JP4785966B2 - 基地局およびそのスケジュール方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基地局およびそのスケジュール方法に係わり、特に、送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局およびそのスケジュール方法に関する。
WCDMA方式の基地局から端末(移動局)への下り通信技術として、送信ダイバシチ技術(Tx-Div技術）があり、移動局における受信干渉を低減するために使用されている。この送信ダイバシチ技術は、複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信するものである。また、WCDMA方式の基地局から移動局へのパケットの高速通信手法としてHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)技術がある。
(1) 送信ダイバシチ
・閉ループ送信ダイバシチ方式
図１３は送信ダイバシチ技術のうち、閉ループ送信ダイバシチ方式の説明図である。閉ループ送信ダイバシチ方式は、セルラー移動通信システムの無線基地局に複数のアンテナ素子を設け、(1)同一の送信データ信号に移動局から送られてくるフィードバック情報FBIに基づいて異なる振幅および位相制御を施し、(2)該振幅及び位相制御を施された送信データにパイロット信号を多重して複数のアンテナを用いて送信し、(3)移動局側で送信データを受信すると共に、下りパイロット信号を用いて前記フィードバック情報（振幅および位相制御量）を再び決定して上りチャネル信号に多重化して基地局側に伝送し、以後、上記動作を繰り返す。
第３世代移動通信システムであるW-CDMAにおける閉ループ送信ダイバシチでは図１３に示すように２本の送信アンテナを用いる方式が採用されている。図において、互いに直交するパイロットパターンP1、P2がパイロット信号生成部11において生成され、合成部CB1,CB2において送信データに組み込まれてそれぞれ送信アンテナ10-1、10-2から送信される。移動局受信側のチャネル推定部(図示せず)は受信パイロット信号と対応する既知のパイロットパターンとの相関をとることにより、基地局の各送信アンテナ10-1、10-2から移動局受信アンテナ12までのチャネルインパルス応答ベクトルｈ1、ｈ2を推定する。
・閉ループ送信ダイバシチ方式
図１３は送信ダイバシチ技術のうち、閉ループ送信ダイバシチ方式の説明図である。閉ループ送信ダイバシチ方式は、セルラー移動通信システムの無線基地局に複数のアンテナ素子を設け、(1)同一の送信データ信号に移動局から送られてくるフィードバック情報FBIに基づいて異なる振幅および位相制御を施し、(2)該振幅及び位相制御を施された送信データにパイロット信号を多重して複数のアンテナを用いて送信し、(3)移動局側で送信データを受信すると共に、下りパイロット信号を用いて前記フィードバック情報（振幅および位相制御量）を再び決定して上りチャネル信号に多重化して基地局側に伝送し、以後、上記動作を繰り返す。
第３世代移動通信システムであるW-CDMAにおける閉ループ送信ダイバシチでは図１３に示すように２本の送信アンテナを用いる方式が採用されている。図において、互いに直交するパイロットパターンP1、P2がパイロット信号生成部11において生成され、合成部CB1,CB2において送信データに組み込まれてそれぞれ送信アンテナ10-1、10-2から送信される。移動局受信側のチャネル推定部(図示せず)は受信パイロット信号と対応する既知のパイロットパターンとの相関をとることにより、基地局の各送信アンテナ10-1、10-2から移動局受信アンテナ12までのチャネルインパルス応答ベクトルｈ1、ｈ2を推定する。
重み計算部13はこれらチャネル推定値を用いて以下の(1)式で示す電力Ｐを最大とする基地局の各送信アンテナ10-1、10-2の振幅および位相制御ベクトル（ウェイトベクトル）ｗ＝［ｗ1、ｗ2］Tを計算する。そして、これを量子化してフィードバック情報として上りチャネル信号に多重化して基地局側に伝送する。但し、ｗ1、ｗ2の両方の値を伝送する必要は無く、ｗ1＝１として求めた場合のｗ2の値のみ伝送すればよい。
Ｐ＝ｗHＨHＨｗ ・・・・・・・・(1)
H＝[h１，h２] ・・・・・・・・(2)
ここで、ｈ1、ｈ2はそれぞれアンテナ10-1およびアンテナ10-2からのチャネルインパルス応答ベクトルである。またＨHやｗHの肩の添え字は、Ｈやｗのエルミート共役をとることを表す。
移動局では、以上のようにして、重み係数（ウェイトベクトル）を重み計算部13において計算し、多重化部18において該重み係数をフィードバック情報FBIとして上り送信データに多重し、送信アンテナ14から、基地局に送信する。
基地局では、受信アンテナ15において移動局からのフィードバック情報を受信し、フィードバック情報抽出部16において、制御量である重み係数ｗ1，ｗ2を抽出し、振幅・位相制御部17が乗算器MP1,MP2を用いて下り送信データに重み係数ｗ1，ｗ2を乗算し、送信アンテナ10-1、10-2から送出する信号の振幅、位相制御を行う。これにより、移動局は効率
よく2本のダイバシチ送信アンテナ10-1、10-2から送信された信号を受信することが出来る。なお、理想的には2本のダイバシチ送信アンテナ10-1、10-2から送信された信号が同位相で移動局の受信アンテナに到達して受信されることが望ましい。
Ｐ＝ｗHＨHＨｗ ・・・・・・・・(1)
H＝[h１，h２] ・・・・・・・・(2)
ここで、ｈ1、ｈ2はそれぞれアンテナ10-1およびアンテナ10-2からのチャネルインパルス応答ベクトルである。またＨHやｗHの肩の添え字は、Ｈやｗのエルミート共役をとることを表す。
移動局では、以上のようにして、重み係数（ウェイトベクトル）を重み計算部13において計算し、多重化部18において該重み係数をフィードバック情報FBIとして上り送信データに多重し、送信アンテナ14から、基地局に送信する。
基地局では、受信アンテナ15において移動局からのフィードバック情報を受信し、フィードバック情報抽出部16において、制御量である重み係数ｗ1，ｗ2を抽出し、振幅・位相制御部17が乗算器MP1,MP2を用いて下り送信データに重み係数ｗ1，ｗ2を乗算し、送信アンテナ10-1、10-2から送出する信号の振幅、位相制御を行う。これにより、移動局は効率
よく2本のダイバシチ送信アンテナ10-1、10-2から送信された信号を受信することが出来る。なお、理想的には2本のダイバシチ送信アンテナ10-1、10-2から送信された信号が同位相で移動局の受信アンテナに到達して受信されることが望ましい。
・フィードバック情報FBI
W-CDMAでは、重み係数ｗ2を１ビットに量子化するモード１と、４ビットに量子化するモード２の２通りの方法が規定されている。モード１ではπ/4の分解能で各送信アンテナからの受信信号の位相をほぼ同位相となるように制御する方法であり、１ビットのフィードバック情報を毎スロット伝送して制御する。モード２ではπ/4の分解能で各送信アンテナからの受信信号の位相をほぼ同位相となるよう制御すると共に、各送信アンテナからの送信信号の送信電力の比を制御するもので、４ビットの情報を用いて制御する。
図１４は3rd Generation Partnership Project（以下3GPPと称す）で標準化されている上りリンクのDPCH (個別チャネル：Dedicated Physical Channel)フレーム構成図で、送信データのみが送信されるDPDCH (個別物理データチャネル：Dedicated Physical Data Channel)と、Pilotやフィードバック情報等の制御データが多重されて送信されるDPCCH (個別物理制御チャネル：Dedicated Physical Control Channel)とが直交符号により多重されている。すなわち、移動局から基地局への上り信号のフレームフォーマットにおいて、1フレームは10msecで、15スロット（slot＃0〜slot＃14)で構成されている。DPDCHはQPSK変調の直交するIチャンネルにマッピングされ、DPCCHはQPSK変調の直交するQチャンネルにマッピングされる。DPDCHの各スロットはｎビットで構成され、ｎはシンボル速度に応じて変化する。DPCCHの各スロットは10ビットで構成され、シンボル速度は15ksps一定であり、パイロットPILOT、送信電力制御データTPC、トランスポート・フォーマット・コンビネーション・インジケータTFCI、フィードバック情報FBIを送信する。PILOTは受信側でチャネル推定(伝搬路特性の推定)やSIRを測定する際に利用するもの、TPCは送信電力制御に利用するもの、TFCIはデータのシンボル速度や１フレーム当たりのビット数等を送信するもの、FBIは基地局における送信ダイバシチを制御するための前述のフィードバック情報（重み係数）を送信するものである。
なお、送信電力制御ビットTPCに基づいて基地局は、移動局の受信SIR(signal to Interface Ratio)が一定になるように該移動局に対する送信電力を制御する。
W-CDMAでは、重み係数ｗ2を１ビットに量子化するモード１と、４ビットに量子化するモード２の２通りの方法が規定されている。モード１ではπ/4の分解能で各送信アンテナからの受信信号の位相をほぼ同位相となるように制御する方法であり、１ビットのフィードバック情報を毎スロット伝送して制御する。モード２ではπ/4の分解能で各送信アンテナからの受信信号の位相をほぼ同位相となるよう制御すると共に、各送信アンテナからの送信信号の送信電力の比を制御するもので、４ビットの情報を用いて制御する。
図１４は3rd Generation Partnership Project（以下3GPPと称す）で標準化されている上りリンクのDPCH (個別チャネル：Dedicated Physical Channel)フレーム構成図で、送信データのみが送信されるDPDCH (個別物理データチャネル：Dedicated Physical Data Channel)と、Pilotやフィードバック情報等の制御データが多重されて送信されるDPCCH (個別物理制御チャネル：Dedicated Physical Control Channel)とが直交符号により多重されている。すなわち、移動局から基地局への上り信号のフレームフォーマットにおいて、1フレームは10msecで、15スロット（slot＃0〜slot＃14)で構成されている。DPDCHはQPSK変調の直交するIチャンネルにマッピングされ、DPCCHはQPSK変調の直交するQチャンネルにマッピングされる。DPDCHの各スロットはｎビットで構成され、ｎはシンボル速度に応じて変化する。DPCCHの各スロットは10ビットで構成され、シンボル速度は15ksps一定であり、パイロットPILOT、送信電力制御データTPC、トランスポート・フォーマット・コンビネーション・インジケータTFCI、フィードバック情報FBIを送信する。PILOTは受信側でチャネル推定(伝搬路特性の推定)やSIRを測定する際に利用するもの、TPCは送信電力制御に利用するもの、TFCIはデータのシンボル速度や１フレーム当たりのビット数等を送信するもの、FBIは基地局における送信ダイバシチを制御するための前述のフィードバック情報（重み係数）を送信するものである。
なお、送信電力制御ビットTPCに基づいて基地局は、移動局の受信SIR(signal to Interface Ratio)が一定になるように該移動局に対する送信電力を制御する。
・無線移動局の構成
図１５は無線移動局の構成例であり、基地局からの下りデータ信号は、受信アンテナ12において受信され、データとパイロットに分けられ、それぞれはデータチャネル逆拡散部20とパイロットチャネル逆拡散部22に送られる。データチャネル逆拡散部20では、データチャネルが逆拡散され、パイロットチャネル逆拡散部22では、パイロットチャネルが逆拡散される。パイロットチャネル逆拡散部22の処理結果である逆拡散後のパイロット信号Ｐ1′，Ｐ2′は、チャネル推定部23-1〜23-2と重み計算部１３に入力される。
チャネル推定部23-1〜23-2は、基地局の送信アンテナ10-1〜10-2から受信アンテナ12までの各チャネル推定値を求めるため、受信パイロット信号Ｐ1′，Ｐ2′と既知のパイロット信号Ｐ1，Ｐ2を比較する。そして、受信したパイロット信号の伝搬による振幅・位相変調の状態を示すチャネルインパルス応答ｈ1〜h2を得て、受信部21に入力する。受信部21はチャネルインパルス応答に基づいてデータチャネル信号にチャネル補償処理を施して、図示しない復調および復号部に入力する。
重み計算部１３は(1)式で示す電力Ｐを最大にする重み係数ｗ1，ｗ2を求め、フィードバック情報FBIを出力する。すなわち、重み計算部１３の位相/振幅比較部13aは送信アンテナ10-1,10-2から受信したパイロット信号Ｐ1′〜Ｐ2′の位相差及び振幅を比較して重み係数ｗ1，ｗ2を出力し、FBI生成部13bは該重み係数ｗ1，ｗ2に応じたフィードバックFBIを生成して多重化部18に入力し、多重化部18は該フィードバック情報と送信データ信号を多重する。データ変調部25は多重データに基づいて直交変調を行い、拡散変調部26は拡散変調して送信アンテナ14から、フィードバック情報を含む上りデータ信号を基地局に向
けて送信する。
図１５は無線移動局の構成例であり、基地局からの下りデータ信号は、受信アンテナ12において受信され、データとパイロットに分けられ、それぞれはデータチャネル逆拡散部20とパイロットチャネル逆拡散部22に送られる。データチャネル逆拡散部20では、データチャネルが逆拡散され、パイロットチャネル逆拡散部22では、パイロットチャネルが逆拡散される。パイロットチャネル逆拡散部22の処理結果である逆拡散後のパイロット信号Ｐ1′，Ｐ2′は、チャネル推定部23-1〜23-2と重み計算部１３に入力される。
チャネル推定部23-1〜23-2は、基地局の送信アンテナ10-1〜10-2から受信アンテナ12までの各チャネル推定値を求めるため、受信パイロット信号Ｐ1′，Ｐ2′と既知のパイロット信号Ｐ1，Ｐ2を比較する。そして、受信したパイロット信号の伝搬による振幅・位相変調の状態を示すチャネルインパルス応答ｈ1〜h2を得て、受信部21に入力する。受信部21はチャネルインパルス応答に基づいてデータチャネル信号にチャネル補償処理を施して、図示しない復調および復号部に入力する。
重み計算部１３は(1)式で示す電力Ｐを最大にする重み係数ｗ1，ｗ2を求め、フィードバック情報FBIを出力する。すなわち、重み計算部１３の位相/振幅比較部13aは送信アンテナ10-1,10-2から受信したパイロット信号Ｐ1′〜Ｐ2′の位相差及び振幅を比較して重み係数ｗ1，ｗ2を出力し、FBI生成部13bは該重み係数ｗ1，ｗ2に応じたフィードバックFBIを生成して多重化部18に入力し、多重化部18は該フィードバック情報と送信データ信号を多重する。データ変調部25は多重データに基づいて直交変調を行い、拡散変調部26は拡散変調して送信アンテナ14から、フィードバック情報を含む上りデータ信号を基地局に向
けて送信する。
(2) HSDPA
HSDPAは、パケットの高速通信技術である。HSDPAに用いられる主な無線チャネルは図１６に示すように(1) HS-SCCH（High Speed-Shared Control Channel）、(2) HS-PDSCH（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、(3) HS-DPCCH（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。
HS-SCCH、HS-PDSCHは、双方とも下り方向（downlink）の共通チャネル（shared channel）であり、このうちHS-SCCHは、HS-PDSCHにて送信するパケットに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。
換言すれば、HS-PDSCHを介してパケットの送信が行われることを移動局に通知するチャネルである。各種パラメータとしては、例えば、どの移動局にパケットを送信するかの宛先情報、どの変調方式を用いてHS-PDSCHによりパケットを送信するかを指示する変調方式情報、送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報がある。
一方、HS-DPCCHは、上り方向（uplink）の個別制御チャネル(dedicated control channel)であり、移動局７1，７2がそれぞれHS-PDSCHを介して受信したデータのエラーの有、無を示すACK信号/NACK信号や、受信品質を示すCQI（Channel Quality Indicator）を無線基地局に送信するために用いる。無線基地局はACK信号/NACK信号に基づいて再送制御H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）を行なうと共に、CQIにより下り方向の無線環境の良否を判断し、良好であれば、より高速にパケットを送信可能な変調方式に切りかえ、逆に良好でなければ、より低速にデータを送信する変調方式に切りかえる（即ち、適応変調を行う）。
HSDPAは、パケットの高速通信技術である。HSDPAに用いられる主な無線チャネルは図１６に示すように(1) HS-SCCH（High Speed-Shared Control Channel）、(2) HS-PDSCH（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、(3) HS-DPCCH（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。
HS-SCCH、HS-PDSCHは、双方とも下り方向（downlink）の共通チャネル（shared channel）であり、このうちHS-SCCHは、HS-PDSCHにて送信するパケットに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。
換言すれば、HS-PDSCHを介してパケットの送信が行われることを移動局に通知するチャネルである。各種パラメータとしては、例えば、どの移動局にパケットを送信するかの宛先情報、どの変調方式を用いてHS-PDSCHによりパケットを送信するかを指示する変調方式情報、送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報がある。
一方、HS-DPCCHは、上り方向（uplink）の個別制御チャネル(dedicated control channel)であり、移動局７1，７2がそれぞれHS-PDSCHを介して受信したデータのエラーの有、無を示すACK信号/NACK信号や、受信品質を示すCQI（Channel Quality Indicator）を無線基地局に送信するために用いる。無線基地局はACK信号/NACK信号に基づいて再送制御H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）を行なうと共に、CQIにより下り方向の無線環境の良否を判断し、良好であれば、より高速にパケットを送信可能な変調方式に切りかえ、逆に良好でなければ、より低速にデータを送信する変調方式に切りかえる（即ち、適応変調を行う）。
・発明が解決しようとする課題
送信ダイバシチ方式により、複数の送信アンテナより同一のパケットをHSDPAにより共通チャネルで送信する場合、HSDPAのスケジューリングによっては、HSDPAを利用していない移動局、例えば個別チャネルDPCHにより音声や画像の通信をしている移動局への干渉が増加する問題点がある。
これは、HSDPAが、複数移動局でチャネルを共用し、かつ、高い電力でパケットを高速送信するからである。特に、HSDPAにより共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相と、個別チャネルを用いて音声データを移動局へダイバシチ送信する際の送信位相が一致すると、音声通信に対するHSDPAからの干渉が増大し、通信品質が劣化する。
このため、共通チャネルをどの移動局にどの程度時間を割当てるかは、(1)各移動局の環境、(2)各移動局へのデータ滞留時間などを考慮してスケジューラが決定している。しかし、現状スケジューリングが不十分であり、音声通信などHSDPA以外の通信に対するHSDPAからの干渉が大きい問題がある。
送信ダイバシチ方式により、複数の送信アンテナより同一のパケットをHSDPAにより共通チャネルで送信する場合、HSDPAのスケジューリングによっては、HSDPAを利用していない移動局、例えば個別チャネルDPCHにより音声や画像の通信をしている移動局への干渉が増加する問題点がある。
これは、HSDPAが、複数移動局でチャネルを共用し、かつ、高い電力でパケットを高速送信するからである。特に、HSDPAにより共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相と、個別チャネルを用いて音声データを移動局へダイバシチ送信する際の送信位相が一致すると、音声通信に対するHSDPAからの干渉が増大し、通信品質が劣化する。
このため、共通チャネルをどの移動局にどの程度時間を割当てるかは、(1)各移動局の環境、(2)各移動局へのデータ滞留時間などを考慮してスケジューラが決定している。しかし、現状スケジューリングが不十分であり、音声通信などHSDPA以外の通信に対するHSDPAからの干渉が大きい問題がある。
第１従来技術として、送信ダイバシチを利用したHSDPAにおいて、移動局からのFBI情報に基づいて送信ダイバシチアンテナの位相回転をする技術がある(特許文献１)。しかし、この第１従来技術はHSDPAから該HSDPA以外の通信に対する干渉を低減するものではない。
また、第２従来技術として、共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムがある(特許文献２)。この第２従来技術において、スケジューラは、各移動端末における受信信号の品質に基づいてどの移動端末を選択するかの指標値を計算し、該指標値を受信信号の品質変動率あるいはフェージング周波数あるいはＣＱＩ毎の誤り率等により補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する。しかし、この第２従来技術もHSDPAから該HSDPA以外の通信に対する干渉を低減するものではない。
以上から、本発明の目的は、HSDPAから該HSDPA以外の通信たとえば個別チャネル通信（音声,画像などの通信）に対する干渉を低減することである。
特開2005−260634号公報
WO2006/095387
また、第２従来技術として、共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムがある(特許文献２)。この第２従来技術において、スケジューラは、各移動端末における受信信号の品質に基づいてどの移動端末を選択するかの指標値を計算し、該指標値を受信信号の品質変動率あるいはフェージング周波数あるいはＣＱＩ毎の誤り率等により補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する。しかし、この第２従来技術もHSDPAから該HSDPA以外の通信に対する干渉を低減するものではない。
以上から、本発明の目的は、HSDPAから該HSDPA以外の通信たとえば個別チャネル通信（音声,画像などの通信）に対する干渉を低減することである。
・基地局におけるスケジュール方法
本発明の第１の態様は、送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局におけるスケジュール方法であり、共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視するステップ、前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算するステップ、該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するステップを有している。
前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を求め、該移動局数を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくし、共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の全個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくし、共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
により演算し(ただし、Nは個別チャネルでデータ通信中の移動局数)、
該送信電力の総和を前記干渉度とする。
本発明の第１の態様は、送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局におけるスケジュール方法であり、共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視するステップ、前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算するステップ、該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するステップを有している。
前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を求め、該移動局数を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくし、共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の全個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とする。
また、前記第２ステップにおいて、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくし、共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
該送信電力の総和を前記干渉度とする。
・基地局
本発明の第２の態様は、送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局であり、共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視する送信位相差監視部、前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算し、該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御するスケジューラを備えている。
前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を算出する局数算出部、該移動局数を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への
送信電力の総和を演算する演算部、該送信電力の総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくする重み設定部、共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくする重み設定部、共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
により演算し(ただし、Nは個別チャネルでデータ通信中の移動局数)、該送信電力の総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
本発明の第２の態様は、送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局であり、共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視する送信位相差監視部、前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算し、該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御するスケジューラを備えている。
前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を算出する局数算出部、該移動局数を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への
送信電力の総和を演算する演算部、該送信電力の総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくする重み設定部、共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部を有している。
また、前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくする重み設定部、共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
（A）本発明のスケジューリングの原理
HSDPAは共通チャネルであり、送信電力が大きい。このため、音声/画像データなどを通信する個別チャネルへの干渉が大きい。特に送信ダイバシチとHSDPAを併用している場合、HSDPAで所定移動局にパケットを送信する際の位相(送信位相)が、個別チャネルでデータ送信している際の送信位相と同じときに、該個別チャネルへの干渉が大きくなる。一方、HSDPAでパケットを送信する際の送信位相が、個別チャネルの送信位相と逆位相となる場合には該個別チャネルへの干渉は小さい。そこで、HSDPAの共通チャネルで所定移動局にパケットを送信する際の送信位相と個別チャネルでデータ通信している移動局への送信位相とを考慮してスケジューリングすると干渉を低減できる。
具体的には、HSDPAの共通チャネルでパケット送信すべき移動局が複数存在するとき、それぞれの移動局へパケットを送信する際の送信位相と同一位相でデータ通信している個別チャネルの移動局数を調べ、その数が少なくなるようにHSDPAの共通チャネルを移動局に割り当てる割当スケジューリングを行う。あるいは、パケット送信先の移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和が少ないパケット送信先の移動局に共通チャネルを優先的に割り当ててパケット送信する。以上のようにすれば、無線リソースの有効利用を実現できる。
なお、送信ダイバシチは、２つの送信アンテナのうち1つのアンテナ位相を回転させ、送信ビームを絞り込むことにより目標移動局への送信電力を高めるものである。例えば、2つのアンテナの送信波位相が揃う地点で受信すれば受信電力がアップする。反対に送信波位相が逆位相になる地点では受信電力は非常に小さくなる。実際に運用する場合はn通りの位相から選択する方法で、送信波位相を決めている。
HSDPAは共通チャネルであり、送信電力が大きい。このため、音声/画像データなどを通信する個別チャネルへの干渉が大きい。特に送信ダイバシチとHSDPAを併用している場合、HSDPAで所定移動局にパケットを送信する際の位相(送信位相)が、個別チャネルでデータ送信している際の送信位相と同じときに、該個別チャネルへの干渉が大きくなる。一方、HSDPAでパケットを送信する際の送信位相が、個別チャネルの送信位相と逆位相となる場合には該個別チャネルへの干渉は小さい。そこで、HSDPAの共通チャネルで所定移動局にパケットを送信する際の送信位相と個別チャネルでデータ通信している移動局への送信位相とを考慮してスケジューリングすると干渉を低減できる。
具体的には、HSDPAの共通チャネルでパケット送信すべき移動局が複数存在するとき、それぞれの移動局へパケットを送信する際の送信位相と同一位相でデータ通信している個別チャネルの移動局数を調べ、その数が少なくなるようにHSDPAの共通チャネルを移動局に割り当てる割当スケジューリングを行う。あるいは、パケット送信先の移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和が少ないパケット送信先の移動局に共通チャネルを優先的に割り当ててパケット送信する。以上のようにすれば、無線リソースの有効利用を実現できる。
なお、送信ダイバシチは、２つの送信アンテナのうち1つのアンテナ位相を回転させ、送信ビームを絞り込むことにより目標移動局への送信電力を高めるものである。例えば、2つのアンテナの送信波位相が揃う地点で受信すれば受信電力がアップする。反対に送信波位相が逆位相になる地点では受信電力は非常に小さくなる。実際に運用する場合はn通りの位相から選択する方法で、送信波位相を決めている。
（B）基地局の構成
図１は本発明の基地局の要部構成図であり、送信ダイバシチ方式により２本の送信アンテナATT1,ATT2を用いて同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信するようになっている。また、基地局はパケットを高速で共通チャネルを用いて移動局に送信するHSDPA機能、個別チャネルDPCHを用いてCS (Circuit-switched) 呼のデータ、たとえば、音声データ、ビデオデータ等を送信する個別送信機能を備えている。
DPCH送信制御部（個別チャネル送信制御部）51は、個別チャネルDPCHで各移動局へ送信する音声データや制御データに対して移動局毎に個別にベースバンド信号処理(符号化、QPSKデータ変調、コード拡散処理など)を行うもので、各移動局への送信信号を出力線Ｌ１〜Lnへ送出する。重み付け合成部５２は第i番目(i=1〜n)の通信中移動局へ送信するDPCH送信信号に重みwi1,wi2を乗算し、各乗算結果を合成して出力する。パイロット合成部５３はパイロット信号P1,P2を生成して重み付け合成部52から出力する合成信号に加算して出力する。
図１は本発明の基地局の要部構成図であり、送信ダイバシチ方式により２本の送信アンテナATT1,ATT2を用いて同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信するようになっている。また、基地局はパケットを高速で共通チャネルを用いて移動局に送信するHSDPA機能、個別チャネルDPCHを用いてCS (Circuit-switched) 呼のデータ、たとえば、音声データ、ビデオデータ等を送信する個別送信機能を備えている。
DPCH送信制御部（個別チャネル送信制御部）51は、個別チャネルDPCHで各移動局へ送信する音声データや制御データに対して移動局毎に個別にベースバンド信号処理(符号化、QPSKデータ変調、コード拡散処理など)を行うもので、各移動局への送信信号を出力線Ｌ１〜Lnへ送出する。重み付け合成部５２は第i番目(i=1〜n)の通信中移動局へ送信するDPCH送信信号に重みwi1,wi2を乗算し、各乗算結果を合成して出力する。パイロット合成部５３はパイロット信号P1,P2を生成して重み付け合成部52から出力する合成信号に加算して出力する。
図２は重み付け合成部及びパイロット合成部の構成図である。重み付け合成部５２は、重み付け部52a〜52nと合成部52pを有している。重み付け部52a〜52nはそれぞれ２つの乗算器MPi1,MPi2(i=1〜n)を備え、各移動局宛の送信信号に重みwi1,wi2(i=1〜n)を乗算し、合成部52pは重み付け部52a〜52nの乗算器MPi1(i=1〜n)から出力する信号を合成して第1の送信アンテナATT1に入力する信号を生成すると共に、乗算器MPi2(i=1〜n)から出力する信号を合成して第２の送信アンテナATT2に入力する信号を生成する。パイロット合成部53はパイロット信号生成部53aより発生する互いに直交するパイロット信号P1,P2を合成器CB1,
CB2に入力し、合成器CB1,CB2は重み付け合成部５２から出力する第1、第2アンテナ入力信号に該パイロット信号P1,P2を合成して出力する。
CB2に入力し、合成器CB1,CB2は重み付け合成部５２から出力する第1、第2アンテナ入力信号に該パイロット信号P1,P2を合成して出力する。
HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットデータを共通チャネルで送信するためのベースバンド信号処理(符号化、データ変調、コード拡散処理など)を行ってパケット信号を出力する。重み付け部５５は２つの乗算器を備え、パケット送信先の移動局に応じた重みwp1,wp2をHSDPA送信制御部５４から出力する信号に乗算し、第1、第2の送信アンテナATT1,ATT2に入力する信号を生成する。合成部５６はパイロット合成部５３および重み付け部５５からそれぞれ入力する第１、第２送信アンテナATT1,ATT2に入力する信号を合成し、送信部５７，５８より送信アンテナATT1,ATT2より移動局に向けて送信する。
受信部６１は受信アンテナATRが各移動局より受信した信号を分離するとともに、各移動局より受信した信号より送信ダイバシチの重みwi1,wi2(i=1〜n)を抽出して重み保持部６２に保存し、また、送信電力制御ビットTPCi(i=1〜n)を抽出して個別送信電力決定部６３に入力し、更に、CQIi(i=1〜n)を抽出してCQI保持部６４に保存する。
重み保持部６２は図３に示すように、移動局毎に、HSDPA呼/CS呼の別、ダイバシチ送信の重みw1,w2を記憶し、個別チャネルDPCHでデータ通信中の移動局の重みwi１,wi2(i=１〜n)を重み付け合成部５２に入力し、HSDPAチャネルでパケット通信中の移動局の重みwp1,wp2を重み付け部５５に入力する。
送信電力決定部６３は、個別チャネルDPCHで通信中の各移動局から送信されてくる送信電力制御ビットTPCiが“１”の時には送信電力Piを設定量ΔP増加し、“０”の時には送信電力Piを設定量ΔP減少する。かかる送信電力制御を各移動局毎に行うことにより、送信電力決定部６３は全移動局への送信電力Piを保持する。CQI保持部６４は図４に示すように移動局毎に移動局より通知されたCQIを保持する。パケットバッファ部６５は上位の無線網制御装置RNCから受信した各移動局宛のパケットを保存する。このパケットバッファ部６５には、たとえば、図５に示すようにパケット送信先移動局の局IDに対応させて、送信パケット量、バッファ記憶開始時刻、パケットを保存する。
スケジューラ６６は後述する処理フローにしたがって、HSDPAの共通チャネルからHSDPA以外の他チャネル通信たとえば個別チャネル通信に対する干渉を低減するように制御する。また、スケジューラ６６はパケット送信先移動局のCSIに基づいて、パケット送信する際の変調方式、符号化方式を決定してHSDPA送信制御部５４に指示する。
受信部６１は受信アンテナATRが各移動局より受信した信号を分離するとともに、各移動局より受信した信号より送信ダイバシチの重みwi1,wi2(i=1〜n)を抽出して重み保持部６２に保存し、また、送信電力制御ビットTPCi(i=1〜n)を抽出して個別送信電力決定部６３に入力し、更に、CQIi(i=1〜n)を抽出してCQI保持部６４に保存する。
重み保持部６２は図３に示すように、移動局毎に、HSDPA呼/CS呼の別、ダイバシチ送信の重みw1,w2を記憶し、個別チャネルDPCHでデータ通信中の移動局の重みwi１,wi2(i=１〜n)を重み付け合成部５２に入力し、HSDPAチャネルでパケット通信中の移動局の重みwp1,wp2を重み付け部５５に入力する。
送信電力決定部６３は、個別チャネルDPCHで通信中の各移動局から送信されてくる送信電力制御ビットTPCiが“１”の時には送信電力Piを設定量ΔP増加し、“０”の時には送信電力Piを設定量ΔP減少する。かかる送信電力制御を各移動局毎に行うことにより、送信電力決定部６３は全移動局への送信電力Piを保持する。CQI保持部６４は図４に示すように移動局毎に移動局より通知されたCQIを保持する。パケットバッファ部６５は上位の無線網制御装置RNCから受信した各移動局宛のパケットを保存する。このパケットバッファ部６５には、たとえば、図５に示すようにパケット送信先移動局の局IDに対応させて、送信パケット量、バッファ記憶開始時刻、パケットを保存する。
スケジューラ６６は後述する処理フローにしたがって、HSDPAの共通チャネルからHSDPA以外の他チャネル通信たとえば個別チャネル通信に対する干渉を低減するように制御する。また、スケジューラ６６はパケット送信先移動局のCSIに基づいて、パケット送信する際の変調方式、符号化方式を決定してHSDPA送信制御部５４に指示する。
（C）スケジューリング
（a）第１のスケジューリング処理
図６は本発明の第１のスケジューリング処理フローである。この第１スケジューリング処理では、パケット送信先の移動局（HSDPAチャネル移動局）毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局数を求め、該移動局数が最小のHSDPAチャネル移動局へ優先的にパケットを送信する。
まず、スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ１０１)。ついで、該パケット送信先の移動局の送信位相と同一の送信位相でデータ送信中の個別チャネル移動局の数niを重み保持部６２の記憶内容を参照して取得する(ステップ１０２)。しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ１０２の処理が完了したかチェックし(ステップ１０３)、処理が終了してなければステップ１０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ１０２の処理が完了していれば、移動局数niが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ１０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ１０５，１０６)。
（a）第１のスケジューリング処理
図６は本発明の第１のスケジューリング処理フローである。この第１スケジューリング処理では、パケット送信先の移動局（HSDPAチャネル移動局）毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局数を求め、該移動局数が最小のHSDPAチャネル移動局へ優先的にパケットを送信する。
まず、スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ１０１)。ついで、該パケット送信先の移動局の送信位相と同一の送信位相でデータ送信中の個別チャネル移動局の数niを重み保持部６２の記憶内容を参照して取得する(ステップ１０２)。しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ１０２の処理が完了したかチェックし(ステップ１０３)、処理が終了してなければステップ１０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ１０２の処理が完了していれば、移動局数niが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ１０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ１０５，１０６)。
第１のスケジューリング処理を下記の条件において説明する。条件は、図７に示すように、
1)HSDPAチャネル(共通チャネル)を使用する移動局をA,B,Cとする。
2)音声チャネル(個別チャネル)を使用して通信中の移動局をa,b,c,d,e,fであ るとする。
3)送信ダイバシチ（Tx-Div）の位相状態を状態0=00，状態１=900，状態2=1800，状態3=2700 の4種類とし、
4)A=0,B=1,C=2の位相状態にあり、
5)a=0,b=0, c=0,d=1,e=1,f=2の位相状態にあるとする。
以上の状態において、共通チャネル移動局Aと同じ位相の個別チャネル移動局数は3(a,b,c)、共通チャネル移動局Bと同じ位相の個別チャネル移動局数は2(d,e)、共通チャネル移動局Cと同じ位相の個別チャネル移動局数は1(f)である。スケジューラ６６はこの局数の大小を干渉度の大小と判断し、共通チャネル移動局CのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てることにより、個別チャネル移動局への干渉を低減する。
以上、第1のスケジューリング処理よれば、HSDPAの共通チャネルを用いて大電力でパケットを送信しても個別チャネルで通信している移動局への干渉を小さく抑えることができる。
なお、以上は干渉度（移動局数ni）が最小の移動局に共通チャネルをすべて割当ててパケットを送信する例である。しかし、HSDPAの共通チャネルの１フレームは１５スロットで構成されており、各スロットに時分割的に複数の移動局のパケットを割り当ててを時分割多重して送信することができる。したがって、干渉度が小さい移動局のパケットにより多くのスロットを割り当てるようにして複数の移動局にパケットを時分割多重送信するように構成することもできる。このことは以下のスケジューリング処理においても同様である。
1)HSDPAチャネル(共通チャネル)を使用する移動局をA,B,Cとする。
2)音声チャネル(個別チャネル)を使用して通信中の移動局をa,b,c,d,e,fであ るとする。
3)送信ダイバシチ（Tx-Div）の位相状態を状態0=00，状態１=900，状態2=1800，状態3=2700 の4種類とし、
4)A=0,B=1,C=2の位相状態にあり、
5)a=0,b=0, c=0,d=1,e=1,f=2の位相状態にあるとする。
以上の状態において、共通チャネル移動局Aと同じ位相の個別チャネル移動局数は3(a,b,c)、共通チャネル移動局Bと同じ位相の個別チャネル移動局数は2(d,e)、共通チャネル移動局Cと同じ位相の個別チャネル移動局数は1(f)である。スケジューラ６６はこの局数の大小を干渉度の大小と判断し、共通チャネル移動局CのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てることにより、個別チャネル移動局への干渉を低減する。
以上、第1のスケジューリング処理よれば、HSDPAの共通チャネルを用いて大電力でパケットを送信しても個別チャネルで通信している移動局への干渉を小さく抑えることができる。
なお、以上は干渉度（移動局数ni）が最小の移動局に共通チャネルをすべて割当ててパケットを送信する例である。しかし、HSDPAの共通チャネルの１フレームは１５スロットで構成されており、各スロットに時分割的に複数の移動局のパケットを割り当ててを時分割多重して送信することができる。したがって、干渉度が小さい移動局のパケットにより多くのスロットを割り当てるようにして複数の移動局にパケットを時分割多重送信するように構成することもできる。このことは以下のスケジューリング処理においても同様である。
（b）第２のスケジューリング処理
図８は本発明の第２のスケジューリング処理フローである。この第２スケジューリング処理では、パケット送信先の移動局毎に、該移動局の送信位相と同一の送信位相でデータを通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的にパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ２０１)。ついで、該パケット送信先の移動局の送信位相と同一の送信位相でデータ送信中の全個別チャネル移動局を重み保持部６２の記憶内容を参照して求め、各個別チャネル移動局への送信電力を送信電力決定部63より取得し、該送信電力の総和Piを演算する（ステップ２０２)。
しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ２０２の処理が完了したかチェックし(ステップ２０３)、処理が終了してなければステップ２０１以降の処理を繰り返す。しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ２０２の処理が完了していれば、送信電力の総和Piが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ２０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ２０５，２０６)。
図８は本発明の第２のスケジューリング処理フローである。この第２スケジューリング処理では、パケット送信先の移動局毎に、該移動局の送信位相と同一の送信位相でデータを通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的にパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ２０１)。ついで、該パケット送信先の移動局の送信位相と同一の送信位相でデータ送信中の全個別チャネル移動局を重み保持部６２の記憶内容を参照して求め、各個別チャネル移動局への送信電力を送信電力決定部63より取得し、該送信電力の総和Piを演算する（ステップ２０２)。
しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ２０２の処理が完了したかチェックし(ステップ２０３)、処理が終了してなければステップ２０１以降の処理を繰り返す。しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ２０２の処理が完了していれば、送信電力の総和Piが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ２０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ２０５，２０６)。
第２のスケジューリング処理を図７の状態において説明する。ただし、個別チャネル移動局a,b,c,d,e,fへの送信電力をP(a),P(b),…..P(f)とする。
HSDPA移動局Aと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(a)+P(b)+P(c)、HSDPA移動局Bと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(d)+P(e)、HSDPA移動局Cと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(f)となる。スケジューラ６６は、この送信電力の総和を個別チャネル移動局への干渉度と判断し、送信電力の総和が最も
小さいHSDPA移動局へのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てる。これにより、個別チャネル移動局への干渉を低減することができる。
以上、第２のスケジューリング処理によれば、HSDPAの共通チャネルが干渉する個別チャネルの送信電力の総和を干渉度とみなし、該干渉度が小さくなるように共通チャネルの割当ができる。この結果、HSDPAの共通チャネルを用いて大電力でパケットを送信しても個別チャネルで通信している移動局への干渉を小さく抑えることができる。
HSDPA移動局Aと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(a)+P(b)+P(c)、HSDPA移動局Bと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(d)+P(e)、HSDPA移動局Cと同位相の個別チャネル移動局への送信電力の総和はP(f)となる。スケジューラ６６は、この送信電力の総和を個別チャネル移動局への干渉度と判断し、送信電力の総和が最も
小さいHSDPA移動局へのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てる。これにより、個別チャネル移動局への干渉を低減することができる。
以上、第２のスケジューリング処理によれば、HSDPAの共通チャネルが干渉する個別チャネルの送信電力の総和を干渉度とみなし、該干渉度が小さくなるように共通チャネルの割当ができる。この結果、HSDPAの共通チャネルを用いて大電力でパケットを送信しても個別チャネルで通信している移動局への干渉を小さく抑えることができる。
（c）第３のスケジューリング処理
図９は本発明の第３のスケジューリング処理フローである。この第３スケジューリング処理では、パケット送信先移動局の送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局の送信位相の差が小さい程、送信電力の重みを大きくする。そして、パケット送信先移動局毎に、データ通信中の全個別チャネル移動局の重みを求め、該重みの総和を計算し、該重みの総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的に共通チャネルでパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ３０１)。ついで、(1)パケット送信先移動局の送信位相と同一の個別チャネル移動局の重みを1.0とし、(2) パケット送信先移動局の送信位相と±90度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.5とし、(3)パケット送信先移動局の送信位相と180度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.0とする。
そして、ステップ３０１で取得したパケット送信先移動局の送信位相と通信中の全個別チャネル移動局の送信位相との差を求め、各位相差に応じた重みの総和Wiを演算する(ステップ３０２)。
しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ３０２の処理が完了したかチェックし(ステップ３０３)、処理が終了してなければステップ３０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ３０２の処理が終了すれば、重みの総和Wiが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ３０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ３０５，３０６)。
以上のようにすれば、HSDPAの共通チャネルの送信位相と個別チャネル移動局の送信位相の位相差を考慮して、重みの総和が小さくなるようにHSDPAの共通チャネルの割当を制御するため、該個別チャネル移動局への干渉を小さく抑えることができる。
図９は本発明の第３のスケジューリング処理フローである。この第３スケジューリング処理では、パケット送信先移動局の送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局の送信位相の差が小さい程、送信電力の重みを大きくする。そして、パケット送信先移動局毎に、データ通信中の全個別チャネル移動局の重みを求め、該重みの総和を計算し、該重みの総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的に共通チャネルでパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ３０１)。ついで、(1)パケット送信先移動局の送信位相と同一の個別チャネル移動局の重みを1.0とし、(2) パケット送信先移動局の送信位相と±90度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.5とし、(3)パケット送信先移動局の送信位相と180度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.0とする。
そして、ステップ３０１で取得したパケット送信先移動局の送信位相と通信中の全個別チャネル移動局の送信位相との差を求め、各位相差に応じた重みの総和Wiを演算する(ステップ３０２)。
しかる後、全パケット送信先の移動局について上記ステップ３０２の処理が完了したかチェックし(ステップ３０３)、処理が終了してなければステップ３０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ３０２の処理が終了すれば、重みの総和Wiが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ３０４)、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ３０５，３０６)。
以上のようにすれば、HSDPAの共通チャネルの送信位相と個別チャネル移動局の送信位相の位相差を考慮して、重みの総和が小さくなるようにHSDPAの共通チャネルの割当を制御するため、該個別チャネル移動局への干渉を小さく抑えることができる。
（ｄ）第４のスケジューリング処理
図１０は本発明の第４のスケジューリング処理フローである。この第４スケジューリング処理では、パケット送信先移動局の送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局の送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくする。そして、パケット送信先移動局毎に、データ通信中の全個別チャネル移動局における送信電力の重みを求め、該重み付けされた送信電力の総和を計算し、該送信電力の総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的に共通チャネルでパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ４０１)。ついで、(1)パケット送信先移動局の送信位相と同一の個別チャネル移動局の重みを1.0とし、(2) パケット送信先移動局の送信位相と±90度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.5とし、(3)パケット送信先移動局の送信位相と180度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.0とする。
そして、ステップ４０１で取得したパケット送信先移動局の送信位相と通信中の全個別チャネル移動局の送信位相との差を求め、各位相差に応じた重みwiを演算する。ついで、
各個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
により演算する。ただし、Nは個別チャネルでデータ通信中の移動局数である(ステップ４０２）。
ついで、スケジューラ６６は全パケット送信先の移動局について上記ステップ４０２の処理が完了したかチェックし(ステップ４０３)、処理が終了してなければステップ４０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ４０２の処理が終了すれば、スケジューラ６６は重み送信電力の総和Ｐiが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ４０４)、該パケット送信先移動局にパケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ４０５，４０６)。
以上のようにすれば、HSDPAの共通チャネルの送信位相と個別チャネル移動局の送信位相の位相差に基づく重みを考慮し、重み送信電力の総和が小さくなるようにHSDPＡの共通チャネルの割当を制御するため、個別チャネル移動局への干渉を小さく抑えることができる。
図１０は本発明の第４のスケジューリング処理フローである。この第４スケジューリング処理では、パケット送信先移動局の送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局の送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくする。そして、パケット送信先移動局毎に、データ通信中の全個別チャネル移動局における送信電力の重みを求め、該重み付けされた送信電力の総和を計算し、該送信電力の総和が最小のパケット送信先移動局へ優先的に共通チャネルでパケットを送信する。
スケジューラ６６は、重み保持部６２の記憶内容を参照して、HSDPAの共通チャネルでパケットを送信する移動局の送信位相を取得する(ステップ４０１)。ついで、(1)パケット送信先移動局の送信位相と同一の個別チャネル移動局の重みを1.0とし、(2) パケット送信先移動局の送信位相と±90度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.5とし、(3)パケット送信先移動局の送信位相と180度の位相差がある個別チャネル移動局の重みを0.0とする。
そして、ステップ４０１で取得したパケット送信先移動局の送信位相と通信中の全個別チャネル移動局の送信位相との差を求め、各位相差に応じた重みwiを演算する。ついで、
各個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
ついで、スケジューラ６６は全パケット送信先の移動局について上記ステップ４０２の処理が完了したかチェックし(ステップ４０３)、処理が終了してなければステップ４０１以降の処理を繰り返す。
しかし、全パケット送信先の移動局について、ステップ４０２の処理が終了すれば、スケジューラ６６は重み送信電力の総和Ｐiが最小のパケット送信先の移動局を求め(ステップ４０４)、該パケット送信先移動局にパケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。HSDPA送信制御部５４は指示された移動局宛のパケットをバッファ部６５から読み取って所定の処理を実行して重み付け部５５を介してダイバシチ送信する(ステップ４０５，４０６)。
以上のようにすれば、HSDPAの共通チャネルの送信位相と個別チャネル移動局の送信位相の位相差に基づく重みを考慮し、重み送信電力の総和が小さくなるようにHSDPＡの共通チャネルの割当を制御するため、個別チャネル移動局への干渉を小さく抑えることができる。
第４のスケジューリング処理を図７の状態において説明する。HSDPA移動局Aの干渉を受ける個別チャネル移動局への重み送信電力の総和は
P(a)+P(b)+P(c)+0.5( P(d)+P(e)+P(g))
となる。同様にHSDPA移動局Bの干渉を受ける個別チャネル移動局への重み送信電力の総和は
P(d)+P(e)+0.5(P(a)+P(b)+P(c)+P(f))
となる。また、HSDPA移動局Cの干渉を受ける個別チャネル移動局への重み送信電力の総和は
P(f) +0.5( P(d)+P(e)+P(g))
となる。スケジューラ６６はこの重み送信電力の総和を個別チャネル移動局への干渉と判断し、重み送信電力の総和が最も小さいHSDPA移動局へのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てる。これにより、個別チャネル移動局への干渉を低減することができる。
なお、第３、第４スケジューリング処理において、送信位相を00、900、1800、2700(＝−900)と900単位で送信ダイバシチ制御する場合であるが、更にきめ細かく450単位で送信位相を制御する場合などにも第３、第４スケジューリング処理を適用できる、この場合、送信先移動局の送信位相と個別チャネルで通信中の移動局の送信位相との差をφとすれば、重みwを例えば
とする。あるいは、重みwを例えば
とする。
P(a)+P(b)+P(c)+0.5( P(d)+P(e)+P(g))
となる。同様にHSDPA移動局Bの干渉を受ける個別チャネル移動局への重み送信電力の総和は
P(d)+P(e)+0.5(P(a)+P(b)+P(c)+P(f))
となる。また、HSDPA移動局Cの干渉を受ける個別チャネル移動局への重み送信電力の総和は
P(f) +0.5( P(d)+P(e)+P(g))
となる。スケジューラ６６はこの重み送信電力の総和を個別チャネル移動局への干渉と判断し、重み送信電力の総和が最も小さいHSDPA移動局へのパケットデータをHSDPAチャネルに割当てる。これにより、個別チャネル移動局への干渉を低減することができる。
なお、第３、第４スケジューリング処理において、送信位相を00、900、1800、2700(＝−900)と900単位で送信ダイバシチ制御する場合であるが、更にきめ細かく450単位で送信位相を制御する場合などにも第３、第４スケジューリング処理を適用できる、この場合、送信先移動局の送信位相と個別チャネルで通信中の移動局の送信位相との差をφとすれば、重みwを例えば
（ｅ）変形例
以上の実施例では、送信すべきパケットデータ量Diやパケットデータが滞留している時間Tiを考慮しなかったが考慮することができる。
図１１は本発明の第１の変形例のスケジューリング処理のフローであり、第２のスケジューリング処理(図８)において送信すべきパケットデータ量Diを考慮した例であり、図８と同一処理には同一ステップ番号を付している。
異なる点はステップ２１１の処理がステップ２０２の後に設けられている点である。ステップ２１１において、スケジューラ６６は着目しているパケット送信先移動局宛のパケット量Diをバッファ６５から取得し、送信電力の総和Piを該パケット量Diで除算し、除算結果Pi/Diを保存する。
そして、全パケット送信先移動局について、ステップ２０２，２１１の処理を終了すれば、スケジューラ６６はス２０４′においてPi/Diが最小のパケット送信先の移動局を求め、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。なお、Diの代わりにf(Di)で総和Piを除算し、除算結果Pi/f(Di)が最小のパケット送信先の移動局を求めるようにすることもできる。f(・)は変換関数である。
以上の実施例では、送信すべきパケットデータ量Diやパケットデータが滞留している時間Tiを考慮しなかったが考慮することができる。
図１１は本発明の第１の変形例のスケジューリング処理のフローであり、第２のスケジューリング処理(図８)において送信すべきパケットデータ量Diを考慮した例であり、図８と同一処理には同一ステップ番号を付している。
異なる点はステップ２１１の処理がステップ２０２の後に設けられている点である。ステップ２１１において、スケジューラ６６は着目しているパケット送信先移動局宛のパケット量Diをバッファ６５から取得し、送信電力の総和Piを該パケット量Diで除算し、除算結果Pi/Diを保存する。
そして、全パケット送信先移動局について、ステップ２０２，２１１の処理を終了すれば、スケジューラ６６はス２０４′においてPi/Diが最小のパケット送信先の移動局を求め、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。なお、Diの代わりにf(Di)で総和Piを除算し、除算結果Pi/f(Di)が最小のパケット送信先の移動局を求めるようにすることもできる。f(・)は変換関数である。
図１２は本発明の第２の変形例のスケジューリング処理のフローであり、第２のスケジューリング処理(図８)において送信すべきパケットデータが送信されずに滞留している時間（滞留時間）Tiを考慮した例であり、図８と同一処理には同一ステップ番号を付している。
異なる点はステップ２２１の処理がステップ２０２の後に設けられている点である。ステップ２２１において、スケジューラ６６は着目しているパケット送信先移動局宛のパケットがバッファに滞留している時間Tiをバッファ６５に記憶されている記憶開始時刻より計算し、送信電力の総和Piを該滞留時間Tiで除算し、除算結果Pi/Tiを保存する。
そして、全パケット送信先移動局について、ステップ２０２，２２１の処理を終了すれば、スケジューラ６６はス２０４″においてPi/Tiが最小のパケット送信先の移動局を求め、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。
なお、Tiの代わりにg(Di)で総和Piを除算し、除算結果Pi/g(Ti)が最小のパケット送信先の移動局を求めるようにすることもできる。g(・)は変換関数である。また、パケットデータ量Diやパケットデータが滞留している時間Tiを第２スケジューリング処理以外の他のスケジューリング処理に適用することができる。
異なる点はステップ２２１の処理がステップ２０２の後に設けられている点である。ステップ２２１において、スケジューラ６６は着目しているパケット送信先移動局宛のパケットがバッファに滞留している時間Tiをバッファ６５に記憶されている記憶開始時刻より計算し、送信電力の総和Piを該滞留時間Tiで除算し、除算結果Pi/Tiを保存する。
そして、全パケット送信先移動局について、ステップ２０２，２２１の処理を終了すれば、スケジューラ６６はス２０４″においてPi/Tiが最小のパケット送信先の移動局を求め、該パケット送信先移動局にHSDPAの共通チャネルを割り当てて、パケットを送信するようHSDPA送信制御部５４に指示する。
なお、Tiの代わりにg(Di)で総和Piを除算し、除算結果Pi/g(Ti)が最小のパケット送信先の移動局を求めるようにすることもできる。g(・)は変換関数である。また、パケットデータ量Diやパケットデータが滞留している時間Tiを第２スケジューリング処理以外の他のスケジューリング処理に適用することができる。
・発明の効果
以上本発明によれば、HSDPAから個別チャネル通信（音声,画像などの通信）に対する干渉を効果的に低減することができる。
以上本発明によれば、HSDPAから個別チャネル通信（音声,画像などの通信）に対する干渉を効果的に低減することができる。
Claims (12)
- 送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局におけるスケジュール方法において、
共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視し、
前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算し、
該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信する、
ことを特徴とする基地局のスケジュール方法。 - 前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を求め、該移動局数を前記干渉度とする、
ことを特徴とする請求項１記載の基地局のスケジュール方法。 - 前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算し、該送信電力の総和を前記干渉度とする、
ことを特徴とする請求項１記載の基地局のスケジュール方法。 - 前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくし、
共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の全個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とする、
ことを特徴とする請求項１記載の基地局のスケジュール方法。 - 前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくし、
共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
により演算し(ただし、Nは個別チャネルでデータ通信中の移動局数)、
該送信電力の総和を前記干渉度とする、
ことを特徴とする請求項１記載の基地局のスケジュール方法。 - 前記干渉度を計算する際に、前記共通チャネル移動局へ送信するパケット量を考慮する、
ことを特徴とする請求項２記載の基地局のスケジュール方法。 - 前記干渉度を計算する際に、前記共通チャネル移動局へ送信するパケットの滞留時間を考慮する、
ことを特徴とする請求項２記載の基地局のスケジュール方法。 - 送信ダイバシチ方式により複数の送信アンテナより同一のパケットあるいはデータを移動局に向けて送信する基地局において、
共通チャネルを用いて移動局へパケットをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視すると共に、個別チャネルを用いて移動局にデータをダイバシチ送信する際の送信位相を移動局毎に監視する送信位相差監視部、
前記共通チャネルの移動局毎に、該移動局へパケットをダイバシチ送信する際に生じる全個別チャネル移動局に対する干渉度を、前記送信位相を用いて計算し、該干渉度に応じて特定の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局。 - 前記スケジューラは、
前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局の数を算出する局数算出部、
該移動局数を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部、
を有することを特徴とする請求項８記載の基地局。 - 前記基地局は、更に、データ通信中の個別チャネル移動局への送信電力を監視する送信電力監視部を備え、
前記スケジューラは、前記共通チャネル移動局毎に、該移動局の前記送信位相と同一の送信位相でデータ通信中の個別チャネル移動局を求め、該個別チャネル移動局への送信電力の総和を演算する演算部、
該送信電力の総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部、
を有することを特徴とする請求項８記載の基地局。 - 前記スケジューラは、
前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、重みを大きくする重み設定部、
共通チャネル移動局毎に、前記位相差に基づいてデータ通信中の個別チャネル移動局の重みを計算し、該重みの総和を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部、
を有することを特徴とする請求項８記載の基地局。 - 前記基地局は、データ通信中の個別チャネル移動局への送信電力を監視する送信電力監視部を備え、
前記スケジューラは、
前記共通チャネル移動局への送信位相とデータ通信中の個別チャネル移動局への送信位相との位相差が小さい程、送信電力の重みを大きくする重み設定部、
共通チャネル移動局毎に、データ通信中の個別チャネル移動局の前記位相差に基づく重みをwi、該個別チャネル移動局への送信電力Piとするとき、送信電力の総和Pを次式
により演算し(ただし、Nは個別チャネルでデータ通信中の移動局数)、該送信電力の総和
を前記干渉度とし、該干渉度が最小の共通チャネル移動局へ優先的にパケットを送信するよう制御する制御部、
を有することを特徴とする請求項８記載の基地局。
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