(57)【要約】【課題】基地局サービスエリアの境界付近に位置する移動局に関するスループットを向上することを可能とし、これにより基地局サービスエリア内の各位置でスループットをより均一にする。【解決手段】基地局ＢＳ１〜ＢＳ６は、移動局ＭＳでの受信品質に基づく適応変調を行う。基地局ＢＳ１〜ＢＳ６は、自局セル内のトラフィック量が第１閾値以下であるならば、他局セルに在圏する移動局ＭＳへの情報の補助送信を許容する。移動局ＭＳは、補助送信が許容された基地局ＢＳ１〜ＢＳ６から送信されるパイロット信号を第２閾値以上の受信強度で受信できるならば、その基地局ＢＳ１〜ＢＳ６に対して補助送信を要求し、当該基地局ＢＳ１〜ＢＳ６からの補助送信を受ける。移動局ＭＳは、在圏している基地局ＢＳ１〜ＢＳ６から送信される情報信号と補助送信される情報信号とを合成することで受信品質を向上する。【選択図】    図１
2004194213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーエリア内のトラフィック量を測定するトラフィック測定手段と、
このトラフィック測定手段により測定された前記トラフィック量が第１閾値以下であるときに、他基地局のカバーエリア内に在圏する移動局への補助送信が可能であることを示す許可情報を前記移動局へ送信する許可情報送信手段と、
前記移動局から送信された前記移動局での受信品質を示す受信品質データを受信する受信品質データ受信手段と、
この受信品質データ受信手段により受信した前記受信品質データに基づいて、変調多値数が異なる複数の変調方式のいずれかを選択する選択手段と、
前記許可情報を受信した前記移動局から前記補助送信を要求するために送信される補助送信要求信号を受信する要求信号受信手段と、
この要求信号受信手段により前記補助送信要求信号が受信されたことに応じて、前記選択手段により選択された変調方式を用いて前記他基地局から前記移動局へ送信される情報データと同一の情報データを前記移動局へ送信する情報データ送信手段とを具備したことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記情報データ送信手段による前記情報データの送信が干渉を及ぼす可能性のある干渉基地局エリアのトラフィック量を算出するトラフィック量算出手段と、
このトラフィック量算出手段により算出された前記トラフィック量に基づいて前記情報データ送信手段の送信電力量を変更する変更手段とを具備したことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局装置が用いられた基地局から情報データの送信を受ける移動局装置であって、
在圏中のカバーエリアを管轄する在圏基地局とは異なる他基地局から送信される前記許可情報を受信する許可情報受信手段と、
この許可情報受信手段による受信強度を測定する強度測定手段と、
前記許可情報受信手段により前記許可情報が受信されており、かつ前記強度測定手段により測定された前記受信強度が第２閾値以上であるときに前記他基地局へ補助送信要求信号を送信する要求信号送信手段と、
前記在圏基地局から送信される情報データと、前記補助送信要求信号に応じて前記他基地局から送信される情報データとを受信する情報データ受信手段と、
前記情報データ受信手段により受信された前記２つの情報データを合成する合成手段と、
この合成手段の出力信号に施された変調の方式に応じた復調処理を前記合成手段の出力信号に対して施す復調手段と、
前記合成手段の出力信号または前記復調手段により復調された情報データに基づいて受信品質を測定する品質測定手段と、
この品質測定手段により測定された前記受信品質を示す受信品質データを前記在圏基地局および前記他基地局へ送信する受信品質データ送信手段とを具備したことを特徴とする移動局装置。
【請求項４】
前記許可情報を含むパイロット信号を送信する基地局装置が用いられた基地局から情報データを受信する移動局装置であって、
前記強度測定手段は、前記パイロット信号の受信強度を測定することを特徴とする請求項３に記載の移動局装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載の基地局装置が用いられた基地局の送信電力を制御する送信電力制御装置において、
前記情報データ送信手段による前記情報データの送信が干渉を及ぼす可能性のある干渉基地局エリアのトラフィック量を判定するトラフィック量判定手段と、このトラフィック量判定手段により判定された前記トラフィック量に基づいて前記情報データ送信手段の送信電力量を制御する送信電力量制御情報を生成する生成手段と、
この生成手段により生成された前記送信電力量制御情報を前記基地局へ送信する制御情報送信手段とを具備したことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載の送信電力制御装置が接続される基地局に使用される基地局装置であって、
カバーエリア内のトラフィック量を測定するトラフィック測定手段と、
このトラフィック測定手段により測定された前記トラフィック量が第１閾値以下であるときに、他基地局のカバーエリア内に在圏する移動局への補助送信が可能であることを示す許可情報を前記移動局へ送信する許可情報送信手段と、
前記移動局から送信された前記移動局での受信品質を示す受信品質データを受信する受信品質データ受信手段と、
この受信品質データ受信手段により受信した前記受信品質データに基づいて、変調多値数が異なる複数の変調方式のいずれかを選択する選択手段と、
前記許可情報を受信した前記移動局から前記補助送信を要求するために送信される補助送信要求信号を受信する要求信号受信手段と、
この要求信号受信手段により前記補助送信要求信号が受信されたことに応じて、前記選択手段により選択された変調方式を用いて前記他基地局から前記移動局へ送信される情報データと同一の情報データを前記移動局へ送信する情報データ送信手段と、
前記制御情報送信手段から入力された送信電力量制御情報に基づいて前記情報データ送信手段の送信電力量を変更する変更手段とを具備したことを特徴とする
【請求項７】
前記基地局から前記移動局への前記情報データの伝送には時分割多元接続方式が用いられ、
前記情報データ送信手段は、前記移動局へ前記他基地局から送信される情報データと同一の情報データを送信する際には、この同一の情報データを送信するための専用タイムスロットを使用することを特徴とする請求項１，２，６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記許可情報送信手段は、前記許可情報を含むパイロット信号を送信することを特徴とする請求項１，２，６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局から移動局への下り方向の通信に適応変調方式を用いる移動通信システムと、この移動通信システムで用いられる基地局装置および移動局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭなどといった変調多値数（変調指数）が異なる複数の変調方式を、通信品質に応じて適応的に使用する適応変調方式は既に知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平11-355373号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この適応変調方式を移動通信システムにて基地局から移動局への下り方向の通信に用いるようにすると、移動局の位置に応じてスループットの偏りが生じてしまう。すなわち、基地局に近い位置においては高い通信品質を安定的に得られるため、高いスループットでの通信を行える可能性が高い。しかしながら、基地局サービスエリアの境界付近の位置においては、基地局から遠いために通信品質が悪くなる可能性が高い。このためスループットが低くなる可能性が高い。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、基地局サービスエリアの境界付近に位置する移動局に関するスループットを向上することを可能とし、これにより基地局サービスエリア内の各位置でスループットをより均一にすることを可能とすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために第１の発明は、複数の基地局と、これらの基地局と無線通信を行うことが可能な複数の移動局とを含んだ移動通信システムにおける前記基地局にて用いられる基地局装置を、カバーエリア内のトラフィック量を測定するトラフィック測定手段と、このトラフィック測定手段により測定された前記トラフィック量が第１閾値以下であるときに、他基地局のカバーエリア内に在圏する移動局への補助送信が可能であることを示す許可情報を前記移動局へ送信する許可情報送信手段と、前記移動局から送信された前記移動局での受信品質を示す受信品質データを受信する受信品質データ受信手段と、この受信品質データ受信手段により受信した前記受信品質データに基づいて、変調多値数が異なる複数の変調方式のいずれかを選択する選択手段と、前記許可情報を受信した前記移動局から前記補助送信を要求するために送信される補助送信要求信号を受信する要求信号受信手段と、この要求信号受信手段により前記補助送信要求信号が受信されたことに応じて、前記選択手段により選択された変調方式を用いて前記他基地局から前記移動局へ送信される情報データと同一の情報データを前記移動局へ送信する情報データ送信手段とを備えて構成した。
【０００７】
また第２の発明は、請求項１に記載の基地局装置をそれぞれ有した複数の基地局と、これらの基地局と無線通信を行うことが可能な複数の移動局とを含んだ移動通信システムにおける前記移動局にて用いられる移動局装置を、在圏中のカバーエリアを管轄する在圏基地局とは異なる他基地局から送信される前記許可情報を受信する許可情報受信手段と、この許可情報受信手段による受信強度を測定する強度測定手段と、前記許可情報受信手段により前記許可情報が受信されており、かつ前記強度測定手段により測定された前記受信強度が第２閾値以上であるときに前記他基地局へ補助送信要求信号を送信する要求信号送信手段と、前記在圏基地局から送信される情報データと、前記補助送信要求信号に応じて前記他基地局から送信される情報データとを受信する情報データ受信手段と、前記情報データ受信手段により受信された前記２つの情報データを合成する合成手段と、この合成手段の出力信号に施された変調の方式に応じた復調処理を前記合成手段の出力信号に対して施す復調手段と、前記合成手段の出力信号または前記復調手段により復調された情報データに基づいて受信品質を測定する品質測定手段と、この品質測定手段により測定された前記受信品質を示す受信品質データを前記在圏基地局および前記他基地局へ送信する受信品質データ送信手段とを備えて構成した。
【０００８】
これら第１の発明の基地局装置および第２の発明の移動局装置をそれぞれ基地局および移動局に使用することにより、基地局では、移動局から通知される受信品質に基づいて、その移動局に送るべき情報データの変調に用いる変調方式が適応的に選択される。基地局からは、カバーエリアのトラフィック量が測定され、このトラフィック量が第１閾値以下であるときには、パイロット信号に許可情報を含めることで、他基地局のカバーエリアに在圏する移動局への補助送信を可能であることが移動局へ通知される。移動局からは、上記許可情報が含まれたパイロット信号を第２閾値以上の受信強度で受信できる場合に、そのパイロット信号を送信している基地局に対して補助送信が要求される。基地局からは、上記の要求に応じて、その要求を行った移動局へ他の基地局から送信されるものと同一の情報データが前記要求を行った移動局に宛てて送信される。移動局では、在圏しているカバーエリアの基地局およびそれとは異なる基地局からそれぞれ送信される情報信号がそれぞれ分離され、さらにそれらの情報信号が合成される。移動局では、上記合成された信号に対して復調処理が施される。そして移動局では、基地局に通知するための受信品質は、上記合成された信号または上記復調処理により復調された情報データに基づいて測定される。
【０００９】
従って、カバーエリアの境界寄りに位置する移動局では、在圏しているカバーエリアに隣接したカバーエリアの基地局が補助送信を許可しているならば、その基地局と在圏しているカバーエリアの基地局との双方から送信される同一の情報信号を合成することで受信品質の向上を図ることができ、適応変調を有効に機能させることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
この図１に示すように第１の実施形態の移動通信システムでは、複数の基地局ＢＳ１〜ＢＳ６が分散配設されている。なお、以降において基地局ＢＳ１〜ＢＳ６をそれぞれ区別する必要が無い場合においては、基地局ＢＳと称することとする。
【００１２】
図１にて、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ６をそれぞれ中心として破線で示される楕円は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ６が無線通信を行うことが可能である範囲、すなわち無線ゾーンを模式的に示している。この無線ゾーンは、各々セルと呼ばれる。実際には、所定のサービスエリアのほとんどの領域がいずれかの基地局のセルに属するようにもっと多数の基地局が配設されるのであるが、図１ではそれらの基地局のうちの６つのみを示している。そしてこれらの基地局ＢＳ１〜ＢＳ６は、それぞれ有線回線を介して制御局ＣＳに接続される。
【００１３】
また上記基地局ＢＳ１〜ＢＳ６は、自己のセル内に在圏している移動局ＭＳとＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式により無線接続される。なお、移動局ＭＳも多数が存在し得るが、図１では１つのみを示している。
【００１４】
図２は基地局ＢＳとして使用される基地局装置のブロック図である。
この図２において破線で囲われている部分が基地局装置である。この基地局装置は、アンテナ１、送受信部２、復調部３、制御局インタフェース４、トラフィック測定部５、送信判定部６、受信品質ビット検出部７、適応変調制御部８、通信制御データ検出部９、バッファ１０、適応変調部１１、下り信号生成部１２および通信制御部１３を含む。
【００１５】
移動局ＭＳから放射された電波はアンテナ１により電気的な受信信号とされ、送受信部２に与えられる。上記受信信号は、送受信部２によりベースバンドへの周波数変換およびＡ／Ｄ変換などの受信処理が施される。そして送受信部２にて受信処理されたのちの受信信号は、復調部３により復調された後、制御チャネルおよび個々の情報チャネルがそれぞれ分離される。複数の情報チャネルをそれぞれ復調して得られた複数の情報データは、それぞれ復調部３から制御局インタフェース４へ与えられる。制御チャネルを復調して得られた制御データは、復調部３から受信品質ビット検出部７および通信制御データ検出部９へ与えられる。また、復調後かつ分離（上記した制御チャネルおよび個々の情報チャネルの分離）する前の信号が復調部３からトラフィック測定部５へ与えられる。
【００１６】
制御局インタフェース４は、復調部３から与えられる情報データを制御局ＣＳに向けて送信する。また、制御局インタフェース４は、移動局へ送るための情報データを制御局ＣＳから受け、この情報データをバッファ１０へ書き込む。また制御局インタフェース４は、通信制御部１３と制御局ＣＳとの間での制御情報の授受を仲介する。
【００１７】
トラフィック測定部５は、復調部３から与えられる上記信号の状態に基づいて自セル内のトラフィック量を測定する。送信判定部６は、トラフィック測定部５で測定されたトラフィック量に基づいて、後述する補助送信を行うことが可能であるか否かを判定する。そして送信判定部６は、この判定結果を示した許可ビットを生成する。
【００１８】
受信品質ビット検出部７は、自基地局装置を介して通信中である移動局ＭＳから送られてくる受信品質ビットを検出する。適応変調制御部８は、受信品質ビット検出部７で検出された受信品質ビットが示す受信品質に基づいて変調方式を決定する。なお、この変調方式の決定は、自基地局装置を介して通信中である移動局のそれぞれに関して個別に行われる。そして適応変調制御部８は、各移動局へと送信するべき情報データの変調を上記決定した変調方式で行うように適応変調部１１および下り信号生成部１２を制御するべく、変調方式情報を生成する。
【００１９】
通信制御データ検出部９は、復調部３から与えられる制御データから通信制御データを検出する。
【００２０】
バッファ１０は、制御局インタフェース４により書き込まれた情報データを一時的に記憶しておく。適応変調部１１は、バッファ１０に記憶されている送信先がそれぞれ異なる情報データを、周知の時分割多重の手法により多重化する。適応変調部１１は、この多重化した状態の各情報データを、適用変調制御部８から入力された変調方式情報に応じた変調方式にて変調する。
【００２１】
図３は適応変調部１１における多重化されたのちの情報データを変調する部分のブロック図である。この例では変調多値数としてＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭの３つを用いるが、本発明はこれに限定されるものではない。
この図３に示すように、適応変調部１１はＱＰＳＫ変調器１１ａ、１６ＱＡＭ変調器１１ｂ、６４ＱＡＭ変調器１１ｃおよび切替器１１ｄ，１１ｅを含んでいる。
【００２２】
ＱＰＳＫ変調器１１ａは、切替器１１ｄを介して与えられる情報データをＱＰＳＫ方式を用いて変調する。１６ＱＡＭ変調器１１ｂは、切替器１１ｄを介して与えられる情報データを１６ＱＡＭ方式を用いて変調する。６４ＱＡＭ変調器１１ｃは、切替器１１ｄを介して与えられる情報データを６４ＱＡＭ方式を用いて変調する。切替器１１ｄ，１１ｅは、適応変調制御部８で生成された変調方式情報に基づいて、ＱＰＳＫ変調器１１ａ、１６ＱＡＭ変調器１１ｂおよび６４ＱＡＭ変調器１１ｃのいずれか１つを同期的に選択（ＱＰＳＫ変調器１１ａ，１６ＱＡＭ変調器１１ｂ，６４ＱＡＭ変調器１１ｃのいずれか１つを同時に選択）する。
【００２３】
このように適応変調部１１は、適応変調制御部８の制御の下にＱＰＳＫ方式、１６ＱＡＭ方式および６４ＱＡＭ方式を選択的に使用しながら、多重化された情報データを変調する。そして、切替器１１ｅの選択出力が変調信号とされる。
【００２４】
下り信号生成部１２は、適応変調部１１から出力される変調信号に対して、通信制御部１３で生成された制御データ、適応変調制御部８で生成された変調方式情報および送信判定部６から入力された許可ビットを付加して下り信号を生成する。詳細には、制御データおよび許可ビットは、更に自局の識別情報が加えられたパイロット信号として変調信号に付加される。このパイロット信号は、例えば下り信号の伝送フレームの先頭に付加される。かくして下り信号生成部１２で生成された下り信号は、送受信部２にて無線周波への周波数変換および電力増幅などが行われた上でアンテナ１へと供給され、電波として放射される。なお、送受信部２は送信電力を変化させる機能を有する。
【００２５】
通信制御部１３は、例えばマイクロプロセッサを主体として構成されている。そして通信制御部１３は、移動局ＭＳに移動通信を行わせるための通信制御を行う。通信制御部１３は、周知の通信制御を行う機能に加えて、補助送信制御部１３ａ、トラフィック情報収集部１３ｂおよび送信電力制御部１３ｃのそれぞれとしての機能を備える。
【００２６】
ここで補助送信制御部１３ａは、通信制御データ検出部９により検出された制御データに補助送信要求が含まれており、かつ送信判定部６により補助送信を行うことが可能であると判定されているときに、上記の補助送信要求を行った移動局ＭＳを対象として後述する補助送信を行うための制御を行う。
【００２７】
トラフィック情報収集部１３ｂは、自局の送信電波が干渉を及ぼすセルにおけるトラフィックの情報を収集する。
【００２８】
送信電力制御部１３ｃは、トラフィック情報収集部１３ｂにより収集されたトラフィック情報に基づいて送信電力を変化させるべく送受信部２を制御する。
【００２９】
図４は移動局ＭＳとして使用される移動局装置のブロック図である。
この図４に示すように移動局装置は、アンテナ２１、送受信部２２、分離部２３、合成部２４、適応復調部２５、変調方式情報検出部２６、適応復調制御部２７、パイロット検出部２８、基地局電力測定部２９、許可ビット抽出部３０、受信判定部３１、通信制御データ検出部３２、受信品質測定部３３、受信品質ビット生成部３４、制御データ付加部３５、変調部３６および通信制御部３７を含む。
【００３０】
基地局ＢＳから放射された電波は、アンテナ２１により電気的な受信信号とされ、送受信部２２へ与えられる。上記受信信号は、送受信部２２によりベースバンドへの周波数変換およびＡ／Ｄ変換などの受信処理が施される。そして送受信部２２にて受信処理された受信信号からは、自局に割り当てられている情報チャネルが分離部２３にて分離される。分離部２３は、タイムスロットが互いに異なる複数の情報チャネルをそれぞれ分離することも可能である。なお、自局に割り当てられている情報チャネルは、通信制御部３７から通知される。
【００３１】
合成部２４は、分離部２３で複数の情報チャネルが分離されている場合に、各情報チャネルから分離された信号を合成する。合成部２４は、分離部２３で単一の情報チャネルのみが分離されている場合には、その情報チャネルの信号をそのまま出力する。適応復調部２５は、合成部２４の出力信号に対して復調処理を施す。適応復調部２５は、図３に示す構成におけるＱＰＳＫ変調器１１ａ、１６ＱＡＭ変調器１１ｂおよび６４ＱＡＭ変調器１１ｃに代えてＱＰＳＫ復調器、１６ＱＡＭ復調器および６４ＱＡＭ復調器をそれぞれ備えた構成を有し、適応復調制御部２７からの指示の下に復調の方式を変更する。
【００３２】
変調方式情報検出部２６は、分離部２３の出力信号からその信号の変調方式を示した変調方式情報を検出する。適応復調制御部２７は、変調方式情報検出部２６により検出された変調方式情報に基づいて分離部２３の出力信号に適用されている変調方式を判定し、この変調方式に対応する方式での復調を行うように適応復調部２５を制御する。
【００３３】
パイロット検出部２８は、送受信部２２から出力される受信信号から隣接基地局から送信されたパイロット信号を検出する。隣接基地局とは、現在在圏しているセルの基地局（以下、在圏基地局と称する）とは異なる基地局を示す。なお在圏基地局が基地局ＢＳのいずれであるかは通信制御部３７から通知される。基地局電力測定部２９は、パイロット検出部２８で検出されたパイロット信号の受信電力を測定する。許可ビット抽出部３０は、パイロット検出部２８で検出されたパイロット信号から許可ビットを抽出する。受信判定部３１は、基地局電力測定部２９により測定された受信電力と、許可ビット抽出部３０により抽出された許可ビットとに基づいて隣接基地局からの補助送信を受けることが可能であるか否かを判定する。通信制御データ検出部３２は、送受信部２２から出力される受信信号から通信制御データを検出する。
【００３４】
受信品質測定部３３は、合成部２４の出力信号におけるＳＮ比を受信品質として測定する。受信品質ビット生成部３４は、受信品質測定部３３で測定された受信品質を示した受信品質ビットを生成する。
【００３５】
制御データ付加部３５は、自局から送信する情報データに対して、通信制御部３７で生成される通信制御データおよび受信品質ビット生成部３４で生成される受信品質ビットなどからなる制御データを所定のフォーマットで付加する。変調部３６は、制御データ付加部３５から出力されるデータ列を変調する。この変調により得られた送信信号は、送受信部２２にて無線周波への周波数変換および電力増幅などが行われた上でアンテナ２１へと供給され、電波として放射される。
【００３６】
通信制御部３７は、例えばマイクロプロセッサを主体として構成されている。そして通信制御部３７は、基地局ＢＳを介しての移動通信を行うための通信制御を行う。通信制御部３７は、周知の通信制御を行う機能に加えて、補助送信要求部３７ａとしての機能を備える。この補助送信要求部３７ａは、受信判定部３１により補助送信を受けることが可能であると判定されている場合に、該当する隣接基地局に対して補助送信を要求する。
【００３７】
次に以上のように構成された第１の実施形態の移動通信システムの動作につき説明する。
まず各基地局ＢＳではそれぞれ、自局のセル内におけるトラフィック量をトラフィック測定部５により測定する。そして送信判定部６は、トラフィック測定部５により測定されたトラフィック量がある閾値Ｔｈ１以下である場合に補助送信を行うことが可能であると判定し、そうでなければ補助送信を行うことが不可能であると判定する。なお閾値Ｔｈ１は、固定値としても良いし、何らかの条件に基づいて変化するものであっても良い。
【００３８】
送信判定部６は、上記の判定の結果を示した許可ビットを生成する。この許可ビットは、下り信号生成部１２によりパイロット信号の一部として付加され、送受信部２により送信される。
【００３９】
一方、移動局ＭＳでは、パイロット検出部２８により隣接基地局のパイロット信号の検出が試みられている。そしてパイロット検出部２８で隣接基地局のパイロット信号が検出された場合には、このパイロット信号の受信電力が基地局電力測定部２９により測定される。また、上記検出されたパイロット信号の一部として付加された許可ビットが許可ビット抽出部３０により抽出される。すると受信判定部３１では、次の２つの条件が共に成立する場合に補助送信を受けることが可能であると判定し、そうでなければ補助送信を受けることが不可能であると判定する。
条件１：基地局電力測定部２９で測定された受信電力がある閾値Ｔｈ１を越える。
条件２：許可ビット抽出部３０により抽出された許可ビットが補助送信の許可を示す。
【００４０】
次に、図５を用いて補助送信要求処理の動作について詳細に説明する。
【００４１】
移動局ＭＳにおいては、通信を新たに開始する時、あるいは通信を行っている最中などに予め定めた所定のタイミング毎に、通信制御部３７が図５に示すような補助送信要求処理を実行する。この補助送信要求処理は、補助送信要求部３７ａとしての機能により実行されるものである。
【００４２】
通信制御部３７はステップＳＴ１において、受信判定部３１での判定結果を取得する。そして通信制御部３７はステップＳＴ２において、上記の取得した判定結果に基づいて、補助送信を受けることが可能であるか否かを確認する。
【００４３】
もし、補助送信を受けることが不可能であることを確認したならば、通信制御部３７はそのまま補助送信要求処理を終了する。つまり、このときには補助送信の要求を行わない。
【００４４】
これに対して、ステップＳＴ２において補助送信を受けることが可能であることを確認したならば、通信制御部３７はステップＳＴ３において、パイロット検出部２８で検出されたパイロット信号を送信している隣接基地局に対する補助送信要求を示した通信制御データを制御データ付加部３５へ出力する。すると、この通信制御データが、制御データ付加部３５、変調部３６、送受信部２２およびアンテナ２１により送信される。
【００４５】
次に、図６を用いて補助送信処理の動作について詳細に説明する。
【００４６】
各基地局ＢＳにおいて通信制御部１３は、例えば所定の時間間隔毎などのような所定のタイミングにおいて図６に示すような補助送信処理を実行する。
【００４７】
通信制御部１３はまずステップＳＴ１１において、送信判定部６での判定結果である許可ビットを取得する。そして通信制御部１３はステップＳＴ１２において、上記の取得した判定結果である許可ビットに基づいて、補助送信を行うことが可能であるか否かを判定する。
【００４８】
もし、補助送信を行うことが不可能であることを確認したならば、通信制御部１３は補助送信処理を終了する。
【００４９】
これに対して、補助送信を行うことが可能であることを確認したならば、通信制御部１３はステップＳＴ１３において、補助送信要求が到来しているか否かを確認する。
【００５０】
前述のように移動局ＭＳから補助送信要求を示した通信制御データが送信されたならば、この補助送信要求を示した通信制御データは通信制御データ検出部９にて検出され、通信制御部１３へ与えられる。しかしこのようにして補助送信要求を示した通信制御データが通信制御データ検出部９から与えられていないならば、通信制御部１３はステップＳＴ１３にて補助送信要求を示した通信制御データが到来していないと判断する。この場合に通信制御部１３は、補助送信を行う必要がないから、補助送信処理を終了する。
【００５１】
しかしながら上述のようにして補助送信要求を示した通信制御データが通信制御データ検出部９から与えられているならば、通信制御部１３はステップＳＴ１３にて補助送信要求を示した通信制御データが到来していると判断する。この場合に通信制御部１３はステップＳＴ１４において、上記の補助送信要求の要求元である移動局ＭＳに対する本送信のために割り当てられるチャネルのタイムスロットを判定する。なお本送信とは、上記要求元である移動局ＭＳに対して、この移動局ＭＳにとっての在圏基地局が行う情報データの送信を示す。
【００５２】
続いて通信制御部１３はステップＳＴ１５において、上記判定したタイムスロットとは異なるタイムスロットを使用するものであって、かつ空き状態であるチャネルを補助送信用のチャネルとして割り当てる。そして通信制御部１３はステップＳＴ１６において、上記補助送信用のチャネルの使用しての補助送信を開始する旨の通知を通信制御データにより行う。
【００５３】
この上で通信制御部１３は、上記補助送信用のチャネルを用いての補助送信を開始する。この補助送信は次のようにして行われる。すなわち、本送信されるのと同一の情報データを制御局ＣＳから制御局インタフェース４により取得してバッファ１０に記憶する。適応変調部１１は、上記の情報データを上記補助送信用のチャネルに相当するタイミングでバッファ１０から取り出して、適応変調を施す。この結果、上記の情報データは上記補助送信用のチャネルで送信される。
【００５４】
補助送信を要求した移動局ＭＳは、在圏基地局の送信信号と隣接基地局の送信信号との双方が到来する状況にある。上述のように、補助送信は本送信に用いられるチャネルとはタイムスロットが異なるチャネルを用いて行われる。このため移動局ＭＳは、例えば図７に示すような関係をもつ在圏基地局の送信信号と隣接基地局の送信信号とが到来する。
【００５５】
そこで移動局ＭＳの通信制御部３７は図５のステップＳＴ３にて補助送信要求を行った後には、ステップＳＴ４において隣接基地局から補助送信を開始したことを通信制御データにより通知されるのを待受ける。そして補助送信を開始したことを前述したように通信制御データにより通知されたことを確認したならば、通信制御部３７はステップＳＴ５において、その通知に示された補助送信用のチャネルの抽出を開始するように分離部２３に指示する。
【００５６】
この指示に応じて分離部２３では図７に示すように、通信制御部３７から別途指示される本送信用のチャネルから信号が抽出されつつ、上記の補助送信用のチャネルからも信号が抽出される。なおこのとき、本送信用のチャネルおよび補助送信用のチャネルが互いに周波数が異なる場合には、送受信部２２にて受信周波数の切り替えが行われる。合成部２４では、このように複数のチャネルから信号が抽出されているならば、これらの信号が合成される。本送信および補助送信では同一の情報データが送信されているから、合成部２４での合成はダイバーシチ合成となる。適応復調部２５では、合成部２４でダイバーシチ合成された信号に対して復調処理が施される。このため、適応復調部２５で復調される情報データのビット誤り率はダイバーシチ効果により低下する。
【００５７】
受信品質測定部３３では、合成部２４の出力信号におけるＳＮ比が測定される。すなわち、上述のようダイバーシチ効果により低下したビット誤り率が受信品質として測定される。受信品質ビット生成部３４では、このようにダイバーシチ効果が反映された受信品質を示す受信品質ビットが生成される。この受信品質ビットは、制御データ付加部３５、変調部３６、送受信部２２およびアンテナ２１により送信される。
【００５８】
以上のように移動局ＭＳから送信された受信品質ビットは、基地局ＢＳにおいては受信品質ビット検出部７により検出される。適応変調制御部８では、自局が情報データの送信を行っている移動局ＭＳのそれぞれについて、これら移動局ＭＳから送られた受信品質ビットに基づいて使用する変調方式を決定する。適応変調制御部８では、受信品質ビットが示す受信品質が所定の第１基準品質よりも悪い場合にはＱＰＳＫ方式が選択される。適応変調制御部８では、受信品質ビットが示す受信品質が上記第１基準品質以上に良く、かつ所定の第２基準品質よりも悪い場合には１６ＱＡＭ方式が選択される。この第２の基準品質は第１の基準品質よりも高く設定されている。適応変調制御部８では、受信品質ビットが示す受信品質が上記第２基準品質以上に良い場合には６４ＱＡＭ方式が選択される。すなわち適応変調制御部８では、移動局ＭＳでの受信品質が良いほど、より変調多値数が大きな変調方式が選択される。なお、このような選択する変調方式の変更は、どのようなタイミングで行っても良いが、好ましいタイミングとしてはフレーム毎に行うことが考えられる。適応変調部１１では、適応変調制御部８により上述のように決定された変調方式が使用される。また下り信号には、各チャネル毎に使用した変調方式を示す変調方式情報が下り信号に付加される。
【００５９】
移動局ＭＳでは、変調方式情報検出部２６にて上記の変調方式情報が検出される。適応復調制御部２７では、上記の検出された変調方式情報に基づいて分離部２３が抽出している各チャネルで使用されている変調方式がそれぞれ判定される。適応復調制御部２７では、この判定した変調方式に応じた復調処理を実行するように適応復調部２５を制御する。
【００６０】
かくして図１に示すように、基地局ＢＳ２のセルに在圏している移動局ＭＳがそのセルの境界寄りに位置している場合、移動局ＭＳは基地局ＢＳ１から送信される信号を受信することが可能となる。この場合、移動局ＭＳにとっては、基地局ＢＳ２が在圏基地局となり、基地局ＢＳ１が隣接基地局となる。そして、基地局ＢＳ２からの本送信の他に、基地局ＢＳ１からの補助送信が移動局ＭＳに対して行われる。移動局ＭＳは、基地局ＢＳ２および基地局ＢＳ１のいずれからも離れているので、個々の受信強度は小さくなる。しかしながら、前述したダイバーシチ効果により受信品質の向上が図られているため、より変調多値数が大きな変調方式が使用される可能性が高まる。これにより、セルの境界寄りに位置している移動局ＭＳにおいても、適応変調を有効に機能させて高スループットでの通信を行うことが可能となる。従って、セルの多くの位置において均一に高スループットでの通信を行うことが可能となる。
【００６１】
ところで、基地局ＢＳが上述のような補助送信を行うと、周囲に対して与える干渉量が大きくなる可能性がある。そこで基地局ＢＳにおいて通信制御部１３は、所定の時間間隔毎などの所定のタイミング毎に図８に示す電力制御を実行する。
【００６２】
通信制御部１３はステップＳＴ２１において、補助送信中であるか否かを確認する。ここで補助送信中ではないことを確認したならば、通信制御部１３はこの電力制御を終了する。
【００６３】
しかしながら、補助送信中であることを確認したならば、通信制御部１３はステップＳＴ２２において、自局の送信が干渉を及ぼす恐れのある基地局（以下、干渉基地局と称する）からトラフィック情報を収集する。各基地局は、基地局設置時または基地局設置後に、周囲のどの基地局が干渉基地局となり得るかを送信電力制御部１３ｃ内のテーブルで把握している。例えば、図１における基地局ＢＳ１に対して基地局ＢＳ３〜ＢＳ６が干渉基地局であるとするならば、基地局ＢＳ１の通信制御部１３は基地局ＢＳ３〜ＢＳ６のそれぞれからトラフィック情報を制御局ＣＳを介して収集する。上記のトラフィック情報は、各基地局ＢＳのトラフィック量を示す。
【００６４】
続いて通信制御部１３はステップＳＴ２３において、干渉基地局の総トラフィック量を算出する。通信制御部１３はステップＳＴ２４において、上記管掌基地局の総トラフィック量に基づいて送信電力を決定する。通信制御部１３はステップＳＴ２５において、この決定した送信電力を送受信部２に設定する。この設定される送信電力は、総トラフィック量が大きい場合には送信電力を低くして、干渉基地局へ及ぼす干渉を小さく抑える送信電力となっている。
【００６５】
送受信部２は、このように通信制御部１３により設定される送信電力での送信を行うように増幅利得を調整する。
【００６６】
かくして、総トラフィック量が大きい場合には送信電力を低くして、干渉基地局へ及ぼす干渉を小さく抑えることができる。しかし、総トラフィック量が小さい場合には送信電力を高くして、自セルでの通信品質を高めることができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図９に示すように第２の実施形態の移動通信システムは、第１の実施形態の移動通信システムに加えてトラフィック監視局ＴＳを設けたものである。このトラフィック監視局ＴＳは、監視局ＣＳに接続されている。
【００６９】
図１０はトラフィック監視局ＴＳとして使用されるトラフィック監視装置のブロック図である。
この図１０において破線で囲われている部分がトラフィック監視装置である。このトラフィック監視装置は、制御局インタフェース４１および制御部４２を含む。
【００７０】
制御局インタフェース４１は、制御部４２と制御局ＣＳとの間での各種の情報の授受を仲介する。
【００７１】
制御部４２は、例えばマイクロプロセッサを主体として構成されている。制御部４２は、トラフィック情報収集部４２ａ、電力情報生成部４２ｂおよび電力情報通知部４２ｃのそれぞれとしての機能を有する。
【００７２】
トラフィック情報収集部４２ａは、基地局ＢＳからの電力情報要求に応じて、この基地局ＢＳに関する干渉基地局から各トラフィック情報を収集する。トラフィック情報収集部４２ａでは、各基地局に対する干渉基地局をテーブルとして持っており、このテーブルを参照することで電力情報要求のあった基地局に対する総トラフィック量を算出する。電力情報生成部４２ｂは、上記の収集した総トラフィック情報に基づいて上記電力情報要求を行った基地局ＢＳでの送信電力を示す電力情報を生成する。電力情報通知部４２ｃは、上記の電力情報を上記電力情報要求を行った基地局ＢＳに対して通知する。
【００７３】
図１１は第２の実施形態における基地局ＢＳとして使用される基地局装置のブロック図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７４】
図１１において破線で囲われている部分が基地局装置である。この基地局装置は、アンテナ１、送受信部２、復調部３、制御局インタフェース４、トラフィック測定部５、送信判定部６、受信品質ビット検出部７、適応変調制御部８、通信制御データ検出部９、バッファ１０、適応変調部１１、下り信号生成部１２および通信制御部５１を含む。
【００７５】
すなわち第２の実施形態の基地局装置は、第１の実施形態の基地局装置における通信制御部１３に代えて通信制御部５１を備えたものとなっている。通信制御部５１はまた、通信制御部１３と同様に例えばマイクロプロセッサを主体として構成されていて、補助送信制御部１３ａとしての機能を有している。通信制御部５１はさらに、送信電力制御部５１ｃとしての機能を有している。
【００７６】
送信電力制御部５１ｃは、トラフィック監視局ＴＳに対して電力情報要求を行う。送信電力制御部５１ｃは、上記の電力情報要求に応じてトラフィック監視局ＴＳから通知される電力情報を受け、この電力情報に応じて送信電力を変更するよう送受信部２を制御する。
【００７７】
次に以上のように構成された第２の実施形態の移動通信システムの動作につき図１２を用いて説明する。
この図１２は、基地局ＢＳ１における送信電力を制御する場合の動作を示すシーケンス図である。
【００７８】
第２の実施形態の移動通信システムにおいても、適応変調や補助送信に関しては第１の実施形態の移動通信システムと同様にして行われる。そして第２の実施形態の移動通信システムにおける動作で第１の実施形態の移動通信システムと異なるのは、補助送信を行っている基地局ＢＳの送信電力の制御に関してである。
【００７９】
さて、補助送信を行っている基地局ＢＳ１は、トラフィック監視局ＴＳに対して電力情報要求６１を行う。
【００８０】
電力情報要求６１を受けるとトラフィック監視局ＴＳは、基地局ＢＳ１に関する干渉基地局である基地局ＢＳ３〜ＢＳ６のそれぞれに対してトラフィック送信命令６２〜６５を送る。トラフィック送信命令６２〜６５を受けた基地局ＢＳ３〜ＢＳ６はそれぞれ、自局のセルにおけるトラフィック情報６６〜６９をトラフィック監視局ＴＳへと通知する。
【００８１】
トラフィック監視局ＴＳは、上記のトラフィック情報６６〜６９を収集する。トラフィック監視局ＴＳはステップＳＴ３１において、上記のトラフィック情報６６〜６９がそれぞれ示す干渉基地局のトラフィック量の総計を算出する。トラフィック監視局ＴＳはステップＳＴ３２において、上記干渉基地局の総トラフィック量に基づいて送信電力を決定する。トラフィック監視局ＴＳはステップＳＴ３３において、その決定した送信電力を示す電力情報７０を基地局ＢＳ１へ通知する。
【００８２】
電力情報７０の通知を受けると基地局ＢＳ１ではステップＳＴ４１において、電力情報が示す送信電力を通信制御部５１が送受信部２へ設定する。
【００８３】
このように第２の実施形態によれば、各基地局ＢＳは干渉基地局からトラフィック量を収集する必要が無くなり、各基地局ＢＳの処理負担を軽減できる。
【００８４】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば他の基地局ＢＳへの干渉を低減するためには、例えば図１３に示すように、１フレームに含まれるＮ個のタイムスロットのうちのα個を本送信用に、また残りのＮ−α個を補助送信用にそれぞれ固定的に定めておくようにしても良い。そして補助送信にはこの補助送信用のタイムスロットを使用するようにする。
【００８５】
また、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式のような他の多重アクセス方式を採用するシステムにおいても本発明を適用可能である。ＣＤＭＡ方式に適用する場合、移動局ＭＳでは、本送信された信号と補助送信された信号とをそれぞれ異なるフィンガで受信し、これらをレイク合成すれば良い。
【００８６】
移動局装置での変調方式の判定は、基地局へと通知した受信品質に基づいて行ったり、変調信号の状態に基づいて行うなどのように変形が可能である。
【００８７】
受信品質としては、適応復調部２５で復調された情報データのビット誤り率（ＢＥＲ）などのような他の情報を用いることも可能である。
【００８８】
パイロット信号と情報データを変調した信号とをそれぞれ異なる周波数を用いて送信することも可能である。この場合に送受信部２，２２は、それぞれの周波数に関する送信処理を並列的に行える構成とする。
【００８９】
本送信と補助送信とで同一の情報データを送信するのではなく、１つの情報データを分割して本送信と補助送信とで分担して伝送することも可能である。この場合、例えば制御局ＣＳにおいて情報データを分割し、複数の基地局ＢＳに振り分ける。各基地局ＢＳへの情報データの振り分け量は、高速で送信できる基地局ＢＳに対してより多くの情報データを振り分けるといった形態で重み付けすることも有効である。
【００９０】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、基地局サービスエリアの境界付近に位置する移動局に関するスループットを向上することを可能とし、これにより基地局サービスエリア内の各位置でスループットをより均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図。
【図２】図１中の基地局ＢＳとして使用される基地局装置のブロック図。
【図３】図２中の適応変調部１１における多重化されたのちの情報データを変調する部分のブロック図。
【図４】図１中の移動局ＭＳとして使用される移動局装置のブロック図。
【図５】補助送信要求処理のフローチャート。
【図６】補助送信処理のフローチャート。
【図７】本送信および補助送信のタイミングおよびそれぞれの信号の分離の様子を示す図。
【図８】電力制御のフローチャート。
【図９】第２の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図。
【図１０】図９中のトラフィック監視局ＴＳとして使用されるトラフィック監視装置のブロック図。
【図１１】図９中の基地局ＢＳとして使用される基地局装置のブロック図。
【図１２】基地局ＢＳ１における送信電力を制御する場合のシーケンス図。
【図１３】補助送信のためのタイムスロット割り当ての変形例を示す図。
【符号の説明】
ＢＳ，ＢＳ１〜ＢＳ６…基地局、ＭＳ…移動局、ＣＳ…制御局、ＴＳ…トラフィック監視局、１，２１…アンテナ、２…送受信部、３…復調部、４…制御局インタフェース、５…トラフィック測定部、６…送信判定部、７…受信品質ビット検出部、８…適応変調制御部、９…通信制御データ検出部、９…通信制御部、１０…バッファ、１１…適応変調部、１２…下り信号生成部、１３…通信制御部、１３ａ…補助送信制御部、１３ｂ…トラフィック情報収集部、１３ｃ…送信電力制御部、２２…送受信部、２３…分離部、２４…合成部、２５…適応復調部、２６…変調方式情報検出部、２７…適応復調制御部、２８…パイロット検出部、２９…基地局電力測定部、３０…許可ビット抽出部、３１…受信判定部、３２…通信制御データ検出部、３３…受信品質測定部、３４…受信品質ビット生成部、３５…制御データ付加部、３５…制御情報付加部、３６…変調部、３７…通信制御部、３７ａ…補助送信要求部、４１…制御局インタフェース、４２…制御部、４２ａ…トラフィック情報収集部、４２ｂ…電力情報生成部、４２ｃ…電力情報通知部、５１…通信制御部、５１ｃ…送信電力制御部。
【図１】
2004194213.tif 000003
【図２】
2004194213.tif 000004
【図３】
2004194213.tif 000005
【図４】
2004194213.tif 000006
【図５】
2004194213.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004194213.tif 000009
【図８】
2004194213.tif 000010
【図９】
2004194213.tif 000011
【図１０】
2004194213.tif 000012
【図１１】
2004194213.tif 000013
【図１２】
2004194213.tif 000014
【図１３】
2004194213.tif 000015