JP2004088696A - 移動無線端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局に対して適正な送信電力を要求し、他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことが可能な移動無線端末装置を提供する。
【解決手段】基準値生成器１０９は、基準ＳＩＲ値を可変する必要性を、復号器１０６にて得られた誤り検出の結果と、パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８にて測定されたジオメトリとに基づいて判断し、その必要性がある場合に、受信データの誤りの有無に応じて基準ＳＩＲ値を可変し、これをＴＰＣビット生成器１１０に設定する。ＴＰＣビット生成器１１０は、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７にて測定された個別チャネルＳＩＲと、基準値生成器１０９により設定された基準ＳＩＲ値とを比較し、この比較結果に基づいて、次スロットのＴＰＣビットを決定するようにしたものである。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムで用いられ、基地局の送信電力を制御する移動無線端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、対雑音特性や対干渉特性に優れた通信システムとして、通信方式に直接拡散スペクトラム拡散通信方式を採用するものがある。この方式の通信システムでは、拡散符号で情報信号を広い帯域に拡散して通信を行う。
このように異なる拡散符号を用いて情報信号を広帯域に拡散することにより、同一周波数・同一時間において複数のチャネルを多重することができる。
【０００３】
また、基地局と移動無線端末装置との間でやりとりされる無線信号は、建物等での反射、回折、透過により様々な経路を辿ることになり、同じ無線信号が複数の経路を通じて相手側に到達する。
すなわち、同じ無線信号が異なる経路を経ることで、到達時間が異なって相手側に到達することになる。
【０００４】
このため、従来より受信機は、複数の経路を辿った無線信号（以下、マルチパスと称する）をそれぞれ受信して合成するＲＡＫＥ受信を行うことで、その安定性を高めるが、たとえ拡散符号が直交符号であったとしても、マルチパスが直交性を乱すので、他の通信で用いられるチャネルが干渉することになる。
【０００５】
そこで、上述したような直接拡散スペクトラム拡散通信方式を採用する移動通信システムでは、ユーザ間での干渉を軽減するために、余剰電力を抑制する送信電力制御が行われている。
【０００６】
３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）の規格に準拠したＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ　Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ；広帯域符号分割多重）システムでは、送信電力制御は各ユーザに宛てた個別チャネルについて行われる。
【０００７】
この送信電力制御では、移動無線端末装置が受信信号の通信品質（下り通信品質）に応じて生成した送信電力制御信号、いわゆるＵＬ−ＴＰＣビットを基地局に送信し、これに基づいて基地局が移動無線端末装置に送信する無線信号の送信電力を制御するものである。この制御方法を３ＧＰＰ仕様では、アウターループ制御と呼んでいる。
【０００８】
また、従来の移動無線端末装置では、自己が設定する判定基準に基づいて通信品質が過剰に良好であると判断すると、上記判定基準を下げて次回の通信品質を判断し、これにより送信電力を上げる要求が出やすくする。
一方、通信品質が不十分であると判断すると、上記判定基準を上げて次回の通信品質を判断し、これにより送信電力を下げる要求が出やすくする。
【０００９】
以上のような送信電力制御により、移動無線端末装置で受信される個別チャネルの通信品質が一定の範囲のレベルを保つように制御されるが、当然ながら基地局における送信電力は、それ以上上げられない上限値や、それ以上下げられない下限値が存在する。
【００１０】
従来の移動無線端末装置は、基地局の送信電力レベルが上限値に達していたとしても、通信品質が不十分である場合には、上記判定基準を上げ続けて送信電力を上げる要求を行う。
【００１１】
このような状況に陥ると、通信環境が突然改善された場合には、通信品質が良好であるにもかかわらず、上がりすぎた上記判定基準に基づく判定により、送信電力を上げる判定がなされてしまい、結果的に送信電力を下げるのに時間を要し、他の通信への干渉が長時間に及んでしまうという問題がある。
【００１２】
また、従来の移動無線端末装置は、基地局の送信電力レベルが下限値に達していたとしても、通信品質が過剰に良好である場合には、上記判定基準を下げ続けて送信電力を下げる要求を行う。
【００１３】
このような状況に陥ると、通信環境が突然悪化した場合には、通信品質が不十分な状態にあるにもかかわらず、下がりすぎた上記判定基準に基づく判定により、送信電力を下げる判定がなされてしまい、結果的に送信電力を上げるのに時間を要し、通信品質が回復するのに時間がかかってしまうという問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動無線端末装置では、通信品質に急激な変動が生じた場合、基地局に対して適正な送信電力を要求することができなくなる虞があり、これにより他の通信への干渉が長引いたり、あるいは通信品質が回復するのに時間がかかってしまうという問題があった。
【００１５】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局に対して適正な送信電力を要求し、他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことが可能な移動無線端末装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、移動通信網に接続可能な基地局に無線接続するものであって、基地局の送信電力レベルを制御するための制御情報を送信する移動無線端末装置において、受信信号の信号対干渉電力比を求める第１の測定手段と、受信信号より得られる受信データの品質を求める第２の測定手段と、第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比と、第２の測定手段が求めた品質とに基づいて基準値を生成する基準値生成手段と、第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比と、基準値生成手段が生成した基準値とを比較し、この比較結果に応じた制御情報を生成する制御情報生成手段とを具備して構成するようにした。
【００１７】
上記構成の移動無線端末装置では、受信信号の信号対干渉電力比と、受信データの品質とに基づいて基準値を生成し、信号対干渉電力比と上記基準値とを比較し、この比較結果に基づいて制御情報を生成するようにしている。
【００１８】
したがって、上記構成の移動無線端末装置によれば、制御情報の内容を決定するための基準となる基準値を、受信信号の信号対干渉電力比と、受信データの品質とに基づいて生成するようにしているので、通信環境に応じた適正な基準値を設定することができ、通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局に対して適正な送信電力を要求し、他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる移動無線端末装置の通信系の構成を示すものである。
【００２０】
移動無線端末装置は、通信系の構成として、アンテナ１００、ＲＦ回路（ＲＦ）１０１、Ａ／Ｄ変換器１０２、逆拡散器１０３、ＲＡＫＥ合成器１０４、デインタリーバ１０５、復号器１０６、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７、パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８、基準値生成器１０９、ＴＰＣビット生成器１１０、符号化器１１１、インタリーバ１１２、フレーミング部１１３、拡散器１１４およびＤ／Ａ変換器１１５を備えている。
【００２１】
移動通信網に収容される基地局ＢＳから送信された無線信号は、アンテナ１００で受信され、ＲＦ回路１０１に出力される。ＲＦ回路１０１は、入力されたＲＦ帯域の受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、Ａ／Ｄ変換器１０２に出力する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器１０２は、ＲＦ回路１０１により得られたベースバンドの受信信号をサンプリングして、ディジタル信号に変換し、この信号を逆拡散器１０３に出力する。
【００２３】
逆拡散器１０３は、複数の相関器を備え、それぞれに同期捕捉を行う拡散符号をタップ係数として持っており、これを用いて各相関器がＡ／Ｄ変換器１０２にて得られたディジタル信号を逆拡散し、複数のパスについて相関値を得る。これにより得られる相関値は、ＲＡＫＥ合成器１０４に出力される。
【００２４】
ＲＡＫＥ合成器１０４は、逆拡散器１０３にて得られた複数のパスの相関値をＲＡＫＥ合成し、復調データを得る。この復調データは、デインタリーバ１０５、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７およびパイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８に出力される。
【００２５】
デインタリーバ１０５は、上記復調データをデインタリーブし、この結果を復号器１０６に出力する。
復号器１０６は、デインタリーバ１０５の出力に対して、ビタビ復号およびターボ復号を施し、その後、ＣＲＣによる誤り検出と訂正処理を実施して、音声通信やデータ通信の受信データを得る。
この受信データは、後段のデータ再生回路（図示しない）に出力される。またＣＲＣによる誤り検出の結果は、基準値生成器１０９に出力される。
【００２６】
一方、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７は、上記復調データに含まれる個別チャネルのパイロットシンボルを検出し、これに基づいて、個別チャネルの信号対干渉電力比（以下、個別チャネルＳＩＲと称する）を測定する。ここで測定された個別チャネルＳＩＲは、ＴＰＣビット生成器１１０に出力される。
【００２７】
パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８は、上記復調データに含まれるパイロットチャネルのシンボル出力を検出し、これに基づいて、パイロットチャネルの信号対干渉電力比（以下、ジオメトリと称する）を測定する。ここで測定されたジオメトリは、基準値生成器１０９に出力される。
【００２８】
基準値生成器１０９は、基準ＳＩＲ値を可変する必要性を、復号器１０６にて得られた誤り検出の結果と、パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８にて測定されたジオメトリとに基づいて判断し、その必要性がある場合に、受信データの誤りの有無に応じて基準ＳＩＲ値を可変し、これをＴＰＣビット生成器１１０に設定する。必要性がない場合には、前回に設定した基準ＳＩＲ値を設定する。
【００２９】
ＴＰＣビット生成器１１０は、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７にて測定された個別チャネルＳＩＲと、基準値生成器１０９により設定された基準ＳＩＲ値とを比較し、この比較結果に基づいて、次スロットのＴＰＣビットを決定する。
【００３０】
符号化器１１１は、音声通信やデータ通信の送信データに対して、畳み込み符号化とターボ符号化の各処理を施し、符号化された符号化データを得る。この符号化データは、インタリーバ１１２に出力される。
【００３１】
インタリーバ１１２は、符号化器１１１により得られた符号化データに対してインタリーブ処理を施し、これによって得られるデータをフレーミング部１１３に出力する。
【００３２】
フレーミング部１１３は、インタリーバ１１２より与えられるデータ、ＴＰＣビット生成器１１０にて生成されたＴＰＣビットおよびその他所定の制御情報を用いて、送信スロットの送信データを生成する。
【００３３】
拡散器１１４は、フレーミング部１１３にて生成された送信データを、拡散符号で拡散し、拡散信号を得る。
Ｄ／Ａ変換器１１５は、上記拡散信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ回路１０１に出力する。
【００３４】
これに対して、ＲＦ回路１０１は、Ｄ／Ａ変換器１１５にて得られたアナログ信号をＲＦ帯域の信号にアップコンバートし、アンテナ１００を通じて基地局ＢＳに向けて送信する。
【００３５】
次に、上記構成の移動無線端末装置の動作について説明する。なお、以下の説明では、ＴＰＣビットの生成に関わる動作について説明する。図２は、基準値生成器１０９およびＴＰＣビット生成器１１０によるＴＰＣビットの生成動作を説明するためのフローチャートである。この処理は、当該移動無線端末装置の電源が投入されると開始され、電源が切られるまで継続して行われる。
【００３６】
まず、ステップ２ａでは、基準値生成器１０９が、復号器１０６より誤り検出の結果が与えられたか否かを判定する。
ここで、誤り検出の結果が与えられた場合には、ステップ２ｂに移行し、一方、誤り検出の結果が与えらない場合には、再びステップ２ａに移行して、誤り検出の結果が与えられるのを待機する。
【００３７】
ステップ２ｂでは、基準値生成器１０９が、パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８からジオメトリの測定結果を取得し、これに基づいて、仮想基準ＳＩＲ値を求め、ステップ２ｃに移行する。この仮想基準ＳＩＲ値は、ジオメトリの値が良好なほど小さい値に設定され、逆に劣悪なほど大きい値に設定される。
【００３８】
ステップ２ｃでは、基準値生成器１０９が、復号器１０６より誤り検出の結果が誤りがあることを示す「ＮＧ」であるか、誤りがないことを示す「ＯＫ」であるかを判定する。
ここで、「ＮＧ」の場合には、ステップ２ｄに移行し、一方、「ＯＫ」の場合には、ステップ２ｅに移行する。
【００３９】
ステップ２ｄでは、基準値生成器１０９が、基準ＳＩＲ値がステップ２ｂで求めた仮想基準ＳＩＲ値以上であるか否かを判定する。
ここで、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以上の場合には、ステップ２ｇに移行し、一方、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値未満の場合には、ステップ２ｄに移行する。
【００４０】
一方、ステップ２ｅでは、基準値生成器１０９が、基準ＳＩＲ値がステップ２ｂで求めた仮想基準ＳＩＲ値以下であるか否かを判定する。
ここで、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以下の場合には、ステップ２ｇに移行し、一方、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値より大きいの場合には、ステップ２ｈに移行する。
【００４１】
ステップ２ｆでは、基準値生成器１０９が、基準ＳＩＲ値を所定の値だけ引き上げ、この値を新たな基準ＳＩＲ値として保持するとともに、ＴＰＣビット生成器１１０に設定し、ステップ２ｉに移行する。
【００４２】
ステップ２ｇでは、基準値生成器１０９が、現在の基準ＳＩＲ値をそのまま保持するとともに、ＴＰＣビット生成器１１０に設定し、ステップ２ｉに移行する。
【００４３】
ステップ２ｈでは、基準値生成器１０９が、基準ＳＩＲ値を所定の値だけ引き下げ、この値を新たな基準ＳＩＲ値として保持するとともに、ＴＰＣビット生成器１１０に設定し、ステップ２ｉに移行する。
【００４４】
ステップ２ｉでは、ＴＰＣビット生成器１１０が、基準値生成器１０９により設定された基準ＳＩＲ値と、個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器１０７にて測定された個別チャネルＳＩＲとを比較する。
【００４５】
この比較の結果、個別チャネルＳＩＲが基準ＳＩＲ値より高い場合には、ステップ２ｋに移行し、一方、個別チャネルＳＩＲが基準ＳＩＲ値未満の場合には、ステップ２ｊに移行する。
【００４６】
ステップ２ｉでは、ＴＰＣビット生成器１１０が、基地局ＢＳに対して送信電力を「上げる」ように求めるＴＰＣビットを生成し、フレーミング部１１３に出力する。以後、ステップ２ａに移行する。
【００４７】
一方、ステップ２ｋでは、ＴＰＣビット生成器１１０が、基地局ＢＳに対して送信電力を「下げる」ように求めるＴＰＣビットを生成し、フレーミング部１１３に出力する。以後、ステップ２ａに移行する。
【００４８】
以上のように、上記構成の移動無線端末装置では、ジオメトリに基づいて、上限あるいは下限と想定される仮想基準ＳＩＲ値を求めておく。
そして、受信データに誤りがある場合に、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以上であるか否かを判定し、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以上である場合、すなわち図３に示すように、基地局ＢＳの送信電力が最大となっている可能性の高い場合には、基準ＳＩＲ値の変更は行わない。一方、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値未満である場合には、基準ＳＩＲ値を所定の値だけ引き上げる。
【００４９】
また、受信データに誤りがない場合に、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以下であるか否かを判定し、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値以下である場合、すなわち図４に示すように、基地局ＢＳの送信電力が最小となっている可能性の高い場合には、基準ＳＩＲ値の変更は行わない。一方、基準ＳＩＲ値が仮想基準ＳＩＲ値より大きい場合には、基準ＳＩＲ値を所定の値だけ引き下げる。
【００５０】
すなわち、上記構成の移動無線端末装置では、基準ＳＩＲ値を可変する前に、その必要性を、予めジオメトリに基づいて求めた仮想基準ＳＩＲ値と比較して判断し、その必要性がある場合に、受信データの誤りの有無に応じて基準ＳＩＲ値を可変するようにしている。
【００５１】
したがって、上記構成の移動無線端末装置によれば、従来のように受信データの誤りの有無のみに応じて基準ＳＩＲ値が可変されることがないので、基地局ＢＳの送信電力が最大になっているにもかかわらず、さらに基準ＳＩＲ値を上げてしまう制御を防止でき、また基地局ＢＳの送信電力が最小になっているにもかかわらず、さらに基準ＳＩＲ値を下げてしまう制御を防止できる。
【００５２】
このため、基準ＳＩＲ値が極端に大きく設定されたり、あるいは小さく設定されることがないので、通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局ＢＳに対して適正な送信電力を要求でき、これにより他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことが可能となる。
【００５３】
尚、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器１０８が測定したジオメトリに基づいて、仮想基準ＳＩＲ値を設定するようにした。
【００５４】
これに代わって例えば、基地局ＢＳから送信される情報を受信し、この情報に基づいて、基地局ＢＳの送信電力が最大あるいは最小であることを判定し、上記送信電力が最大あるいは最小である場合には、基準ＳＩＲの可変を制限するようにしてもよい。
【００５５】
このような構成であっても、基準ＳＩＲ値が極端に大きく設定されたり、あるいは小さく設定されることがないので、通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局ＢＳに対して適正な送信電力を要求でき、これにより他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことが可能となる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、受信信号の信号対干渉電力比と、受信データの品質とに基づいて基準値を生成し、信号対干渉電力比と上記基準値とを比較し、この比較結果に基づいて制御情報を生成するようにしている。
【００５７】
したがって、この発明によれば、制御情報の内容を決定するための基準となる基準値を、受信信号の信号対干渉電力比と、受信データの品質とに基づいて生成するようにしているので、通信環境に応じた適正な基準値を設定することができ、通信品質に急激な変動が生じた場合でも、基地局に対して適正な送信電力を要求し、他の通信への干渉を最小限に抑制し、安定した品質で通信を行うことが可能な移動無線端末装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる移動無線端末装置の送受信を行う構成の一実施形態を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した移動無線端末装置の基準値生成器およびＴＰＣビット生成器の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】基地局の送信電力が最大となっている様子を示す図。
【図４】基地局の送信電力が最小となっている様子を示す図。
【符号の説明】
１００…アンテナ
１０１…ＲＦ回路（ＲＦ）
１０２…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
１０３…逆拡散器
１０４…ＲＡＫＥ合成器
１０５…デインタリーバ
１０６…復号器
１０７…個別ＣＨ−ＳＩＲ測定器
１０８…パイロットＣＨ−ＳＩＲ測定器
１０９…基準値生成器
１１０…ＴＰＣビット生成器
１１１…符号化器
１１２…インタリーバ
１１３…フレーミング部
１１４…拡散器
１１５…Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）
ＢＳ…基地局

Claims (6)

1. 移動通信網に接続可能な基地局に無線接続するものであって、前記基地局の送信電力レベルを制御するための制御情報を送信する移動無線端末装置において、
   受信信号の信号対干渉電力比を求める第１の測定手段と、
   前記受信信号より得られる受信データの品質を求める第２の測定手段と、
   前記第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比と、前記第２の測定手段が求めた品質とに基づいて、基準値を生成する基準値生成手段と、
   前記第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比と、前記基準値生成手段が生成した基準値とを比較し、この比較結果に応じた前記制御情報を生成する制御情報生成手段とを具備することを特徴とする移動無線端末装置。
2. 前記基準値生成手段は、
   前記第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比と、前記第２の測定手段が求めた品質とに基づいて、基準値を可変する必要性があるか否かを判断する必要性判定手段と、
   この必要性判定手段が必要性があると判断した場合に、前記基準値を可変する基準値可変手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の移動無線端末装置。
3. 前記必要性判定手段は、
   前記第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比に基づいて、仮想基準値を生成する仮想基準値生成手段と、
   前記第２の測定手段が求めた品質が予め設定したレベル以下の品質の場合に、前記基準値が前記仮想基準値以上であると前記必要性はないものと判定し、一方、前記基準値が前記仮想基準値未満であると前記必要性があるものと判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の移動無線端末装置。
4. 前記基準値可変手段は、前記判定手段が必要性があると判断した場合に、前記基準値の値を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の移動無線端末装置。
5. 前記必要性判定手段は、
   前記第１の測定手段が求めた信号対干渉電力比に基づいて、仮想基準値を生成する仮想基準値生成手段と、
   前記第２の測定手段が求めた品質が予め設定したレベル以上の品質の場合に、前記基準値が前記仮想基準値以下であると前記必要性はないものと判定し、一方、前記基準値が前記仮想基準値よりも大きいと前記必要性があるものと判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の移動無線端末装置。
6. 前記基準値可変手段は、前記判定手段が必要性があると判断した場合に、前記基準値の値を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の移動無線端末装置。

Images