JP2008035521A - 電力制御のためのシステムおよび方法、および遠隔無線ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】異なる遠隔無線ユニットが異なる出力電力を持つことができるようにする。
【解決手段】電力制御のためのシステムおよび方法、および遠隔無線ユニットが開示されている。電力制御のためのシステムは、基底帯域信号を処理するための基底帯域処理ユニットと、この基底帯域処理ユニットに接続可能な少なくとも１つの遠隔無線ユニットと、少なくとも１つの遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するように適合された少なくとも１つの第１の静的電力調節ユニットとを備えている。遠隔無線ユニットは、デジタル中間周波数ユニットと、デジタル／アナログ変換ユニットと、無線ユニットに加えて、静的電力調節ユニットを有している。本発明においては、セクタ分割環境の中で、異なる遠隔無線ユニットにおける出力電力が別々に調節され得るので、より広いダイナミックレンジおよび改善された調節精度が達成される。
【選択図】図４

Description

本願は、「遠隔無線ユニットの電力を調節するためのシステムおよび方法、および遠隔無線ユニット」という題の、２００６年７月２６日に国家知的所有権局に出願された中国特許出願第２００６１００６１８３９．１号の優先権を主張し、その全ての内容は、ここでの引用により本願明細書に組み込まれるものとする。

本発明は、無線電力調節技術に関し、特に、遠隔無線ユニットの電力を調節するためのシステムおよび方法、および遠隔無線ユニットに関する。

セルの範囲は、無線通信の分野における重要な概念である。セルの範囲に関する概念は、以下を含む。

セクタは、空間的かつ物理的領域であり、１つのアンテナによってカバーされる地理的範囲を表す。

セルは、論理的概念であり、容量（capacity）およびサービスの観点で分割される。セルの中で、全てのユーザは、セルの無線資源（例えば、符号資源、周波数資源など）を共有する。

一般的なマクロセルの範囲のシステムにおいて、セルは、通常は地理的範囲の観点から、特定のセクタに属する。１つのセクタの中の異なるセルは、周波数によって区別される。しかし、特別な範囲の要件を有するシナリオ、例えば、屋内の範囲、ハイウェイに沿った村の範囲などにおいては、複数のセクタが、通信品質を改善する目的で、範囲のために必要である。複数のセクタが１つの論理セルを共有する場合は、セクタ分割と呼ばれる。図１は、セクタ分割の方法、すなわち、基底帯域処理ユニット（ＢＢＵ）＋遠隔無線ユニット（ＲＲＵ）を示している。図１において、“■”は、遠隔無線ユニットを表し、“□”は、基底帯域処理ユニットを表し、“○”は、ある遠隔無線ユニットによってカバーされる範囲を表し、“−”は、基底帯域処理ユニットと遠隔無線ユニットとの接続を表している。

無線信号の減衰は、無線信号の送信経路と関連している。同じ伝播環境において、遠隔無線ユニットによってカバーされる範囲は異なり、従って遠隔無線ユニットが必要とする送信電力も異なる。換言すれば、１つのセルの中の異なる遠隔無線ユニットは、異なる送信電力を必要とする可能性がある。従って、電力制御は、異なる遠隔無線ユニットに対しては、異なる方法で実行されなければならない。従来技術においては、セルの中の遠隔無線ユニットの電力は、静的電力レベルと呼ばれるパラメータを用いて制御される。セルレベルの静的電力レベルは、以下の公式によって計算される。
静的電力レベル＝セルが必要とする最大送信電力−遠隔無線ユニットの電力容量

セルが必要とする最大送信電力は、セルの環境によって決定される。各遠隔無線ユニットの電力容量（capability）は、設計の過程の中で固定され、任意に変更することはできない。遠隔無線ユニットの電力容量の種類は限られていて、遠隔無線ユニットの電力容量間での違いは小さい。事実上、遠隔無線ユニットの電力容量は、いつも同じである。

図２は、従来技術による実施例を示している。静的電力レベルに従って基底帯域出力電力を調節するように適合された静的電力調節ユニット２０２が、基底帯域処理ユニット２０１上に配置されている。図２において、破線のブロックは、遠隔無線ユニット２０３を表している。各遠隔無線ユニットは、静的電力調節ユニット２０２の調節から得られる同じ基底帯域電力を受信する。遠隔無線ユニット２０３は、ダウンリンク拡散スペクトル信号を整形し、フィルタリングし、かつデジタル的にアップコンバートするように適合されたデジタル中間周波数ユニットと、デジタル信号をアナログ信号に変換するように適合されたデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換ユニットと、アナログ信号を送信周波数帯域にアップコンバートし、アップコンバートされたアナログ信号をフィルタリングし、かつアップコンバートされたアナログ信号の電力を増幅するように適合された無線ユニットとを備えているので、遠隔無線ユニット２０３は、受信電力に応じた信号を送信することができる。

従って、１つのセルの中に複数の遠隔無線ユニットがある場合には、基底帯域処理ユニットだけでの統一された電力調節は、異なる遠隔無線ユニットの送信電力に対する要求を満たすことはできない。例えば、セルの中に１０個の遠隔無線ユニットがあり、遠隔無線ユニットの各々が２００ｍＷ（２３ｄＢｍ）の電力容量を持っていて、かつセルが必要とする最大送信電力が１００ｍＷ（２０ｄＢｍ）である場合に、セルの静的電力レベルが−３ｄＢであることは、上記の公式から導き出され得る。この場合、５個の遠隔無線ユニットが１００ｍＷの出力電力を持つ必要があり、かつ残りの５個の遠隔無線ユニットが３０ｍＷの出力電力を持つ必要があるとすると、これらの要求は、従来技術におけるセルレベルの静的電力レベルだけを用いては満たすことはできない。

要約すると、従来技術においては、基底帯域出力電力は、基底帯域処理ユニットだけで調節される。従って、全ての遠隔無線ユニットは、同じ電力レベルで信号を送信しなければならず、遠隔無線ユニットの送信電力は、別々に調節することはできない。これは、実際のネットワークへの適用における制約となる。

本発明の実施形態は、異なる遠隔無線ユニットがセクタ分割環境の中で異なる出力電力を持つことができるような、遠隔無線ユニットの電力制御のためのシステムおよび方法、および遠隔無線ユニットを提供する。

本発明の一態様によれば、電力制御のためのシステムが提供され、これは、
基底帯域信号を処理するための基底帯域処理ユニットと、
この基底帯域処理ユニットに接続可能な少なくとも１つの遠隔無線ユニットと、
少なくとも１つの遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するように適合された少なくとも１つの第１の静的電力調節ユニットとを備えている。

この電力制御のためのシステムにおいて、遠隔無線ユニットの電力は、遠隔無線ユニットの側に配置された静的電力調節ユニットによって調節され得る。このような方法で、異なる遠隔無線ユニットの出力電力は、別々に調節され得る。

本発明の別の態様によれば、遠隔無線ユニットが提供され、これは、
デジタル中間周波数ユニットと、
デジタル／アナログ変換ユニットと、
無線ユニットとを備えていて、
この遠隔無線ユニットは、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って電力制御を行い、調節された基底帯域信号をデジタル中間周波数ユニットに送信するように適合された静的電力調節ユニットを更に備えている。

従って、遠隔無線ユニットは、遠隔無線ユニットの出力電力を調節するために、遠隔無線ユニットの側に配置された静的電力調節ユニットと協働することができる。このような方法で、異なる遠隔無線ユニットの出力電力は、別々に調節され得る。

本発明の別の態様によれば、電力制御のための方法が提供され、これは、
遠隔無線ユニットの静的電力レベルを取得するステップと、
遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するステップとを有している。

従って、遠隔無線ユニットは、この遠隔無線ユニットの静的電力レベルを用いて電力を調節することができる。このような方法で、異なる遠隔無線ユニットの出力電力は、いかなるハードウェアコストの追加もなしで、別々に調節され得る。加えて、電力調節がデジタル処理技術を用いて遠隔無線ユニット上で実行されるので、より広いダイナミックレンジおよび改善された調節精度に加えて、より広い適用シナリオを達成することができる。

本発明の実施形態では、異なる遠隔無線ユニットの送信電力は、セルレベルの静的電力レベルを用いて基底帯域出力電力を調節する従来の方法の代わりに、遠隔無線ユニットの側に挿入された静的電力調節ユニットによって制御される。

本発明の詳細な説明が、本発明の目的、技術的解答および効果をより良く理解させるために、実施形態および図面に関して、下記で与えられる。

本発明の一実施形態は、電力制御のための方法を提供する。静的電力調節ユニットが、遠隔無線ユニットの側に配置されていて、例えば、この静的電力調節ユニットは、遠隔無線ユニットの中に組み込まれていてもよいし、あるいは遠隔無線ユニットとは独立に配置されていてもよい。この方法を以下で詳細に説明する。

Ｓ１：基底帯域処理ユニットは、基底帯域信号を処理して、セル内の遠隔無線ユニットに基底帯域信号を出力する。

Ｓ２：各遠隔無線ユニットが基底帯域信号を受信した後で、遠隔無線ユニットの静的電力調節ユニットが、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、遠隔無線ユニットの送信電力を調節する。換言すれば、遠隔無線ユニットが、調節された基底帯域信号に対する中間周波数処理を実行し、かつこの信号を送信する前に、遠隔無線ユニットの静的電力調節ユニットが、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域信号の電力を調節する。このように遠隔無線ユニットの送信電力は調節される。

各遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、遠隔無線ユニットが必要とする送信電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差である。本発明の実施形態においては、遠隔無線ユニットの電力容量は、同じであるとは限らない。各遠隔無線ユニットは、遠隔無線ユニットの静的電力調節ユニットによって実行される調節を通して、その実際的な要求に応じた信号を送信することができる。

静的電力調節ユニットが遠隔無線ユニットにおける電力を調節する前に、セルレベルの静的電力調節が、基底帯域処理ユニットで実行されてもよい。図３を参照して、以下でこの方法を説明する。

ステップ３０１：基底帯域処理ユニットが、基底帯域信号を処理して、セル内の遠隔無線ユニットに基底帯域信号を出力する。

ステップ３０２：基底帯域処理ユニットの静的電力調節ユニットが、セルの静的電力レベルに従って、基底帯域信号の電力を調節する。

複数の遠隔無線ユニットの電力容量間であり得る差を考慮に入れると、セルの静的電力レベルは、セルが必要とする最大送信電力と、最も高い容量を有する遠隔無線ユニットの電力容量との差であってもよい。基底帯域処理ユニットで調節されなかった電力差は、遠隔無線ユニット上で調節され得る。

ステップＳ３０３：各遠隔無線ユニットの静的電力調節ユニットが、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、受信された基底帯域信号の電力を調節する。静的電力調節が、直前のステップにおいて基底帯域処理ユニットで実行されたので、各遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、ステップ３０２の調節からもたらされた基底帯域信号の電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差である。このように、遠隔無線ユニットの共通部分の静的電力調節は、基底帯域処理ユニットで行い、遠隔無線ユニットの差異部分の静的電力調節は、遠隔無線ユニットで行う。

本発明の実施形態による実施プロセスでは、遠隔無線ユニットの静的電力調節ユニットによって実行される調節の後で、遠隔無線ユニットは、更に、基底帯域信号に対する中間周波数処理を実行して、静的電力調節ユニットによって調節された電力を有する信号を送信してもよい。しかし、これは、本発明に対する限定と考えるべきではない。

加えて、本発明の実施形態は、電力制御のためのシステムを提供する。図４に示すように、このシステムは、基底帯域処理ユニット４０１と、遠隔無線ユニット４０２と、静的電力調節ユニット４０３とを備えている。本実施形態においては、説明を簡単にするために、１つの遠隔無線ユニット４０２だけが示されているが、基底帯域処理ユニット４０１は、同時に複数の遠隔無線ユニットに基底帯域信号を出力することができる点に注意すべきである。

基底帯域処理ユニットは、基底帯域信号の処理、例えば基底帯域信号に対する物理層処理などを行って、遠隔無線ユニットに基底帯域信号を出力するように適合されている。

遠隔無線ユニットは、静的電力調節ユニットによって調節された基底帯域信号を受信して、この基底帯域信号に対して中間周波数処理を実行し、この信号を送信するように適合されている。

静的電力調節ユニットは、基底帯域処理ユニットから出力された基底帯域信号を受信して、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って基底帯域信号の電力を調節するように適合されていて、これにより遠隔無線ユニットにおける送信電力を調節する。

本発明の実施形態によるシステムにおいて、静的電力調節ユニットは、ＲＲＵの中に組み込まれている（この場合、静的電力調節ユニットの数は、遠隔無線ユニットの数に等しい）とは限らないことに注意すべきである。代替案として、静的電力調節ユニットは、ＲＲＵから独立した別の処理モジュールであってもよい（この場合、複数の遠隔無線ユニットが、１つの静的電力調節ユニットを共有することができる）。静的電力調節ユニットの組込方法は、本発明の限定事項と考えるべきではない。図４は、静的電力調節ユニットがＲＲＵの中に組み込まれる場合のシナリオを示している。

図５は、本発明の他の好ましい実施形態を示している。遠隔無線ユニット５０４の側に組み込まれた静的電力調節ユニット５０３に加えて、セルレベル静的電力調節ユニット５０２が、基底帯域処理ユニット５０１の側に挿入されてもよい。セルレベル静的電力調節ユニット５０２は、各遠隔無線ユニットに出力される基底帯域信号の電力を調節するように適合されているので、各遠隔無線ユニットによって実行される精密な調節の前に、共通の制御が出力電力に対して実行され、これにより各遠隔無線ユニットによって実行される調節の精度が改善される。

遠隔無線ユニットの側の静的電力調節ユニットは、第１の静的電力調節ユニットと呼ばれ、かつ基底帯域処理ユニットの側の静的電力調節ユニットは、第２の静的電力調節ユニットと呼ばれ得ることは理解されるべきである。

加えて、本発明の実施形態は、図６に示すような遠隔無線ユニットを提供する。

詳細には、遠隔無線ユニット６０５は、以下のユニットを備えている。

ダウンリンク拡散スペクトル信号を整形し、フィルタリングし、かつデジタル的にアップコンバートするように適合されたデジタル中間周波数ユニット６０２。

デジタル中間周波数ユニットから出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するように適合されたデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換ユニット。

アナログ信号を送信周波数帯域にアップコンバートし、アップコンバートされたアナログ信号をフィルタリングし、かつアップコンバートされたアナログ信号の電力を増幅するように適合された無線ユニット。

遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域信号の電力を調節し、かつ調節された基底帯域信号をデジタル中間周波数ユニットに送信するように適合され、これにより遠隔無線ユニットにおける送信電力を調節する静的電力調節ユニット。遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、遠隔無線ユニットが必要とする送信電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差である。代替案として、遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、調節された基底帯域信号の電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差であってもよい。

「備える」または「有する」という語は、ここでは論理的な意味に解釈されるべきであることに注意しなければならない。すなわち、静的電力調節ユニットは、遠隔無線ユニットの側に配置されているが、必ずしも遠隔無線ユニットの中に組み込まれているというわけではない。換言すれば、静的電力調節ユニットは、遠隔無線ユニットとは独立に配置されていてもよい。

一実施形態において、遠隔無線ユニットは、基底帯域処理ユニットに接続されていて、基底帯域処理ユニットから出力された基底帯域信号を処理する。遠隔無線ユニットは、ファイバまたはケーブルなどを介して基底帯域処理ユニットに接続され得る。接続方法は、本発明に対する限定と考えるべきではない。

上記の実施形態は説明のためのものであって、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の精神および原理から逸脱することなく、これに対してなされる様々な修正および変更は、添付の請求項によって定義される本発明の範囲内に含まれることが意図されている。

セクタ分割を示している概略図である。 従来技術におけるシステムを示している概略図である。 本発明の一実施形態による方法を示しているフローチャートである。 本発明の一実施形態によるシステムを示している概略図である。 本発明の他の実施形態によるシステムを示している概略図である。 本発明の他の実施形態を示している概略図である。

符号の説明

４０１ 基底帯域処理ユニット
４０２ 遠隔無線ユニット
４０３ 静的電力調節ユニット

Claims (12)

1. 基底帯域信号を処理するための基底帯域処理ユニットと、
   この基底帯域処理ユニットに接続可能な少なくとも１つの遠隔無線ユニットと
   を備える電力制御のためのシステムにおいて、
   少なくとも１つの遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するように適合された少なくとも１つの第１の静的電力調節ユニット
   を更に備えていることを特徴とするシステム。
2. 前記第１の静的電力調節ユニットは、少なくとも１つの遠隔無線ユニットの中に組み込まれているか、または少なくとも１つの遠隔無線ユニットとは独立に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 基底帯域処理ユニットの側に第２の静的電力調節ユニットが更に備えられていて、この第２の静的電力調節ユニットは、セルの静的電力レベルに従って、出力される基底帯域信号の電力を調節するように適合されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、遠隔無線ユニットが必要とする送信電力と遠隔無線ユニットの電力容量との差、または第２の静的電力調節ユニットによって調節された出力電力と遠隔無線ユニットの電力容量との差である
   ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 前記遠隔無線ユニットは、光ファイバまたはケーブルを介して基底帯域処理ユニットに接続される
   ことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のシステム。
6. 遠隔無線ユニットにおいて、
   デジタル中間周波数ユニットと、
   デジタル／アナログ変換ユニットと、
   無線ユニットと
   を備えていて、
   この遠隔無線ユニットは、遠隔無線ユニットの静的電力レベルに応じた電力制御のために適合された静的電力調節ユニットを更に備えている
   ことを特徴とする遠隔無線ユニット。
7. 前記遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、遠隔無線ユニットが必要とする送信電力と遠隔無線ユニットの電力容量との差、または基底帯域ユニットの出力電力と遠隔無線ユニットの電力容量との差である
   ことを特徴とする請求項６に記載の遠隔無線ユニット。
8. 遠隔無線ユニットの静的電力レベルを取得するステップと、
   遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するステップと
   を有していることを特徴とする電力制御のための方法。
9. 前記遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、遠隔無線ユニットが必要とする送信電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差である
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 遠隔無線ユニットの静的電力レベルに従って、基底帯域処理ユニットの出力電力を制御するステップの前に、セルの静的電力レベルに従って、出力電力を制御するステップを更に有している
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
11. 前記遠隔無線ユニットの静的電力レベルは、セルの静的電力レベルに基づいて調節された電力と、遠隔無線ユニットの電力容量との差である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記セルの静的電力レベルは、セルが必要とする最大送信電力と、最も高い電力容量を有する遠隔無線ユニットの電力容量との差である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

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