JP3561510B2 - 基地局装置及びパケット伝送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う基地局装置及びパケット伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速大容量な下りチャネルを複数の通信端末装置が共有し、高速なパケット伝送を行う下り高速パケット伝送方式（ＨＳＤＰＡ等）が開発されている。この伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術及び適応変調技術が用いられている。
【０００３】
スケジューリング技術とは、基地局装置が下り高速パケットの送信先となる通信端末装置を割り当てる技術である。従来の代表的なスケジューリング技術として、個々の通信端末装置が下り回線の伝搬路の状態を観測して最大の品質のユーザから優先的に割り当てる最大Ｃ／Ｉ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）法やユーザ毎に順々に割り当てるラウンドロビン法がある。
【０００４】
また、適応変調技術とは、パケット送信する通信端末装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式あるいは誤り訂正符号化方式を決定する技術である。従来の代表的な適応変調技術として、（ａ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測し、最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定し、基地局装置に報告する方法、（ｂ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測して基地局装置に報告し、基地局装置が、その報告値に基づいて最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法、（ｃ）基地局装置が、通信端末装置から報告を受けないで最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法がある。
【０００５】
基地局装置は、スケジューリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化及び変調した後、スケジューリングにより割り当てた通信端末装置に送信する。また、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において所定の受信品質を満たさず、正しく復調できなかった場合、基地局装置はパケットを再送する。
【０００６】
ここで、パケットには、音声データやＷｅｂデータ等、異なるサービスクラスのデータが多重される。そして、サービスクラス毎に許容される遅延時間が異なる。例えば、音声データは許容遅延時間が短く、Ｗｅｂデータは許容遅延時間が長い。
【０００７】
そのため、同一の無線回線品質の条件であっても、サービスクラスによって許容遅延時間が異なるため、選択する変調方式と誤り訂正方式が異なる場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、送信パケットのサービスクラスに基づいて最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定するスケジューリング技術が、これまで開示されていない。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信パケットのサービスクラスに基づいて最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定することができる基地局装置及びパケット伝送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、伝搬路状況を示す報告値を受信信号から分離する分離手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記報告値及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、搬送波対干渉波比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定する構成を採る。
【００１２】
これらの構成により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の基地局装置は、通信端末装置に送信する信号の電力を示す送信電力情報に基づいて各通信端末装置の無線回線の品質を推定する無線回線品質推定手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記無線回線の品質及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、送信電力対基準電力比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定する構成を採る。
【００１５】
これらの構成により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の基地局装置は、最大再送回数設定手段は、各サービスクラスにおいて許容される許容遅延時間を自局と各通信端末装置との間の無線信号の往復時間で除し、その値を整数に変換して最大再送回数を設定する構成を採る。
【００１７】
この構成により、各サービスクラスの最大再送回数を精度良く設定することができる。
【００１８】
本発明のパケット伝送方法は、伝搬路状況を示す報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記報告値に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定する方法を採る。
【００１９】
この方法により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００２０】
本発明のパケット伝送方法は、無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記無線回線の品質に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定する方法を採る。
【００２１】
この方法により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を行う際に、サービスクラス毎の許容遅延時間を反映させた最大送信回数を考慮することである。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、「（ｂ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測して基地局装置に報告し、基地局装置が、その報告値に基づいて最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法」において、各サービスクラスに最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定する場合について説明する。また、本実施の形態では、最大Ｃ／Ｉ法により無線リソースを割り当てるものとする。
【００２５】
図１は、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である。図１において、基地局装置は、アンテナ１０１と、共用器１０２と、受信ＲＦ部１０３と、復調部１０４と、誤り訂正復号化部１０５と、分離部１０６、ＡＲＱ制御部１０７とを備えている。さらに、基地局装置は、ユーザ判定部１５１と、サービス種別判定部１５２と、最大再送回数設定部１５３と、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ：変調方式と誤り訂正符号の組み合わせ）選択部１５４と、ＭＣＳ選択テーブル１５５と、送信キュー（ｑｕｅｕｅ）１５６と、多重部１５７と、誤り訂正符号化部１５８と、変調部１５９と、送信ＲＦ部１６０とを備えている。
【００２６】
共用器１０２は、アンテナ１０１に受信された信号を受信ＲＦ部１０３に出力する。また、共用器１０２は、送信ＲＦ部１６０から出力された信号をアンテナ１０１から無線送信する。
【００２７】
受信ＲＦ部１０３は、共用器１０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部１０４に出力する。
【００２８】
復調部１０４は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して復調処理を行い、誤り訂正復号化部１０５に出力する。誤り訂正復号化部１０５は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調信号に対してビタビ復号等の誤り訂正用の復号処理を行い、分離部１０６に出力する。
【００２９】
分離部１０６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復号信号からＡＣＫ信号あるいはＮＡＣＫ信号を分離してＡＲＱ制御部１０７に出力する。また、分離部１０６は、復号信号から報告値を分離してＭＣＳ選択部１５４に出力する。なお、ＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できたことを示す信号である。一方、ＮＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できなかったことを示す信号である。また、通信端末装置において測定された報告値は、当該各通信端末装置と基地局装置との間の伝播路状況を示す値であり、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：搬送波対干渉波比）を示す。
【００３０】
ＡＲＱ制御部１０７は、ＡＣＫ信号を入力した場合には新しいデータを送信するようにＭＣＳ選択部１５４及び送信キュー１５６に指示する。一方、ＡＲＱ制御部１０７は、ＮＡＣＫ信号を入力した場合には前回送信したデータを再送するようにＭＣＳ選択部１５４及び送信キュー１５６に指示する。
【００３１】
ユーザ判定部１５１は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるユーザ情報に基づいて当該送信データがどの（送信端末装置）に対するものであるかを判定し、判定結果をＭＣＳ選択部１５４に出力する。
【００３２】
サービス種別判定部１５２は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるサービス情報からサービスクラスを判定し、判定結果を通信端末装置と対応づけて最大再送回数設定部１５３に出力する。なお、サービスクラスは、フレームフォーマットのＩＰヘッダの中に記載されている。例えば、ＩＰｖ４では「サービスの種別」のフィールド、ＩＰｖ６では「トラフィッククラス」のフィールドに記載されている。
【００３３】
最大再送回数設定部１５３は、各サービスクラスにおいて許容される許容遅延時間を自局と各通信端末装置との間の無線信号の往復時間（ラウンドトリップタイム、ＲＴＴ）で除し、その値を整数に変換して最大再送回数を設定し、ＭＣＳ選択部１５４に出力する。
【００３４】
ＭＣＳ選択部１５４は、各通信端末装置からの報告値に基づいてパケットを送信する通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を決定し、ユーザ判定部１５１の判定結果を参照して送信先装置を示す情報を送信キュー１５６に出力する。例えば、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＭＣＳ選択部１５４は、ＣＩＲが最大の通信端末装置を送信先装置として決定する。また、ＭＣＳ選択部１５４は、送信先装置の最大再送回数及び報告値に基づいて、ＭＣＳ選択テーブル１５５の中から適当な変調方式及び符号化率を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。なお、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５４の符号化率及び変調方式の決定方法の詳細は後述する。
【００３５】
送信キュー１５６は、ＭＣＳ選択部１５４に指示された送信先装置に対するデータを選択する。その際、ＡＲＱ制御部１０７から新しいデータを送信する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５６は、記憶しているデータを削除して新たなデータを多重部１５７に出力するとともに記憶する。一方、ＡＲＱ制御部１０７からデータを再送する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５６は、記憶しているデータを多重部１５７に出力する。
【００３６】
多重部１５７は、送信キュー１５６から出力されたデータにＭＣＳ選択部１５４から出力された変調方式及び符号化率を示す情報を多重する。誤り訂正符号化部１５８は、ＭＣＳ選択部１５４で選定された符号化率の方式により多重部１５７の出力信号を誤り訂正符号化して変調部１５９に出力する。変調部１５９は、ＭＣＳ選択部１５４で選定された変調方式により誤り訂正符号化部１５８の出力信号を変調して送信ＲＦ部１６０に出力する。
【００３７】
送信ＲＦ部１６０は、変調部１５９から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００３８】
次に、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５４の符号化率及び変調方式の決定方法について詳細に説明する。
【００３９】
図２は、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容の一例を示す図である。図２に示すように、ＭＣＳ選択テーブル１５５は、最大再送回数毎にＣＩＲとＭＣＳとの対応関係を記憶する。図２（ａ）は最大再送回数が１０の場合、図２（ｂ）は最大再送回数が６の場合、図２（ｃ）は最大再送回数が２の場合のＣＩＲとＭＣＳとの対応関係を示している。なお、図２において、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭは変調方式を示し、Ｒは符号化率を示す。
【００４０】
なお、一般的に、ＣＩＲが高いほど変調多値数を多くすることができ、最大再送回数が多いほど変調多値数を多くすることができるという関係がある。
【００４１】
例えば、各通信端末装置からの報告値の中で最大のＣＩＲが「７ｄＢ」で、対応する通信端末装置の最大再送回数が「６」であったとすると、ＭＣＳ選択部１５４は、図２（ｂ）のＭＣＳ選択テーブル１５５においてＣＩＲが「７ｄＢ」のときのＭＣＳである「１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４」を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。
【００４２】
このように、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００４３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、「（ｃ）基地局装置が、通信端末装置から報告を受けないで最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法」において、各サービスクラスに最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定する場合について説明する。
【００４４】
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。なお、図３の基地局装置において、図１と共通する構成部分には図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図３の基地局装置は、図１と比較して無線回線品質推定部３０１を追加した構成を採る。また、図３の基地局装置において、ＭＣＳ選択部３０２の作用が図１のＭＣＳ選択部１５４と異なり、ＭＣＳ選択テーブル３０３の作用が図１のＭＣＳ選択テーブル１５５と異なる。
【００４６】
ここで、下り回線においてクローズドループの送信電力制御を行う場合、通信端末装置は、下り回線の受信品質（通常はＳＩＲ）を測定し、その受信品質が予め決めておいた目標値（ターゲットＳＩＲ）と比較する。その結果、通信端末装置は、測定した受信品質の方が大きいときには基地局装置に送信電力を減少させるコマンドを送信し、小さいときには基地局装置に送信電力を増加させるコマンドを送信する。従って、基地局装置から各通信端末に送信する信号の送信電力は通信端末装置における受信品質を示す指標となる。
【００４７】
無線回線品質推定部３０１は、各通信端末装置に送信する信号の電力を示す送信電力情報に基づいて各通信端末装置の無線回線の品質を推定し、ＭＣＳ選択部３０２に出力する。
【００４８】
ＭＣＳ選択部３０２は、各通信端末装置の無線回線の品質に基づいて送信先装置を決定し、送信先装置を示す情報を送信キュー１５６に出力する。また、ＭＣＳ選択部３０２は、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質に基づいて、ＭＣＳ選択テーブル３０３の中から適当な変調方式及び符号化率を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。
【００４９】
なお、ＭＣＳ選択テーブル３０３は、図４に示すように、最大再送回数毎にＰｔｒａｎｓ／ＰｔａｒｇｅｔとＭＣＳとの対応関係を記憶する。図４（ａ）は最大再送回数が１０の場合、図４（ｂ）は最大再送回数が６の場合、図４（ｃ）は最大再送回数が２の場合のＰｔｒａｎｓ／ＰｔａｒｇｅｔとＭＣＳとの対応関係を示している。ここで、Ｐｔｒａｎｓは送信電力を示し、Ｐｔａｒｇｅｔは基準電力を示す。
【００５０】
このように、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００５１】
なお、「（ａ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測し、最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定し、基地局装置に報告する方法」では、基地局装置が通信端末装置に最大再送回数を示す情報を送信し、通信端末装置が無線回線の品質と最大再送回数を用いて変調方式及び符号化率の選定し、基地局装置に報告することが考えられる。しかし、この場合、基地局装置は送信すべきデータが届く度に通信端末装置に報告する必要があるため、様々なサービスクラスにおいて最適な変調方式及び符号化率を選定するのは困難である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、サービスクラス毎の許容遅延時間を反映させた最大送信回数を考慮することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができる。これにより、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【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】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【符号の説明】
１０６ 分離部
１０７ ＡＲＱ制御部
１５１ ユーザ判定部
１５２ サービス種別判定部
１５３ 最大再送回数設定部
１５４、３０２ ＭＣＳ選択部
１５５、３０３ ＭＣＳ選択テーブル
１５６ 送信キュー
１５７ 多重部
１５８ 誤り訂正符号化部
１５９ 変調部
３０１ 無線回線品質推定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、下り高速パケット伝送を行う基地局装置及びパケット伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速大容量な下りチャネルを複数の通信端末装置が共有し、高速なパケット伝送を行う下り高速パケット伝送方式（ＨＳＤＰＡ等）が開発されている。この伝送方式では、伝送効率を高めるために、スケジューリング技術及び適応変調技術が用いられている。
【０００３】
スケジューリング技術とは、基地局装置が下り高速パケットの送信先となる通信端末装置を割り当てる技術である。従来の代表的なスケジューリング技術として、個々の通信端末装置が下り回線の伝搬路の状態を観測して最大の品質のユーザから優先的に割り当てる最大Ｃ／Ｉ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）法やユーザ毎に順々に割り当てるラウンドロビン法がある。
【０００４】
また、適応変調技術とは、パケット送信する通信端末装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式あるいは誤り訂正符号化方式を決定する技術である。従来の代表的な適応変調技術として、（ａ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測し、最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定し、基地局装置に報告する方法、（ｂ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測して基地局装置に報告し、基地局装置が、その報告値に基づいて最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法、（ｃ）基地局装置が、通信端末装置から報告を受けないで最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法がある。
【０００５】
基地局装置は、スケジューリングにより定めた方式でパケットを誤り訂正符号化及び変調した後、スケジューリングにより割り当てた通信端末装置に送信する。また、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において所定の受信品質を満たさず、正しく復調できなかった場合、基地局装置はパケットを再送する。
【０００６】
ここで、パケットには、音声データやＷｅｂデータ等、異なるサービスクラスのデータが多重される。そして、サービスクラス毎に許容される遅延時間が異なる。例えば、音声データは許容遅延時間が短く、Ｗｅｂデータは許容遅延時間が長い。
【０００７】
そのため、同一の無線回線品質の条件であっても、サービスクラスによって許容遅延時間が異なるため、選択する変調方式と誤り訂正方式が異なる場合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、送信パケットのサービスクラスに基づいて最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定するスケジューリング技術が、これまで開示されていない。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信パケットのサービスクラスに基づいて最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定することができる基地局装置及びパケット伝送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局装置は、伝搬路状況を示す報告値を受信信号から分離する分離手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記報告値及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、搬送波対干渉波比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定する構成を採る。
【００１２】
これらの構成により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の基地局装置は、通信端末装置に送信する信号の電力を示す送信電力情報に基づいて各通信端末装置の無線回線の品質を推定する無線回線品質推定手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記無線回線の品質及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
本発明の基地局装置における送信先決定手段は、送信電力対基準電力比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定する構成を採る。
【００１５】
これらの構成により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の基地局装置は、最大再送回数設定手段は、各サービスクラスにおいて許容される許容遅延時間を自局と各通信端末装置との間の無線信号の往復時間で除し、その値を整数に変換して最大再送回数を設定する構成を採る。
【００１７】
この構成により、各サービスクラスの最大再送回数を精度良く設定することができる。
【００１８】
本発明のパケット伝送方法は、伝搬路状況を示す報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記報告値に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定する方法を採る。
【００１９】
この方法により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００２０】
本発明のパケット伝送方法は、無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記無線回線の品質に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定する方法を採る。
【００２１】
この方法により、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することができるので、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を行う際に、サービスクラス毎の許容遅延時間を反映させた最大送信回数を考慮することである。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、「（ｂ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測して基地局装置に報告し、基地局装置が、その報告値に基づいて最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法」において、各サービスクラスに最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定する場合について説明する。また、本実施の形態では、最大Ｃ／Ｉ法により無線リソースを割り当てるものとする。
【００２５】
図１は、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である。図１において、基地局装置は、アンテナ１０１と、共用器１０２と、受信ＲＦ部１０３と、復調部１０４と、誤り訂正復号化部１０５と、分離部１０６、ＡＲＱ制御部１０７とを備えている。さらに、基地局装置は、ユーザ判定部１５１と、サービス種別判定部１５２と、最大再送回数設定部１５３と、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ：変調方式と誤り訂正符号の組み合わせ）選択部１５４と、ＭＣＳ選択テーブル１５５と、送信キュー（ｑｕｅｕｅ）１５６と、多重部１５７と、誤り訂正符号化部１５８と、変調部１５９と、送信ＲＦ部１６０とを備えている。
【００２６】
共用器１０２は、アンテナ１０１に受信された信号を受信ＲＦ部１０３に出力する。また、共用器１０２は、送信ＲＦ部１６０から出力された信号をアンテナ１０１から無線送信する。
【００２７】
受信ＲＦ部１０３は、共用器１０２から出力された無線周波数の受信信号をベースバンドのディジタル信号に変換し、復調部１０４に出力する。
【００２８】
復調部１０４は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、受信ベースバンド信号に対して復調処理を行い、誤り訂正復号化部１０５に出力する。誤り訂正復号化部１０５は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復調信号に対してビタビ復号等の誤り訂正用の復号処理を行い、分離部１０６に出力する。
【００２９】
分離部１０６は、無線通信を行う通信端末装置の数だけ用意され、復号信号からＡＣＫ信号あるいはＮＡＣＫ信号を分離してＡＲＱ制御部１０７に出力する。また、分離部１０６は、復号信号から報告値を分離してＭＣＳ選択部１５４に出力する。なお、ＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できたことを示す信号である。一方、ＮＡＣＫ信号とは、基地局装置から送信された高速パケットが、通信端末装置において正しく復調できなかったことを示す信号である。また、通信端末装置において測定された報告値は、当該各通信端末装置と基地局装置との間の伝播路状況を示す値であり、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：搬送波対干渉波比）を示す。
【００３０】
ＡＲＱ制御部１０７は、ＡＣＫ信号を入力した場合には新しいデータを送信するようにＭＣＳ選択部１５４及び送信キュー１５６に指示する。一方、ＡＲＱ制御部１０７は、ＮＡＣＫ信号を入力した場合には前回送信したデータを再送するようにＭＣＳ選択部１５４及び送信キュー１５６に指示する。
【００３１】
ユーザ判定部１５１は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるユーザ情報に基づいて当該送信データがどの（送信端末装置）に対するものであるかを判定し、判定結果をＭＣＳ選択部１５４に出力する。
【００３２】
サービス種別判定部１５２は、各通信端末装置の送信データのヘッダに含まれるサービス情報からサービスクラスを判定し、判定結果を通信端末装置と対応づけて最大再送回数設定部１５３に出力する。なお、サービスクラスは、フレームフォーマットのＩＰヘッダの中に記載されている。例えば、ＩＰｖ４では「サービスの種別」のフィールド、ＩＰｖ６では「トラフィッククラス」のフィールドに記載されている。
【００３３】
最大再送回数設定部１５３は、各サービスクラスにおいて許容される許容遅延時間を自局と各通信端末装置との間の無線信号の往復時間（ラウンドトリップタイム、ＲＴＴ）で除し、その値を整数に変換して最大再送回数を設定し、ＭＣＳ選択部１５４に出力する。
【００３４】
ＭＣＳ選択部１５４は、各通信端末装置からの報告値に基づいてパケットを送信する通信端末装置（以下、「送信先装置」という）を決定し、ユーザ判定部１５１の判定結果を参照して送信先装置を示す情報を送信キュー１５６に出力する。例えば、最大Ｃ／Ｉ法による場合、ＭＣＳ選択部１５４は、ＣＩＲが最大の通信端末装置を送信先装置として決定する。また、ＭＣＳ選択部１５４は、送信先装置の最大再送回数及び報告値に基づいて、ＭＣＳ選択テーブル１５５の中から適当な変調方式及び符号化率を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。なお、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５４の符号化率及び変調方式の決定方法の詳細は後述する。
【００３５】
送信キュー１５６は、ＭＣＳ選択部１５４に指示された送信先装置に対するデータを選択する。その際、ＡＲＱ制御部１０７から新しいデータを送信する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５６は、記憶しているデータを削除して新たなデータを多重部１５７に出力するとともに記憶する。一方、ＡＲＱ制御部１０７からデータを再送する旨の指示を受けた場合、送信キュー１５６は、記憶しているデータを多重部１５７に出力する。
【００３６】
多重部１５７は、送信キュー１５６から出力されたデータにＭＣＳ選択部１５４から出力された変調方式及び符号化率を示す情報を多重する。誤り訂正符号化部１５８は、ＭＣＳ選択部１５４で選定された符号化率の方式により多重部１５７の出力信号を誤り訂正符号化して変調部１５９に出力する。変調部１５９は、ＭＣＳ選択部１５４で選定された変調方式により誤り訂正符号化部１５８の出力信号を変調して送信ＲＦ部１６０に出力する。
【００３７】
送信ＲＦ部１６０は、変調部１５９から出力されたベースバンドのディジタル信号を無線周波数の信号に変換して共用器１０２に出力する。
【００３８】
次に、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容及びＭＣＳ選択部１５４の符号化率及び変調方式の決定方法について詳細に説明する。
【００３９】
図２は、ＭＣＳ選択テーブル１５５に記憶される内容の一例を示す図である。図２に示すように、ＭＣＳ選択テーブル１５５は、最大再送回数毎にＣＩＲとＭＣＳとの対応関係を記憶する。図２（ａ）は最大再送回数が１０の場合、図２（ｂ）は最大再送回数が６の場合、図２（ｃ）は最大再送回数が２の場合のＣＩＲとＭＣＳとの対応関係を示している。なお、図２において、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭは変調方式を示し、Ｒは符号化率を示す。
【００４０】
なお、一般的に、ＣＩＲが高いほど変調多値数を多くすることができ、最大再送回数が多いほど変調多値数を多くすることができるという関係がある。
【００４１】
例えば、各通信端末装置からの報告値の中で最大のＣＩＲが「７ｄＢ」で、対応する通信端末装置の最大再送回数が「６」であったとすると、ＭＣＳ選択部１５４は、図２（ｂ）のＭＣＳ選択テーブル１５５においてＣＩＲが「７ｄＢ」のときのＭＣＳである「１６ＱＡＭ、Ｒ＝３／４」を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。
【００４２】
このように、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び報告値を参照することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００４３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、「（ｃ）基地局装置が、通信端末装置から報告を受けないで最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定する方法」において、各サービスクラスに最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式の組み合わせを決定する場合について説明する。
【００４４】
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。なお、図３の基地局装置において、図１と共通する構成部分には図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図３の基地局装置は、図１と比較して無線回線品質推定部３０１を追加した構成を採る。また、図３の基地局装置において、ＭＣＳ選択部３０２の作用が図１のＭＣＳ選択部１５４と異なり、ＭＣＳ選択テーブル３０３の作用が図１のＭＣＳ選択テーブル１５５と異なる。
【００４６】
ここで、下り回線においてクローズドループの送信電力制御を行う場合、通信端末装置は、下り回線の受信品質（通常はＳＩＲ）を測定し、その受信品質が予め決めておいた目標値（ターゲットＳＩＲ）と比較する。その結果、通信端末装置は、測定した受信品質の方が大きいときには基地局装置に送信電力を減少させるコマンドを送信し、小さいときには基地局装置に送信電力を増加させるコマンドを送信する。従って、基地局装置から各通信端末に送信する信号の送信電力は通信端末装置における受信品質を示す指標となる。
【００４７】
無線回線品質推定部３０１は、各通信端末装置に送信する信号の電力を示す送信電力情報に基づいて各通信端末装置の無線回線の品質を推定し、ＭＣＳ選択部３０２に出力する。
【００４８】
ＭＣＳ選択部３０２は、各通信端末装置の無線回線の品質に基づいて送信先装置を決定し、送信先装置を示す情報を送信キュー１５６に出力する。また、ＭＣＳ選択部３０２は、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質に基づいて、ＭＣＳ選択テーブル３０３の中から適当な変調方式及び符号化率を選定し、選定した変調方式及び符号化率を示す情報を多重部１５７、誤り訂正符号化部１５８及び変調部１５９に出力する。
【００４９】
なお、ＭＣＳ選択テーブル３０３は、図４に示すように、最大再送回数毎にＰｔｒａｎｓ／ＰｔａｒｇｅｔとＭＣＳとの対応関係を記憶する。図４（ａ）は最大再送回数が１０の場合、図４（ｂ）は最大再送回数が６の場合、図４（ｃ）は最大再送回数が２の場合のＰｔｒａｎｓ／ＰｔａｒｇｅｔとＭＣＳとの対応関係を示している。ここで、Ｐｔｒａｎｓは送信電力を示し、Ｐｔａｒｇｅｔは基準電力を示す。
【００５０】
このように、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、送信先装置の最大再送回数及び無線回線の品質を参照することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができ、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【００５１】
なお、「（ａ）通信端末装置が下り回線の品質を推定又は予測し、最適なトランスポートフォーマット（変調方式、誤り訂正符号化方式）を設定し、基地局装置に報告する方法」では、基地局装置が通信端末装置に最大再送回数を示す情報を送信し、通信端末装置が無線回線の品質と最大再送回数を用いて変調方式及び符号化率の選定し、基地局装置に報告することが考えられる。しかし、この場合、基地局装置は送信すべきデータが届く度に通信端末装置に報告する必要があるため、様々なサービスクラスにおいて最適な変調方式及び符号化率を選定するのは困難である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サービスクラスが異なるデータを送信する場合において、サービスクラス毎の許容遅延時間を反映させた最大送信回数を考慮することにより、最適なパケットの変調方式及び符号化率の選定を精度良く行うことができる。これにより、データ再送の回数を減少させることができ、伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【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】上記実施の形態に係る基地局装置のＭＣＳ選択テーブルに記憶される内容の一例を示す図
【符号の説明】
１０６ 分離部
１０７ ＡＲＱ制御部
１５１ ユーザ判定部
１５２ サービス種別判定部
１５３ 最大再送回数設定部
１５４、３０２ ＭＣＳ選択部
１５５、３０３ ＭＣＳ選択テーブル
１５６ 送信キュー
１５７ 多重部
１５８ 誤り訂正符号化部
１５９ 変調部
３０１ 無線回線品質推定部
Claims (7)
- 伝搬路状況を示す報告値を受信信号から分離する分離手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記報告値及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
- 送信先決定手段は、搬送波対干渉波比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定することを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
- 通信端末装置に送信する信号の電力を示す送信電力情報に基づいて各通信端末装置の無線回線の品質を推定する無線回線品質推定手段と、通信端末装置のサービスクラスに基づいて最大再送回数を設定する最大再送回数設定手段と、前記無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、前記無線回線の品質及び前記最大再送回数に基づいて符号化率及び変調方式を決定する送信先決定手段と、を具備することを特徴とする基地局装置。
- 送信先決定手段は、送信電力対基準電力比と変調方式及び符号化率との対応関係を最大再送回数毎に記憶したテーブルの中から適当な変調方式及び符号化率を選定することを特徴とする請求項３記載の基地局装置。
- 最大再送回数設定手段は、各サービスクラスにおいて許容される許容遅延時間を自局と各通信端末装置との間の無線信号の往復時間で除し、その値を整数に変換して最大再送回数を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
- 伝搬路状況を示す報告値に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記報告値に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定することを特徴とするパケット伝送方法。
- 無線回線の品質に基づいてパケット送信先の通信端末装置を決定し、決定した通信端末装置のサービスクラスの最大再送回数及び前記無線回線の品質に基づいてパケットの符号化率及び変調方式を決定することを特徴とするパケット伝送方法。
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