JP4127805B2 - 基地局、移動局、通信システム、送信制御方法及び移動局制御プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局、当該基地局と当該移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システム、送信制御方法及び移動局制御プログラムに関する。
【０００２】
なお、本明細書における「信号対干渉電力比」とは、信号と、当該信号に対する干渉信号との電力比率を意味する。ここでの干渉信号としては、いわゆる干渉信号（Interference）と雑音信号（Noise）との和を採用してもよく、この場合、信号対干渉電力比はＳＩＮＲ（Signal Interference & Noise Ratio）と称される。また、干渉信号としては、いわゆる干渉信号（Interference）のみを採用してもよく、この場合、信号対干渉電力比はＳＩＲ（Signal Interference Ratio）と称される。後述する発明の実施形態では、ＳＩＮＲを採用した場合について説明する。
【０００３】
【従来の技術】
W-CDMAのランダムアクセスにはプリアンブルパワーランピングが適用されている（下記の非特許文献１参照）。プリアンブルはデータパケットを送信する前に送信される短い信号であり、使用する拡散コードは限定された16種類の拡散コードから選択されるため、基地局においては簡易なマッチトフィルタを用いることにより、容易にプリアンブルを検出することができる。さらにこのプリアンブルを用いたパワーランピングを用いることにより、オープンループ送信電力制御の制御誤差による他ユーザへの干渉の悪影響を低減できる。具体的には、移動局は基地局からのプリアンブルを検出したことを示すAI（Acquisition Indicator）を受信できるまで、複数回プリアンブルを繰り返し送信し、送信する毎に徐々に送信電力を上げていく。AIを受信した時点でプリアンブルの送信を止め、その時点でのプリアンブル送信電力に対応する電力でデータパケットを送信する。毎回プリアンブルを送信する時に、使用する拡散コードをランダムに変え、AIを受信すると最後のプリアンブルの送信から決められた時間（例4ms）から最後のプリアンブルに使用された拡散コードと一意対応する拡散コードでデータパケットの送信を行う。
【０００４】
【非特許文献１】
「W-CDMA移動通信方式」（監修：立川敬二、出版元：丸善株式会社）の第130〜第134ページ
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動局において測定した基地局からの信号の信号干渉電力比は基地局から移動局へデータパケット送信を行う際に用いる変調方式、送信電力等を決めるための重要な情報であるが、従来方式１ではプリアンブルを送信する時に前記情報を付随して送信する手段を有しないため、プリアンブルパワーランピング完了した後に別途送信する必要があり、制御信号が増加する他に前記情報を入手するまでに信号の復号化などの複雑処理に伴い処理遅延が生じる問題点がある。
【０００６】
さらに、移動局と基地局の間の伝搬損失量も移動局に対して無線リソースを割当てる際、又は移動局の送信をスケジューリングする際の重要な情報である。予約のための制御信号の送信電力に関する情報を当該制御信号に入れて送信する場合、当該予約に関する制御信号の情報量を増やす必要があるとともに、当該制御信号をデコードし誤り訂正等の複雑制御を行った後でやっと情報を読み取ることができるようになるため、処理遅延が大きくなる、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、制御信号量を削減しつつ処理遅延の短縮を図ることができる基地局、移動局、通信システム、送信制御方法及び移動局制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局は、請求項１に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る移動局は、請求項６に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る通信システムは、請求項９に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１２に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
以上の発明によれば、移動局が、基地局からのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比を、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を取得できる。この情報によって、移動局は、パイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。なぜならば、拡散コードから信号干渉電力比の情報を直接入手する方法は、通知データを符号化して送信し更に受信側で復号して内容を解析する方法よりも、処理が簡単であるため、処理遅延が短いからである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局は、請求項２に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行う基地局であって、移動局のプリアンブル送信電力に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局のプリアンブル送信電力と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る移動局は、請求項７に記載したように、基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る通信システムは、請求項１０に記載したように、基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１３に記載したように、基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定工程と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
以上の発明によれば、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力とを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力と前記対応関係とから決めた拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの拡散コードから該プリアンブルの送信電力を判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。以上の方法でも、移動局は、制御信号としてプリアンブルの送信電力情報を基地局へ別途送信する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【００１８】
ところで、上述した発明を応用して、移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートと、移動局からの情報送信に関する上り送信レートとを決定する以下の発明態様を採用することもできる。以下の発明においても、制御情報の送信を減らし、制御信号のデータ量の削減及び遅延の低減を図ることができる。
【００１９】
即ち、本発明に係る基地局は、請求項３に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と、当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る移動局は、請求項８に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る通信システムは、請求項１１に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１４に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定するとともに、当該プリアンブルの拡散コード及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第３のレート決定工程と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程とを有することを特徴とする。
【００２３】
ところで、基地局の構成は、上記請求項２又は３に記載した基地局において、請求項４に記載したように、プリアンブルに用いられる拡散コードと対応する前記移動局のプリアンブル送信電力のランク数を、前記決定した上り送信レートのランク数に応じて設定するとともに、上り送信レートのランク間の差によって生じる送信電力の差に応じて送信電力のランク間の差を設定する第１の設定手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
【００２４】
また、上記請求項２〜４に記載した基地局においては、請求項５に記載したように、セルにおけるプリアンブル送信電力の各ランクに対応した領域は、当該セル内の移動局の分布に応じて各領域内の移動局数が略均一となるように設定することが望ましい。
【００２５】
なお、本発明に係る移動局制御プログラムは、請求項１５に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行い、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信し、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比との対応関係情報、前記拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報、又は、前記拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報の何れかを記憶した移動局、に設けたコンピュータに実行させるための移動局制御プログラムであって、前記記憶した対応関係情報に基づいて、当該移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比、移動局のプリアンブル送信電力、又は、移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せ、の何れかに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する拡散ステップと、拡散ステップ後のプリアンブルを基地局へ送信する送信ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する実施の形態について説明する。図１には、本実施形態に係る通信システム１の概略構成を示す。この図１に示すように、本実施形態の通信システム１では、基地局１１が形成するセル１２に複数の移動局１３が存在し、各移動局１３と基地局１１の間でパケットの送受信が行われ、パケットは無線区間上で符号分割多重されて通信されるものとする。
【００２７】
まず、通信の仕組みを説明するとともに、プリアンブル送信に用いられる拡散コードと、パイロット信号の各移動局における受信信号対干渉電力比（受信SINR）及び移動局のプリアンブルの送信電力の組合せパターンとの関係を簡単に説明する。
【００２８】
伝送レートが複数のランクに分けられ、ある伝搬状況（受信SINR又は受信電力）での最大可能伝送レートを選択する方法は、システムスループットを最大化する上で有力な方法であり、伝送レートをたくさんのランクに分けると、より細かい通信レート制御が可能となるがリソースを割当てるときの制御が複雑になる。このため、伝送レートのランク数はシステムの複雑度とパフォーマンスのバランスによって決められる。例えば、WLAN802.11ｂには4ランクがあり、3.5GのHSDPAには32ランクがある。
【００２９】
本例では、図１０に示すように下り方向（基地局から移動局へ）のパイロット信号のSINRランクによって下りの伝送レートが、送信する場合に関し７ランクに分けられ、図１１に示すように上り方向（移動局から基地局）の伝搬損失によって上りの最大可能送信レートが、送信する場合に関し６ランクに分けられた場合について説明する。ここで、図１０には、下りデータパケットの送信電力とパイロットチャネルの送信電力が固定され、パイロットチャネルの受信SINRがデータパケットの受信SINRより2dB大きい場合に測定された下りパイロット信号のSINR（或いはCQI）とデータ送信時に使用する伝送パラメータ（伝送レート）との関係を示す。図１１には、移動局と基地局との間の伝搬損失と移動局の最大可能送信レートとの関係（最大送信電力を24dBmに固定した上で移動局の最大可能送信レートを６ランクに分ける場合）を示す。
【００３０】
なお、以下の例の中には下りパイロットチャネルがあるが、仮にパイロットチャネルがなくても、データパケットの送信電力が固定される場合でのデータパケットの受信SINRを判断することはパイロットチャネルの受信SINRを判断することと同じ効果がある。
【００３１】
他のユーザに過剰の干渉を与えないために、上りプリアンブルの初期送信電力は下りパイロット信号の伝搬損失によって決まる。ここでは、パイロット信号の送信電力が通知されているため、送受信電力の差から下りの伝搬損失を算出し、下り伝搬損失の値から上り伝搬損失の大体の範囲を推定し、基地局での受信電力が一定になるようにプリアンブルの初期送信電力を決める。
【００３２】
本例では、図１２に示すように、セル内の最大伝搬損失を142dBとし、セル内の伝搬損失が142dBの場合に移動局が最大送信電力24dBmで送信すると仮定し、基地局でのプリアンブルの受信電力が一定値（例えば、118dBm）になるように伝搬損失のランクに応じてプリアンブルの初期送信電力のランクを設定する。下りと上りに異なる周波数が用いられる場合には、フェージングの変動が異なるため、上りと下り伝搬損失の間に、ある程度の差（例え-9dB〜9dB）が生じ、初期送信電力で送信したプリアンブルが基地局に届かないことが発生する。この場合には、プリアンブルの送信電力を前回の送信電力から一定値（例えば１dB）上昇させ、再び送信させる。上記のプリアンブルの送信は、基地局から返事がくる又は最大再送回数になるまで繰り返し、プリアンブル送信用の拡散コードを、図１３及び図１４に示すようにプリアンブル送信時の送信電力ランクと下りパイロット信号のSINRランクによって決める。なお、図１３は、移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の前半を示し、図１４は、同じ変換テーブル例の後半を示す。
【００３３】
以下、基地局１１及び移動局１３の構成について詳述する。図２には、本実施形態に係る基地局１１及び移動局１３の内部構成を示す。
【００３４】
図２に示すように、移動局１３は、受信部２１、パイロット測定部２２、受信信号変換部２３、信号解析部２４、電力コード決定部２５、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７と送信部２８を備えている。
【００３５】
このうち受信部２１は、無線通信回線を通じて基地局１１の送信部３９から送信されるパイロットチャネルの信号、呼出信号、割当信号、 接続信号及びデータパケット等を受信する回路であり、受信した信号は、パイロット測定部２２でパイロットチャネルの信号干渉電力比（SINR）とパイロットチャネルの受信電力が測定された後に受信信号変換部２３に入力される。
【００３６】
パイロット測定部２２は、受信した基地局からのパイロットチャネルのSINRと受信電力を測定して、その結果が電力コード決定部２５に入力され、受信した信号が受信信号変換部２３に入力される。
【００３７】
電力コード決定部２５は、プリアンブルの送信電力とプリアンブル送信用の拡散コードを決定する。具体的には、送信データが発生した場合、又は信号解析部２４に基地局から該移動局への呼出信号を検出した場合、電力コード決定部２５は、パイロット測定部２２からのパイロットチャネルの受信電力と保存しているパイロットチャネルの送信電力（固定値又は基地局から通知される）の差からパイロットチャネルの伝搬損失を算出し、図１２のパイロット信号の伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力の対応関係からプリアンブルの初期送信電力を決める。そして、電力コード決定部２５は、当該送信電力と、パイロット測定部２２からのパイロットチャネルのSINRに関する情報と、図１３及び図１４で示すパイロットチャネルのSINRの値、プリアンブルの送信電力及びプリアンブル送信用拡散コード番号の間の一意対応関係とに基づいて、プリアンブル送信用拡散コード番号を決定し、決定した初期送信電力に関する情報を送信電力制御部２６に、プリアンブル送信用拡散コードを送信信号変換部２７に、それぞれ出力する。
【００３８】
プリアンブルが送信されてから一定時間（例えば3ms）経過しても基地局から返事が来ない場合、電力コード決定部２５は、プリアンブルの送信電力を一定値（例えば1dB）上昇させ、この時の送信電力と、更新されたパイロット信号のSINR値と、図１３及び図１４で示すパイロットチャネルのSINRの値、プリアンブルの送信電力及びプリアンブル送信用拡散コード番号の間の一意対応関係とから、プリアンブルの送信用拡散コードを決め、上記決定した送信電力に関する情報を送信電力制御部２６に、プリアンブルの送信用拡散コードを送信信号変換部２７に、それぞれ出力する。そして、電力コード決定部２５は、基地局から返事が来たことを信号解析部２４から確認すると、プリアンブルの送信を止める。
【００３９】
送信信号変換部２７と受信信号変換部２３は、送受信されるデータを所定の信号に変換する回路である。このうち送信信号変換部２７は、電力コード決定部２５から通知されるプリアンブル送信用拡散コードでプリアンブル信号の拡散等を行い、プリアンブル信号を送信部２８に出力する。また、送信信号変換部２７は、信号解析部２４で解析した基地局からの割当信号（割当てられる伝送レートが含まれる）に基づいて送信の拡散率、変調方式、符号化率などを決め、送信データの符号化、拡散、変調の処理を行い、送信部２８に出力する。一方、受信信号変換部２３はパイロット測定部２２を経由してくる受信信号に対しては復変調、逆拡散、復号化の処理を行い、処理後の信号を信号解析部２４に出力する。
【００４０】
信号解析部２４は、受信信号変換部２３で変換された受信信号を解析し、解析結果を受信した信号の種類に応じて、以下のように出力する回路である。即ち、信号解析部２４は、基地局１１から受信されるデータパケットに割り当てられた伝送レートに関する情報を送信信号変換部２７に出力し、基地局１１から受信される伝送レートに基づいて算出した送信電力情報を送信電力制御部２６に出力し、受信したデータパケットを出力する。また、信号解析部２４は、基地局１１から割当信号又は接続信号を受信すると、電力コード決定部２５にプリアンブルの送信停止を命じる。
【００４１】
送信電力制御部２６は、送信部２８において送信される信号の送信電力を制御する回路であり、電力コード決定部２５からのプリアンブル送信電力に関する情報に基づいてプリアンブルの送信電力を制御し、信号解析部からのデータパケットの送信電力に関する情報に基づいてデータパケットの送信電力を制御する。
【００４２】
送信部２８は、無線通信回線を通じて基地局１１の受信部３１に信号を送信する回路であり、送信信号変換部２７で変換された信号を送信する。この送信部２８は、送信信号変換部２７で変換された信号を、送信電力制御部２６により設定された送信電力で送信する。
【００４３】
なお、本実施形態では、パケットデータの送信動作を行うパケットデータ送信部が、信号解析部２４、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７及び送信部２８によって構成されている。このパケットデータ送信部では、信号解析部２４が、プリアンブルに基づき基地局１１にて決定された伝送レートに関する情報に基づいて送信電力と伝送パラメータとを決め、送信信号変換部２７が、決められた伝送パラメータで信号を形成する。また、送信電力制御部２６が、決められた送信電力で送信電力を制御し、送信部２８が、送信電力制御部２６による制御の下でパケットデータの送信を行う。
【００４４】
また、本実施形態では、プリアンブルの送信動作を行うプリアンブル送信部が、パイロット測定部２２、電力コード決定部２５、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７及び送信部２８によって構成されている。プリアンブル送信部は、測定した基地局１１からのパイロットチャネルのSINRのランク又はプリアンブルの送信電力ランクに図１３及び図１４にて対応する拡散コードを用いて、プリアンブルの送信を行うものである。
【００４５】
一方、基地局１１は、受信部３１、拡散コード測定部３２、受信強度測定部３３、受信信号変換部３４、推定部３５、伝送レート決定部３６、上り伝送レート割当信号形成部３７、送信信号変換部３８及び送信部３９を有している。
【００４６】
このうち受信部３１は、移動局１３からの信号を、無線通信回線を通じて受信する回路であり、受信した信号は拡散コード測定部３２と受信強度測定部３３を介して、受信信号変換部３４に出力される。送信部３９は、各種信号を、無線通信回線を通じて移動局１３の受信部２１に送信する。
【００４７】
拡散コード測定部３２は、常に受信部３１からの受信信号より、予め決めたプリアンブル専用拡散コード（図１３及び図１４に示すように、例えば４２個のプリアンブル専用拡散コード）の検出を行い、プリアンブルを検出すると、プリアンブル信号がある旨とその拡散コードの番号とを、受信強度測定部３３及び推定部３５に通知する。
【００４８】
受信強度測定部３３は、拡散コード測定部３２からプリアンブルがある旨の通知を受けると、通知された拡散コードでプリアンブル信号の受信電力強度を測定し、その結果を推定部３５に出力し、受信データをそのまま受信信号変換部３４に渡す。
【００４９】
推定部３５は、拡散コード測定部３２から通知されたプリアンブル信号の拡散コードと、記憶している図１３及び図１４に示す拡散コード、プリアンブル送信電力、及び移動局で測定したパイロットチャネルのSINRの組み合わせの一意対応関係とに基づいて、プリアンブルの送信電力ランクと移動局で測定したパイロットチャネルのSINRランクとを推定し、推定したプリアンブルの送信電力ランクと受信強度測定部３３から通知されたプリアンブルの受信電力強度との差により、移動局から基地局へ送信する場合の伝搬損失ランクを算出し、その伝搬損失ランクを上り伝送レート割当信号形成部３７に通知し、さらにパイロットチャネルのSINRのランクを伝送レート決定部３６に通知する。
【００５０】
伝送レート決定部３６は、推定部３５から通知されるパイロットチャネルのSINRランクと、記憶している図１０で示す下りパイロットチャネルのSINRランク及びデータパケットの伝送パラメータの関係とから、データパケットの伝送パラメータを決定し、決定した伝送パラメータを送信信号変換部３８に通知する。
【００５１】
上り伝送レート割当信号形成部３７は推定部３５から通知される上り伝搬損失ランクと記憶している図１１で示す上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係から移動局の最大可能送信レートを決定し、最大可能伝送レートを超えない範囲に移動局の伝送レートを割り当て、割当信号を送信信号変換部３８に出力する。
【００５２】
送信信号変換部３８と受信信号変換部３４は、送受信される信号を所定の信号形式に変換するものである。送信データを符号化、変調、拡散し、伝送レート決定部３６で決められた伝送パラメータで移動局１３に送信し、受信する際には、受信したデータを逆拡散、復調、復号化し、そして出力する。
【００５３】
以下には、提案方式を適用する場合の基地局と移動局の制御手順を説明する。
【００５４】
まず、図３に基づいて、基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、パイロット信号のSINRランク、プリアンブルの送信電力ランク及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表、パイロット信号のSINRランクと下り伝送パラメータとの関係を示す図１０の表、並びに上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係を示す図１１の表を記憶する（S102）。そして、移動局からのプリアンブルの受信（S103）又は移動局への送信データの発生（S106）を待つ。
【００５５】
ここで、プリアンブルを検出すると（S103で肯定判定）、プリアンブルの受信電力を記録し、プリアンブル送信用拡散コードをキーとして図１３及び図１４の表から、対応するプリアンブルの送信電力を検索し（S104）、対応する送信電力と記録されたプリアンブルの受信電力との差から伝搬損失を算出し、上りの伝搬損失で図１１から移動局の最大可能伝送レートを算出し（S105）、当該最大可能伝送レートを超えない範囲内に移動局の伝送レートを決め、当該伝送レートを割当信号で移動局へ通知するとともに、当該伝送レートに応じたリソースを割当てる（S111）。
【００５６】
一方、移動局への送信データが発生すると（S106で肯定判定）、移動局へ呼出信号を出して（S107）、移動局からのプリアンブルを待つ（S108）。そして、移動局からのプリアンブルを検出すると（S108で肯定判定）、プリアンブル送信用の拡散コードをキーとして図１３及び図１４の表から、対応するパイロットチャネルのSINRを検索し（S109）、パイロットチャネルのSINRをキーとして図１０の表からデータパケットの伝送パラメータを決め、パケットの送信を決められた伝送パラメータで行う（S110）。
【００５７】
次に、図４に基づいて移動局側の制御手順を説明する。
【００５８】
移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルの伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との関係を示す図１２の表、及び、パイロットチャネルのSINR、プリアンブルの送信電力、及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表を記憶する（S202）。そして、送信するデータの発生（S203）又は基地局からの呼び出しを待つ（S210）。
【００５９】
ここで、送信するデータが発生すると（S203で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルの受信強度をキーとして、図１２の表からプリアンブルの初期送信電力を決め（S204）、当該プリアンブルの送信電力をキーとして、図１３及び図１４の表からプリアンブルの送信用拡散コードを決め（S205）、決めた拡散コードでプリアンブルの送信を行う（S206）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ割当信号（伝送レートに関する情報）の受信待ちを行う（S207）。ここで、予め決められた時間内に割当信号を受信すると、割当てられた伝送レートに基づいてパケットを伝送し（S209）、その後、送信データ待ち状態に戻る（S203）。一方、S207で予め決められた時間内に割当信号を受信しなかった場合は、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S208）、当該新しい送信電力をキーとして、再び図１３及び図１４の表から拡散コードを選んでプリアンブルの送信を行う（S205、S206）。
【００６０】
また、S210で基地局に呼び出されると（S210で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、測定で得たSINR値をキーとして図１３及び図１４の表からプリアンブル送信用拡散コードを決め（S212）、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ接続信号の受信待ちを行う（S214）。ここで、予め決められた時間内に接続信号を受信すると（S214で肯定判定）、リンクを接続して基地局からのパケットを受信し（S216）、一方、S214で予め決められた時間内に接続信号を受信しなかった場合は（S214で否定判定）、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S215）、再び、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、当該SINRの測定値に従ってプリアンブルの拡散コードを決め（S212）、そして、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。
【００６１】
以上説明したように、図３、図４の処理により、移動局が、基地局からのパイロット信号のSINR情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号のSINRランクを、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号のSINR情報を取得できる。このSINR情報によって、移動局は、パイロット信号のSINR情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【００６２】
また、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力のランクを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力のランクと前記対応関係とから決めた送信用拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの送信用拡散コードから該プリアンブルの送信電力ランクを判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。
【００６３】
ところで、前述した図３、図４の処理例は請求項１４の送信制御方法（請求項１２、請求項１３の送信制御方法を両方使う）に相当するが、請求項１２の送信制御方法は図５、図６の処理に、請求項１３の送信制御方法は図７、図８の処理に、それぞれ相当する。以下、これらを順に説明する。
【００６４】
まず、図５に基づく基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、パイロット信号のSINRランクとプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１５の表、並びに、パイロット信号のSINRランクと下り伝送パラメータとの関係を示す図１０の表を記憶する（S102）。そして、移動局への送信データの発生（S106）を待つ。
【００６５】
その後、移動局への送信データが発生すると（S106で肯定判定）、移動局へ呼出信号を出して（S107）、移動局からのプリアンブルを待つ（S108）。そして、移動局からのプリアンブルを検出すると（S108で肯定判定）、プリアンブル送信用の拡散コードをキーとして図１５の表から、対応するパイロットチャネルのSINRを検索し（S109）、パイロットチャネルのSINRをキーとして図１０の表からデータパケットの伝送パラメータを決め、パケットの送信を決められた伝送パラメータで行う（S110）。
【００６６】
次に、図６に基づく移動局側の制御手順を説明する。移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルのSINR、プリアンブルの送信電力、及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表を記憶する（S202）。そして、基地局からの呼び出しを待つ（S210）。
【００６７】
その後、S210で基地局に呼び出されると（S210で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、測定で得たSINR値をキーとして図１３及び図１４の表からプリアンブル送信用拡散コードを決め（S212）、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ接続信号の受信待ちを行う（S214）。ここで、予め決められた時間内に接続信号を受信すると（S214で肯定判定）、リンクを接続して基地局からのパケットを受信し（S216）、一方、S214で予め決められた時間内に接続信号を受信しなかった場合は（S214で否定判定）、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S215）、再び、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、当該SINRの測定値に従ってプリアンブルの拡散コードを決め（S212）、そして、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。
【００６８】
また、図７に基づく基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係を示す図１１の表、及び、プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１６の表を記憶する（S102）。そして、移動局からのプリアンブルの受信（S103）を待つ。
【００６９】
ここで、プリアンブルを検出すると（S103で肯定判定）、プリアンブルの受信電力を記録し、プリアンブル送信用拡散コードをキーとして図１６の表から、対応するプリアンブルの送信電力を検索し（S104）、対応する送信電力と記録されたプリアンブルの受信電力との差から伝搬損失を算出し、上りの伝搬損失で図１１から移動局の最大可能伝送レートを算出し（S105）、当該最大可能伝送レートを超えない範囲内に移動局の伝送レートを決め、当該伝送レートを割当信号で移動局へ通知するとともに、当該伝送レートに応じたリソースを割当てる（S111）。
【００７０】
次に、図８に基づく移動局側の制御手順を説明する。移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルの伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との関係を示す図１２の表、及び、プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１６の表を記憶する（S202）。そして、送信するデータの発生（S203）を待つ。
【００７１】
ここで、送信するデータが発生すると（S203で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルの受信強度をキーとして、図１２の表からプリアンブルの初期送信電力を決め（S204）、当該プリアンブルの送信電力をキーとして、図１６の表からプリアンブルの送信用拡散コードを決め（S205）、決めた拡散コードでプリアンブルの送信を行う（S206）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ割当信号（伝送レートに関する情報）の受信待ちを行う（S207）。ここで、予め決められた時間内に割当信号を受信すると、割当てられた伝送レートに基づいてパケットを伝送し（S209）、その後、送信データ待ち状態に戻る（S203）。一方、S207で予め決められた時間内に割当信号を受信しなかった場合は、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S208）、当該新しい送信電力をキーとして、再び図１６の表から拡散コードを選んでプリアンブルの送信を行う（S205、S206）。
【００７２】
以上のような図５、図６のような処理態様、図７、図８のような処理態様を採用することもできる。
【００７３】
ところで、上記実施形態では、請求項４に記載したように、プリアンブルに用いられる拡散コードに対応する移動局のプリアンブル送信電力ランク数を、上り送信レートのランク数に応じて設定し、上り送信レートのランク間の差によって生じるプリアンブル送信電力の差に応じて、プリアンブル送信電力ランク間の差を設定した。このとき、請求項５に記載したように、セルにおけるプリアンブル送信電力の各ランクに対応した領域が、当該セル内の移動局の分布に応じて各領域内の移動局数が略均一となるように設定することが望ましい。
【００７４】
例えば、移動局ユーザがセル内に一様に分布していると想定できる場合は、図９に示すように各送信電力ランクに対応するセル面積を同じくする（即ち、分布するユーザ数を同じにする）ために、R1〜R6の半径を以下のように設定する必要がある。
【００７５】
【数１】
【００７６】
このとき、例えば伝播損失が距離の４乗減衰であると想定すると、中心から半径がR2、R3、R4、R5、R6のところの伝播損失とR１のところの伝播損失との差は、それぞれ6dB、9.5dB、12dB、14dB、15.5dBとなる。これにより、半径R1と半径R2間の伝播損失の差は6dB、半径R2と半径R3間の伝播損失の差は3.5dB、半径R3と半径R4間の伝播損失の差は2.5dB、半径R4と半径R5間の伝播損失の差は2dB、半径R5と半径R6間の伝播損失の差は1.5dBとなる。
【００７７】
このように伝播損失減衰係数に従って各ランク間の伝播損失の差を算出した後、その差に応じてパイロット信号の伝搬損失ランクを設定する。例えば図１７の表には、パイロット信号の伝搬損失範囲とプリアンブルの初期送信電力範囲との関係を示すが、この表の左欄のパイロット信号の伝搬損失範囲では、図９の半径R1と半径R2間の伝播損失の差6dBが、下から２つ目のランクの伝搬損失範囲（126.5dB〜132.5dB）の6dBに相当し、半径R2と半径R3間の伝播損失の差3.5dBが、下から３つ目のランクの伝搬損失範囲（132.5dB〜136dB）の3.5dBに相当する。同様に、半径R3と半径R4間の伝播損失の差2.5dBが、下から４つ目のランクの伝搬損失範囲（136dB〜138.5dB）の2.5dBに相当し、半径R4と半径R5間の伝播損失の差2dBが、次のランクの伝搬損失範囲（138.5dB〜140.5dB）の2dBに相当し、さらに、半径R5と半径R6間の伝播損失の差1.5dBが、次のランクの伝搬損失範囲（140.5dB〜142dB）の1.5dBに相当する。
【００７８】
そして、上記のように設定されたパイロット信号の伝搬損失ランクに応じて、例えば以下の式(1)に基づき各ランクのプリアンブル送信電力の初期値を設定する。なお、図１７の表には、以下の式(1)により設定されたプリアンブルの初期送信電力範囲とパイロット信号の伝搬損失範囲との関係を示す。その後、上記のようにして設定されたプリアンブルの送信電力に対応する拡散コードでプリアンブルを拡散して送信すればよい。
【００７９】
プリアンブルの送信電力＝24dBm−(142dB−パイロット信号の伝搬損失) (1)
【００８０】
また、請求項５の発明を用いることにより、各ランクに入るユーザ数がほぼ均一になるため、各ランクに対応する拡散コードを用いてプリアンブルの送信を行う確率も同じくなり、セル内の位置と関係なくプリアンブル送信を行うときの衝突確率を均一化できるという利点がある。
【００８１】
なお、本発明の適用は、Ｗ−ＣＤＭＡに限られるものではなく、ＣＤＭＡ２０００やマルチキャリアＣＤＭＡ、ＯＦＣＤＭ等の拡散符号を用いた無線アクセス方式全般に適用できることは言うまでもない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局が、基地局からのパイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号の信号干渉電力比ランクを、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を取得できる。この情報によって、移動局は、パイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。なぜならば、拡散コードから信号干渉電力比の情報を直接入手する方法は、通知データを符号化して送信し更に受信側で復号して内容を解析する方法よりも、処理が簡単であるため、処理遅延が短いからである。
【００８３】
また、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力のランクを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力のランクと前記対応関係とから決めた送信用拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの送信用拡散コードから該プリアンブルの送信電力ランクを判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。以上の方法でも、移動局は、制御信号としてプリアンブルの送信電力ランク情報を基地局へ別途送信する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態に係る通信システムの構成図である。
【図２】移動局及び基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】請求項１４の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図４】請求項１４の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図５】請求項１２の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図６】請求項１２の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図７】請求項１３の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図８】請求項１３の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図９】各送信電力ランクに対応するセル面積を同じにする例を説明する図である。
【図１０】下りパイロットチャネルのSINRランクとデータパケットの伝送パラメータとの関係を示す表である。
【図１１】上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの対応関係を示す表である。
【図１２】パイロット信号の伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との対応関係を示す表である。
【図１３】移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の前半を示す表である。
【図１４】移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の後半を示す表である。
【図１５】パイロット信号のSINRランクとプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す表である。
【図１６】プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す表である。
【図１７】パイロット信号の伝搬損失範囲とプリアンブルの初期送信電力範囲との関係を示す表である。
【符号の説明】
１…通信システム、１１…基地局、１２…セル、１３…移動局、２１…受信部、２２…パイロット測定部、２３…受信信号変換部、２４…信号解析部、２５…電力コード決定部、２６…送信電力制御部、２７…送信信号変換部、２８…送信部、３１…受信部、３２…拡散コード測定部、３３…受信強度測定部、３４…受信信号変換部、３５…推定部、３６…伝送レート決定部、３７…上り伝送レート割当信号形成部、３８…送信信号変換部、３９…送信部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局、当該基地局と当該移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システム、送信制御方法及び移動局制御プログラムに関する。
【０００２】
なお、本明細書における「信号対干渉電力比」とは、信号と、当該信号に対する干渉信号との電力比率を意味する。ここでの干渉信号としては、いわゆる干渉信号（Interference）と雑音信号（Noise）との和を採用してもよく、この場合、信号対干渉電力比はＳＩＮＲ（Signal Interference & Noise Ratio）と称される。また、干渉信号としては、いわゆる干渉信号（Interference）のみを採用してもよく、この場合、信号対干渉電力比はＳＩＲ（Signal Interference Ratio）と称される。後述する発明の実施形態では、ＳＩＮＲを採用した場合について説明する。
【０００３】
【従来の技術】
W-CDMAのランダムアクセスにはプリアンブルパワーランピングが適用されている（下記の非特許文献１参照）。プリアンブルはデータパケットを送信する前に送信される短い信号であり、使用する拡散コードは限定された16種類の拡散コードから選択されるため、基地局においては簡易なマッチトフィルタを用いることにより、容易にプリアンブルを検出することができる。さらにこのプリアンブルを用いたパワーランピングを用いることにより、オープンループ送信電力制御の制御誤差による他ユーザへの干渉の悪影響を低減できる。具体的には、移動局は基地局からのプリアンブルを検出したことを示すAI（Acquisition Indicator）を受信できるまで、複数回プリアンブルを繰り返し送信し、送信する毎に徐々に送信電力を上げていく。AIを受信した時点でプリアンブルの送信を止め、その時点でのプリアンブル送信電力に対応する電力でデータパケットを送信する。毎回プリアンブルを送信する時に、使用する拡散コードをランダムに変え、AIを受信すると最後のプリアンブルの送信から決められた時間（例4ms）から最後のプリアンブルに使用された拡散コードと一意対応する拡散コードでデータパケットの送信を行う。
【０００４】
【非特許文献１】
「W-CDMA移動通信方式」（監修：立川敬二、出版元：丸善株式会社）の第130〜第134ページ
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動局において測定した基地局からの信号の信号干渉電力比は基地局から移動局へデータパケット送信を行う際に用いる変調方式、送信電力等を決めるための重要な情報であるが、従来方式１ではプリアンブルを送信する時に前記情報を付随して送信する手段を有しないため、プリアンブルパワーランピング完了した後に別途送信する必要があり、制御信号が増加する他に前記情報を入手するまでに信号の復号化などの複雑処理に伴い処理遅延が生じる問題点がある。
【０００６】
さらに、移動局と基地局の間の伝搬損失量も移動局に対して無線リソースを割当てる際、又は移動局の送信をスケジューリングする際の重要な情報である。予約のための制御信号の送信電力に関する情報を当該制御信号に入れて送信する場合、当該予約に関する制御信号の情報量を増やす必要があるとともに、当該制御信号をデコードし誤り訂正等の複雑制御を行った後でやっと情報を読み取ることができるようになるため、処理遅延が大きくなる、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、制御信号量を削減しつつ処理遅延の短縮を図ることができる基地局、移動局、通信システム、送信制御方法及び移動局制御プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局は、請求項１に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る移動局は、請求項６に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る通信システムは、請求項９に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１２に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
以上の発明によれば、移動局が、基地局からのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比を、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を取得できる。この情報によって、移動局は、パイロット信号の受信電力又は信号干渉電力比に関する情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。なぜならば、拡散コードから信号干渉電力比の情報を直接入手する方法は、通知データを符号化して送信し更に受信側で復号して内容を解析する方法よりも、処理が簡単であるため、処理遅延が短いからである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局は、請求項２に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行う基地局であって、移動局のプリアンブル送信電力に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局のプリアンブル送信電力と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る移動局は、請求項７に記載したように、基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る通信システムは、請求項１０に記載したように、基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１３に記載したように、基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定工程と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
以上の発明によれば、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力とを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力と前記対応関係とから決めた拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの拡散コードから該プリアンブルの送信電力を判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。以上の方法でも、移動局は、制御信号としてプリアンブルの送信電力情報を基地局へ別途送信する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【００１８】
ところで、上述した発明を応用して、移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートと、移動局からの情報送信に関する上り送信レートとを決定する以下の発明態様を採用することもできる。以下の発明においても、制御情報の送信を減らし、制御信号のデータ量の削減及び遅延の低減を図ることができる。
【００１９】
即ち、本発明に係る基地局は、請求項３に記載したように、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と、当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る移動局は、請求項８に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る通信システムは、請求項１１に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段と、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、基地局が、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る送信制御方法は、請求項１４に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散工程と、移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定するとともに、当該プリアンブルの拡散コード及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第３のレート決定工程と、決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程とを有することを特徴とする。
【００２３】
ところで、基地局の構成は、上記請求項２又は３に記載した基地局において、請求項４に記載したように、プリアンブルに用いられる拡散コードと対応する前記移動局のプリアンブル送信電力のランク数を、前記決定した上り送信レートのランク数に応じて設定するとともに、上り送信レートのランク間の差によって生じる送信電力の差に応じて送信電力のランク間の差を設定する第１の設定手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
【００２４】
また、上記請求項２〜４に記載した基地局においては、請求項５に記載したように、セルにおけるプリアンブル送信電力の各ランクに対応した領域は、当該セル内の移動局の分布に応じて各領域内の移動局数が略均一となるように設定することが望ましい。
【００２５】
なお、本発明に係る移動局制御プログラムは、請求項１５に記載したように、所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行い、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信し、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比との対応関係情報、前記拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報、又は、前記拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報の何れかを記憶した移動局、に設けたコンピュータに実行させるための移動局制御プログラムであって、前記記憶した対応関係情報に基づいて、当該移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比、移動局のプリアンブル送信電力、又は、移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せ、の何れかに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する拡散ステップと、拡散ステップ後のプリアンブルを基地局へ送信する送信ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関する実施の形態について説明する。図１には、本実施形態に係る通信システム１の概略構成を示す。この図１に示すように、本実施形態の通信システム１では、基地局１１が形成するセル１２に複数の移動局１３が存在し、各移動局１３と基地局１１の間でパケットの送受信が行われ、パケットは無線区間上で符号分割多重されて通信されるものとする。
【００２７】
まず、通信の仕組みを説明するとともに、プリアンブル送信に用いられる拡散コードと、パイロット信号の各移動局における受信信号対干渉電力比（受信SINR）及び移動局のプリアンブルの送信電力の組合せパターンとの関係を簡単に説明する。
【００２８】
伝送レートが複数のランクに分けられ、ある伝搬状況（受信SINR又は受信電力）での最大可能伝送レートを選択する方法は、システムスループットを最大化する上で有力な方法であり、伝送レートをたくさんのランクに分けると、より細かい通信レート制御が可能となるがリソースを割当てるときの制御が複雑になる。このため、伝送レートのランク数はシステムの複雑度とパフォーマンスのバランスによって決められる。例えば、WLAN802.11ｂには4ランクがあり、3.5GのHSDPAには32ランクがある。
【００２９】
本例では、図１０に示すように下り方向（基地局から移動局へ）のパイロット信号のSINRランクによって下りの伝送レートが、送信する場合に関し７ランクに分けられ、図１１に示すように上り方向（移動局から基地局）の伝搬損失によって上りの最大可能送信レートが、送信する場合に関し６ランクに分けられた場合について説明する。ここで、図１０には、下りデータパケットの送信電力とパイロットチャネルの送信電力が固定され、パイロットチャネルの受信SINRがデータパケットの受信SINRより2dB大きい場合に測定された下りパイロット信号のSINR（或いはCQI）とデータ送信時に使用する伝送パラメータ（伝送レート）との関係を示す。図１１には、移動局と基地局との間の伝搬損失と移動局の最大可能送信レートとの関係（最大送信電力を24dBmに固定した上で移動局の最大可能送信レートを６ランクに分ける場合）を示す。
【００３０】
なお、以下の例の中には下りパイロットチャネルがあるが、仮にパイロットチャネルがなくても、データパケットの送信電力が固定される場合でのデータパケットの受信SINRを判断することはパイロットチャネルの受信SINRを判断することと同じ効果がある。
【００３１】
他のユーザに過剰の干渉を与えないために、上りプリアンブルの初期送信電力は下りパイロット信号の伝搬損失によって決まる。ここでは、パイロット信号の送信電力が通知されているため、送受信電力の差から下りの伝搬損失を算出し、下り伝搬損失の値から上り伝搬損失の大体の範囲を推定し、基地局での受信電力が一定になるようにプリアンブルの初期送信電力を決める。
【００３２】
本例では、図１２に示すように、セル内の最大伝搬損失を142dBとし、セル内の伝搬損失が142dBの場合に移動局が最大送信電力24dBmで送信すると仮定し、基地局でのプリアンブルの受信電力が一定値（例えば、118dBm）になるように伝搬損失のランクに応じてプリアンブルの初期送信電力のランクを設定する。下りと上りに異なる周波数が用いられる場合には、フェージングの変動が異なるため、上りと下り伝搬損失の間に、ある程度の差（例え-9dB〜9dB）が生じ、初期送信電力で送信したプリアンブルが基地局に届かないことが発生する。この場合には、プリアンブルの送信電力を前回の送信電力から一定値（例えば１dB）上昇させ、再び送信させる。上記のプリアンブルの送信は、基地局から返事がくる又は最大再送回数になるまで繰り返し、プリアンブル送信用の拡散コードを、図１３及び図１４に示すようにプリアンブル送信時の送信電力ランクと下りパイロット信号のSINRランクによって決める。なお、図１３は、移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の前半を示し、図１４は、同じ変換テーブル例の後半を示す。
【００３３】
以下、基地局１１及び移動局１３の構成について詳述する。図２には、本実施形態に係る基地局１１及び移動局１３の内部構成を示す。
【００３４】
図２に示すように、移動局１３は、受信部２１、パイロット測定部２２、受信信号変換部２３、信号解析部２４、電力コード決定部２５、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７と送信部２８を備えている。
【００３５】
このうち受信部２１は、無線通信回線を通じて基地局１１の送信部３９から送信されるパイロットチャネルの信号、呼出信号、割当信号、 接続信号及びデータパケット等を受信する回路であり、受信した信号は、パイロット測定部２２でパイロットチャネルの信号干渉電力比（SINR）とパイロットチャネルの受信電力が測定された後に受信信号変換部２３に入力される。
【００３６】
パイロット測定部２２は、受信した基地局からのパイロットチャネルのSINRと受信電力を測定して、その結果が電力コード決定部２５に入力され、受信した信号が受信信号変換部２３に入力される。
【００３７】
電力コード決定部２５は、プリアンブルの送信電力とプリアンブル送信用の拡散コードを決定する。具体的には、送信データが発生した場合、又は信号解析部２４に基地局から該移動局への呼出信号を検出した場合、電力コード決定部２５は、パイロット測定部２２からのパイロットチャネルの受信電力と保存しているパイロットチャネルの送信電力（固定値又は基地局から通知される）の差からパイロットチャネルの伝搬損失を算出し、図１２のパイロット信号の伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力の対応関係からプリアンブルの初期送信電力を決める。そして、電力コード決定部２５は、当該送信電力と、パイロット測定部２２からのパイロットチャネルのSINRに関する情報と、図１３及び図１４で示すパイロットチャネルのSINRの値、プリアンブルの送信電力及びプリアンブル送信用拡散コード番号の間の一意対応関係とに基づいて、プリアンブル送信用拡散コード番号を決定し、決定した初期送信電力に関する情報を送信電力制御部２６に、プリアンブル送信用拡散コードを送信信号変換部２７に、それぞれ出力する。
【００３８】
プリアンブルが送信されてから一定時間（例えば3ms）経過しても基地局から返事が来ない場合、電力コード決定部２５は、プリアンブルの送信電力を一定値（例えば1dB）上昇させ、この時の送信電力と、更新されたパイロット信号のSINR値と、図１３及び図１４で示すパイロットチャネルのSINRの値、プリアンブルの送信電力及びプリアンブル送信用拡散コード番号の間の一意対応関係とから、プリアンブルの送信用拡散コードを決め、上記決定した送信電力に関する情報を送信電力制御部２６に、プリアンブルの送信用拡散コードを送信信号変換部２７に、それぞれ出力する。そして、電力コード決定部２５は、基地局から返事が来たことを信号解析部２４から確認すると、プリアンブルの送信を止める。
【００３９】
送信信号変換部２７と受信信号変換部２３は、送受信されるデータを所定の信号に変換する回路である。このうち送信信号変換部２７は、電力コード決定部２５から通知されるプリアンブル送信用拡散コードでプリアンブル信号の拡散等を行い、プリアンブル信号を送信部２８に出力する。また、送信信号変換部２７は、信号解析部２４で解析した基地局からの割当信号（割当てられる伝送レートが含まれる）に基づいて送信の拡散率、変調方式、符号化率などを決め、送信データの符号化、拡散、変調の処理を行い、送信部２８に出力する。一方、受信信号変換部２３はパイロット測定部２２を経由してくる受信信号に対しては復変調、逆拡散、復号化の処理を行い、処理後の信号を信号解析部２４に出力する。
【００４０】
信号解析部２４は、受信信号変換部２３で変換された受信信号を解析し、解析結果を受信した信号の種類に応じて、以下のように出力する回路である。即ち、信号解析部２４は、基地局１１から受信されるデータパケットに割り当てられた伝送レートに関する情報を送信信号変換部２７に出力し、基地局１１から受信される伝送レートに基づいて算出した送信電力情報を送信電力制御部２６に出力し、受信したデータパケットを出力する。また、信号解析部２４は、基地局１１から割当信号又は接続信号を受信すると、電力コード決定部２５にプリアンブルの送信停止を命じる。
【００４１】
送信電力制御部２６は、送信部２８において送信される信号の送信電力を制御する回路であり、電力コード決定部２５からのプリアンブル送信電力に関する情報に基づいてプリアンブルの送信電力を制御し、信号解析部からのデータパケットの送信電力に関する情報に基づいてデータパケットの送信電力を制御する。
【００４２】
送信部２８は、無線通信回線を通じて基地局１１の受信部３１に信号を送信する回路であり、送信信号変換部２７で変換された信号を送信する。この送信部２８は、送信信号変換部２７で変換された信号を、送信電力制御部２６により設定された送信電力で送信する。
【００４３】
なお、本実施形態では、パケットデータの送信動作を行うパケットデータ送信部が、信号解析部２４、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７及び送信部２８によって構成されている。このパケットデータ送信部では、信号解析部２４が、プリアンブルに基づき基地局１１にて決定された伝送レートに関する情報に基づいて送信電力と伝送パラメータとを決め、送信信号変換部２７が、決められた伝送パラメータで信号を形成する。また、送信電力制御部２６が、決められた送信電力で送信電力を制御し、送信部２８が、送信電力制御部２６による制御の下でパケットデータの送信を行う。
【００４４】
また、本実施形態では、プリアンブルの送信動作を行うプリアンブル送信部が、パイロット測定部２２、電力コード決定部２５、送信電力制御部２６、送信信号変換部２７及び送信部２８によって構成されている。プリアンブル送信部は、測定した基地局１１からのパイロットチャネルのSINRのランク又はプリアンブルの送信電力ランクに図１３及び図１４にて対応する拡散コードを用いて、プリアンブルの送信を行うものである。
【００４５】
一方、基地局１１は、受信部３１、拡散コード測定部３２、受信強度測定部３３、受信信号変換部３４、推定部３５、伝送レート決定部３６、上り伝送レート割当信号形成部３７、送信信号変換部３８及び送信部３９を有している。
【００４６】
このうち受信部３１は、移動局１３からの信号を、無線通信回線を通じて受信する回路であり、受信した信号は拡散コード測定部３２と受信強度測定部３３を介して、受信信号変換部３４に出力される。送信部３９は、各種信号を、無線通信回線を通じて移動局１３の受信部２１に送信する。
【００４７】
拡散コード測定部３２は、常に受信部３１からの受信信号より、予め決めたプリアンブル専用拡散コード（図１３及び図１４に示すように、例えば４２個のプリアンブル専用拡散コード）の検出を行い、プリアンブルを検出すると、プリアンブル信号がある旨とその拡散コードの番号とを、受信強度測定部３３及び推定部３５に通知する。
【００４８】
受信強度測定部３３は、拡散コード測定部３２からプリアンブルがある旨の通知を受けると、通知された拡散コードでプリアンブル信号の受信電力強度を測定し、その結果を推定部３５に出力し、受信データをそのまま受信信号変換部３４に渡す。
【００４９】
推定部３５は、拡散コード測定部３２から通知されたプリアンブル信号の拡散コードと、記憶している図１３及び図１４に示す拡散コード、プリアンブル送信電力、及び移動局で測定したパイロットチャネルのSINRの組み合わせの一意対応関係とに基づいて、プリアンブルの送信電力ランクと移動局で測定したパイロットチャネルのSINRランクとを推定し、推定したプリアンブルの送信電力ランクと受信強度測定部３３から通知されたプリアンブルの受信電力強度との差により、移動局から基地局へ送信する場合の伝搬損失ランクを算出し、その伝搬損失ランクを上り伝送レート割当信号形成部３７に通知し、さらにパイロットチャネルのSINRのランクを伝送レート決定部３６に通知する。
【００５０】
伝送レート決定部３６は、推定部３５から通知されるパイロットチャネルのSINRランクと、記憶している図１０で示す下りパイロットチャネルのSINRランク及びデータパケットの伝送パラメータの関係とから、データパケットの伝送パラメータを決定し、決定した伝送パラメータを送信信号変換部３８に通知する。
【００５１】
上り伝送レート割当信号形成部３７は推定部３５から通知される上り伝搬損失ランクと記憶している図１１で示す上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係から移動局の最大可能送信レートを決定し、最大可能伝送レートを超えない範囲に移動局の伝送レートを割り当て、割当信号を送信信号変換部３８に出力する。
【００５２】
送信信号変換部３８と受信信号変換部３４は、送受信される信号を所定の信号形式に変換するものである。送信データを符号化、変調、拡散し、伝送レート決定部３６で決められた伝送パラメータで移動局１３に送信し、受信する際には、受信したデータを逆拡散、復調、復号化し、そして出力する。
【００５３】
以下には、提案方式を適用する場合の基地局と移動局の制御手順を説明する。
【００５４】
まず、図３に基づいて、基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、パイロット信号のSINRランク、プリアンブルの送信電力ランク及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表、パイロット信号のSINRランクと下り伝送パラメータとの関係を示す図１０の表、並びに上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係を示す図１１の表を記憶する（S102）。そして、移動局からのプリアンブルの受信（S103）又は移動局への送信データの発生（S106）を待つ。
【００５５】
ここで、プリアンブルを検出すると（S103で肯定判定）、プリアンブルの受信電力を記録し、プリアンブル送信用拡散コードをキーとして図１３及び図１４の表から、対応するプリアンブルの送信電力を検索し（S104）、対応する送信電力と記録されたプリアンブルの受信電力との差から伝搬損失を算出し、上りの伝搬損失で図１１から移動局の最大可能伝送レートを算出し（S105）、当該最大可能伝送レートを超えない範囲内に移動局の伝送レートを決め、当該伝送レートを割当信号で移動局へ通知するとともに、当該伝送レートに応じたリソースを割当てる（S111）。
【００５６】
一方、移動局への送信データが発生すると（S106で肯定判定）、移動局へ呼出信号を出して（S107）、移動局からのプリアンブルを待つ（S108）。そして、移動局からのプリアンブルを検出すると（S108で肯定判定）、プリアンブル送信用の拡散コードをキーとして図１３及び図１４の表から、対応するパイロットチャネルのSINRを検索し（S109）、パイロットチャネルのSINRをキーとして図１０の表からデータパケットの伝送パラメータを決め、パケットの送信を決められた伝送パラメータで行う（S110）。
【００５７】
次に、図４に基づいて移動局側の制御手順を説明する。
【００５８】
移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルの伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との関係を示す図１２の表、及び、パイロットチャネルのSINR、プリアンブルの送信電力、及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表を記憶する（S202）。そして、送信するデータの発生（S203）又は基地局からの呼び出しを待つ（S210）。
【００５９】
ここで、送信するデータが発生すると（S203で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルの受信強度をキーとして、図１２の表からプリアンブルの初期送信電力を決め（S204）、当該プリアンブルの送信電力をキーとして、図１３及び図１４の表からプリアンブルの送信用拡散コードを決め（S205）、決めた拡散コードでプリアンブルの送信を行う（S206）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ割当信号（伝送レートに関する情報）の受信待ちを行う（S207）。ここで、予め決められた時間内に割当信号を受信すると、割当てられた伝送レートに基づいてパケットを伝送し（S209）、その後、送信データ待ち状態に戻る（S203）。一方、S207で予め決められた時間内に割当信号を受信しなかった場合は、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S208）、当該新しい送信電力をキーとして、再び図１３及び図１４の表から拡散コードを選んでプリアンブルの送信を行う（S205、S206）。
【００６０】
また、S210で基地局に呼び出されると（S210で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、測定で得たSINR値をキーとして図１３及び図１４の表からプリアンブル送信用拡散コードを決め（S212）、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ接続信号の受信待ちを行う（S214）。ここで、予め決められた時間内に接続信号を受信すると（S214で肯定判定）、リンクを接続して基地局からのパケットを受信し（S216）、一方、S214で予め決められた時間内に接続信号を受信しなかった場合は（S214で否定判定）、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S215）、再び、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、当該SINRの測定値に従ってプリアンブルの拡散コードを決め（S212）、そして、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。
【００６１】
以上説明したように、図３、図４の処理により、移動局が、基地局からのパイロット信号のSINR情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号のSINRランクを、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号のSINR情報を取得できる。このSINR情報によって、移動局は、パイロット信号のSINR情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【００６２】
また、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力のランクを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力のランクと前記対応関係とから決めた送信用拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの送信用拡散コードから該プリアンブルの送信電力ランクを判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。
【００６３】
ところで、前述した図３、図４の処理例は請求項１４の送信制御方法（請求項１２、請求項１３の送信制御方法を両方使う）に相当するが、請求項１２の送信制御方法は図５、図６の処理に、請求項１３の送信制御方法は図７、図８の処理に、それぞれ相当する。以下、これらを順に説明する。
【００６４】
まず、図５に基づく基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、パイロット信号のSINRランクとプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１５の表、並びに、パイロット信号のSINRランクと下り伝送パラメータとの関係を示す図１０の表を記憶する（S102）。そして、移動局への送信データの発生（S106）を待つ。
【００６５】
その後、移動局への送信データが発生すると（S106で肯定判定）、移動局へ呼出信号を出して（S107）、移動局からのプリアンブルを待つ（S108）。そして、移動局からのプリアンブルを検出すると（S108で肯定判定）、プリアンブル送信用の拡散コードをキーとして図１５の表から、対応するパイロットチャネルのSINRを検索し（S109）、パイロットチャネルのSINRをキーとして図１０の表からデータパケットの伝送パラメータを決め、パケットの送信を決められた伝送パラメータで行う（S110）。
【００６６】
次に、図６に基づく移動局側の制御手順を説明する。移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルのSINR、プリアンブルの送信電力、及びプリアンブルの拡散コードの間の対応関係を示す図１３及び図１４の表を記憶する（S202）。そして、基地局からの呼び出しを待つ（S210）。
【００６７】
その後、S210で基地局に呼び出されると（S210で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、測定で得たSINR値をキーとして図１３及び図１４の表からプリアンブル送信用拡散コードを決め（S212）、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ接続信号の受信待ちを行う（S214）。ここで、予め決められた時間内に接続信号を受信すると（S214で肯定判定）、リンクを接続して基地局からのパケットを受信し（S216）、一方、S214で予め決められた時間内に接続信号を受信しなかった場合は（S214で否定判定）、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S215）、再び、基地局からのパイロットチャネルのSINRを測定し（S211）、当該SINRの測定値に従ってプリアンブルの拡散コードを決め（S212）、そして、当該決めた拡散コードでプリアンブルを送信する（S213）。
【００６８】
また、図７に基づく基地局側の制御手順を説明する。基地局を立ち上げる時には（S101）、まず、上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの関係を示す図１１の表、及び、プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１６の表を記憶する（S102）。そして、移動局からのプリアンブルの受信（S103）を待つ。
【００６９】
ここで、プリアンブルを検出すると（S103で肯定判定）、プリアンブルの受信電力を記録し、プリアンブル送信用拡散コードをキーとして図１６の表から、対応するプリアンブルの送信電力を検索し（S104）、対応する送信電力と記録されたプリアンブルの受信電力との差から伝搬損失を算出し、上りの伝搬損失で図１１から移動局の最大可能伝送レートを算出し（S105）、当該最大可能伝送レートを超えない範囲内に移動局の伝送レートを決め、当該伝送レートを割当信号で移動局へ通知するとともに、当該伝送レートに応じたリソースを割当てる（S111）。
【００７０】
次に、図８に基づく移動局側の制御手順を説明する。移動局を投入する時には（S201）、まず、パイロットチャネルの伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との関係を示す図１２の表、及び、プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す図１６の表を記憶する（S202）。そして、送信するデータの発生（S203）を待つ。
【００７１】
ここで、送信するデータが発生すると（S203で肯定判定）、基地局からのパイロットチャネルの受信強度をキーとして、図１２の表からプリアンブルの初期送信電力を決め（S204）、当該プリアンブルの送信電力をキーとして、図１６の表からプリアンブルの送信用拡散コードを決め（S205）、決めた拡散コードでプリアンブルの送信を行う（S206）。そして、プリアンブルを送信してから予め決められた時間だけ割当信号（伝送レートに関する情報）の受信待ちを行う（S207）。ここで、予め決められた時間内に割当信号を受信すると、割当てられた伝送レートに基づいてパケットを伝送し（S209）、その後、送信データ待ち状態に戻る（S203）。一方、S207で予め決められた時間内に割当信号を受信しなかった場合は、プリアンブルの送信電力を一定値上昇させた後（S208）、当該新しい送信電力をキーとして、再び図１６の表から拡散コードを選んでプリアンブルの送信を行う（S205、S206）。
【００７２】
以上のような図５、図６のような処理態様、図７、図８のような処理態様を採用することもできる。
【００７３】
ところで、上記実施形態では、請求項４に記載したように、プリアンブルに用いられる拡散コードに対応する移動局のプリアンブル送信電力ランク数を、上り送信レートのランク数に応じて設定し、上り送信レートのランク間の差によって生じるプリアンブル送信電力の差に応じて、プリアンブル送信電力ランク間の差を設定した。このとき、請求項５に記載したように、セルにおけるプリアンブル送信電力の各ランクに対応した領域が、当該セル内の移動局の分布に応じて各領域内の移動局数が略均一となるように設定することが望ましい。
【００７４】
例えば、移動局ユーザがセル内に一様に分布していると想定できる場合は、図９に示すように各送信電力ランクに対応するセル面積を同じくする（即ち、分布するユーザ数を同じにする）ために、R1〜R6の半径を以下のように設定する必要がある。
【００７５】
【数１】
このとき、例えば伝播損失が距離の４乗減衰であると想定すると、中心から半径がR2、R3、R4、R5、R6のところの伝播損失とR１のところの伝播損失との差は、それぞれ6dB、9.5dB、12dB、14dB、15.5dBとなる。これにより、半径R1と半径R2間の伝播損失の差は6dB、半径R2と半径R3間の伝播損失の差は3.5dB、半径R3と半径R4間の伝播損失の差は2.5dB、半径R4と半径R5間の伝播損失の差は2dB、半径R5と半径R6間の伝播損失の差は1.5dBとなる。
【００７７】
このように伝播損失減衰係数に従って各ランク間の伝播損失の差を算出した後、その差に応じてパイロット信号の伝搬損失ランクを設定する。例えば図１７の表には、パイロット信号の伝搬損失範囲とプリアンブルの初期送信電力範囲との関係を示すが、この表の左欄のパイロット信号の伝搬損失範囲では、図９の半径R1と半径R2間の伝播損失の差6dBが、下から２つ目のランクの伝搬損失範囲（126.5dB〜132.5dB）の6dBに相当し、半径R2と半径R3間の伝播損失の差3.5dBが、下から３つ目のランクの伝搬損失範囲（132.5dB〜136dB）の3.5dBに相当する。同様に、半径R3と半径R4間の伝播損失の差2.5dBが、下から４つ目のランクの伝搬損失範囲（136dB〜138.5dB）の2.5dBに相当し、半径R4と半径R5間の伝播損失の差2dBが、次のランクの伝搬損失範囲（138.5dB〜140.5dB）の2dBに相当し、さらに、半径R5と半径R6間の伝播損失の差1.5dBが、次のランクの伝搬損失範囲（140.5dB〜142dB）の1.5dBに相当する。
【００７８】
そして、上記のように設定されたパイロット信号の伝搬損失ランクに応じて、例えば以下の式(1)に基づき各ランクのプリアンブル送信電力の初期値を設定する。なお、図１７の表には、以下の式(1)により設定されたプリアンブルの初期送信電力範囲とパイロット信号の伝搬損失範囲との関係を示す。その後、上記のようにして設定されたプリアンブルの送信電力に対応する拡散コードでプリアンブルを拡散して送信すればよい。
【００７９】
プリアンブルの送信電力＝24dBm−(142dB−パイロット信号の伝搬損失) (1)
【００８０】
また、請求項５の発明を用いることにより、各ランクに入るユーザ数がほぼ均一になるため、各ランクに対応する拡散コードを用いてプリアンブルの送信を行う確率も同じくなり、セル内の位置と関係なくプリアンブル送信を行うときの衝突確率を均一化できるという利点がある。
【００８１】
なお、本発明の適用は、Ｗ−ＣＤＭＡに限られるものではなく、ＣＤＭＡ２０００やマルチキャリアＣＤＭＡ、ＯＦＣＤＭ等の拡散符号を用いた無線アクセス方式全般に適用できることは言うまでもない。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局が、基地局からのパイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を基地局に通知するため、基地局からのパイロット信号の信号干渉電力比ランクを、プリアンブルの拡散に用いる拡散コードに一意に対応させ、当該拡散コードで拡散したプリアンブルを基地局に送信する。基地局側では、受信したプリアンブルの拡散コードと前記の対応関係から、移動局でのパイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を取得できる。この情報によって、移動局は、パイロット信号の信号干渉電力比に関する情報を基地局に別途通知する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。なぜならば、拡散コードから信号干渉電力比の情報を直接入手する方法は、通知データを符号化して送信し更に受信側で復号して内容を解析する方法よりも、処理が簡単であるため、処理遅延が短いからである。
【００８３】
また、プリアンブル送信に使用する拡散コードとプリアンブルの送信電力のランクを一意に対応させ、移動局から基地局へプリアンブルを送信する際に、プリアンブルの送信電力のランクと前記対応関係とから決めた送信用拡散コードでプリアンブルを拡散してから送信し、基地局側には受信したプリアンブルの送信用拡散コードから該プリアンブルの送信電力ランクを判断し、その送信電力と測定した該プリアンブルの受信電力との差から、移動局から基地局への伝搬損失を算出することができる。これにより、移動局の送信可能な最大レートを導くことができ、使用可能以上の無線リソースを当該移動局に割り当てることなく無線リソースの有効利用を図ることが可能となる。以上の方法でも、移動局は、制御信号としてプリアンブルの送信電力ランク情報を基地局へ別途送信する必要がなく、当該移動局への最適な送信電力又は送信レートを決定することができ、制御信号のデータ量の削減、及び遅延の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態に係る通信システムの構成図である。
【図２】移動局及び基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】請求項１４の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図４】請求項１４の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図５】請求項１２の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図６】請求項１２の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図７】請求項１３の送信制御方法に係る基地局の処理を示す流れ図である。
【図８】請求項１３の送信制御方法に係る移動局の処理を示す流れ図である。
【図９】各送信電力ランクに対応するセル面積を同じにする例を説明する図である。
【図１０】下りパイロットチャネルのSINRランクとデータパケットの伝送パラメータとの関係を示す表である。
【図１１】上り伝搬損失ランクと移動局の最大可能送信レートとの対応関係を示す表である。
【図１２】パイロット信号の伝搬損失とプリアンブルの初期送信電力との対応関係を示す表である。
【図１３】移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の前半を示す表である。
【図１４】移動局で受信したパイロットチャネル（CPICH）の信号干渉電力比（SINR）、プリアンブルの送信電力及び送信用拡散コードの間の変換テーブル例の後半を示す表である。
【図１５】パイロット信号のSINRランクとプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す表である。
【図１６】プリアンブルの送信電力とプリアンブルの拡散コードとの対応関係を示す表である。
【図１７】パイロット信号の伝搬損失範囲とプリアンブルの初期送信電力範囲との関係を示す表である。
【符号の説明】
１…通信システム、１１…基地局、１２…セル、１３…移動局、２１…受信部、２２…パイロット測定部、２３…受信信号変換部、２４…信号解析部、２５…電力コード決定部、２６…送信電力制御部、２７…送信信号変換部、２８…送信部、３１…受信部、３２…拡散コード測定部、３３…受信強度測定部、３４…受信信号変換部、３５…推定部、３６…伝送レート決定部、３７…上り伝送レート割当信号形成部、３８…送信信号変換部、３９…送信部。
Claims (15)
- データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、
移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、
移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、
移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、
を備えた基地局。 - データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行う基地局であって、
移動局のプリアンブル送信電力に応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、
移動局のプリアンブル送信電力と拡散コードとの対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、
移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段と、
を備えた基地局。 - データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを送信する移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、所定の送信電力でパイロット信号を前記移動局に送信する基地局であって、
移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と、当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに応じた拡散コードで拡散されたプリアンブルを、前記移動局から受信するプリアンブル受信手段と、
移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、
移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに基づいて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、
当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段と、
を備えた基地局。 - 前記プリアンブルに用いられる拡散コードと対応する前記移動局のプリアンブル送信電力のランク数を、前記決定した上り送信レートのランク数に応じて設定するとともに、上り送信レートのランク間の差によって生じる送信電力の差に応じて送信電力のランク間の差を設定する第１の設定手段をさらに備えた請求項２又は３に記載の基地局。
- セルにおけるプリアンブル送信電力の各ランクに対応した領域は、当該セル内の移動局の分布に応じて各領域内の移動局数が略均一となるように設定されたことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の基地局。
- 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、
プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報を記憶した第１の対応関係記憶手段と、
前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段と、
を備えた移動局。 - 基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、
プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報を記憶した第２の対応関係記憶手段と、
前記対応関係に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段と、
を備えた移動局。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行うとともに、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信する移動局であって、
プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報を記憶した第３の対応関係記憶手段と、
前記対応関係に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段と、
を備えた移動局。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、
移動局が、
プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散手段と、
拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、
基地局が、
プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定手段を備えた、
ことを特徴とする通信システム。 - 基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、
移動局が、
プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散手段と、
拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、
基地局が、
プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定手段と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えた、
ことを特徴とする通信システム。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局とを含んで構成され、基地局と移動局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信が行われる通信システムであって、
移動局が、
プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散手段と、
拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信手段とを備え、
基地局が、
移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せと、拡散コードとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１の決定手段と、
当該プリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に基づいて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２の決定手段と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示手段とを備えた、
ことを特徴とする通信システム。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、
移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第１の拡散工程と、
移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、
基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号に関する受信電力又は信号対干渉電力比との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて、当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定する第１のレート決定工程と、
を有する送信制御方法。 - 基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、
移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局のプリアンブル送信電力に対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第２の拡散工程と、
移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、
基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コード、及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて、移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第２のレート決定工程と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程と、
を有する送信制御方法。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局と、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを前記基地局に送信する移動局との間で、符号分割多重方式に基づく無線通信を行う送信制御方法であって、
移動局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せに対応した拡散コードを決定し、決定した拡散コードでプリアンブルを拡散する第３の拡散工程と、
移動局が、拡散処理後のプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信工程と、
基地局が、プリアンブルに用いられる拡散コードと、移動局におけるパイロット信号の受信電力又は信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報に基づいて、移動局から受信したプリアンブルの拡散コードに応じて当該移動局宛の信号に関する送信電力又は下り送信レートを決定するとともに、当該プリアンブルの拡散コード及び当該プリアンブルの受信電力又は信号対干渉電力比に応じて移動局からの情報送信に関する上り送信レートを決定する第３のレート決定工程と、
決定した上り送信レートを移動局に指示するレート指示工程と、
を有する送信制御方法。 - 所定の送信電力でパイロット信号を送信する基地局との間で符号分割多重方式に基づく無線通信を行い、データ送受信の開始に先立ちプリアンブルを基地局に送信し、
プリアンブルに用いられる拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比との対応関係情報、前記拡散コードと移動局のプリアンブル送信電力との対応関係情報、又は、前記拡散コードと移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せとの対応関係情報の何れかを記憶した移動局、に設けたコンピュータに実行させるための移動局制御プログラムであって、
前記記憶した対応関係情報に基づいて、当該移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比、移動局のプリアンブル送信電力、又は、移動局におけるパイロット信号の受信電力若しくは信号対干渉電力比と当該移動局のプリアンブル送信電力との組合せ、の何れかに対応した拡散コードでプリアンブルを拡散する拡散ステップと、
拡散ステップ後のプリアンブルを基地局へ送信する送信ステップと、
を有する移動局制御プログラム。
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