JP2008028489A - 移動通信システムにおける送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】 移動通信システムにおけるMBMS用のSCCPCH(FACH)の送信電力を基地局にて適切に制御して、基地局近傍に位置する移動機に対しての過剰な受信品質や他セルへの干渉を防止する。
【解決手段】 MBMS用の共用チャネルであるSCCPCHの送信電力は、個別チャネルのような送信電力制御が行われておらず、最初はセル境界までカバーできるような大きな電力(一定)で送信されているが、できるだけ無駄な送信電力を削減するために徐々にFACHの電力を落としていくのが望ましい。この送信電力の制御は、上位のRNCから基地局にて受信するIub Frame(FACH)にて指示されており、基地局では、この指定された送信電力に従うだけでなく、FACH電力をモニタすると共に、受信機でのSCCPCHの受信状況を考慮した自発的な送信電力の制御を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】 MBMS用の共用チャネルであるSCCPCHの送信電力は、個別チャネルのような送信電力制御が行われておらず、最初はセル境界までカバーできるような大きな電力(一定)で送信されているが、できるだけ無駄な送信電力を削減するために徐々にFACHの電力を落としていくのが望ましい。この送信電力の制御は、上位のRNCから基地局にて受信するIub Frame(FACH)にて指示されており、基地局では、この指定された送信電力に従うだけでなく、FACH電力をモニタすると共に、受信機でのSCCPCHの受信状況を考慮した自発的な送信電力の制御を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は移動通信システムにおける送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局に関し、特にW−CDMA方式の移動通信システムに使用されるSCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel )の送信電力制御方式に関するものである。
W−CDMA方式の移動通信システムには、マルチメディアコンテンツを複数の受信者に効率良く提供するサービスとして、MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)と称される技術がある。これは、CBS(Cell Broadcast Service)と似たサービスであるが、大きな違いとして、マルチメディアサービス(Audio/Video )を提供できる(CBSは、メッセージレベルの低ビットレート)。MBMS方式において行われる通信は、1対1(Point to Point:PtP)の通信だけではなく、1対多(Point to Multi:PtM)の通信となる。すなわち、1つの基地局が複数の移動機に対して同時に同じデータを送信する。
MBMSには、Broadcast モードとMulticast モードとがあり、Broadcast モードは全移動機に対して情報送信するようなモードであるのに対して、Multicast モードは、あるサービスに加入している特定の移動機に対してのみ情報送信するようなモードである。各種サービス(ストリーミング等)で基地局から送信される情報を移動機単位で1チャネルずつ使用して受信する場合を考えると、同じ情報を取得したい移動機により無線回線に対して負荷がかかってしまう。MBMSを使用した場合、移動機が増えた場合でも同じチャネルを使用して情報を受信するので、無線回線に対する負荷を増やすことなく、情報受信できる移動機を増加させることができる利点がある。
MBMSにおいて、複数の移動機に対して同時に同じデータを送信するためのチャネルとして、現在のW−CDMA移動通信方式で使用されているSCCPCHが挙げられる。現在、このSCCPCHは、下り方向の共通チャネルであり、ページング信号や上位レイヤのデータ送信のために使用されている。また、SCCPCHでは、個別チャネルのような送信電力制御が行われておらず、セル内に存在する移動機の位置に関わらず、セル境界まで届くような大きな一定の送信電力で送信されている。
MBMSが行われるようになっても、基地局と移動機の間にはMBMS用のSCCPCH(FACH:Foward Access Channel )の他に、通常の音声や個別制御情報の伝送等を行うDPCH(Dedicated Physical Channel)も存在するため、基地局近傍に位置する移動機に対しての過剰な受信品質や他セルへの干渉が懸念される。
なお、MBMSではない通常の通信用のSCCPCH(FACH)の送信電力制御に関しては、非特許文献1に規定されており、また、特許文献1にも開示されている。更に、特許文献2には、ブロードキャストにおけるSCCPCH(FACH)の送信電力制御が開示されている。
3GPP-TS25.433 :NBAP:COMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP REQUEST/FACH Parameters/MAX FACH Power
3GPP-TS25.435(v5.6.0) , 5.1.3 章Secondary-CCPCH related Transport Channel
特表2003−530758号公報
特表2002−539707号公報
SCCPCHでは、個別チャネルのような送信電力制御が行われておらず、セル内に存在する移動機の位置に関わらず、セル境界まで届くような大きな一定の送信電力で送信されている。MBMSが行われるようになっても、基地局と移動機の間にはMBMS用のSCCPCHの他に、通常の音声や個別制御情報の伝送等を行うDPCHも存在するために、基地局近傍に位置する移動機に対して過剰な受信品質を提供することになり、結果的に、MBMSのサービスを享受していない他の移動機に対する干渉が懸念され、更には他セルへの干渉の発生も懸念されることになる。
なお、上述した非特許文献1や特許文献1の技術は、MBMSではない通常の通信用のSCCPCH(FACH)の送信電力制御に関するものであり、特許文献2の技術は、ブロードキャストを含む通信サービスなどにおいて、FACHの送信電力をトラフィック負荷の状態に応じて適応的に制御する技術が開示されているが、さらなる適切な送信電力制御が要求されている。
そこで、本発明の目的は、MBMS用のSCCPCH(FACH)の送信電力を基地局にて適切に制御して、基地局近傍に位置する移動機に対しての過剰な受信品質や他セルへの干渉を防止することが可能な移動通信システムにおける送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局を提供することである。
本発明による送信電力制御システムは、下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおいて、前記共通チャネルの送信電力を制御する送信電力制御システムであって、基地局に設けられて、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
本発明による送信電力制御方法は、下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおいて、前記共通チャネルの送信電力を制御する送信電力制御方法であって、基地局において、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
本発明による基地局は、下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおける基地局であって、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
本発明によるプログラムは、下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおける基地局において、前記共通チャネルの送信電力を制御するための制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する処理を含むことを特徴とする。
本発明の作用を述べる。MBMS用の共用チャネルであるSCCPCHの送信電力は、個別チャネルのような送信電力制御が行われておらず、最初はセル境界までカバーできるような大きな電力(一定)で送信されているが、できるだけ無駄な送信電力を削減するために徐々にFACHの電力を落としていくのが望ましい。この送信電力の制御は、上位装置(Radio Network Controller:RNC)から基地局にて受信するIub Frame(FACH)にて指示されており、基地局では、この指定された送信電力に従うだけでなく、FACH電力をモニタすると共に、受信機でのSCCPCHの受信状況を考慮した自発的な送信電力の制御を行う。
本発明によれば、上位装置から受信したFACHのTPL(Transmit Power Level)の他に、移動機の受信状況である送達確認信号を用いてSCCPCHの送信電力を決定するようにしたので、移動機の受信状況に応じてできるだけ早く送信電力を選択し制御できるという効果がある。その理由は、上位装置から指定される電力の変更タイミングよりも前に、受信機の受信状況に応じて送信電力値を指定することができるからである。
また、本発明によれば、上位装置から受信したFACHのTPLおよび移動機空受信したFACHの受信状態を利用して、SCCPCHの送信電力制御回路を動作させるようにしたので、新たに大きな回路変更なく、本発明を実現可能であるという効果がある。その理由は、制御回路の構成は簡単な比較処理と送信電力を保存するレジスタもしくはメモリで対応できるからである。
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例について詳細に説明する。図1は本発明の実施例による基地局装置の機能ブロック図を示している。MBMSを行う移動体通信を想定しており、複数の移動機へ同じデータを同時に送信するために使用される下り共通チャネルとしてSCCPCHを、複数の移動機それぞれに対して個別に割り当てられるチャネルをDPCHとして説明する。
図1において、100はSCCPCH送信部、200は上りDPCCH受信部であり、この上りDPCCH受信部は、複数の移動機(User#0〜#N)に対応して設けられている。1はアンテナ、2は受信部、3は逆拡散部、4は復号部、5はデータパケットの送達確認のためのACK/NACK情報を抽出するためのACK/NACK情報ビット抽出部、6はFACHデータ受信部、7はFACH送信電力算出部、8はSCCPCH送信電力制御部、9は符号化部、10は拡散部、11は送信部である。
図1を参照して本基地局の動作について述べる。図示せぬ移動機から送信された信号は、アンテナ1を経由して受信部2で復調後、逆拡散部3において逆拡散され、チャネル復号部4において逆拡散部3から出力された信号の軟判定処理がなされる。チャネル復号部4にて復号されたDPCCHは物理レイヤでの制御情報を伝送するものである。
図2はこの制御情報の内容を説明するための図であり、上りDPCH(DPDCH(Dedicated Physical Data Channel )/DPCCH(Dedicated Physical Contorol Channel ))のフレーム構成図である。図2に示すように、この制御情報は、同期検波でのチャネル推定に用いられる既知のパタンのパイロットビット(PILOT)、送信電力コマンド(TPC)、フィードバック情報(FBI)、TFCI(Transport Format Combination Indicator)で構成される。特に、FBIフィールドは閉ループ送信ダイバーシチの制御のために移動機から基地局に対して送信される情報を含んでいる(DPCCHにて使用するスロットフォーマットは、FBIが使用されているものとして説明している)。
本発明は、MBMSの送信電力制御で下りSCCPCHのFACHが移動機で正しく受信できたかどうかを示すACK/NACK情報をFBIフィールドにて基地局に通知する手段を移動機側が有することを前提にしており、このACK/NACK情報をACK/NACK情報ビット抽出部5により取得する。移動機でのACK/NACKを決定する手法として、受信するFACHデータにCRCビットが付与されていることに注目し、このCRC判定がOK(肯定)を示す場合には、ACK情報(“1”)を、NG(否定)を示す場合には、NACK情報(“0”)を送信する。
本来、ACK/NACK情報はSSDT(Site Selection Diversity Transmission )で使用されるパラメータであるが、本発明ではこれを使用することができる(なお、ACK/NACK信号を通知する手段については、周知であるので、特に言及しない)。
ACK/NACK情報ビット抽出部5内部の動作として、DPCCHシンボルデータのFBIフィールド(Sビット)からACK/NACK情報を取得して、SCCPCH送信電力制御部8に通知する。なお、制御処理がオフの場合には、本フィールドの情報は使用しない。
FACH受信部6では、RNCから受信したIub Frame(FACHデータ)が入力される。FACHデータは、符号化部9にてチャネルコーディング処理され、拡散部10へ引き渡される。このとき、入力されたFACHのIubヘッダには、SCCPCHの下り送信電力のオフセット値を示すTransmit Power Level(以下、TPLと呼ぶ)フィールドがあり、これにより、SCCPCH(FACH)の送信電力がRNCから制御可能となっている。
TPLは、上位から指定されたSCCPCHの送信電力(非特許文献1参照)に対するマイナス側のオフセット量を示す(図3参照)。このTPLの値をFACHデータ受信の度にFACH送信電力算出部7にて保存する。Iub Frameとして受信するFACHデータのフォーマットを、図4に示している。Iub Frameは、Header部とPayload部に分かれており、TPLはHeader部に位置している(詳細は、非特許文献2参照)。
SCCPCH送信電力制御部8では、通常呼として設定されている個別チャネルDPCHのユーザ数をモニタし、ある規定ユーザ数(NMBMS)となった時点で、本送信電力制御を動作させることとし、過去に送信したSCCPCHの送信電力テーブルを参照すると共に、ACK/NACK情報ビット抽出部5からの情報ビットを使用し、現在のFACH受信状況に応じて最適な送信電力を決定し、送信部11へ通知する。
SCCPCH送電力制御部8では、以下のような制御が行われる。複数の移動機(User#0〜N)の各々から送信されたACK/NACK情報ビットのうち、全てACK情報(“1”)だった場合には、受信状況が良好と判断し、SCCPCHの送信電力は下げる方向に動作させ、それ以外であれば送信電力を上げる方向に動作させる。これにより、複数の移動機の受信状態に応じて送信電力を制御する。
このとき、FACH送信電力算出部7にて取得した送信電力テーブルの情報を活用する。SCCPCH送電力制御部8では、TPLの値を反映した送信電力を取得するが、本制御機能がオンでかつ、ACK/NACK情報抽出部5から送信電力を下げる方向の指示が出ている場合には、受信状況が良好と判断し、送信電力(履歴)テーブルから最小電力値を抽出する。そして、RNCにて通知された電力値と比較し、最終的な決定を行う。
RNCから通知されるFACHの送信電力は、最初はセル境界までカバーできるような大きな電力(一定)であるが、徐々にFACHの電力を落としていく(図3参照)過程で、SCCPCHの受信状況に応じて、RNCからの送信電力変更タイミング前に基地局にて自発的な電力調整を容易にする。
以下に、本発明の実施例の動作について、図5,6を参照しつつ詳細に説明する。FACH受信部6では、RNCから受信したIub FrameのFrame Type(FT)が“0”(Data Frame)であり(図5のステップ61でYes)、かつCH種別がFACHの場合に(図5のステップ62でYes)、データを受信する(図6のステップS1)。Frame Typeが“1”(Control Frame)の場合でかつ、CH種別がFACH以外の場合の処理については、ここでは言及しないことにする。
取得したFACHのデータからHeader部にあるTPLを取り出し(図5のステップ64)、FACH送信電力算出部7に引き渡す(図6のステップS2)。Payload部(CRCビットは除く)については、符号化部9に引渡し(図5のステップ63)チャネルコーディング処理が実施される。FACH送信電力算出部7では、SCCPCHの送信電力(以降、TX_POWERと称す)からオフセット分(TPL)を引いた電力値を算出し(図5のステップ71)、送信電力テーブルに保存する(図5のステップ72、図6のステップS3)。FACH送信電力算出部7から得られたSCCPCH送信電力(以降、TX_POWER_NOWと称す)は、SCCPCH送信電力制御部8に通知される。
ACK/NACK情報ビット抽出部6では、チャネル復号部から取得したDPCCHからACK/NACK情報ビットをSCCPCH送電力制御部8に通知する(図6のステップS4)。SCCPCH送信電力制御部8では、先ず、動作制御部8−1にて、制御動作させるかどうかを判定する。この制御動作判定は、基地局に設定された個別チャネルDPCHのユーザ数がNMBMS以上となった時点で動作させるものとする(図5のステップ811、図6のステップS5)。制御動作判定がオフの場合には、制御処理を動作させず通常の送信電力(TX_POWER_NOW)を選択し(図5のステップ830、図6のステップS6)、送信電力決定部8−2に通知する。なお、ユーザ数がNMBMS以上のときのみ制御動作をオンとするのは、個別チャネル(DPCH)のユーザ数が少ない場合には、基地局近傍に位置する移動機が少ないことになる(SCCPCHの送信電力の影響を受けるユーザ数が少ない)ので、本制御動作をオンさせる必要がないからである。
制御動作判定がオンの場合には、送信電力決定部8−2では、移動機から通知されるACK/NACK情報をSCCPCHの送信電力決定の判断要素に加え、ACK/NACK情報が全てACKだった場合には(図5のステップ821、図6のステップS7)、受信状況を良好とみなし、送信電力テーブル内の最小電力(以降、TX_POWER_MINと称す)を抽出し(図5のステップ826)、指定された送信電力であるTX_POWER_NOWと比較する(図5のステップ827、図6のステップS8,S9)。
TX_POWER_NOWがTX_POWER_MINより大きい場合には、TX_POWER_MINを選択し(図5のステップ828)、さらに低い送信電力を送信部11に通知する(図6のステップS10)。TX_POWER_NOWがTX_POWER_MINより小さい場合には、TX_POWER_NOWを選択し通知する(図5のステップ829、図6のステップS11)。
全ての制御ビットがACKではない場合には、送信電力テーブル内の最大電力(以降、TX_POWER_Maxと称す)を抽出し(図5のステップ822)、指定された送信電力であるTX_POWER_NOWと比較する(図5のステップ823、図6のステップS12,S13)。TX_POWER_NOWがTX_POWER_MAXより大きい場合には、TX_POWER_NOWを選択し通知する(図5のステップ825、図6のステップS14)。TX_POWER_NOWがTX_POWER_MAXより小さい場合には、TX_POWER_MAXを選択し通知する(図5のステップ824、図6のステップS15)。これら各ステップで選択された電力値は、FACH送信電力算出部7へ通知されて送信電力(履歴)テーブルに保存されることになる。
上述した実施例の動作は、その動作手順を予めプログラムとしてROMなどの記録媒体に格納しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行するように構成できることは勿論である。
1 アンテナ
2 受信部
3 逆拡散部
4 チャネル復号部
5 ACK/NACK情報ビット抽出部
6 FACH受信部
7 FACH送信電力算出部
8 SCCPCH送信電力制御部
9 符号化部
10 拡散部
11 送信部
100 SCCPCH送信部
200 上りDPCCH受信部
2 受信部
3 逆拡散部
4 チャネル復号部
5 ACK/NACK情報ビット抽出部
6 FACH受信部
7 FACH送信電力算出部
8 SCCPCH送信電力制御部
9 符号化部
10 拡散部
11 送信部
100 SCCPCH送信部
200 上りDPCCH受信部
Claims (16)
- 下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおいて、前記共通チャネルの送信電力を制御する送信電力制御システムであって、
基地局に設けられて、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御手段を含むことを特徴とする送信電力制御システム。 - 前記受信状況は前記移動機の各々からのデータ受信送達確認情報であることを特徴とする請求項1記載の送信電力制御システム。
- 前記制御手段は、前記送達確認情報の全てが肯定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最小電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較して、より低い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定することを特徴とする請求項2記載の送信電力制御システム。
- 前記制御手段は、前記送達確認情報の少なくとも一つが否定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最大送信電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較して、より高い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定することを特徴とする請求項2記載の送信電力制御システム。
- 前記制御手段は、前記移動機の数が所定値以上の場合に、前記受信状況に応じた制御をなすことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の送信電力制御システム。
- 下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおいて、前記共通チャネルの送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
基地局において、上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御ステップを含むことを特徴とする送信電力制御方法。 - 前記受信状況は前記移動機の各々からのデータ受信送達確認情報であることを特徴とする請求項6記載の送信電力制御方法。
- 前記制御ステップは、前記送達確認情報の全てが肯定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最小電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較するステップと、この比較の結果より低い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定するステップとを有することを特徴とする請求項7記載の送信電力制御方法。
- 前記制御ステップは、前記送達確認情報の少なくとも一つが否定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最大送信電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較するステップと、この比較の結果より高い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定するステップとを有することを特徴とする請求項7記載の送信電力制御方法。
- 前記制御ステップは、前記移動機の数が所定値以上の場合に、前記受信状況に応じた制御をなすことを特徴とする請求項6〜9いずれか記載の送信電力制御方法。
- 下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおける基地局であって、
上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する制御手段を含むことを特徴とする基地局。 - 前記受信状況は前記移動機の各々からのデータ受信送達確認情報であることを特徴とする請求項11記載の基地局。
- 前記制御手段は、前記送達確認情報の全てが肯定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最小電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較して、より低い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定することを特徴とする請求項12記載の基地局。
- 前記制御手段は、前記送達確認情報の少なくとも一つが否定を示す場合に、前記共通チャネルの過去の最大送信電力値と前記上位装置からの指示に応じた現在の送信電力値とを比較して、より高い方の送信電力値に前記共通チャネルの送信電力を設定することを特徴とする請求項12記載の基地局。
- 前記制御手段は、前記移動機の数が所定値以上の場合に、前記受信状況に応じた制御をなすことを特徴とする請求項11〜14いずれか記載の基地局。
- 下り方向の共通チャネルを用いて同一情報を複数の移動機に提供するようにした移動通信システムにおける基地局において、前記共通チャネルの送信電力を制御するための制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
上位装置からの指示の他に、前記移動機における前記共通チャネルの受信状況に応じて前記共通チャネルの送信電力を制御する処理を含むことを特徴とするプログラム。
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Cited By (2)
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CN103974306A (zh) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 深圳市斯普瑞特通信技术有限公司 | Iub接口公共传输信道与小区标识的自动匹配方法 |
JP2017536771A (ja) * | 2014-11-27 | 2017-12-07 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | 送信電力決定方法および装置 |
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-
2006
- 2006-07-19 JP JP2006196304A patent/JP2008028489A/ja active Pending
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