JP3543959B2 - 基地局 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信中の端末装置（移動機、移動局）の位置を検出する機能を有する無線基地局装置もしくはその端末装置およびそれらの送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）方式のセルラー移動通信システムでは、全てのユーザが同時に同一周波数帯を用いて情報を送信している。そのため、ユーザは互いに干渉することになる。基地局に近いユーザの端末（移動機）から基地局が受信した無線信号は、無線セル境界近傍の他のユーザ端末から受信した無線信号よりも遥か強い。すなわち、基地局から遠く離れたユーザ端末からの送信信号は、近いユーザ端末からの送信信号よりも大きな減衰を受けるということである。この現象を「遠近効果」又は「遠近問題」と呼ぶ。従って、基地局から遠方のユーザ端末は、基地局の近傍のユーザ端末に遮蔽されてしまう。十分な容量を確保するためには、ユーザの距離に関わらず全ての信号が同一平均電力で到達することが必要である。このような問題の１つの解決法に基地局での平均受信電力を一定にする送信電力制御がある。
【０００３】
このように、ＣＤＭＡ方式のセルラー移動通信システムにおいては、システム全体の安定な運用、とりわけ加入者容量の確保のためには、高精度な送信電力制御が必要となる。
【０００４】
尚、ＣＤＭＡ方式において使用する物理チャネルは、止まり木チャネル（Ｐｅｒｃｈ Ｃｈａｎｎｅｌ）、共通物理チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、個別物理チャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）の３通りに分類される。止まり木チャネルは、基地局から移動機への片方向であり、移動機が電源投入された際に、最初に捕捉するチャネルである。共通物理チャネルは、同一セル内の複数の移動機で共通に使用する。基地局から移動機への下り方向の代表は、移動機を呼び出すためのページングチャネルであり、複数の基地局から同時に送信されるとともに、移動機での待ち受け時の消費電力を削減するため、群分けを使ったスリープモード機能を有する。特定移動機の所在するセルが判明した後の各種の制御信号は、上りと下りの対で設けられる制御チャネルにて授受される。個別物理チャネルは、基地局と特定移動機の間でのユーザ情報及び通信中の各種制御情報を授受するのに用い、可変レート機能を有する。
【０００５】
さて、ＣＤＭＡ方式では、高速移動の環境下においても高精度な送信電力制御が可能なように、一般に、オープンループ制御とクローズドループ制御とを組み合せて適用している。また、送信電力制御は、上り方向（上り回線、リバースリンク）の送信電力制御と、下り方向（下り回線、フォワードリンク）の送信電力制御とに分けられる。上り方向の送信電力制御は、主として、上述した「遠近問題」を解決するために行われる。それに対して、下り方向の送信電力制御は、干渉を低減する目的で行なわれる。
【０００６】
最初に、上り方向の送信電力制御について説明する。
【０００７】
移動機での送信電力制御は、まず、止まり木チャネルの受信電力測定に基づくオープンループにより実行される。すなわち、移動機では止まり木チャネル上で報告されている基地局送信電力を認識し、同チャネルでの受信電力の測定結果と合わせて、伝搬損を推定する。さらに、移動機は、止まり木チャネルで報告されている、基地局での干渉波受信電力を用い、所定の式に従って共通物理チャネルでの送信電力を決定する。すなわち、オープンループ制御では、移動機が平均受信電力に元にして送信電力を決定している。
【０００８】
次に、ユーザ情報が伝送される個別物理チャネルでは、更に高精度な制御を行うため、上述のオープンループ制御に加え、信号対干渉比、すなわち、希望波電力と干渉波電力との比（ＳＩＲ）の測定に基づいたクローズドループによる送信電力制御を適用する。尚、ＳＩＲは、搬送波／干渉比（Ｃ／Ｉ）とも呼ばれる。
【０００９】
基地局では、目標のＳＩＲと現実に受信測定されるＳＩＲとを、スロットごとに比較する。そして、基地局は、この比較結果に基づいて、情報信号中にマッピングされているＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ビットにより、移動機に対して送信出力の増減を指令する。このＴＰＣビットは、移動機に対して送信電力のアップ／ダウンを指示するためのビットであり、制御命令や送信電力制御コマンドとも呼ばれる。この動作において、伝送品質はＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）又はＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）で評価するのが最も確実であるため、ＳＩＲに基づく内ループ制御に加え、基地局内各セクタ間でのダイバーシチ効果をも含めたＢＥＲ又はＦＥＲの測定結果により、目標のＳＩＲをダイナミックに変化させる外ループ制御を設けている。
【００１０】
移動機では、先に得ているオープンループでの結果Ｐｏｐｅｎ−ｌｏｏｐに、基地局からのＴＰＣビットの内容Ｐｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐを加えて個別物理チャネルでの送信電力ＰＤＰＣＨを決定する。すなわち、ＰＤＰＣＨ＝Ｐｏｐｅｎ−ｌｏｏｐ＋Ｐｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐである。
【００１１】
次に、下り方向の送信電力制御について説明する。
【００１２】
下り方向の送信電力制御としては、２つの方法が知られている。その１つは、移動機の位置（距離）に基づいて基地局の送信電力を制御する方法で、「距離駆動送信電力制御方法」と呼ばれている。もう１つは、上述した上り方向の送信電力制御におけるクローズドループ制御と同様に、上記ＳＩＲ又はＣ／Ｉに基づいて基地局の送信電力を制御する方法で、「Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法」と呼ばれている。
【００１３】
まず、距離駆動送信電力制御方法について説明する。移動機の位置（距離）が分かっていれば、基地局は、セル境界の移動機には大きな送信電力で送信し、基地局近傍の移動機に対しては低い送信電力で送信することにより、各基地局の総合の送信電力を最小化することが可能である。距離駆動送信電力制御はシャドウイングのない環境に特に適している。ここで、「シャドウイング」とは、屋外無線環境において丘陵、ビル等による信号の遮蔽によりしばしば生じる低速の信号揺らぎのことをいう。これは、電力の減衰が距離のみによって決まるからである。各移動機が基地局からの距離を測定できるように、基地局からパイロット信号を送信しなければならない。
【００１４】
次に、Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法について説明する。この方法は、各ユーザ（移動機）のＣ／Ｉ比（ＳＩＲ）を個別に小さくしようとする方法である。各移動機は、そのＣ／Ｉ比に関する情報（制御命令）を基地局に送信しなければならない。この情報に基づいて、基地局は特定移動機に対する送信電力を増加すべきか減少すべきかを判断できる。すなわち、ＳＩＲが所定値となるように送信電力制御を行うことによって、高い回線容量を実現している。詳述すると、移動機は、下り回線の受信品質を測定し、その測定した受信品質と制御目標値とを比較する。受信品質が制御目標値よりも高い場合には、移動機は、基地局に対して送信電力を減少させる制御命令を送信する。逆に、受信品質が制御目標値よりも低い場合には、移動機は、基地局に対して送信電力を増加させる制御命令を送信する。そして、基地局はその制御命令に従って送信電力を増減する。
【００１５】
以下、図７を参照して、従来の送信電力制御方法について説明する。図示の送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御における上記Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法に相当するものである。図７は、従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本例では、図７に図示されるように、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００１６】
基地局ＢＳは、移動機ＭＳから上りリンクを介して送信されてくる上り無線信号を受信する基地受信アンテナ１と、この基地受信アンテナ１に接続された基地受信部２と、この基地受信部２に接続された上り受信情報データ出力端子３と、基地受信部２に接続された下り送信電力制御コマンド取り出し部４と、この下り送信電力制御コマンド取り出し部４に接続された下り送信電力制御部９と、下り送信情報データが供給（入力）される下り送信情報データ入力端子１０と、この下り送信情報データ入力端子１０と下り送信電力制御部９とに接続された基地送信部１１と、この基地送信部１１に接続されて、移動機ＭＳへ下りリンクを介して下り無線信号を送信するための基地送信アンテナ１２とを備えている。
【００１７】
一方、移動機ＭＳは、基地局ＢＳから下りリンクを介して送信されてくる下り無線信号を受信する移動受信アンテナ１３と、この移動受信アンテナ１３に接続された移動受信部１４と、この移動受信部１４に接続された移動復調部１５と、この移動復調部１５に接続された下り受信復調データ出力端子１６と、移動受信部１４に接続された下り伝送路状態推定部１７と、この下り伝送路状態推定部１７に接続された下り送信電力制御コマンド作成部１８と、上り送信情報データが供給（入力）される上り送信情報データ入力端子１９と、この上り送信情報データ入力端子１９と下り送信電力制御コマンド作成部１８とに接続された移動混合部２０と、この移動混合部２０に接続された移動送信部２１と、この移動送信部２１に接続されて、基地局ＢＳへ上りリンクを介して上り無線信号を送信するための移動送信アンテナ２２とを備えている。
【００１８】
基地局ＢＳでは、基地送信部１１は、下り送信情報データ入力端子１０からの下り送信情報データを受けると、その下り送信情報データに対して拡散変調をして、下りリンクへ下り無線信号として基地送信アンテナ１２から送信する。
【００１９】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信復調データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。
【００２０】
これとは別に、移動受信部１４からの下り受信信号は下り伝送路状態推定部１７へ供給される。下り伝送路状態推定部１７は、この移動受信部１４からの受信信号から下り伝送路状態を推定する。この下り伝送路状態推定部１７における推定方法の一例としては、例えば、ＳＩＮＲ（所望波受信電力（Ｓ）に対する干渉波受信電力（Ｉ）と雑音電力（Ｎ）の和の比）を算出する。尚、本例では、ＳＩＮＲを使用しているが、上述したＳＩＲを使用しても良いのは勿論である。下り伝送路状態推定部１７は、推定された下り伝送路状態を示す推定伝送路信号を下り送信電力制御コマンド作成部１８へ送出する。この推定伝送路信号で示される推定された下り伝送路状態に基づいて、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、基地局ＢＳに対して下り送信電力を上げ下げするように制御する下り送信電力制御コマンドを作成する。詳述すると、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、例えば、算出されたＳＩＮＲと目標ＳＩＮＲとを比較し、算出されたＳＩＮＲが目標ＳＩＮＲより小さい場合には、基地局ＢＳに対して下り送信電力を上げるように指示する下り送信電力制御コマンドを作成する。一方、算出されたＳＩＮＲが目標ＳＩＮＲより大きい場合には、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、基地局ＢＳに対して下り送信電力を下げるように指示する下り送信電力制御コマンドを作成する。
【００２１】
下り送信電力制御コマンド作成部１８で作成された下り送信電力制御コマンドは移動混合部２０へ供給される。移動混合部２０は、この下り送信電力制御コマンドと上り送信情報データ入力端子１９から供給される上り送信情報データとを混合して、混合された上り送信情報データを移動送信部２１へ送出する。移動送信部２１は、混合された上り送信情報データを拡散変調して、拡散変調した信号を移動送信アンテナ２２より上りリンクを介して上り無線信号として送信する。
【００２２】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。また、上り受信信号から下り送信電力制御コマンドを取り出すために、基地受信部２から下り送信電力制御コマンド取り出し部４へ上り受信信号（情報）が送られる。この下り送信電力制御コマンド取り出し部４で取り出された下り送信電力制御コマンドは下り送信電力制御部９に送られる。下り送信電力制御コマンドに応答して、下り送信電力制御部９は、一定量だけ下り送信電力を上げ下げすることを基地送信部１１に指示することにより．次の送信電力が決定される。基地送信部１１は、下り送信電力制御部９からの指示に従った下り送信電力で送信を行う。
【００２３】
以上のように、移動機ＭＳ側の下り伝送路状態が一定になるように基地局ＢＳの下り送信電力を制御することによって、移動機ＭＳの受信品質を一定に保っている。
【００２４】
なお、図７に示す例では、下り方向の送信電力制御について述べているが、図７の右側を基地局、左側を移動機と見立てることにより、上り方向の送信電力制御としても動作させることもできる。
【００２５】
図８は、従来の上り方向の送信電力制御方法を実現する従来の移動通信システムを示すブロック図である。この例では、基地局ＢＳは、下り送信電力制御コマンド取り出し部４および下り送信電力制御部９の代りに、上り受信状態推定部２３、上り送信電力制御コマンド作成部２５、および基地混合部２６を備えている。一方、移動機ＭＳは、下り伝送路状態推定部１７、下り送信電力コマンド作成部１８、および移動混合部２０の代りに、上り送信電力制御コマンド取り出し部２７および上り送信電力制御部２８を備えている。
【００２６】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。
【００２７】
これとは別に、基地受信部２からの受信信号は上り受信状態推定部２３へ供給される。上り受信状態推定部２３は、この基地受信部２からの受信信号を使用して、上りリンクの上り受信状態を推定する。この上り受信状態の推定方法としては、上り受信信号のレベルもしくは復調後のデータのＳＩＲもしくは復調後のデータのＢＥＲもしくは復調後のデータのＦＥＲもしくは伝送路推定値のレベルなどから受信状態を推定する。上り受信状態推定部２３は、推定された受信状態を示す推定受信状態信号を上り送信電力コマンド作成部２５へ送出する。この推定受信状態信号で示される推定された上り受信状態に基づいて、上り送信電力コマンド作成部２５は、移動機ＭＳに対して上り送信電力を上げ下げするように制御する上り送信電力制御コマンドを作成する。詳述すると、上り送信電力コマンド作成部２５は、例えば、推定された上り受信状態と基準値とを比較し、推定された上り受信状態が基準値より小さい場合には、移動機ＭＳに対して上り送信電力を上げるように指示する上り送信電力制御コマンドを作成する。一方、推定された上り受信状態が基準値より大きい場合には、上り送信電力コマンド作成部２５は、移動機ＭＳに対して上り送信電力を下げるように指示する上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００２８】
上り送信電力制御コマンド作成部２５で作成された上り送信電力制御コマンドは基地混合部２６へ供給される。基地混合部２６は、この上り送信電力制御コマンドと下り送信情報データ入力端子１９から供給される下り送信情報データとを混合して、混合された下り送信情報データを基地送信部１１へ送出する。基地送信部１１は、混合された下り送信情報データを拡散変調して、拡散変調した信号基地送信アンテナ１２より下りリンクを介して下り無線信号として送信する。
【００２９】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。また、下り受信信号から上り送信電力制御コマンドを取り出すために、移動受信部１４から上り送信電力制御コマンド取り出し部２７へ下り受信信号（情報）が送られる。この上り送信電力制御コマンド取り出し部２７で取り出された上り送信電力制御コマンドは上り送信電力制御部２８に送られる。上り送信電力コマンドに応答して、上り送信電力制御部２８は、一定量だけ上り送信電力を上げ下げすることを移動送信部２１に指示することにより、次の上り送信電力が決定される。移動送信部２１は、上り送信電力制御部２８からの指示に従った上り送信電力で送信を行う。
【００３０】
以上のように、基地局ＢＳ側の受信状態が一定になるように移動機ＭＳの上り送信電力を制御することによって、基地局ＢＳでの平均受信電力を一定に保っている。
【００３１】
このようなＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法に関連する先行技術は、従来から種々提案されている。例えば、特開２０００−０２２６１１号公報（以下、「第１の先行技術文献」と呼ぶ。）には、通信相手の位置や伝搬環境に応じて指向性を逐次的に変更するシステムにおいて、送信指向性利得と送信電力との双方を制御することにより、通信品質の向上を図るようにした「送信電力制御方法および無線通信装置」が開示されている。この第１の先行技術文献では、アダプティブアレイアンテナで導出した受信ウェイトに基いて送信指向性利得を算出し、この算出した送信指向性利得に基づいて送信ウェイトを制御し、受信信号に含まれている送信電力制御情報に従って送信パワーアンプの利得を制御する構成を採っている。
【００３２】
また、特開２０００−１３８６３３号公報（以下、「第２の先行技術文献」と呼ぶ。）には、マルチパスなどの伝搬環境や移動速度が変化した場合などにおいて、送信電力制御の制御目標値を短い時間で変更して、回線品質を一定に保ち、所望の回線品質を実現するようにした「送信電力制御方法、送信電力制御装置、移動局、基地局及び制御局」が開示されている。この第２の先行技術文献では、相手局からフレームを受信する毎に、フレームの誤りが検出された場合には、信号対干渉波電力比などの制御目標値をＳＩＲｉｎｃだけ増加させ、それ以外の場合には、制御目標値をＳＩＲｄｅｃだけ減少させ、ＳＩＲｄｅｃをフレーム誤り率の目標値とＳＩＲｉｎｃとの積としている。
【００３３】
更に、特開２０００−１６５３２０号公報（以下、「第３の先行技術文献」と呼ぶ。）には、位置検出において必要な場合のみ送信電力を上げる制御を行うようにした「送信電力制御装置及び送信電力制御方法」が開示されている。この第３の先行技術文献では、位置検出が正しく行われていれば、制御信号により制御スイッチを接続し、送信電力制御回路にて直接波の信号及び遅延波の信号を合成した信号の受信電力に基づいて送信電力制御を行う。位置検出が正しく行われていなければ、制御信号により接続スイッチを切断し、送信電力制御回路にて直接波の信号の受信電力のみに基づいて送信電力制御を行う。
【００３４】
一方、距離駆動送信電力制御方法に関連する先行技術も種々提案されている。例えば、特開２０００−１９７１８号公報（以下、「第４の先行技術文献」と呼ぶ。）には、使用地域における電波仕様に応じた周波数帯、送信電力などを自動的に設定できるようにした「無線通信装置及び無線通信装置の仕様設定方法」が開示されている。この第４の先行技術文献において、位置情報検出部は、ＧＰＳ衛星からの電波をアンテナにより受信し、ＧＰＳ受信部に入力する。このＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ衛星から送られてくるスペクトラム拡散された信号を逆拡散して復調し、この復調された信号を測位部に送る。この測位部は、復調した信号から無線通信装置が使用される際の位置に関する情報を抽出し、仕様制御部のＣＰＵへ出力する。このＣＰＵは、測位部から送られてくる位置情報に基づいてメモリをアクセスし、メモリからその地域に合った電波仕様を読出し、発振器の発振周波数を制御すると共に、増幅器の利得を制御し、電力制御を行う。
【００３５】
また、特開平８−２５６１０３号公報（以下、「第５の先行技術文献」と呼ぶ。）には、基地局と複数の移動局とからなる無線通信システムにおいて、周波数利用効率を低下させることなく、基地局と移動局間の相対距離に応じて、各移動局の送信電力を極めて容易に制御でき、経済性にも優れた「無線通信システム」が開示されている。また、この第５の先行技術文献には、基地局が移動可能な半固定局の場合であっても、同様に、各移動局の送信電力を極めて容易に制御することができる「無線通信システム」が開示されている。この第５の先行技術文献では、各移動局は、例えば、ＧＰＳ等からの位置データを利用して自局の位置情報を検知する手段と、該検知した自局の位置情報と予め設定された上記基地局の位置情報とから自局と基地局間の相対距離を算出する手段と、該算出した相対距離に総じて自局の送信電力を制御せしめる制御手段とを具備する。また、基地局が移動可能な半固定局である場合には、基地局においても、自局の位置を検知する手段を設け、その検知した基地局の位置情報を各移動局へ伝送するように構成する。
【００３６】
更に、特開平９−１２１１９３号公報（以下、「第６の先行技術文献」と呼ぶ。）には、無線信号により通信を行なう「無線通信システム並びに基地局及び移動局」に関し、通信時間や受信電界の変動によらず、効率的な送信電力で信号を送信することができるようにした技術的思想が開示されている。この第６の先行技術文献において、移動局が基地局を介して無線通信する無線通信システムにおいて、移動局が、移動局自身の位置情報を検出し、位置情報を基地局に対して送信する。基地局が、基地局自身の無線エリア内における移動局の位置に対応した基地局送信電力情報を有し、移動局からの位置情報をもとに基地局送信電力情報を参照して基地局自身の送信電力値を決定し、送信電力値に基づいて送信電力を制御するように構成する。
【００３７】
更にまた、距離駆動送信電力制御方法とＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法とを組み合せた先行技術も提案されている。例えば、特許第３１０９３１１号公報（以下、「第７の先行技術文献」と呼ぶ。）には、通信が不用意に切断されることなく、また、スペクトラム拡散通信方式を採用した移動通信システムでは、移動体からの送信電力を従来の装置に比してより正確に制御することができる移動局用無線送受信装置、基地局用無線送受信装置及び移動通信システムが開示されている。この第７の先行技術文献に開示された無線送受信装置では、移動局の緯度経度情報と基地局の緯度経度情報に基づいて、基地局と移動局間の距離を算出し、この距離情報と受信信号の品質に基づいて、通信プロトコル、例えば移動局がその基地局のサービスエリア内にあるときは、従来の装置で採用されていた通信を終了させる通信プロトコルを緩和する制御を行なう。これにより、受信レベルが一時的に低下したときに通信が切断されるのを防止することができる。また、この第７の先行技術文献に開示された移動局用無線送受信装置では、基地局までの距離情報と受信信号の品質に基づいて、送信電力を制御している。これにより、例えば、移動局が物陰に隠れ、受信レベルが低下したことによって出力アンプのゲインが高くなり、物陰から脱出したときに基地局に対して過大な電力で送信することを防止することができる。さらに、この第７の先行技術文献に開示された移動局用無線送受信装置では、基地局までの距離情報と受信信号の品質に基づいて、基地局までの距離が所定範囲内であって受信信号が劣化したときに、受信信号の劣化を利用者に通知している。これにより、利用者が、通信が切断されていないことを知ることができる。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
図７や図８に示した従来技術や第１乃至第７の先行技術文献に開示されているような、従来の送信電力制御方法では次に述べるような問題点がある。
【００３９】
第１の問題点は、伝送路の状態（受信状態）が急激に変化したときに、送信電力の変更が追いつかないことである。
【００４０】
その場合の具体例について、図７に示した移動通信システムの場合について、図９を参照して説明する。図９において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図９は、移動機ＭＳの位置によって、伝送路の状態が良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。急激に伝送路の状態が悪くなった場合、図９（ｂ）に示されるように、移動機ＭＳでの受信レベルが下がるため、通信品質が劣化してしまう。その為、場合によっては通話が切断されてしまう。
【００４１】
この理由は、従来の送信電力制御方法では、Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法であろうと距離駆動送信電力制御方法であろうと、現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力制御を行っていることが原因であると考えられる。すなわち、従来のＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法では、算出した現在のＳＩＲやＳＩＮＲから現在の伝送路状態（受信状態）を推定し、この推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御している。一方、従来の距離駆動送信電力制御方法では、移動機の現在の位置から現在の伝送路状態（受信状態）を推定し、この推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御している。その結果、急激な伝送路の状態（受信状態）の変化に対して送信電力の変更が追いつくことが困難となってしまう。
【００４２】
また、第２の問題点は、最大電力で送信しても所定の通信品質が満たされないような程に、伝送路の状態（受信状態）が非常に悪くなった場合は、送信電力が非常に大きくなり、他への干渉が大きくなってしまうことである。
【００４３】
本発明の目的は、上記の問題点を鑑みなされたもので、たとえ伝送路の状態（受信状態）が急激に変化しても、常に最適な状態で送信電力制御を行うことができる送信電力制御方法を提供することにある。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
前述したように、従来の送信電力制御方法において、急激な伝送路状態（受信状態）の変化に対して送信電力の変更が追いつくことが困難なのは、推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御していることが原因であると考えられる。そこで、何らかの方法で未来の伝送路状態（受信状態）を予測することができれば、上述した従来技術の問題点を解決することができるのではないか、と本発明者は思料した。すなわち、この予測した未来の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御することにより、急激に伝送路状態（受信状態）が変化する前に、予め送信電力の変更を行うことが可能となる。また、将来において伝送路状態（受信状態）が非常に悪くなることが予測された場合には、無理に送信電力を増加させないように送信電力を制御することにより、上述した他への干渉が起こるのを防止することも可能となる。
【００６５】
本発明によれば、移動機における下りリンクの受信状態が良好となるように前記移動機から下り送信電力制御コマンドを上りリンクを介して送信し、該下り送信電力制御コマンドにより基地局の下り送信電力を制御する前記基地局において、前記上りリンクを介して送信されてくる上り無線信号を上り受信信号として受信する基地受信部と、前記上り受信信号から前記下り送信電力制御コマンドを取り出す下り送信電力制御コマンド取り出し部と、前記上り受信信号から前記移動機の現在位置を認識する移動機位置認識部と、前記上り受信信号から前記移動機の現在の移動速度を認識する移動機速度認識部と、前記移動機の現在位置と前記移動機の現在の移動速度とから前記移動機の未来の位置を予測する移動機位置予測部と、前記下りリンクの伝送路状態を位置をパラメータとして記録したデータベースと、前記予測した前記移動機の未来の位置に基づいて前記データベースを検索し、該検索の結果として得られた未来の下りリンクの伝送路状態と前記下り送信電極制御コマンドとから前記基地局の下り送信電力を制御する下り送信電力制御部と、前記下り送信電力制御部から指示された前記下り送信電力で送信処理する基地送信部とを有し、前記データベースは、下り送信電力制御コマンド列から前記移動機の位置をパラメータとして前記下りリンクの伝送路状態を記録することを特徴とする基地局が得られる。
【００７３】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００７４】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第１の実施形態による送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第１の実施形態では、図７の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００７５】
図示の移動通信システムは、基地局ＢＳの構成が後述するように図７に示したものから変更されている点を除いて、図７に図示したものと同様の構成を有する。従って、図７に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点ついてのみ説明する。
【００７６】
図示の移動通信システムでは、基地局ＢＳに、基地受信部２からの上り受信信号を入力とする移動機位置認識部５および移動機速度認識部６と、移動機位置認識部５で認識された現在の移動機位置と移動機速度認識部６で認識された現在の移動機速度とから移動機の未来の位置を予測する移動機位置予測部７と、位置をパラメータとする下りリンクの伝送路状態を記録したデータベース８とを新設する。また、移動機位置予測部７は、下り送信電力制御部９へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、下り送信電力制御部９がデータベース８にアクセスできるようにする。
【００７７】
次に、図１に示した基地局ＢＳの動作について説明する。
【００７８】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。また、上り受信信号から下り送信電力制御コマンドを取り出すために、基地受信部２から下り送信電力制御コマンド取り出し部４へ上り受信信号（情報）が送られる。この下り送信電力制御コマンド取り出し部４で取り出された下り送信電力制御コマンドは下り送信電力制御部９に送られる。ここまでの動作は、前述した図７に示した従来の基地局ＢＳにおける動作と同様である。
【００７９】
移動機位置認識部５は、基地受信部２の上り受信信号から移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部６は、基地受信部２の上り受信信号から移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。
【００８０】
移動機ＭＳの現在位置を検出する一例としては、上り受信信号の到来方向と距離（基地局ＢＳと移動機ＭＳとの間の伝搬距離）Ｄとから計算する方法が挙げられる。上り受信信号の到来方向は、アレーアンテナの特性を利用して検出することができる。一方、距離は、例えば、次のようにして求めることができる。先ず、基地局ＢＳから移動機ＭＳまでの下り無線信号の伝搬遅延Ｔｐｒｏと、移動機ＭＳが下り無線信号を受信してから上り無線信号を送信するまでの受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒと、移動機ＭＳから基地局ＢＳまでの上り無線信号の伝搬遅延Ｔｐｒｏとの和Ｔｓｕｍ（＝２Ｔｐｒｏ＋Ｔｒｅ−ｔｒ）が分かる。移動機ＭＳが下り無線信号を受信してから上り無線信号を送信するまでの受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒは既知であるため、上記和Ｔｓｕｍから受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒを差し引くことにより、往復の伝搬時間２Ｔｐｒｏ（＝Ｔｓｕｍ−Ｔｒｅ−ｔｒ）が分かる。片道の伝搬時間Ｔｐｒｏに電波の進む速度Ｃを掛けることにより伝搬距離Ｄ（＝Ｔｐｒｏ×Ｃ）が求められる。尚、移動機ＭＳの現在位置の測定精度を上げるために、地形図等による補正や複数の基地局からの位置情報の合成などを行っても良い。この他にも移動機ＭＳ自身が複数の基地局もしくはＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の外部信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出し、その検出した現在位置を示す位置情報および検出した現在速度を示す速度情報を基地局ＢＳに通知しても良い。
【００８１】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部７は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【００８２】
下り送信電力制御部９は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの予測した未来の位置における下りリンクの未来の伝送路状態をデータベース８から取得する。予測した未来の下りリンクの伝送路状態が変わらないときには、下り送信電力制御部９は、受信した下り送信電力制御コマンドに従って下り送信電力を変化させる。
【００８３】
しかしながら、図２に示すように、下りリンクの伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。図２において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御部９は、図２（ａ）に示されるように、予め伝送路状態が悪くなる前に下り送信電力を増加させておく。これにより、図２（ｂ）に示されるように、移動機ＭＳでの受信レベルが下がるのを防止することができる。
【００８４】
これに対して、従来の場合には、図９に図示したように、急激に下りリンクの伝送路状態が悪くなった場合に移動機ＭＳでの受信レベルが急激に下がる。そのため、通話品質の劣化が生じており、場合によっては通信の切断が生じることがある。それに対して、本発明の動作を示した図２では、下りリンクの伝送路状態が受信品質を悪化させるような受信レベルの降下は見られない。
【００８５】
なお、図２に示す例は、下りリンクの伝送路状態が急激に悪くなる場合を示しているが、下りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にできることは明らかである。
【００８６】
また、図３に示すように、下りリンクの伝送路状態が一時的に非常に悪くなることが予測されたとする。図３において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御部９は、図３（ａ）に示されるように、無理に送信電力を増加させない。
【００８７】
これに対して、従来では、通信品質を保とうと最大送信電力まで下り送信電力が増加してしまっていた。そのため従来では他への干渉が増加していたが、本実施の形態では、そのようなことが起こらなくなる。
【００８８】
なお、下りリンクの伝送路状態が回復する場合も同様にできる。
【００８９】
さらに、データベース８は、現在の移動機ＭＳの位置と下り送信電力制御コマンド列から移動機ＭＳの位置をパラメータとして下りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【００９０】
なお、下りリンクの未来の予測した伝送路状態を、移動機ＭＳから基地局ＢＳに通知する方式にしても良い。
【００９１】
図４を参照して、本発明の第２の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第２の実施形態による送信電力制御方法は、上り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第２の実施形態では、図８の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００９２】
図示の移動通信システムは、基地局ＢＳの構成が後述するように図８に示したものから変更されている点を除いて、図８に図示したものと同様の構成を有する。従って、図８に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点ついてのみ説明する。
【００９３】
図示の移動通信システムでは、基地局ＢＳに、基地受信部２からの上り受信信号を入力とする移動機位置認識部５および移動機速度認識部６と、移動機位置認識部５で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部６で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部７と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする上りリンクの伝送路状態を記録したデータベース２４とを新設する。また、移動機位置予測部７は、上り送信電力制御コマンド作成部２５へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、上り送信電力制御コマンド作成部２５がデータベース２４にアクセスできるようにする。
【００９４】
上り受信状態推定部２３は、前述したように、基地受信部２からの上り受信信号を使用して、受信した信号のレベルもしくは復調後のデータのＳＩＲもしくは復調後のデータのＢＥＲもしくは復調後のデータのＦＥＲもしくは伝送路推定値のレベルなどから上り受信状態を推定する。
【００９５】
上り送信電力制御コマンド作成部２５は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した後の時点での移動機ＭＳの未来の位置における上りリンクの未来の伝送路状態をデータベース２４から取得する。上りリンクの伝送路状態が変わらないときには、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、推定した上り受信状態と基準値とを比較して上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９６】
図２に示すように、上り伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、図２（ａ）に示されるように、予め上りリンクの伝送路状態が悪くなる前に上り送信電力を増加させておくように上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９７】
なお、上りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にする。
【００９８】
また、図３に示すように、上りリンクの伝送路状態が非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、図３（ａ）に示されるように、無理に上り送信電力を増加させないように上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９９】
なお、上り伝送路状態が回復する場合も同様にする。
【０１００】
データベース２４は、現在の移動機ＭＳの位置と上り受信状態とから移動機ＭＳの位置をパラメータとして上りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１０１】
図５を参照して、本発明の第３の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第３の実施形態による送信電力制御方法は、上り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第３の実施形態では、図８の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【０１０２】
図示の移動通信システムは、移動機ＭＳの構成が後述するように図８に示したものから変更されている点を除いて、図８に図示したものと同様の構成を有する。従って、図８に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点についてのみ説明する。
【０１０３】
図示の移動通信システムでは、移動機ＭＳに、移動機位置認識部２９および移動機速度認識部３０と、移動機位置認識部２９で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部３０で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部３１と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする上りリンクの伝送路状態を記録したデータベース３２とを新設する。また、移動機位置予測部３１は、上り送信電力制御部２８へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、上り送信電力制御部２８がデータベース３２にアクセスできるようにする。
【０１０４】
次に、図５に示した移動機ＭＳの動作について説明する。
【０１０５】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信されてきた下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。また、下り受信信号から上り送信電力制御コマンドを取り出すために、移動受信部１４から上り送信電力制御コマンド取り出し部２７へ下り受信信号（情報）が送られる。この上り送信電力制御コマンド取り出し部２７で取り出された上り送信電力制御コマンドは上り送信電力制御部２８に送られる。ここまでの動作は、図８を参照して前述した従来の移動機ＭＳにおける動作と同様である。
【０１０６】
移動機位置認識部２９は、移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部３０は、移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。移動機ＭＳの現在位置や現在速度は、例えば、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出することができる。
【０１０７】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部３１は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【０１０８】
上り送信電力制御部２８は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの予測した未来の位置における上りリンクの未来の伝送路状態をデータベース３２から取得する。予測した未来の上りリンクの伝送路状態が変わらないときには、上り送信電力制御部９は、取り出された上り送信電力制御コマンドに従って上り送信電力を変化させる。
【０１０９】
しかしながら、図２に示すように、上りリンクの伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御部２８は、図２（ａ）に示されるように、予め上りリンクの伝送路状態が悪くなる前に上り送信電力を増加させておく。これにより、図２（ｂ）に示されるように、基地局ＢＳでの受信レベルが下がるのを防止することができる。
【０１１０】
これに対して、従来の場合には、図９に図示したように、急激に上りリンクの伝送路状態が悪くなった場合に基地局ＢＳでの受信レベルが急激に下がる。そのため、通話品質の劣化が生じており、場合によっては通信の切断が生じることがある。それに対して、本発明の動作を示した図２では、上りリンクの伝送路状態が受信品質を悪化させるような受信レベルの降下は見られない。
【０１１１】
なお、図２に示す例は、上りリンクの伝送路状態が急激に悪くなる場合を示しているが、上りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にできることは明らかである。
【０１１２】
また、図３に示すように、上りリンクの伝送路状態が一時的に非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御部２８は、図３（ａ）に示されるように、無理に上り送信電力を増加させない。
【０１１３】
これに対して、従来では、通信品質を保とうと最大送信電力まで上り送信電力が増加してしまっていた。そのため従来では他への干渉が増加していたが、本実施の形態では、そのようなことが起こらなくなる。
【０１１４】
なお、上りリンクの伝送路状態が回復する場合も同様にできる。
【０１１５】
さらに、データベース３２は、現在の移動機ＭＳの位置と上り送信電力制御コマンド列から移動機ＭＳの位置をパラメータとして上りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１１６】
なお、上りリンクの未来の予測した伝送路状態を、基地局ＢＳから移動機ＭＳに通知する方式にしても良い。
【０１１７】
図６を参照して、本発明の第４の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第４の実施形態による送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第４の実施形態では、図７の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【０１１８】
図示の移動通信システムは、移動機ＭＳの構成が後述するように図７に示したものから変更されている点を除いて、図７に図示したものと同様の構成を有する。従って、図７に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点についてのみ説明する。
【０１１９】
図示の移動通信システムでは、移動機ＭＳに、移動機位置認識部３３および移動機速度認識部３４と、移動機位置認識部３３で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部３４で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部３５と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする下りリンクの伝送路状態を記録したデータベース３４とを新設する。また、移動機位置予測部３５は、下り送信電力制御コマンド作成部１８へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、下り送信電力制御コマンド作成部１８がデータベース３６にアクセスできるようにする。
【０１２０】
次に、図６に示した移動機ＭＳの動作について説明する。
【０１２１】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信復調データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。
【０１２２】
これとは別に、移動受信部１４からの下り受信信号は下り伝送路状態推定部１７へ供給される。下り伝送路状態推定部１７は、この移動受信部１４からの受信信号から下り伝送路状態を推定する。下り伝送路状態推定部１７は、推定された下り伝送路状態を示す推定伝送路信号を下り送信電力制御コマンド作成部１８へ送出する。ここまでの動作は、図７を参照して前述した従来の移動機ＭＳにおける動作と同様である。
【０１２３】
移動機位置認識部３３は、移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部３４は、移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。移動機ＭＳの現在位置や現在速度は、例えば、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出することができる。
【０１２４】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部３５は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【０１２５】
下り送信電力制御コマンド作成部１８は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した後の時点での移動機ＭＳの未来の位置における下りリンクの未来の伝送路状態をデータベース３６から取得する。下りリンクの伝送路状態が変わらないときには、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、算出されたＳＩＮＲと目標ＳＩＮＲとを比較して下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２６】
図２に示すように、下り伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、図２（ａ）に示されるように、予め下りリンクの伝送路状態が悪くなる前に下り送信電力を増加させておくように下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２７】
なお、下りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にする。
【０１２８】
また、図３に示すように、下りリンクの伝送路状態が非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、図３（ａ）に示されるように、無理に下り送信電力を増加させないように下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２９】
なお、下り伝送路状態が回復する場合も同様にする。
【０１３０】
データベース３６は、現在の移動機ＭＳの位置と下りリンクの伝送路の状態とから移動機ＭＳの位置をパラメータとして下りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１３１】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、データベースを基地局毎又は移動機毎に持ってその情報を各別に更新しているが、データベースは基地局や他の移動機と情報共有しても良い。また、基地局間でデータベースを共有することにより、基地局の負荷をパラメータにしてハンドオーバの担当基地局を予め定めておくことができる。このことにより、不要なハンドオーバを防ぐことができるようになる。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、移動機の未来位置を、移動機の現在位置と現在の移動速度とから予測しているが、他の方法によって予測しても良い。また、未来の伝送路状態を、移動機の未来位置から得ているが、他の方法によって得るようにしても良い。
【０１３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、未来の伝送路状態を予測し、その予測した未来の伝送路状態に従って送信電力を制御しているので、伝送路状態の急激な変化時にも送信電力制御がスムーズに行われることにより通信品質の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示した移動通信システムにおける送信電力制御方法の一動作例を示す図である。
【図３】図１に示した移動通信システムにおける送信電力制御方法の他の動作例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図７】第１の従来の送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図８】第２の従来の送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図９】従来の送信電力制御方法の一動作例を示す図である。
【符号の説明】
ＢＳ 基地局
ＭＳ 移動機
１ 基地受信アンテナ
２ 基地受信部
３ 上り受信情報データ出力端子
４ 下り送信電力制御コマンド取り出し部
５ 移動機位置認識部
６ 移動機速度認識部
７ 移動機位置予測部
８ データベース
９ 下り送信電力制御部
１０ 下り送信情報データ入力端子
１１ 基地送信部
１２ 基地送信アンテナ
１３ 移動受信アンテナ
１４ 移動受信部
１５ 移動復調部
１６ 下り受信復調データ出力端子
１７ 下り伝送路状態推定部
１８ 下り送信電力制御コマンド作成部
１９ 上り送信情報データ入力端子
２０ 移動混合部
２１ 移動送信部
２２ 移動送信アンテナ
２３ 上り受信状態推定部
２４ データベース
２５ 上り送信電力制御コマンド作成部
２６ 基地混合部
２７ 上り送信電力制御コマンド取り出し部
２８ 上り送信電力制御部
２９ 移動機位置認識部
３０ 移動機速度認識部
３１ 移動機位置予測部
３２ データベース
３３ 移動機位置認識部
３４ 移動機速度認識部
３５ 移動機位置予測部
３６ データベース
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信中の端末装置（移動機、移動局）の位置を検出する機能を有する無線基地局装置もしくはその端末装置およびそれらの送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）方式のセルラー移動通信システムでは、全てのユーザが同時に同一周波数帯を用いて情報を送信している。そのため、ユーザは互いに干渉することになる。基地局に近いユーザの端末（移動機）から基地局が受信した無線信号は、無線セル境界近傍の他のユーザ端末から受信した無線信号よりも遥か強い。すなわち、基地局から遠く離れたユーザ端末からの送信信号は、近いユーザ端末からの送信信号よりも大きな減衰を受けるということである。この現象を「遠近効果」又は「遠近問題」と呼ぶ。従って、基地局から遠方のユーザ端末は、基地局の近傍のユーザ端末に遮蔽されてしまう。十分な容量を確保するためには、ユーザの距離に関わらず全ての信号が同一平均電力で到達することが必要である。このような問題の１つの解決法に基地局での平均受信電力を一定にする送信電力制御がある。
【０００３】
このように、ＣＤＭＡ方式のセルラー移動通信システムにおいては、システム全体の安定な運用、とりわけ加入者容量の確保のためには、高精度な送信電力制御が必要となる。
【０００４】
尚、ＣＤＭＡ方式において使用する物理チャネルは、止まり木チャネル（Ｐｅｒｃｈ Ｃｈａｎｎｅｌ）、共通物理チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、個別物理チャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）の３通りに分類される。止まり木チャネルは、基地局から移動機への片方向であり、移動機が電源投入された際に、最初に捕捉するチャネルである。共通物理チャネルは、同一セル内の複数の移動機で共通に使用する。基地局から移動機への下り方向の代表は、移動機を呼び出すためのページングチャネルであり、複数の基地局から同時に送信されるとともに、移動機での待ち受け時の消費電力を削減するため、群分けを使ったスリープモード機能を有する。特定移動機の所在するセルが判明した後の各種の制御信号は、上りと下りの対で設けられる制御チャネルにて授受される。個別物理チャネルは、基地局と特定移動機の間でのユーザ情報及び通信中の各種制御情報を授受するのに用い、可変レート機能を有する。
【０００５】
さて、ＣＤＭＡ方式では、高速移動の環境下においても高精度な送信電力制御が可能なように、一般に、オープンループ制御とクローズドループ制御とを組み合せて適用している。また、送信電力制御は、上り方向（上り回線、リバースリンク）の送信電力制御と、下り方向（下り回線、フォワードリンク）の送信電力制御とに分けられる。上り方向の送信電力制御は、主として、上述した「遠近問題」を解決するために行われる。それに対して、下り方向の送信電力制御は、干渉を低減する目的で行なわれる。
【０００６】
最初に、上り方向の送信電力制御について説明する。
【０００７】
移動機での送信電力制御は、まず、止まり木チャネルの受信電力測定に基づくオープンループにより実行される。すなわち、移動機では止まり木チャネル上で報告されている基地局送信電力を認識し、同チャネルでの受信電力の測定結果と合わせて、伝搬損を推定する。さらに、移動機は、止まり木チャネルで報告されている、基地局での干渉波受信電力を用い、所定の式に従って共通物理チャネルでの送信電力を決定する。すなわち、オープンループ制御では、移動機が平均受信電力に元にして送信電力を決定している。
【０００８】
次に、ユーザ情報が伝送される個別物理チャネルでは、更に高精度な制御を行うため、上述のオープンループ制御に加え、信号対干渉比、すなわち、希望波電力と干渉波電力との比（ＳＩＲ）の測定に基づいたクローズドループによる送信電力制御を適用する。尚、ＳＩＲは、搬送波／干渉比（Ｃ／Ｉ）とも呼ばれる。
【０００９】
基地局では、目標のＳＩＲと現実に受信測定されるＳＩＲとを、スロットごとに比較する。そして、基地局は、この比較結果に基づいて、情報信号中にマッピングされているＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ビットにより、移動機に対して送信出力の増減を指令する。このＴＰＣビットは、移動機に対して送信電力のアップ／ダウンを指示するためのビットであり、制御命令や送信電力制御コマンドとも呼ばれる。この動作において、伝送品質はＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）又はＦＥＲ（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）で評価するのが最も確実であるため、ＳＩＲに基づく内ループ制御に加え、基地局内各セクタ間でのダイバーシチ効果をも含めたＢＥＲ又はＦＥＲの測定結果により、目標のＳＩＲをダイナミックに変化させる外ループ制御を設けている。
【００１０】
移動機では、先に得ているオープンループでの結果Ｐｏｐｅｎ−ｌｏｏｐに、基地局からのＴＰＣビットの内容Ｐｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐを加えて個別物理チャネルでの送信電力ＰＤＰＣＨを決定する。すなわち、ＰＤＰＣＨ＝Ｐｏｐｅｎ−ｌｏｏｐ＋Ｐｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐである。
【００１１】
次に、下り方向の送信電力制御について説明する。
【００１２】
下り方向の送信電力制御としては、２つの方法が知られている。その１つは、移動機の位置（距離）に基づいて基地局の送信電力を制御する方法で、「距離駆動送信電力制御方法」と呼ばれている。もう１つは、上述した上り方向の送信電力制御におけるクローズドループ制御と同様に、上記ＳＩＲ又はＣ／Ｉに基づいて基地局の送信電力を制御する方法で、「Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法」と呼ばれている。
【００１３】
まず、距離駆動送信電力制御方法について説明する。移動機の位置（距離）が分かっていれば、基地局は、セル境界の移動機には大きな送信電力で送信し、基地局近傍の移動機に対しては低い送信電力で送信することにより、各基地局の総合の送信電力を最小化することが可能である。距離駆動送信電力制御はシャドウイングのない環境に特に適している。ここで、「シャドウイング」とは、屋外無線環境において丘陵、ビル等による信号の遮蔽によりしばしば生じる低速の信号揺らぎのことをいう。これは、電力の減衰が距離のみによって決まるからである。各移動機が基地局からの距離を測定できるように、基地局からパイロット信号を送信しなければならない。
【００１４】
次に、Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法について説明する。この方法は、各ユーザ（移動機）のＣ／Ｉ比（ＳＩＲ）を個別に小さくしようとする方法である。各移動機は、そのＣ／Ｉ比に関する情報（制御命令）を基地局に送信しなければならない。この情報に基づいて、基地局は特定移動機に対する送信電力を増加すべきか減少すべきかを判断できる。すなわち、ＳＩＲが所定値となるように送信電力制御を行うことによって、高い回線容量を実現している。詳述すると、移動機は、下り回線の受信品質を測定し、その測定した受信品質と制御目標値とを比較する。受信品質が制御目標値よりも高い場合には、移動機は、基地局に対して送信電力を減少させる制御命令を送信する。逆に、受信品質が制御目標値よりも低い場合には、移動機は、基地局に対して送信電力を増加させる制御命令を送信する。そして、基地局はその制御命令に従って送信電力を増減する。
【００１５】
以下、図７を参照して、従来の送信電力制御方法について説明する。図示の送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御における上記Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法に相当するものである。図７は、従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本例では、図７に図示されるように、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００１６】
基地局ＢＳは、移動機ＭＳから上りリンクを介して送信されてくる上り無線信号を受信する基地受信アンテナ１と、この基地受信アンテナ１に接続された基地受信部２と、この基地受信部２に接続された上り受信情報データ出力端子３と、基地受信部２に接続された下り送信電力制御コマンド取り出し部４と、この下り送信電力制御コマンド取り出し部４に接続された下り送信電力制御部９と、下り送信情報データが供給（入力）される下り送信情報データ入力端子１０と、この下り送信情報データ入力端子１０と下り送信電力制御部９とに接続された基地送信部１１と、この基地送信部１１に接続されて、移動機ＭＳへ下りリンクを介して下り無線信号を送信するための基地送信アンテナ１２とを備えている。
【００１７】
一方、移動機ＭＳは、基地局ＢＳから下りリンクを介して送信されてくる下り無線信号を受信する移動受信アンテナ１３と、この移動受信アンテナ１３に接続された移動受信部１４と、この移動受信部１４に接続された移動復調部１５と、この移動復調部１５に接続された下り受信復調データ出力端子１６と、移動受信部１４に接続された下り伝送路状態推定部１７と、この下り伝送路状態推定部１７に接続された下り送信電力制御コマンド作成部１８と、上り送信情報データが供給（入力）される上り送信情報データ入力端子１９と、この上り送信情報データ入力端子１９と下り送信電力制御コマンド作成部１８とに接続された移動混合部２０と、この移動混合部２０に接続された移動送信部２１と、この移動送信部２１に接続されて、基地局ＢＳへ上りリンクを介して上り無線信号を送信するための移動送信アンテナ２２とを備えている。
【００１８】
基地局ＢＳでは、基地送信部１１は、下り送信情報データ入力端子１０からの下り送信情報データを受けると、その下り送信情報データに対して拡散変調をして、下りリンクへ下り無線信号として基地送信アンテナ１２から送信する。
【００１９】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信復調データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。
【００２０】
これとは別に、移動受信部１４からの下り受信信号は下り伝送路状態推定部１７へ供給される。下り伝送路状態推定部１７は、この移動受信部１４からの受信信号から下り伝送路状態を推定する。この下り伝送路状態推定部１７における推定方法の一例としては、例えば、ＳＩＮＲ（所望波受信電力（Ｓ）に対する干渉波受信電力（Ｉ）と雑音電力（Ｎ）の和の比）を算出する。尚、本例では、ＳＩＮＲを使用しているが、上述したＳＩＲを使用しても良いのは勿論である。下り伝送路状態推定部１７は、推定された下り伝送路状態を示す推定伝送路信号を下り送信電力制御コマンド作成部１８へ送出する。この推定伝送路信号で示される推定された下り伝送路状態に基づいて、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、基地局ＢＳに対して下り送信電力を上げ下げするように制御する下り送信電力制御コマンドを作成する。詳述すると、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、例えば、算出されたＳＩＮＲと目標ＳＩＮＲとを比較し、算出されたＳＩＮＲが目標ＳＩＮＲより小さい場合には、基地局ＢＳに対して下り送信電力を上げるように指示する下り送信電力制御コマンドを作成する。一方、算出されたＳＩＮＲが目標ＳＩＮＲより大きい場合には、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、基地局ＢＳに対して下り送信電力を下げるように指示する下り送信電力制御コマンドを作成する。
【００２１】
下り送信電力制御コマンド作成部１８で作成された下り送信電力制御コマンドは移動混合部２０へ供給される。移動混合部２０は、この下り送信電力制御コマンドと上り送信情報データ入力端子１９から供給される上り送信情報データとを混合して、混合された上り送信情報データを移動送信部２１へ送出する。移動送信部２１は、混合された上り送信情報データを拡散変調して、拡散変調した信号を移動送信アンテナ２２より上りリンクを介して上り無線信号として送信する。
【００２２】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。また、上り受信信号から下り送信電力制御コマンドを取り出すために、基地受信部２から下り送信電力制御コマンド取り出し部４へ上り受信信号（情報）が送られる。この下り送信電力制御コマンド取り出し部４で取り出された下り送信電力制御コマンドは下り送信電力制御部９に送られる。下り送信電力制御コマンドに応答して、下り送信電力制御部９は、一定量だけ下り送信電力を上げ下げすることを基地送信部１１に指示することにより．次の送信電力が決定される。基地送信部１１は、下り送信電力制御部９からの指示に従った下り送信電力で送信を行う。
【００２３】
以上のように、移動機ＭＳ側の下り伝送路状態が一定になるように基地局ＢＳの下り送信電力を制御することによって、移動機ＭＳの受信品質を一定に保っている。
【００２４】
なお、図７に示す例では、下り方向の送信電力制御について述べているが、図７の右側を基地局、左側を移動機と見立てることにより、上り方向の送信電力制御としても動作させることもできる。
【００２５】
図８は、従来の上り方向の送信電力制御方法を実現する従来の移動通信システムを示すブロック図である。この例では、基地局ＢＳは、下り送信電力制御コマンド取り出し部４および下り送信電力制御部９の代りに、上り受信状態推定部２３、上り送信電力制御コマンド作成部２５、および基地混合部２６を備えている。一方、移動機ＭＳは、下り伝送路状態推定部１７、下り送信電力コマンド作成部１８、および移動混合部２０の代りに、上り送信電力制御コマンド取り出し部２７および上り送信電力制御部２８を備えている。
【００２６】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。
【００２７】
これとは別に、基地受信部２からの受信信号は上り受信状態推定部２３へ供給される。上り受信状態推定部２３は、この基地受信部２からの受信信号を使用して、上りリンクの上り受信状態を推定する。この上り受信状態の推定方法としては、上り受信信号のレベルもしくは復調後のデータのＳＩＲもしくは復調後のデータのＢＥＲもしくは復調後のデータのＦＥＲもしくは伝送路推定値のレベルなどから受信状態を推定する。上り受信状態推定部２３は、推定された受信状態を示す推定受信状態信号を上り送信電力コマンド作成部２５へ送出する。この推定受信状態信号で示される推定された上り受信状態に基づいて、上り送信電力コマンド作成部２５は、移動機ＭＳに対して上り送信電力を上げ下げするように制御する上り送信電力制御コマンドを作成する。詳述すると、上り送信電力コマンド作成部２５は、例えば、推定された上り受信状態と基準値とを比較し、推定された上り受信状態が基準値より小さい場合には、移動機ＭＳに対して上り送信電力を上げるように指示する上り送信電力制御コマンドを作成する。一方、推定された上り受信状態が基準値より大きい場合には、上り送信電力コマンド作成部２５は、移動機ＭＳに対して上り送信電力を下げるように指示する上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００２８】
上り送信電力制御コマンド作成部２５で作成された上り送信電力制御コマンドは基地混合部２６へ供給される。基地混合部２６は、この上り送信電力制御コマンドと下り送信情報データ入力端子１９から供給される下り送信情報データとを混合して、混合された下り送信情報データを基地送信部１１へ送出する。基地送信部１１は、混合された下り送信情報データを拡散変調して、拡散変調した信号基地送信アンテナ１２より下りリンクを介して下り無線信号として送信する。
【００２９】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。また、下り受信信号から上り送信電力制御コマンドを取り出すために、移動受信部１４から上り送信電力制御コマンド取り出し部２７へ下り受信信号（情報）が送られる。この上り送信電力制御コマンド取り出し部２７で取り出された上り送信電力制御コマンドは上り送信電力制御部２８に送られる。上り送信電力コマンドに応答して、上り送信電力制御部２８は、一定量だけ上り送信電力を上げ下げすることを移動送信部２１に指示することにより、次の上り送信電力が決定される。移動送信部２１は、上り送信電力制御部２８からの指示に従った上り送信電力で送信を行う。
【００３０】
以上のように、基地局ＢＳ側の受信状態が一定になるように移動機ＭＳの上り送信電力を制御することによって、基地局ＢＳでの平均受信電力を一定に保っている。
【００３１】
このようなＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法に関連する先行技術は、従来から種々提案されている。例えば、特開２０００−０２２６１１号公報（以下、「第１の先行技術文献」と呼ぶ。）には、通信相手の位置や伝搬環境に応じて指向性を逐次的に変更するシステムにおいて、送信指向性利得と送信電力との双方を制御することにより、通信品質の向上を図るようにした「送信電力制御方法および無線通信装置」が開示されている。この第１の先行技術文献では、アダプティブアレイアンテナで導出した受信ウェイトに基いて送信指向性利得を算出し、この算出した送信指向性利得に基づいて送信ウェイトを制御し、受信信号に含まれている送信電力制御情報に従って送信パワーアンプの利得を制御する構成を採っている。
【００３２】
また、特開２０００−１３８６３３号公報（以下、「第２の先行技術文献」と呼ぶ。）には、マルチパスなどの伝搬環境や移動速度が変化した場合などにおいて、送信電力制御の制御目標値を短い時間で変更して、回線品質を一定に保ち、所望の回線品質を実現するようにした「送信電力制御方法、送信電力制御装置、移動局、基地局及び制御局」が開示されている。この第２の先行技術文献では、相手局からフレームを受信する毎に、フレームの誤りが検出された場合には、信号対干渉波電力比などの制御目標値をＳＩＲｉｎｃだけ増加させ、それ以外の場合には、制御目標値をＳＩＲｄｅｃだけ減少させ、ＳＩＲｄｅｃをフレーム誤り率の目標値とＳＩＲｉｎｃとの積としている。
【００３３】
更に、特開２０００−１６５３２０号公報（以下、「第３の先行技術文献」と呼ぶ。）には、位置検出において必要な場合のみ送信電力を上げる制御を行うようにした「送信電力制御装置及び送信電力制御方法」が開示されている。この第３の先行技術文献では、位置検出が正しく行われていれば、制御信号により制御スイッチを接続し、送信電力制御回路にて直接波の信号及び遅延波の信号を合成した信号の受信電力に基づいて送信電力制御を行う。位置検出が正しく行われていなければ、制御信号により接続スイッチを切断し、送信電力制御回路にて直接波の信号の受信電力のみに基づいて送信電力制御を行う。
【００３４】
一方、距離駆動送信電力制御方法に関連する先行技術も種々提案されている。例えば、特開２０００−１９７１８号公報（以下、「第４の先行技術文献」と呼ぶ。）には、使用地域における電波仕様に応じた周波数帯、送信電力などを自動的に設定できるようにした「無線通信装置及び無線通信装置の仕様設定方法」が開示されている。この第４の先行技術文献において、位置情報検出部は、ＧＰＳ衛星からの電波をアンテナにより受信し、ＧＰＳ受信部に入力する。このＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ衛星から送られてくるスペクトラム拡散された信号を逆拡散して復調し、この復調された信号を測位部に送る。この測位部は、復調した信号から無線通信装置が使用される際の位置に関する情報を抽出し、仕様制御部のＣＰＵへ出力する。このＣＰＵは、測位部から送られてくる位置情報に基づいてメモリをアクセスし、メモリからその地域に合った電波仕様を読出し、発振器の発振周波数を制御すると共に、増幅器の利得を制御し、電力制御を行う。
【００３５】
また、特開平８−２５６１０３号公報（以下、「第５の先行技術文献」と呼ぶ。）には、基地局と複数の移動局とからなる無線通信システムにおいて、周波数利用効率を低下させることなく、基地局と移動局間の相対距離に応じて、各移動局の送信電力を極めて容易に制御でき、経済性にも優れた「無線通信システム」が開示されている。また、この第５の先行技術文献には、基地局が移動可能な半固定局の場合であっても、同様に、各移動局の送信電力を極めて容易に制御することができる「無線通信システム」が開示されている。この第５の先行技術文献では、各移動局は、例えば、ＧＰＳ等からの位置データを利用して自局の位置情報を検知する手段と、該検知した自局の位置情報と予め設定された上記基地局の位置情報とから自局と基地局間の相対距離を算出する手段と、該算出した相対距離に総じて自局の送信電力を制御せしめる制御手段とを具備する。また、基地局が移動可能な半固定局である場合には、基地局においても、自局の位置を検知する手段を設け、その検知した基地局の位置情報を各移動局へ伝送するように構成する。
【００３６】
更に、特開平９−１２１１９３号公報（以下、「第６の先行技術文献」と呼ぶ。）には、無線信号により通信を行なう「無線通信システム並びに基地局及び移動局」に関し、通信時間や受信電界の変動によらず、効率的な送信電力で信号を送信することができるようにした技術的思想が開示されている。この第６の先行技術文献において、移動局が基地局を介して無線通信する無線通信システムにおいて、移動局が、移動局自身の位置情報を検出し、位置情報を基地局に対して送信する。基地局が、基地局自身の無線エリア内における移動局の位置に対応した基地局送信電力情報を有し、移動局からの位置情報をもとに基地局送信電力情報を参照して基地局自身の送信電力値を決定し、送信電力値に基づいて送信電力を制御するように構成する。
【００３７】
更にまた、距離駆動送信電力制御方法とＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法とを組み合せた先行技術も提案されている。例えば、特許第３１０９３１１号公報（以下、「第７の先行技術文献」と呼ぶ。）には、通信が不用意に切断されることなく、また、スペクトラム拡散通信方式を採用した移動通信システムでは、移動体からの送信電力を従来の装置に比してより正確に制御することができる移動局用無線送受信装置、基地局用無線送受信装置及び移動通信システムが開示されている。この第７の先行技術文献に開示された無線送受信装置では、移動局の緯度経度情報と基地局の緯度経度情報に基づいて、基地局と移動局間の距離を算出し、この距離情報と受信信号の品質に基づいて、通信プロトコル、例えば移動局がその基地局のサービスエリア内にあるときは、従来の装置で採用されていた通信を終了させる通信プロトコルを緩和する制御を行なう。これにより、受信レベルが一時的に低下したときに通信が切断されるのを防止することができる。また、この第７の先行技術文献に開示された移動局用無線送受信装置では、基地局までの距離情報と受信信号の品質に基づいて、送信電力を制御している。これにより、例えば、移動局が物陰に隠れ、受信レベルが低下したことによって出力アンプのゲインが高くなり、物陰から脱出したときに基地局に対して過大な電力で送信することを防止することができる。さらに、この第７の先行技術文献に開示された移動局用無線送受信装置では、基地局までの距離情報と受信信号の品質に基づいて、基地局までの距離が所定範囲内であって受信信号が劣化したときに、受信信号の劣化を利用者に通知している。これにより、利用者が、通信が切断されていないことを知ることができる。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】
図７や図８に示した従来技術や第１乃至第７の先行技術文献に開示されているような、従来の送信電力制御方法では次に述べるような問題点がある。
【００３９】
第１の問題点は、伝送路の状態（受信状態）が急激に変化したときに、送信電力の変更が追いつかないことである。
【００４０】
その場合の具体例について、図７に示した移動通信システムの場合について、図９を参照して説明する。図９において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図９は、移動機ＭＳの位置によって、伝送路の状態が良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。急激に伝送路の状態が悪くなった場合、図９（ｂ）に示されるように、移動機ＭＳでの受信レベルが下がるため、通信品質が劣化してしまう。その為、場合によっては通話が切断されてしまう。
【００４１】
この理由は、従来の送信電力制御方法では、Ｃ／Ｉ駆動送信電力制御方法であろうと距離駆動送信電力制御方法であろうと、現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力制御を行っていることが原因であると考えられる。すなわち、従来のＣ／Ｉ駆動送信電力制御方法では、算出した現在のＳＩＲやＳＩＮＲから現在の伝送路状態（受信状態）を推定し、この推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御している。一方、従来の距離駆動送信電力制御方法では、移動機の現在の位置から現在の伝送路状態（受信状態）を推定し、この推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御している。その結果、急激な伝送路の状態（受信状態）の変化に対して送信電力の変更が追いつくことが困難となってしまう。
【００４２】
また、第２の問題点は、最大電力で送信しても所定の通信品質が満たされないような程に、伝送路の状態（受信状態）が非常に悪くなった場合は、送信電力が非常に大きくなり、他への干渉が大きくなってしまうことである。
【００４３】
本発明の目的は、上記の問題点を鑑みなされたもので、たとえ伝送路の状態（受信状態）が急激に変化しても、常に最適な状態で送信電力制御を行うことができる送信電力制御方法を提供することにある。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
前述したように、従来の送信電力制御方法において、急激な伝送路状態（受信状態）の変化に対して送信電力の変更が追いつくことが困難なのは、推定した現在（又は過去）の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御していることが原因であると考えられる。そこで、何らかの方法で未来の伝送路状態（受信状態）を予測することができれば、上述した従来技術の問題点を解決することができるのではないか、と本発明者は思料した。すなわち、この予測した未来の伝送路状態（受信状態）に基づいて送信電力を制御することにより、急激に伝送路状態（受信状態）が変化する前に、予め送信電力の変更を行うことが可能となる。また、将来において伝送路状態（受信状態）が非常に悪くなることが予測された場合には、無理に送信電力を増加させないように送信電力を制御することにより、上述した他への干渉が起こるのを防止することも可能となる。
【００６５】
本発明によれば、移動機における下りリンクの受信状態が良好となるように前記移動機から下り送信電力制御コマンドを上りリンクを介して送信し、該下り送信電力制御コマンドにより基地局の下り送信電力を制御する前記基地局において、前記上りリンクを介して送信されてくる上り無線信号を上り受信信号として受信する基地受信部と、前記上り受信信号から前記下り送信電力制御コマンドを取り出す下り送信電力制御コマンド取り出し部と、前記上り受信信号から前記移動機の現在位置を認識する移動機位置認識部と、前記上り受信信号から前記移動機の現在の移動速度を認識する移動機速度認識部と、前記移動機の現在位置と前記移動機の現在の移動速度とから前記移動機の未来の位置を予測する移動機位置予測部と、前記下りリンクの伝送路状態を位置をパラメータとして記録したデータベースと、前記予測した前記移動機の未来の位置に基づいて前記データベースを検索し、該検索の結果として得られた未来の下りリンクの伝送路状態と前記下り送信電極制御コマンドとから前記基地局の下り送信電力を制御する下り送信電力制御部と、前記下り送信電力制御部から指示された前記下り送信電力で送信処理する基地送信部とを有し、前記データベースは、下り送信電力制御コマンド列から前記移動機の位置をパラメータとして前記下りリンクの伝送路状態を記録することを特徴とする基地局が得られる。
【００７３】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００７４】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第１の実施形態による送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第１の実施形態では、図７の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００７５】
図示の移動通信システムは、基地局ＢＳの構成が後述するように図７に示したものから変更されている点を除いて、図７に図示したものと同様の構成を有する。従って、図７に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点ついてのみ説明する。
【００７６】
図示の移動通信システムでは、基地局ＢＳに、基地受信部２からの上り受信信号を入力とする移動機位置認識部５および移動機速度認識部６と、移動機位置認識部５で認識された現在の移動機位置と移動機速度認識部６で認識された現在の移動機速度とから移動機の未来の位置を予測する移動機位置予測部７と、位置をパラメータとする下りリンクの伝送路状態を記録したデータベース８とを新設する。また、移動機位置予測部７は、下り送信電力制御部９へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、下り送信電力制御部９がデータベース８にアクセスできるようにする。
【００７７】
次に、図１に示した基地局ＢＳの動作について説明する。
【００７８】
基地局ＢＳでは、上りリンクからの上り無線信号を基地受信アンテナ１で上り受信信号として受信し、基地受信部２へ供給される。基地受信部２は、この上り受信信号に対して逆拡散を行い、更に復調を行う。これによって得られた上り受信情報データは上り受信情報データ出力端子３から出力される。また、上り受信信号から下り送信電力制御コマンドを取り出すために、基地受信部２から下り送信電力制御コマンド取り出し部４へ上り受信信号（情報）が送られる。この下り送信電力制御コマンド取り出し部４で取り出された下り送信電力制御コマンドは下り送信電力制御部９に送られる。ここまでの動作は、前述した図７に示した従来の基地局ＢＳにおける動作と同様である。
【００７９】
移動機位置認識部５は、基地受信部２の上り受信信号から移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部６は、基地受信部２の上り受信信号から移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。
【００８０】
移動機ＭＳの現在位置を検出する一例としては、上り受信信号の到来方向と距離（基地局ＢＳと移動機ＭＳとの間の伝搬距離）Ｄとから計算する方法が挙げられる。上り受信信号の到来方向は、アレーアンテナの特性を利用して検出することができる。一方、距離は、例えば、次のようにして求めることができる。先ず、基地局ＢＳから移動機ＭＳまでの下り無線信号の伝搬遅延Ｔｐｒｏと、移動機ＭＳが下り無線信号を受信してから上り無線信号を送信するまでの受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒと、移動機ＭＳから基地局ＢＳまでの上り無線信号の伝搬遅延Ｔｐｒｏとの和Ｔｓｕｍ（＝２Ｔｐｒｏ＋Ｔｒｅ−ｔｒ）が分かる。移動機ＭＳが下り無線信号を受信してから上り無線信号を送信するまでの受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒは既知であるため、上記和Ｔｓｕｍから受信・送信処理時間Ｔｒｅ−ｔｒを差し引くことにより、往復の伝搬時間２Ｔｐｒｏ（＝Ｔｓｕｍ−Ｔｒｅ−ｔｒ）が分かる。片道の伝搬時間Ｔｐｒｏに電波の進む速度Ｃを掛けることにより伝搬距離Ｄ（＝Ｔｐｒｏ×Ｃ）が求められる。尚、移動機ＭＳの現在位置の測定精度を上げるために、地形図等による補正や複数の基地局からの位置情報の合成などを行っても良い。この他にも移動機ＭＳ自身が複数の基地局もしくはＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の外部信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出し、その検出した現在位置を示す位置情報および検出した現在速度を示す速度情報を基地局ＢＳに通知しても良い。
【００８１】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部７は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【００８２】
下り送信電力制御部９は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの予測した未来の位置における下りリンクの未来の伝送路状態をデータベース８から取得する。予測した未来の下りリンクの伝送路状態が変わらないときには、下り送信電力制御部９は、受信した下り送信電力制御コマンドに従って下り送信電力を変化させる。
【００８３】
しかしながら、図２に示すように、下りリンクの伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。図２において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御部９は、図２（ａ）に示されるように、予め伝送路状態が悪くなる前に下り送信電力を増加させておく。これにより、図２（ｂ）に示されるように、移動機ＭＳでの受信レベルが下がるのを防止することができる。
【００８４】
これに対して、従来の場合には、図９に図示したように、急激に下りリンクの伝送路状態が悪くなった場合に移動機ＭＳでの受信レベルが急激に下がる。そのため、通話品質の劣化が生じており、場合によっては通信の切断が生じることがある。それに対して、本発明の動作を示した図２では、下りリンクの伝送路状態が受信品質を悪化させるような受信レベルの降下は見られない。
【００８５】
なお、図２に示す例は、下りリンクの伝送路状態が急激に悪くなる場合を示しているが、下りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にできることは明らかである。
【００８６】
また、図３に示すように、下りリンクの伝送路状態が一時的に非常に悪くなることが予測されたとする。図３において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御部９は、図３（ａ）に示されるように、無理に送信電力を増加させない。
【００８７】
これに対して、従来では、通信品質を保とうと最大送信電力まで下り送信電力が増加してしまっていた。そのため従来では他への干渉が増加していたが、本実施の形態では、そのようなことが起こらなくなる。
【００８８】
なお、下りリンクの伝送路状態が回復する場合も同様にできる。
【００８９】
さらに、データベース８は、現在の移動機ＭＳの位置と下り送信電力制御コマンド列から移動機ＭＳの位置をパラメータとして下りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【００９０】
なお、下りリンクの未来の予測した伝送路状態を、移動機ＭＳから基地局ＢＳに通知する方式にしても良い。
【００９１】
図４を参照して、本発明の第２の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第２の実施形態による送信電力制御方法は、上り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第２の実施形態では、図８の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【００９２】
図示の移動通信システムは、基地局ＢＳの構成が後述するように図８に示したものから変更されている点を除いて、図８に図示したものと同様の構成を有する。従って、図８に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点ついてのみ説明する。
【００９３】
図示の移動通信システムでは、基地局ＢＳに、基地受信部２からの上り受信信号を入力とする移動機位置認識部５および移動機速度認識部６と、移動機位置認識部５で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部６で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部７と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする上りリンクの伝送路状態を記録したデータベース２４とを新設する。また、移動機位置予測部７は、上り送信電力制御コマンド作成部２５へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、上り送信電力制御コマンド作成部２５がデータベース２４にアクセスできるようにする。
【００９４】
上り受信状態推定部２３は、前述したように、基地受信部２からの上り受信信号を使用して、受信した信号のレベルもしくは復調後のデータのＳＩＲもしくは復調後のデータのＢＥＲもしくは復調後のデータのＦＥＲもしくは伝送路推定値のレベルなどから上り受信状態を推定する。
【００９５】
上り送信電力制御コマンド作成部２５は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した後の時点での移動機ＭＳの未来の位置における上りリンクの未来の伝送路状態をデータベース２４から取得する。上りリンクの伝送路状態が変わらないときには、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、推定した上り受信状態と基準値とを比較して上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９６】
図２に示すように、上り伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、図２（ａ）に示されるように、予め上りリンクの伝送路状態が悪くなる前に上り送信電力を増加させておくように上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９７】
なお、上りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にする。
【００９８】
また、図３に示すように、上りリンクの伝送路状態が非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御コマンド作成部２５は、図３（ａ）に示されるように、無理に上り送信電力を増加させないように上り送信電力制御コマンドを作成する。
【００９９】
なお、上り伝送路状態が回復する場合も同様にする。
【０１００】
データベース２４は、現在の移動機ＭＳの位置と上り受信状態とから移動機ＭＳの位置をパラメータとして上りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１０１】
図５を参照して、本発明の第３の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第３の実施形態による送信電力制御方法は、上り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第３の実施形態では、図８の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【０１０２】
図示の移動通信システムは、移動機ＭＳの構成が後述するように図８に示したものから変更されている点を除いて、図８に図示したものと同様の構成を有する。従って、図８に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点についてのみ説明する。
【０１０３】
図示の移動通信システムでは、移動機ＭＳに、移動機位置認識部２９および移動機速度認識部３０と、移動機位置認識部２９で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部３０で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部３１と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする上りリンクの伝送路状態を記録したデータベース３２とを新設する。また、移動機位置予測部３１は、上り送信電力制御部２８へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、上り送信電力制御部２８がデータベース３２にアクセスできるようにする。
【０１０４】
次に、図５に示した移動機ＭＳの動作について説明する。
【０１０５】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信されてきた下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。また、下り受信信号から上り送信電力制御コマンドを取り出すために、移動受信部１４から上り送信電力制御コマンド取り出し部２７へ下り受信信号（情報）が送られる。この上り送信電力制御コマンド取り出し部２７で取り出された上り送信電力制御コマンドは上り送信電力制御部２８に送られる。ここまでの動作は、図８を参照して前述した従来の移動機ＭＳにおける動作と同様である。
【０１０６】
移動機位置認識部２９は、移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部３０は、移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。移動機ＭＳの現在位置や現在速度は、例えば、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出することができる。
【０１０７】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部３１は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【０１０８】
上り送信電力制御部２８は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの予測した未来の位置における上りリンクの未来の伝送路状態をデータベース３２から取得する。予測した未来の上りリンクの伝送路状態が変わらないときには、上り送信電力制御部９は、取り出された上り送信電力制御コマンドに従って上り送信電力を変化させる。
【０１０９】
しかしながら、図２に示すように、上りリンクの伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御部２８は、図２（ａ）に示されるように、予め上りリンクの伝送路状態が悪くなる前に上り送信電力を増加させておく。これにより、図２（ｂ）に示されるように、基地局ＢＳでの受信レベルが下がるのを防止することができる。
【０１１０】
これに対して、従来の場合には、図９に図示したように、急激に上りリンクの伝送路状態が悪くなった場合に基地局ＢＳでの受信レベルが急激に下がる。そのため、通話品質の劣化が生じており、場合によっては通信の切断が生じることがある。それに対して、本発明の動作を示した図２では、上りリンクの伝送路状態が受信品質を悪化させるような受信レベルの降下は見られない。
【０１１１】
なお、図２に示す例は、上りリンクの伝送路状態が急激に悪くなる場合を示しているが、上りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にできることは明らかである。
【０１１２】
また、図３に示すように、上りリンクの伝送路状態が一時的に非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は移動機ＭＳの送信電力を、（ｂ）は基地局ＢＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、上りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、上り送信電力制御部２８は、図３（ａ）に示されるように、無理に上り送信電力を増加させない。
【０１１３】
これに対して、従来では、通信品質を保とうと最大送信電力まで上り送信電力が増加してしまっていた。そのため従来では他への干渉が増加していたが、本実施の形態では、そのようなことが起こらなくなる。
【０１１４】
なお、上りリンクの伝送路状態が回復する場合も同様にできる。
【０１１５】
さらに、データベース３２は、現在の移動機ＭＳの位置と上り送信電力制御コマンド列から移動機ＭＳの位置をパラメータとして上りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１１６】
なお、上りリンクの未来の予測した伝送路状態を、基地局ＢＳから移動機ＭＳに通知する方式にしても良い。
【０１１７】
図６を参照して、本発明の第４の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムについて説明する。尚、本第４の実施形態による送信電力制御方法は、下り方向の送信電力制御方法に係るものである。そして、移動通信システムは、基地局ＢＳと移動機（移動局）ＭＳとを有するが、本第４の実施形態では、図７の場合と同様に、左側が基地局ＢＳ、右側が移動機ＭＳとする。
【０１１８】
図示の移動通信システムは、移動機ＭＳの構成が後述するように図７に示したものから変更されている点を除いて、図７に図示したものと同様の構成を有する。従って、図７に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、以下では、説明を簡単にするために、相違する点についてのみ説明する。
【０１１９】
図示の移動通信システムでは、移動機ＭＳに、移動機位置認識部３３および移動機速度認識部３４と、移動機位置認識部３３で認識された移動機ＭＳの現在位置と移動機速度認識部３４で認識された移動機ＭＳの現在の速度とから移動機ＭＳの未来の位置を予測する移動機位置予測部３５と、移動機ＭＳの位置をパラメータとする下りリンクの伝送路状態を記録したデータベース３４とを新設する。また、移動機位置予測部３５は、下り送信電力制御コマンド作成部１８へ予測した移動機ＭＳの未来の位置を通知し、下り送信電力制御コマンド作成部１８がデータベース３６にアクセスできるようにする。
【０１２０】
次に、図６に示した移動機ＭＳの動作について説明する。
【０１２１】
移動機ＭＳでは、基地局ＢＳの基地送信アンテナ１２から送信された下り無線信号を移動受信アンテナ１３で下り受信信号として受信して、移動受信部１４へ送出される。移動受信部１４は、この下り受信信号に対して逆拡散を行い、逆拡散された信号を出力する。この逆拡散された信号は、移動復調部１５へ送出される。移動復調部１５は逆拡散された信号を復調し、下り受信復調データ出力端子１６から下り受信復調データを出力する。
【０１２２】
これとは別に、移動受信部１４からの下り受信信号は下り伝送路状態推定部１７へ供給される。下り伝送路状態推定部１７は、この移動受信部１４からの受信信号から下り伝送路状態を推定する。下り伝送路状態推定部１７は、推定された下り伝送路状態を示す推定伝送路信号を下り送信電力制御コマンド作成部１８へ送出する。ここまでの動作は、図７を参照して前述した従来の移動機ＭＳにおける動作と同様である。
【０１２３】
移動機位置認識部３３は、移動機ＭＳの現在位置を認識する。移動機速度認識部３４は、移動機ＭＳの位置の変化（すなわち、移動機ＭＳの現在の移動速度）を認識する。移動機ＭＳの現在位置や現在速度は、例えば、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等の信号を用いて自分の現在位置や現在速度を検出することができる。
【０１２４】
ここでは、送信電力制御間隔をＴとする。移動機位置予測部３５は、現在までの移動機ＭＳの位置や速度から、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した時点での移動機ＭＳの未来の位置を予測する。
【０１２５】
下り送信電力制御コマンド作成部１８は、現時点からＴ，２Ｔ，．．．，ｎＴの時間経過した後の時点での移動機ＭＳの未来の位置における下りリンクの未来の伝送路状態をデータベース３６から取得する。下りリンクの伝送路状態が変わらないときには、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、算出されたＳＩＮＲと目標ＳＩＮＲとを比較して下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２６】
図２に示すように、下り伝送路状態が悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図２において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図２は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から急激に悪い状態へ遷移した場合を示している。このような場合、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、図２（ａ）に示されるように、予め下りリンクの伝送路状態が悪くなる前に下り送信電力を増加させておくように下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２７】
なお、下りリンクの伝送路状態が急激に良くなる場合も同様にする。
【０１２８】
また、図３に示すように、下りリンクの伝送路状態が非常に悪くなることが予測されたとする。この例の場合、図３において、（ａ）は基地局ＢＳの送信電力を、（ｂ）は移動機ＭＳでの受信レベルを示し、横軸に位置をとってある。図３は、移動機ＭＳの位置によって、下りリンクの伝送路の状態が、良い状態から一時的に非常に悪い状態へ遷移した後、良い状態へ復帰する場合を示している。このような場合には、下り送信電力制御コマンド作成部１８は、図３（ａ）に示されるように、無理に下り送信電力を増加させないように下り送信電力制御コマンドを作成する。
【０１２９】
なお、下り伝送路状態が回復する場合も同様にする。
【０１３０】
データベース３６は、現在の移動機ＭＳの位置と下りリンクの伝送路の状態とから移動機ＭＳの位置をパラメータとして下りリンクの伝送路状態を記録更新する。
【０１３１】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、データベースを基地局毎又は移動機毎に持ってその情報を各別に更新しているが、データベースは基地局や他の移動機と情報共有しても良い。また、基地局間でデータベースを共有することにより、基地局の負荷をパラメータにしてハンドオーバの担当基地局を予め定めておくことができる。このことにより、不要なハンドオーバを防ぐことができるようになる。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、移動機の未来位置を、移動機の現在位置と現在の移動速度とから予測しているが、他の方法によって予測しても良い。また、未来の伝送路状態を、移動機の未来位置から得ているが、他の方法によって得るようにしても良い。
【０１３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、未来の伝送路状態を予測し、その予測した未来の伝送路状態に従って送信電力を制御しているので、伝送路状態の急激な変化時にも送信電力制御がスムーズに行われることにより通信品質の劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示した移動通信システムにおける送信電力制御方法の一動作例を示す図である。
【図３】図１に示した移動通信システムにおける送信電力制御方法の他の動作例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施形態による送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図７】第１の従来の送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図８】第２の従来の送信電力制御方法が適用される移動通信システムを示すブロック図である。
【図９】従来の送信電力制御方法の一動作例を示す図である。
【符号の説明】
ＢＳ 基地局
ＭＳ 移動機
１ 基地受信アンテナ
２ 基地受信部
３ 上り受信情報データ出力端子
４ 下り送信電力制御コマンド取り出し部
５ 移動機位置認識部
６ 移動機速度認識部
７ 移動機位置予測部
８ データベース
９ 下り送信電力制御部
１０ 下り送信情報データ入力端子
１１ 基地送信部
１２ 基地送信アンテナ
１３ 移動受信アンテナ
１４ 移動受信部
１５ 移動復調部
１６ 下り受信復調データ出力端子
１７ 下り伝送路状態推定部
１８ 下り送信電力制御コマンド作成部
１９ 上り送信情報データ入力端子
２０ 移動混合部
２１ 移動送信部
２２ 移動送信アンテナ
２３ 上り受信状態推定部
２４ データベース
２５ 上り送信電力制御コマンド作成部
２６ 基地混合部
２７ 上り送信電力制御コマンド取り出し部
２８ 上り送信電力制御部
２９ 移動機位置認識部
３０ 移動機速度認識部
３１ 移動機位置予測部
３２ データベース
３３ 移動機位置認識部
３４ 移動機速度認識部
３５ 移動機位置予測部
３６ データベース
Claims (1)
- 移動機における下りリンクの受信状態が良好となるように前記移動機から下り送信電力制御コマンドを上りリンクを介して送信し、該下り送信電力制御コマンドにより基地局の下り送信電力を制御する前記基地局において、
前記上りリンクを介して送信されてくる上り無線信号を上り受信信号として受信する基地受信部と、
前記上り受信信号から前記下り送信電力制御コマンドを取り出す下り送信電力制御コマンド取り出し部と、
前記上り受信信号から前記移動機の現在位置を認識する移動機位置認識部と、
前記上り受信信号から前記移動機の現在の移動速度を認識する移動機速度認識部と、
前記移動機の現在位置と前記移動機の現在の移動速度とから前記移動機の未来の位置を予測する移動機位置予測部と、
前記下りリンクの伝送路状態を位置をパラメータとして記録したデータベースと、
前記予測した前記移動機の未来の位置に基づいて前記データベースを検索し、該検索の結果として得られた未来の下りリンクの伝送路状態と前記下り送信電極制御コマンドとから前記基地局の下り送信電力を制御する下り送信電力制御部と、
前記下り送信電力制御部から指示された前記下り送信電力で送信処理する基地送信部とを有し、
前記データベースは、下り送信電力制御コマンド列から前記移動機の位置をパラメータとして前記下りリンクの伝送路状態を記録することを特徴とする基地局。
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