(57)【要約】      （修正有）【課題】回線サービスとパケットデータサービスを同時に提供しながら回線サービスの障害（outage）を低減させることができるようにする移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当装置及び方法の提供。【解決手段】特定端末機に対し伝送するパケットデータトラフィックが新たに発生したかを判断し；伝送するパケットデータトラフィックが新たに発生したと判断されると、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末の有無を判断し；現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末があると判断されると、現在他の端末機に対しパケットデータトラフィックを伝送しているかを判断し；現在他の端末機に対しパケットデータトラフィックを伝送していないと判断されると、新たにパケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を予め設定された所定期間の間、予め設定された増分ずつ漸進的に増加させる。【選択図】  図６
2005006278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と無線通信を行う基地局と、前記基地局を制御する基地局制御器を含む移動通信網の電力割当方法において、
パケットデータトラフィックが発生するかを判断する第１段階；
前記第１段階でパケットデータトラフィックが発生すると判断されると、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末の有無を判断する第２段階；
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末があると判断されると、現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末の有無を判断する第３段階；
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末が存在しないと判断されると、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を漸進的に増加させ電力制御を行う第４段階を含むことを特徴とする移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２】
前記第１段階のパケットデータトラフィックは、前記移動端末がワップ（WAP）、ファイル伝送（FTP）及びHTTPを含むパケットデータ通信を行うことにより発生するものであることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項３】
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末がないと判断されると、現在パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項４】
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末があると判断されると、現在パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項５】
前記パケットデータサービスを利用する移動端末への電力割当を行う段階は、現在残っている電力を前記パケットデータサービスを利用する移動端末に一時に割当てることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項６】
前記第４段階は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を予め設定された所定時間の間、予め設定された周期で漸進的に増加させ電力割当を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項７】
前記予め設定された周期は、１.２５msecであることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項８】
前記電力割当は前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を、前記予め設定された周期ごとに予め設定された同一の電力大きさで漸進的に増加させることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項９】
前記電力割当は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を前記予め設定された周期ごとに漸進的に増加させるが、各段階ごとの増加幅が前記周期が進行するに伴い漸進的に小さくなるよう制御することを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１０】
前記漸進的に増加される電力は、現在送信可能な最大電力まで増加させることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１１】
前記予め設定された所定時間は回線サービスを利用する移動端末に割当てられた電力を変更する時、移動端末の信号対干渉比が元の値に復帰するまで所要する時間であることを特徴とする請求項６に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１２】
移動端末と無線通信を行う基地局と、前記基地局を制御する基地局制御器を含む移動通信網の電力割当方法において、
パケットデータトラフィックが発生するかを判断する第１段階；
前記第１段階でパケットデータトラフィックが発生すると判断されると、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末の有無を判断する第２段階；
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末があると判断されると、現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末の有無を判断する第３段階；
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末が存在しないと判断されると、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を、予め設定された所定時間の間予め設定された周期ごとに予め設定された同一の電力の大きさで漸進的に増加させる第４段階を含むことを特徴とする移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１３】
前記第１段階のパケットデータトラフィックは、前記移動端末がワップ（WAP）、ファイル伝送（FTP）及びHTTPを含むパケットデータ通信を行うことにより発生するものであることを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１４】
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末がないと判断されると、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１５】
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末があると判断されると、現在パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１６】
前記パケットデータサービスを利用する移動端末への電力割当を行う段階は、現在残っている電力を前記パケットデータサービスを利用する移動端末に一時に割当てることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１７】
前記予め設定された周期は、１.２５msecであることを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１８】
前記漸進的に増加される電力は、現在送信可能な最大電力まで増加させることを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項１９】
前記予め設定された所定時間は回線サービスを利用する移動端末に割当てられた電力を変更する時、移動端末の信号対干渉比が元の値に復帰するまで所要する時間であることを特徴とする請求項１２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２０】
移動端末と無線通信を行う基地局と、前記基地局を制御する基地局制御器を含む移動通信網の電極割当方法において、
パケットデータトラフィックが発生するかを判断する第１段階；
前記第１段階でパケットデータトラフィックが発生すると判断されると、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末の有無を判断する第２段階；
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末があると判断されると、現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末の有無を判断する第３段階；
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末が存在しないと判断されると、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を予め設定された所定時間の間、予め設定された周期ごとに漸進的に増加させるが、各段階ごとの増加幅が前記周期の進行に伴って漸進的に小さくなるよう制御する第４段階を含むことを特徴とする移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２１】
前記第１段階のパケットデータトラフィックは、前記移動端末がワップ（WAP）、ファイル伝送（FTP）及びHTTPを含むパケットデータ通信を行うことにより発生するものであることを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２２】
前記第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末がないと判断されると、現在パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２３】
前記第３段階で現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末があると判断されると、現在パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てる段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２４】
前記パケットデータサービスを利用する移動端末への電力割当を行う段階は、現在残っている電力を前記パケットデータサービスを利用する移動端末に一時に割当てることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２５】
前記予め設定された周期は、１.２５msecであることを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２６】
前記漸進的に増加される電力は、現在送信可能な最大電力まで増加させることを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２７】
前記予め設定された所定時間は回線サービスを利用する移動端末に割当てられた電力を変更する時、移動端末の信号対干渉比が元の値に復帰するまで所要する時間であることを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２８】
前記第４段階は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力が予め設定された所定時間のあいだ指数関数的に比例して増加することができるよう、予め設定された周期ごとに増加幅を漸進的に減少させることを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当方法。
【請求項２９】
移動端末と無線通信を行う基地局と、前記基地局を制御し交換機と接続される基地局制御器を含む移動通信網において、
前記基地局は前記移動通信端末と無線通信のためのアンテナと、前記アンテナを介し無線送信を行う送信部と、前記アンテナを介し無線受信を行う受信部と、前記移動通信網から前記移動通信端末に送信するデータを受信するデータ受信部と、前記データ受信部を介し受信されたデータを所定のアルゴリズムにより処理するデータ処理部と、前記データ処理部で処理されたデータを変調する変調部と、前記変調部で変調されたデータを送信部が前記アンテナを介し送信することができるよう電力を駆動／供給する電力部を含んでなり、
パケットデータサービスを利用する移動端末の発生を判断し、その判断結果に従い前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を漸進的に調節するよう、前記電力部を制御する制御部を含むことを特徴とする移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３０】
前記制御部は、前記基地局に備えられることを特徴とする請求項２９に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３１】
前記制御部は、前記基地局制御器に備えられることを特徴とする請求項２９に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３２】
前記制御部は、移動網から伝送されたデータを受信してパケットスケジューリングを行うパケットスケジュール部と、
前記受信部を介し受信される信号に従いチャネルを推定するチャネル推定部と、
通信のためのチャネルを割当てるチャネル割当部と、
前記電力部を制御し送信電力を割当てる電力割当部と、
データのコーディング及び変調のためのコーディング、及び変調選択部を含むことを特徴とする請求項２９に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３３】
前記制御部は、初期電力制御を行う中パケットデータトラフィックが初めて発生し、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末が存在し、現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末が存在しない場合、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を漸進的に増加させるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３２に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３４】
前記制御部は、前記パケットデータトラフィックが初めて発生した時、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末のない場合、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３３に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３５】
前記制御部は、前記パケットデータトラフィックが初めて発生した時、現在呼が進行中のパケットデータサービスを利用する移動端末があると判断されると、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に現在の電力を全て割当てるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３３に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３６】
前記制御部は、パケットデータサービスを利用する移動端末への電力割当のため、現在残っている電力を前記パケットデータサービスを利用する移動端末に一時に割当てるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３４又は請求項３５に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３７】
前記制御部は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を予め設定された所定時間のあいだ、予め設定された周期で漸進的に増加させるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３３に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３８】
前記制御部は前記予め設定された周期を１.２５msecに設け、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３７に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項３９】
前記制御部は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を前記予め設定された周期ごとに、予め設定された電力大きさで漸進的に増加させるよう前記電力部を制御することを特徴とする請求項３７に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項４０】
前記制御部は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を前記予め設定された周期ごとに漸進的に増加させるが、各段階ごとの増加幅が前記周期が進行するに従い漸進的に小さくなるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３７に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項４１】
前記制御部は、前記パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力が指数関数に比例して増加するよう、前記増加幅が前記周期が進行するに従い漸進的に小さくなるよう前記電力部を制御することを特徴とする請求項４０に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項４２】
前記制御部は、前記漸進的に増加される電力が現在送信可能な最大電力まで増加されるよう、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３７に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【請求項４３】
前記制御部は、前記予め設定された所定時間を回線サービスを利用する移動端末に割当てられた電力を変更する時、移動端末の信号対干渉比が元の値に復帰するまで所要する時間とし、前記電力部を制御することを特徴とする請求項３７に記載の移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常3GPP（3rd Generation Partnership Project）のHSDPA（High Speed Downlink Packet Access） 、或いは3GPP2（3rd Generation Partnership Project）の1xEV-DV(1x Evolution for Data and Voice)等は、移動通信網で音声サービスと高速のパケットデータサービスを同時に提供するための３世代移動通信システムである。
【０００３】
前記した二つのシステムは、同一周波数割当 (FA: Frequency Allocation)で回線サービスとパケットデータサービスを提供する。しかし、回線サービスとパケットデータサービスはその特性が互いに異質的なため、同一周波数割当（FA）で互いに相違する二つのサービスを提供することにおいて問題点が発生するが、次の通りである。
【０００４】
一般に、回線サービスは音声やビデオサービスのような実時間サービスであり、遅延（Delay）に対し非常に敏感な特性を有している。このような回線サービスは滞りなく伝送エラーを低下させるため、受信電力を一定水準に維持するよう送信側（基地局）で送信電力制御を行う。
【０００５】
これに反し、パケットデータサービスはインターネット接続やファイル伝送等の非実時間サービスであり、前記回線サービスほど遅延に敏感ではない。従って、このようなサービスはある程度の遅延を甘受してもデータ処理率を高めるため伝送速度を制御する。
【０００６】
前記したシステム等は、回線サービスとパケットデータサービスを同一の周波数割当（FA）で提供するため送信側の基地局の資源等を分けて用いるが、そ
の代表的なものが基地局の電力を回線サービスとパケットデータサービスが分けて用いることである。
【０００７】
前記電力制御を行う回線サービスと速度制御を行うパケットサービスは、基地局が提供することができる総電力を分けて用いる。即ち、基地局は回線サービスを行うのに必要な電力以外の残る電力全てをパケットデータサービスのため割当てる。
【０００８】
図1は、従来の移動通信システムでの電力割当を説明するためのグラフである。
【０００９】
図１を参照すれば、基地局が用いることができる最大電力がPFULLであり、時間（t１）で回線サービスのための端末に電力ΔP1を割当てて運用中の場合、いずれの端末機がパケットデータサービスを受け始めると、即ちパケットデータトラフィックが新たに発生すると、前記パケットデータサービスを利用する端末にはΔP2に該当する電力が割当てられる。
【００１０】
即ち、前記した従来のシステム等は伝送するパケットデータトラフィックが新たに発生した時、回線サービスに対し基地局の電力（ΔP1）を優先的に割当て、回線サービスに割当てて残った電力（ΔP2）を全てパケットデータサービスを利用するその新しい端末機に割当ててデータトラフィックを伝送する。
【００１１】
これに伴い、パケットデータサービスを利用する端末に割当てられる電力（ΔP2）は、現在一定に電力制御を行っている回線サービスを利用する端末等には急激な雑音増加を齎す。
【００１２】
即ち、基地局が回線サービスを行い残った全ての電力を一度にパケットデータサービスを利用する端末に割当てるため、前記回線サービスを利用する端末等が受ける干渉が急激に増加することになるのである。勿論、基地局は回線サービスの品質を維持するための電力制御を行い急激に増加した干渉に対応するが、このような電力制御を介し伝送電力が新しい平衡点に至るためにはある程度の時間が所要されるので、その所要される時間のあいだ回線サービスは障害（outage）を経ることになり、これに伴いサービス品質が低下する問題点があった。
【００１３】
特に、ワップ(WAP；Wireless Application Protocol)や HTTP(Hypertext Transfer Protocol)のような無線データの利用比率が次第に高まりながら、前述した問題点がよく発生することになり、これに伴いシステムの性能は大きく低下する欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は前記した従来の事情を鑑みて提案されたもので、回線サービスとパケットデータサービスを同一周波数割当（FA）で同時に提供しながら、回線サービスの障害（outage）を低減させることができるようにする移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当装置、及び方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記のような目的を達成するため、本発明に係る移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当方法は、伝送するパケットデータトラフィックが新たに発生したかを判断する第１段階；第１段階で伝送するパケットデータトラフィックが新たに発生したと判断されると、現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末の有無を判断する第２段階；第２段階で現在呼が進行中の回線サービスを利用する移動端末があると判断されると、現在他の端末機に対しパケットデータトラフィックを伝送しているかを判断する第３段階；第３段階で現在他の端末機に対しパケットデータトラフィックを伝送していないと判断されると、新たにパケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を予め設定された所定期間の間、予め設定された増分ずつ漸進的に増加させることにより電力を割当てる第４段階を含むことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明に係る移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当装置は、移動通信網の基地局が移動端末と無線通信のためのアンテナと、アンテナを介し無線送信を行う送信部と、アンテナを介し無線受信を行う受信部と、移動通信網から移動端末に送信するデータを受信するデータ受信部と、データ受信部を介し受信されたデータを所定のアルゴリズムにより処理するデータ処理部と、データ処理部で処理されたデータを変調する変調部と、変調部で変調されたデータを送信部がアンテナを介し送信することができるよう電力を駆動／供給する電力部を含み；パケットデータサービスを利用する移動端末の発生を判断し、その判断結果に従いパケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を漸進的に増加させるよう前記電力部を制御する制御部を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳しく説明したように、本発明に係る移動通信システムでのパケットデータサービスのための電力割当装置及び方法によれば、予め設定された所定周期のあいだ、予め設定された周期でパケットデータサービスを利用する移動端末に送信する電力を漸進的に増加させることにより、回線サービスとパケットデータサービスを同時に提供しながら、従来の方法に比べ回線サービスを利用する移動端末の障害（outage）を革新的に低減させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下では添付の図面の参照しながら、本発明の実施例を詳しく説明することにする。
【００１９】
本発明は、一つの基地局で同一周波数割当（FA）を用い一つ以上の音声呼（回線サービス）が進行中であり、パケットデータ呼は未だ存在しない状況で新しいパケットデータ呼が発生した時、この新しいパケットデータ呼により発生するパケットデータトラフィックを伝送する時に電力を割当てることができる移動通信システムのパケットデータサービスのための電力割当装置、及び方法を提供する。
【００２０】
電力割当のための方法は、次の通りである。
【００２１】
同一の電力を用いてトラフィックを伝送する最少の伝送時間単位をスロット（slot）とすれば、スロットの大きさ（時間単位）は適用対象システムの固有設定値であり、本実施例で前記スロットは１.２５msecである。本発明に係る実施例では、基地局が回線サービスを利用する端末機（電力制御端末機）等にのみサービスを行っている時、パケットデータサービスを受ける端末機のためのパケットデータトラフィックがスロット時間ｔに発生し、スロット時間ｔ＋１に伝送されると仮定する。この時、パケットデータサービスを受ける端末機等のため用いることができる総電力は、〔数学式１〕のように表すことができる。
【００２２】
【数１】
2005006278.tif 000003
【００２３】
PFull ：基地局が用いることができる最大電力
POH  ：オーバヘッドチャネル（制御チャネル）に割当てられる電力
MRC(t)：スロット時間ｔにパケットデータサービスを受ける端末機等のため用いることができる最大電力
PPC(t)：スロット時間ｔに回線サービスを受ける端末機に割当てられた電力
本発明では、前記〔数学式１〕により表現されるパケットデータサービスを利用する端末機等のため、利用することができる総電力を予め設定された所定期間のスロット数ｎのあいだ漸進的に増加させる電力割当を行う。漸進的に電力割当を行う前記スロット数ｎに相応する区間を電力増加区間という。
【００２４】
漸進的な電力増加のための電力増加区間ｎは多様な方法で設定することができ、その一つの実施例は次の通りである。
【００２５】
新しいパケットデータトラフィックを送るため残っている電力を一度に割当てる方法で電力割当を行う時、最初のパケットデータトラフィックの伝送時点から基地局の送信電力制御により回線サービスを利用する端末機のための送信電力が安定的な状態に入る時まで所要する時間をＴ秒とし、前記時間Ｔをスロットの大きさで分けた値（スロットの数）を漸進的電力増加のための電力増加区間ｎに設ける。
【００２６】
以下では、前記した概念に従い電力増加区間ｎを算出する一つの例を説明するようにする。
【００２７】
一般に、信号対雑音比（Signal to Noise Ratio）と言われるS/N比は、伝送電力（P）とチャネル利得（G）の積を雑音（N）で分けた値、即ち (PxG)/Nの形態に定義することができる。この時
、雑音（N）には前述したようにパケットデータサービスを利用する端末に供給される電力が含まれる。
【００２８】
これに従い、基地局に電力制御端末機のみサービスを受けており、基地局の送信電力が安定的な状態にある時、端末機iの信号対干渉比 (SIR；Signal to Interference Ratio)は下記の〔数学式２〕のように示すことができる（この時、干渉はノイズを意味する。）
【００２９】
【数２】
2005006278.tif 000004
【００３０】
G：チャネル利得
P：伝送電力
I：移動端末iに作用するセル (cell) 間干渉
(：熱雑音
(：直交性を示す常数
t：スロット時間
i：特定移動端末番号
〔数学式３〕は、〔数学式２〕の状態で時間tにパケットデータサービスを受ける端末機にパケットデータトラフィックが発生しスロット時間t+１に伝送される場合、回線サービスを受ける端末機等のSIRは目標 (target) SIRの (より低い値に落ちることになる。
【００３１】
しかし、niスロットのあいだ呼が進行中の回線サービスを用いる端末機等に対する電力制御が行われ、電力制御端末機iのSIRが再び (に戻り、基地局の伝送電力がPFullと同様になる場合である。
【００３２】
【数３】
2005006278.tif 000005
【００３３】
この時、基地局が端末機Iの送信電力を引続き増加させたとみれば、
Ｐi（ｔ＋ｎi）＝Ｐi（ｔ）Δni ， Ｇi（ｔ＋ｎi）＝Ｇi（ｔ） ， Ｉi（ｔ＋ｎi）＝Ｉi（ｔ）であり、これに伴い前記〔数学式３〕は〔数学式４〕のように表現することができる。
【００３４】
【数４】
2005006278.tif 000006
【００３５】
〔数学式４〕を介しniを算出すれば、前記〔数学式４〕は〔数学式５〕のように変形することができる。
【００３６】
【数５】
2005006278.tif 000007
【００３７】
この時、iは特定端末機を表す変数である。
〔数学式５〕を利用すれば、全ての端末機等のni値を求めて平均を出し〔数学式６〕のようにn値を算出することができる。
【００３８】
【数６】
2005006278.tif 000008
【００３９】
この時nは回線サービスを利用する移動端末の電力が正常状態に回復するまで所要するスロットの個数である。
【００４０】
前記した過程を綜合すれば、端末機iの SIRである (は常に一定に維持されなければならず、データパケット送信のための電力が増加すれば電力制御端末機である端末機iが受ける干渉が増加するので(は低下され、電力制御を介し(が元の状態に復帰するまで所要する時間がスロット数、即ちｎなのである。
【００４１】
本発明の実施例に係るｎスロット時間のあいだ漸進的にパケットトラフィックに電力を割当てる方法には、電力を線形的に割当てる方法のLGPI（Linear Gradual Power Increase）と、指数関数的に電力を割当てる方法のEGPI（Exponential Gradual Power Increase）があり、後述する図２に示された通りである。
【００４２】
図２ａ及び図２ｂは、本発明に係る電力割当方法を説明するためのグラフである。
【００４３】
図２ａは、ｎスロット期間のあいだパケットトラフィックに電力を線形に割当てる方法を示したものであり、各スロット時間（t, t+1, t+2, t+3, ...）に電力を漸進的に一定に上昇させて電力を割当てる。
【００４４】
図２ｂは、ｎスロット時間のあいだパケットトラフィックに電力を指数関数的に割当てる方法を示したもので、各スロット時間 (t, t+1, t+2, t+3, ...)ごとに電力を指数関数に従い一定値に収斂するよう漸進的に上昇させる。
【００４５】
後述するSPI（Sudden Power Increase）は電力を割当てる時、残っている全ての電力を一度に割当てる従来の一般的な電力割当技法で、本発明に係る方法、即ち線形的電力増加 (LGPI)及び指数関数的電力増加（EGPI）と比較するため記載した。
【００４６】
前記した線形的電力増加 (LGPI)及び指数関数的電力増加（EGPI）は、〔数学式７〕のように表すことができる。SPIは従来の電力増加方法に従う数式を示したものである。
【００４７】
【数７】
2005006278.tif 000009
【００４８】
MRC： パケットデータサービスを受ける端末機等のため用いることができる最大電力
PRC： パケットデータサービスを受ける端末機に割当てられた電力
t： 電力制御が始まる現在スロット
n： 電力増加区間（スロット数）、 n ≧ 1を満足する定数
k： 電力増加が行われたスロット回数を示し、1 ≦ k ≦ nを満足する定数
q： 時間常数
このとき、qは kが nのとき α = 1−qnを満足する。本実施例では、αが 0.99のときのq値を利用する。
【００４９】
前記した〔数学式７〕を前述した図２ａに示されたグラフのような線形的電力増加（LGPI）に適用すれば、前述したようにkが 0のときは送信電力は０であり、
【００５０】
【数８】
2005006278.tif 000010
【００５１】
で示される。即ち、前記した式に従い各スロット (t+1, t+2, t+3, ... t+n) 時間でパケットデータサービスを利用した移動端末に送信される電力を算出することができる。
【００５２】
さらに、〔数学式７〕を指数関数的電力増加（EGPI）に適用すれば、前述した図２ｂに示されるグラフのような電力割当を行うことができる。
【００５３】
以下では、本発明に係る移動通信システムのパケットデータサービスのための構成を説明するようにする。
【００５４】
図３は、本発明が適用される移動通信の構成を説明するための概略的なブロック図である。
【００５５】
図３を参照すれば、本実施例に係る移動通信網は、移動端末１０と無線通信を行う基地局（以下、‘BTS’と称する）１００と、前記BTS１００を制御し交換機（以下‘MSC’と称する）３００と接続される基地局制御器 (以下、‘BSC'と称する)２００と、前記BSC２００に接続されパケットデータをサービスし、データコアネットワーク（以下、‘DCN'と称する）５００と接続されるパケットデータサービスノード（以下、‘PDSN'と称する）４００を含む。
【００５６】
図４を参照し、前記BTSの構成を説明すれば次の通りである。
【００５７】
本発明に係るBTS１００は、移動端末１０と無線通信のためのアンテナ１１０と、前記アンテナ１１０を介し無線送信を行う送信部１２１と、前記アンテナ１１０を介し無線受信を行う受信部１２２と、移動網から移動端末１０に送信するデータを受信するデータ受信部１５０と、前記データ受信部１５０を介し受信されたデータを所定のアルゴリズムにより処理するデータ処理部１４０と、前記データ処理部１４０で処理されたデータを変調する変調部１３０と、前記変調部１３０で変調されたデータを送信部１２１がアンテナ１１０を介し送信することができるよう電力を駆動／供給する電力部１６０と、前述した方法に従い前記電力部１６０を制御し電力割当（EGPI、或いはLGPI）を行う制御部１７０を含む。
【００５８】
本実施例で前記制御部１７０はBTS１００に含まれたが、BSC２００内部に設けられるか、或いは別途の装置で設けられることもある。
【００５９】
図５は、本発明に係る制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【００６０】
図５を参照すれば、前記制御部１７０は移動網から伝送されたデータを受信してパケットスケジューリングを行うパケットスケジュール部１７１と、受信部１２２を介し受信される信号に従いチャネルを推定するチャネル推定部１７２と、通信のためのチャネルを割当てるチャネル割当部１７３と、電力部１６０を制御し送信電力を割当てる電力割当部１７４と、データのコーディング及び変調のためのコーディング、及び変調選択部１７５を含んで構成される。
【００６１】
以下では、電力を割当てる過程を説明するようにする。
【００６２】
図６は、本発明に係る電力割当を説明するためのフロー図である。
【００６３】
図６を参照すれば、制御部１７０はパケットデータトラフィックが発生するかを判断する（Ｓ１００）。段階Ｓ１００でパケットデータトラフィックが発生しないと判断されると、次のスロットでみたフロー図の開始から再び電力割当過程を行う。
【００６４】
前記段階１００でパケットデータトラフィックが発生すると判断されると、制御部１７０は現在呼が進行中の回線サービス（音声呼）を利用する移動端末が存在するかを判断する（Ｓ２００）。
【００６５】
前記段階２００で回線サービスを利用する移動端末がないと判断されると、現在セル内にはパケットデータサービスを利用する移動端末だけが存在するので、制御部は一般的な電力割当方法（SPI）を利用しパケットデータサービスを利用する移動端末に電力割当を行う（Ｓ５００）。
【００６６】
しかし、段階Ｓ２００で回線サービスを利用する移動端末が存在すると判断されると、制御部は現在スロットにパケットデータが伝送されているかを判断する（Ｓ３００）。
【００６７】
前記段階Ｓ３００で現在スロットにパケットデータが伝送されていると判断されると、即ち、セル内に既にパケットデータサービスを利用する移動端末が存在する場合は、制御部は一般的な電力割当方法（SPI）を利用しパケットデータサービスを利用する移動端末に電力割当を行う（Ｓ５００）。
【００６８】
しかし、段階Ｓ３００で現在スロットにパケットデータが伝送されていないと判断されると、現在セル内に回線サービスを受ける移動端末等の音声呼だけ進行中なので、制御部は本発明に係る電力割当方法のEGPI、或いはLGPIを利用しパケットデータサービスを利用する移動端末に対する電力割当を行う（Ｓ４００）。段階Ｓ４００での電力割当方法は前述した〔数学式７〕に従う。
【００６９】
前記したところに従えば、現在セル内に進行中の呼が回線サービス（音声呼）を利用する移動端末等の音声呼だけ存在する場合、新しいパケットデータトラフィックが発生すれば、前記段階Ｓ４００を行う。これに伴い、パケットデータサービスを利用する移動端末に送信される電力を線形的、或いは指数関数的に漸進的に増加させる電力割当を行うことにより、回線サービス（音声呼）を利用する移動端末の障害情報を最少化することができる。
【００７０】
本発明の適用に従うシステム性能に対するシミュレーション結果は次の通りである。
【００７１】
本発明をシミュレーションするための条件は次の通りであう。移動端末はセル(omni-cell)に均等に分布され、各移動端末は平均３Ｋｍ/h、標準偏差１Ｋｍ/h の速度で移動する。さらに、移動端末は毎
５秒ごとに移動方向を変更する確率３０％、毎５秒ごとに移動方向を変更しない確率７０％である。
【００７２】
この時、前記セルは各辺が３００ｍの六角形のセルであり、７個のセルがラッブトアラウンド（wrapped around）構造を有するよう設けられ、シミュレーションで回線サービスを利用する移動端末の音声呼のための電力制御方法は、3GPP2で制定したCDMA2000-1Xのための無線規格 (Radio Configuration 3)に従う。
【００７３】
さらに、回線サービス（音声呼）を利用する端末は１０個であり、パケットデータサービスを利用する移動端末は１０〜６０個で可変的であり、パケットデータサービスを利用する移動端末の増加に伴う変化を検討してみた。主要性能指標では、回線サービス（音声呼）を利用する移動端末の障害（outage）を用いた。各スロットで端末の受信Eb/Noが基準値以下のとき、障害 (outage)が発生したと定義する。本シミュレーションでは、この判断基準値を５dBとした。
【００７４】
図７を参照すれば、本発明の主要目的である回線サービスを利用する移動端末の障害情報を示す障害（outage）確率は、 パケットデータサービスを利用する移動端末の個数が増加するほど従来の電力割当方法 (SIP)に比べ本発明に係る電力割当方法 (EGPI或いは LGPI)が非常に低いことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の電力割当方法を説明するためのグラフである。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る電力割当方法を説明するための概略的なグラフである。
【図３】本発明が適用される移動通信網の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明に係る基地局の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明に係る制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明に係る電力制御方法を説明するための制御フロー図である。
【図７】本発明に係る効果を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００７６】
１０、２０  移動端末
１００  基地局（BTS）
１１０  アンテナ
１２１  送信部
１２２  受信部
１３０  変調部
１４０  データ処理部
１５０  データ受信部
１６０  電力部
１７０  制御部
１７１  パケットスケジュール部
１７２  チャネル推定部
１７３  チャネル割当部
１７４  電力割当部
１７５  コーディング及び変調選択部
２００  基地局制御器（BSC）
３００  交換機（MSC）
４００  パケットデータサービスノード（PDSN）
５００  データコアネットワーク（DSN）
【図１】
2005006278.tif 000011
【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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