JP2005318327A - 通信端末装置及び送信電力制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 上り回線において、ハンドオーバ移行時に新規に出現したセルへの干渉電力を抑制し、新規に出現したセルと通信中の他ユーザの上り通信品質を劣化させることを防ぐこと。
【解決手段】 送信電力算出部107は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力Ptransmitを算出する。受信電力測定部109は、通信中のセルのパイロット受信電力Pactiveを算出する。受信電力測定部110は、新規に通信を行う可能性の有る周辺セルのパイロット受信電力Potherを算出する。送信電力修正部111は、パイロット受信電力Potherがパイロット受信電力Pactiveより大きい場合にPtransmitから(Pother−Pactiveを減算することにより送信電力をPtransmitよりも低い値Pallowに修正する。送信電力制御部153は、送信信号の送信電力をPallowに制御する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、CDMA方式の無線通信システムに用いられる通信端末装置及び送信電力制御方法に関する。
従来のCDMA方式の無線通信システムでは、ハンドオーバ時に、下り回線において通信端末装置がハンドオーバ先の基地局装置の基準信号受信レベル(SIR)を測定し、各基地局装置の基準信号SIRの大きさに応じて各基地局装置のトラフィックチャネルの送信電力を制御する方法をとっている(例えば、特許文献1)。
これにより、下り回線においてハンドオーバ時に必要以上の送信電力で信号が送信されることを防ぐことができるため、下り回線の通信容量、スループットを改善することができる。
特開平11−308655号公報
しかしながら、これまで上り回線においては、ハンドオーバ時に特別な送信電力制御を行っておらず、ハンドオーバ移行時に必要以上の送信電力で信号が送信され、上り回線の通信容量、スループットが低下してしまうという問題がある。
また、CDMA通信では、ハンドオーバに移行する時点の過渡状態におけるコーナー問題と呼ばれる課題があり、この課題に対処する技術が望まれている。以下、コーナー問題について説明する。通信中の通信端末装置から観て、突然新規のセルが出現し、このセルからの受信電力が通信中のセルからの受信電力よりも大きくなる場合を考える。この場合、通信中のセルに対する伝搬損失よりも新規に出現したセルに対する伝搬損失の方が小さくなっていると考えられる。このため、通信中のセルとの通信に必要な上り送信電力は、新規に出現したセルとの通信に必要な上り送信電力よりも大きいため、新規に出現したセルでは大きな干渉電力を受信することになる。これにより、新規に出現したセルと通信中の他ユーザの上り回線は、通信品質が著しく劣化、あるいは必要以上の上り送信電力が必要となる。これがコーナー問題である。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上り回線において、ハンドオーバ移行時に新規に出現したセルへの干渉電力を抑制することができる通信端末装置及び送信電力制御方法を提供することを目的とする。
かかる課題を解決するため、本発明の送信電力制御方法は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出工程と、通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信電力測定工程と、新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信電力測定工程と、前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力から減算することにより修正送信電力を算出する送信電力修正工程と、送信信号の送信電力を前記修正送信電力に制御する送信電力制御工程と、を具備する方法をとる。
本発明の通信端末装置は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出手段と、通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信電力測定手段と、新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信電力測定手段と、前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力から減算することにより修正送信電力を算出する送信電力修正手段と、送信信号の送信電力を前記修正送信電力に制御する送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、通信中のセルまでの伝搬損失と新規に出現したセルまでの伝搬損失との差分だけ、通信端末装置の送信電力を削減することができるので、上り回線において、ハンドオーバ移行時に新規に通信を行う可能性の有る周辺セルへの干渉電力を抑制することができ、周辺セルでの通信品質の劣化を防止することができる。
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。図1の通信端末装置100は、アンテナ101と、アンテナ共用器102と、受信無線部103と、フィンガ部104−1〜104−nと、RAKE合成部105と、復号化部106と、送信電力算出部107と、遅延プロファイル生成部108と、受信電力測定部109、110と、送信電力修正部111と、符号化部151と、変調部152と、送信電力制御部153と、送信無線部154とから主に構成される。また、各フィンガ部104−1〜104−nには、パイロット復調部141と、データ復調部142とを有する。
アンテナ101は、通信中の基地局を含む周辺の基地局装置から無線送信された信号をアンテナ共用器102に出力し、アンテナ共用器102から出力された送信信号を通信中の基地局装置に対して無線送信する。アンテナ共用器102は、アンテナ101に受信された周辺の各基地局装置からの信号を受信無線部103に出力し、送信無線部154から出力された送信信号をアンテナ101に出力する。
無線受信部103は、無線周波数のアンテナ共用器102の出力信号に対してダウンコンバートを行い、ベースバンドの信号を各フィンガ部104−1〜104−n及び遅延プロファイル生成部108に出力する。
各フィンガ部104−1〜104−nのパイロット復調部141は、無線受信部103の出力信号のパイロット信号部分に対して逆拡散処理及び復調処理を行い、復調タイミングの情報をデータ復調部142に出力し、復調後のパイロット信号を受信電力測定部109に出力する。各フィンガ部104−1〜104−nのデータ復調部142は、無線受信部103の出力信号に対して、パイロット信号の復調タイミングで逆拡散処理及び復調処理を行い、復調後の信号をRAKE合成部105に出力する。
RAKE合成部105は、各フィンガ部104−1〜104−nから出力された復調後の信号をRAKE合成し、復号化部106に出力する。復号化部106は、RAKE合成部105から出力されたRAKE合成後の信号に対して復号処理を行って個別データを取得し、復号処理によって得られたTPCコマンドを送信電力算出部107に出力する。送信電力算出部107は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力Ptransmitを算出し、送信電力修正部111に出力する。
遅延プロファイル生成部108は、新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの遅延プロファイルを生成し、遅延プロファイルの情報を受信電力測定部110に出力する。受信電力測定部109は、各フィンガ部104−1〜104−n〜出力された復調後のパイロット信号の受信電力を合成することにより通信中のセルのパイロット受信電力Pactiveを算出し、送信電力修正部111に出力する。受信電力測定部110は、遅延プロファイルの情報に基づいて、新規に通信を行う可能性の有る周辺セルのパイロット受信電力Potherを算出し、送信電力修正部111に出力する。
送信電力修正部111は、以下の式(1)により、許容される送信電力Pallowを算出し、送信電力制御部153に出力する。この結果、周辺セルのパイロット受信電力Potherが通信中セルのパイロット受信電力Pactive以下の場合には送信電力はPtransmitに制御され、周辺セルのパイロット受信電力Potherが通信中のパイロット受信電力Pactiveより大きい場合には送信電力はPtransmitよりも低い値に修正制御される。
allow=Ptransmit−[MAX(0,Pother−Pactive)] ・・・(1)
符号化部151は、送信する個別データに対して符号化処理を行い、符号化後の信号を変調部152に出力する。変調部152は、符号化部151の出力信号に対して変調処理及び拡散処理を行い、送信電力制御部153に出力する。送信電力制御部153は、変調部152の出力信号の送信電力をPallowに制御し、送信無線部154に出力する。送信無線部154は、ベースバンドの送信電力制御部153の出力信号に対してアップコンバートを行い、無線周波数の信号をアンテナ共用器102に出力する。
次に、図1の通信端末装置100の送信電力制御方法について、図2を用いて説明する。図2は、通信中のセル1のパイロット(CPICH1)受信電力Pactive及び新規に通信を行う周辺セル2のパイロット(CPICH2)受信電力Potherの推移を示す。図2において、通信端末装置100は、時刻tにおいて、基地局装置の上位装置である(図示していない)ネットワーク制御装置に「ハンドオーバの対象としてセル2を追加する」要求を送出する。この要求から実際にハンドオーバが開始されるまでには、制御遅延時間ΔTを要する。時刻t(制御遅延時間ΔT後)において、2つのセルと同時に通信(ソフトハンドオーバ)が開始され、セル2による送信電力制御によって通信端末装置の送信電力は適正に制御される。しかしながら、時刻tから時刻tまでの時間帯ではPotherの方がPactiveより大きくなっているにもかかわらず、セル1の送信電力制御によって通信端末装置の送信電力は制御されるため、送信電力に何らかの修正を加えなければセル2において干渉が大きくなってしまう。
そこで、本実施の形態では、パイロット受信電力の差分(Pother−Pactive)がセル1とセル2との伝搬損失の差分に相当することから、通信端末装置100が、時刻t3から時刻t2までの時間帯において、算出した送信電力Ptransmitから(Pother−Pactive)を減算することにより送信電力を修正し、修正後の送信電力Pallowで信号を送信する。この制御により、セル2における受信電力がセル1との伝搬損失分だけ小さくなるので、送信電力制御によってセル1で期待される受信電力と同程度の電力にセル2の受信電力が抑制される。
このように、本実施の形態によれば、通信中のセルまでの伝搬損失と新規に出現した周辺セルまでの伝搬損失との差分だけ、通信端末装置の送信電力を削減することができるので、上り回線において、ハンドオーバ移行時に新規に出現した周辺セルへの干渉電力を抑制することができ、コーナー問題に対処することができる。
なお、本実施の形態では、各セルからの報知されるパイロット送信電力から伝搬損失を算出し、以下の式(2)により、伝搬損失によって許容される送信電力Pallowを決定することもできる。なお、式(2)においてLactiveは通信中セルの伝搬損失を、Lotherは周辺セルの伝搬損失を示す。
allow=Ptransmit−[MAX(0,Lactive−Lother)] ・・・(2)
図3は、この場合における通信端末装置の構成を示すブロック図である。図3の通信端末装置200では、図1に示した通信端末装置100と比較して、伝搬損失算出部201、202を追加する構成を採る。
復号化部106は、復号した各セルから報知されるパイロット送信電力を示す情報を伝搬損失算出部201、202に出力する。伝搬損失算出部201は、通信中のセルのパイロット送信電力から通信中セルのパイロット受信電力Pactiveを減算することにより、通信中セルの伝搬損失Lactiveを算出し、送信電力修正部111に出力する。伝搬損失算出部202は、周辺セルのパイロット送信電力から周辺セルのパイロット受信電力Potherを減算することにより、周辺セルの伝搬損失Lotherを算出し、送信電力修正部111に出力する。送信電力修正部111は、式(2)により、許容される送信電力Pallowを算出し、送信電力制御部153に出力する。
(実施の形態2)
実施の形態1では、算出した送信電力を一律に修正して制御する場合について説明したが、実施の形態2では特定のチャネルの送信電力のみを制御する場合について説明する。
図4は、本発明の実施の形態2に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。なお、図4に示す通信端末装置300において、図1に示した通信端末装置100と共通する構成部分には図1と同一の符号を付してその説明を省略する。
図4に示す通信端末装置300は、図1に示した通信端末装置100と比較して、符号化部151、変調部152、送信電力制御部153を削除し、DPCCH送信電力算出部301、DPDCH送信電力算出部302、符号化部351、352、送信電力制御部353、354及び変調部355を追加する構成を採る。
送信電力算出部107は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力Ptransmitを算出し、送信電力修正部111及びDPCCH送信電力算出部301に出力する。
DPCCH送信電力算出部301は、予め指定された個別制御チャネル(DPCCH)と個別データチャネル(DPDCH)との比(DPCCH/DPDCH)をPtransmitに乗算することによりDPCCHの送信電力PDPCCHを算出し、DPDCH送信電力算出部302及び送信電力制御部354に出力する。
送信電力修正部111は、許容される送信電力Pallowを式(1)に基づいて算出し、DPDCH送信電力算出部302に出力する。
DPDCH送信電力算出部302は、PallowからPDPCCHを減算することによりDPDCHの送信電力PDPDCHを算出し、符号化部351及び送信電力制御部353に出力する。
符号化部351は、送信する個別データに対して符号化処理を行い、符号化後の信号を送信電力制御部353に出力する。なお、符号化部351は、DPCCHの送信電力PDPCCHとDPDCHの送信電力PDPDCHとの比(DPCCH/DPDCH)に応じて符号化方法を選択することもできる。符号化部352は、送信する個別制御信号に対して符号化処理を行い、符号化後の信号を送信電力制御部354に出力する。
送信電力制御部353は、符号化部351の出力信号の送信電力をPDPDCHに制御し、変調部355に出力する。送信電力制御部354は、符号化部352の出力信号の送信電力をPDPCCHに制御し、変調部355に出力する。
変調部355は、送信電力制御部353の出力信号と送信電力制御部354の出力信号を多重し、多重後の信号に対して変調処理及び拡散処理を行い、送信無線部154に出力する。
このように、本実施の形態によれば、送信電力を修正する場合に、特定のチャネルの送信電力のみを制御することができ、他のチャネルに比べて重要なチャンネル(例えば個別制御チャネル)の送信電力を維持し、回線接続を維持することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、上り回線の高速パケット伝送を行う無線通信方式において、パケットチャネル(E−UDCH)の送信電力のみを制御する場合について説明する。
図5は、本発明の実施の形態3に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。なお、図5に示す通信端末装置400において、図1に示した通信端末装置100と共通する構成部分には図1と同一の符号を付してその説明を省略する。
図5に示す通信端末装置400は、図1に示した通信端末装置100と比較して、符号化部151、変調部152、送信電力制御部153を削除し、DPCCH+DPDCH送信電力算出部401、総送信電力算出部402、許容送信電力算出部403、E−UDCH送信電力算出部404、TFC算出部405、符号化部451、452、送信電力制御部453、454及び変調部455を追加する構成を採る。
DPCCH+DPDCH送信電力算出部401は、前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することによりDPCCH+DPDCH送信電力を算出し、E−UDCH送信電力算出部404、TFC算出部405及び送信電力制御部453に出力する。
総送信電力算出部402は、基地局装置から与えられる送信可能な電力指示に対して送信電力Ptransmitを算出し、許容送信電力算出部403に出力する。基地局装置からの電力指示は、例えば、現在の送信電力に対する相対値等によって表わされる。
許容送信電力算出部403は、式(1)により、許容される送信電力Pallowを算出し、E−UDCH送信電力算出部404に出力する。
E−UDCH送信電力算出部404は、E−UDCHの送信電力PE-UDCHを式(3)により算出し、TFC算出部405及び送信電力制御部454に出力する。
E-UDCH=Pallow−PDPCCH+DPDCH ・・・・・・・・・・・・(3)
TFC算出部405は、DPCCH送信電力とE−UDCH送信電力PE-UDCHとの比に応じて符号化方法を選択し、選択した符号化方法を示す情報を符号化部452に出力する。
符号化部451は、送信する個別データに対して符号化処理を行い、符号化後の信号を送信電力制御部453に出力する。符号化部452は、送信するパケットデータに対して符号化処理を行い、符号化後の信号を送信電力制御部454に出力する。
送信電力制御部453は、符号化部451の出力信号の送信電力をPtransmitに制御し、変調部455に出力する。送信電力制御部454は、符号化部452の出力信号の送信電力をPE-UDCHに制御し、変調部455に出力する。
変調部455は、送信電力制御部453の出力信号と送信電力制御部454の出力信号を多重し、多重後の信号に対して変調処理及び拡散処理を行い、送信無線部154に出力する。
このように、本実施の形態によれば、上り回線の高速パケット伝送を行う無線通信方式において送信電力を修正する場合に、パケットチャネルの送信電力のみを制御することができる。
なお、上記の各実施の形態において、通信中のセルと他セルとでパイロットチャネルの電力の測定を時分割に行うことにより、遅延プロファイルの測定系を共有化することができる。
本発明は、CDMA方式の無線通信システムに用いられる通信端末装置に用いるに好適である。
本発明の実施の形態1に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 通信端末装置における通信中のセル及び新規に通信を行う周辺セルのパイロット受信電力の推移を示す図 本発明の実施の形態1に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態3に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
符号の説明
100、200、300、400 通信端末装置
104 フィンガ部
105 RAKE合成部
106 復号化部
107 送信電力算出部
108 遅延プロファイル生成部
109、110 受信電力測定部
111 送信電力修正部
141 パイロット復調部
142 データ復調部
151、351、352、451、452 符号化部
152、355、455 変調部
153、353、354、453、454 送信電力制御部
201、202 伝搬損失算出部
301 DPCCH送信電力算出部
302 DPDCH送信電力算出部
401 DPCCH+DPDCH送信電力算出部
402 総送信電力算出部
403 許容送信電力算出部
404 E−UDCH送信電力算出部
405 TFC算出部

Claims (5)

  1. 前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出工程と、
    通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信測定工程と、
    新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信測定工程と、
    前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力から減算することにより修正送信電力を算出する送信電力修正工程と、
    送信信号の送信電力を前記修正送信電力に制御する送信電力制御工程と、を具備することを特徴とする送信電力制御方法。
  2. 前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出工程と、
    通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信電力測定工程と、
    新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信電力測定工程と、
    前記通信中のセルの送信電力から前記第1受信電力を減算することにより第1伝搬損失を算出する第1伝搬損失算出工程と、
    前記周辺セルの送信電力から前記第2受信電力を減算することにより第2伝搬損失を算出する第2伝搬損出算出工程と、
    前記第1伝搬損失が前記第2伝搬損失よりも大きい場合に前記第1伝搬損失と前記第2伝搬損失との差分値を前記送信電力から減算することにより修正送信電力を算出する送信電力修正工程と、
    送信信号の送信電力を前記修正送信電力に制御する送信電力制御工程と、を具備することを特徴とする送信電力制御方法。
  3. 前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出工程と、
    予め設定された第1チャネルと第2チャネルの送信電力比を前記送信電力に乗算することにより前記第1チャネルの送信電力を算出する第1チャネル送信電力算出工程と、
    通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信電力測定工程と、
    新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信電力測定工程と、
    前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力から減算することにより許容送信電力を算出する送信電力修正工程と、
    前記許容送信電力から前記第1チャネルの送信電力を減算することにより第2チャネルの送信電力を算出する第2チャネル送信電力算出工程と、
    第1チャネルの送信信号の送信電力を前記第1チャネルの送信電力に制御する第1チャネル送信電力制御工程と、
    第2チャネルの送信信号の送信電力を前記第2チャネルの送信電力に制御する第2チャネル送信電力制御工程と、を具備することを特徴とする送信電力制御方法。
  4. 前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより個別チャネルの送信電力を算出する個別チャネル送信電力算出工程と、
    通信相手から与えられる送信可能な電力指示に基づいて送信電力最大値を算出する送信電力算出工程と、
    通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する工程と、
    新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する工程と、
    前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力最大値から減算することにより修正送信電力を算出する工程と、
    前記修正送信電力から個別チャネルの送信電力を減算することによりパケットチャネルの送信電力を算出する工程と、
    個別チャネルの送信信号の送信電力を前記個別チャネルの送信電力に制御する個別チャネル送信電力制御工程と、
    パケットチャネルの送信信号の送信電力を前記パケットチャネルの送信電力に制御するパケットチャネル送信電力制御工程と、を具備することを特徴とする送信電力制御方法。
  5. 前回の送信電力にTPCコマンドが指示する値を加算することにより送信電力を算出する送信電力算出手段と、
    通信中のセルの受信電力である第1受信電力を測定する第1受信電力測定手段と、
    新規に通信を行う可能性の有る周辺セルの受信電力である第2受信電力を測定する第2受信電力測定手段と、
    前記第2受信電力が前記第1受信電力よりも大きい場合に前記第2受信電力と前記第1受信電力との差分値を前記送信電力から減算することにより修正送信電力を算出する送信電力修正手段と、
    送信信号の送信電力を前記修正送信電力に制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
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