p(a)と、統計値算定部１２０から供給される現時点の下りパケット到着率λから求まる尤度p(m|a)とを用いてベイズ推定により修正した下りパケット到着率λの確率分布（事後分布p(a|m)）を示す。この事後分布p(a|m)は、平均値が29.6パケット／秒に従う分布であって、事前分布p(a)を現時点の情報（尤度p(m|a)）で修正することによって求められた、現時点のユーザ装置ＵＥにおける下りパケット到着率λの確率分布をより確からしく示す分布である。算出された事後分布p(a|m)は新たな事前分布p(a)として分布記憶部１３６に記憶され、ユーザ装置ＵＥが下りパケットを受信する度に以上の動作が繰り返される。また、ベイズ更新部１３２により算出された事後分布p(a|m)（下りパケット到着率λの分布の平均値）はパラメータ算定部１３４に供給され、下りパケット到着間隔Ｔaの算定に用いられる。下りパケット到着間隔Ｔaに基づいて間欠受信パラメータが算定され無線通信部１１０に設定されることは前述の通りである。
【００５１】
図９は、本発明の第２実施形態に係る基地局ＮＢの構成を示すブロック図である。第２実施形態において、基地局ＮＢのパラメータ推定部２３０は、ベイズ更新部２３２とパラメータ算定部２３４と分布記憶部２３６とを備える。ベイズ更新部２３２とパラメータ算定部２３４と分布記憶部２３６との動作は、図７および図８を参照して前述したユーザ装置ＵＥにおける確率分布の算定と同様であり、パラメータ算定部２３４により算定された間欠受信パラメータが受信状態推定部２４０に供給される点において前述の内容と異なる。なお、パラメータ推定部２３０以外の構成は第１実施形態と同様である。
【００５２】
以上に説明した実施の形態によれば、過去に算定された下りパケット到着率λの確率分布（事前分布p(a)）と、現時点の下りパケット到着率λが事前分布p(a)の下で生じる尤度p(m|a)とに基づいて算定された事後分布p(a|m)に基づいて間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）が算定されて受信状態の遷移が制御されるので、現時点の下りパケット到着率λのみに基づいて間欠受信パラメータを算定する構成と比較して、連続受信状態と間欠受信状態との遷移および間欠受信状態における受信周期をより適切に定めることが可能となる。
【００５３】
変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００５４】
（１）変形例１
以上の実施形態では、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０が、遷移タイマ起動からの経過時間に基づいて下りパケット到着率λを算出するが、下りパケット到着率λを算定する期間の範囲は任意である。例えば、遷移タイマ起動とは無関係に、過去の所定期間（例えば過去１０秒間）にわたる下りパケット到着率λを算出してもよい。
【００５５】
（２）変形例２
以上の実施形態では、パラメータ設定部１３０またはパラメータ推定部２３０が、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０が算出した下りパケット到着率λに基づいて下りパケット到着間隔Ｔaを算定する。しかし、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０が、下りパケット到着率λに基づかず、下りパケットの到着時刻等から下りパケット到着間隔Ｔaを直接的に算出してもよい。すなわち、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０が算定する統計値（下りパケットの頻度に関する値）は、下りパケット到着率λでもよく、下りパケット到着間隔Ｔaでもよく、その他の値でもよい。さらに、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０を設けず、パラメータ設定部１３０またはパラメータ推定部２３０が直接的に下りパケット到着間隔Ｔaを算出してもよい。
【００５６】
（３）変形例３
以上の実施形態では、パラメータ設定部１３０またはパラメータ推定部２３０がパケット到着間隔Ｔaに定数を乗ずることによって間欠受信パラメータが決定される。しかし、間欠受信パラメータを決定する際のパケット到着間隔Ｔaの使用方法は任意である。例えば、ユーザ装置ＵＥにおけるパケット到着間隔Ｔaの確率分布を用いて、パケット到着間隔Ｔaの99パーセンタイル値を遷移タイマ値Ｔwとし、パケット到着間隔Ｔaの50パーセンタイル値（中央値）を間欠受信周期Ｔcとしてもよい。また、以上とは異なるパーセンタイル値を用いて間欠受信パラメータを決定してもよいことは当然に理解される。
【００５７】
（４）変形例４
以上の実施形態では、下りパケットの頻度に関する値（下りパケット到着率λ等）に基づいて、各間欠受信パラメータ（遷移タイマ値Ｔwおよび間欠受信周期Ｔc）が動的に設定されたが、いずれかの間欠受信パラメータのみが動的に設定され、その他の間欠受信パラメータが固定的に設定される構成も採用可能である。
【００５８】
（５）変形例５
以上の実施形態では、統計値算定部１２０または統計値推定部２２０が、下りパケットを受信する度に下りパケットの頻度に関する値（下りパケット到着率λ等）を算定（推定）する。しかし、下りパケットを受信する度にではなく、所定の複数個の下りパケットを受信する度に下りパケットの頻度に関する値を算定（推定）してもよいし、最後の推定（算定）から所定期間経過後に最初に下りパケットを受信した際に下りパケットの頻度に関する値を算定（推定）してもよい。また、下りパケットの受信とは無関係に、一定期間ごとに下りパケットの頻度に関する値を算定（推定）してもよい。
【００５９】
（６）変形例６
第２実施形態では、ベイズ推定を用いて下りパケットの頻度に関する値（下りパケット到着率λ）の確率分布を算定したが、他の公知の手法を利用して下りパケットの頻度に関する値の確率分布を算定してもよい。例えば、公知のカルマンフィルタを用いて算定する構成が採用可能である。
【００６０】
（７）変形例７
ユーザ装置ＵＥは、基地局ＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。すなわち、ユーザ装置ＵＥは、例えばフィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【００６１】
（８）変形例８
無線通信システム１内の各要素（基地局ＮＢ、ユーザ装置ＵＥ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１……無線通信システム、ＵＥ……ユーザ端末、１１０……無線通信部、１２０……統計値算定部、１３０……パラメータ設定部、１３２……ベイズ更新部、１３４……パラメータ算定部、１３６……分布記憶部、ＮＢ……基地局、２１０……無線通信部、２２０……統計値推定部、２３０……パラメータ推定部、２３２……ベイズ更新部、２３４……パラメータ算定部、２３６……分布記憶部、２４０……受信状態推定部、λ……パケット到着率、Ｔa……パケット到着間隔、Ｔc……間欠受信周期、Ｔr……受信期間、Ｔw……遷移タイマ値、p(a)……事前分布、p(m|a)……尤度、p(a|m)……事後分布。
【図１】
0005933980.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005933980.tif 000008
【図８】
0005933980.tif 000009
【図９】
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