JP4167485B2

JP4167485B2 - 無線通信システム、通信端末装置、および基地局装置

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Publication number: JP4167485B2
Application number: JP2002377433A
Authority: JP
Inventors: 勝彦平松
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: AU2003292639A1; CN1732639A; WO2004059884A1; JP2004208197A; EP1564912A1; US20060058054A1; US7376436B2; CN100512050C; EP1564912A4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、通信端末装置、および基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信システムにおいては、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）のような下り回線におけるデータ送信のスケジューリングが注目される一方、上り回線におけるデータ送信のスケジューリングが検討されている。
【０００３】
上り回線でのスケジューリングでは、基地局装置が自セル内の通信端末装置に対して順次データの送信タイミングを割り当て、各通信端末装置はそれぞれ割り当てられた送信タイミングで信号を送信する。
【０００４】
具体的には、例えば、基地局装置が自セル内の各通信端末装置へ信号を送信する際の送信電力から各通信端末装置への下り回線の回線品質を推定する。そして、この回線品質が良い通信端末装置から順に上り回線の送信タイミングを割り当てることにより上り回線のスケジューリングが行われる（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２９０３２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した上り回線のスケジューリングにおいては、自セル内の通信端末装置にソフトハンドオーバ中のものがある場合でも、基地局装置は、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置のハンドオーバ先の基地局装置とは無関係に独立して上り回線のスケジューリングを行うという問題がある。すなわち、通信端末装置がソフトハンドオーバを行うため、複数の基地局装置との通信が確立された状態である場合、１つの基地局装置によって割り当てられた送信タイミングで通信端末装置が信号を送信すると、その信号は他の通信端末装置と通信中である他の基地局装置へも到達し、干渉を及ぼすことになる。
【０００７】
この問題について、図５を参照して具体的に説明する。
【０００８】
図５において、通信端末装置（ＭＳ）＃３およびＭＳ＃４は、基地局装置（ＢＴＳ）＃１と通信中であり、ＭＳ＃５およびＭＳ＃６はＢＴＳ＃２と通信中である。また、ＭＳ＃１およびＭＳ＃２は、ＢＴＳ＃１のセルからＢＴＳ＃２のセル（または、ＢＴＳ＃２のセルからＢＴＳ＃１のセル）へ移動しており、両基地局装置ＢＴＳ＃１およびＢＴＳ＃２と通信可能なソフトハンドオーバ中である。
【０００９】
このような状況において、例えばＢＴＳ＃１による上り回線のスケジューリングが行われ、ソフトハンドオーバ中であるＭＳ＃１に対して送信タイミングが割り当てられる。このとき、ＭＳ＃１は割り当てられた送信タイミングで信号を送信するが、この信号はＢＴＳ＃１のみではなく、ＢＴＳ＃２へも到達する。
【００１０】
一方、ＢＴＳ＃２も自律的に上り回線のスケジューリングを行っており、ＭＳ＃１からの信号が到達する際に、例えばＭＳ＃６に対して送信タイミングが割り当てられていると、ＭＳ＃１およびＭＳ＃６からＢＴＳ＃２へ同時に信号が到達し、送信タイミングを割り当てていないＭＳ＃１からの信号はＢＴＳ＃２の受信信号中の干渉成分となる。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも基地局装置における干渉を低減することができる無線通信システム、通信端末装置、および基地局装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る無線通信システムは、送信電力の増加または減少を示す送信電力制御コマンドを送信する複数の基地局装置と、前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を制御する複数の通信端末装置と、を有する無線通信システムであって、前記通信端末装置は、前記送信電力制御コマンドを受信する受信手段と、受信された前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて自装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択する選択手段と、選択された主基地局装置から通知される誤り符号化方式および変調方式を用いて信号を送信する送信手段と、を有し、前記基地局装置は、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大であるものに対して信号の送信を許可する許可手段と、信号の送信を許可された送信許可通信端末装置が使用する誤り符号化方式および変調方式を決定する決定手段と、決定された誤り符号化方式および変調方式を前記送信許可通信端末装置へ送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、通信端末装置は、回線状態が最も良好な主基地局装置を選択し、基地局装置は、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大のものに対して信号の送信を許可し、誤り符号化方式および変調方式を指示するため、通信端末装置は、使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせの中で、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせを用いて信号を送信することができ、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも、通信端末装置からの信号送信時間を最短にすることができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る無線通信システムは、前記通信端末装置は、送信可能な最大送信電力から前記送信電力制御コマンドに従って決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出する算出手段、をさらに有し、前記基地局装置は、前記余剰送信電力を用いて前記通信端末装置に対応する受信品質を推定する推定手段、をさらに有する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、通信端末装置は、余剰送信電力を算出し、基地局装置は、余剰送信電力を用いて受信品質を推定するため、通信端末装置に対応する受信品質を正確に推定することができ、この推定結果を送信許可通信端末装置が使用する誤り符号化方式および変調方式の決定に用いることにより、結果として、送信許可通信端末装置により適した誤り符号化方式および変調方式を決定することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る通信端末装置は、複数の基地局装置から送信された送信電力制御コマンドを受信する受信手段と、受信された前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて自装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択する選択手段と、選択された主基地局装置を報知するための基地局選択情報を送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、送信電力制御コマンドの履歴に基づいて、自装置との間の回線状態が最も良好な主基地局装置を選択し、選択結果を基地局選択情報として送信するため、基地局装置は、基地局選択情報に基づいて回線状態の良好な通信端末装置に対して送信を許可することができるとともに、最適な誤り符号化方式および変調方式を通信端末装置に指示することができ、結果として、通信端末装置からの信号送信時間を最短にすることができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００１８】
本発明の第４の態様に係る通信端末装置は、前記選択手段は、前記送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、減少を示す送信電力制御コマンド数から増加を示す送信電力制御コマンド数を減じた差が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、減少を示す送信電力制御コマンド数から増加を示す送信電力制御コマンド数を減じた差が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択するため、回線状態が最も良好な基地局装置を主基地局装置として正確に選択することができる。
【００２０】
本発明の第５の態様に係る通信端末装置は、前記選択手段は、前記送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、蓄積された送信電力制御コマンド数に占める減少を示す送信電力制御コマンド数の割合が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、蓄積された送信電力制御コマンド数に占める減少を示す送信電力制御コマンド数の割合が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択するため、回線状態が最も良好な基地局装置を主基地局装置として正確に選択することができる。
【００２２】
本発明の第６の態様に係る通信端末装置は、前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を決定する制御手段と、自装置が送信可能な最大送信電力から決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出する算出手段と、をさらに有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、自装置が送信可能な最大送信電力から送信電力制御コマンドに従って決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出するため、基地局装置は、余剰送信電力を用いて受信品質を推定することができ、通信端末装置に対応する受信品質を正確に推定することができる。
【００２４】
本発明の第７の態様に係る基地局装置は、通信端末装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を報知するために、当該通信端末装置から送信される基地局選択情報を受信する受信手段と、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大である通信端末装置に対して信号の送信を許可する許可手段と、信号の送信を許可された送信許可通信端末装置が使用する誤り符号化方式および変調方式を決定する決定手段と、決定された誤り符号化方式および変調方式を前記送信許可通信端末装置へ送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大のものに対して信号の送信を許可し、誤り符号化方式および変調方式を指示するため、通信端末装置は、使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせの中で、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせを用いて信号を送信することができ、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも、通信端末装置からの信号送信時間を最短にすることができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００２６】
本発明の第８の態様に係る基地局装置は、前記送信許可通信端末装置が送信可能な最大送信電力から実際の送信電力を減じて得られる余剰送信電力を用いて前記送信許可通信端末装置に対応する受信品質を推定する推定手段、をさらに有し、前記決定手段は、推定された受信品質に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、余剰送信電力を用いて送信許可通信端末装置に対応する受信品質を推定し、推定結果に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定するため、送信許可通信端末装置により適した誤り符号化方式および変調方式を決定することができる。
【００２８】
本発明の第９の態様に係る基地局装置は、前記決定手段は、推定された受信品質および前記送信許可通信端末装置がソフトハンドオーバ中であるか否かを示すハンドオーバ情報に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、推定された受信品質および前記送信許可通信端末装置がソフトハンドオーバ中であるか否かを示すハンドオーバ情報に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定するため、例えばソフトハンドオーバ中の通信端末装置には、低速な伝送速度に対応する誤り符号化方式および変調方式を使用させ、より確実な通信を行うことができ、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。
【００３０】
本発明の第１０の態様に係る基地局装置は、前記決定手段は、前記送信許可通信端末装置以外の通信端末装置の余剰送信電力を用いて干渉電力の変化を予測する予測手段、を含み、推定された受信品質および予測された干渉電力の変化に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、送信許可通信端末装置以外の通信端末装置の余剰送信電力を用いて干渉電力の変化を予測し、推定された受信品質および予測された干渉電力の変化に応じて誤り符号化方式および変調方式を決定するため、通信端末装置が実際にデータを送信する際の通信状態に即した誤り符号化方式および変調方式を選択することができ、通信端末装置からの信号送信必要な時間を最短とすることができて干渉を低減することができるとともに、より精度の高い通信を行うことができる。
【００３２】
本発明の第１１の態様に係る無線通信方法は、通信端末装置において用いられる無線通信方法であって、複数の基地局装置から送信された送信電力制御コマンドを受信するステップと、受信した前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて前記通信端末装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択するステップと、選択した主基地局装置を報知するための基地局選択情報を送信するステップと、を有するようにした。
【００３３】
この方法によれば、送信電力制御コマンドの履歴に基づいて、自装置との間の回線状態が最も良好な主基地局装置を選択し、選択結果を基地局選択情報として送信するため、基地局装置は、基地局選択情報に基づいて回線状態の良好な通信端末装置に対して送信を許可することができるとともに、最適な誤り符号化方式および変調方式を通信端末装置に指示することができ、結果として、通信端末装置からの信号送信時間を最短にすることができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００３４】
本発明の第１２の態様に係る無線通信方法は、基地局装置において用いられる無線通信方法であって、通信端末装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を報知するために、当該通信端末装置から送信される基地局選択情報を受信するステップと、前記基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大である通信端末装置に対して信号の送信を許可するステップと、信号の送信を許可した送信許可通信端末装置が使用する誤り符号化方式および変調方式を決定するステップと、決定した誤り符号化方式および変調方式を前記送信許可通信端末装置へ送信するステップと、を有するようにした。
【００３５】
この方法によれば、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、受信品質が最大のものに対して信号の送信を許可し、誤り符号化方式および変調方式を指示するため、通信端末装置は、使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせの中で、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせを用いて信号を送信することができ、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも、通信端末装置からの信号送信時間を最短にすることができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置が、複数の基地局装置のうち最も回線状態が良好な基地局装置を主基地局装置として選択し、主基地局装置への回線状態に応じた条件でデータ送信を行うことである。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。同図に示す通信端末装置は、受信部１００、分離部１１０、基地局選択部１２０、送信電力制御部１３０、余剰送信電力計算部１４０、選択多重部１５０、および送信部１６０を有している。なお、図１に示す通信端末装置は、ソフトハンドオーバ中であり、複数の基地局装置から信号を受信するものとして説明する。
【００３９】
受信部１００は、アンテナを介して信号を受信し、所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行った後、復調する。
【００４０】
分離部１１０は、復調結果を受信データと送信電力の増加または減少を示す送信電力制御コマンド（以下、「ＴＰＣコマンド」という）とに分離し、ＴＰＣコマンドを基地局選択部１２０および送信電力制御部１３０へ出力する。また、分離部１１０は、復調結果に誤り符号化方式および変調方式を示すＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）情報および自装置のデータ送信が許可される旨を示す送信許可情報が含まれている場合は、ＭＣＳ情報および送信許可情報をそれぞれ送信部１６０および選択多重部１５０へ出力する。
【００４１】
基地局選択部１２０は、ＴＰＣコマンドに応じて通信相手となりうる複数の基地局装置のうち、回線品質が最も良好である基地局装置を主基地局装置として選択し、選択された主基地局装置を通知するための基地局選択情報を出力する。具体的には、基地局選択部１２０は、複数の基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドを送信元の基地局装置ごと、かつ増加または減少の種類ごとに、所定時間蓄積し、減少を示すＴＰＣコマンド数から増加を示すＴＰＣコマンド数を減じた差が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択する。そして、基地局選択部１２０は、例えば、選択された主基地局装置に対応する基地局ＩＤを含む基地局選択情報を出力する。
【００４２】
ここで、図１に示す通信端末装置の送信電力が過剰である場合に減少を示すＴＰＣコマンドが受信され、反対に、図１に示す通信端末装置の送信電力が不足している場合に増加を示すＴＰＣコマンドが受信される。したがって、基地局装置から受信した減少を示すＴＰＣコマンド数から増加を示すＴＰＣコマンド数を減じた差が大きければ、この基地局装置に対する送信電力が過剰となっている傾向が強いことを示しており、この基地局装置との間の回線品質が良好であると考えられる。
【００４３】
なお、ここでは、基地局選択部１２０は、減少を示すＴＰＣコマンド数から増加を示すＴＰＣコマンド数を減じた差が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択するものとしたが、例えば、所定時間蓄積されたＴＰＣコマンド数に占める減少を示すＴＰＣコマンド数の割合が最も大きい基地局装置を主基地局装置として選択するなどとしても良い。
【００４４】
送信電力制御部１３０は、ＴＰＣコマンドに応じて送信電力を決定する。具体的には、送信電力制御部１３０は、各基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドのうち、１つでも減少を示すものがある場合は前回決定した送信電力から所定量だけ減少した電力を今回の送信電力として決定し、その他の場合（すなわち、すべての基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドが増加を示すものである場合）は前回決定した送信電力から所定量だけ増加した電力を今回の送信電力として決定する。
【００４５】
余剰送信電力計算部１４０は、図１に示す通信端末装置が送信可能な最大送信電力から送信電力制御部１３０によって決定された送信電力を減じることにより、余剰送信電力を計算し、この計算結果を余剰送信電力情報として出力する。
【００４６】
選択多重部１５０は、送信データ、基地局選択情報、および余剰送信電力情報を多重し、送信部１６０へ出力する。また、選択多重部１５０は、分離部１１０から自装置のデータ送信が許可される旨の送信許可情報が出力された場合に、送信データを送信部１６０へ出力する。
【００４７】
送信部１６０は、選択多重部１５０から出力された多重データを誤り符号化および変調した後、所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、送信電力制御部１３０によって決定された送信電力でアンテナを介して送信する。ここで、送信部１６０は、分離部１１０から出力されたＭＣＳ情報に従った誤り符号化方式および変調方式で多重データを誤り符号化および変調する。
【００４８】
図２は、本実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置は、受信部２００、分離部２１０、ＳＩＲ測定部２２０、受信品質推定部２３０、ＴＰＣコマンド生成部２４０、通信端末選択部２５０、ＭＣＳ選択部２６０、多重部２７０、および送信部２８０を有している。なお、図１に示す通信端末装置は、ソフトハンドオーバ中であり、複数の基地局装置と通信を行うが、いずれの基地局装置も図２に示す構成を有しているものとする。また、各基地局装置のセル内にはソフトハンドオーバ中のものを含めて通信端末装置が複数あるため、図２に示す基地局装置は、複数の通信端末装置から信号を受信するものとする。
【００４９】
受信部２００は、アンテナを介して信号を受信し、所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行った後、復調する。
【００５０】
分離部２１０は、復調結果を受信データと基地局選択情報と余剰送信電力情報とに分離し、基地局選択情報を通信端末選択部２５０へ出力し、余剰送信電力情報を受信品質推定部２３０へ出力する。
【００５１】
ＳＩＲ測定部２２０は、受信信号を用いてＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を測定する。
【００５２】
受信品質推定部２３０は、測定されたＳＩＲと余剰送信電力情報とを用いて信号を送信した通信端末装置に対応する受信品質を推定する。具体的には、受信品質推定部２３０は、測定されたＳＩＲに余剰送信電力を加えることにより、受信品質を推定する。また、マルチパス干渉が考えられる場合には、受信品質推定部２３０は、マルチパス干渉分を補正した受信品質推定を行う。
【００５３】
ＴＰＣコマンド生成部２４０は、測定されたＳＩＲと目標ＳＩＲを比較し、比較結果に従ってＴＰＣコマンドを生成する。具体的には、ＴＰＣコマンド生成部２４０は、測定されたＳＩＲが目標ＳＩＲ以下である場合は、送信電力の増加を示すＴＰＣコマンドを生成し、反対に、測定されたＳＩＲが目標ＳＩＲ以上である場合は、送信電力の減少を示すＴＰＣコマンドを生成する。
【００５４】
通信端末選択部２５０は、分離部２１０から出力される各通信端末装置からの基地局選択情報、および受信品質推定部２３０から出力される各通信端末装置に対応する受信品質に基づいてデータの送信を許可する通信端末装置を選択し、選択された通信端末装置に関する送信許可情報を出力する。具体的には、通信端末選択部２５０は、各通信端末装置から送信された基地局選択情報を参照し、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置を抽出し、抽出された通信端末装置のうち対応する受信品質が最大のものを選択する。
【００５５】
ＭＣＳ選択部２６０は、通信端末選択部２５０によって選択された通信端末装置がデータ送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式を選択し、選択結果をＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力する。このとき、ＭＣＳ選択部２６０は、通信端末選択部２５０によってデータ送信が許可された通信端末装置に対応する受信品質に基づいて、この通信端末装置に最適な誤り符号化方式および変調方式を選択する。
【００５６】
多重部２７０は、送信データ、ＴＰＣコマンド、送信許可情報、およびＭＣＳ情報を多重し、送信部２８０へ出力する。
【００５７】
送信部２８０は、多重部２７０から出力された多重データに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行ってアンテナを介して送信する。
【００５８】
次いで、上記のように構成された通信端末装置および基地局装置の動作について説明する。
【００５９】
まず、基地局装置からＴＰＣコマンドを含む信号が、通信端末装置のアンテナを介して受信部１００によって受信される。受信信号は、所定の無線受信処理が施され、復調される。そして、分離部１１０によって復調結果が受信データおよびＴＰＣコマンドへ分離され、このうちＴＰＣコマンドは、基地局選択部１２０および送信電力制御部１３０へ出力される。ここで、通信端末装置は、ソフトハンドオーバ中であるため、通信相手となり得る複数の基地局装置からＴＰＣコマンドが送信されており、すべての基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドが基地局選択部１２０および送信電力制御部１３０へ出力される。
【００６０】
そして、基地局選択部１２０によって、各基地局装置からのＴＰＣコマンドの履歴に応じて、自装置との間の回線品質が最も良好である基地局装置が主基地局装置として選択される。すなわち、基地局選択部１２０によって所定時間蓄積されたＴＰＣコマンドが用いられ、減少を示すＴＰＣコマンド数から増加を示すＴＰＣコマンド数を減じた差、または、蓄積されたＴＰＣコマンド数に対して減少を示すＴＰＣコマンド数が占める割合などが算出されることにより、自装置との間の回線品質が最も良好であると推定される基地局装置が主基地局装置として選択される。この選択結果は、例えば主基地局装置の基地局ＩＤなどの基地局選択情報として選択多重部１５０へ出力される。
【００６１】
一方、送信電力制御部１３０では、出力されたＴＰＣコマンドに従って、データ送信のための送信電力が決定される。すなわち、通信相手となり得るすべての基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドのうち、１つでも減少を示すものがある場合は前回決定した送信電力から所定量だけ減少した電力を今回の送信電力として決定し、すべての基地局装置から送信されたＴＰＣコマンドが増加を示すものである場合は前回決定した送信電力から所定量だけ増加した電力を今回の送信電力として決定する。決定された送信電力は、送信部１６０へ出力されるとともに、余剰送信電力計算部１４０へ出力される。
【００６２】
そして、余剰送信電力１４０によって、自装置が送信可能な最大送信電力から送信電力制御部１３０によって決定された送信電力が減じられることにより、余剰送信電力が計算され、その結果が余剰送信電力情報として選択多重部１５０へ出力される。
【００６３】
基地局選択情報および余剰送信電力情報が選択多重部１５０へ出力されると、これらの情報と送信データが選択多重部１５０によって多重され、得られた多重データは送信部１６０へ出力される。そして、送信部１６０によって多重データに対して所定の無線送信処理が施され、送信電力制御部１３０によって決定された送信電力でアンテナを介して送信される。
【００６４】
送信された信号は、主基地局装置を含めて通信端末装置の通信相手となり得るすべての基地局装置によって受信される。また、他の通信端末装置も上述した動作と同様の処理を行い、それぞれ基地局選択情報および余剰送信電力情報を含む信号が送信され、それぞれの通信端末装置の通信相手となり得るすべての基地局装置によって受信される。
【００６５】
基地局装置のアンテナを介して受信部２００によって受信された受信信号は、所定の無線受信処理が施され、復調される。そして、分離部２１０によって復調結果が受信データ、基地局選択情報、および余剰送信電力情報へ分離され、このうち基地局選択情報は、通信端末選択部２５０へ出力され、余剰送信電力情報は、受信品質推定部２３０へ出力される。ここで、基地局装置は、自セル内のすべての通信端末装置から送信された基地局選択情報および余剰送信電力情報がそれぞれ通信端末選択部２５０および受信品質推定部２３０へ出力される。
【００６６】
一方、受信部２００によって受信された受信信号が用いられることにより、ＳＩＲ測定部２２０によってＳＩＲが測定される。この測定されたＳＩＲは、受信品質推定部２３０およびＴＰＣコマンド生成部２４０へ出力される。そして、ＴＰＣコマンド生成部２４０によって、測定されたＳＩＲと目標ＳＩＲが比較され、比較結果に従ってＴＰＣコマンドが生成される。具体的には、測定されたＳＩＲが目標ＳＩＲ以下である場合は、送信電力の増加を示すＴＰＣコマンドが生成され、反対に、測定されたＳＩＲが目標ＳＩＲ以上である場合は、送信電力の減少を示すＴＰＣコマンドが生成される。このＴＰＣコマンドは、多重部２７０へ出力される。
【００６７】
また、受信品質推定部２３０によって、測定されたＳＩＲと余剰送信電力情報とが用いられ、各通信端末装置に対応する受信品質が推定される。すなわち、測定されたＳＩＲに余剰送信電力が加えられるとともに、マルチパス干渉が考えられる場合にはその干渉分が補正されることにより、各通信端末装置に対応する受信品質が推定される。この推定結果は、通信端末選択部２５０へ出力される。
【００６８】
そして、受信品質推定部２３０から出力された推定結果と基地局選択情報とが用いられ、通信端末選択部２５０によって、データの送信を許可する通信端末装置が選択される。すなわち、通信端末選択部２５０によって、各通信端末装置から送信された基地局選択情報が参照されることにより、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置が抽出され、これらの通信端末装置のうち受信品質が最大であるものがデータの送信を許可する通信端末装置として選択される。そして、選択された通信端末装置に関する送信許可情報がＭＣＳ選択部２６０および多重部２７０へ出力される。
【００６９】
送信許可情報がＭＣＳ選択部２６０へ出力されると、ＭＣＳ選択部２６０によって、データの送信が許可される通信端末装置がデータを送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式が選択され、選択結果がＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力される。ここで、ＭＣＳ選択部２６０によるＭＣＳの選択は、データの送信が許可される通信端末装置に対応する受信品質に基づいて、この通信端末装置に最適な誤り符号化方式および変調方式が選択されることにより行われる。
【００７０】
また、データの送信が許可される通信端末装置は、自装置を回線品質の最も良好な主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、推定される受信品質が最大のものである。したがって、ＭＣＳ選択部２６０によって選択されるＭＣＳは、現在使用することが可能と考えられる誤り符号化方式および変調方式の組み合わせの中で、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせとなっている。このＭＣＳを使用して通信端末装置がデータ送信を行うことにより、通信端末装置のデータ送信に必要とする時間が短縮され、他の通信へ及ぼす干渉を低減することができる。
【００７１】
ＴＰＣコマンド、送信許可情報、およびＭＣＳ情報が多重部２７０へ出力されると、これらの情報と送信データが多重部２７０によって多重され、得られた多重データは送信部２８０へ出力される。そして、送信部２８０によって多重データに対して所定の無線送信処理が施され、アンテナを介して送信される。
【００７２】
送信された信号は、データ送信を許可された通信端末装置を含めて通信相手となり得るすべての通信端末装置によって受信される。
【００７３】
通信端末装置のアンテナを介して受信部１００によって受信された受信信号は、所定の無線受信処理が施され、復調される。そして、分離部１１０によって、復調結果のうちＭＣＳ情報が送信部１６０へ出力され、送信許可情報が選択多重部１５０へ出力される。これにより、データ送信が許可される通信端末装置においては、自装置のデータ送信が許可されているため、選択多重部１５０によって送信データが送信部１６０へ出力され、ＭＣＳ情報に従った誤り符号化方式および変調方式によってそれぞれ誤り符号化および変調が行われ、アンテナを介して信号が送信される。
【００７４】
ここでの送信は、上述のように使用することが可能であると考えられる誤り符号化方式および変調方式の組み合わせの中で、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせであるため、同じ量のデータを送信するのに必要とされる時間が最短となっており、主基地局装置以外の基地局装置へ到達する干渉信号を削減することができ、基地局装置における干渉を低減することができる。
【００７５】
このように、本実施の形態によれば、通信端末装置は、ＴＰＣコマンドの履歴を用いて通信相手となり得る基地局装置のうち最も回線品質が良好な主基地局装置を選択し、その基地局選択情報を送信し、基地局装置は、自装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のうち受信品質が最大のものをデータ送信を許可する通信端末装置として選択し、その通信端末装置に最適な誤り符号化方式および変調方式を決定し、通信端末装置は、その誤り符号化方式および変調方式を用いてデータを送信するため、使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせのうち、最も高速な伝送速度に対応する組み合わせを用いることができ、主基地局装置以外の基地局装置においては干渉となる通信端末装置からの信号送信に必要な時間を最短とすることができ、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも基地局装置における干渉を低減することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、基地局装置は、ＭＣＳ情報をＴＰＣコマンドと多重して送信するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、通信端末装置から送信される基地局選択情報と余剰送信電力情報とに基づいて送信を許可すると決定された通信端末装置に最適なＭＣＳを、当該通信端末装置へ通知する構成であれば良い。
【００７７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、通信端末装置がソフトハンドオーバ中であることを基地局装置が検知し、データの送信を許可する通信端末装置がソフトハンドオーバ中である場合には、この通信端末装置に割り当てる誤り符号化方式および変調方式を、使用可能な最速の伝送速度に対応するものよりも低速なものにする点である。
【００７８】
図３は、本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置と同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は、実施の形態１に係る通信端末装置の構成（図１）と同様であり、その説明を省略する。
【００７９】
図３に示す基地局装置は、受信部２００、分離部２１０、ＳＩＲ測定部２２０、受信品質推定部２３０、ＴＰＣコマンド生成部２４０、通信端末選択部２５０、ＭＣＳ選択部２６０ａ、多重部２７０、および送信部２８０を有している。
【００８０】
ＭＣＳ選択部２６０ａは、自セル内の各通信端末装置がソフトハンドオーバ中であるか否かを示すハンドオーバ情報に基づいて、通信端末選択部２５０によって選択された通信端末装置がソフトハンドオーバ中であるか否かを検知した上で、この通信端末装置がデータを送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式を選択し、選択結果をＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力する。このとき、ＭＣＳ選択部２６０ａは、通信端末選択部２５０によってデータ送信が許可された通信端末装置に対応する受信品質に基づいて、この通信端末装置がソフトハンドオーバ中でない場合には、最速の伝送速度に対応する使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせを選択する。一方、通信端末装置がソフトハンドオーバ中である場合には、上記の組み合わせよりも低速な伝送速度に対応する組み合わせを選択する。
【００８１】
これにより、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置から送信されるデータは、基地局装置によって、より確実に受信されることになり、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。
【００８２】
次いで、上記のように構成された通信端末装置および基地局装置の動作について説明する。
【００８３】
まず、通信端末装置によって、実施の形態１と同様に、ＴＰＣコマンドの履歴に基づく基地局装置の選択が行われる。すなわち、通信端末装置によって、自装置との間の回線品質が最も良好である基地局装置が主基地局装置として選択され、選択結果が基地局選択情報として余剰送信電力情報とともに、通信端末装置へ送信される。
【００８４】
そして、実施の形態１と同様に、基地局装置によって信号が受信され、受信品質推定部２３０にて余剰送信電力情報から各通信端末装置に対応する受信品質が推定され、この受信品質と基地局選択情報とに基づいて通信端末選択部２５０にてデータの送信を許可する通信端末装置が選択され、送信許可情報がＭＣＳ選択部２６０ａおよび多重部２７０へ出力される。
【００８５】
送信許可情報がＭＣＳ選択部２６０ａへ出力されると、ＭＣＳ選択部２６０ａによって、データの送信が許可される通信端末装置がデータを送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式が選択され、選択結果がＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力される。ここで、ＭＣＳ選択部２６０ａによるＭＣＳの選択は、データの送信が許可される通信端末装置がソフトハンドオーバ中でない場合には、最速の伝送速度に対応する使用可能な誤り符号化方式および変調方式の組み合わせが選択される一方、この通信端末装置がソフトハンドオーバ中である場合には、上記の組み合わせよりも低速な伝送速度に対応する組み合わせが選択されることにより行われる。
【００８６】
そして、以下、実施の形態１と同様に、送信許可情報およびＭＣＳ情報が通信端末装置へ送信され、データ送信を許可された通信端末装置によって、受信したＭＣＳ情報に従った誤り符号化方式および変調方式による送信データを誤り符号化および変調が行われ、アンテナを介して送信される。
【００８７】
このように、本実施の形態によれば、基地局装置がデータの送信を許可する通信端末装置に対して指示する誤り符号化方式および変調方式の組み合わせを、当該通信端末装置がソフトハンドオーバ中である場合には、低速な伝送速度に対応するものとするため、主基地局装置は、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置から送信されるデータをより確実に受信することができ、無線通信システム全体のスループットを向上することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態において、ＳＩＲ測定部２２０によって測定されたＳＩＲ（または、受信品質推定部２３０によって推定された受信品質）が低いほど、ＭＣＳ選択部２６０ａによって選択される誤り符号化方式および変調方式の組み合わせを、より低速な伝送速度に対応するものとすることにより、主基地局装置によるデータ受信をさらに確実にすることができる。これは、フェージング変動について、低いレベルから高いレベルへ変化する確率、または高いレベルから低いレベルへ変化する確率は高いのに対し、低いレベルまたは高いレベルを維持する確率は低いことによっている。
【００８９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、主基地局装置以外の基地局装置が通信端末装置からのデータ送信による干渉電力を予測する点である。
【００９０】
図４は、本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。同図に示す基地局装置において、図２に示す基地局装置と同じ部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は、実施の形態１に係る通信端末装置の構成（図１）と同様であり、その説明を省略する。
【００９１】
図４に示す基地局装置は、受信部２００、分離部２１０、ＳＩＲ測定部２２０、受信品質推定部２３０、ＴＰＣコマンド生成部２４０、通信端末選択部２５０、ＭＣＳ選択部２６０ｂ、多重部２７０、送信部２８０、および干渉電力推定部３００を有している。
【００９２】
ＭＣＳ選択部２６０ｂは、通信端末選択部２５０によって選択された通信端末装置がデータ送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式を選択し、選択結果をＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力する。このとき、ＭＣＳ選択部２６０ｂは、通信端末選択部２５０によってデータ送信が許可された通信端末装置に対応する受信品質および干渉電力推定部３００による干渉電力推定結果に基づいて、この通信端末装置に最適な誤り符号化方式および変調方式を選択する。
【００９３】
干渉電力推定部３００は、分離部２１０から出力される各通信端末装置からの基地局選択情報および余剰送信電力情報に基づいて、自装置以外の基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置による干渉量の増加を予測する。具体的には、干渉電力推定部３００は、自装置以外の各基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のグループごとに余剰送信電力が最大である通信端末装置を抽出し、この通信端末装置の余剰送信電力に対して当該通信端末装置がデータ送信を許可される確率を乗じ、当該通信端末装置に対応する拡散率で補正した量を、この通信端末装置による干渉電力として推定する。
【００９４】
次いで、上記のように構成された通信端末装置および基地局装置の動作について説明する。
【００９５】
まず、通信端末装置によって、実施の形態１と同様に、ＴＰＣコマンドの履歴に基づく基地局装置の選択が行われる。すなわち、通信端末装置によって、自装置との間の回線品質が最も良好である基地局装置が主基地局装置として選択され、選択結果が基地局選択情報として余剰送信電力情報とともに、通信端末装置へ送信される。
【００９６】
そして、実施の形態１と同様に、基地局装置によって信号が受信され、受信品質推定部２３０にて余剰送信電力情報から各通信端末装置に対応する受信品質が推定され、この受信品質と基地局選択情報とに基づいて通信端末選択部２５０にてデータの送信を許可する通信端末装置が選択され、送信許可情報がＭＣＳ選択部２６０ｂおよび多重部２７０へ出力される。
【００９７】
一方、干渉電力推定部３００によって、基地局選択情報と余剰送信電力情報に基づいて自装置以外の基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置による干渉電力が推定される。すなわち、自装置以外の各基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置のグループごとに余剰送信電力が最大である通信端末装置が抽出され、この通信端末装置の余剰送信電力に対して当該通信端末装置がデータ送信を許可される確率が乗算され、当該通信端末装置に対応する拡散率で補正されて干渉電力が推定される。この推定結果は、ＭＣＳ選択部２６０ｂへ出力される。
【００９８】
送信許可情報および干渉電力の推定結果がＭＣＳ選択部２６０ｂへ出力されると、ＭＣＳ選択部２６０ｂによって、データの送信が許可される通信端末装置がデータを送信する際に使用する誤り符号化方式および変調方式が選択され、選択結果がＭＣＳ情報として多重部２７０へ出力される。ここで、ＭＣＳ選択部２６０ｂによるＭＣＳの選択は、データの送信が許可された通信端末装置に最適な誤り符号化方式および変調方式が選択されるのみでなく、予測される干渉電力の増加を考慮に入れて選択されることにより行われる。したがって、選択された誤り符号化方式および変調方式は、実施の形態１と比較して、実際の通信状態に即したものとなっている。
【００９９】
そして、以下、実施の形態１と同様に、送信許可情報およびＭＣＳ情報が通信端末装置へ送信され、データ送信を許可された通信端末装置によって、受信したＭＣＳ情報に従った誤り符号化方式および変調方式による送信データを誤り符号化および変調が行われ、アンテナを介して送信される。
【０１００】
このように、本実施の形態によれば、自装置以外の基地局装置を主基地局装置として選択した通信端末装置による干渉電力を、余剰送信電力情報に基づいて予測し、その干渉電力を考慮に入れて自装置が送信を許可する通信端末装置が使用する誤り符号化方式および変調方式を選択するため、通信端末装置が実際にデータを送信する際の通信状態に即した誤り符号化方式および変調方式を選択することができ、通信端末装置からの信号送信必要な時間を最短とすることができて干渉を低減することができるとともに、より精度の高い通信を行うことができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上り回線のスケジューリングを行う無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中の通信端末装置がある場合でも基地局装置における干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】ソフトハンドオーバ中の通信端末装置を有する無線通信システムの一例を示す図
【符号の説明】
１２０基地局選択部
１３０送信電力制御部
１４０余剰送信電力計算部
２３０受信品質推定部
２５０通信端末選択部
２６０、２６０ａ、２６０ｂＭＣＳ選択部
３００干渉電力推定部

Claims

送信電力制御コマンドを送信する複数の基地局装置と、前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を制御する複数の通信端末装置と、を有する無線通信システムであって、
前記複数の通信端末装置の各々は、
前記送信電力制御コマンドを受信し、
前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて、自装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択し、
前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を決定し、
自装置が送信可能な最大送信電力から決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出し、
前記主基地局装置を示す基地局選択情報および前記余剰送信電力を示す余剰送信電力情報を前記複数の基地局装置の各々へ送信し、
前記複数の基地局装置の各々は、
前記基地局選択情報および前記余剰送信電力情報を含む信号を前記複数の通信端末装置の各々から受信し、
前記信号の受信品質と前記余剰送信電力とに基づいて、前記複数の通信端末装置の各々に対応する受信品質を推定し、
自装置を前記主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、推定された受信品質が最大であるものに対して信号の送信を許可し、
信号の送信を許可された送信許可通信端末装置を示す送信許可情報を前記複数の通信端末装置の各々に送信する、
無線通信システム。
複数の基地局装置から送信された送信電力制御コマンドを受信する受信手段と、
前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて、自装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択し、前記主基地局装置を示す基地局選択情報を出力する選択手段と、
前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を決定する決定手段と、
自装置が送信可能な最大送信電力から決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出し、前記余剰送信電力を示す余剰送信電力情報を出力する算出手段と、
前記基地局選択情報および前記余剰送信電力情報を前記複数の基地局装置へ送信する送信手段と、
を有する通信端末装置。
前記選択手段は、前記送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、減少を示す送信電力制御コマンド数から増加を示す送信電力制御コマンド数を減じた差が最も大きい基地局装置を前記主基地局装置として選択する、
請求項２記載の通信端末装置。
前記選択手段は、前記送信電力制御コマンドを所定時間蓄積し、蓄積された送信電力制御コマンド数に占める減少を示す送信電力制御コマンド数の割合が最も大きい基地局装置を前記主基地局装置として選択する、
請求項２記載の通信端末装置。
各通信端末装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を示す基地局選択情報、および、前記各通信端末装置が送信可能な最大送信電力から実際の送信電力を減じて得られる余剰送信電力を示す余剰送信電力情報とを含む信号を前記各通信端末装置から受信する受信手段と、
前記信号の受信品質と前記余剰送信電力とに基づいて、前記各通信端末に対応する受信品質を推定する推定手段と、
自装置を前記主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、推定された受信品質が最大であるものに対して信号の送信を許可し、信号の送信を許可された送信許可通信端末装置を示す送信許可情報を出力する許可手段と、
前記送信許可情報を前記各通信端末装置へ送信する送信手段と、
を有する基地局装置。
前記送信許可通信端末装置が使用する符号化方式および変調方式を決定し、前記符号化方式および前記変調方式を示すＭＣＳ情報を出力する決定手段、をさらに有し、
前記送信手段は、さらに前記ＭＣＳ情報を前記各通信端末装置へ送信する、
請求項５記載の基地局装置。
前記決定手段は、推定された受信品質に応じて前記符号化方式および前記変調方式を決定する、
請求項６記載の基地局装置。
前記決定手段は、推定された受信品質および前記送信許可通信端末装置がソフトハンドオーバ中であるか否かを示すハンドオーバ情報に応じて前記符号化方式および前記変調方式を決定する、
請求項６記載の基地局装置。
前記決定手段は、前記送信許可通信端末装置以外の通信端末装置の前記余剰送信電力を用いて干渉電力の変化を予測し、推定された受信品質および予測された干渉電力の変化に応じて前記符号化方式および前記変調方式を決定する、
請求項６記載の基地局装置。
通信端末装置において用いられる無線通信方法であって、
複数の基地局装置から送信された送信電力制御コマンドを受信するステップと、
前記送信電力制御コマンドの履歴に基づいて、自装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を選択するステップと、
前記送信電力制御コマンドに従って送信電力を決定するステップと、
自装置が送信可能な最大送信電力から決定された送信電力を減じて余剰送信電力を算出するステップと、
前記主基地局装置を示す基地局選択情報および前記余剰送信電力を示す余剰送信電力情報を前記複数の基地局装置へ送信するステップと、
を有する無線通信方法。
基地局装置において用いられる無線通信方法であって、
各通信端末装置との間の回線状態が最も良好である主基地局装置を示す基地局選択情報、および、前記各通信端末装置が送信可能な最大送信電力から実際の送信電力を減じて得られる余剰送信電力を示す余剰送信電力情報とを含む信号を前記各通信端末装置から受信するステップと、
前記信号の受信品質と前記余剰送信電力とに基づいて、前記各通信端末に対応する受信品質を推定するステップと、
自装置を前記主基地局装置として選択した通信端末装置のうち、推定された受信品質が最大であるものに対して信号の送信を許可するステップと、
信号の送信を許可された送信許可通信端末装置を示す送信許可情報を前記各通信端末装置へ送信するステップと、
を有する無線通信方法。