JP2003060549A - 移動体通信システムの基地局装置及び送信パターン切り替え方法 - Google Patents

移動体通信システムの基地局装置及び送信パターン切り替え方法

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JP2003060549A
JP2003060549A JP2001241379A JP2001241379A JP2003060549A JP 2003060549 A JP2003060549 A JP 2003060549A JP 2001241379 A JP2001241379 A JP 2001241379A JP 2001241379 A JP2001241379 A JP 2001241379A JP 2003060549 A JP2003060549 A JP 2003060549A
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transmission
mobile station
transmission power
base station
communication system
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Masayuki Hoshino
正幸 星野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーム送信時における回線推定精度の劣
化による送信電力の増加を防止することができる移動体
通信システムの基地局装置を提供する。 【解決手段】 共通チャネルを用いた回線推定時に、送
信電力変動量判定部１１０がビーム送信しているチャネ
ルの移動局に対する送信電力制御値の変動量を判定し、
その変動量が他のチャネルの移動局よりも大きくばらつ
いていて、そのばらつきが所定値以上である場合、ビー
ム送信による回線推定精度の劣化が生じているものと判
断し、ビーム送信を受信している移動局に対するビーム
送信を停止して、共通チャネルを用いたときと同じ無指
向性送信に切り替える。これにより、送信電力制御値が
低い値に安定して、他セルへの干渉が大幅に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ムの基地局装置及び送信パターン切り替え方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アダプティブアレイアンテナを用
いた移動体通信システムの基地局装置では、多重してい
る複数のユーザ（移動局）に対して個別にビームを絞り
込むことで移動局同士間の与干渉の低減を図り、送信電
力低減と通信容量増大を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、下り回線で
共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動体通信シ
ステムでは、移動局毎にビーム送信する場合には次のよ
うな問題が生ずる。
【０００４】すなわち、共通チャネルとビーム送信に供
される個別チャネルとでは、伝搬状況が異なるために、
ビーム送信している移動局に対しては、回線推定の参照
信号として共通チャネル上の信号を用いることができな
い。そこで、当該移動局の個別チャネル上のパイロット
信号を回線推定の参照信号として用いることになるが、
個別チャネルでの許容送信電力は、共通チャネルでの許
容送信電力より小さいので、雑音や干渉の影響を受け易
い。このため、回線推定精度が劣化することがあり、こ
の状態になると、送信電力制御の実施時に共通チャネル
を用いた場合よりも大きな送信電力を必要とする場合が
ある。すなわち、送信電力のばらつきが生じ易くなる。
特に、送信電力が大きくなった場合には、他セルへの干
渉が無視できなくなる。
【０００５】本発明は係る点に鑑みてなされたものであ
り、ビーム送信時における回線推定精度の劣化による送
信電力の増加を防止することができる移動体通信システ
ムの基地局装置及び送信パターン切り替え方法を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の移動体通信シス
テムの基地局装置は、アダプティブアレイアンテナと、
特定の移動局における送信電力制御値の変動が他の移動
局における送信電力制御値よりも大きくばらつく場合
に、前記特定の移動局に対する送信を無指向性送信に切
り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】上記構成によれば、特定の移動局における
送信電力制御値のばらつきが大きくなった場合には、ビ
ーム送信による回線推定精度の劣化が生じたものと判断
して、ビーム送信を止めて無指向性送信に切り替える。
すなわち、移動体通信システムの基地局は、移動局毎の
送信電力制御値の履歴と、隣接基地局との総送信電力の
比をそれぞれ把握することができるので、これらの観測
可能な値を用いて、個別チャネルにおける送信形態の切
り替えを行う。共通チャネルと同じ無指向性送信に切り
替えることで、送信電力制御値が低い値に安定するの
で、他セルへの干渉が大幅に低減する。
【０００８】また、本発明の移動体通信システムの基地
局装置は、アダプティブアレイアンテナを具備し、移動
局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動体通
信システムの基地局装置であって、特定の移動局におけ
る送信電力制御値の変動が他の移動局における送信電力
制御値よりも大きくばらつく場合、そのばらつきの大き
さに応じてビーム送信による回線推定精度の劣化が生じ
ているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段にて
前記回線推定精度に劣化が生じていると判断された場合
に、前記特定の移動局に対する送信をビーム送信から無
指向性送信に切り替える指向性切替手段と、を具備する
構成を採る。
【０００９】上記構成によれば、特定の移動局における
送信電力制御値の変動が他の移動局における送信電力制
御値よりも大きくばらつく場合、そのばらつきの大きさ
に応じてビーム送信による回線推定精度の劣化の有無を
判断し、回線推定精度に劣化が生じている場合に、当該
移動局に対する送信形態を無指向性送信に切り替える。
共通チャネルと同じ無指向性送信に切り替えることで、
送信電力制御値が低い値に安定するので、他セルへの干
渉が大幅に低減する。
【００１０】また、本発明の移動体通信システムの基地
局装置は、アダプティブアレイアンテナを具備し、移動
局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動体通
信システムの基地局装置であって、ビーム送信を受信し
ている移動局の送信電力制御値が略最大の値を継続する
時間に基づいてビーム送信による回線推定精度の劣化が
生じているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段
にて前記回線推定精度に劣化が生じていると判断された
場合に、前記特定の移動局に対する送信をビーム送信か
ら無指向性送信に切り替える指向性切替手段と、を具備
する構成を採る。
【００１１】上記構成によれば、ビーム送信を受信して
いる移動局の送信電力制御値が略最大の値を継続する時
間に基づいて、ビーム送信による回線推定精度の劣化の
有無を判断し、回線推定精度に劣化が生じている場合
に、当該移動局に対する送信形態を無指向性送信に切り
替える。共通チャネルと同じ無指向性送信に切り替える
ことで、送信電力制御値が低い値に安定するので、他セ
ルへの干渉が大幅に低減する。
【００１２】また、本発明の移動体通信システムの基地
局装置は、アダプティブアレイアンテナを具備し、移動
局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動体通
信システムの基地局装置であって、複数の基地局を管轄
している制御局から隣接基地局よりも明らかに総送信電
力が大きいとの報告を受けると、自局にて収容されてい
る移動局に対する送信をビーム送信から無指向性送信に
切り替える指向性切替手段と、を具備する構成を採る。
【００１３】上記構成によれば、複数の基地局を管轄し
ている制御局から隣接基地局よりも明らかに総送信電力
が大きいとの報告を受けると、自局にて収容されている
移動局がビーム送信による回線推定精度に劣化が生じて
いる場合に、当該移動局に対する送信形態を無指向性送
信に切り替える。共通チャネルと同じ無指向性送信に切
り替えることで、送信電力制御値が低い値に安定するの
で、他セルへの干渉が大幅に低減する。
【００１４】また、本発明の移動体通信システムの基地
局装置は、上記移動体通信システムの基地局装置におい
て、前記指向性切替手段は、前記制御局より隣接基地局
の殆どの総送信電力が小さい状況であるとの報告を受け
た場合に、自局にて収容されている移動局に対する送信
をビーム送信に切り替える。
【００１５】上記構成によれば、制御局より隣接基地局
の殆どの総送信電力が小さい状況であるとの報告を受け
た場合に、自局にて収容されている移動局に対する送信
をビーム送信に切り替える。これにより、自セルの収容
能力（管轄できる移動局の数）の増大が可能となる。
【００１６】本発明の送信パターン切り替え方法は、ア
ダプティブアレイアンテナを用いた送信パターン切り替
え方法であって、特定の移動局における送信電力制御値
の変動が他の移動局における送信電力制御値よりも大き
くばらつく場合、そのばらつきの大きさに応じて当該移
動局がビーム送信による回線推定精度の劣化が生じてい
るか否かを判定し、回線推定精度に劣化が生じている場
合に当該移動局に対する送信をビーム送信から無指向性
送信に切り替える。
【００１７】上記方法によれば、特定の移動局における
送信電力制御値の変動が、他の移動局における送信電力
制御値よりも大きくばらつく場合に、ビーム送信による
回線推定精度の劣化が生じているものと予想して、当該
移動局に対する送信形態を無指向性送信に切り替える。
共通チャネルと同じ無指向性送信に切り替えることで、
送信電力制御値が低い値に安定するので、他セルへの干
渉が大幅に低減する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、特定の移動局に
おける送信電力制御値の変動が他移動局の送信電力制御
値の変動よりも大きくばらつく場合、ビーム送信による
回線推定精度に劣化が生じているものとして当該移動局
へのビーム送信を停止し、共通チャネルを用いたときと
同じ無指向性送信に切り替えて、送信電力制御値を低い
値に安定させることである。
【００１９】以下、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。
【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る移動体通信システムの基地局装置の構成を
示すブロック図である。この図において、基地局装置１
０１は、アダプティブアレイアンテナ１０２を構成する
複数のアンテナ１０２−１〜１０２−Ｎと、各アンテナ
毎に設けられる複数の逆拡散部１０３と、複数の逆拡散
部１０３夫々の出力を受けるアレイ合成部１０４と、ア
レイアルゴリズム制御部１０５と、チャネル推定・パス
合成部１０６と、復調処理部１０７と、ＴＰＣビット取
出部１０８と、下り送信電力制御部１０９と、送信電力
変動量判定部１１０と、ビーム切り替え指示部１１１と
を備えて構成される。アダプティブアレイアンテナ１０
２と送信電力変動量判定部１１０以外の各部は各チャネ
ル毎に設けられる。
【００２１】アレイアルゴリズム制御部１０５は、複数
の逆拡散部１０３夫々の出力を受けて所定のアルゴリズ
ムを実行し、アレイ合成部１０４に対してアダプティブ
アレイアンテナ１０２のヌルを例えば移動局５０２Ｂの
方向へ向けさせるウェイト制御信号を出力する。アレイ
合成部１０４は、複数の逆拡散部１０３の出力を受け
て、アレイアルゴリズム制御部１０５からのウェイト制
御信号に従って重み付けを行い、他方の移動局５０２Ａ
からの希望信号をチャネル推定・パス合成部１０６に入
力する。チャネル推定・パス合成部１０６は、逆拡散後
の信号からチャネル推定を行い、更に推定したチャネル
における各パスを合成し出力する。復調処理部１０７
は、チャネル推定・パス合成部１０６からの信号を復調
して受信ベースバンド信号を出力する。
【００２２】ＴＰＣビット取出部１０８は、復調された
受信ベースバンド信号から送信電力の増減を指示するＴ
ＰＣビットを取り出す。下り送信電力制御部１０９は、
ＴＰＣビット取出部１０８で取り出されたＴＰＣビット
の値に従って下りの送信電力制御を行う。送信電力変動
量判定部１１０は、回線推定時に、ビーム送信を受信し
ている移動局（図１では移動局５０２Ａ）に対する送信
電力制御値の変動量を判定して、当該移動局に対する送
信パターンの形態を切り替える制御を行う。すなわち、
ビーム送信を受信している移動局に対する送信電力制御
値の変動量が他の移動局における送信電力制御値の変動
量より大きくばらついていて、そのばらつきが所定値以
上である場合、ビーム送信による回線推定精度の劣化が
生じているものと判断して、ビーム送信を受信している
移動局に対する送信形態を共通チャネルと同じ無指向性
送信に切り替える切替信号を出力する。
【００２３】ビーム切替指示部１１１は、送信電力変動
量判定部１１０より切替信号が入力された場合に、入力
された切替信号に応じた指向性となるようにアレイアル
ゴリズム制御部１０５に指示を与える。アレイアルゴリ
ズム制御部１０５は、この指示を受けると無指向性送信
するウェイト制御信号を出力する。これにより、ビーム
送信を受信している移動局に対する指向性が共通チャネ
ルと同じ無指向性送信となり、送信電力制御値が低い値
に安定する。この結果、他セルへの干渉が大幅に低減す
る。なお、送信電力変動量判定部１１０は判定手段に対
応する。また、ビーム切替指示部１１１は指向性切替手
段に対応する。
【００２４】次いで、上記構成の基地局装置１０１の動
作について説明する。アレイアルゴリズム制御部１０５
では、複数の逆拡散部１０３にて逆拡散を施してユーザ
識別した後の希望信号を取り出す際に干渉波方向にヌル
を向けることが可能なアルゴリズム（例えば、最小二乗
方式；ＭＭＳＥ(Minimum Mean Squared Error)）を用い
て、移動局５０２Ｂに対してヌルを向けるウェイト制御
信号をアレイ合成部１０４に対して出力する。これによ
り、移動局５０２Ｂからの到来波の方向にヌルを向ける
アダプティブアレイアンテナ１０２の重み付けが行わ
れ、希望波の取り出しが可能となる。
【００２５】ＭＭＳＥアルゴリズムによるウェイトを基
地局装置１０１が移動局５０２Ａからの全ての信号を受
信する際に適用することで、移動局５０２Ａが、移動局
５０２Ｂからの干渉が小さい状態で受信することが可能
となる。
【００２６】一方、回線推定時には、ビーム送信を受信
している移動局に対する送信電力制御値の変動量が判定
され、その変動量が他のチャネルの移動局における送信
電力制御値よりも大きくばらついていて所定値以上であ
ると、当該移動局に対する送信がビーム送信から無指向
性送信に切り替えられる。これにより、送信電力制御値
が低い値に安定するので、他セルへの干渉が大幅に低減
する。
【００２７】このように、本実施の形態によれば、回線
推定時に、送信電力変動量判定部１１０が、ビーム送信
を受信している移動局に対する送信電力制御値の変動量
を判定し、その変動量が他の移動局よりも大きくばらつ
いていれば、回線推定精度に劣化が生じていると判断し
て当該移動局へのビーム送信を停止し、共通チャネルを
用いたときと同じ無指向性送信に切り替えるようにした
ので、送信電力制御値が低い値に安定して、他セルへの
干渉が大幅に低減する。
【００２８】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２に係る移動体通信システムの基地局装置の構成を
示すブロック図である。なお、この図において前述した
図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を
省略する。
【００２９】図２において、本実施の形態の基地局装置
２０１には、各チャネル毎に最大値張付観測部２０２を
備えており、各最大値張付観測部２０２は、下り送信電
力制御部１０９より出力される送信電力制御値を観測し
て略最大値を所定時間以上継続するか否かを判定し、所
定時間継続すれば回線推定精度に劣化が生じていると判
断して、ビーム送信を受信している移動局に対する送信
をビーム送信から無指向性送信に切り替える切替信号を
出力する。
【００３０】最大値張付観測部２０２より出力された切
替信号はビーム切替指示部１１１に入力され、その切替
信号に応じた指向性となるようにアレイアルゴリズム制
御部１０５に指示が与えられる。この指示によりアレイ
アルゴリズム制御部１０５から無指向性送信となるウェ
イト制御信号が出力される。なお、最大値張付観測部２
０２は判定手段に対応する。また、ビーム切替指示部１
１１は指向性切替手段に対応する。
【００３１】このように、本実施の形態によれば、最大
値張付観測部２０２が、下り送信電力制御部１０９より
出力される送信電力制御値を観測して略最大値を所定時
間以上継続するか否かを判定し、所定時間継続すれば回
線推定精度に劣化が生じていると判断して、ビーム送信
を受信している移動局へのビーム送信を停止し、共通チ
ャネルを用いたときと同じ無指向性送信に切り替える。
したがって、実施の形態１と同様に、送信電力制御値が
低い値に安定するので、他セルへの干渉が大幅に低減す
る。
【００３２】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の
形態３に係る移動体通信システムの基地局装置及び制御
局の構成を示すブロック図である。なお、この図におい
て前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けて
その説明を省略する。
【００３３】本実施の形態に係る基地局装置３０１は、
複数の基地局を管轄している制御局６０１から隣接基地
局よりも明らかに総送信電力が大きいとの報告を受けた
場合に、自局にて収容されている移動局がビーム送信に
よる回線推定精度に劣化が生じていると判断して、送信
パターンが共通チャネルと同じ無指向性のパターンとな
るようにアレイアルゴリズム制御部１０５に指示を与え
る無指向性送信指示部３０２を備えている。アレイアル
ゴリズム制御部１０５は、無指向性送信指示部３０２よ
り送信パターンを無指向性のパターンとする指示を受け
ると、無指向性送信パターンとなるウェイト制御信号を
出力する。なお、無指向性送信指示部３０２は指向性切
替手段に対応する。
【００３４】このように、本実施の形態によれば、無指
向性送信指示部３０２が、複数の基地局を管轄している
制御局６０１から隣接基地局よりも明らかに総送信電力
が大きいとの報告を受けた場合に、自局にて収容されて
いる移動局がビーム送信による回線推定精度に劣化が生
じていると判断して、自己のチャネルにおける移動局へ
のビーム送信を停止し、共通チャネルを用いたときと同
じ無指向性送信パターンに切り替える。したがって、実
施の形態１と同様に、送信電力制御値が低い値に安定す
るので、他セルへの干渉が大幅に低減する。
【００３５】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４に係る移動体通信システムの基地局装置及び制御
局の構成を示すブロック図である。なお、この図におい
て前述した図３と共通する部分には同一の符号を付けて
その説明を省略する。
【００３６】本実施の形態に係る基地局装置４０１は、
複数の基地局を管轄している制御局６０１から隣接基地
局の殆どの総送信電力が小さい状況であるとの報告を受
けた場合に、隣接基地局への干渉が許容されるものと判
断し、自局にて収容されている移動局への送信パターン
がビーム送信のパターンとなるようにアレイアルゴリズ
ム制御部１０５に指示を与えるビーム送信指示部４０２
を備えている。アレイアルゴリズム制御部１０５は、ビ
ーム送信指示部４０２より指向性をビーム送信とする指
示を受けると、ビーム送信となるウェイト制御信号を出
力する。なお、ビーム送信指示部４０２は指向性切替手
段に対応する。
【００３７】このように、本実施の形態によれば、ビー
ム送信を実施していない基地局において、当該基地局
が、複数の基地局を管轄している制御局６０１から隣接
基地局の殆どの総送信電力が小さい状況であるとの報告
を受けた場合に、隣接基地局への干渉が許容されるもの
と判断して、自局が収容している移動局に対する送信を
ビーム送信に切り替えるようにしたので、当該基地局に
おけるセルの収容能力の増大が図れる。
【００３８】なお、上記実施の形態４におけるビーム送
信指示部４０２の機能を、実施の形態３における無指向
性送信指示部３０２に持たせるようにしても良いし、ま
たそれが逆であっても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビーム送信時における回線推定精度の劣化による送信電
力の増加を防止することができ、他セルへの干渉の少な
い高品質の通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る移動体通信システ
ムの基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係る移動体通信システ
ムの基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係る移動体通信システ
ムの基地局装置及び制御局の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態４に係る移動体通信システ
ムの基地局装置及び制御局の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、４０１ 基地局装置 １０２ アダプティブアレイアンテナ １０２−１〜１０２−Ｎ アダプティブアレイアンテナ
を構成する複数のアンテナ １０３ 逆拡散部 １０４ アレイ合成部 １０５ アレイアルゴリズム制御部 １０６ チャネル推定・パス合成部 １０７ 復調処理部 １０８ ＴＰＣビット取出部 １０９ 下り送信電力制御部 １１０ 送信電力変動量判定部 １１１ ビーム切替指示部 ２０２ 最大値張付観測部 ３０２ 無指向性送信指示部 ４０２ ビーム送信指示部 ５０２Ａ、５０２Ｂ 移動局 ６０１ 制御局 ６０２ 総送信電力観測部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アダプティブアレイアンテナと、特定の
    移動局における送信電力制御値の変動が他の移動局にお
    ける送信電力制御値よりも大きくばらつく場合に、前記
    特定の移動局に対する送信を無指向性送信に切り替える
    指向性切替手段と、を具備することを特徴とする移動体
    通信システムの基地局装置。
  2. 【請求項２】 アダプティブアレイアンテナを具備し、
    移動局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動
    体通信システムの基地局装置であって、特定の移動局に
    おける送信電力制御値の変動が他の移動局における送信
    電力制御値よりも大きくばらつく場合、そのばらつきの
    大きさに応じてビーム送信による回線推定精度の劣化が
    生じているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段
    にて前記回線推定精度に劣化が生じていると判断された
    場合に、前記特定の移動局に対する送信をビーム送信か
    ら無指向性送信に切り替える指向性切替手段と、を具備
    することを特徴とする移動体通信システムの基地局装
    置。
  3. 【請求項３】 アダプティブアレイアンテナを具備し、
    移動局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動
    体通信システムの基地局装置であって、ビーム送信を受
    信している移動局の送信電力制御値が略最大の値を継続
    する時間に基づいてビーム送信による回線推定精度の劣
    化が生じているか否かを判定する判定手段と、前記判定
    手段にて前記回線推定精度に劣化が生じていると判断さ
    れた場合に、前記特定の移動局に対する送信をビーム送
    信から無指向性送信に切り替える指向性切替手段と、を
    具備することを特徴とする移動体通信システムの基地局
    装置。
  4. 【請求項４】 アダプティブアレイアンテナを具備し、
    移動局が共通チャネルを用いて回線推定を実施する移動
    体通信システムの基地局装置であって、複数の基地局を
    管轄している制御局から隣接基地局よりも明らかに総送
    信電力が大きいとの報告を受けると、自局にて収容され
    ている移動局に対する送信をビーム送信から無指向性送
    信に切り替える指向性切替手段と、を具備することを特
    徴とする移動体通信システムの基地局装置。
  5. 【請求項５】 前記指向性切替手段は、前記制御局より
    隣接基地局の殆どの総送信電力が小さい状況であるとの
    報告を受けた場合に、自局にて収容されている移動局に
    対する送信をビーム送信に切り替えることを特徴とする
    請求項４記載の移動体通信システムの基地局装置。
  6. 【請求項６】 アダプティブアレイアンテナを用いた送
    信パターン切り替え方法であって、特定の移動局におけ
    る送信電力制御値の変動が他の移動局における送信電力
    制御値よりも大きくばらつく場合、そのばらつきの大き
    さに応じて当該移動局がビーム送信による回線推定精度
    の劣化が生じているか否かを判定し、回線推定精度に劣
    化が生じている場合に当該移動局に対する送信をビーム
    送信から無指向性送信に切り替えることを特徴とする送
    信パターン切り替え方法。
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