CN1288618A - 基站装置及发送功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

从无线网络控制器向作为分集越区切换对象的基站同时以同一值发送用于发送功率控制的目标品质。由此,即使在分集越区切换中也能够正确进行位置检测,而且能够降低对其他基站装置的干扰信号。再者,在需要紧急性的服务中使目标品质更高,而对于没有紧急性、精度低的服务则使其不太高,通过对该发送功率控制的目标品质进行上述控制,既能够进行与要求精度对应的位置检测,也能够降低对其他基站的干扰信号。

Description

基站装置及发送功率控制方法
技术领域
本发明涉及具有检测通信中的终端装置的位置的功能的基站装置及发送功率控制方法。
背景技术
在CDMA方式的无线通信系统中，在基站装置中检测通信中的终端装置的位置的方法公开于“Requirements and Objectives for 3G Mobile Servicesand System(3G移动服务和系统的要求和目的)(ARIB)1998.7.21”等中。
图1是包含具有位置检测功能的基站装置的无线通信系统的示意图。在基站装置1检测进行无线通信的终端装置2的位置的情况下，首先，利用阵列天线的特性，根据接收信号的到来方向来检测终端装置2相对于自己台的方向角θ。检测该终端装置的方向的方法公开于“ア レ一アンテナによる適応信号处理技術と高分解能到来波推定入門コ一ス(基于阵列天线的自适应信号处理技术和高分辨率到来波估计入门教程)”等中。
然后，基站装置1在检测出终端装置2相对于自己台的方向角θ后，测定终端装置2相对于自己台的距离。以下，用图2的时隙定时图来说明基站装置1和终端装置2之间的距离L的测定方法。
从基站装置1发送的下行信号到达终端装置2所花费的时间是传播延迟τ。同样，从终端装置2发送的上行信号到达基站装置1所花费的时间也是传播延迟τ。此外，终端装置2完成下行信号的接收后到开始上行信号的发送所花费的时间是装置延迟δ。该装置延迟δ是由于各部的处理延迟和定时抖动等而发生的。
如图2所示，在基站装置1中，时隙长度S及装置延迟δ是已知的，所以通过测定开始对终端装置2发送下行信号后到开始接收终端装置2发送的上行信号的时间T，能够通过如下所示的式(1)来计算传播延迟τ。
τ=(T-S-δ)/2    (1)
然后，假设光速为C，则基站装置1可以通过如下所示的式(2)来计算自己台和终端装置2之间的距离L。
L=τ×C    (2)
这里，在多径环境中，除了从发送端直接到达接收端的直接波以外，还有被山或建筑物等反射后到达的延迟波。一般，在CDMA等对延迟波的分辨率高的通信方式中，为了提高接收品质，进行RAKE合成以合成到达时间互不相同的直接波及延迟波的接收信号。此外，在CDMA中，为了在维持所需接收品质的同时降低对其他台的干扰，根据接收信号的功率值来进行发送功率控制。
在无线通信系统中，在终端装置远离通信中的基站装置的情况下，进行越区切换(ハンドオ一バ)处理以转移到与相邻基站装置进行通信。在该越区切换处理中，有与多个基站装置(基站装置A和基站装置B)同时进行通信的分集越区切换(ダイバ一シチハンドオ一バ)处理。在该分集越区切换中，无线网络控制装置合成多个基站装置的接收信号，并进行发送到交换机的处理。
在分集越区切换中，进行发送功率控制，使得在某一方的基站装置中满足接收品质。因此，如果某一个基站装置的接收品质良好，则为了降低系统中的干扰，该基站装置向终端装置发送指示降低发送功率的命令，终端装置听从该命令的指示。例如，即使基站装置A向终端装置发送指示提高发送功率的命令，如果基站装置B向终端装置发送指示降低发送功率的命令，则终端装置降低发送功率。
这里，在基站装置A进行上述位置检测的情况下，如果终端装置根据基站装置B的指示来降低发送功率，则基站装置A中的接收功率降低，所以位置检测性能恶化。
此外，在分集越区切换中，即使在两方的基站装置进行位置检测的情况下，接收品质也不稳定，位置检测精度恶化。
发明概述
本发明的目的在于提供一种基站装置及发送功率控制方法，即使在分集越区切换中也能够高精度地检测终端装置的位置。
该目的是如下实现的：在越区切换中的位置检测时的发送功率控制中，对作为分集越区切换对象的所有基站装置设定同一目标品质，减小位置检测中的基站装置中来自分集越区切换中的基站装置的发送功率控制引起的接收信号的品质恶化及变动。
附图的简单说明
图1是用于说明终端装置的位置检测的说明图；
图2是用于说明终端装置的位置检测的时隙图；
图3是本发明一实施例的基站装置、移动台装置、及无线网络控制器的系统结构图；
图4是本发明一实施例的基站装置的结构方框图；
图5是与图4所示的基站装置进行通信的移动台装置的结构方框图；以及
图6是先行波、延迟波的功率和时间的关系图。
实施发明的最好形式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图3是本发明实施例的基站装置(Base Station)、作为通信终端装置的移动台装置(Mobile Station)、及控制基站装置的无线网络控制器(Radio NetworkController)的结构方框图。
首先，用图3来说明分集越区切换。移动台装置103处于与基站装置a101及基站装置b102同时进行通信的分集越区切换状态。这里，考虑基站装置a101对移动台装置103进行位置检测的情况。
基站装置a101及基站装置b102向无线网络控制器104通知移动台装置103成为分集越区切换状态。然后，无线网络控制器104发送基站装置a101及基站装置b102向移动台装置103发送的数据。
在基站装置a101中，用扩频码A对数据进行扩频并发送到移动台装置103。在基站装置b102中，用扩频码B对数据进行扩频并发送到移动台装置103。在移动台装置103中，用扩频码A对来自基站装置a101的信号进行解扩，而用扩频码B对来自基站装置b102的信号进行解扩，合成各个信号。
移动台装置103用扩频码C对数据进行扩频并发送。在基站装置a101中，用扩频码C对接收信号进行解扩并送至无线网络控制器104。同样，在基站装置b102中，也用扩频码C对接收信号进行解扩并送至无线网络控制器104。在无线网络控制器104中，合成或选择来自两个基站装置的信号并送至网络。
接着，说明分集越区切换中的发送功率控制。在分集越区切换中，如前所述，在某一个基站装置中接收品质良好即可。因此，最好根据无线网络控制器集中的信号，对基站装置a101和基站装置b102同样进行发送功率控制。
然而，在向无线网络控制器集中信号后，又向基站装置返回发送功率控制信息，所以控制延迟变大，不能正确进行发送功率控制。因此，在基站装置a101及基站装置b102中独立进行控制，使得接收品质不要过好。即，移动台装置103进行控制，使得只在来自基站装置a101及基站装置b102的发送功率控制命令两者都是“提高”的情况下，才提高发送功率。在这种情况下，在某个基站装置指示降低时，移动台装置103降低发送功率。因此，如果在基站装置a101中进行移动台装置103的位置检测，则位置检测性能变得不稳定。
在这种情况下，进行以下的处理。从基站装置a101及基站装置b102向无线网络控制器104通知移动台装置103处于分集越区切换状态。在无线网络控制器中，接收该信息，变更发送功率控制的目标品质(例如电平)，使得足以进行位置检测，将该意思通知给基站装置a101及基站装置b102。
各个基站装置独立进行发送功率控制，通过提高发送功率控制的目标品质，使得到达各个基站装置的接收功率的品质提高，因此，位置检测性能也提高。该处理是从无线网络控制器向多个基站装置同时变更发送功率控制的目标品质这一简易的处理，能够得到非常有效的结果。
具体地，用图4及图5来说明上述基站装置和移动台装置的操作。图4是本发明实施例的基站装置的结构方框图。图5是与图4所示的基站装置进行通信的移动台装置的结构方框图。这里，假定采用CDMA(Code DivisionMultiple Access：码分多址)方式。
在图4中，接收RF部215～217分别放大用天线212～214接收到的信号，变频为中频或基带频率，进行正交检波，输出到匹配滤波器218～220。匹配滤波器218～220分别通过将接收RF部215～217的输出信号乘以固有的扩频码来进行解扩，输出到延迟分布测定电路230及选择电路227～229 。
延迟分布测定电路230测定匹配滤波器218～220的延迟分布(规定时刻的接收功率)，将测定结果输出到定时检测电路222。图6是延迟分布的测定结果的示例图。在图6中，横轴是时间，纵轴是功率。在无线通信中，除了发送信号直接到达接收端的直接波以外，还有被山或建筑物等反射后到达的延迟波。在图6中示出：在时刻t0，功率为p0的直接波的信号到达，而在时刻t1，功率为p1的延迟波的信号到达。
定时检测电路222根据延迟分布来检测信号到达的时刻，在检测中将最快的接收路径的到达时刻信息输出到选择电路227～229及位置检测电路224。
选择电路227～229分别根据从定时检测电路222输出的信息，将最快的信号的到达时刻的匹配滤波器218～220的输出信号输出到到来方向估计电路221。
到来方向估计电路221根据选择电路227～229的输出信号来估计接收信号的到来方向，检测移动台装置相对于自己台的方向角，将检测出的方向角的信息输出到位置检测电路224。
位置检测电路224根据最快的信号的到达时刻的信息和定时偏移信息来估计传播延迟，计算自己台和移动台装置之间的距离。然后，位置检测电路224将表示自己台和移动台装置之间的距离及方向角的终端位置信息输出到未图示的中央控制台。
天线共用器202是为了发送和接收使用同一天线，将天线201接收到的信号输出到接收RF部203，而将从发送RF部221输出的发送信号送至天线201。
接收RF部203放大从天线共用器202输入的接收信号，变频为中频或基带频率，输出到匹配滤波器204。匹配滤波器204通过将接收RF部203的输出信号乘以固有的扩频码来进行解扩，输出到延迟分布测定电路225及选择电路226。
延迟分布测定电路225测定匹配滤波器204的输出信号的延迟分布，将测定结果输出到定时检测电路231。定时检测电路231根据延迟分布来检测信号存在的时刻，将检测出的时刻的信息输出到选择电路226。
选择电路226将匹配滤波器204的输出信号输出到信道估计电路205、206。具体地说，向信道估计电路205发送先行波，而向信道估计电路206发送延迟波。在信道估计电路205、206中，估计接收信号的因衰落引起的相位和振幅的变动。然后在RAKE合成电路207中，将先行波和延迟波的时刻对齐，对先行波补偿信道估计电路205估计出的衰落的相位和振幅的变动，对延迟波补偿信道估计电路206估计出的衰落的相位和振幅的变动。
然后，RAKE合成电路207对校正后的各信号进行RAKE合成并解调，将数据部分输出到未图示的中央控制台，将功率控制命令输出到发送RF部211。此外，RAKE合成电路207将如上补偿的接收数据相加，进行RAKE合成，得到接收信号。
此外，来自信道估计电路205、206的信道估计值也被输出到发送功率控制电路208。在复用电路209中，复用发送功率控制电路208算出的发送功率控制命令和发送信号。用调制电路210对该结果进行QPSK调制等初级调制及扩频调制。在发送RF部211中，进行正交调制、变频、放大处理等。对于放大，根据接收到的发送功率控制命令来控制功率。该无线信号通过天线共用器202从天线201发送。
接着，用图5的方框图来说明与图4的基站装置进行无线通信的移动台装置的结构。在该移动台装置中，为了进行分集越区切换，接收系统设有2个系统。
天线共用器302是为了发送和接收使用同一天线，将天线301接收到的信号输出到接收RF部303a、303b，而将从发送RF部313输出的发送信号送至天线301。
接收RF部303a、303b放大从天线共用器302输入的接收信号，变频为中频或基带频率，分别输出到匹配滤波器304a、304b。匹配滤波器304a、304b分别通过将接收RF部303a、303b的输出信号乘以固有的扩频码来进行解扩，输出到延迟分布测定电路307及选择电路305a、305b。
延迟分布测定电路307测定匹配滤波器304a、304b的输出信号的延迟分布，将测定结果输出到定时检测电路308。定时检测电路308根据延迟分布来检测信号存在的时刻，将检测出的时刻的信息分别输出到选择电路305a、305b。
选择电路305a、305b分别将匹配滤波器304a、304b的输出信号输出到信道估计电路306a、306b。具体地说，向信道估计电路306a发送先行波，而向信道估计电路306b发送延迟波。在信道估计电路306a、306b中，分别估计因接收信号的衰落引起的相位和振幅的变动。然后，在RAKE合成电路309中，将先行波和延迟波的时刻对齐，对先行波补偿信道估计电路306a估计出的衰落的相位和振幅的变动，而对延迟波补偿信道估计电路306b估计出的衰落的相位和振幅的变动。
然后，RAKE合成电路309对校正后的信号进行RAKE合成并解调，将数据部分输出到未图示的中央控制台，将功率控制命令输出到发送RF部313。此外，RAKE合成电路309将如上补偿的接收数据相加，进行RAKE合成，得到接收信号。
此外，来自信道估计电路306a、306b的信道估计值也被输出到发送功率控制电路310。在复用电路311中，复用发送功率控制电路310算出的发送功率控制命令和发送信号。用调制电路312对该结果进行QPSK调制等初级调制及扩频调制。在发送RF部313中，进行正交调制、变频、放大处理等。对于放大，根据接收到的发送功率控制命令来控制功率。该无线信号通过天线共用器302从天线301发送。
接着，说明具有上述结构的本发明的基站装置在分集越区切换状态下进行位置检测的操作。假定是移动台装置将处于分集越区切换状态的事实发送到无线网络控制器的情况。
在无线网络控制器中，向作为分集越区切换对象的所有基站装置指示变更，使得对移动台装置提高发送功率控制的目标品质。该变更的指示作为目标品质被输入到基站装置的发送功率控制电路208。在各基站装置中，根据变更过的目标品质来进行发送功率控制。发送功率控制的方法例如是，测定接收信号中的所需波功率(S)和干扰波功率(I)，如果其比(SIR)低于目标品质，则生成指示提高发送功率的发送功率控制命令，而如果其比高于目标品质，则生成指示降低发送功率的发送功率控制命令。
该发送功率控制的目标品质在需要紧急性的服务、需要某种程度的精度的服务、以及其他特别的服务中适当变更。例如，进行下述控制：在紧急呼叫(エマ一ジエンシ一コ一ル)等需要紧急性的服务或分集越区切换等需要精度的服务中使目标品质更高，而对于无需紧急性、精度低的服务则使其不太高。通过进行这种控制，能够进行与要求精度对应的位置检测，而且能够降低对其他基站装置的干扰信号。
在位置检测中，首先，用天线212接收到的信号在接收RF部215中被放大，变频为中频或基带频率。接收RF部215的输出信号在匹配滤波器218中用固有的扩频码进行解扩，输出到延迟分布测定电路230及选择电路227。
同样，用天线213接收到的信号在接收RF部216中被放大，变频为中频或基带频率。接收RF部216的输出信号在匹配滤波器219中用固有的扩频码进行解扩，输出到延迟分布测定电路230及选择电路228。
此外，用天线214接收到的信号在接收RF部217中被放大，变频为中频或基带频率。接收RF部217的输出信号在匹配滤波器220中用固有的扩频码进行解扩，输出到延迟分布测定电路230及选择电路229。
在延迟分布测定电路230中，测定匹配滤波器218～220的输出信号的延迟分布，在定时检测电路222中，检测各接收信号的到达时刻，检测中最快的信号(先行波)的到达时刻的信息被输出到选择电路227～229及位置检测电路224。
在选择电路227～229中，分别根据从定时检测电路222输出的信息，将最快的信号的到达时刻的匹配滤波器218～220的输出信号输出到到来方向估计电路221。
在到来方向估计电路221中，根据选择电路227～229的输出信号，估计接收信号的到来方向。进而检测移动台装置相对于自己台的方向角，检测出的方向角的信息被输出到位置检测电路224。
在位置检测电路224中，根据最快的信号的到达时刻的信息和定时偏移信息来测定传播延迟，计算自己台和移动台装置之间的距离。然后，表示自己台和移动台之间的距离及方向角的终端位置信息被输出到无线网络控制器。
这样，通过从无线网络控制器向作为分集越区切换对象的基站装置同时指示用于发送功率控制的目标品质的处理、即向作为分集越区切换对象的所有基站装置发送同一值这一简易的处理，即使在分集越区切换中也能够正确进行位置检测，而且能够降低对其他基站装置的干扰信号。因此，即使在接收品质不稳定的分集越区切换中也能够将发送功率控制为能够没有障碍地进行位置检测的电平。
在上述实施例中，是就在分集越区切换中进行位置检测时变更发送功率控制的目标品质的情况进行说明的，但是本发明不只限于这种状况，通过以不同方式变更来自控制基站装置的控制台的指示，也能够适用于在某种特定的状况下、或者在提供某种特定服务的情况下变更发送功率控制的操作的情况。
例如，进行下述控制：在需要紧急性的服务中使目标品质更高，而对于没有紧急性、精度低的服务则使其不太高。通过进行这种与要求精度对应的发送功率控制，也能够降低对其他基站装置的干扰信号。
本说明书基于1998年11月26日申请的特愿平10-336112号。其内容包含于此。

Claims (7)

1、一种基站装置，包括：接收部件，接收从控制多个基站装置的控制台向有关联的基站装置一齐通知的指示变更发送功率控制的目标品质的信息；以及发送功率控制部件，根据上述信息来变更发送功率控制的目标品质，用变更后的目标品质对通信终端装置进行发送功率控制。
2、如权利要求1所述的基站装置，其中，发送功率控制部件在分集越区切换中用变更后的目标品质对通信终端装置进行发送功率控制。
3、如权利要求1所述的基站装置，包括：估计部件，根据从多个天线接收到的信号来估计信号的到来方向；以及位置检测部件，根据来自估计出的到来方向的信号的先行波来进行上述通信终端装置的位置检测。
4、一种基站装置，包括：通知部件，向控制基站装置的控制台通知处于分集越区切换中的信息；以及发送功率控制部件，按照来自上述控制台的指示，根据目标品质被变更过的发送功率控制信息来进行发送功率控制。
5、一种发送功率控制方法，包括下述步骤：接收从控制多个基站装置的控制台向有关联的基站装置一齐通知的指示变更发送功率控制的目标品质的信息；以及，根据上述信息来变更发送功率控制的目标品质，用变更后的目标品质对通信终端装置进行发送功率控制。
6、如权利要求5所述的发送功率控制方法，其中，在分集越区切换中用变更后的目标品质对通信终端装置进行发送功率控制。
7、一种位置检测方法，包括下述步骤：接收从控制多个基站装置的控制台向有关联的基站装置一齐通知的指示变更发送功率控制的目标品质的信息；根据上述信息来变更发送功率控制的目标品质，用变更后的目标品质对通信终端装置进行发送功率控制；估计用上述变更后的目标品质从上述通信终端装置发送、用多个天线接收到的信号的到来方向；以及，根据来自估计出的到来方向的信号的先行波来进行上述通信终端装置的位置检测。
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