(57)【要約】      （修正有）【課題】OFDM方式にHSDPAおよびHSUPA方式を適応する移動通信システムにおいて、基地局に送信電力の異なるチャネルを設け、基地局と端末装置間の通信品質及び使用するチャネルに応じて変調方式を変化させることで基地局間での同一チャネルの利用が可能となり、効率的なデータ通信が可能となる。【解決手段】基地局は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１の送信電力で送信可能な第１チャネルと、第１の送信電力よりも小さな第２の送信電力で送信可能な第２チャネルが割り当てられ、基地局が第２チャネルを使用するときは変調度の低い変調方式を設定して通信を行う。【選択図】図４
2008042547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から端末装置への送信の際に、端末における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して基地局からの送信を行う移動通信システムにおいて、
前記基地局は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１の送信電力で送信可能な第１チャネルと、第１の送信電力よりも小さな第２の送信電力で送信可能な第２チャネルが割り当てられ、
前記基地局が第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定して通信を行うことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
端末装置から基地局への送信の際に、基地局における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して端末装置からの送信を行う移動通信システムにおいて、
前記端末装置は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、
前記端末装置が前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定し、変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定して通信を行うことを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
端末装置への送信の際に、端末における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定する基地局において、
隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネルと、第１のチャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが割り当てられ、
前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルより小さな送信電力を設定する送信電力設定手段と、
前記第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定する変調方式設定手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項４】
基地局への送信の際に、基地局における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定する端末装置において、
隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、
前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定する送信電力設定手段と、
前記第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定する変調方式設定手段と、
を備えたことを特長とする端末装置。
【請求項５】
基地局から端末装置への送信の際に、端末における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して基地局からの送信を行う送信制御方法において、
前記基地局は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１の送信電力で送信可能な第１チャネルと、第１の送信電力よりも小さな第２の送信電力で送信可能な第２チャネルを割り当てるステップと、
前記基地局が第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定するステップを有することを特徴とする送信制御方法。
【請求項６】
端末装置から基地局への送信の際に、基地局における受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して端末装置からの送信を行う送信制御方法において、
前記端末装置は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、
前記端末装置が前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定するステップと、変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定するステップとを有することを特徴とする送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に変調方式を切り換えて通信を行う移動通信システム、送信制御方法、端末装置、基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の第３世代移動通信システムとしてスペクトル拡散（Code Division Multiple Access：以下、ＣＤＭＡ）方式を用いたｃｄｍａ２０００やＷ−ＣＤＭＡが用いられており、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の下り回線に関しては最大約１４Ｍｂｐｓの伝送速度を提供するパケットデータを伝送する技術として、ＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）と呼ばれる第３．５世代のパケット伝送方式が知られている。
【０００３】
ＨＳＤＰＡは、基地局がカバーするエリアにいる全ての端末装置が受信可能な電力で送信を行い、基地局と端末装置間での電波状況（ＣＱＩ情報）に応じて最適な変調方式を用いる適応符号化変調方式（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）を採用することで、通信の品質を保ち高速化を実現している。変調方式としては、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調方式の一種で、Ｗ−ＣＤＭＡと同じ安定性の高いＱＰＳＫ変調方式と、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)変調方式の一種で、高速通信が可能な１６ＱＡＭ方式が用いられている。現在は前記２種類の変調方式を使用しているが、ＰＳＫ方式にはＱＰＳＫのほかにＢＰＳＫや８ＰＳＫが、ＱＡＭ方式には１６ＱＡＭのほかに６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭがあり、それぞれ変調度が異る変調方式が存在する。
【０００４】
前記ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）情報とは、端末装置が基地局より受信したＣＰＩＣＨから信号品質（例えばＳＩＲ）を測定した結果である。ＣＱＩ情報は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介して基地局に送信される。
【０００５】
ＨＳＤＰＡにて用いられる主な無線チャネルとして、下り方向（基地局から通信端末）の共通チャネルとしてＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared）やＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control Channel）が挙げられる。ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで伝送するパケットデータの宛先情報や変調方式、誤り訂正のパラメータ等の各種制御情報を伝送する制御チャネルである。端末装置では、ＨＳ−ＳＣＣＨを受信することにより、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで適用されている変調方式、誤り訂正のパラメータ等を認識して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調、復号を行うことができる。
【０００６】
また、ＨＳＤＰＡは、１つの物理チャネルを複数の通信端末で時間分割により共有して使用する方式をとっており、基地局に位置するスケジューラでは、通信端末に送信するデータ量、通信品質、優先度に基づいて所定の時間単位でパケットデータを送信する先の通信端末及びパケットデータの送信パラメータを決定するスケジューリングを行い、効率よくパケットデータ伝送を行っている。
【０００７】
スケジューラにおいて、送信パラメータを決定するアルゴリズムはいくつか提案されており、効率的なスケジューリングを可能とするＭａｘＣＩＲ（Maximum Carrier to Interface power Ratio）法、ＲＲ法（Round Robin）法、ＰＦ（Proportional Fairness）法が知られている（非特許文献１参照）。
【０００８】
Ｍａｘ  ＣＩＲ法では、各端末におけるＳＩＲの報告に基づき、最も伝送速度の高くなるユーザに対して優先的にスロットを割り当て、ＲＲ法ではＳＩＲにかかわらず全てのユーザに対して均等にスロットを割り当てる方法をとっている。また、ＰＦ法は端末装置に対する平均受信ＳＩＲ値と、各ユーザの瞬時ＳＩＲとの比が最も大きくなる端末装置に対してスロットを割り当てるという方法をとっている。どのアルゴリズムを選択するかは、システムとして何の評価量を優先するかによる。
【０００９】
さらに高速な通信を可能とする移動通信方式を実現するため、第４世代の通信方式の検討が盛んに行われている。また、3GPP(3rd Generation Partnership Project)においては、第3.9世代と位置づけられる、LTE(Long Term Evolution)方式の検討が行われている。LTE方式における通信方式としては、ＣＤＭＡ方式に変わり直交周波数分割多重方式(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、ＯＦＤＭ)による高速化実現が採用されている（例えば非特許文献２）。
【００１０】
このＯＦＤＭ方式は、データを変調するキャリアを、互いに直交した複数のサブキャリアに分割し、データ信号をそれぞれのサブキャリアに分散させて並列伝送する方式を用いている。複数のサブキャリア間の直行性を維持して伝送することにより、高速なデータ通信を行ううえで最適な伝送効率を得ることができる。
【００１１】
ＯＦＤＭ方式による移動通信においては、ＣＤＭＡ方式のような拡散符号が用いられていないため、隣接する基地局同士で同じチャネルを同時に使用すると干渉となってしまうという問題がある。そのため、基地局毎に異なるチャネルを使用する必要がある。しかし、使用できるチャネルが制限されてしまうと、収容できるユーザの数も制限されてしまうため、なるべく隣接する基地局同士で同一チャネルも使用できることが望ましい。
【００１２】
この問題に対して、端末装置から基地局の距離に応じて、周波数繰返し距離を可変とする方法が提案されている（非特許文献３）。例えば、図１に示すように通信に使用できるチャネル（互いに直交している複数のサブキャリア）がＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の合計３チャネルである場合、端末装置が基地局から遠い所（セル境界エリア１０１）に位置する場合は繰返し距離を大きくしてＣＨ１のみを使用できるようにし、隣接基地局と同一の周波数を使用しないようにすることで干渉を防止している。また、端末装置が基地局から近い所（セル中心エリア１０２）に位置する場合は繰返し距離を小さくしＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の全ての周波数チャネルを使用できるようにすることでチャネルの使用効率を上げている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ＯＦＤＭ方式の下り方向の通信に従来のＨＳＤＰＡ方式をそのまま用いる場合を考えると、基地局は端末装置に対して基地局から遠いエリア（図１のセル境界エリア１０１）に位置する端末装置に送信信号が届くような電力で送信を行っているため、下り方向の通信に上記のような繰返し周波数を可変とする方法を用いることができず、隣接基地局の通信エリアに干渉が発生してしまうという問題があった。
【００１４】
また、ＯＦＤＭ方式にＨＳＤＰＡの上り方向の通信に対応するＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）方式を適用した場合には、端末装置は通信エリアのどこにいても基地局に送信信号が届くような電力で送信を行っているため、隣接している基地局の通信エリアに干渉となるという問題があった。
【００１５】
上述したＯＦＤＭ方式にＨＳＤＰＡ方式及びＨＳＵＰＡ方式を用いた従来の移動通信システムの問題点を図２及び図３を用いて説明を行う。移動通信システムは、基地局ＢＳ１及びＢＳ２、端末装置ＭＳ１及びＭＳ２からなり、使用できるチャネルはＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の合計３チャネルとする。
【００１６】
基地局ＢＳ１の通信エリア範囲であるセル１００−１はセル境界エリア１０１−１とセル中心エリア１０２−１とに分けることができ、セル境界エリア１０１−１では隣接繰返し周波数を大きくして隣接基地局に干渉にならないように割り当てられたチャネル（以下、第１チャネルとよぶ）であるＣＨ１のみを使用する。セル中心エリア１０２−１では繰返し周波数を小さくしＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の全ての使用する。以下、第１チャネル以外のチャネル（ＣＨ２、ＣＨ３）を第２チャネルと呼ぶ。
【００１７】
同様に、基地局ＢＳ２の通信エリア範囲であるセル１００−２はセル境界エリア１０１−２とセル中心エリア１０２−２とに分けることができ、セル境界エリア１０１−１では第１チャネルとして割り当てられたＣＨ２のみを使用し、セル中心エリア１０２−１では第１チャネルであるＣＨ１、第２チャネルであるＣＨ２及びＣＨ３の全てのチャネルを使用することができる。
【００１８】
この制限の下では、端末装置ＭＳ１はセル中心部１０２−１にいるのでＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の全てのチャネルが使用できる。端末装置ＭＳ２はセル境界エリア１０１−２に位置するので、ＣＨ２のみ使用することができる。
【００１９】
図２に示すように端末装置ＭＳ１がＣＨ２を使用すると、個別チャネルによる送信ではＴＰＣ（送信電力制御）が用いられるため、基地局ＢＳ１から端末装置ＭＳ１に対しての送信電力は小さくなり、隣接しているセル１００−２への干渉は起らない。しかし、ＨＳＤＰＡのような共有チャネルによる送信方法を用いた場合はＴＰＣ制御が行われず、セル全域をカバーする電力で送信を行うので、基地局ＢＳ１はセル中心エリア１０２−１に位置する端末装置ＭＳ１に対してもセル境界エリア１０１−１に位置する端末装置に対して送信するときと同じ電力で送信を行うことになる。そのため、基地局ＢＳ１からのＣＨ２を用いた下り方向の通信が端末装置ＭＳ２に対して干渉となってしまう。
【００２０】
また、ＨＳＵＰＡ方式において端末装置ＭＳ１、ＭＳ２共にＣＨ２を使用した場合、図３に示すように、ＭＳ２はセル境界エリアから基地局ＢＳ２に届く電力で送信を行っているため、端末装置ＭＳ２からの上り方向の通信が基地局ＢＳ１に対しての干渉になってしまう。
【非特許文献１】：大藤  義顕  、外３名、「下りリンク高速パケットアクセスにおける各ユーザのスループットに着目したスケジューリング方の特性比較」、信学技報  ＳＳＴ２００１−１０８．Ａ・Ｐ２００１−２５６．ＲＣＤ２００１−２９１，ＭｏＭｕＣ２００１−８８，ＭＷ２００１−２２６（２００２−０３）
【非特許文献２】：３ＧＰＰ  ＴＲ２５．９１３
【非特許文献３】：３ＧＰＰ  ＴＳＧ−ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｔｄｏｃ  Ｒ１−０５１３４１
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一つの態様では、基地局から端末装置への送信の際に、端末での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して基地局からの送信を行う移動通信システムにおいて、前記基地局は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１の送信電力で送信可能な第１チャネルと、第１の送信電力よりも小さな第２の送信電力で送信可能な第２チャネルが割り当てられ、前記基地局が第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定して通信を行うことを特徴とする移動通信システム。
【００２２】
また、他の態様では、端末装置から基地局への送信の際に、基地局での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して端末装置からの送信を行う移動通信システムにおいて、前記端末装置は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、前記端末装置が前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定し、変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定して通信を行うことを特徴とする移動通信システム。
【００２３】
また、他の態様では、端末装置への送信の際に、端末での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定する基地局において、隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネルと、第１のチャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが割り当てられ、前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルより小さな送信電力を設定する送信電力設定手段と、前記第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定する変調方式設定手段と、を備えたことを特徴とする基地局。
【００２４】
また、他の態様では、基地局への送信の際に、基地局での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定する端末装置において、隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、前記第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定する送信電力設定手段と、前記第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定する変調方式設定手段と、を備えたことを特長とする端末装置。
【００２５】
また、他の態様では、基地局から端末装置への送信の際に、端末での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して基地局からの送信を行う送信制御方法において、前記基地局は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１の送信電力で送信可能な第１チャネルと、第１の送信電力よりも小さな第２の送信電力で送信可能な第２チャネルを割り当てるステップと、前記基地局が第２チャネルを使用するときの変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定するステップを有することを特徴とする送信制御方法。
【００２６】
また、他の態様では、端末装置から基地局への送信の際に、基地局での受信品質に基づいて少なくとも２つの変調度の異なる変調方式からいずれかの変調方式を設定して端末装置からの送信を行う送信制御方法において、前記端末装置は隣接する基地局と干渉しない周波数を使用する第１チャネル及び、第１チャネルとは異なる周波数を使用する第２チャネルが使用可能で、前記端末装置が第２チャネルを使用するときの送信電力は前記第１チャネルを使用するときの送信電力と同等の電力を設定するステップと、変調方式は前記変調方式のうち変調度の低い変調方式を設定するステップとを有することを特徴とする送信制御方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、OFDM方式にHSDPAおよびHSUPA方式を適応する移動通信システムにおいて、基地局に送信電力の異なるチャネルを設け、基地局と端末装置間の通信品質及び使用するチャネルに応じて変調方式を変化させることで基地局間での同一チャネルの利用が可能となり、効率的なデータ通信が可能となる。またOFDM方式にHSDPAおよびHSUPA方式を適応する移動通信システムにおいて、セル全域で使用することができるチャネルと、セル中心エリアでのみ使用できるチャネルを設け、基地局と端末装置間の通信品質及び使用するチャネルに応じて変調方式を変化させることで基地局間での同一チャネルの利用可能となり、効率的なデータ通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
[第１実施形態の説明]
移動通信システムは、図１に示すように基地局ＢＳ及び端末装置ＭＳからなり、基地局ＢＳの通信エリア範囲であるセル１００はセル境界エリア１０１とセル中心エリア１０２に分けることができる。セル境界エリア１０１では、隣接基地局と干渉することのないように割り当てられた第１チャネル（ここではＣＨ１）のみが使用でき、セル中心エリア１０２では、第１チャネル（ＣＨ１）及び第２チャネル（ＣＨ２及びＣＨ３）を使用することができる。
【００２９】
図４を用いて、本発明第１の実施形態にかかる基地局ＢＳの構成について説明を行う。基地局ＢＳは、送信部４１０、受信部４２０、アンテナ４３０、ＭＳ位置判定部４４０、制御部４５０、スケジューラ４６０から構成される。
【００３０】
アンテナ４３０は端末装置ＭＳより送信されてくるデータを受信し、受信部４２０で周波数変換などの受信処理が行われた後、ＭＳ位置判定部４４０及び図示しない基地局制御装置に伝送される。
【００３１】
ＭＳ位置判定部４４０は、端末装置ＭＳより受信したデータを基に端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２とセル境界エリア１０１のいずれの位置に存在するかを判定する（例えば、従来から使用されているＣＱＩ情報から判定できる）。制御部４５０は、ＣＨ設定部４５１、送信電力設定部４５２、変調方式設定部４５３を設けており、これらのパラメータをＭＳ位置判定部４４０より判定した端末装置ＭＳの位置情報及び制御情報を元に決定する。制御情報は、基地局制御装置から送られてくる情報であり各端末装置ＭＳの優先度、端末装置ＭＳに対する送信レートの上限等の情報が含まれている。なお、変調方式設定部４５３ではＱＰＳＫ方式と１６ＱＡＭ方式のいずれかの変調方式を設定することとする。
【００３２】
スケジューラ４６０は、制御情報や各端末装置宛のデータ量を元に従来から用いられているスケジューリングアルゴリズムに従って、データを送信する端末装置ＭＳのランキングを決定し、ランキング上位の端末装置から順に送信電力及び変調方式等を決定する。送信部４１０はスケジューリング情報に従ってアンテナ４３０を介してデータを送信する。スケジューラでランキングを決定した後、制御部４５０で決定されたチャネル、変調方式、送信電力を上限として、実際に使用するチャネル、変調方式、および送信電力を決定する。
【００３３】
ＨＳＤＰＡにおける送信電力及び変調方式の設定を除く通信方法は従来から用いられている方法と同様であり、データの送信にはＨＳ−ＰＤＳＣＨのような共有チャネルを使用し、共有チャネルで伝送するパケットデータの宛先情報や変調方式等の各種制御情報の伝送はＨＳ−ＳＣＣＨのようなスケジューリング制御チャネルを用いる。
【００３４】
図５は、端末装置ＭＳの構成である。端末装置ＭＳは、受信部５１０、送信部５２０、アンテナ５３０、ＭＳ位置判定部５４０、制御部５５０及びデータ処理部５６０から構成される。
【００３５】
アンテナ５３０は、基地局ＢＳより送信されてくるデータを受信し、受信部５２０で周波数変換などの受信処理が行われ、制御情報を元に音声データや画像データに復元されたデータは図示しない表示装置やスピーカにより出力される。
【００３６】
ＭＳ位置判定部５４０は、自端末装置ＭＳの位置を取得する。位置情報は、基地局から送られてくる制御情報より取得することができる。制御部５５０は、ＣＨ設定部５５１、送信電力設定部５５２、変調方式設定部５５３を設けており、これらのパラメータを自端末装置ＭＳの位置を元に決定する。変調方式設定部５５３では基地局装置の変調方式設定部４５３と同様、ＱＰＳＫ方式と１６ＱＡＭ方式のいずれかの変調方式を設定する。
【００３７】
データ処理部５６０は、基地局ＢＳに送信するデータ（例えば、ユーザの操作により作成された、文字情報や画像等）を送信するために、データの蓄積や変換等の処理を行う。
【００３８】
端末装置から基地局ＢＳにデータを送信するときのスケジューリングは基地局側で行うこととし、処理方法は以下の通りである。
【００３９】
まず、端末装置ＭＳは、データ処理部５６０に蓄積しているデータ量と、制御部５５０にて決定したチャネル、送信電力、変調度基地局ＢＳに送信してスケジューリング要求を行う。基地局ＢＳは、端末装置ＭＳから受信した端末装置のデータ処理部５６０に蓄積されているデータの量と、制御部５５０で決定したパラメータの情報を元にスケジューリングを行い、スケジューリング結果を端末装置ＭＳに送信する。端末装置ＭＳでは、スケジューリング結果に基づいてデータ処理部５６０にてデータの変換処理等を行い、データを基地局ＢＳに送信する。なお、上り通信用のスケジューラは基地局に設けられた従来からあるＨＳＵＰＡと同じものを使用できる。
【００４０】
図６は、下り方向通信のときに端末装置ＭＳが位置するエリア、使用するチャネル、送信電力及び変調方式の組み合わせを示したテーブルである。
【００４１】
チャネルの割り当てについては、基地局から端末装置の距離に応じて周波数の繰返し距離を変えており、セル中心エリア１０２では第１チャネル及び第２チャネルを使用でき、セル境界エリア１０１では隣接基地局に干渉を及ぼさない第１チャネルのみを使用できるようにしている。
【００４２】
送信電力については、ＨＳＤＰＡでは、セル１００全域をカバーするような電力で送信を行うので、隣接基地局と干渉しないように割り当てられている第１チャネル（ＣＨ１）については従来通りの送信電力で送信を行うこととし、隣接基地局に干渉を及ぼすおそれのある第２チャネル（ＣＨ２、ＣＨ３）については、セル中心エリア１０２をカバーする電力で送信を行う。すなわち、第２チャネルが使用する送信電力は第１チャネルが使用する送信電力よりも小さな電力になる。以下、第１チャネルを使用して送信するときの送信電力を大、第２チャネルを使用して送信するときの送信電力を小とする。
【００４３】
変調方式については、従来のＨＳＤＰＡ方式では、基地局付近（セル中心エリア１０２）では通常は通信品質が良いので、送信レートの高い１６ＱＡＭ方式を使用し、基地局遠方（セル境界エリア１０１）では、通常は通信品質が悪いのでＱＰＳＫ方式を利用していた。本実施形態では、第１チャネルを使用するときには従来と同様セル中心エリア１０２では送信レートの高い１６ＱＡＭ方式を使用し、セル境界エリア１０１ではＱＰＳＫ方式を利用する。第２チャネルを使用するときには、第１チャネルを使用するときよりも送信電力が低くなり通信品質が低下するのでＱＰＳＫ方式を使用する。このように端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２または、セル境界エリア１０１のいずれに位置するかに対応して使用するチャネル、送信電力及び変調方式の組み合わせを変化させることで、下り方向の通信が隣接セルに対して干渉になることを防ぐことができる。
【００４４】
図７は、本実施形態１における、基地局から端末装置へのデータの送信に使用するチャネル、変調方式、送信電力の設定方法を示したフローチャート図である。各パラメータの設定は図７のテーブルに従う。なお、図６を用いて説明したときと同様、第１チャネル（ＣＨ１）を使用して送信するときの送信電力を大とし、第２チャネル（ＣＨ２、ＣＨ３）を使用して送信するときの送信電力を小とする。
【００４５】
基地局ＢＳに接続している全端末数をＮ台とし、ｉ台目の端末をＭＳｉとすると、１台目（ｉ＝１）の端末装置ＭＳ１の位置を判定する（ステップＳ７０１）。位置を判定する方法は上述した通り、端末装置ＭＳより受信したデータの品質に基づいて行う。次に、判定した端末装置の位置情報から端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２に位置するかを判定する（ステップＳ７０２）。端末装置がセル中心エリア１０２に位置しない場合、すなわちセル境界エリア１０１に位置する場合は、ステップＳ７０３に進み、送信用チャネルとして第１チャネル（ＣＨ１）を設定する。また、送信電力に関しては第１チャネルが使用する送信電力（大）を設定し、変調方式にはＱＰＳＫ方式を設定する。
【００４６】
一方、端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２に位置する場合は、ステップＳ７０４に進みＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３のいずれかを送信用チャネルとして設定する。いずれのチャネルを選択するかは、必要な伝送レートによって決定する。例えば、最大伝送レートが必要なときは、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の全てを選択してもよく、レートが小さくなるに従ってＣＨ１のみを設定、ＣＨ１とＣＨ２を設定、ＣＨ３のみを設定する等さまざまな組み合わせを考えることができる。
【００４７】
次に、ステップＳ７０４で設定した送信チャネルが第１チャネル（ＣＨ１）であるか判断し、ＣＨ１が設定されていない、すなわち第２チャネル（ＣＨ２又は、ＣＨ３）が設定されている場合は、送信電力は第２チャネルが使用する送信電力（小）を設定し、変調方式にはＱＰＳＫを設定する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０４で設定した送信チャネルがＣＨ１の場合は、送信電力は第１チャネルが使用する送信電力（大）を設定し、変調方式には１６ＱＡＭ方式を設定する。
【００４８】
ステップＳ７０８では、基地局ＢＳに接続されている全ての端末装置ＭＳについて、設定が完了したか判定し、完了していなければ、（ｉ＋１）台目の端末装置ＭＳについてステップＳ７０２からステップＳ７０７の処理を行う。全ての端末装置ＭＳについてチャネル、送信電力及び変調方式の設定が完了すれば、基地局ＢＳから端末装置ＭＳにデータの送信を行うためのスケジューリングを行う（ステップＳ７１０）。スケジューリングは前述したようにスケジューラ４６０で行われる。
【００４９】
このように、セル中心エリア１０２に位置する端末装置ＭＳに対して第２チャネルを用いてデータの送信を行う場合は、セル中心エリア１０２をカバーするような電力（第１チャネルが使用する送信電力よりも低い電力）を使用することで、セル境界エリア１０１に存在する端末装置ＭＳに対しての干渉を防ぐことができる。また、第１チャネルが使用する送信電力よりも送信電力を低くした分の利得を補うために、基地局ＢＳから端末装置ＭＳに送信するデータの変調方式をＱＰＳＫ方式にすることで端末装置ＭＳに対しての通信品質を確保することができる。
【００５０】
[実施形態２]
第１の実施形態は、基地局から端末装置への下り方向の通信に関する説明を行った。実施形態２では、端末装置から基地局への上り方向の通信に関して説明を行う。移動通信システム、基地局ＢＳ、端末装置ＭＳの構成は、実施形態１と同様のため説明を省略する。上り方向通信のときに端末装置ＭＳが位置するエリア、使用するチャネル、送信電力及び変調方式の組み合わせを示したテーブルは図８に示すとおりである。
【００５１】
チャネルの割り当てについては、基地局から端末装置ＭＳの距離に応じて周波数の繰返し距離を変えており、セル中心エリア１０２に位置する端末装置ＭＳは第１チャネル及び第２チャネルを使用でき、セル境界エリア１０１に位置する端末装置ＭＳは隣接基地局に干渉を及ぼさない第１チャネルのみを使用できるようにしている。
【００５２】
送信電力については、ＨＳＵＰＡはセル１００の何処に位置していても基地局ＢＳに届くような電力で送信を行うので、隣接基地局と干渉しないように割り当てられている第１チャネル（ＣＨ１）については従来通りの送信電力で送信を行う。また、第２チャネル（ＣＨ２、ＣＨ３）についても隣接基地局からの干渉を防ぐため大きな電力で送信を行う必要があるため、従来のＨＳＵＰＡ同様の送信電力で送信を行う。なお、第１の実施形態と形式をあわせるために、第１チャネルが使用する送信電力及び第２チャネルが使用する送信電力を大とする。
【００５３】
変調方式については、端末装置ＭＳが基地局付近（セル中心エリア１０２）に位置するときは通信品質が良いので、送信レートの高い１６ＱＡＭ方式を使用し、基地局遠方（セル境界エリア１０１）に位置するときは通信品質が悪いのでＱＰＳＫ方式を利用するものとし、本実施形態では、第１チャネルを使用するときにはセル中心エリア１０２では送信レートの高い１６ＱＡＭ方式を使用し、セル境界エリア１０１ではＱＰＳＫ方式を利用し、さらに第２チャネルを使用するときには、隣接セルに位置する端末装置からの送信により干渉が発生し通信品質が低下するのでＱＰＳＫ方式を使用するものとする。なお、現在3GPPで仕様策定されているHSUPAにおいては、変調方式はQPSKのみであり、変調方式を可変とする代わりに拡散率を変更できるようにしている。以下においても、変調方式を拡散率と置き換えても良い。
【００５４】
このように端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２または、セル境界エリア１０１のいずれに位置するかに対応して使用するチャネル、送信電力及び変調方式の組み合わせを変化させることで、上り方向の通信が隣接セルに対して干渉になることを防ぐことができる。
【００５５】
図９は、本実施形態１における、端末装置から基地局へのデータの送信に使用するチャネル、変調方式、送信電力の設定方法を示したフローチャート図である。各パラメータの設定は図８のテーブルに従う。なお、図８を用いたときの説明と同様、第１チャネル（ＣＨ１）及び第２チャネル（ＣＨ２、ＣＨ３）を使用して送信するときの送信電力を大とする。
【００５６】
基地局ＢＳに接続している全端末数をＮ台とし、ｉ台目の端末をＭＳｉとすると、１台目（ｉ＝１）の端末装置ＭＳ１の位置を判定する（ステップＳ９０１）。位置を判定する方法は上述した通り、基地局ＢＳより受信したデータの品質に基づいて行う。次に、判定した端末装置の位置情報から端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２に位置するかを判定する（ステップＳ９０２）。端末装置がセル中心エリア１０２に位置しない場合、すなわちセル境界エリア１０１に位置する場合は、ステップＳ９０３に進み、送信用チャネルとして第１チャネル（ここでは、ＣＨ１）を設定する。また、送信電力に関しては第１チャネルが使用する送信電力（大）を設定し、変調方式にはＱＰＳＫ方式を設定する。
【００５７】
一方、端末装置ＭＳがセル中心エリア１０２に位置する場合は、ステップＳ９０４に進みＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３のいずれかを送信用チャネルとして設定する。いずれのチャネルを選択するかは、必要な伝送レートによって決定する。例えば、最大伝送レートが必要なときは、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の全てを選択してもよく、レートが小さくなるに従ってＣＨ１のみを設定、ＣＨ１とＣＨ２を設定、ＣＨ３のみを設定する等さまざまな組み合わせを考えることができる。
【００５８】
次に、ステップＳ９０４で設定した送信チャネルが第１チャネル（ＣＨ１）であるか判断し、ＣＨ１が設定されていない、すなわち第２チャネル（ＣＨ２又は、ＣＨ３）が設定されている場合は、送信電力は第２チャネルが使用する送信電力（大）を設定し、変調方式にはＱＰＳＫを設定する（ステップＳ９０６）。ステップＳ９０４で設定した送信チャネルがＣＨ１の場合は、送信電力は第１チャネルが使用する送信電力（大）を設定し、変調方式には１６ＱＡＭ方式を設定する。
【００５９】
ステップＳ９０８では、基地局ＢＳに接続されている全ての端末装置ＭＳについて、設定が完了したか判定し、完了していなければ、（ｉ＋１）台目の端末装置ＭＳについてステップＳ９０２からステップＳ９０７の処理を行う。全ての端末装置ＭＳについてチャネル、送信電力及び変調方式の設定が完了すれば、基地局ＢＳから端末装置ＭＳにデータの送信を行うためのスケジューリングを行う（ステップＳ９１０）。スケジューリングは前述したように基地局に備えられているスケジューラで行われる。
【００６０】
このように基地局付近エリア１０２に位置する端末装置ＭＳが基地局ＢＳに対して第２チャネルを用いてデータの送信を行う場合の変調方式として、干渉に強いＱＰＳＫ方式を使用することで、隣接基地局の端末装置ＭＳ２から受ける干渉に対してのＳＩＲが良くなるため、基地局ＢＳ１でデータを正しく受信することが可能となる。
【００６１】
なお、本発明は上記の実施の形態１及び２に限定されるものではなく、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態１及び２は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００６２】
また、本実施形態では端末装置から基地局に送信を行う上り方向のスケジューリングを基地局側で行ってその情報を端末装置ＭＳに通知するようにしたが、端末装置ＭＳにスケジューラを備えて端末装置自身で行うことも可能である。
【００６３】
また、ＣＨ設定部、送信電力設定部、変調方式設定部は制御部に備えることとしたが、個別に設けられてもよい。
【００６４】
また、変調方式としてＱＰＳＫ方式と１６ＱＡＭ方式のみを切り換えることとして説明を行ったが、この他の変調度の異なる６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ、ＢＰＳＫ、８ＰＳＫを使用することも可能である。
【００６５】
また、変調方式の代わりに、あるいは変調方式と共に拡散率を切り替えることも可能である。
【００６６】
また、セル中心付近で第１チャネルを用いる場合の送信電力はセル全域をカバーする送信電力を使用し、変調度は１６ＱＡＭを使用するものとして説明を行ったが、将来的に音声のようなデータ量が少ないものを共有チャネルで送信することがあれば、１６ＱＡＭを使用する必要がなくなるので、そのときはＱＰＳＫ方式を用いて、送信電力に関してもセル全域をカバーする必要がないので低くすることも可能である。
【００６７】
また、品質情報より端末装置が位置するエリアを判定したが、ＧＰＳを搭載している端末装置では、ＧＰＳにより取得した位置情報より端末装置が位置するエリアを判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来の移動通信システムの構成
【図２】従来の移動通信システムにおける問題点（１）
【図３】従来の移動通信システムにおける問題点（２）
【図４】本発明の実施形態における基地局の構成
【図５】本発明の実施形態における端末装置の構成
【図６】実施形態１における送信電力及び変調方式割り当てテーブル
【図７】実施形態１におけるパラメータの割り当て方法のフロー
【図８】実施形態１における送信電力及び変調方式割り当てテーブル
【図９】実施形態１におけるパラメータの割り当て方法のフロー
【符号の説明】
【００６９】
ＭＳ１，ＭＳ２・・・端末装置
ＢＳ１，ＢＳ２・・・基地局
１００，１００−１，１００−２・・・セル
１０１，１０１−１，１０１−２・・・セル境界エリア
１０２，１０２−１，１０２−２・・・セル中心エリア
４１０，５１０・・・受信部
４２０，５２０・・・送信部
４３０，５３０・・・アンテナ
４４０，５４０・・・ＭＳ位置判定部
４５０，５５０・・・制御部
４５１，５５１・・・ＣＨ設定部
４５２，５５２・・・送信電力設定部
４５３，５５３・・・変調方式設定部
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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