(57)【要約】【課題】隣接セルに対する干渉量の変動の影響を緩やかにすることによって、安定した無線パケット通信を可能とする無線パケット通信システム等を提供する。【解決手段】基地局３０が、移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、基地局３０により管理される自セルＡに隣接する隣接セルＢからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部３４と、隣接セルＢからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部３７と、移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部３６と、選択された無線リソース関連付け部を参照して、算出された伝搬損失に関連付けられた無線リソースを、移動局１０との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部３７とを具備する。【選択図】      図５
2004260467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信システムであって、
前記基地局は、
該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、
前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する隣接セル干渉量通知部とを具備し、
前記移動局は、
前記基地局と前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、
前記基地局から通知された前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、
前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、
選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを特徴とする無線パケット通信システム。
【請求項２】
基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信方法であって、
前記移動局が、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部を具備しており、
前記基地局が、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する工程Ａと、
前記基地局が、前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する工程Ｂと、前記移動局が、前記基地局から通知された前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する工程Ｃと、
前記移動局が、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する工程Ｄと、
前記移動局が、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる工程Ｅとを有することを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項３】
移動局との間の無線パケット通信を行う基地局であって、
前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、
該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、
前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、
前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、
選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記移動局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項４】
移動局との間の無線パケット通信を行う基地局であって、
該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、
前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する隣接セル干渉量通知部とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項５】
前記隣接セル干渉量算出部は、前記移動局から送信された信号に基づいて総干渉量を算出し、受信したパケット量に基づいて前記自セル内の干渉量を算出し、前記総干渉量及び前記自セル内の干渉量から前記隣接セルからの干渉量を算出することを特徴とする請求項３又は４に記載の基地局。
【請求項６】
前記無線リソース関連付け部は、所定期間内の前記隣接セルからの干渉量に応じて更新されることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項７】
基地局との間の無線パケット通信を行う移動局であって、
前記基地局ととの間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、
前記基地局から通知された隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、
前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、
選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信システム、無線パケット通信方法、基地局及び移動局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局及び移動局が、自局の受信信号から自局へ向けての送信周波数における伝搬路の状態を推定して、お互いに相手局の送信変調方式を決定する無線パケット通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、基地局及び移動局は、伝送フレーム内のタイムスロットに含まれる受信信号から、自局へ向けての送信周波数における伝搬路の状態を推定し、推定された伝搬路の状態の下で、所定の伝送誤り率以下で最も多くの情報量の伝送が可能な送信変調方式を決定する。次に、基地局及び移動局は、次の伝送フレーム内のタイムスロットで、決定した送信変調方式を示す情報を含むデータを送信する。そして、送信されたデータを受信した基地局及び移動局は、当該データに含まれる送信変調方式で、次の伝送フレームに送信する。
【０００４】
かかる無線パケット通信システムでは、基地局又は移動局は、最大送信電力で、かつ、各伝搬路の状態の下で、所定の伝送誤り率以下で最も多くの情報量の伝送が可能な送信変調方式を用いて、伝送フレームを送信するため、基地局又は移動局において、最大通信速度の実現が可能となる。すなわち、基地局又は移動局は、伝搬路の状態が変わる場合であっても、送信変調方式を変更するが、送信電力を変更しない。
【０００５】
かかる無線パケット通信システムの基本的な考え方は、同じ時間帯に送信するパケット数又は移動局数を少なくし、各パケット又は移動局に瞬時的に多くの無線リソースを使用させ、できるだけ短い時間で送信完了させ、使い終わった無線リソースを次のパケット又は移動局に使用させることである。
【０００６】
また、従来、基地局及び移動局が、ディジタル変調された被変調信号を拡散して相手局へ送信し、下り回線における送信周波数と上り回線における送信周波数とが異なるＣＤＭＡ方式の無線パケット通信システムにおいて、ディジタル変調方式を適応的に変化させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
具体的には、基地局及び移動局は、伝送フレームに含まれる受信信号における干渉量であるＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：希望信号電力対干渉信号電力）を検出し、複数のディジタル変調方式から、検出された干渉量の下で、所定の伝送誤り率以下で最も多くの情報量の伝送が可能なディジタル変調方式を選択し、選択したディジタル変調方式を示す情報を含むデータを相手局に送信することによって、基地局又は移動局においてディジタル変調方式を適応的に変化させることが可能となる。
【０００８】
かかる無線パケット通信システムでは、基地局又は移動局において干渉量を検出することにより、トラフィックの変動やフェージング等による干渉量の変動を追従し、その瞬時の干渉量に従って、最も多くの情報量の伝送できるディジタル変調方式を使用することにより、周波数の有効利用を図ることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−４１８７６号
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−５６４２０号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の無線パケット通信システムでは、移動局が、セル端付近に多く位置する場合、セル内の瞬時的なトラフィックの増加によって、隣接セルに対する干渉量が瞬時的に大きく変動するため、隣接セル内における通信エラーが発生する可能性が大きくなるという問題点があった。
【００１２】
また、上述の無線パケット通信システムでは、セル内の総トラフィックが変わらなくても、基地局と移動局との間の距離の変動によって、隣接セルに対する干渉量が瞬時的に大きく変動するため、隣接セル内における通信エラーが発生する可能性が大きくなるという問題点があった。
【００１３】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、隣接セルに対する干渉量の変動の影響を緩やかにすることによって、安定した無線パケット通信を可能とする無線パケット通信システム、無線パケット通信方法、これらに用いて好適な基地局及び移動局を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信システムであって、前記基地局が、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記移動局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを要旨とする。
【００１５】
かかる発明によれば、基地局の無線リソース割当部が、隣接セルからの干渉量に応じて無線リソースを割り当てるため、隣接セルに対する干渉量が大きい移動局（例えば、セル端付近に位置する移動局）に割り当てる無線リソース及び隣接セルに対する干渉量が小さい移動局（例えば、セル中央部に位置する移動局）に割り当てる無線リソースを調整することができるため、セル中央部に位置する移動局の伝送レートを下げることなく、隣接セルに対する干渉量の変動の影響を効果的に、軽減することができる。
【００１６】
本発明の第２の特徴は、基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信システムであって、前記基地局が、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する隣接セル干渉量通知部とを具備し、前記移動局が、前記基地局と前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、前記基地局から通知された前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを要旨とする。
【００１７】
かかる発明によれば、移動局の無線リソース割当部が、隣接セルからの干渉量に応じて無線リソースを割り当てるため、隣接セルに対する干渉量が大きい移動局（例えば、セル端付近に位置する移動局）に割り当てる無線リソース及び隣接セルに対する干渉量が小さい移動局（例えば、セル中央部に位置する移動局）に割り当てる無線リソースを調整することができるため、セル中央部に位置する移動局の伝送レートを下げることなく、隣接セルに対する干渉量の変動の影響を効果的に、軽減することができる。
【００１８】
本発明の第１又は第２の特徴において、前記隣接セル干渉量算出部が、前記移動局から送信された信号に基づいて総干渉量を算出し、受信したパケット量に基づいて前記自セル内の干渉量を算出し、前記総干渉量及び前記自セル内の干渉量から前記隣接セルからの干渉量を算出することが好ましい。
【００１９】
本発明の第１又は第２の特徴において、前記無線リソース関連付け部が、所定期間内の前記隣接セルからの干渉量に応じて更新されることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３特徴は、基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信方法であって、前記基地局が、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部を具備しており、前記基地局が、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する工程Ａと、前記基地局が、前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する工程Ｂと、前記基地局が、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する工程Ｃと、前記基地局が、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記移動局との間の無線パケット通信に割り当てる工程Ｄとを有することを要旨とする。
【００２１】
本発明の第４特徴は、基地局と移動局との間の無線パケット通信を行う無線パケット通信方法であって、前記移動局が、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部を具備しており、前記基地局が、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する工程Ａと、前記基地局が、前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する工程Ｂと、前記移動局が、前記基地局から通知された前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する工程Ｃと、前記移動局が、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する工程Ｄと、前記移動局が、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる工程Ｅとを有することを要旨とする。
【００２２】
本発明の第３又は第４の特徴において、前記工程Ａで、前記基地局が、前記移動局から送信された信号に基づいて総干渉量を算出し、受信したパケット量に基づいて前記自セル内の干渉量を算出し、前記総干渉量及び前記自セル内の干渉量から前記隣接セルからの干渉量を算出することが好ましい。
【００２３】
また、本発明の第３又は第４の特徴において、前記無線リソース関連付け部が、所定期間内の前記隣接セルからの干渉量に応じて更新されることが好ましい。
【００２４】
本発明の第５の特徴は、移動局との間の無線パケット通信を行う基地局であって、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、前記隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、前記移動局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記移動局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを要旨とする。
【００２５】
本発明の第６の特徴は、移動局との間の無線パケット通信を行う基地局であって、該基地局により管理される自セルに隣接する隣接セルからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部と、前記隣接セルからの干渉量を前記移動局に通知する隣接セル干渉量通知部とを具備することを要旨とする。
【００２６】
本発明の第５又は第６の特徴において、前記隣接セル干渉量算出部が、前記移動局から送信された信号に基づいて総干渉量を算出し、受信したパケット量に基づいて前記自セル内の干渉量を算出し、前記総干渉量及び前記自セル内の干渉量から前記隣接セルからの干渉量を算出することが好ましい。
【００２７】
また、本発明の第５又は第６の特徴において、前記無線リソース関連付け部は、所定期間内の前記隣接セルからの干渉量に応じて更新されることが好ましい。
【００２８】
本発明の７の特徴は、基地局との間の無線パケット通信を行う移動局であって、前記基地局ととの間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース関連付け部と、前記基地局から通知された隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース関連付け部を選択する選択部と、前記基地局との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部と、選択された前記無線リソース関連付け部を参照して、算出された前記伝搬損失に関連付けられた前記無線リソースを、前記基地局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部とを具備することを要旨とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態に係る無線パケット通信システムの構成）
本発明の第１の実施形態に係る無線パケット通信システムの構成について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００３０】
本実施形態に係る無線パケット通信システムは、図１に示すように、基地局３０と複数の移動局１０ａ乃至１０ｃとの間で、ＣＤＭＡ方式の無線パケット通信を行うものである。図１に示すように、本実施形態では、当該基地局１０により形成されるセル（無線ゾーン）Ａ内に在圏する複数の移動局１０ａ乃至１０ｃからのパケット信号が、共通の上り無線チャネル上で基地局１０に送信される。
【００３１】
図２を参照して、本実施形態に係る無線パケット通信システムの移動局１０の機能について説明する。図２に示すように、移動局１０は、受信部１１と、信号変換部１２と、信号解析部１３と、送信電力制御部１４と、送信部１５と、パケット生成部１６と、制御信号生成部１７と、タイマー部１８とを具備する。
【００３２】
受信部１１は、下り無線チャネル３を介して、基地局３０から送信される割当信号や同期信号や確認信号やパイロット信号等の制御信号やパケット信号を受信する回路である。受信部１１は、受信した制御信号を信号変換部１２に送信する。
【００３３】
信号変換部１２は、所定の信号変換を行う回路である。具体的には、信号変換部１２は、パケット生成部１６からのパケット、又は、制御信号生成部１７からの予約信号やパイロット信号等の制御信号に対しては、符号化処理と拡散処理と変調処理を施して送信部１５に出力する。また、信号変換部１２は、受信部１１からの割当信号等の制御信号やパケット信号に対しては、復調処理と逆拡散処理と復号化処理とを施して信号解析部１３に出力する。
【００３４】
また、信号変換部１２は、信号解析部１３からの許可信号により通知される拡散コードや変調方式を用いて、パケット生成部１６からのパケットに対して拡散処理及び変調処理を施し、当該許可信号により通知されるタイミング情報に基づいて、拡散処理及び変調処理を施したパケット信号を送信部１５に出力されるように構成されていてもよい。
【００３５】
信号解析部１３は、信号変換部１２からの制御信号及びパケット信号を解析し、信号の種類に応じて解析結果を各部に出力する回路である。例えば、信号解析部１３は、基地局３０からの割当信号を解析することによって、基地局３０から送信されるパケット信号に割り当てられている拡散コードやタイミング情報等を信号変換部１２に出力する。また、信号解析部１３は、基地局３０からの制御信号を解析することによって、基地局３０から送信されるパケット信号に割り当てられている送信電力に関する情報を送信電力制御部１４に出力する。また、信号解析部１３は、基地局３０からの同期信号又はパイロット信号を解析することによって、同期情報を制御信号生成部１７に出力する。また、信号解析部１３は、基地局３０からのパケット信号を解析することによって、出力データを出力する。
【００３６】
送信電力制御部１４は、送信部１５を介して送信される信号の送信電力を制御する回路である。送信電力制御部１４は、予約信号の送信電力に関する情報や移動局１０の最大送信電力に関する情報を制御信号生成部１７に出力する。
【００３７】
送信部１５は、上り無線チャネル２を介して、送信電力制御部１４により制御された送信電力で、基地局３０に対して、信号変換部１２により変換された予約信号やパイロット信号等の制御信号やパケット信号を送信する回路である。
【００３８】
パケット生成部１６は、入力データからパケットを生成する回路である。具体的には、パケット生成部１６は、所定長以上の入力データを分割して複数のパケットを生成する。パケット生成部１６は、生成したパケットを信号変換部１２に出力する。
【００３９】
制御信号生成部１７は、予約信号や同期信号やパイロット信号等の各種制御信号を生成する回路である。制御信号生成部１７は、生成した制御信号を信号変換部１２に出力する。また、制御信号生成部１７は、送信電力制御部１４からの予約信号の送信電力に関する情報や移動局１０の最大送信電力に関する情報等を含む予約信号を生成することができる。また、制御信号生成部１７は、タイマー部１８からの指示に応じて、周期的に、同期信号や予約信号等の制御信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４０】
また、制御信号生成部１７は、パケット信号の送信に先立って、基地局３０から拡散コードや変調方式や送信電力やタイミング情報等を取得するための予約信号を生成することができる。また、制御信号生成部１７は、後続するパケット量（又は、パケット数）や現在の送信電力に関する情報を含む予約信号を生成することができる。
【００４１】
図３を参照して、本実施形態に係る無線パケット通信システムの基地局３０の機能について説明する。図３に示すように、基地局３０は、受信部３１と、送信部３２と、信号変換部３３と、隣接セル干渉測定部３４と、受信強度測定部３５と、信号解析部３６と、割当決定部３７と、送信電力制御部３８と、制御信号生成部３９と、タイマー部４０とを具備する。
【００４２】
受信部３１は、上り無線チャネル２を介して、予約信号やパイロット信号等の制御信号やパケット信号を受信する回路である。受信部３１は、受信した信号を隣接セル干渉測定部３４と受信強度測定部３５とを介して信号変換部３３に出力する。
【００４３】
送信部３２は、下り無線チャネル３を介して、割当信号や同期信号や確認信号やパイロット信号等の制御信号やパケット信号を送信する回路である。送信部３２は、送信電力制御部３８により制御された送信電力で、信号変換部３３からの制御信号やパケット信号を送信する。
【００４４】
信号変換部３３は、所定の信号変換を行う回路である。信号変換部３３は、制御信号生成部３９からの制御信号に対しては、符号化処理と拡散処理と変調処理を施して送信部３２に出力する。また、信号変換部３３は、受信強度測定部３５からの割当信号等の制御信号やパケット信号に対しては、復調処理と逆拡散処理と復号化処理とを施して信号解析部３６に出力する。
【００４５】
隣接セル干渉測定部３４は、本実施形態において、基地局３０により管理される自セルＡに隣接する隣接セルＢからの干渉量を算出する隣接セル干渉量算出部を構成する。
【００４６】
隣接セル干渉測定部３４は、移動局１０から送信された信号に基づいて総干渉量を算出し、受信したパケット量に基づいて自セルＡ内の干渉量を算出し、総干渉量及び自セルＡ内の干渉量から隣接セルＢからの干渉量を算出することができる。
【００４７】
例えば、隣接セル干渉測定部３４は、移動局１０から送信されたパイロット信号のＳＩＲと希望信号受信電力とに基づいて総干渉量を検出し、受信したパケット量に基づいて自セルＡ内の干渉量を推定し、総干渉量から自セルＡ内の干渉量を引いて残った干渉量を隣接セルからの干渉量とすることができる。
【００４８】
隣接セル干渉測定部３４は、算出した隣接セルからの干渉量を割当決定部３７に出力する。ここで、隣接セル干渉測定部３４は、算出した隣接セルからの干渉量を所定期間において平均化し、平均化した隣接セルからの干渉量に関する情報を割当決定部３７に出力するように構成されていてもよい。
【００４９】
受信強度測定部３５は、隣接セル干渉測定部３４からの予約信号の受信強度を測定し、測定結果を信号解析部３６に出力する回路である。
【００５０】
信号解析部３６は、信号変換部３３からの制御信号について解析する回路である。主に、信号解析部３６は、予約信号や同期信号を解析して、解析結果を割当決定部３７及び送信電力制御部３８に出力する。例えば、信号解析部３６は、予約信号を解析することによって、パケット量や現在の送信電力に関する情報や移動局１０の最大送信電力に関する情報等を抽出して割当決定部３７に出力するように構成されていてもよい。
【００５１】
また、本実施形態において、信号解析部３６は、予約信号に含まれる現在の送信電力に関する情報と、受信強度測定部３５からの予約信号の受信強度とに基づいて、移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部を構成する。信号解析部３６は、算出した伝搬損失に関する情報を割当決定部３７及び送信電力制御部３８に出力する。
【００５２】
割当決定部３７は、移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース割り当てテーブル（無線リソース関連付け部）を具備する。
【００５３】
図４（ａ）乃至（ｃ）に、自セルＡにおける無線リソース割り当てテーブルの一例を示す。当該無線リソース割り当てテーブルは、図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、「ランク」と「無線リソース」とを関連付けて記憶するものである。
【００５４】
ここで、「ランク」は、自セルＡにおける移動局１０と基地局３０との間の伝搬損失によって定義されるものである。例えば、本実施形態では、図５に示すように、当該伝搬損失が最も小さいエリア、すなわち、基地局３０からの距離が最も短いエリアに割り当てられたランクが「Ａ」とされ、当該伝搬損失が２番目に小さいエリア、すなわち、基地局３０からの距離が二番目に短いエリアに割り当てられたランクが「Ｂ」とされ、当該伝搬損失が最も大きいエリア、すなわち、基地局３０からの距離が最も長いエリアに割り当てられたランクが「Ｃ」とされている。
【００５５】
また、「無線リソース」は、上述のランクＡ乃至Ｃの各々に該当するエリアに位置する移動局に割り当てる無線リソースを示すものである。例えば、拡散率や拡散コード数や変調方式や誤り訂正符号のコーティングレートや送信電力の少なくとも一つを示すものである。
【００５６】
図４（ａ）に示す初期テーブルは、以下のように設定される。第１に、移動局１０の最大送信電力と、ランクＡ乃至Ｃに対応するエリア毎の最も高い伝搬損失とに基づいて、各ランクＡ乃至Ｃに割り当てる伝送レートの上限が決められる。第２に、かかる伝送レートを実現するために、各ランクＡ乃至Ｃに関連付けられる無線リソースａ１乃至ｃ１が決定される。
【００５７】
また、図４（ｃ）に示す最終テーブルは、以下のように設定される。第１に、無線パケット通信システムにおいて、ランクＡ乃至Ｃに対応するエリア毎に保証する最低の伝送レートが決められる。第２に、かかる伝送レートを実現するために、各ランクＡ乃至Ｃに関連付けられる無線リソースａ３乃至ｃ３が決定される。
【００５８】
また、図４（ｂ）に示す中間テーブルは、以下のように設定される。第１に、上述の伝送レートの上限と上述の最低の伝送レートの間の伝送レートが、ランクＡ乃至Ｃに対応するエリア毎に決められる。第２に、かかる伝送レートを実現するために、各ランクＡ乃至Ｃに関連付けられる無線リソースａ２乃至ｃ２が決定される。
【００５９】
図５の例では、初期テーブルにおいて、ランクＡには拡散率＝４が関連付けられており、ランクＢには拡散率＝１６が関連付けられており、ランクＣには拡散率＝６４が関連付けられている。
【００６０】
また、中間テーブルにおいて、ランクＡには拡散率＝４が関連付けられており、ランクＢには拡散率＝１６が関連付けられており、ランクＣには拡散率＝１２８が関連付けられている。
【００６１】
また、最終テーブルにおいて、ランクＡには拡散率＝４が関連付けられており、ランクＢには拡散率＝３２が関連付けられており、ランクＣには拡散率＝２５６が関連付けられている。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、各無線リソース割り当てテーブルにおいて、ランクＢの移動局１０の伝送レートが、ランクＣの移動局１０の伝送レートより若干高く設定されている。また、各無線リソース割り当てテーブルにおいて、ランクＡの移動局１０の伝送レートが同じになるように設定されている。なお、伝送レートと拡散率との間には、反比例の関係が成り立つものとする。
【００６３】
また、割当決定部３７は、隣接セル干渉測定部３４から送信された隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース割り当てテーブルを選択する無線リソース割り当てテーブル選択部を構成する。
【００６４】
具体的には、割当決定部３７は、図４（ｄ）に示す選択テーブルを参照して、隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース割り当てテーブルを選択する。
【００６５】
図４（ｄ）に、自セルＡにおける選択テーブルの一例を示す。当該選択テーブルは、図４（ｄ）に示すように、「ランク」と「無線リソース割当テーブル」とを関連付けて記憶するものである。
【００６６】
ここで、「ランク」は、隣接セルＢからの干渉量によって定義されるものである。例えば、本実施形態では、図５に示すように、隣接セルＢからの干渉量が少ない場合、例えば、隣接セルＢからの干渉量が閾値ＴＨ１未満である場合のランクが「１」とされ、隣接セルＢからの干渉量が多い場合、例えば、隣接セルＢからの干渉量が閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満である場合のランクが「２」とされ、隣接セルＢからの干渉量が非常に多い場合、例えば、隣接セルＢからの干渉量が閾値ＴＨ以上である場合のランクが「３」とされている。
【００６７】
また、「無線リソース割当テーブル」は、上述のランク１乃至３の各々に該当する場合に、割当決定部３７が選択する無線リソース割当テーブルを示すものである。
【００６８】
選択テーブルは、隣接セルＢからの干渉量が少ない場合（ランク「１」の場合）には、伝送レートが最も速くなるように設定されている初期テーブルを選択するように構成されており、隣接セルＢからの干渉量が多い場合（ランク「２」の場合）には、中間テーブルを選択するように構成されており、隣接セルＢからの干渉量が非常に多い場合（ランク「３」の場合）には、伝送レートが最も遅くなるように設定されている最終テーブルを選択するように構成されている。
【００６９】
上述の無線リソース割り当てテーブル及び選択テーブルの設定によれば、図５に示すように、隣接セルＢからの干渉量が大きい場合（すなわち、隣接セルＢのトラフィック量が多い場合）、セル端付近にいる移動局（ランクＣの移動局）に対して、伝送レートを遅くするように無線リソースを割り当てるため、自セルＡから隣接セルＢに対しての干渉量を安定化又は減少させることが可能となる。
【００７０】
かかる場合、例えば、セル端付近にいる移動局に対して割り当てる拡散率を大きくすること、拡散コード数を小さくすること、変調方式を低速度のものにすること、コーディングレートを効率の低いものにすること等によって、セル端付近にいる移動局の伝送レートを遅くすることができる。また、かかる場合、セル端付近にいる移動局に対して割り当てる送信電力を小さく押さえることも効果的である。
【００７１】
すなわち、上述のテーブルの設定によれば、セル端付近に位置する移動局（ランクＣの移動局）が、高速間歇送信から連続低速送信に変わるため、隣接セルＢに対する干渉量は平均化される。また、上述のテーブルの設定によれば、同時に送信可能な移動局の数が増えることによる統計多重効果により、隣接セルＢに対する干渉量の変動は緩やかになる。さらに、上述のテーブルの設定によれば、セル端付近に位置する移動局（ランクＣの移動局）の伝送レートを減少させるため、隣接セルＢに対する干渉量が減少する。
【００７２】
この結果、ＳＩＲベースの送信電力制御処理や適応変調処理や符号化処理を行っている場合、隣接セルＢからの干渉量の変動に対する追従性を上げることができるため、干渉マージンを減らすことによって、システムスループットの増大と通信品質の向上を図ることができる。
【００７３】
また、隣接セルＢからの干渉量が大きくなった場合、セル端付近に位置する移動局に対して、伝送レートを遅くするように無線リソース（例えば、拡散率）を割り当て、かつ、送信電力を減らすことによって、隣接セルＢに対する干渉量を低減し、マルチセル環境において無線リソースの有効利用を図ることができるため、システムスループットの増大と通信品質の向上を図ることができる。
【００７４】
また、上述のように、隣接セルＢからの干渉量が大きい場合（すなわち、隣接セルＢのトラフィック量が多い場合）にだけ、移動局に対して伝送レートを遅くするように無線リソース（例えば、拡散率）を割り当てる理由は、以下の通りである。
【００７５】
隣接セルＢからの干渉量が小さい場合（すなわち、隣接セルＢのトラフィック量が少ない場合）には、隣接セルＢにおいて大きな干渉マージンで送信を行うことが可能であり情報ビットの受信失敗が発生する可能性が低いため、むしろ、自セルＡにおいて移動局の最大通信速度を発揮したいという要望の方が優先される。
【００７６】
これに対して、隣接セルＢからの干渉量が大きい場合（すなわち、隣接セルＢのトラフィック量が多い場合）には、隣接セルＢにおいて推測したセルＡからの干渉量が実際より小さいことにより、隣接セルＢに大量の情報ビットの受信失敗が発生する可能性が増えるため、隣接セルＢでセルＡの干渉量を正確に推測するために、セルＡからセルＢに対する干渉量を安定化させる意味が大きい。
【００７７】
さらに、上述のように、セル端付近に位置する移動局（すなわち、ランクＣの移動局）の伝送レートだけを変更する理由は以下の通りである。
【００７８】
少ない移動局（例えば、８未満）で同時送信を行う場合の方が、多くの移動局（例えば、８以上）で同時送信を行う場合と比較して、干渉受信電力対全受信電力の比が小さいため、高いシステムスループットを実現できる。そのため、システムスループットを高く維持するために、少ない移動局によって全無線リソースを使い切ることが可能なセル中心部に位置する移動局（すなわち、ランクＡの移動局）の伝送レートを変更せずに高く維持する。
【００７９】
一方、伝搬損失等により、多数の移動局でなければ全無線リソースを使い切ることができないセル端付近に位置する移動局（すなわち、ランクＣの移動局）の伝送レートを減少させて、同時送信を行う移動局の数を増大させても、システムスループットに対する影響が少ないため、セル端付近に位置する移動局の伝送レートだけを変更する。
【００８０】
また、セル端付近に位置する移動局から隣接セルＢに対する干渉量が、セル中心部に位置する移動局から隣接セルＢに対する干渉量よりも大きいため、セル端付近に位置する移動局から隣接セルＢに対する干渉量を安定化させること又は減少させることが効果的である。
【００８１】
また、割当決定部３７は、選択された無線リソース割り当てテーブルを参照して、算出された伝搬損失に関連付けられた無線リソースを、移動局１０との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部を構成する。
【００８２】
また、割当決定部３７は、隣接セル干渉測定部３４から送信された所定期間内の隣接セルからの干渉量（例えば、平均化された隣接セルからの干渉量）に応じて、無線リソース割り当てテーブル更新することができる。また、割当決定部３７は、無線リソースの割当結果を制御信号生成部３９に送信する。
【００８３】
送信電力制御部３８は、信号解析部３６からの伝搬損失に関する情報に基づいて送信電力を決定して送信部３２に出力する。
【００８４】
制御信号生成部３９は、割当決定部３７からの無線リソースの割当結果を移動局１０に通知するための割当信号を生成して信号変換部３３に出力する。また、制御信号生成部３９は、タイマー部４０からの指示に応じて、周期的に、割当信号や同期信号や確認信号やパイロット信号等の制御信号を生成するように構成されていてもよい。
【００８５】
（本実施形態に係る無線パケット通信システムの動作）
本実施形態に係る無線パケット通信の動作を、図６を参照して説明する。
【００８６】
図６に示すように、ステップ５０１において、基地局３０の受信強度測定部３５が、パケット信号の送信前に、移動局１０から送信された予約信号を受信して、当該予約信号の受信電力（受信強度）を測定する。
【００８７】
ステップ５０２において、基地局３０の信号解析部３６が、予約信号に含まれる現在の送信電力に関する情報と、受信強度測定部３５からの予約信号の受信強度とに基づいて、移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する。
【００８８】
ステップ５０３において、隣接セル干渉測定部３４が、移動局１０から送信された信号に基づいて総干渉量（総干渉信号強度）を算出する。ステップ５０４において、隣接セル干渉測定部３４が、算出した総干渉量（総干渉信号強度）と受信したパケット量から算出した自セルＡ内の干渉量とに基づいて、隣接セルＢからの干渉量を算出する。
【００８９】
ステップ５０５において、割当決定部３７が、図４（ｄ）に示す選択テーブルを参照して、隣接セルＢからの干渉量に応じて、特定の無線リソース割り当てテーブルを選択する。ここで、無線リソース割り当てテーブルは、所定期間（例えば、数１０秒や数分）内の隣接セルＢからの干渉量に応じて更新される。また、タイムスロット毎の隣接セルＢからの干渉量が加算されることによって、所定期間内の隣接セルＢからの干渉量が算出される。
【００９０】
ステップ５０６において、割当決定部３７が、選択された無線リソース割り当てテーブルを参照して、隣接セル干渉測定部３４により算出された伝搬損失に関連付けられた無線リソースを、移動局１０との間の無線パケット通信に割り当てる。
【００９１】
ステップ５０７において、制御信号生成部３９が、割当決定部３７により割り当てられた無線リソースを移動局１０に通知するための割当信号を生成して、信号変換部３３及び送信部３２を介して移動局１０に当該割当信号を送信する。
【００９２】
（本実施形態に係る無線パケット通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る無線パケット通信システムによれば、基地局３０の割当決定部３７が、隣接セルＢからの干渉量に応じて無線リソースを割り当てるため、隣接セルに対する干渉量が大きい移動局（例えば、セル端付近に位置する移動局）１０に割り当てる無線リソース及び隣接セルに対する干渉量が小さい移動局（例えば、セル中央部に位置する移動局）に割り当てる無線リソースを調整することができるため、セル中央部に位置する移動局の伝送レートを下げることなく、隣接セルＢに対する干渉量の変動の影響を軽減することができる。
【００９３】
（本発明の第２の実施形態に係る無線パケット通信システムの構成）
本発明の第２の実施形態に係る無線パケット通信システムの構成について、図７乃至図８を参照して説明する。
【００９４】
上述の第１の実施形態に係る無線パケット通信システムが、基地局３０が移動局１０に対して無線リソースを割り当てる予約型システムの一例である一方、本実施形態に係る無線パケット通信システムは、移動局１０自身が無線リソースの割り当てを行う非予約型システムである。
【００９５】
図７及び図８に示すように、本実施形態に係る無線パケット通信システムの構成は、受信強度測定部３５及び割当決定部３７が、基地局３０ではなく移動局１０に設けられている点を除いて、上述の第１の実施形態に係る無線パケット通信システムの構成と同一である。
【００９６】
ここで、受信強度測定部３５が、基地局３０との間の無線パケット通信における伝搬損失を算出する伝搬損失算出部を構成する。例えば、受信強度測定部３５が、基地局３０からのパイロット信号の受信電力から上述の伝搬損失を算出することができる。
【００９７】
割当決定部３７は、基地局３０と移動局１０との間の無線パケット通信における伝搬損失と無線リソースとを関連付けて記憶する複数の無線リソース割り当てテーブルを具備する（図４（ａ）乃至（ｃ）参照）。また、割当決定部３７は、基地局３０から通知された隣接セルからの干渉量に応じて、特定の無線リソース割り当てテーブルを選択する無線リソース割り当てテーブル選択部、及び、選択された無線リソース割り当てテーブルを参照して、算出された伝搬損失に関連付けられた無線リソースを基地局との間の無線パケット通信に割り当てる無線リソース割当部を構成する。
【００９８】
また、基地局３０の制御信号３９は、隣接セル干渉測定部３４によって算出された隣接セルＢからの干渉量を含む制御情報を生成して、信号変換部３３及び送信部３２を介して移動局１０に送信する。
【００９９】
（本実施形態に係る無線パケット通信システムの動作）
本実施形態に係る無線パケット通信の動作を、図９を参照して説明する。
【０１００】
図９に示すように、ステップ８０１において、基地局３０の隣接セル干渉測定部３４が、移動局１０から送信された信号に基づいて総干渉量（総干渉信号強度）を算出する。ステップ８０２において、隣接セル干渉測定部３４が、算出した総干渉量（総干渉信号強度）と受信したパケット量から算出した自セルＡ内の干渉量とに基づいて、隣接セルＢからの干渉量を算出する。
【０１０１】
ステップ８０３において、基地局３０の制御信号３９が、隣接セル干渉測定部３４によって算出された隣接セルＢからの干渉量を含む制御情報を生成して、信号変換部３３及び送信部３２を介して移動局１０に送信する。
【０１０２】
移動局１０の受信強度測定部３５が、ステップ８１１において、基地局３０からのパイロット信号を受信し、ステップ８１２において、受信したパイロット信号の受信電力から上述の伝搬損失を算出する。
【０１０３】
移動局１０の割当決定部３７が、ステップ８１３において、基地局３０からの制御信号に含まれる隣接セルＢからの干渉量を抽出し、ステップ８１４において、図４（ｄ）に示す選択テーブルを参照して、抽出した隣接セルＢからの干渉量に応じて、特定の無線リソース割り当てテーブルを選択する。ここで、無線リソース割り当てテーブルは、所定期間（例えば、数１０秒や数分）内の隣接セルＢからの干渉量に応じて更新される。また、タイムスロット毎の隣接セルＢからの干渉量が加算されることによって、所定期間内の隣接セルＢからの干渉量が算出される。
【０１０４】
ステップ８１５において、割当決定部３７が、選択された無線リソース割り当てテーブルを参照して、隣接セル干渉測定部３４により算出された伝搬損失に関連付けられた無線リソースを、基地局３０との間の無線パケット通信に割り当てる。
【０１０５】
（本実施形態に係る無線パケット通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る無線パケット通信システムによれば、移動局１０の割当決定部３７が、基地局３０から送信された隣接セルＢからの干渉量に応じて、無線リソースを割り当てるため、隣接セルに対する干渉量が大きい移動局（例えば、セル端付近に位置する移動局）１０に割り当てる無線リソース及び隣接セルに対する干渉量が小さい移動局（例えば、セル中央部に位置する移動局）に割り当てる無線リソースを調整することができるため、セル中央部に位置する移動局の伝送レートを下げることなく、隣接セルＢに対する干渉量の変動の影響を軽減することができる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、隣接セルＢに対する干渉量の変動の影響を緩やかにすることによって、安定した無線パケット通信を可能とする無線パケット通信システム、無線パケット通信方法、これらに用いて好適な基地局及び移動局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムの全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける移動局の機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける基地局の機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける基地局によって管理されるテーブルの一例である。
【図５】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける基地局が無線リソースを割り当てる動作を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける無線リソース割り当て時の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける移動局の機能ブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける基地局の機能ブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る無線パケット通信システムにおける無線リソース割り当て時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ａ…自セル
Ｂ…隣接セル
２…上り無線チャネル
３…下り無線チャネル
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…移動局
１１、３１…受信部
１２、３３…信号変換部
１３、３６…信号解析部
１４、３８…送信電力制御部
１５、３２…送信部
１６…パケット生成部
１７、３９…制御信号生成部
１８、４０…タイマー部
３０…基地局
３４…隣接セル干渉測定部
３５…受信強度測定部
３７…割当決定部
【図１】
2004260467.tif 000003
【図２】
2004260467.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004260467.tif 000006
【図５】
2004260467.tif 000007
【図６】
2004260467.tif 000008
【図７】
2004260467.tif 000009
【図８】
2004260467.tif 000010
【図９】
2004260467.tif 000011