(57)【要約】無線基地局（２）の無線送信レート判定部（２１）は基地局制御装置（１）から送られてきた送信データを受けると、送信データサイズに応じて無線送信レートを判定してレート情報を作成する。送信電力変更部（２２）は無線送信レート判定部（２１）によって受信された送信データサイズと、その送信データサイズに応じて求まる誤り訂正利得差とから送信電力の変更量を決定する。送信フレーム作成部（２３）は送信データを送信フレームに符号化する。送信部（２４）は送信フレームとレート情報とを送信電力変更部（２２）で決定された送信電力にしたがって送信する。
2005029731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う移動通信システムにおいて、
前記無線基地局は、前記移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する送信レート判定部と、
決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて前記送信データの送信電力を変更する送信電力変更部とを含むことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記送信電力変更部は、前記送信レートが大きい場合に前記送信電力を小さくし、前記送信レートが小さい場合に前記送信電力を大きくす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。
【請求項３】
前記基地局制御装置と前記無線基地局と前記移動局との間で前記送信データのサイズに応じて送信フレーム毎に送信レートを指定するレート情報を添付することで可変レート制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記移動局は受信信号の電力分布から送信レートを推定する送信レート判定部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信システム。
【請求項５】
下り無線回線で可変レート伝送を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線ネットワークに適用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の移動通信システム。
【請求項６】
基地局制御装置と移動局との間に配設され、前記基地局制御装置と前記移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う無線基地局において、
前記移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する送信レート判定部と、
決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて前記送信データの送信電力を決定する送信電力変更部とを含むことを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
前記送信電力変更部は、前記送信レートが大きい場合に前記送信電力を小さくしかつ前記送信レートが小さい場合に前記送信電力を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
【請求項８】
当該無線基地局は更に、
前記送信データを送信フレームに符号化する送信フレーム作成部と、
決定された送信レートと符号化された送信フレームとを決定された送信電力に従って送信する送信部とを含むことを特徴とする請求項６または７に記載の無線基地局。
【請求項９】
下り無線回線で可変レート伝送を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線ネットワークに適用されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項１０】
基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う移動通信システムの送信電力制御方法であって、
前記移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定するステップと、
決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を決定するステップとを含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１１】
前記送信電力を決定するステップは、送信データサイズと誤り訂正利得差と送信電力の変更量との関係を示す予め作成されている１つ以上のテーブルを参照して実行されることを特徴とする請求項１０に記載の送信電力制御方法。
【請求項１２】
前記送信電力を決定するステップは、前記送信レートが大きい場合に前記送信電力を小さくし、前記送信レートが小さい場合に前記送信電力を大きくすることを特徴とする請求項１０または１１に記載の送信電力制御方法。
【請求項１３】
前記基地局制御装置と前記無線基地局と前記移動局との間で前記送信データのサイズに応じて送信フレーム毎に送信レートを指定するためのレート情報を添付することで可変レート制御を行うことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の送信電力制御方法。
【請求項１４】
前記移動局において受信信号の電力分布から送信レートが推定されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の送信電力制御方法。
【請求項１５】
下り無線回線で可変レート伝送を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線ネットワークに適用されることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の送信電力制御方法。
【請求項１６】
基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う送信電力制御方法を実行するためのプログラムであって、
該プログラムは前記無線基地局のコンピュータにおいて実行され、
前記移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する処理と、
決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を決定する処理とを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は移動通信システム、無線基地局及びそれに用いる送信電力制御方法並びにそのプログラムに関し、特に可変レート伝送を行う移動通信システムに関する。
【背景技術】  移動通信システムとして、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線ネットワークのように基地局制御装置、無線基地局、移動局で構成され、下り無線回線で可変レート伝送を行うシステムが知られている。
この移動通信システムは、図１、図２に示すように、基地局制御装置４と無線基地局５と移動局６とから構成されている。
図２において、基地局制御装置４は送信データバッファ部４１と送信データサイズ判定部４２とを含む。無線基地局５は無線送信レート判定部５１と送信フレーム作成部５２と送信部５３とを含む。移動局６は受信部６１と無線送信レート判定部６２と受信データ復号部６３とを含む。
図３は、図２に示された移動通信システムによる可変レート伝送の動作の流れを示すシーケンスチャートである。
図２、図３を参照して、可変レート伝送について説明する。基地局制御装置４では送信データバッファ部４１に下り送信データが一時蓄えられる（図３のｂ１）。送信データサイズ判定部４２は送信データバッファ部４１に蓄積されたデータ量に応じて送信データサイズを決め（図３のｂ２）、決定したデータサイズの送信データを無線基地局５に送る（図３のｂ３）。
無線基地局５では、無線送信レート判定部５１が基地局制御装置４から送られてきた送信データを受け、送信データサイズに応じて無線送信レートを判定してレート情報を作成する（図３のｂ４）。送信フレーム作成部５２は送信データを送信フレームに符号化する（図３のｂ５）。送信部５３は符号化された送信フレームと判定されたレート情報とを移動局６に送信する（図３のｂ６）。
移動局６では、受信部６１が無線基地局５から送信されてきた信号を受信する。無線送信レート判定部６２は受信部６１で受信された信号に含まれるレート情報を抽出するか、または受信された信号の電力分布からレート情報を推定する（図３のｂ７）。受信データ復号部６３は無線送信レート判定部６２によって推定されたレート情報にしたがって受信データを復号する（図３のｂ８）。
上述した移動通信システムでは、無線基地局５が送信データサイズに応じて無線送信レートを判定してレート情報を作成し、送信フレームとレート情報とを移動局６に送信する。移動局６は抽出されたレート情報または推定されたレート情報にしたがって受信データを復号する。
上記のような移動通信システムでは、送信データのサイズによって誤り訂正利得が異なることが知られている。これは例えば、ＴＳＧ−ＲＡＮ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  １  ｍｅｅｔｉｎｇ  ＃５  ＴＳＧＲ１＃５（９９）６９０，Ｃｈｅｊｕ，Ｓｏｕｔｈ  Ｋｏｒｅａ，Ｊｕｎｅ  １−４，１９９９に開示されている。
図４は、８０，１６０，３２０，６４０，１２８０，２５６０，３８４０，５１２０ビットの送信データそれぞれのＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）とＥｂ／Ｎｏ（電力密度対雑音電力密度比）との関係を示す。図５は、８０，１６０，３２０，６４０，１２８０，２５６０，３８４０，５１２０ビットの送信データそれぞれのＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）とＥｂ／Ｎｏとの関係を示す。
上記の移動通信システムでは、図４及び図５から明らかなように、無線基地局５から移動局６への送信電力を同じとすると、小さいサイズの送信データの方が大きいサイズの送信データよりも誤り率が高くなる。これは、送信データサイズが小さい場合には必要な誤り訂正利得が得られず、移動局の受信品質が劣化することを意味する。
本発明の目的は、送信データサイズが小さい場合であっても所要の誤り訂正利得を得ることができ、移動局の受信品質が劣化するのを防ぐことができる移動通信システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の移動通信システムのための無線基地局を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、上記の移動通信システムに適した送信電力制御方法を提供することにある。
【発明の開示】
本発明による移動通信システムは、基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う。本発明の態様による移動通信システムにおいては、無線基地局は、移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する送信レート判定部と、決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を変更する送信電力変更部とを含む。
本発明による無線基地局は、基地局制御装置と移動局との間に配設され、基地局制御装置と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う。本発明の態様による無線基地局は、移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する送信レート判定部と、決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を決定する送信電力変更部とを含む。
本発明による送信電力制御方法は、基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う。本発明の態様による送信電力制御方法は、移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定するステップと、決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を決定するステップとを含む。
本発明による送信電力制御方法のプログラムは、基地局制御装置と無線基地局と移動局との間の下り無線回線で可変レート伝送を行う送信電力制御方法を実行するためのプログラムである。このプログラムは無線基地局のコンピュータにおいて実行され、移動局への送信データのサイズに応じて送信レートを決定する処理と、決定された送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信データの送信電力を決定する処理とを実行させる。
すなわち、本発明による移動通信システムは、基地局制御装置、無線基地局、移動局によって下り無線回線で可変レート伝送を行う。本移動通信システムはまた、基地局制御装置と無線基地局と移動局との間で、ユーザデータの大小に応じて送信フレーム毎に送信レートを指定するレート情報を添付し、可変レート制御を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線ネットワークに適用される。無線基地局はユーザデータサイズの大小に応じて送信レートを変更するとともに、送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信電力も変更する。例えば、無線基地局は送信レートが大きい場合に送信電力を小さくし、送信レートが小さい場合に送信電力を大きくする。
これによって、本発明の移動通信システムは、可変レート伝送時の場合、低送信レートに起因して誤り訂正利得が小さくなるのを送信電力を大きくすることによって補正し、通信品質を安定に維持するようにしている。但し、無線基地局から移動局への間ではレート情報を添付せず、移動局において送信レートを推定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】  図１は、移動通信システムの構成を示すブロック図である。
図２は、従来の基地局制御装置、無線基地局、移動局各々の構成を示すブロック図である。
図３は、従来の移動通信システムにおける可変レート伝送の動作を示すシーケンスチャートである。
図４は、送信データサイズに応じた誤り訂正利得を説明するための特性図である。
図５は、送信データサイズに応じた誤り訂正利得を説明するための特性図である。
図６は、本発明の好ましい実施例による移動通信システムを構成する基地局制御装置、無線基地局、移動局各々の構成を示すブロック図である。
図７は、図６に示された送信電力変更部において実行される送信電力の変更に使用される参照テーブルの一例を示した図である。
図８は、図６に示された送信電力変更部において実行される送信電力の変更に使用される参照テーブルの他の例を示した図である。
図９は、図６に示された移動通信システムにおける可変レート伝送の動作を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図６は本発明の好ましい実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。特に、図６はＣＤＭＡ無線ネットワークにおいて可変データ伝送を行う移動通信システムの構成を示している。移動通信システムは、基地局制御装置１と無線基地局２と移動局３とから構成されている。
本実施例では、インターネット等のデータをネットワークから移動局３に転送する場合、基地局制御装置１にて送信データが蓄積される。基地局制御装置１は、蓄積したデータ量に応じて無線基地局２に送信データを送る。
無線基地局２は基地局制御装置１から送られてきた送信データのサイズ（ブロックサイズ）に応じて無線回線の送信レートを決定する。無線基地局２は送信データを符号化し、決定した送信レートで符号化データを送信する。無線基地局２はまた、後で詳しく説明されるように、送信データのサイズに応じた誤り訂正利得の差分に応じて送信電力を増やすか、または減らす。さらに、無線基地局２はレート情報を移動局３に通知することもできる。
移動局３は無線基地局２から送信されたデータを受信する。移動局３はまた、無線基地局２から送られてきたレート情報、または下り回線の送信レート推定によって得た送信レートにしたがって受信データを復号する。
図６において、基地局制御装置１は送信データバッファ部１１と送信データサイズ判定部１２とを含む。送信データバッファ部１１は下り送信データを一時蓄積する。送信データサイズ判定部１２は送信データバッファ部１１に蓄積されたデータ量に応じて送信データサイズを決定し、決定したサイズの送信データを無線基地局２に送る。
無線基地局２は、無線送信レート判定部２１と送信電力変更部２２と送信フレーム作成部２３と送信部２４と記録媒体２５とを含む。記録媒体２５には無線基地局２の各部の動作を実行するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）が格納されている。つまり、無線基地局２を構成するコンピュータが記録媒体２５に格納されているプログラムを読み出し、読み出したプログラムに基づいて後述する動作を実行することで無線送信レート判定部２１、送信電力変更部２２、送信フレーム作成部２３の機能を実現する。
無線送信レート判定部２１は基地局制御装置１から送られてきた送信データを受け、送信データサイズに応じて無線送信レートを判定してレート情報を作成する。送信電力変更部２２は、無線送信レート判定部２１によって受信された送信データサイズを受け、送信データサイズとこれに応じて求まる誤り訂正利得差とに応じて送信電力を増減する。
図７、図８を参照して、送信電力変更部２２において実行される送信電力の増減方法の一例を説明する。
図７、図８は、図５に示されるようなＦＥＲとＥｂ／Ｎｏとの関係に基づいて作成された送信電力の増減量テーブルを示し、誤り訂正利得の差分と送信電力の増減量との関係を送信データサイズ毎に示している。特に、図７は、送信データサイズ３８４０ビットを基準とし、ＦＥＲが１．Ｅ−０２（＝０．０１）の場合のテーブルを示している。一方、図８は、送信データサイズ３８４０ビットを基準とし、ＦＥＲが１．Ｅ−０３（＝０．００１）の場合のテーブルを示している。例えば、図７のテーブルにおいては、送信データサイズが８０ビット、誤り訂正利得差が１．８ｄＢの場合に送信電力が１．８ｄＢ増加される。また、送信データサイズ３８４０ビットが基準であるので、送信データサイズが３８４０ビット、５１２０ビットの時には送信電力の増加量は０で良い。
なお、このような複数の増減量テーブルを参照する方法は一例にすぎない。本発明はこの方法に限定されるものではなく、送信電力の増減量は計算によって求められても良い。
送信フレーム作成部２３は送信データを送信フレームに符号化する。送信部２４は送信フレームとレート情報とを、送信電力変更部２２で決定された送信電力にしたがって送信する。
移動局３は受信部３１と、無線送信レート判定部３２と、受信データ復号部３３とを含む。受信部３１は無線基地局２から送信されてきた信号を受信する。無線送信レート判定部３２は受信信号に含まれるレート情報を抽出する。無線送信レート判定部３２は、受信信号に含まれるレート情報の抽出に代えて、受信部３１での受信信号の電力分布からレート情報を推定しても良い。受信データ復号部３３は無線送信レート判定部３２によって得られたレート情報にしたがって受信データを復号する。
以上のように、本発明による移動通信システムでは、基地局制御装置１と無線基地局２と移動局３との間で送信データのサイズに応じて送信フレーム毎に送信レートを指定するレート情報を添付することで可変レート制御を行うようにしている。
図９は図６に示された移動通信システムの動作を説明するためのシーケンスチャートである。
図６及び図９を参照して、本発明の好ましい実施例による移動通信システムにおける送信電力制御方法について説明する。なお、図９における無線基地局２の動作は、無線基地局２を構成するコンピュータが記録媒体２５に格納されているプログラムを読み出して実行することで実現される。
基地局制御装置１は送信データバッファ部１１にて下り送信データを一時蓄積する（図７のａ１）。送信データサイズ判定部１２は送信データバッファ部１１に蓄積されたデータ量に応じて送信データサイズ（ブロックサイズ）を決定する（図７のａ２）。基地局制御装置１は、決定したデータサイズの送信データを無線基地局２に送る（図７のａ３）。
無線基地局２では無線送信レート判定部２１にて基地局制御装置３から送られてきた送信データを受ける。無線送信レート判定部２１は、送信データサイズに応じて無線送信レートを判定しレート情報を作成する（図７のａ４）。送信電力変更部２２は、無線送信レート判定部２１によって受信された送信データサイズと、その送信データサイズに応じて求まる誤り訂正利得差とに基づいて送信電力の変更量を決定する（図７のａ５）。
送信フレーム作成部２３は送信データを送信フレームに符号化する（図７のａ６）。送信部２４は符号化された送信フレームと作成されたレート情報とを送信電力変更部２２で決定された送信電力にしたがって移動局３に送信する（図７のａ７，ａ８）。ここで、無線基地局２はユーザデータのサイズの大小に応じて送信レートを変更すると同時に、送信レートに依存する誤り訂正利得差に応じて送信電力も変更している。例えば、無線基地局２は送信レートが大きい場合に送信電力を小さくし、送信レートが小さい場合には送信電力を大きくする。
移動局３は受信部３１にて無線基地局２から送信されてきた信号を受信する。無線送信レート判定部３２は受信信号に含まれるレート情報を抽出するか、または受信部３１での受信信号の電力分布からレート情報を推定する（図７のａ９）。受信データ復号部３３は無線送信レート判定部３２によって得られたレート情報にしたがって受信信号を復号する。
上記のように、本実施例では、可変レート伝送時の場合、低送信レートに起因して誤り訂正利得が小さくなるのを送信電力を大きくすることによって補正し、通信品質を安定に維持するようにしている。これにより、送信データサイズが小さい場合であっても、移動局での受信品質が劣化するのを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】  本発明はＣＤＭＡ無線ネットワークのみでなく、可変レート制御が可能であれば、他の移動通信システムにも適用可能である。
【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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【国際調査報告】
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