(57)【要約】【課題】  低トラフィックのユーザ／端末の送信帯域を一時的に増強することで、ユーザ間の公平を実現する。【解決手段】  移動端末（１２−１）の復調装置（６２）は、基地局（１０）からの下り信号のＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置（５０）に供給する。制御装置（５０）は、ＳＩＮＲ値から必要な目標送信電力を算定し、上りリンクを使って基地局（１０）に送信する。基地局（１０）の補正値算出装置（３４−１）は、移動端末（１２−１）向けの下りデータＤｄ（１）をモニタしてトラフィック量を計測し、トラフィック量に応じた電力補正値を制御装置（２０）に出力する。制御装置（２０）は、移動端末（１２−１）からの送信条件要求信号に含まれる目標送信電力を電力補正値で補正した結果にＲＦ送信装置（２４）の送信電力を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局（１０，１１０）、並びに、当該基地局との間で上りリンク及び下りリンクを介して通信する１以上の移動端末（１２−１〜１２−３，１１２−１〜１１２−３）からなる移動体通信システムであって、
当該移動端末において、当該下りリンクの受信信号の信号品質を計測する第１の信号品質計測手段（６２，１６２）と、
当該第１の信号品質計測手段で計測される当該信号品質に従い第１の目標送信電力を決定する第１の目標送信電力決定手段（５０，１５０）と、
当該下りリンクのトラフィック量に応じて第１の電力補正値を演算する第１の補正値演算手段（３４−１，１６４）と、
当該第１の目標送信電力を当該第１の電力補正値で補正する第１の目標送信電力補正手段（２０，１５０）と、
当該第１の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該下りリンクの伝送データの送信電力を制御する第１の制御手段（２０，１２０）
とを具備することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
当該第１の補正値演算手段（３４−１）が当該基地局に配置されることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
【請求項３】
当該第１の補正値演算手段（１６４）が当該移動端末に配置されることを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
更に、
当該基地局において、当該上りリンクの受信信号の信号品質を計測する第２の信号品質計測手段（２３２，３３２）と、
当該第２の信号品質計測手段で計測される当該信号品質に従い第２の目標送信電力を決定する第２の目標送信電力決定手段（２２０，３２０）と、
当該上りリンクのトラフィック量に応じて第２の電力補正値を演算する第２の補正値演算手段（２３４−１，３６４）と、
当該第２の目標送信電力を当該第２の電力補正値で補正する第２の目標送信電力補正手段（２５０，３２０）と、
当該第２の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該上りリンクの伝送データの送信電力を制御する第２の制御手段（２５０，３５０）
とを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の移動体通信システム。
【請求項５】
当該第２の補正値演算手段（２３４−１）が当該基地局に配置されることを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
【請求項６】
当該第２の補正値演算手段（３６４）が当該移動端末に配置されることを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
【請求項７】
受信信号の信号品質を計測する信号品質計測手段と、
当該信号品質に従い目標送信電力を決定する目標送信電力決定手段と、
トラフィック量に応じた電力補正値を演算する補正値演算手段と、
当該目標送信電力決定手段で決定される当該目標送信電力を当該電力補正値で補正する目標送信電力補正手段と、
当該目標送信電力補正手段の補正結果に従い伝送データの送信電力を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする信号伝送システム。
【請求項８】
移動体通信システムの基地局であって、
移動端末から下りリンクの第１の目標送信電力を受信する手段（３２）と、
当該下りリンクのトラフィック量に応じて第１の電力補正値を演算する第１の補正値演算手段（３４−１）と、
当該第１の目標送信電力を当該第１の補正値演算手段により演算される当該第１の電力補正値で補正する第１の目標送信電力補正手段（２０）と、
当該第１の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該下りリンクの伝送データの送信電力を制御する第１の制御手段（２０）
とを具備することを特徴とする基地局。
【請求項９】
更に、
当該移動端末との間の上りリンクを使って当該移動端末から送信される上り信号の信号品質を計測する手段と、
当該信号品質に従い当該上り信号の第２の目標送信電力を決定する手段と、
当該上りリンクのトラフィック量に応じて第２の電力補正値を演算する第２の補正値演算手段（２３４−１）と、
当該第２の目標送信電力を当該第２の電力補正値で補正し、補正後の目標送信電力を示す情報を当該移動端末に送信する手段
とを具備することを特徴とする請求項８に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システム、信号伝送システム及び基地局に関する
【背景技術】
【０００２】
セルラーシステムのような移動体通信システムでは、通信品質を確保するために基地局と移動端末との間で下りリンクと上りリンクの電力制御が同時並行に実行される。例えば、受信側で計測される信号品質が一定以上になるように、送信側での送信電力を制御する。電力制御と同時に、信号品質に応じて多値変調の変調多値数を増減することも知られている。
【０００３】
また、送信電力を単に増すことは、隣接する基地局の、移動端末との通信への妨害となり、また、隣接する基地局の通信における送信電力の増加を招くことになり、好ましくない。このような妨害／干渉を抑制する技術として、送信電力に上限を設ける方法や、干渉源を特定し、干渉源の送信電力を抑制する技術が知られている。
【０００４】
特許文献１には、現在通信中の移動端末に割り当てられた拡散コードを各移動端末に報知することで干渉源を特定し、その干渉源の送信電力を抑制する方法が記載されている。
【０００５】
非特許文献１には、トークンバッファに蓄積されているトークンの量に応じてトラフィックの流量を制御する方法が記載されている。平均レートを制限すると同時に、瞬間的に流入するトラフィック量を一定以下に制限できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１-３３９３４２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】A. Parekh, R.Gallerger, “A generalized processor sharing approach t flow control in integrated services network: the single node case”, IEEE/ACM transaction on Networking vol.1, no. 3, Jan. 1993
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の方法では、トラフィックの多少に関わらず一律に送信電力を抑制することになるので、同じ基地局に収容されるどの移動端末との間の通信品質・速度も一様に抑制されることになる。すなわち、通信を利用するユーザの視点を考慮すると、通信量の多いユーザも少ないユーザも、一律に送信電力が抑制されることになり、不公平感がある。また、基地局の持つ総通信容量も少なくなってしまう。
【０００９】
移動体通信システムでは、無線区間の通信可能な最大帯域幅は、干渉や通信環境の変動により変動するので、非特許文献１に記載の方法を個々のユーザに適用しても、通信量の少ないユーザのトラフィックを優先することは難しい。
【００１０】
本発明は、このような不都合を解消し、トータル的にも個々の移動端末から見ても良好な通信環境を提示できる移動体通信システム、信号伝送システム及び基地局を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る移動体通信システムは、基地局、並びに、当該基地局との間で上りリンク及び下りリンクを介して通信する１以上の移動端末からなる移動体通信システムであって、当該移動端末において、当該下りリンクの受信信号の信号品質を計測する第１の信号品質計測手段と、当該第１の信号品質計測手段で計測される当該信号品質に従い第１の目標送信電力を決定する第１の目標送信電力決定手段と、当該下りリンクのトラフィック量に応じて第１の電力補正値を演算する第１の補正値演算手段と、当該第１の目標送信電力を当該第１の電力補正値で補正する第１の目標送信電力補正手段と、当該第１の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該下りリンクの伝送データの送信電力を制御する第１の制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る移動体通信システムは更に、当該基地局において、当該上りリンクの受信信号の信号品質を計測する第２の信号品質計測手段と、当該第２の信号品質計測手段で計測される当該信号品質に従い第２の目標送信電力を決定する第２の目標送信電力決定手段と、当該上りリンクのトラフィック量に応じて第２の電力補正値を演算する第２の補正値演算手段と、当該第２の目標送信電力を当該第２の電力補正値で補正する第２の目標送信電力補正手段と、当該第２の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該上りリンクの伝送データの送信電力を制御する第２の制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る信号伝送システムは、受信信号の信号品質を計測する信号品質計測手段と、当該信号品質に従い目標送信電力を決定する目標送信電力決定手段と、トラフィック量に応じた電力補正値を演算する補正値演算手段と、当該目標送信電力決定手段で決定される当該目標送信電力を当該電力補正値で補正する目標送信電力補正手段と、当該目標送信電力補正手段の補正結果に従い伝送データの送信電力を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る基地局は、移動体通信システムの基地局であって、移動端末から下りリンクの第１の目標送信電力を受信する手段と、当該下りリンクのトラフィック量に応じて第１の電力補正値を演算する第１の補正値演算手段と、当該第１の目標送信電力を当該第１の補正値演算手段により演算される当該第１の電力補正値で補正する第１の目標送信電力補正手段と、当該第１の目標送信電力補正手段の補正結果に従い当該下りリンクの伝送データの送信電力を制御する第１の制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る基地局は更に、当該移動端末との間の上りリンクを使って当該移動端末から送信される上り信号の信号品質を計測する手段と、当該信号品質に従い当該上り信号の第２の目標送信電力を決定する手段と、当該上りリンクのトラフィック量に応じて第２の電力補正値を演算する第２の補正値演算手段と、当該第２の目標送信電力を当該第２の電力補正値で補正し、補正後の目標送信電力を示す情報を当該移動端末に送信する手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成でトラフィックの少ないユーザ／端末に一時的に大きな帯域を割り当てることが可能となり、不公平感の少ない良好な通信環境をユーザに提供できる。トラフィックが全体的に少ない環境では、特定の移動端末の通信について送信電力を一時的に増強しても、他の移動端末の通信に与える妨害／干渉は限定的になり、干渉制御による通信容量の低下も限定的になるので、その基地局の総通信容量が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施例の概略構成ブロック図である。
【図４】本発明の第４実施例の概略構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る移動体通信システムの一実施例の概略構成ブロック図を示す。基地局１０は、ｎ台の移動端末を収容可能であり、図１では、３台の移動端末１２（１２−１，１２−２，１２−３）と通信可能状態にある。なお、図示していないが、基地局１０は上位ネットワークに接続しており、移動端末１２との間の通信を仲介している。
【００２０】
基地局１０と移動端末１２との間の基本的な通信動作を説明する。制御装置２０が基地局１０の各部を全体的に制御する。上位ネットワークから変調装置２２に、移動端末１２−１，１２−２，１２−３向けの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）が入力する。変調装置２２は、各下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）、及び、制御装置２０からの各移動端末１２−１，１２−２，１２−３向けの制御信号（各種の要求信号及び応答信号を含む。）等を、制御装置２０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置２４に供給する。ＲＦ送信装置２４は、変調装置２２からの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）を搬送する被変調信号を周波数分割多重方式又は時分割多重方式で多重し周波数変換（例えば、アップコーンバート）をして下りＲＦ信号を生成し、サーキュレータ２６に供給する。詳細は後述するが、ＲＦ送信装置２４は、制御装置２０からの電力制御信号に従い、各移動端末向けの下りＲＦ信号の送信電力を調整する。
【００２１】
サーキュレータ２６は、ＲＦ送信装置２４からの下りＲＦ信号をアンテナ２８に供給し、アンテナ２８は、この下りＲＦ信号を移動端末１２−１〜１２−３に向けて電波信号として放射する。
【００２２】
各移動端末１２−１〜１２−３は基地局１０からの下りＲＦ信号の内、自己宛の下りＲＦ信号を受信する。各移動端末１２−１〜１２−３は同じ構成からなり、移動端末１２−１を例にその構成と動作を説明する。制御装置５０が、移動端末１２−１の各部を全体的に制御する。
【００２３】
アンテナ５８は、基地局１０からの下りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ５６を介してＲＦ受信装置６０に供給する。ＲＦ受信装置６０は、サーキュレータ５６からの下りＲＦ信号を周波数変換（例えば，ダウンコンバート）し、自己宛（移動端末１２−１宛）の成分を分離して、復調装置６２に供給する。復調装置６２は、ＲＦ受信装置６０からの下り信号を復調し、下り信号の内の下りデータＤｕ（１）を内部用に又は外部装置に向けて出力する。なお、下り信号は、移動端末１２−１と基地局１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置６２は、これらの信号を制御装置５０に供給する。復調装置６２はまた、下りデータＤｄ（１）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置５０に供給する。
【００２４】
変調装置５２は、上りデータＤｕ（１）、及び、制御装置５０からの基地局１０向けの制御信号等を、制御装置５０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、被変調信号をＲＦ送信装置５４に供給する。ＲＦ送信装置５４は、変調装置５２から出力される被変調信号を周波数変換してＲＦ信号を生成し、制御装置５０からの電力制御信号に従う送信電力でサーキュレータ５６に出力する。サーキュレータ５６は、ＲＦ送信装置５４からの上りＲＦ信号をアンテナ５８に供給し、アンテナ５８は、この上りＲＦ信号を基地局１０に向けて電波信号として放射する。
【００２５】
基地局１０のアンテナ２８はまた、移動端末１２−１〜１２−３からの上りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ２６を介してＲＦ受信装置３０に供給する。ＲＦ受信装置３０は、サーキュレータ２６からの上りＲＦ信号を周波数変換し、各移動端末１２−１〜１２−３からの上り信号に分離して、復調装置３２に供給する。復調装置３２は、ＲＦ受信装置３０からの各移動端末１２−１〜１２−３からの上り信号を復調し、上り信号の内の上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）を上位ネットワークに供給する。なお、上り信号は、各移動端末１２−１〜１２−３と基地局１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置３２は、これらの信号を制御装置２０に供給する。
【００２６】
基地局１０から移動端末１２−１〜１２−３への下りリンクの送信電力制御の動作と、送信電力制御を利用して低トラフィックのユーザの帯域を一時的に増強する動作を説明する。
【００２７】
先に説明したように、基地局１０は、移動端末１２−１〜１２−３に下りデータＤｄ（１）〜Ｄｄ（３）を送信する。移動端末１２−１の復調装置６２は、下りデータＤｄ（１）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置５０に供給する。制御装置５０は、ＳＩＮＲ値から自端末１２−１への下りリンクに適用されるべき送信電力と変調条件（例えば、変調多値数）の要求信号（送信条件要求信号）を生成する。この送信条件要求信号は、変調装置５２、ＲＦ送信装置５４、サーキュレータ５６及びアンテナ５８を介して基地局１０に送信される。
【００２８】
他の移動端末１２−２，１２−３も同様に、それぞれ自端末１２−２，１２−３への下りリンクに適用されるべき送信電力と変調条件（例えば、変調多値数）を要求する送信条件要求信号を生成し、基地局１０に送信する。
【００２９】
基地局１０では、移動端末１２−１〜１２−３からの送信条件要求信号は、アンテナ２８、サーキュレータ２６、ＲＦ受信装置３０及び復調装置３２を介して、制御装置２０に入力する。制御装置２０は、各移動端末１２−１〜１２−３からの送信条件要求信号に従い、各移動端末１２〜１２−３への下りリンクについて、ＲＦ送信装置２４の送信電力を制御し、変調装置２２の変調条件（変調多値数）を制御する。
【００３０】
本実施例では、低トラフィック量のユーザの送信電力を一時的に増強することにより、一時的に利用可能な帯域を増強するようにした。このような目的で、基地局１０に、収容可能な移動端末１２−１〜１２−ｎ用に補正値演算装置３４−１〜３４−ｎが設けた。図１には、移動端末１２−１用の補正値演算装置３４−１の構成のみを図示してあるが、他の補正値演算装置３４−２〜３４−ｎも、その構成は補正値演算装置３４−１と同じである。補正値演算装置３４−１を例に説明する。
【００３１】
トラフィック計測装置４０は、移動端末１２−１向けの下りデータＤｄ（１）をモニタして、下りリンクのトラフィック量を継続的に監視している。また、トークン生成装置４２は、単位時間ｔ１ごとに一定量ｂ１のトークンを生成し、トークンバッファ４４に書き込む。トークンバッファ４４の最大容量Ｂｍａｘを越えるトークンがトークン生成装置４２から入力するとき、トークンバッファ４４は、入力するトークンを破棄する。
【００３２】
トークン読出し装置４６は、トラフィック計測装置４０で計測された移動端末１２−１への下りリンクのトラフィック量に比例する量のトークンをトークンバッファ４４から読み出す。読み出されたトークンは破棄される。即ち、トークンバッファ４４に格納されるトークン量は、トラフィック量に反比例して増減する。
【００３３】
トークンバッファ監視装置４８は、トークンバッファ４４に格納されているにトークンの量を常時監視し、そのトークン量を予め指定した閾値Ｂｔｈと比較する。トークンバッファ監視装置４８は、トークンバッファ４４に格納されるトークン量が閾値Ｂｔｈ以上、即ち、閾値Ｂｔｈと同じか越えている場合には、電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔとして１より大きい値を出力し、閾値Ｂｔｈ未満の場合には、電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ＝１を出力する。
【００３４】
例えば、ｔ１は１秒、ｂ１は２００ｋＢ（キロバイト）、Ｂｍａｘは２ＭＢ（メガバイト）であり、トークンバッファ４４に格納されるトークン量が閾値Ｂｔｈ以上のときの電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔは２である。
【００３５】
制御装置２０は、先ず、移動端末１２−１からの送信条件要求信号により決定される目標送信電力に補正値演算装置３４−１からの電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを乗算することで目標送信電力を補正し、そして、この補正した目標送信電力にＲＦ送信装置２４の送信電力を制御する。
【００３６】
トークンバッファ４４の格納トークン量は、下りリンクにおけるデータ伝送量の割当ての少なさを代表している。すなわち、トークンバッファ４４により多くのトークンが格納されている状況では、下りリンクのデータ伝送量の割当てが少ない。そこで、本実施例では、トークンバッファ４４に一定以上のトークンが格納されている状況では、一時的に送信電力を増強して、より高速のデータ伝送割当てを受けられるようにした。伝送すべきデータが短時間で伝送されることになり、全体としてのパフォーマンスが向上することになる。
【００３７】
本実施例では、一定レートでトークンバッファ４４にトークンを書き込み、トラフィック量に応じた量のトークンを読み出すようにトークンバッファを制御したが、書込みと読出しを逆にしてもよい。すなわち、トラフィック量に応じた量のトークンをトークンバッファに書き込み、一定レートでトークンバッファのトークンを破棄するようにしてもよい。
【００３８】
更には、トークンバッファに代えて、アップダウンカウンタによっても、同様の機能を実現できることは明らかである。例えば、一定周波数のクロックをアップカウントし、計測されるトラフィック量に応じた量をダウンカウントすればよい。その逆に、計測されるトラフィック量をアップカウントし、一定周波数のクロックをダウンカウントしてもよい。このようなアップダウンカウンタを好ましくはハードウエアとして実装する。
【００３９】
図１に示す実施例では、移動端末１２は、受信信号の信号品質から送信条件要求を生成して基地局１０に送信したが、受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）を示す情報を基地局１０に送信し、基地局１０の制御装置２０が信号品質から適用すべき送信条件（送信電力及び／又は変調多値数）を決定してもよい。
【００４０】
本実施例は、制御サーバのような集中制御を必要とせず、さらに周辺基地局との連携が無くとも実現出来るので、容易に導入できる。また、トークンを用いることにより、ハードウェアの回路規模やプロセッサの計算時間を増大させること無く、効率的に実現ができる。アップダウンカウンタをソフトウエアで実装する場合、簡易で小さなプログラムでも実現でき、基地局にインストールするときには基地局のコストを、移動端末に実装するときには移動端末のコストを大幅に増大させること無しに実現できる。
【実施例２】
【００４１】
図２は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。図１に示す実施例では、送信電力制御系における目標送信電力の補正値を、基地局（送信側）で計測されるトラフィック量に基づき基地局側（送信側）で演算したが、本実施例では、移動端末（受信側）で計測されるトラフィック量に基づき移動端末側（受信側）で演算した点が異なる。このために、目標送信電力の補正値を演算する補正値演算装置を移動端末側に配置した。
【００４２】
基地局１１０は、基地局１０と同様にｎ台の移動端末を収容可能であり、図２では、３台の移動端末１１２（１１２−１，１１２−２，１１２−３）と通信可能状態にある。図示していないが、基地局１１０は上位ネットワークに接続しており、移動端末１１２との間の通信を仲介している。
【００４３】
基地局１１０と移動端末１１２との間の基本的な通信動作を説明する。制御装置１２０が基地局１１０の各部を全体的に制御する。上位ネットワークから変調装置１２２に、移動端末１１２−１，１１２−２，１１２−３向けの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）が入力する。変調装置１２２は、各下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）、及び、各移動端末１１２−１，１１２−２，１１２−３向けの制御信号等を、制御装置１２０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置１２４に供給する。ＲＦ送信装置１２４は、変調装置１２２からの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）を搬送する被変調信号を周波数分割多重方式又は時分割多重方式で多重し周波数変換（例えば、アップコーンバート）をして下りＲＦ信号を生成し、サーキュレータ１２６に供給する。詳細は後述するが、ＲＦ送信装置１２４は、制御装置１２０からの電力制御信号に従い、各移動端末向けの下りＲＦ信号の送信電力を調整する。
【００４４】
サーキュレータ１２６は、ＲＦ送信装置１２４からの下りＲＦ信号をアンテナ１２８に供給し、アンテナ１２８は、この下りＲＦ信号を移動端末１１２−１〜１１２−３に向けて電波信号として放射する。
【００４５】
各移動端末１１２−１〜１１２−３は基地局１１０からの下りＲＦ信号の内、自己宛の下りＲＦ信号を受信する。各移動端末１１２−１〜１１２−３は同じ構成からなり、移動端末１１２−１を例にその構成と動作を説明する。制御装置１５０が、移動端末１１２−１の各部を全体的に制御する。
【００４６】
アンテナ１５８は、基地局１１０からの下りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ１５６を介してＲＦ受信装置１６０に供給する。ＲＦ受信装置１６０は、サーキュレータ１５６からの下りＲＦ信号を周波数変換し、自己宛（移動端末１１２−１宛）の成分を分離して、復調装置１６２に供給する。復調装置１６２は、ＲＦ受信装置１６０からの下り信号を復調し、下り信号の内の下りデータＤｄ（１）を内部用に又は外部装置に向けて出力する。なお、下り信号は、移動端末１１２−１と基地局１１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置１６２は、これらの信号を制御装置１５０に供給する。復調装置１６２はまた、下りデータＤｄ（１）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置１５０に供給する。補正値演算装置１６４は図１に示す実施例の補正値演算装置３４−１と同じ構成からなり、下りリンクのトラフィック量計測のために復調装置１６２から出力される下りデータＤｄ（１）をモニタしている。
【００４７】
変調装置１５２は、上りデータＤｕ（１）、及び、制御装置１５０からの基地局１１０向けの制御信号等を、制御装置１５０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置１５４に供給する。ＲＦ送信装置１５４は、変調装置１５２から出力される被変調信号を周波数変換し、制御装置１５０からの電力制御信号に従う送信電力でサーキュレータ１５６に出力する。サーキュレータ１５６は、ＲＦ送信装置１５４からの上りＲＦ信号をアンテナ１５８に供給し、アンテナ１５８は、この上りＲＦ信号を基地局１１０に向けて電波信号として放射する。
【００４８】
基地局１１０のアンテナ１２８は、移動端末１１２−１〜１１２−３からの上りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ１２６を介してＲＦ受信装置１３０に供給する。ＲＦ受信装置１３０は、サーキュレータ１２６からの上りＲＦ信号を周波数変換し、各移動端末１１２−１〜１１２−３からの上り信号に分離して、復調装置１３２に供給する。復調装置１３２は、ＲＦ受信装置１３０からの各移動端末１１２−１〜１１２−３からの上り信号を復調し、上り信号の内の上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）を上位ネットワークに供給する。なお、上り信号は、各移動端末１１２−１〜１１２−３と基地局１１０との間の通信に関する制御信号、ステータス信号及び送信電力要求信号等を含み、復調装置１３２は、これらの信号を制御装置１２０に供給する。
【００４９】
基地局１１０から移動端末１１２−１〜１１２−３への下りリンクの送信電力制御の動作と、送信電力制御を利用して低トラフィックのユーザの帯域を一時的に増強する動作を説明する。
【００５０】
先に説明したように、基地局１１０は、移動端末１１２−１〜１１２−３に下りデータＤｄ（１）〜Ｄｄ（３）を伝送する。移動端末１１２−１の復調装置１６２は、下りデータＤｄ（１）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置１５０に供給する。
【００５１】
補正値演算装置１６４は補正値演算装置３４−１と同様の構成からなり、同様の動作により、復調装置１６２の出力Ｄｄ（１）から下りリンクのトラフィック量を計測し、そのトラフィック量に従い補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを演算し、制御装置１５０に出力する。すなわち、補正値演算装置１６４は、補正値演算装置３４−１と同様に、トラフィック量が多いときには、電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ＝１を出力し、トラフィック量の少ない期間がある程度継続すると、一時的に、１より大きい電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを出力する。
【００５２】
制御装置１５０は、計測されたＳＩＮＲ値に従い自端末１２−１への下りリンクに適用されるべき目標送信電力を計算し、変調条件（例えば、変調多値数）を決定する。制御装置１５０はこの目標送信電力に、補正値演算装置１６４からの電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを乗算して最終的な目標送信電力とする。制御装置１５０は、この最終的な目標送信電力を示す情報と変調条件（例えば、変調多値数）を示す情報を搬送する要求信号（送信条件要求信号）を生成する。この送信条件要求信号は、変調装置１５２、ＲＦ送信装置１５４、サーキュレータ１５６及びアンテナ１５８を介して基地局１１０に送信される。
【００５３】
他の移動端末１１２−２，１１２−３も同様に、それぞれ自端末１１２−２，１１２−３への下りリンクに適用されるべき送信電力と変調条件（例えば、変調多値数）を要求する送信条件要求信号を生成し、基地局１１０に送信する。
【００５４】
基地局１１０では、移動端末１１２−１〜１１２−３からの送信条件要求信号は、アンテナ１２８、サーキュレータ１２６、ＲＦ受信装置１３０及び復調装置１３２を介して、制御装置１２０に入力する。制御装置１２０は、各移動端末１１２−１〜１１２−３からの送信条件要求信号に従い、各移動端末１１２〜１２−３への下りリンクについて、ＲＦ送信装置１２４の送信電力を各移動端末１１２−１〜１１２−３から指示された目標送信電力に制御し、変調装置１２２の変調条件（変調多値数）を各移動端末１１２−１〜１１２−３から指示された内容に制御する。
【００５５】
このような制御により、本実施例でも、実施例１と同様に、トラフィック量の少ない下りリンクについて、一時的に送信電力を増大させる。これにより、当該リンクの信号品質が一時的に高くなり、伝送レートがより高速になる。伝送すべきデータが短時間で伝送されることになり、全体としてのパフォーマンスが向上する。
【実施例３】
【００５６】
図３は、移動端末から基地局への上りリンクに適用した本発明の第３実施例の概略構成ブロック図を示す。基地局２１０は、ｎ台の移動端末を収容可能であり、図３では、３台の移動端末２１２（２１２−１，２１２−２，２１２−３）と通信可能状態にある。図示していないが、基地局２１０は上位ネットワークに接続しており、移動端末２１２との間の通信を仲介している。
【００５７】
基地局２１０と移動端末２１２との間の基本的な通信動作を説明する。制御装置２２０が基地局２１０の各部を全体的に制御する。上位ネットワークから変調装置２２２に、移動端末２１２−１，２１２−２，２１２−３向けの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）が入力する。変調装置２２２は、各下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）、及び、各移動端末２１２−１，２１２−２，２１２−３向けの制御信号等を、制御装置２２０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置２２４に供給する。ＲＦ送信装置２２４は、変調装置２２２からの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）を搬送する被変調信号を周波数分割多重方式又は時分割多重方式で多重し周波数変換（例えば、アップコーンバート）をして下りＲＦ信号を生成し、サーキュレータ２２６に供給する。ＲＦ送信装置２２４は、実施例１，２で説明した構成及び動作により、制御装置２２０からの電力制御信号に従い各移動端末向けの下りＲＦ信号の送信電力を調整する。
【００５８】
サーキュレータ２２６は、ＲＦ送信装置２２４からの下りＲＦ信号をアンテナ２２８に供給し、アンテナ２２８は、この下りＲＦ信号を移動端末２１２−１〜２１２−３に向けて電波信号として放射する。
【００５９】
各移動端末２１２−１〜２１２−３は基地局２１０からの下りＲＦ信号の内、自己宛の下りＲＦ信号を受信する。各移動端末２１２−１〜２１２−３は同じ構成からなり、移動端末２１２−１を例にその構成と動作を説明する。制御装置２５０が、移動端末２１２−１の各部を全体的に制御する。
【００６０】
アンテナ２５８は、基地局２１０からの下りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ２５６を介してＲＦ受信装置２６０に供給する。ＲＦ受信装置２６０は、サーキュレータ２５６からの下りＲＦ信号を周波数変換し、自己宛（移動端末２１２−１宛）の成分を分離して、復調装置２６２に供給する。復調装置２６２は、ＲＦ受信装置２６０からの下り信号を復調し、下り信号の内の下りデータＤｕ（１）を内部用に又は外部装置に向けて出力する。なお、下り信号は、移動端末２１２−１と基地局２１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置２６２は、これらの信号を制御装置２５０に供給する。
【００６１】
変調装置２５２は、上りデータＤｕ（１）、及び、制御装置２５０からの基地局２１０向けの制御信号等を、制御装置２５０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、被変調信号をＲＦ送信装置２５４に供給する。ＲＦ送信装置２５４は、変調装置２５２から出力される被変調信号を周波数変換し、制御装置２５０からの電力制御信号に従う送信電力でサーキュレータ２５６に出力する。サーキュレータ２５６は、ＲＦ送信装置２５４からの上りＲＦ信号をアンテナ２５８に供給し、アンテナ２５８は、この上りＲＦ信号を基地局２１０に向けて電波信号として放射する。
【００６２】
基地局２１０のアンテナ２２８は、移動端末２１２−１〜２１２−３からの上りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ２２６を介してＲＦ受信装置２３０に供給する。ＲＦ受信装置２３０は、サーキュレータ２２６からの上りＲＦ信号を周波数変換し、各移動端末１２−１〜１２−３からの上り信号に分離して、復調装置２３２に供給する。復調装置２３２は、ＲＦ受信装置２３０からの各移動端末２１２−１〜２１２−３からの上り信号を復調し、上り信号の内の上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）を上位ネットワークに供給する。なお、上り信号は、各移動端末２１２−１〜２１２−３と基地局２１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置２３２は、これらの信号を制御装置２２０に供給する。復調装置２３２はまた、各上りデータＤｕ（１），Ｄｕ（２），Ｄｕ（３）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置２２０に供給する。
【００６３】
移動端末２１２−１〜２１２−３から基地局２１０への上りリンクの送信電力制御の動作と、送信電力制御を利用して低トラフィックのユーザの帯域を一時的に増強する動作を説明する。この一時的な帯域増強のために、基地局２１０に、補正値演算装置３４−１〜３４−ｎと同様の構成からなる補正値演算装置２３４−１〜２３４−ｎを設けてある。図示例では、補正値演算装置２３４−１〜２３４−ｎのうちの、補正値演算装置２３４−１〜２３４−３が実際に機能する。
【００６４】
補正値演算装置２３４−１〜２３４−３は、受信した上りデータＤｕ（１），Ｄｕ（２），Ｄｕ（３）からそれぞれのトラフィック量を計測し、そのトラフィック量に従い各上りリンクの目標送信電力の補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ（１）〜Ｐｏｆｆｓｅｔ（３）を演算し、制御装置２２０に出力する。補正値演算装置２３４−１〜２３４−３は、補正値演算装置３４−１，１６４と同様に、トラフィック量が多いときには、電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ＝１を出力し、トラフィック量の少ない期間がある程度継続すると、一時的に、１より大きい電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを出力する。
【００６５】
制御装置２２０は、対応する上りリンクのＳＩＮＲ値を下に各移動端末２１２−１〜２１２−３との間の上りリンクに適用されるべき目標送信電力を計算し、変調条件（例えば、変調多値数）を決定する。制御装置２２０はこの目標送信電力に、対応する補正値演算装置２３４−１〜２３４−３により得られた電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ（１）〜Ｐｏｆｆｓｅｔ（３）を乗算して最終的な目標送信電力とする。制御装置２２０は、各移動端末２１２−１〜２１２−３の上りリンクに対して、最終的に決定された目標送信電力を示す情報と変調条件（例えば、変調多値数）を示す情報を搬送する要求信号（送信条件要求信号）を生成する。この送信条件要求信号は、変調装置２２２、ＲＦ送信装置２２４、サーキュレータ２２６及びアンテナ２２８を介して各移動端末２１２−１〜２１２−３に送信される。
【００６６】
移動端末２１２−１では、基地局２１０からの送信条件要求信号は、アンテナ２５８、サーキュレータ２５６、ＲＦ受信装置２６０及び復調装置２６２を介して、制御装置２５０に入力する。制御装置２５０は、基地局２１０からの送信条件要求信号に従い、基地局２１０への上りリンクについて、ＲＦ送信装置２５４の送信電力を指示された目標送信電力に制御し、変調装置２５２の変調条件（変調多値数）を指示された内容に制御する。
【００６７】
このように、トラフィック量の少ない上りリンクについて、下りリンクの実施例１，２と同様に、一時的に送信電力を増大させる。これにより、当該リンクの信号品質が一時的に高くなり、レートがより高速になる。伝送すべきデータが短時間で伝送されることになり、全体としてのパフォーマンスが向上する。
【実施例４】
【００６８】
図４は、上りリンクの送信電力制御に適用した本発明の第４実施例の概略構成ブロック図を示す。図３に示す実施例では、送信電力制御系における目標送信電力の補正値を、基地局（受信側）で計測されるトラフィック量に基づき基地局側（受信側）で演算したが、本実施例では、移動端末（送信側）で計測されるトラフィック量に基づき移動端末側（送信側）で演算した点が異なる。このために、目標送信電力の補正値を演算する補正値演算装置を移動端末側に配置した。
【００６９】
基地局３１０は、基地局３１０と同様にｎ台の移動端末を収容可能であり、図４では、３台の移動端末３１２（３１２−１，３１２−２，３１２−３）と通信可能状態にある。図示していないが、基地局３１０は上位ネットワークに接続しており、移動端末３１２との間の通信を仲介している。
【００７０】
基地局３１０と移動端末３１２との間の基本的な通信動作を説明する。制御装置３２０が基地局３１０の各部を全体的に制御する。上位ネットワークから変調装置３２２に、移動端末３１２−１，３１２−２，３１２−３向けの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）が入力する。変調装置３２２は、各下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）、及び、各移動端末３１２−１，３１２−２，３１２−３向けの制御信号等を、制御装置３２０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置３２４に供給する。ＲＦ送信装置３２４は、変調装置３２２からの下りデータＤｄ（１），Ｄｄ（２），Ｄｄ（３）を搬送する被変調信号を周波数分割多重方式又は時分割多重方式で多重して下りＲＦ信号を生成し、サーキュレータ３２６に供給する。ＲＦ送信装置３２４は、実施例１，２で説明した構成及び動作により、制御装置３２０からの電力制御信号に従い、各移動端末向けの下りＲＦ信号の送信電力を調整する。
【００７１】
サーキュレータ３２６は、ＲＦ送信装置３２４からの下りＲＦ信号をアンテナ３２８に供給し、アンテナ３２８は、この下りＲＦ信号を移動端末３１２−１〜３１２−３に向けて電波信号として放射する。
【００７２】
各移動端末３１２−１〜３１２−３は基地局３１０からの下りＲＦ信号の内、自己宛の下りＲＦ信号を受信する。各移動端末３１２−１〜３１２−３は同じ構成からなり、移動端末３１２−１を例にその構成と動作を説明する。制御装置３５０が、移動端末３１２−１の各部を全体的に制御する。
【００７３】
アンテナ３５８は、基地局３１０からの下りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ３５６を介してＲＦ受信装置３６０に供給する。ＲＦ受信装置３６０は、サーキュレータ３５６からの下りＲＦ信号を周波数変換し、自己宛（移動端末３１２−１宛）の成分を分離して、復調装置３６２に供給する。復調装置３６２は、ＲＦ受信装置３６０からの下り信号を復調し、下り信号の内の下りデータＤｄ（１）を内部用に又は外部装置に向けて出力する。なお、下り信号は、移動端末３１２−１と基地局３１０との間の通信に関する制御信号及びステータス信号等を含み、復調装置３６２は、これらの信号を制御装置３５０に供給する。
【００７４】
変調装置３５２は、上りデータＤｕ（１）、及び、制御装置３５０からの基地局１１０向けの制御信号等を、制御装置３５０により指定される変調条件（例えば、変調多値数）で変調し、各被変調信号をＲＦ送信装置３５４に供給する。詳細は後述するが、ＲＦ送信装置３５４は、変調装置３５２から出力される被変調信号を周波数変換し、制御装置１５０からの電力制御信号に従う送信電力でサーキュレータ３５６に出力する。サーキュレータ３５６は、ＲＦ送信装置３５４からの上りＲＦ信号をアンテナ３５８に供給し、アンテナ３５８は、この上りＲＦ信号を基地局３１０に向けて電波信号として放射する。
【００７５】
補正値演算装置３６４は図１に示す実施例の補正値演算装置３４−１と同じ構成からなり、上りリンクのトラフィック量計測のために上りデータＤｕ（１）をモニタしている。
【００７６】
基地局３１０のアンテナ３２８は、移動端末３１２−１〜３１２−３からの上りＲＦ信号を受信し、サーキュレータ３２６を介してＲＦ受信装置３３０に供給する。ＲＦ受信装置３３０は、サーキュレータ３２６からの上りＲＦ信号を周波数変換し、各移動端末３１２−１〜３１２−３からの上り信号に分離して、復調装置３３２に供給する。復調装置３３２は、ＲＦ受信装置３３０からの各移動端末３１２−１〜３１２−３からの上り信号を復調し、上り信号の内の上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）を上位ネットワークに供給する。なお、上り信号は、各移動端末３１２−１〜３１２−３と基地局３１０との間の通信に関する制御信号（送信電力要求信号を含む。）及びステータス信号等を含み、復調装置３３２は、これらの信号を制御装置１２０に供給する。復調装置３３２はまた、各上りデータＤｕ（１），Ｄｕ（２），Ｄｕ（３）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測したＳＩＮＲ値を制御装置３２０に供給する。
【００７７】
移動端末３１２−１〜３１２−３から基地局３１０への上りリンクの送信電力制御の動作と、送信電力制御を利用して低トラフィックのユーザの帯域を一時的に増強する動作を説明する。
【００７８】
先に説明したように、移動端末３１２−１〜３１２−３は、基地局３１０に上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）を送信する。基地局３１０の復調装置３３２は、上りデータＤｕ（１）〜Ｄｕ（３）の復調に際してＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を計測し、計測した各上りリンクのＳＩＮＲ値を制御装置３２０に供給する。制御装置３２０は、各上りリンクについて、計測されたＳＩＮＲ値から各上りリンクに適用されるべき目標送信電力と変調条件（例えば、変調多値数）を決定し、これらの情報を含む要求信号（送信条件要求信号）を生成する。この送信条件要求信号は、変調装置３２２、ＲＦ送信装置３２４、サーキュレータ３２６及びアンテナ３２８を介して、対応する移動端末３１２−１〜３１２−３に送信される。
【００７９】
移動端末３１２−１では、基地局３１０からの送信条件要求信号は、アンテナ３５８、サーキュレータ３５６、ＲＦ受信装置３６０及び復調装置３６２を介して、制御装置３５０に入力する。
【００８０】
補正値演算装置３６４は、上りデータＤｕ（１）を監視して上りリンクのトラフィック量を計測し、そのトラフィック量に従い補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを演算し、制御装置３５０に出力する。より具体的には、補正値演算装置３６４はトラフィック量が多いときには、電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔ＝１を出力し、トラフィック量の少ない期間がある程度継続すると、一時的に、１より大きい電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを出力する。
【００８１】
制御装置３５０は、先ず、基地局３１０からの送信条件要求信号により決定される目標送信電力に補正値演算装置３６４からの電力補正値Ｐｏｆｆｓｅｔを乗算することで目標送信電力を補正し、そして、この補正された目標送信電力にＲＦ送信装置３５４の送信電力を制御する。制御装置３５０はまた、基地局３１０からの送信条件要求信号に含まれる変調条件に変調装置３５２を制御する。
【００８２】
このような制御により、本実施例でも、実施例３と同様に、トラフィック量の少ない上りリンクについて、一時的に送信電力を増大させる。これにより、当該リンクの信号品質が一時的に高くなり、レートがより高速になる。伝送すべきデータが短時間で伝送されることになり、全体としてのパフォーマンスが向上する。
【実施例５】
【００８３】
上りリンクの送信電力を制御する実施例と下りリンクの送信電力を制御する実施例を個別に説明したが、これは理解を容易にするためであり、これら実施例を組み合わせて利用できることは明らかである。
【００８４】
また、補正値Ｐｏｆｆｓｅｔの値を切り替える閾値Ｂｔｈ、トークンの発生頻度又はトークンのデータ量を、周囲の状況、例えば、同時通信する移動端末数、総トラフィック量及び利用可能な総送信電力等に応じて変更するようにしてもよい。例えば、同時通信する端末数又はそれらのトラフィック量が少ない場合、１トークンのデータ量を増加することで、送信電力を一時的に増加する期間が長くなる。
【００８５】
目標送信電力の補正方法として補正値を乗算する実施例を説明したが、補正値を加算する方法でもよい。
【００８６】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１１０，２１０，３１０：基地局
１２（１２−１，１２−２，１２−３），
１１２（１１２−１，１１２−２，１１２−３），２１２（２１２−１，２１２−２，２１２−３），３１２（３１２−１，３１２−２，３１２−３），：移動端末
２０，１２０，２２０，３２０：制御装置
２２，１２２，２２２，３２２：変調装置
２４，１２４，２２４，３２４：ＲＦ送信装置
２６，１２６，２２６，３２６：サーキュレータ
２８，１２８，２２８，３２８：アンテナ
３０，１３０，２３０，３３０：ＲＦ受信装置
３２，１３２，２３２，３３２：復調装置
３４−１〜３４−ｎ，１３４−１〜１３４−ｎ，２３４−１〜２３４−ｎ，３３４−１〜３３４−ｎ：補正値演算装置
４０：トラフィック計測装置
４２：トークン生成装置
４４：トークンバッフ
４６：トークン読出し装置
４８：トークンバッファ監視装置
５０，１５０，２５０，３５０：制御装置
５２，１５２，２５２，３５２：変調装置
５４，１５４，２５４，３５４：ＲＦ送信装置
５６，１５６，２５６，３５６：サーキュレータ
５８，１５８，２５８，３５８：アンテナ
６０，１６０，２６０，３６０：ＲＦ受信装置
６２，１６２，２６２，３６２：復調装置
【図１】
2013211667.tif 000003
【図２】
2013211667.tif 000004
【図３】
2013211667.tif 000005
【図４】
2013211667.tif 000006