JP3675247B2

JP3675247B2 - Code division multiple access communication system and transmission power control method

Info

Publication number: JP3675247B2
Application number: JP23345099A
Authority: JP
Inventors: 克彦恒原; 隆矢野; 信数土居; 隆基雅樂; 敬司長谷川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JP2000078078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システム及びその送信電力制御方法に関し、さらに詳しくは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ:Code Division Multiple Access）を適用した予約型アクセス制御方式の移動通信システム及びその送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式では、複数の移動端末が同じ周波数帯域を共有して一つの基地局と通信を行う。従って、例えば、移動端末Ａが基地局に対して発信した受信所望信号波にとって、他の移動端末Ｂが基地局に対して発信した他の変調波（非所望信号波）は干渉となり、移動端末Ａと基地局の通信に妨害を与える。この干渉の程度は基地局が受信する非所望信号波の受信レベルに依存する。干渉の程度がある程度以上大きくなると、移動端末と基地局との通信は不可能な状態となる。すなわち、システム全体としては、移動端末からの送信電力を制御し、常に基地局で受信される信号レベルが最小限必要な受信電力に制限することができれば、基地局の通信可能なチャネルを最大にすることができ、その状態から外れるにつれて通信可能なチャネル数が減少することになる。
【０００３】
ＣＤＭＡ移動体通信の送信電力制御技術に関して、北米におけるディジタルセルラ電話の標準方式であるＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５で記述された送信電力制御方法がある。以下にＩＳ−９５方式の送信電力制御方法について説明する。
【０００４】
セルラ電話においては両方向通信であることが必須であるから、基地局と移動端末の間で通信を行なう際には、１組の上り方向と下り方向のチャネルが確保される。ここで、上り方向とは移動端末から基地局へデータを送信する方向、下り方向は基地局から移動端末へデータを送信する方向を表す。
【０００５】
基地局は移動端末から送信されてくるデータの受信電力を測定し、測定された受信電力に応じた送信電力制御信号を作成する。送信電力制御信号としては、データの受信電力が目標とする受信電力より大きな移動端末に対しては、送信電力制御信号「１」を作成する。逆に、データの受信電力が目標とする受信電力より小さな移動端末に対しては、送信電力制御信号「０」を作成する。作成された送信電力制御信号は、基地局から移動端末へ送信される送信データ内に挿入されて移動端末へ送信される。移動端末は送信電力制御信号に従って、「１」であれば送信電力を小さく、「０」であれば送信電力を大きくするように制御を行なう。図１２を用いて具体的に説明する。各移動端末（移動端末１〜ｎ）と基地局とはそれぞれ１組の上り方向と下り方向のチャネルを使って通信する。上段が下り方向のチャネルであり、下段が上り方向のチャネルである。特に、上り送信データの高さは、その上り送信データの基地局での受信電力に相当する様に描いている。
【０００６】
移動端末１との交信において、基地局は、移動端末１への下りデータ送信チャネル１３０ａに移動端末１に対する送信電力制御信号１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、・・・を挿入する。移動端末１ではチャネル１３０ａを受信して得られた送信電力制御信号に従い、上り送信データを送信する際の送信電力を変更する。この様に基地局は、移動端末１の送信電力制御を下りデータ送信チャネル１３０ａを用いて行なっている。移動端末２以下においても同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
移動体通信技術の進歩に伴い、移動体通信には電話のみではなく、データ通信機能も需要が高まっている。
【０００８】
データ通信に代表される片方向通信において、チャネルを有効に使用するために、ＣＤＭＡパケット通信方式が提案されている。ＣＤＭＡパケット通信方式に関しては、例えば、「矢野、雅樂、長谷川、土居、『ＣＤＭＡパケット移動通信システムの開発』、電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−３８９（１９９６）」に記載されている。
【０００９】
電話の場合、その通信は常に上り方向と下り方向の両方向通信となる。これに対して、ＣＤＭＡパケットデータ通信方式に代表されるようなデータ通信では上り方向のみ、あるいは下り方向のみの片方向通信が行なわれることが前提である。このような片方向通信においては、対となる上り方向と下り方向のチャネルが互いに送信電力制御を行なっているということを前提とした従来の送信電力制御方式は適用できない。
【００１０】
仮に、上り方向の送信電力制御の目的のためのみに、下り方向のチャネルを確保するとすれば、上り方向の送信電力制御だけのために１つのチャネルを占有することになり、チャネル使用効率が非常に悪くなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明ではＣＤＭＡパケットデータ通信方式に代表されるＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、基地局は、移動端末に共通する下り方向のチャネルを用いて、複数の移動端末に対して送信電力制御を行なうこととした。
【００１２】
基地局は移動端末から送信されてくるデータの受信レベルを各チャネル毎に測定し、測定結果に基づいた送信電力制御信号を各チャネル毎に作成する。得られた送信電力制御信号はシステムであらかじめ定められた形式にまとめられ、複数の移動端末に共通のチャネルを使用して送信される。
【００１３】
移動端末は、基地局から送信される送信電力制御信号の中から、自端末が使用中の上り方向のチャネルに対応した送信電力制御信号を取り出し、それに従って指定された値に送信電力を変更してデータの送信を続ける。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用する移動通信ネットワークの構成の一例を表す。２００は電話機などの固定端末２０１を含む公衆網である。２０２は複数の基地局２０３ａ，２０３ｂ・・・を含み公衆網２００に接続された移動体通信網である。各基地局２０３（ａ，ｂ・・・）はそれぞれのサービスエリア（セル）内に存在する移動端末２０４ａ，２０４ｂ・・・と無線チャネル２０５を使用して通信を行なう。
【００１５】
以下では、本発明をＣＤＭＡパケット通信方式に適用した場合を例として詳細に説明する。
【００１６】
図２は本発明を適用する予約型アクセス制御方式の移動通信システムの制御方式の一例を表す。本制御方式においては、エリア内の複数の移動端末に共有される予約チャネル（上り）と応答チャネル（下り）とを有する。また、図２においては、移動端末に対する基準信号として、基地局が送信するパイロット信号９の送信専用のチャネルであるパイロットチャネル８（下り）を設けたシステム例を示している。
【００１７】
データ送信要求を持つ移動端末は任意のタイミングで予約チャネル１を使用して予約パケット４を基地局に送信する。基地局は受信した予約パケット各々について、複数存在する上り伝送チャネルの中から、移動端末がデータ伝送可能なチャネルを選択するスケジューリング処理を行なう。伝送チャネルにはタイムスロット７が定義されている。基地局はスケジューリング処理によって、データ送信要求を持つ移動端末がデータ送信可能な上り伝送チャネルとタイムスロットを選択する。基地局はこのスケジューリング結果を移動端末に送信するために、各予約パケットに対応した応答パケット５を作成する。作成された応答パケットは応答チャネル２を使用して、エリア内の移動端末に送信される。データ送信要求した移動端末は受信した応答パケットの中から自端末宛の応答パケットを認識し、上り伝送チャネル３の中から基地局に指定されたチャネルを使用してデータパケットを送信する。
【００１８】
例えば、図２では予約パケット４ａを送信した移動端末は、基地局から送信される応答パケットのうち自端末宛に送信された応答パケット５ａを受信し、応答パケット内で指定された伝送チャネル３ａのタイムスロット７ａを使ってデータパケット６ａの送信を行なっている。
【００１９】
図３〜図９を用いて、本発明の上り方向の送信電力制御方法を実現するための第１の実施例を説明する。
【００２０】
図３に第１の実施例の基地局の構成を示す。
【００２１】
アンテナ３０で受信された受信信号はサーキュレータ３１を介した後、受信用無線モジュール３２によってベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行なわれる。受信信号には複数のチャネルの信号が多重化されているため、受信信号は各チャネル用に設けられた同期捕捉・スペクトル逆拡散回路（３３，４２ａ〜ｎ）に入力され、スペクトル逆拡散処理を施される。
【００２２】
予約チャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路３３から出力された予約パケットは、信号線５０を通って検波部３５で検波処理を、復号部３６で例えばビタビ復号などの誤り訂正復号処理を受ける。パケット解読部３７では復号された予約パケットから、予約パケットの送信元である移動端末の端末ＩＤや送信データ量等の予約内容の解析を行い、応答パケット作成部３８へ予約内容を伝送する。
【００２３】
予約チャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路３３から出力された予約パケットは信号線５１を通って、予約チャネル受信レベル測定部３９にも入力される。予約チャネル受信レベル測定部３９では、例えば信号対雑音電力比（ＳＮ比）などの受信レベル測定を行なう。受信レベル測定結果は予約チャネル送信開始時送信電力制御信号作成部４０に入力され、基準受信レベルとの比較などの操作が行なわれる。この比較結果を元に、移動端末がデータパケットの送信を開始する際の送信電力を指定する送信電力制御信号が作成され、応答パケット作成部３８に入力する。
【００２４】
応答パケット作成部３８では、パケット解読部３７から入力される予約内容と、予約チャネル送信開始時送信電力制御信号作成部４０から入力される送信電力制御信号から、応答パケットを作成する。応答パケットの一例を図４に示す。端末ＩＤ１００は予約パケットを発信した移動端末のＩＤである。これは応答パケットの宛先となり、予約内容から得られる。使用チャネル１０１とスロット番号１０２は、予約パケット作成部３８において予約内容を元にスケジューリングを行い、移動端末が使用すべき上り伝送チャネルとタイムスロットを指定する。送信開始時送信電力１０３は、予約チャネル送信開始時送信電力制御信号作成部４０から入力される送信電力制御信号であり、移動端末がデータ送信を開始する時の送信電力を指定する。この送信開始時送信電力制御信号は予約パケットを発信したときの送信電力との相対的な増減を指定するものであっても良く、また送信電力の絶対的な値を指定するものであっても良く、これはシステムとして定められる。ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check)１０４は誤り検出、訂正のために応答パケットに付加されるものである。
【００２５】
上記のようにして作成された応答パケットは、符号化部４７に入力される。符号化部４７では例えば畳み込み符号化などの誤り訂正符号化を行なう。符号化された応答パケットは伝送チャネル送信電力制御信号挿入部４１に入力される。
【００２６】
一方、複数の上り伝送チャネル毎に設けられた同期捕捉・スペクトル逆拡散回路４２ａ〜４２ｎからは、各上り伝送チャネルを使用して送信されてきたデータパケットが出力される。データパケットは信号線５２を通って、各チャネル毎に検波、復号処理され信号線５４から受信データが取り出される。
【００２７】
予約パケットと同様に、上り伝送チャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路４２ａ〜４２ｎから出力されたデータパケットは、信号線５３を通って伝送チャネル受信レベル測定部４５にも入力される。伝送チャネル受信レベル測定部４５の構成の一例を図５に示す。複数存在する上り伝送チャネル５３ａ〜５３ｎのそれぞれに対応する受信レベル測定部４５ａ〜４５ｎが、例えばＳＮ比などの受信レベル測定を行なう。
【００２８】
受信レベル測定結果は伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６に入力される。伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６の構成の一例を図６に示す。上り伝送チャネル毎に設けられた送信電力制御信号作成部４６ａ〜４６ｎは、受信レベルと目標受信レベルとの比較等の操作を行ない、移動端末がデータ送信を継続する際の送信電力の更新値を指定する送信電力制御信号を作成する。この更新指定送信電力制御信号も送信開始時送信電力制御信号と同様にシステムにより定められる。作成された送信電力制御信号は、伝送チャネル送信電力制御信号挿入部４１に入力される。
【００２９】
伝送チャネル送信電力制御信号挿入部４１では、応答パケット作成部３８から入力される応答パケット間に、伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６で作成された送信電力制御信号を挿入する。挿入方法の一例を図７に示す。
【００３０】
応答パケット（１１０ａ，ｂ・・・）は図４に示したような構造を持つ。伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６で作成された送信電力制御信号は所定の間隔で応答チャネルに挿入される。図７では、送信電力制御信号１１１は応答パケット１１０ａと１１０ｂの間に挿入されている。
【００３１】
送信電力制御信号は、伝送チャネル１〜伝送チャネルｎに対応した送信電力制御信号１１１ａ〜１１１ｎで構成される。
【００３２】
基地局は、受信するデータパケットの受信レベルの変動を小さく抑えるために、移動端末に対する送信電力制御を十分な頻度で行わなければならない。送信電力制御信号はＩＳ−９５方式と同じ方式とすればｎビットで構成できる。一般に、データパケットは一度である程度の情報量が送信できるように数十ビットの情報を送る。データパケットの大きさに対して、図４で示したような応答パケットは十分に小さくすることができる。そのため、本実施例のように、応答チャネルと送信電力制御チャネルを兼用する構成を採用したとしても、十分な頻度で送信電力制御を行うことが可能である。また、応答パケットの受信と送信電力制御信号の受信を同じチャネルで行うことにより、移動端末は応答パケットと送信電力制御信号の受信器を共通にすることができる。これにより、移動端末の回路規模を小さくすることができる。
【００３３】
また、送信電力制御を確実に行うために応答パケットの送信電力よりも大きな送信電力で送信電力制御を行うことも可能である。
【００３４】
応答パケットと送信電力制御信号は、応答チャネル用の拡散回路４８でスペクトル拡散処理を施される。スペクトル拡散された応答パケットと送信電力制御信号は、加算器５８において他の下り方向チャネルと多重化され、送信用無線モジュール４９とサーキュレータ３１を介した後、アンテナ３０から送信される。
【００３５】
図８に、第１の実施例の移動端末の構成の一例を示す。
【００３６】
移動端末が予約パケットを送信する際の動作について説明する。
【００３７】
アンテナ６０で受信された受信信号はサーキュレータ６１を介した後、受信用無線モジュール６２によってベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行なわれる。パイロットチャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路１５０から出力されたパイロット信号は、受信レベル測定部１５１に入力される。受信レベル測定部１５１では受信されたパイロット信号について、例えばＳＮ比などの受信レベル測定を行なう。得られた受信レベル測定結果は予約チャネル増幅利得算出部１５２に入力される。予約チャネル増幅利得算出部１５２は、予約パケットの送信電力を、パイロット信号の受信レベルから決定する。
【００３８】
ここで、パイロットチャネルを独立を設けた移動通信システムにおいては、パイロット信号は基地局から常に一定の送信電力レベルで送信されている。従って、パイロット信号の受信ＳＮ比が大きい場合、移動端末は基地局の近くに存在すると考えられ、予約チャネル増幅利得算出部１５２は増幅利得として小さな値を算出する。逆にパイロット信号の受信ＳＮ比が小さい場合、移動端末は基地局から遠い位置に存在すると考えられ、予約チャネル増幅利得算出部１５２は増幅利得として大きな値を算出する。なお、このような予約パケットの送信電力の決定は、各移動端末に共通の制御チャネルの信号であればパイロット信号でなくとも可能である。
【００３９】
次に、予約パケットを基地局に対して送信した移動端末が、基地局によって送信された応答パケットを受信する場合の動作について説明する。
【００４０】
応答チャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路６３から出力された応答パケットは、検波部６４で検波処理を、復号部６５で例えばビタビ復号などの誤り訂正復号処理を受ける。以上の処理により、受信応答データとして、図４に示したような応答パケットに含まれる使用すべきチャネルやスロット番号の情報を得ることができる。初期送信電力保持部１２５は応答パケット内の送信開始時送信電力信号を保持するとともに、データチャネル増幅利得算出部１２４に送信開始時送信電力を入力する。データチャネル増幅利得算出部１２４では、送信開始時送信電力で指定された送信電力でデータパケットの送信を行なうための利得を計算する。得られた利得は可変利得増幅器６８の増幅利得としてセットされる。
【００４１】
移動端末から送信されるデータパケットは、可変利得増幅器６８で、データチャネル増幅利得算出部１２４が指定した増幅利得で増幅され、送信用無線モジュール６９、サーキュレータ６１を介した後、アンテナ６０から送信される。
【００４２】
次に、移動端末が、基地局に対してデータパケットを送信している場合の送信電力制御について説明する。
【００４３】
送信電力補正部１２３は、応答チャネル用の同期捕捉・スペクトル逆拡散回路６３、検波部６４で処理された応答チャネル内の信号のうち、送信電力制御信号を取り出す。送信電力補正部１２３は取り出された送信電力制御信号から、自端末が現在使用中の上り伝送チャネルに対応した送信電力制御信号を選択する。例えば、図７の例でいえば伝送チャネル１を使用してデータパケットを送信している移動端末はその送信電力制御信号１１１ａを選択する。このように選択された送信電力制御信号は増幅利得算出部１２４に入力される。伝送チャネル増幅利得算出部１２４は、送信電力が送信電力制御信号で指定された値となるような増幅利得を算出し、可変利得増幅器６８の増幅利得を更新する。データパケットは可変利得増幅器６８により更新された増幅利得で増幅された後、送信用無線モジュール６９、サーキュレータ６１を介し、アンテナ６０から送信される。
【００４４】
以上で述べた動作を基地局と移動端末とが行なうことにより実現される送信電力制御を図９に示す。
【００４５】
基地局はエリア内の移動端末に共通の応答チャネル１４０に送信電力制御信号１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、・・・を挿入して送信する。電力制御信号１４２は各伝送チャネル１〜ｎについての送信電力制御信号部分を含む。基地局へデータパケット１〜ｎを送信中の移動端末１〜移動端末ｎは、送信電力制御信号１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、・・・それぞれの中から、自端末が使用している上り伝送チャネルに対応した送信電力制御信号部分を抜き出す。移動端末は抜き出した送信電力制御信号に従って、データパケットの送信電力を変更する。
【００４６】
図９では、データパケットの高さは、該データパケットが基地局で受信される時の受信レベルに相当する様に描いている。例えば、上り伝送チャネル１においては、送信電力制御信号１４２ａ，ｂ，ｃにおいて、それぞれ送信電力を増加、減少、増加すべき制御信号を受け、移動端末では送信電力の制御が行われている。
【００４７】
なお、移動端末は、自端末がデータパケットの送信を行なっていない場合は、送信電力制御信号を無視するものとする。また、移動端末がデータパケットを送信後、基地局によるデータパケットの受信レベル測定等に必要な時間（「制御遅延時間」という）が経過しない間に受信された送信電力制御信号は無視するものとする。これは、制御遅延時間が経過する前の送信電力制御情報は、異なる移動端末によって送信されたデータパケットに基づく送信電力制御信号の可能性があり、誤制御を招くためである。
【００４８】
以上の動作により、基地局は、移動端末に共通な制御チャネルである応答チャネルのみを使用することにより、上り伝送チャネル１〜上り伝送チャネルｎの送信電力制御を行なうことができる。
【００４９】
第１の実施例は、片方向通信によるデータ通信に特に適合した構成である。しかし、両方向通信によりデータ通信が行われる場合もある。そのような場合においては、下り伝送チャネルのデータに送信電力制御信号を含めることもできる。以下、第２の実施例として、両方向データ通信に適合した、特に移動端末の回路構成を簡素化できる移動通信システムについて説明する。
【００５０】
図１０に第２の実施例の基地局の構成を示す。
【００５１】
図３に示した第１の実施例の基地局の構成要素と対応する要素には同一の符号を付けてある。基地局が受信した予約パケットに対する基地局の動作は、第１の実施例と同様である。
【００５２】
基地局が受信したデータパケットに関しても、基地局は第１の実施例と同様の動作を行ない、信号線５４から受信データを得る。また、伝送チャネル受信レベル測定部４５、伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６で各上り伝送チャネル毎の送信電力制御信号を算出する。
【００５３】
ここで、上り伝送チャネルｉを用いて、基地局にデータパケットを送信中の移動端末に対して、基地局が下り伝送チャネルｋを用いてデータパケットを送信する場合を考える。この場合、基地局は上り伝送チャネルｉに対応する送信電力制御信号を、下り伝送チャネルｋの伝送チャネル送信電力制御信号挿入部５９に入力し、データパケット内に挿入する。この際、上り伝送チャネルｉに対応する送信電力制御信号を、第１の実施例と同様に応答チャネルにも挿入しても良い。
【００５４】
例として、上り伝送チャネル１を使用してデータパケットを基地局に送信している移動端末に対して、基地局が下り伝送チャネルｎを使用してデータパケットを送信している場合を説明する。この場合、伝送チャネル送信電力制御信号作成部４６で作成された上り伝送チャネル１に対する送信電力制御信号は、下り伝送チャネルｎの伝送チャネル送信電力制御信号挿入部５９ｎに入力される。伝送チャネル送信電力制御信号挿入部５９ｎはデータパケット内に送信電力制御信号を挿入する。このようにして得られたデータパケットは、スペクトル拡散回路５７ｎでスペクトル拡散処理を施され、加算器５８で他のチャネルの信号と多重化される。多重化された信号は、送信用無線モジュール４９、サーキュレータ３１を介した後、アンテナ３０から送信される。
【００５５】
図１１に第２の実施例の移動端末の構成を示す。
【００５６】
図８に示した第１の実施例の移動端末の構成要素と対応する要素には同一の符号を付けてある。移動端末が予約パケットを送信する場合、基地局から自端末宛に送信された応答パケットを受信する場合、あるいは基地局へのデータパケットの送信のみを行なう場合（片方向通信）は、スイッチ７０を７０ａに接続し図８に示した第１の実施例と同様の動作を行なう。
【００５７】
次に移動端末が基地局へのデータパケットの送信と、基地局から送信されたデータパケットの受信の両方を同時に行なう場合（両方向通信）の動作について説明する。この場合、スイッチ７０は７０ｂ側に接続する。
【００５８】
データパケットは、アンテナ６０、サーキュレータ６１、受信用無線モジュール６２を介して受信され、伝送チャネル用同期捕捉・スペクトル逆拡散回路６３ｂ、検波部６４で受信処理を施される。検波部６４から出力されたデータパケットは復号部６５で誤り訂正復号され、信号線６６を通って受信データが得られる。検波部６４の出力は送信電力補正部１２３にも入力される。送信電力補正部１２３は、基地局でデータパケット内に挿入された送信電力制御信号のみをとりだし、伝送チャネル増幅利得算出部１２４に入力する。伝送チャネル増幅利得算出部１２４は第１の実施例と同様に可変利得増幅器６８の増幅利得を算出し、増幅利得の更新を行なう。
【００５９】
基地局、移動端末が第２の実施例の構成と動作を行なうことにより、移動端末は常に応答チャネル、あるいは伝送チャネルのうち一方のみを受信することで、基地局とのデータパケットの送受信と、基地局からの送信電力制御を受けることが可能となる。したがって、移動端末は検波部、復号部を１つだけ持てばよく、移動端末の回路規模の増大を抑えることができる。
【００６０】
以上の実施例では、本発明を予約型アクセス制御方式の移動通信システムに適用し、特に、基地局が送信電力制御信号を応答チャネルを用いて各移動端末に送信する例を示した。しかし、応答チャネル以外のチャネルであっても、移動端末に共通のチャネルであれば本発明の適用は可能となる。すなわち、基地局が移動端末に共通なチャネルを使用するシステムであれば、その共通のチャネルにより送信電力制御信号を送信すれば、基地局は１つのチャネルで複数の移動端末に対して送信電力制御を行なうことが可能となる。もちろん、送信電力制御専用のチャネルを設けて、基地局が送信電力制御専用チャネルを用いて送信電力制御信号を送信することにより、移動端末の送信電力制御を行なっても良い。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末からの上り方向の片方向通信に対しても、基地局は移動端末に対して送信電力制御を行なうことが可能となる。特に、データ通信に適した通信方式であるＣＤＭＡパケット通信方式においてもチャネルを効率的に使用した上り方向の送信電力制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する移動体通信ネットワークの構成を表す図である。
【図２】本発明を適用する予約型アクセス制御方式を表す図である。
【図３】本発明の送信電力制御を実現する基地局の第１の実施例を表す図である。
【図４】応答パケットの構造を表す図である。
【図５】伝送チャネル受信レベル測定部の構成図である。
【図６】伝送チャネル送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図７】応答パケット間への送信電力制御信号の挿入例を表す図である。
【図８】本発明の送信電力制御を実現する移動端末の第１の実施例を表す図である。
【図９】基地局と移動端末が第１の実施例の動作をすることにより実現される上り方向の送信電力制御を表す図である。
【図１０】本発明の送信電力制御を実現する基地局の第２の実施例を表す図である。
【図１１】本発明の送信電力制御を実現する移動端末の第２の実施例を表す図である。
【図１２】従来の上り方向の送信電力制御を表す図である。
【符号の説明】
１…予約チャネル、２、１４０…応答チャネル、３…上り伝送チャネル、４…予約パケット、５…応答パケット、６…上りデータパケット、７…タイムスロット、３０、６０…アンテナ、３１、６１…サーキュレータ、３２、６２…受信用無線モジュール、３３、４２、６３、１２０、１５０…同期捕捉・スペクトル逆拡散回路、３５、４３、６４、１２１、…検波回路、３６、４４、６５、１２２…復号回路、３７…パケット解読部、３８…応答パケット作成部、３９…予約チャネル受信レベル作成部、４０…送信開始時送信電力制御信号作成部、４１、５９…伝送チャネル送信電力制御信号挿入部、４５…伝送チャネル受信レベル測定部、４６…伝送チャネル送信電力制御信号作成部、４７、５６…符号化部、４８、５７…スペクトル拡散回路、４９、６９…送信用無線モジュール、５８、１５４…加算器、１００…端末ＩＤ、１０１…使用チャネル、１０２…使用スロット番号、１０３…送信開始時送信電力、１０４…ＣＲＣビット、１１１、１４２…送信電力制御信号、１２３…送信電力補正部、１２４…データチャネル増幅利得算出部、１２５…初期送信電力保持部、１５１…パイロットチャネル受信レベル測定部、１５２…予約チャネル増幅利得算出部、６８、１５３…可変利得増幅器、７０…スイッチ１３０…下りトラフィックチャネル、１３１…上りトラフィックチャネル、１３２…送信電力制御信号、２００…公衆網、２０１…電話、２０２…移動体通信網、２０３…基地局、２０４…移動端末。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication system and a transmission power control method thereof, and more particularly, to a mobile communication system of a reservation type access control system to which code division multiple access (CDMA) is applied and a transmission power control method thereof.
[0002]
[Prior art]
In the CDMA system, a plurality of mobile terminals share the same frequency band and communicate with one base station. Therefore, for example, for a received desired signal wave transmitted from the mobile terminal A to the base station, another modulated wave (undesired signal wave) transmitted from the other mobile terminal B to the base station becomes interference, and the mobile terminal It interferes with the communication between A and the base station. The degree of this interference depends on the reception level of undesired signal waves received by the base station. If the degree of interference increases to a certain degree or more, communication between the mobile terminal and the base station becomes impossible. That is, if the transmission power from the mobile terminal is controlled as a whole system and the signal level always received at the base station can be limited to the minimum required reception power, the channel that the base station can communicate with is maximized. The number of channels that can be communicated will decrease as it goes out of that state.
[0003]
Regarding the transmission power control technology of CDMA mobile communication, there is a transmission power control method described in TIA / EIA / IS-95, which is a standard system for digital cellular telephones in North America. The IS-95 transmission power control method will be described below.
[0004]
In cellular telephones, bidirectional communication is essential, so that when a communication is performed between a base station and a mobile terminal, a set of upstream and downstream channels is secured. Here, the uplink direction indicates the direction in which data is transmitted from the mobile terminal to the base station, and the downlink direction indicates the direction in which data is transmitted from the base station to the mobile terminal.
[0005]
The base station measures the reception power of data transmitted from the mobile terminal, and creates a transmission power control signal according to the measured reception power. As the transmission power control signal, a transmission power control signal “1” is created for a mobile terminal whose data reception power is larger than the target reception power. Conversely, a transmission power control signal “0” is generated for a mobile terminal whose data received power is smaller than the target received power. The created transmission power control signal is inserted into transmission data transmitted from the base station to the mobile terminal and transmitted to the mobile terminal. In accordance with the transmission power control signal, the mobile terminal performs control so that the transmission power is reduced when it is “1” and the transmission power is increased when it is “0”. This will be specifically described with reference to FIG. Each mobile terminal (mobile terminals 1 to n) and the base station communicate with each other using a pair of uplink and downlink channels. The upper stage is a downstream channel, and the lower stage is an upstream channel. In particular, the height of the uplink transmission data is drawn so as to correspond to the reception power of the uplink transmission data at the base station.
[0006]
In communication with the mobile terminal 1, the base station inserts transmission power control signals 132a, 132b, 132c,... For the mobile terminal 1 into the downlink data transmission channel 130a to the mobile terminal 1. The mobile terminal 1 changes the transmission power when transmitting uplink transmission data according to the transmission power control signal obtained by receiving the channel 130a. In this way, the base station performs transmission power control of the mobile terminal 1 using the downlink data transmission channel 130a. The same applies to the mobile terminal 2 and below.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
With the advancement of mobile communication technology, demand for not only a telephone but also a data communication function is increasing for mobile communication.
[0008]
In order to effectively use a channel in one-way communication represented by data communication, a CDMA packet communication method has been proposed. The CDMA packet communication system is described in, for example, “Yano, Masami, Hasegawa, Doi,“ Development of CDMA packet mobile communication system ”, IEICE Communication Society Conference, B-389 (1996)”.
[0009]
In the case of a telephone, the communication is always bi-directional communication in the uplink direction and the downlink direction. On the other hand, in data communication represented by the CDMA packet data communication system, it is assumed that unidirectional communication is performed only in the uplink direction or only in the downlink direction. In such a one-way communication, a conventional transmission power control method based on the premise that a pair of uplink and downlink channels perform transmission power control with each other cannot be applied.
[0010]
If a downlink channel is ensured only for the purpose of uplink transmission power control, one channel is occupied only for uplink transmission power control, and channel use efficiency is very high. Get worse.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, in a CDMA mobile communication system typified by a CDMA packet data communication system, a base station performs transmission power control on a plurality of mobile terminals using a downlink channel common to the mobile terminals. It was decided.
[0012]
The base station measures the reception level of data transmitted from the mobile terminal for each channel, and creates a transmission power control signal based on the measurement result for each channel. The obtained transmission power control signals are collected in a format predetermined by the system, and transmitted to a plurality of mobile terminals using a common channel.
[0013]
From the transmission power control signal transmitted from the base station, the mobile terminal extracts the transmission power control signal corresponding to the uplink channel used by the terminal itself, and changes the transmission power to the specified value accordingly. To continue sending data.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of the configuration of a mobile communication network to which the present invention is applied. Reference numeral 200 denotes a public network including a fixed terminal 201 such as a telephone. A mobile communication network 202 includes a plurality of base stations 203a, 203b,... And is connected to the public network 200. Each base station 203 (a, b...) Communicates with the mobile terminals 204 a, 204 b... Existing in each service area (cell) using the radio channel 205.
[0015]
Hereinafter, a case where the present invention is applied to a CDMA packet communication system will be described in detail as an example.
[0016]
FIG. 2 shows an example of a control system of a reservation-type access control mobile communication system to which the present invention is applied. This control system has a reserved channel (uplink) and a response channel (downlink) shared by a plurality of mobile terminals in the area. FIG. 2 shows an example of a system in which a pilot channel 8 (downlink), which is a dedicated channel for transmitting a pilot signal 9 transmitted by the base station, is provided as a reference signal for the mobile terminal.
[0017]
A mobile terminal having a data transmission request transmits a reservation packet 4 to the base station using the reservation channel 1 at an arbitrary timing. For each received reservation packet, the base station performs a scheduling process for selecting a channel through which the mobile terminal can transmit data from among a plurality of existing uplink transmission channels. A time slot 7 is defined for the transmission channel. The base station selects an uplink transmission channel and a time slot through which a mobile terminal having a data transmission request can transmit data through scheduling processing. In order to transmit the scheduling result to the mobile terminal, the base station creates a response packet 5 corresponding to each reservation packet. The created response packet is transmitted to the mobile terminal in the area using the response channel 2. The mobile terminal that has requested data transmission recognizes the response packet addressed to itself from the received response packet, and transmits the data packet from the uplink transmission channel 3 using the channel designated by the base station.
[0018]
For example, in FIG. 2, the mobile terminal that has transmitted the reservation packet 4a receives the response packet 5a transmitted to its own terminal from among the response packets transmitted from the base station, and receives the transmission channel 3a specified in the response packet. The data packet 6a is transmitted using the time slot 7a.
[0019]
A first embodiment for realizing the uplink transmission power control method of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
FIG. 3 shows the configuration of the base station of the first embodiment.
[0021]
After the reception signal received by the antenna 30 passes through the circulator 31, the reception radio module 32 performs demodulation of the baseband signal and reception processing at high / intermediate frequencies. Since signals of a plurality of channels are multiplexed in the received signal, the received signal is input to a synchronization acquisition / spectrum despreading circuit (33, 42a to n) provided for each channel, and spectrum despreading processing is performed. Applied.
[0022]
The reservation packet output from the synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 33 for the reservation channel is subjected to detection processing by the detection unit 35 through the signal line 50 and error correction decoding processing such as Viterbi decoding by the decoding unit 36. The packet decoding unit 37 analyzes the reservation content such as the terminal ID of the mobile terminal that is the transmission source of the reservation packet and the amount of transmission data from the decoded reservation packet, and transmits the reservation content to the response packet creation unit 38.
[0023]
The reservation packet output from the reservation channel synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 33 is also input to the reservation channel reception level measurement unit 39 through the signal line 51. The reserved channel reception level measurement unit 39 performs reception level measurement such as a signal-to-noise power ratio (SN ratio). The reception level measurement result is input to the reserved channel transmission start transmission power control signal generator 40, and operations such as comparison with the reference reception level are performed. Based on the comparison result, a transmission power control signal for designating transmission power when the mobile terminal starts transmission of a data packet is created and input to the response packet creation unit 38.
[0024]
The response packet creation unit 38 creates a response packet from the reservation content input from the packet decoding unit 37 and the transmission power control signal input from the reserved channel transmission start transmission power control signal generation unit 40. An example of the response packet is shown in FIG. The terminal ID 100 is the ID of the mobile terminal that has transmitted the reservation packet. This is the destination of the response packet and is obtained from the reservation content. The use channel 101 and the slot number 102 are scheduled based on the reservation contents in the reservation packet creation unit 38, and specify an uplink transmission channel and a time slot to be used by the mobile terminal. The transmission power 103 at the start of transmission is a transmission power control signal input from the reserved channel transmission start transmission power control signal generator 40, and specifies the transmission power when the mobile terminal starts data transmission. This transmission power control signal at the start of transmission may specify a relative increase / decrease with the transmission power when the reservation packet is transmitted, or may specify an absolute value of the transmission power. Well this is defined as a system. A CRC (Cyclic Redundancy Check) 104 is added to the response packet for error detection and correction.
[0025]
The response packet created as described above is input to the encoding unit 47. The encoding unit 47 performs error correction encoding such as convolutional encoding. The encoded response packet is input to the transmission channel transmission power control signal insertion unit 41.
[0026]
On the other hand, data packets transmitted using each uplink transmission channel are output from the synchronization acquisition / spectrum despreading circuits 42a to 42n provided for each of the plurality of uplink transmission channels. The data packet passes through the signal line 52 and is detected and decoded for each channel, and the received data is extracted from the signal line 54.
[0027]
Similar to the reservation packet, the data packet output from the synchronization acquisition / spread spectrum despreading circuits 42 a to 42 n for the upstream transmission channel is also input to the transmission channel reception level measurement unit 45 through the signal line 53. An example of the configuration of the transmission channel reception level measurement unit 45 is shown in FIG. Reception level measuring units 45a to 45n corresponding to each of a plurality of uplink transmission channels 53a to 53n measure reception levels such as an SN ratio.
[0028]
The reception level measurement result is input to the transmission channel transmission power control signal generator 46. An example of the configuration of the transmission channel transmission power control signal generator 46 is shown in FIG. The transmission power control signal generators 46a to 46n provided for each uplink transmission channel perform operations such as comparison between the reception level and the target reception level, and update the transmission power when the mobile terminal continues data transmission. Create the specified transmit power control signal. The update designation transmission power control signal is also determined by the system in the same manner as the transmission start time transmission power control signal. The created transmission power control signal is input to the transmission channel transmission power control signal insertion unit 41.
[0029]
The transmission channel transmission power control signal insertion unit 41 inserts the transmission power control signal created by the transmission channel transmission power control signal creation unit 46 between the response packets input from the response packet creation unit 38. An example of the insertion method is shown in FIG.
[0030]
The response packet (110a, b...) Has a structure as shown in FIG. The transmission power control signal created by the transmission channel transmission power control signal creation unit 46 is inserted into the response channel at predetermined intervals. In FIG. 7, the transmission power control signal 111 is inserted between the response packets 110a and 110b.
[0031]
The transmission power control signal includes transmission power control signals 111a to 111n corresponding to transmission channels 1 to n.
[0032]
The base station must perform transmission power control for the mobile terminal with sufficient frequency in order to suppress the fluctuation of the reception level of the received data packet. If the transmission power control signal is the same as the IS-95 system, it can be composed of n bits. In general, a data packet transmits several tens of bits of information so that a certain amount of information can be transmitted at one time. The response packet as shown in FIG. 4 can be made sufficiently small with respect to the size of the data packet. For this reason, even if a configuration using both a response channel and a transmission power control channel is employed as in this embodiment, transmission power control can be performed with sufficient frequency. Further, by performing reception of the response packet and reception of the transmission power control signal on the same channel, the mobile terminal can make the receiver of the response packet and the transmission power control signal common. Thereby, the circuit scale of the mobile terminal can be reduced.
[0033]
It is also possible to perform transmission power control with a transmission power larger than the transmission power of the response packet in order to reliably perform transmission power control.
[0034]
The response packet and the transmission power control signal are subjected to spread spectrum processing by the response channel spreading circuit 48. The spread spectrum response packet and the transmission power control signal are multiplexed with other downlink channels in the adder 58, transmitted through the transmission radio module 49 and the circulator 31, and then transmitted from the antenna 30.
[0035]
FIG. 8 shows an example of the configuration of the mobile terminal according to the first embodiment.
[0036]
An operation when the mobile terminal transmits a reservation packet will be described.
[0037]
After the reception signal received by the antenna 60 passes through the circulator 61, the reception radio module 62 performs demodulation of the baseband signal and reception processing at a high / intermediate frequency. The pilot signal output from the pilot channel synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 150 is input to the reception level measuring unit 151. The reception level measurement unit 151 performs reception level measurement such as an S / N ratio on the received pilot signal. The obtained reception level measurement result is input to reserved channel amplification gain calculation section 152. Reservation channel amplification gain calculation section 152 determines the transmission power of the reservation packet from the reception level of the pilot signal.
[0038]
Here, in a mobile communication system having an independent pilot channel, a pilot signal is always transmitted from a base station at a constant transmission power level. Therefore, when the reception signal-to-noise ratio of the pilot signal is large, it is considered that the mobile terminal exists near the base station, and the reserved channel amplification gain calculation unit 152 calculates a small value as the amplification gain. Conversely, when the reception signal-to-noise ratio of the pilot signal is small, it is considered that the mobile terminal exists at a position far from the base station, and the reserved channel amplification gain calculation unit 152 calculates a large value as the amplification gain. Note that the transmission power of such a reservation packet can be determined even if it is not a pilot signal as long as it is a control channel signal common to each mobile terminal.
[0039]
Next, the operation when the mobile terminal that transmitted the reservation packet to the base station receives the response packet transmitted by the base station will be described.
[0040]
The response packet output from the synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 63 for the response channel is subjected to detection processing by the detection unit 64 and error correction decoding processing such as Viterbi decoding by the decoding unit 65. Through the above processing, information on the channel and slot number to be used included in the response packet as shown in FIG. 4 can be obtained as the reception response data. The initial transmission power holding unit 125 holds the transmission power signal at the start of transmission in the response packet, and inputs the transmission power at the start of transmission to the data channel amplification gain calculation unit 124. Data channel amplification gain calculation section 124 calculates a gain for transmitting a data packet with the transmission power specified by the transmission power at the start of transmission. The obtained gain is set as the amplification gain of the variable gain amplifier 68.
[0041]
The data packet transmitted from the mobile terminal is amplified by the variable gain amplifier 68 with the amplification gain designated by the data channel amplification gain calculation unit 124, transmitted from the antenna 60 after passing through the wireless module for transmission 69 and the circulator 61. The
[0042]
Next, transmission power control when the mobile terminal is transmitting a data packet to the base station will be described.
[0043]
The transmission power correction unit 123 extracts a transmission power control signal from the signals in the response channel processed by the synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 63 and the detection unit 64 for the response channel. The transmission power correction unit 123 selects a transmission power control signal corresponding to the uplink transmission channel currently used by the terminal from the extracted transmission power control signal. For example, in the example of FIG. 7, a mobile terminal that is transmitting a data packet using the transmission channel 1 selects the transmission power control signal 111a. The transmission power control signal thus selected is input to the amplification gain calculation unit 124. The transmission channel amplification gain calculation unit 124 calculates an amplification gain such that the transmission power becomes a value specified by the transmission power control signal, and updates the amplification gain of the variable gain amplifier 68. The data packet is amplified with the amplification gain updated by the variable gain amplifier 68, and then transmitted from the antenna 60 via the transmission wireless module 69 and the circulator 61.
[0044]
FIG. 9 shows transmission power control realized by the base station and the mobile terminal performing the operations described above.
[0045]
The base station inserts transmission power control signals 142a, 142b, 142c,... Into a response channel 140 common to mobile terminals in the area and transmits the response channels. The power control signal 142 includes a transmission power control signal portion for each transmission channel 1 to n. The mobile terminal 1 to the mobile terminal n which are transmitting data packets 1 to n to the base station can transmit the transmission power control signals 142a, 142b, 142c,... To the uplink transmission channel used by the own terminal. The corresponding transmission power control signal part is extracted. The mobile terminal changes the transmission power of the data packet according to the extracted transmission power control signal.
[0046]
In FIG. 9, the height of the data packet is drawn so as to correspond to the reception level when the data packet is received by the base station. For example, in the uplink transmission channel 1, the transmission power control signals 142a, 142b and 142c receive control signals to increase, decrease, and increase the transmission power, respectively, and the transmission power is controlled in the mobile terminal.
[0047]
Note that the mobile terminal ignores the transmission power control signal when the mobile terminal is not transmitting a data packet. In addition, after the mobile terminal transmits the data packet, the transmission power control signal received while the time required for measuring the reception level of the data packet by the base station (referred to as “control delay time”) has not passed is ignored. To do. This is because the transmission power control information before the control delay time elapses may be a transmission power control signal based on a data packet transmitted by a different mobile terminal, resulting in erroneous control.
[0048]
With the above operation, the base station can perform transmission power control of the uplink transmission channel 1 to the uplink transmission channel n by using only the response channel that is a control channel common to the mobile terminals.
[0049]
The first embodiment has a configuration that is particularly suitable for data communication by one-way communication. However, data communication may be performed by bidirectional communication. In such a case, the transmission power control signal can be included in the data of the downlink transmission channel. Hereinafter, as a second embodiment, a mobile communication system suitable for two-way data communication and particularly capable of simplifying the circuit configuration of a mobile terminal will be described.
[0050]
FIG. 10 shows the configuration of the base station of the second embodiment.
[0051]
Elements corresponding to those of the base station of the first embodiment shown in FIG. 3 are assigned the same reference numerals. The operation of the base station for the reservation packet received by the base station is the same as in the first embodiment.
[0052]
Regarding the data packet received by the base station, the base station performs the same operation as in the first embodiment, and obtains received data from the signal line 54. Further, the transmission channel reception level measurement unit 45 and the transmission channel transmission power control signal creation unit 46 calculate a transmission power control signal for each uplink transmission channel.
[0053]
Here, consider a case where the base station transmits a data packet using the downlink transmission channel k to the mobile terminal that is transmitting the data packet to the base station using the uplink transmission channel i. In this case, the base station inputs the transmission power control signal corresponding to the uplink transmission channel i to the transmission channel transmission power control signal insertion unit 59 of the downlink transmission channel k and inserts it in the data packet. At this time, the transmission power control signal corresponding to the uplink transmission channel i may be inserted into the response channel as in the first embodiment.
[0054]
As an example, a case will be described in which a base station transmits a data packet using a downlink transmission channel n to a mobile terminal that transmits the data packet to the base station using the uplink transmission channel 1. In this case, the transmission power control signal for the uplink transmission channel 1 created by the transmission channel transmission power control signal creation unit 46 is input to the transmission channel transmission power control signal insertion unit 59n for the downlink transmission channel n. The transmission channel transmission power control signal insertion unit 59n inserts a transmission power control signal in the data packet. The data packet obtained in this way is subjected to spread spectrum processing by the spread spectrum circuit 57n and multiplexed with signals of other channels by the adder 58. The multiplexed signal is transmitted from the antenna 30 after passing through the transmission wireless module 49 and the circulator 31.
[0055]
FIG. 11 shows the configuration of the mobile terminal of the second embodiment.
[0056]
Elements corresponding to those of the mobile terminal of the first embodiment shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals. When the mobile terminal transmits a reservation packet, when receiving a response packet transmitted from the base station to the own terminal, or when only transmitting a data packet to the base station (one-way communication), switch 70 is used. Connected to 70a, the same operation as in the first embodiment shown in FIG. 8 is performed.
[0057]
Next, the operation when the mobile terminal simultaneously performs both transmission of data packets to the base station and reception of data packets transmitted from the base station (two-way communication) will be described. In this case, the switch 70 is connected to the 70b side.
[0058]
The data packet is received via the antenna 60, the circulator 61, and the reception wireless module 62, and subjected to reception processing by the transmission channel synchronization acquisition / spectrum despreading circuit 63b and the detection unit 64. The data packet output from the detection unit 64 is subjected to error correction decoding by the decoding unit 65, and received data is obtained through the signal line 66. The output of the detection unit 64 is also input to the transmission power correction unit 123. The transmission power correction unit 123 extracts only the transmission power control signal inserted in the data packet at the base station and inputs it to the transmission channel amplification gain calculation unit 124. The transmission channel amplification gain calculation unit 124 calculates the amplification gain of the variable gain amplifier 68 as in the first embodiment, and updates the amplification gain.
[0059]
When the base station and the mobile terminal perform the configuration and operation of the second embodiment, the mobile terminal always receives only one of the response channel or the transmission channel, thereby transmitting and receiving data packets with the base station, It becomes possible to receive transmission power control from the base station. Therefore, the mobile terminal only needs to have one detection unit and one decoding unit, and an increase in the circuit scale of the mobile terminal can be suppressed.
[0060]
In the above embodiments, the present invention is applied to a mobile communication system of the reservation type access control method, and in particular, an example in which a base station transmits a transmission power control signal to each mobile terminal using a response channel has been shown. However, even if the channel is other than the response channel, the present invention can be applied if the channel is common to the mobile terminals. That is, if the base station uses a common channel for the mobile terminal, the base station transmits the transmission power control signal to a plurality of mobile terminals using one channel if the transmission power control signal is transmitted using the common channel. Can be performed. Of course, the transmission power control of the mobile terminal may be performed by providing a dedicated transmission power control channel and the base station transmitting the transmission power control signal using the dedicated transmission power control channel.
[0061]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible for the base station to perform transmission power control on the mobile terminal even for one-way communication in the uplink direction from the mobile terminal. In particular, even in a CDMA packet communication system, which is a communication system suitable for data communication, uplink transmission power control using a channel efficiently can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a mobile communication network to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a reservation type access control system to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram illustrating a first embodiment of a base station that implements transmission power control of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a response packet.
FIG. 5 is a configuration diagram of a transmission channel reception level measurement unit.
FIG. 6 is a configuration diagram of a transmission channel transmission power control signal creation unit.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of inserting a transmission power control signal between response packets.
FIG. 8 is a diagram illustrating a first embodiment of a mobile terminal that implements transmission power control according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating uplink transmission power control realized by a base station and a mobile terminal performing the operation of the first embodiment;
FIG. 10 is a diagram illustrating a second embodiment of the base station that implements the transmission power control of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a second embodiment of a mobile terminal that implements transmission power control according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating conventional transmission power control in the uplink direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reserved channel, 2, 140 ... Response channel, 3 ... Uplink transmission channel, 4 ... Reserved packet, 5 ... Response packet, 6 ... Uplink data packet, 7 ... Time slot, 30, 60 ... Antenna, 31, 61 ... Circulator , 32, 62 ... Radio module for reception, 33, 42, 63, 120, 150 ... Synchronous acquisition / spectrum despreading circuit, 35, 43, 64, 121, ... Detection circuit, 36, 44, 65, 122 ... Decoding circuit , 37 ... Packet decoding unit, 38 ... Response packet creation unit, 39 ... Reserved channel reception level creation unit, 40 ... Transmission power control signal creation unit at transmission start, 41, 59 ... Transmission channel transmission power control signal insertion unit, 45 ... Transmission channel reception level measurement unit 46 ... Transmission channel transmission power control signal creation unit 47, 56 ... Encoding unit 48, 57 ... Spectrum expansion Circuit, 49, 69 ... Wireless module for transmission, 58, 154 ... Adder, 100 ... Terminal ID, 101 ... Used channel, 102 ... Used slot number, 103 ... Transmission power at transmission start, 104 ... CRC bit, 111, 142 Transmission power control signal 123 Transmission power correction unit 124 Data channel amplification gain calculation unit 125 Initial transmission power holding unit 151 Pilot channel reception level measurement unit 152 Reservation channel amplification gain calculation unit 68 153 ... Variable gain amplifier, 70 ... Switch 130 ... Downstream traffic channel, 131 ... Upstream traffic channel, 132 ... Transmission power control signal, 200 ... Public network, 201 ... Telephone, 202 ... Mobile communication network, 203 ... Base station, 204 ... mobile terminals.

Claims

An uplink transmission channel for uplink data transmission between a plurality of terminals and a terminal set corresponding to the uplink transmission channel and used for transmission of a signal including a transmission power control signal in the uplink transmission channel Using at least a part of a first downlink channel that can be used and a second downlink channel that is used in common by the plurality of terminals and can be used to transmit the transmission power control information to the plurality of terminals. A base station that performs communication by CDMA,
A control signal generator for generating a transmission power control signal for controlling signal transmission of the terminal by the uplink transmission channel in response to reception of a signal from the terminal by the uplink transmission channel ;
A transmission unit for spreading and transmitting the transmission power control signal,
The transmission unit, when using the first downlink channel for the terminal, transmits the transmission power control signal to the terminal via the first downlink channel .

The base station according to claim 1 , wherein
A reception level measurement unit for measuring the reception level of the received signal;
The base station, wherein the control signal creation unit creates the transmission power control signal based on the measured reception level.

The base station according to claim 1 , wherein
The base station characterized in that the control signal creation unit creates the transmission power control signal corresponding to uplink transmission channels from a plurality of the terminals, and multiplexes and transmits the plurality of transmission power control signals.

Between the base station and a plurality of terminals, an uplink transmission channel for uplink data transmission and a terminal addressed to the terminal corresponding to the uplink transmission channel are used to transmit a transmission power control signal in the uplink transmission channel A terminal in a CDMA wireless communication system in which a first downlink channel that can be configured and a second downlink channel that is used in common by the plurality of terminals are set,
A receiving circuit for receiving a transmission power control signal transmitted from the base station on the first or second downlink channel ;
Possess a transmitter which transmits the signal to the up transmission channel at the transmission power determined based on the received transmission power control signal,
The terminal characterized in that the receiving circuit receives the transmission power control signal on the second downlink channel when there is no transmission on the first downlink channel toward the terminal.

5. The terminal according to claim 4 , wherein the transmission power control signal is generated in response to reception of a signal in the uplink transmission channel from the terminal in the base station.

In a mobile terminal that communicates with a base station using a spread spectrum method,
A common transmission power control signal that is transmitted from the base station through a response channel and includes transmission power control signals to a plurality of mobile terminals, and a response packet that indicates a power channel to which the mobile terminal should transmit a data packet. A first receiving circuit for receiving;
A second receiving circuit for receiving a data packet including a transmission power control signal transmitted from the base station;
A switch for switching a connection between the first receiving circuit and the second receiving circuit with an amplification gain calculating unit;
A transmission circuit configured to transmit a data packet with a transmission power value corresponding to the amplification gain calculated by the amplification gain calculation unit on the transmission channel indicated by the response packet; and the amplification gain calculation unit includes the common transmission A mobile terminal characterized in that an amplification gain is calculated from a power control signal or a transmission power control signal extracted from the data packet.

The mobile terminal according to claim 6 , wherein
When the mobile terminal is performing unidirectional communication, the switch connects the first receiving circuit to the amplification gain calculation unit,
A mobile terminal characterized in that, when the mobile terminal is performing bidirectional communication, the second receiving circuit is connected to the amplification gain calculating section.

The mobile terminal according to claim 6 , wherein
The response packet includes a transmission power control signal at the start of transmission,
The amplification gain calculation unit calculates a transmission start amplification gain from the transmission start transmission power control signal,
The mobile terminal, wherein the transmission circuit starts transmission of a data packet with a transmission power value corresponding to the amplification gain at the start of transmission.

The mobile terminal according to claim 6 , further comprising: a second receiving circuit that receives a control signal transmitted from the base station, the mobile terminal recognizing its transmission power value;
A reception level measuring unit for measuring the reception level of the control signal;
A reservation channel amplification gain calculation unit for calculating a reservation packet amplification gain for sending a reservation packet indicating a transmission request for a data packet from the measured reception level of the control signal;
The mobile terminal, wherein the transmission circuit transmits the reservation packet with a transmission power value corresponding to the reservation packet amplification gain.