JP2002044017A - 通信システム及びその電力制御方法 - Google Patents

通信システム及びその電力制御方法

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JP2002044017A JP2000198723A JP2000198723A JP2002044017A JP 2002044017 A JP2002044017 A JP 2002044017A JP 2000198723 A JP2000198723 A JP 2000198723A JP 2000198723 A JP2000198723 A JP 2000198723A JP 2002044017 A JP2002044017 A JP 2002044017A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、システム容量を効果的に増
大させ、急激な通信路の変化に強い電力制御方法及び干
渉キャンセラを有するＣＤＭＡシステムの構造を提供
し、電力制御指令情報の生成において干渉キャンセル機
能後の信号対干渉電力比の値を反映させることでアップ
リンクの送信電力（及び多元接続干渉）の不要な増加を
防止できるより早い応答の電力制御方法を実現すること
である。 【解決手段】 移動局と基地局との間で符号分割多元接
続による通信を行う通信システムの電力制御方法におい
て、移動局からの受信信号に含まれる多元接続干渉信号
を除去し、現在受信中の受信信号に対する干渉除去後の
信号対干渉電力比を推定し、推定された干渉除去後の信
号対干渉電力比と、電力制御のための目標値との比較に
より電力制御指令を発生し、電力制御指令を移動局に送
信して移動局の送信電力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ）方式の通信システムに利用される電力制御
方法に関するものであり、特に、多元接続干渉（ＭＡ
Ｉ：Multiple Access Interference）キャンセラ機能を
有する通信システムに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＤＭＡ無線通信方式、例えば
広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）においては、移動局
（ＭＳ）から基地局（ＢＳ）への上り回線（以下、アッ
プリンクと呼ぶ）には、それぞれ外ループ、内ループと
呼ばれる２つの電力制御方式が実施される。外ループと
は、活性群における各セルでアップリンク電力制御の目
標を独立して調節する高レイヤ制御である。外ループは
復号データのブロック誤り率（ＢＬＥＲ）の測定結果に
基づくため、ブロック誤り率を算出する送信時間間隔
（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）に伴って制御
応答が遅くなる。
【０００３】本発明が主に対象とする内ループは、アッ
プリンクの信号対干渉電力比（以下、これを単にＳＩＲ
と呼ぶ）を特定の目標に保持するように、移動局送信電
力を微調整するものである。アップリンクの内ループ電
力制御は次の方法によって実行される（3rd Generation
Partnership Project (3GPP) TS 25.214, v 3.2.0,UTR
A FDD Physical Layer Procedures参照）。
【０００４】（１）基地局はアップリンクの個別物理制
御チャネル（ＤＰＣＣＨ）を受信して、その受信信号の
ＳＩＲ値を測定する。 （２）次に、基地局は測定したＳＩＲ値を信号対干渉電
力比の目標値（以下、これをＳＩＲ目標値と呼ぶ）と比
較し、移動局の送信電力を制御するためのアップリンク
の送信電力制御指令（ＴＰＣ：Transmission Power Con
trol）を決定する。 （３）決定した送信電力制御指令は、次に、現在送信さ
れているスロットの直後に送信される下り回線（基地局
から移動局の方向の通信であり、以下、ダウンリンクと
呼ぶ）のスロット内の所定位置に挿入され、移動局に向
けて送信される。 （４）移動局は、受信した送信電力制御指令に従ってア
ップリンクの送信電力を調整する。
【０００５】電力制御の応答遅延はシステム性能の劣化
となるため、従来方法では、電力制御方式の内ループは
スロット周期毎に行い、ＳＩＲ測定はリアルタイムに行
われていた。
【０００６】ところでＣＤＭＡ通信において発生する多
元接続干渉を除去し、システムの容量を増大する技術と
して、干渉キャンセラ（ＩＣ）が提案されている。この
干渉キャンセラ機能を有する基地局においては、受信Ｃ
ＤＭＡ信号から多元接続干渉成分が、各アップリンクチ
ャネルの干渉キャンセルユニット（ＩＣＵ）により減算
される。所望の個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）
が基地局で復調されると、多段干渉キャンセルユニット
による反復干渉減算処理によって受信信号の多元接続干
渉成分を実質的に除去することができる。これにより、
所望の個別物理データチャネルのＳＩＲ値を改善し、シ
ステムの容量を更に拡大することができる。この特徴
は、A. Duel-Hallen et al., "Multiuser Detection fo
r CDMA Systems," IEEE Personal Communications, pp.
46-58, April 1995あるいはS. Moshavi, "Multi-user
Detection for DS-CDMA Communications," IEEE Commun
ications Magazine, pp. 124-136, October 1996等の論
文や文献に説明されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで通常の干渉キ
ャンセル機能付き基地局では、個別物理制御チャネルに
関するＳＩＲ測定は干渉除去前に行われる。その結果、
測定されたＳＩＲ値は、最終的に復調及び復号される干
渉キャンセル処理後の個別物理データチャネルのＳＩＲ
値より小さくなる。そのため上述したような送信電力制
御方法に従って、干渉除去前のＳＩＲ値に基づいてアッ
プリンクの送信電力制御を行うと、不要にアップリンク
の送信電力を上げてしまうおそれがある。これを避ける
ため、干渉除去後のＳＩＲ値に基づいて送信電力制御を
行うことも考えられるが、その場合には、干渉除去処理
に時間がかかるため電力制御に遅延が生じてしまう。
【０００８】また送信電力制御指令を決定するために使
用されるＳＩＲ目標値は、上述のように、ブロック誤り
率に基づいて外ループによって決められる。ブロック誤
り率は巡回冗長検査（ＣＲＣ）の結果から計算されるた
めに、これを算出するにはフレーム全体に対する復号処
理（速度整合解除、デインターリーブ、通信路復号及び
巡回冗長検査判定）を完了することが必要である。更
に、ブロック誤り率の測定（例えば２０ｍｓから２ｓ）
のためには、複数のフレームの巡回冗長検査を行うこと
が必要になる。そのため、ブロック誤り率測定処理によ
って、外ループからＳＩＲ目標値が得られるのが遅くな
る。
【０００９】この電力制御の応答遅延は、システム容量
の劣化の一因となる。この影響は、特に、新たなチャネ
ル（呼）の接続又は終了、高速フェージング効果等にお
いて、通信路の状態が急激に変化する場合は一層顕著で
ある。
【００１０】上記の状況を踏まえてなされた本発明の目
的は、システム容量を効果的に増大させると同時に、急
激な通信路の変化に強い電力制御方法及び干渉キャンセ
ラを有するＣＤＭＡシステムの構造を提供し、更に、よ
り詳しくは、電力制御指令情報の生成において干渉キャ
ンセル機能後のＳＩＲ値を反映させることでアップリン
クの送信電力（及び多元接続干渉）の不要な増加を抑制
できる応答の早い電力制御方法を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の側面によ
れば、移動局と基地局との間で符号分割多元接続による
通信を行う通信システムにおいて、基地局は、移動局か
らの信号を受信して第１の受信信号を出力する基地局受
信手段と、第１の受信信号に含まれる多元接続干渉信号
を除去する干渉除去手段と、現在受信中の第１の受信信
号に対する干渉除去後の信号対干渉電力比を推定する干
渉除去効果推定手段と、干渉除去効果推定手段によって
求められた干渉除去後の信号対干渉電力比と電力制御の
ための目標値との比較により電力制御指令を発生する制
御指令発生手段と、電力制御指令を移動局に送信する基
地局送信手段とを有し、移動局は、基地局からの信号を
受信して第２の受信信号を出力する移動局受信手段と、
第２の受信信号に含まれる電力制御指令に基づいて、基
地局へ送信する送信信号の電力を調整する移動局送信手
段とを有する。
【００１２】また本発明の第二の側面によれば、移動局
と基地局との間で符号分割多元接続による通信を行う通
信システムにおいて、基地局は、移動局からの信号を受
信して第１の受信信号を出力する基地局受信手段と、第
１の受信信号に含まれる多元接続干渉信号を除去する干
渉除去手段と、干渉除去手段による干渉除去後の第１の
受信信号を復号して該復号データの誤り率を求める誤り
率算出手段と、誤り率算出手段によって求められた誤り
率に基づいて電力制御のための目標値を決める第１の目
標値設定手段と、干渉除去手段による干渉除去処理の効
果を推定する干渉除去効果推定手段と、干渉除去効果推
定手段によって推定された干渉除去効果に応じて目標値
を更新する第２の目標値設定手段と、第２の目標値設定
手段から出力される目標値と現在受信中の第１の受信信
号の信号対干渉電力比との比較により電力制御指令を発
生する制御指令発生手段と、電力制御指令を移動局に送
信する基地局送信手段とを有し、移動局は、基地局から
の信号を受信して第２の受信信号を出力する移動局受信
手段と、第２の受信信号に含まれる電力制御指令に基づ
いて基地局へ送信する送信信号の電力を調整する移動局
送信手段とを有する。
【００１３】また本発明の第三の側面によれば、移動局
との間で符号分割多元接続による通信を行う通信システ
ムの基地局装置において、移動局からの信号を受信して
受信信号を出力する基地局受信手段と、受信信号に含ま
れる多元接続干渉信号を除去する干渉除去手段と、現在
受信中の受信信号に対する干渉除去後の信号対干渉電力
比を推定する干渉除去効果推定手段と、干渉除去効果推
定手段によって求められた干渉除去後の信号対干渉電力
比と電力制御のための目標値との比較により電力制御指
令を発生する制御指令発生手段と、電力制御指令を移動
局に送信する基地局送信手段とを備える。
【００１４】また本発明の第四の側面によれば、移動局
との間で符号分割多元接続による通信を行う通信システ
ムの基地局装置において、移動局からの信号を受信して
受信信号を出力する基地局受信手段と、受信信号に含ま
れる多元接続干渉信号を除去する干渉除去手段と、干渉
除去手段による干渉除去後の受信信号を復号して該復号
データの誤り率を求める誤り率算出手段と、誤り率算出
手段によって求められた誤り率に基づいて電力制御のた
めの目標値を決める第１の目標値設定手段と、干渉除去
手段による干渉除去処理の効果を推定する干渉除去効果
推定手段と、干渉除去効果推定手段によって推定された
干渉除去効果に応じて目標値を更新する第２の目標値設
定手段と、第２の目標値設定手段から出力される目標値
と現在受信中の受信信号の信号対干渉電力比との比較に
より電力制御指令を発生する制御指令発生手段と、電力
制御指令を移動局に送信する基地局送信手段とを備え
る。
【００１５】また本発明の第五の側面によれば、移動局
と基地局との間で符号分割多元接続による通信を行う通
信システムの電力制御方法において、移動局からの受信
信号に含まれる多元接続干渉信号を除去し、現在受信中
の受信信号に対する干渉除去後の信号対干渉電力比を推
定し、推定された干渉除去後の信号対干渉電力比と、電
力制御のための目標値との比較により電力制御指令を発
生し、電力制御指令を移動局に送信して移動局の送信電
力を制御する。
【００１６】また本発明の第六の側面によれば、移動局
と基地局との間で符号分割多元接続による通信を行う通
信システムの電力制御方法において、移動局からの受信
信号に含まれる多元接続干渉信号を除去し、干渉除去後
の受信信号を復号して該復号データの誤り率を求め、求
められた誤り率に基づいて電力制御のための目標値を決
めると共に、干渉除去処理による干渉除去効果を推定
し、推定された干渉除去効果に応じて目標値を更新し、
その目標値と現在受信中の受信信号の信号対干渉電力比
との比較により電力制御指令を発生し、電力制御指令を
移動局に送信して、移動局の送信電力を制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】ここで、添付の図面を参照して本
発明を説明する。なお、以下の説明では、W-CDMA方式の
信号フォーマットを例に上げているが、本発明はこれに
限定されるものはではない。
【００１８】図１に、干渉キャンセラを具備し、電力制
御を行う基地局１００の構造の一例を示す。図1では、
構成を簡潔に示すために１つのアンテナ１６０と当該１
つのアンテナに対応する形で干渉キャンセラ等の装置を
示したが、本発明はアレーアンテナに対しても適用可能
であり、むしろアレーアンテナが使用されるのが通常で
ある。図２は個別物理データチャネルと個別物理制御チ
ャネルがＩ／Ｑ多重されたアップリンクのフレーム構造
を示す図である。
【００１９】図1に従って、受信された信号の処理手順
を説明する。アンテナ１６０で受信された信号は、高周
波無線部（RF）１６５を介して、パスサーチャを構成す
る整合フィルタ（ＭＦ）１１０及び干渉キャンセル復調
器１３０に供給される。受信信号はまず整合フィルタ１
１０において個別物理制御チャネルの逆拡散コードによ
って逆拡散され、同期タイミングを得る。なお、ここで
は説明を省略しているが、実際には、複数のユーザ（ユ
ーザ数Ｋ）が収容されているので、この同期タイミング
取得処理はそれぞれのユーザに対応してＫチャネル分行
われる。
【００２０】整合フィルタ１１０の結果を使用して、Ｓ
ＩＲ測定部１２０においては、個別物理制御チャネルよ
りＳＩＲ値をリアルタイムで求める。そして、測定され
たＳＩＲ値は送信電力制御指令発生器１７０に送信され
る。
【００２１】干渉キャンセル復調器１３０は、本実施例
においては、個別物理データチャネルと個別物理制御チ
ャネルの両方について干渉キャンセル機能を用いて逆拡
散及び復調を行う。干渉キャンセル復調器１３０は、ユ
ーザ数Ｋに対応して、Ｋチャネル分のＳＩＲ値及び干渉
キャンセル後の復調信号を出力する。ここで、ＳＩＲ値
は、図３において詳細に説明する各段の干渉キャンセル
ユニット毎に測定される。なお、ＳＩＲ測定に関して
は、各ユーザ毎に、個別物理制御チャネルに基づいて測
定される。
【００２２】復調信号は、各ユーザ毎に通信路復号器１
４０に送出され、ここでユーザ毎にレート整合解除、デ
インターリーブ、通信路復号及び巡回冗長検査判定が行
われる。巡回冗長検査による結果を使用して、ブロック
誤り率測定部１５０において、ユーザ毎に、復号後のデ
ータに関して、送信時間間隔ＴＴＩ単位でブロック誤り
率が測定され、そのブロック誤り率は送信電力制御指令
発生器１７０に送出される。干渉キャンセルユニット１
３０の各段で測定されたＳＩＲ情報は、前述のようにブ
ロック誤り率の値を受け取る送信電力制御指令発生器１
７０に供給される。
【００２３】送信電力制御指令発生器１７０において
は、干渉キャンセル復調器１３０より供給された各段の
ＳＩＲ情報、ブロック誤り率測定部１５０より供給され
たブロック誤り率、及びＳＩＲ測定部１２０より供給さ
れた個別物理制御チャネルのリアルタイムのＳＩＲ値を
基に、それぞれのユーザについて、アップリンクの送信
電力制御指令を生成する。
【００２４】生成されたアップリンクの送信電力制御指
令は、ユーザ毎に、フレーム（スロット）発生器１９０
に送られ、そこで送信スロット内の適当な位置に挿入さ
れる形で通信路符号器１９２によって符号化された信号
と多重され、ＣＤＭＡ変調器１８０によって変調された
後、アンテナ１６０を経由してダウンリンクの送信信号
として各移動局に対して送信される。
【００２５】図２は、アップリンクにおける個別物理デ
ータチャネルと個別物理制御チャネルのフレーム構成を
示すものである。Ｉチャネル上の個別物理データチャネ
ルはデータのみから構成されているのに対して、Ｑチャ
ネル上の個別物理制御チャネルは、例えば１０ｍｓ長の
フレームが１５のスロット（スロット＃１、スロット＃
２、・・・、スロット＃ｉ、・・・スロット＃１５）か
ら構成され、０．６２５ｍｓ長の各スロットは通信路推
定用パイロット信号、ＴＦＣＩ（Transport Format Com
bination Indicator）、ＦＢＩ(Feedback Information)
および送信電力制御指令（ＴＰＣ）から構成されてい
る。
【００２６】図３には、干渉キャンセル復調器１３０の
一例を示す。この例では、多段（ｎ段）直列減算型干渉
キャンセラを示しているが、本発明においては、多段並
列減算型干渉キャンセラ等、その他の干渉キャンセラも
適用可能である。
【００２７】図中では横方向に左から右へ向かって、第
１段から第ｎ段まで、各段毎に、各チャネル、換言すれ
ば各ユーザに対応する合計Ｋ個の干渉キャンセルユニッ
ト１３５を有する。各段１３１、１３２、１３３におい
て、干渉キャンセルユニット１３５による処理は連続的
に行われる。たとえば、ｉ段のチャネルｊに対する干渉
キャンセルユニット１３５は、ｉ−１段のチャネルｊか
らの再拡散複製信号とｉ段におけるｊ−１チャネルまで
の干渉除去処理後の残信号を受けて、逆拡散、通信路推
定、通信路補正・検波、再拡散等を行って再拡散複製信
号を生成し、これをｉ＋１段のチャネルｊに出力すると
共に、その再拡散複製信号をｊ−１チャネルから受けた
残信号より差し引くことにより干渉除去処理を行い、そ
の干渉除去処理後の残信号を次のｊ＋１チャネルに送出
する。またｉ段のチャネルｊに対する干渉キャンセルユ
ニット１３５は、同時に、ｉ段のチャネルｊに関するＳ
ＩＲ値を測定して送信電力制御指令発生器１７０に送
る。
【００２８】それぞれの干渉キャンセルユニット１３５
の構成例を図４に示す。本実施例における各干渉キャン
セルユニット１３５は、個別物理制御チャネルに対応す
る部分と個別物理データチャネルに対応する部分とから
なり、図４から明らかなように、これらの構成及び処理
の内容はほぼ同じである。個別物理制御チャネルに対応
する部分を例に処理内容を説明すると、まず受信信号に
起因する入力信号は通信路推定部２００及び逆拡散部２
１０に入力される。なお、第２段以降の干渉キャンセル
ユニットにおいては、前段又は前チャネルより受けた残
信号に前段より受けた再拡散複製信号を加えた信号が、
それぞれ通信路推定部２００及び逆拡散部２１０に入力
される。
【００２９】通信路推定部２００はそのチャネルの伝送
路上での変動（振幅及び位相）を推定し、その推定結果
を通信路補正部２２０に送出する。逆拡散部２１０はそ
のチャネルの逆拡散コードを使用して入力信号に対して
逆拡散処理を施し、その結果得られる復調信号を通信路
補正部２２０に出力する。通信路補正部２２０は、通信
路推定結果に基づいて、伝送路で受けた通信路変動を打
ち消すように、復調信号に補正を加え、それをＳＩＲ測
定部２３０及び検波（シンボル判定）器２２５に出力す
る。
【００３０】検波（シンボル判定）器２２５は、通信路
補正後の復調信号から受信シンボルを判定し、その判定
結果を再拡散部２４０に出力する。なお、最終段の干渉
キャンセルユニット１３５では、点線で示すように、こ
の判定後の受信シンボルが通信路復号器１４０に出力さ
れる。再拡散部２４０では、受信シンボルを逆拡散時に
用いたものと同じ拡散コードを使用して再拡散し、通信
路再成形部２５０では、その再拡散信号に対して、通信
路補正部２２０で行った通信路補正の逆処理を行い、こ
れによってそのチャネルにおける拡散信号の複製である
再拡散複製信号を生成する。干渉キャンセルユニット１
３５では、この再拡散複製信号を入力信号より差し引く
ことにより、干渉除去処理を行う。個別物理制御チャネ
ルの干渉除去処理が施された信号は続いて個別物理デー
タチャネル用の処理ユニットに入力され、同様の処理に
より干渉除去処理が行われる。
【００３１】本例では、個別物理制御チャネル用の処理
ユニットと個別物理データチャネル用の処理ユニットが
直列接続された場合を示しているが、本発明において
は、これらの処理ユニットが並列接続された場合にも適
用可能である。
【００３２】一方、ＳＩＲ測定部２３０は、個別物理制
御チャネルの通信路補正部２２０から受けた復調信号を
基にＳＩＲ値を測定し、これを送信電力制御指令発生器
１７０に送出する。
【００３３】なお、図４においては説明の簡易化の為に
示していないが、個別物理制御チャネルおよび個別物理
データチャネルの復調処理は、伝送路でのマルチパスを
分離・合成するＲＡＫＥ受信方式を適用してもよい。
【００３４】図５と図６には、送信電力制御指令発生器
１７０の構造の一例と処理のタイミングをそれぞれ示
す。なお、図５においては、１ユーザ分の構成を示して
おり、実際には、送信電力制御指令発生器１７０内に
は、これと同じ構成のものがユーザ数Ｋに対応する分だ
け設けられており、各ユーザ毎に送信電力指令を生成し
ている。
【００３５】干渉キャンセル復調器１３０の各段の干渉
キャンセルユニット１３５より供給されるＳＩＲ値は、
ＳＩＲ測定部１２０より供給される干渉除去前のＳＩＲ
値と共に、干渉除去効果推定部３００に入力される。干
渉除去効果推定部３００は、入力されるこれらの情報を
記憶し、現在保持している情報を基に後述のアルゴリズ
ムを使用して、干渉除去処理前の現受信信号に対する干
渉除去処理後のＳＩＲ値を推定し、この推定値（以下、
これをＳＩＲ推定値と呼ぶ）を比較判定器３２０に出力
する。なお、この場合、出力される推定値としては、例
えば第ｎ段の干渉キャンセルユニット通過後に得られる
と思われるＳＩＲ値である。
【００３６】また干渉除去効果推定部３００は、干渉キ
ャンセル復調器１３０より既に得られている干渉除去後
の実測のＳＩＲ値及び上述の推定によって得られたＳＩ
Ｒ推定値を基に、現受信信号に対する平均信号対干渉電
力比（以下、これを推定ＳＩＲ平均値と呼ぶ）を推定
し、これを目標値設定部３１０に出力する。なお、この
推定ＳＩＲ平均値は、現受信信号が含まれる送信時間間
隔ＴＴＩのブロック誤り率に相当するものである。
【００３７】外ループＳＩＲ目標値設定部３３０は、通
常のシステムで送信電力制御指令を発生する際の基準と
なるＳＩＲ目標値を設定するものと同一の機能であり、
ブロック誤り率測定部１５０より供給されるブロック誤
り率に基づいて、ＳＩＲ目標値を暫定的に決定する。こ
の決め方は、従来の送信電力制御方法の外ループ方式と
同じであるので、ここでは詳細な説明を省略するが、簡
単に言えば、ブロック誤り率が高ければＳＩＲ目標値を
高く設定し、またブロック誤り率が低ければＳＩＲ目標
値を低く設定するといった具合のアルゴリズムであり、
その算出方法としては、例えばブロック誤り率とＳＩＲ
目標値との対応テーブルを予め保持しておき、入力され
たブロック誤り率に対応するＳＩＲ目標値を読み出すと
いった方法が考えられる。
【００３８】目標値設定部３１０は、外ループＳＩＲ目
標値設定部３３０より得た暫定ＳＩＲ目標値と、干渉除
去効果推定部３００より得た現在の干渉除去処理前の受
信信号が含まれる送信時間間隔ＴＴＩの推定ＳＩＲ平均
値とを用いて、例えば両者の差分がある閾値よりも大き
い場合には、電力制御対象のＳＩＲ目標値を更新する。
このとき、現在何台の移動局と多元接続しているかを示
す情報（チャネル接続情報）を補助情報として用いても
良い。なお、更新時のアルゴリズムとしては、例えば、
推定ＳＩＲ平均値を単にそのまま更新値として置き換え
る方法や、推定ＳＩＲ平均値に応じた第１の係数とチャ
ネル接続情報に応じた第２の係数とを暫定ＳＩＲ目標値
に掛け合わせたものを更新値とする方法、或いは所定の
関数に推定ＳＩＲ平均値、チャネル接続情報及び暫定Ｓ
ＩＲ目標値を入力して得られた値を更新値とする方法等
が考えられる。また目標値設定部３１０は、暫定ＳＩＲ
目標値と推定ＳＩＲ平均値との差分が閾値よりも小さい
場合には、目標値修正が必要ないと判断して、暫定ＳＩ
Ｒ目標値をそのまま出力する。
【００３９】比較判定器３２０は、目標値設定部３１０
より得た電力制御対象のＳＩＲ目標値と、現在受信中の
干渉除去処理前の受信信号について推定された干渉除去
処理後のＳＩＲ推定値とを比較し、その比較結果に基づ
いて、送信電力アップ又はダウンを示す送信電力指令を
発生し、これをフレーム発生器１９０等を介して移動局
に送信する。
【００４０】以上から明らかなように、干渉除去効果を
考慮したＳＩＲ推定値に基づいた送信電力の増減の制御
が従来の内ループ制御に取って代わるものであり、一
方、干渉除去効果を考慮したブロック誤り率に相当する
推定ＳＩＲ平均値を用いて制御用ＳＩＲ目標値の設定更
新処理が従来の外ループ制御に相当する部分である。
【００４１】ここで干渉除去効果推定部３００において
行われる現受信信号に対する干渉除去処理後のＳＩＲ推
定アルゴリズム及び現受信信号に関する誤り率に相当す
る推定ＳＩＲ平均値の算出アルゴリズムについて、図６
を用いて説明する。
【００４２】ＳＩＲ測定部１２０では、リアルタイムで
受信信号のＳＩＲ値を測定しているため、干渉除去効果
推定部３００は、現時点ｔにおいて受信された受信信号
の干渉除去処理前のＳＩＲ値を容易に得ることができ
る。しかしながら干渉除去処理には時間がかかるため、
時点ｔの段階では、時点ｔに受信された受信信号の干渉
除去処理後のＳＩＲ値を実測として得ることは不可能で
ある。
【００４３】しかし時点ｔの段階であっても、過去に受
信した受信信号の干渉除去処理後のＳＩＲ値であれば実
測として当然得ることができる。例えばｎ段の干渉除去
処理にかかる遅延時間をΔｔとすれば、時点ｔ−Δｔに
受信した受信信号については、第ｎ段の干渉除去処理後
のＳＩＲ値は実測として得られている。従って、干渉除
去処理前のＳＩＲ値及びこれら過去の受信信号に関する
干渉除去処理後の実測のＳＩＲ値を用いれば、干渉除去
処理によってＳＩＲ値がどの程度改善されたかを推定す
ることができ、干渉除去処理の効果を表す関数ｆ_I
C（）を得ることができる。この関数ｆ_IC（）は、ある
時刻τの受信信号の干渉除去処理前の信号対干渉電力比
SIR_0(τ)と、同じ受信信号の第ｎ段の干渉除去処理後
の信号対干渉電力比SIR_n(τ)との関係を示しており、S
IR_n(τ)=ｆ_IC（SIR_0(τ)）として表される。従っ
て、現時点ｔにおいて、SIR_n(ｔ)=ｆ_IC（SIR_0(ｔ)）
としてＳＩＲ推定値を得ることができる。なお、この関
数ｆ_IC（）を求める際に、複数の各段（或いは全ての
段）の干渉除去処理後のＳＩＲ値を用いても良いし、あ
る特定の第ｎ段（たとえば最終段）の干渉除去処理後の
ＳＩＲ値だけを用いても良い。
【００４４】また干渉除去処理前のＳＩＲ値に関して
は、実測値として時点ｔまでの値が得られている。従っ
て、時点τ2から時点τ1に至る時間変動によって生じる
第ｋ段でのＳＩＲ値の変動を表す関数ｆ_ＳＩＲｔ
（ｋ，τ2−τ1）も得ることができる。例えば、現時点
ｔにおいて、ｆ＿ＳＩＲｔ（0，ｔ−Δｔ）は実測値を
もとに容易に求められる。さらに、これらの関数ｆ_IC
（）及びｆ_ＳＩＲｔ（）を基にして、時間変動要素を
考慮した干渉除去処理効果を表す関数Ｆ_IC（）を得る
ことができる。
【００４５】干渉除去効果推定部３００は、この干渉除
去処理効果関数Ｆ_IC（）に時点ｔでの干渉除去処理前
のＳＩＲ値を入力して、時点ｔで受信した受信信号の干
渉除去処理後のＳＩＲ値を推測する。従って、干渉除去
処理の処理遅延を待つことなく、時点ｔの時点で、時点
ｔで受信した受信信号の干渉除去処理後のＳＩＲ値を得
ることができる。
【００４６】また図６から明らかなように、干渉除去効
果推定部３００では、時点ｔ−Δｔまでに受信した受信
信号に関しては、実測値としてｎ段の干渉除去処理後の
ＳＩＲ値が得られている。また上述の推定処理により、
時点ｔ−Δｔから時点ｔまでに受信した受信信号に関し
ては、推測値としてｎ段の干渉除去処理後のＳＩＲ推定
値が得られている。干渉除去効果推定部３００は、時点
ｔの受信信号に関する干渉除去処理後のＳＩＲ推定値及
びそれより所定時間前までの干渉除去処理後のＳＩＲ値
を使用して、干渉除去処理後の推定ＳＩＲ平均値を求
め、これを時点ｔに受信した受信信号が含まれる送信時
間間隔ＴＴＩの推定ＳＩＲ平均値として、目標値設定部
３１０に出力する。なお、上述したようにこの推定ＳＩ
Ｒ平均値は、時点ｔに受信した受信信号が含まれる送信
時間間隔ＴＴＩのブロック誤り率に相当するものであ
る。またここでは、時点ｔまでに受信した受信信号に関
する干渉除去処理後のＳＩＲ値及びＳＩＲ推定値を基に
算出した推定ＳＩＲ平均値を、時点ｔに受信した受信信
号が含まれる送信時間間隔ＴＴＩの推定ＳＩＲ平均値と
した場合について述べたが、上述のＳＩＲ推定アルゴリ
ズムと同様に、算出した推定ＳＩＲ平均値に時間変動要
素を考慮した補正を行うようにしても良い。
【００４７】このようにして本発明では、現受信信号に
関して、干渉除去処理後のＳＩＲ値を推測し、それを送
信電力制御に反映させているので、実態にあったより正
確な送信電力制御が行え、従来のように不要に送信電力
を上げるようなことを未然に回避することができると共
に、干渉除去処理に伴う処理遅延を吸収して、応答性の
早いリアルタイムの送信電力制御を行うことができる。
さらに現受信信号に対するブロック誤り率に相当する推
定ＳＩＲ平均値を求め、それを送信電力制御用の目標値
に反映させているので、ブロック誤り率算出に伴う処理
遅延を吸収して、応答性の早いリアルタイムの送信電力
制御をおこなうことができる。このように、本発明では
既存の外ループ制御信号生成部を変更することなく、干
渉キャンセラを用いたシステムにおいて従来の外ルー
プ、内ループ制御を効果的に行うことができるため、標
準仕様が定められたシステムへの適合性が高いといえ
る。
【００４８】なお、上述の実施例では、図面において直
列干渉キャンセル構造しか示されていないが、本発明は
並列干渉キャンセルや直列／並列ハイブリッド干渉キャ
ンセル構造にも適用可能である。
【００４９】また上述の実施例では、現受信信号に対す
る干渉除去効果を考慮したブロック誤り率に対応する推
定ＳＩＲ平均値を推定して、その値をＳＩＲ目標値に反
映してこれを修正し、また現受信信号に対する干渉除去
効果を考慮した瞬時ＳＩＲ値と該修正されたＳＩＲ目標
値とに基づいて送信電力制御指令を決定しているが、本
発明の本質は、干渉除去処理による遅延の影響を受ける
ことなく干渉除去の効果を考慮したアップリンクの送信
電力制御指令信号を生成することにあり、該送信電力制
御指令信号生成方法は他の実現方法も考えられる。例え
ば、干渉除去効果の推定値を使用して、内ループに相当
する制御においてもＳＩＲ目標値をＳＩＲ測定時間毎に
更新し、該修正されたＳＩＲ目標値と現受信信号のＳＩ
Ｒ値に基づいて送信電力制御指令を決定することもでき
る。さらに、例えば上記外ループに相当するＳＩＲ目標
値の修正法は、干渉除去処理後のブロック誤り率そのも
のを推定して、これをもとに行うことも可能である。こ
れらどちらの場合も、下記に示す効果は同等である。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、電力制御及び干渉キャ
ンセル機能を有するＣＤＭＡシステムにおいて、電力制
御の目標値は従来の外ループにより設定される値に加え
て干渉キャンセルユニットによる干渉除去効果を反映し
た値の両方に基づいて設定される。また、電力制御指令
情報の判定は、現受信信号の干渉キャンセル処理後の信
号対干渉電力比を推定し、この値を対象として行われ
る。そのため、この電力制御方式は干渉キャンセル機能
の効果を反映する。更に、この電力制御方式は、従来の
電力制御方式に比較して無線通信路の変化に対する反応
が早い。その結果、アップリンクの送信電力の不要な増
加が避けられるため、従来のシステムに比較して多元接
続干渉を小さく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は従来のＣＤＭＡ受信装置を示す図であ
る。
【図２】 図２にはアップリンクの個別物理データチャ
ネル／個別物理制御チャネルのフレーム構成を示す。
【図３】 図３には多段直列干渉キャンセル復調器の構
造を示す。
【図４】 図４には多段直列干渉キャンセルの干渉キャ
ンセルユニットの構造を示す。
【図５】 図５には送信電力制御指令発生器の構造を示
す。
【図６】 図６には送信電力制御指令発生器の処理タイ
ミングを示す。
【符号の説明】
１００・・・基地局 １１０・・・整合フィルタ １２０・・・ＳＩＲ測定部 １３０・・・干渉キャンセル復調器 １４０・・・通信路復号器 １５０・・・ブロック誤り率測定部 １６０・・・アンテナ １６５・・・高周波無線部 １７０・・・送信電力制御指令発生器 １８０・・・ＣＤＭＡ変調器 １９０・・・フレーム発生器 １９２・・・通信路符号器 １３１・・・第１段干渉キャンセラユニット群 １３２・・・第２段干渉キャンセラユニット群 １３３・・・第ｎ段干渉キャンセラユニット群 １３５・・・干渉キャンセラユニット ２００・・・通信路推定部 ２１０、２６０・・・逆拡散部 ２２０、２７０・・・通信路補正部 ２２５、２７５・・・検波器 ２３０・・・・・・・ＳＩＲ測定部 ２４０、２８０・・・再拡散部 ２５０、２９０・・・通信路再成形部 ３００・・・干渉除去効果推定部 ３１０・・・目標値設定部 ３２０・・・比較判定器 ３３０・・・外ループＳＩＲ目標値設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE12 EE21 EE31 5K060 BB05 CC04 CC12 DD04 FF06 HH06 KK01 LL01 LL25 5K067 AA03 CC10 DD27 DD45 DD46 EE02 EE10 EE71 GG08 GG09

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動局と基地局との間で符号分割多元接続
    による通信を行う通信システムにおいて、上記基地局
    は、上記移動局からの信号を受信して第１の受信信号を
    出力する基地局受信手段と、上記第１の受信信号に含ま
    れる多元接続干渉信号を除去する干渉除去手段と、現在
    受信中の上記第１の受信信号に対する干渉除去後の信号
    対干渉電力比を推定する干渉除去効果推定手段と、上記
    干渉除去効果推定手段によって求められた上記干渉除去
    後の信号対干渉電力比と、電力制御のための目標値との
    比較により電力制御指令を発生する制御指令発生手段
    と、上記電力制御指令を上記移動局に送信する基地局送
    信手段とを有し、上記移動局は、上記基地局からの信号
    を受信して第２の受信信号を出力する移動局受信手段
    と、上記第２の受信信号に含まれる上記電力制御指令に
    基づいて、上記基地局へ送信する送信信号の電力を調整
    する移動局送信手段とを有することを特徴とする通信シ
    ステム。
  2. 【請求項２】上記目標値は、干渉除去後の上記第１の受
    信信号を復号することによって得られる復号データの誤
    り率に基づいて決められることを特徴とする請求項１に
    記載の通信システム。
  3. 【請求項３】上記基地局は、上記第１の受信信号の信号
    対干渉電力比を求める第１の信号対干渉電力比測定手段
    と、上記干渉除去手段による干渉除去処理後の上記第１
    の受信信号の信号対干渉電力比を求める第２の信号対干
    渉電力比測定手段とをさらに有し、上記干渉除去効果推
    定手段は、上記第１の信号対干渉電力比測定手段によっ
    て得られる現受信信号の信号対干渉電力比と、上記第２
    の信号対干渉電力比測定手段によって得られる過去の上
    記第１の受信信号に対する干渉除去後の信号対干渉電力
    比とに基づいて、現受信信号に対する干渉除去後の信号
    対干渉電力比を推定することを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の通信システム。
  4. 【請求項４】上記基地局は、上記干渉除去効果推定手段
    によって推定された現受信信号に対する干渉除去後の信
    号対干渉電力比、及び上記第２の信号対干渉電力比測定
    手段によって測定された干渉除去後の信号対干渉電力比
    とに基づいて、現受信信号に対する誤り率に相当する信
    号対干渉電力比の平均値を求める信号処理手段と、上記
    信号処理手段によって求められた上記平均値に基づい
    て、上記電力制御のための目標値を更新する目標値設定
    手段とをさらに有することを特徴とする請求項３に記載
    の通信システム。
  5. 【請求項５】上記目標値設定手段は、現在の多元接続数
    も考慮に入れて、上記目標値を更新することを特徴とす
    る請求項４に記載の通信システム。
  6. 【請求項６】移動局と基地局との間で符号分割多元接続
    による通信を行う通信システムにおいて、上記基地局
    は、上記移動局からの信号を受信して第１の受信信号を
    出力する基地局受信手段と、上記第１の受信信号に含ま
    れる多元接続干渉信号を除去する干渉除去手段と、上記
    干渉除去手段による干渉除去後の上記第１の受信信号を
    復号して、該復号データの誤り率を求める誤り率算出手
    段と、上記誤り率算出手段によって求められた誤り率に
    基づいて、電力制御のための目標値を決める第１の目標
    値設定手段と、上記干渉除去手段による干渉除去処理の
    効果を推定する干渉除去効果推定手段と、上記干渉除去
    効果推定手段によって推定された干渉除去効果に応じ
    て、上記目標値を更新する第２の目標値設定手段と、上
    記第２の目標値設定手段から出力される上記目標値と、
    現在受信中の上記第１の受信信号の信号対干渉電力比と
    の比較により電力制御指令を発生する制御指令発生手段
    と、上記電力制御指令を上記移動局に送信する基地局送
    信手段とを有し、上記移動局は、上記基地局からの信号
    を受信して第２の受信信号を出力する移動局受信手段
    と、上記第２の受信信号に含まれる上記電力制御指令に
    基づいて、上記基地局へ送信する送信信号の電力を調整
    する移動局送信手段とを有することを特徴とする通信シ
    ステム。
  7. 【請求項７】移動局との間で符号分割多元接続による通
    信を行う通信システムの基地局装置において、上記移動
    局からの信号を受信して受信信号を出力する基地局受信
    手段と、上記受信信号に含まれる多元接続干渉信号を除
    去する干渉除去手段と、現在受信中の上記受信信号に対
    する干渉除去後の信号対干渉電力比を推定する干渉除去
    効果推定手段と、上記干渉除去効果推定手段によって求
    められた上記干渉除去後の信号対干渉電力比と、電力制
    御のための目標値との比較により電力制御指令を発生す
    る制御指令発生手段と、上記電力制御指令を上記移動局
    に送信する基地局送信手段とを備えることを特徴とする
    基地局装置。
  8. 【請求項８】上記目標値は、干渉除去後の上記受信信号
    を復号することによって得られる復号データの誤り率に
    基づいて決められることを特徴とする請求項７に記載の
    基地局装置。
  9. 【請求項９】上記受信信号の信号対干渉電力比を求める
    第１の信号対干渉電力比測定手段と、上記干渉除去手段
    による干渉除去処理後の上記受信信号の信号対干渉電力
    比を求める第２の信号対干渉電力比測定手段とをさらに
    有し、上記干渉除去効果推定手段は、上記第１の信号対
    干渉電力比測定手段によって得られる現受信信号の信号
    対干渉電力比と、上記第２の信号対干渉電力比測定手段
    によって得られる過去の上記受信信号に対する干渉除去
    後の信号対干渉電力比とに基づいて、現受信信号に対す
    る干渉除去後の信号対干渉電力比を推定することを特徴
    とする請求項７又は８に記載の基地局装置。
  10. 【請求項１０】上記干渉除去効果推定手段によって推定
    された現受信信号に対する干渉除去後の信号対干渉電力
    比、及び上記第２の信号対干渉電力比測定手段によって
    測定された干渉除去後の信号対干渉電力比とに基づい
    て、現受信信号に対する誤り率に相当する信号対干渉電
    力比の平均値を求める信号処理手段と、上記信号処理手
    段によって求められた上記平均値に基づいて、上記電力
    制御のための目標値を更新する目標値設定手段とをさら
    に有することを特徴とする請求項９に記載の基地局装
    置。
  11. 【請求項１１】上記目標値設定手段は、現在の多元接続
    数も考慮に入れて、上記目標値を更新することを特徴と
    する請求項１０に記載の基地局装置。
  12. 【請求項１２】移動局との間で符号分割多元接続による
    通信を行う通信システムの基地局装置において、上記移
    動局からの信号を受信して受信信号を出力する基地局受
    信手段と、上記受信信号に含まれる多元接続干渉信号を
    除去する干渉除去手段と、上記干渉除去手段による干渉
    除去後の上記受信信号を復号して、該復号データの誤り
    率を求める誤り率算出手段と、上記誤り率算出手段によ
    って求められた誤り率に基づいて、電力制御のための目
    標値を決める第１の目標値設定手段と、上記干渉除去手
    段による干渉除去処理の効果を推定する干渉除去効果推
    定手段と、上記干渉除去効果推定手段によって推定され
    た干渉除去効果に応じて、上記目標値を更新する第２の
    目標値設定手段と、上記第２の目標値設定手段から出力
    される上記目標値と、現在受信中の上記受信信号の信号
    対干渉電力比との比較により電力制御指令を発生する制
    御指令発生手段と、上記電力制御指令を上記移動局に送
    信する基地局送信手段とを備えることを特徴とする基地
    局装置。
  13. 【請求項１３】移動局と基地局との間で符号分割多元接
    続による通信を行う通信システムの電力制御方法におい
    て、上記移動局からの受信信号に含まれる多元接続干渉
    信号を除去し、現在受信中の上記受信信号に対する干渉
    除去後の信号対干渉電力比を推定し、推定された上記干
    渉除去後の信号対干渉電力比と、電力制御のための目標
    値との比較により電力制御指令を発生し、上記電力制御
    指令を上記移動局に送信して、上記移動局の送信電力を
    制御することを特徴とする電力制御方法。
  14. 【請求項１４】上記目標値は、干渉除去後の上記受信信
    号を復号することによって得られる復号データの誤り率
    に基づいて決められることを特徴とする請求項１３に記
    載の電力制御方法。
  15. 【請求項１５】上記受信信号の信号対干渉電力比を測定
    すると共に、干渉除去処理後の上記受信信号の信号対干
    渉電力比を測定し、その結果得られる現受信信号の信号
    対干渉電力比と過去の上記受信信号に対する干渉除去後
    の信号対干渉電力比とに基づいて、現受信信号に対する
    干渉除去後の信号対干渉電力比を推定することを特徴と
    する請求項１３又は１４に記載の電力制御方法。
  16. 【請求項１６】推定された現受信信号に対する干渉除去
    後の信号対干渉電力比及び測定された過去の上記受信信
    号に対する干渉除去後の信号対干渉電力比とに基づい
    て、現受信信号に対する誤り率に相当する信号対干渉電
    力比の平均値を求め、上記平均値に基づいて上記電力制
    御のための目標値を更新することを特徴とする請求項１
    ５に記載の電力制御方法。
  17. 【請求項１７】現在の多元接続数も考慮に入れて上記目
    標値を更新することを特徴とする請求項１６に記載の電
    力制御方法。
  18. 【請求項１８】移動局と基地局との間で符号分割多元接
    続による通信を行う通信システムの電力制御方法におい
    て、上記移動局からの受信信号に含まれる多元接続干渉
    信号を除去し、上記干渉除去後の上記受信信号を復号し
    て該復号データの誤り率を求め、求められた誤り率に基
    づいて電力制御のための目標値を決めると共に、上記干
    渉除去処理による干渉除去効果を推定し、推定された上
    記干渉除去効果に応じて上記目標値を更新し、上記目標
    値と、現在受信中の上記受信信号の信号対干渉電力比と
    の比較により電力制御指令を発生し、上記電力制御指令
    を上記移動局に送信して、上記移動局の送信電力を制御
    することを特徴とする電力制御方法。
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