JP3660352B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システムにおける通信装置及び通信方法に関する。

従来の移動体通信システムにおける送信電力制御装置について、図１４を用いて説明する。ここでは、従来の送信電力制御装置を備えた基地局装置および移動局装置の２つの通信装置の間で無線通信が行われる場合を例にとり説明する。図１４は、従来の送信電力制御装置を備えた基地局装置および移動局装置における下り回線のクローズドループ送信電力制御の様子を示す模式図である。図１４においては、各タイムスロットにおける基地局装置および移動局装置のそれぞれの制御内容が示されている。

タイムスロット１４０１において、基地局装置は、移動局装置に対して信号を送信する。基地局装置により送信された信号は、伝送路を介して移動局装置により受信される。この移動局装置は、タイムスロット１４０１において受信した信号の通信品質を測定し、測定した通信品質に基づいて、送信電力の上げ下げを基地局装置に対して指示するためのＴＰＣコマンドの内容を設定する。

タイムスロット１４０２において、移動局装置は、上記のように設定したＴＰＣコマンドを含めた信号を基地局装置に対して送信する。移動局装置により送信された信号は、伝送路を介して基地局装置により受信される。基地局装置は、受信した信号に含まれたＴＰＣコマンドの内容を判定し、このＴＰＣコマンドに従って移動局装置に対する送信電力を設定する。

タイムスロット１４０３において、基地局装置は、上記のように設定された送信電力により、移動局装置に対して信号を送信する。以後、基地局装置および移動局装置の間において、同様にして送信電力制御がなされる。

しかしながら、上記従来の送信電力制御装置を備えた通信装置においては、以下のような問題がある。ここでは、上述した基地局装置および移動局装置を例にとり、図１５を用いて説明する。図１５は、従来の送信電力制御装置を備えた基地局装置および移動局装置における非対称トラヒック時の下り回線のクローズドループ送信電力制御の様子を示す模式図である。

上り回線と下り回線のトラヒックが非対称な場合には、各フレームにおける上り回線のタイムスロット数と下り回線のタイムスロット数が異なる。すなわち、例えば、図１５に示すように、１フレームについて、上り回線のタイムスロットが１つ設けられているのに対して、下り回線のタイムスロットが３つ設けられている。

この場合には、移動局装置は、基地局装置の３つのタイムスロットにおける送信電力を、１つのタイムスロットを用いて制御することになる。すなわち、移動局装置は、例えば、３つのタイムスロット１５０２〜１５０４における送信電力を、１つのタイムスロット１５０１における受信信号に含まれたＴＰＣコマンドを用いて制御することになる。このため、基地局装置は、各フレームにおける３つのタイムスロット時の送信電力に対して、すべて同一な制御を行うことになる。

ところで、各タイムスロットのフェージング変動には相関があるものの、各タイムスロットの干渉量の変化はそれぞれ異なるので、移動局装置における通信品質は、タイムスロット毎に大きく異なる可能性がある。よって、基地局装置は、下り回線における３タイムスロットについて個別に送信電力を変化させる必要がある。

しかし、上述した理由から、基地局装置は、各フレームにおいて、３タイムスロットにおける送信電力に対して同一の制御を行うため、全体として送信電力制御の精度が低下することになる。

以上のように、上記従来の送信電力制御装置を備えた通信装置においては、非対称トラヒック時には、送信電力制御の精度が低下するため、受信品質が劣化するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、非対称トラヒック時において受信品質の劣化を防止することが可能な通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の通信装置は、一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信された通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数のＴＰＣコマンドを生成する生成手段と、前記複数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信手段と、を備える構成を採る。

本発明の通信方法は、一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信ステップと、前記受信された通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数のＴＰＣコマンドを生成する生成ステップと、前記複数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信ステップと、を備える方法を採る。

本発明によれば、受信側において、通信用単位フレームにおける各単位スロットにより受信した信号の品質に基づいて、上記各単位スロットにおける送信電力を指示する情報を含めた信号を送信し、送信側において、上記情報に応じて上記各単位スロットにおける送信電力を個別に設定するので、非対称トラヒック時において受信品質の劣化を防止することができる。

本発明の骨子は、受信側において、通信用単位フレームにおける各単位スロットにより受信した信号の品質に基づいて、上記各単位スロットにおける送信電力を指示する情報を含めた信号を送信し、送信側において、上記情報に応じて上記各単位スロットにおける送信電力を個別に設定するようにしたことである。

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。なお、以下の実施の形態においては、本発明に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置とが無線通信を行う場合を例にとり説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置との間で行われる通信におけるタイムスロットの様子を示す模式図である。

本実施の形態においては、非対称トラヒックの一例として、図３に示すように、各フレーム（各通信用単位フレーム）において、第１通信装置から第２通信装置への送信用として１つのタイムスロット（単位スロット）が用いられ、第２通信装置から第１通信装置への送信用として３つのタイムスロットが用いられる場合について、説明する。

まず、実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成について説明する。図１において、第２通信装置が送信した信号は、図示しないアンテナを介して第１通信装置により受信された後、第１通信装置において、周波数変換等の所定の処理がなされて受信信号として復調部１０１に送られる。

復調部１０１は、受信信号に対して復調処理を行い、復調信号を分離部１０２に出力する。分離部１０２は、復調信号を受信ＴＰＣコマンドと受信データとに分離する。なお、この受信ＴＰＣコマンドは、後述するように、第２通信装置が、受信信号の品質に基づいて設定したものである。

また、復調部１０１は、受信時におけるタイムスロットに応じて、復調信号を品質測定部１０３〜品質測定部１０５に出力する。すなわち、復調部１０１は、例えば、図３に示すタイムスロット３０２、タイムスロット３０３およびタイムスロット３０４における復調信号を、それぞれ、品質測定部１０３、品質測定部１０４および品質測定部１０５に出力する。

品質測定部１０３〜品質測定部１０５は、復調部１０１からの復調信号の品質を測定する。品質の測定基準としては、復調信号のＳＩＲ（希望波対干渉波電力比）等を用いることができる。

ＴＰＣ生成部１０６〜ＴＰＣ生成部１０８は、それぞれ品質測定部１０３〜品質測定部１０５による品質測定結果に応じて、送信ＴＰＣコマンドを設定する。すなわち、ＴＰＣ生成部１０６〜ＴＰＣ生成部１０８は、第２通信装置の送信用の各タイムスロットにおける送信電力の上げ下げを指示するための送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３を設定する。具体的には、ＴＰＣ生成部１０６〜ＴＰＣ生成部１０８は、例えば、フレーム＃１においては、第２通信装置のタイムスロット３０６〜タイムスロット３０８における送信電力に対しての上げ下げを指示するための送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３を設定する。

なお、品質測定部およびＴＰＣ生成部は、ともに第２通信装置から第１通信装置への送信用タイムスロットの数に対応させて設けられる。

フレーム組立部１０９は、送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３および送信データを用いて送信フレームを組み立てる。このフレーム組立部１０９により組み立てられる送信フレームの一例を図４に示す。図４は、本発明の実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置が用いる送信フレームの構成の一例を示す模式図である。

図４に示すように、送信フレームは、主にＤＡＴＡ部４０１とＰＬ部４０２とＴＰＣ部４０３から構成される。ＤＡＴＡ部４０１には、送信データが挿入され、ＴＰＣ部４０３には、送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３が挿入される。本実施の形態においては、送信ＴＰＣコマンドが３つ用いられるので、ＴＰＣ部は３ビット構成となる。なお、この送信フレームは一例であり、その他の送信フレームを用いることが可能であることは言うまでもない。

変調部１１０は、フレーム組立部１０９により組み立てられたフレームから構成される信号に対して、所定の変調および周波数変換等の処理を行う。上記処理後の信号は、送信信号として図示しないアンテナを介して第２通信装置に対して送信される。

次に、実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成について説明する。図２において、第１通信装置が送信した信号は、図示しないアンテナを介して第２通信装置により受信された後、第２通信装置において、周波数変換等の所定の処理がなされて受信信号として復調部２０１に送られる。

復調部２０１は、受信信号に対して復調処理を行い、復調信号をフレーム分解部２０２に出力する。フレーム分解部２０２は、復調信号をＴＰＣ部とＤＡＴＡ部とに分解し、ＴＰＣ部に含まれた受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３をそれぞれ送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５に出力する。なお、受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンドの内容は、第１通信装置が図４に示した送信フレームにおけるＴＰＣ部４０３を用いて送信した、送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３の内容に相当する。

フレーム組立部２０６は、送信データおよび送信ＴＰＣコマンドを用いて送信フレームを組み立てる。送信ＴＰＣコマンドは、復調部２０１による復調信号の品質に基づいて設定されるものである。また、このフレーム組立部２０６により組み立てられる送信フレームとしては、図４に示した送信フレームを用いることができる。ただし、ＴＰＣ部については、送信ＴＰＣコマンドを１つ用いるだけであるので、１ビット構成とすることができる。なお、この送信フレームは一例であり、その他の送信フレームを用いることが可能なことは言うまでもない。

さらに、フレーム分解部２０２は、受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３を、それぞれ送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５に対してフレーム毎に出力する。

変調部２０７は、フレーム組立部２０６により組み立てられたフレームから構成される信号に対して、所定の変調および周波数変換等の処理を行う。さらに、変調部２０７は、送信時におけるタイムスロットに応じて、上記処理後の信号を送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５に出力する。すなわち、変調部２０７は、例えば、図３に示すタイムスロット３０２、タイムスロット３０３およびタイムスロット３０４における上記処理後の信号を、それぞれ、送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５に出力する。

送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５は、送信時における所定のタイムスロット（図３におけるフレーム＃１では、それぞれタイムスロット３０２〜タイムスロット３０４）において、変調部２０７からの上記処理後の信号をそれぞれ受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３を用いて送信する。具体的には、送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５は、変調部２０７からの信号の送信電力をそれぞれ受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３の内容に基づいて設定した後、上記信号を設定した電力となるように増幅して図示しないアンテナを介して第１通信装置に対して送信する。

なお、送信電力制御部は、第２通信装置から第１通信装置への送信用タイムスロット数に対応させて設けられる。

次いで、上記構成の第１通信装置および第２通信装置による送信電力制御の動作について、図３に示したタイムスロットに従いつつ、図１および図２を再度参照して説明する。

まず、フレーム＃１では、タイムスロット３０２〜タイムスロット３０４において第２通信装置により送信された信号は、第１通信装置において、復調部１０１により復調された後、それぞれ品質測定部１０３〜品質測定部１０５により品質が測定される。すなわち、第２通信装置の送信用の各タイムスロット毎に、通信品質が測定される。

さらに、品質測定部１０３〜品質測定部１０５による測定結果に基づいて、それぞれＴＰＣ生成部１０６〜ＴＰＣ生成部１０８により、送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３が設定される。

上記のように設定された送信ＴＰＣコマンド１〜送信ＴＰＣコマンド３および送信データは、フレーム組立部１０９においてフレームに挿入されることにより、送信フレームが組み立てられる。この送信フレームは、変調部１１０により、所定の変調および周波数変換等がなされる。

次に、フレーム＃２では、タイムスロット３０５において、第１通信装置から第２通信装置に対して、上記所定の変調および周波数変換等がなされた信号が送信される。

一方、第２通信装置においては、第１通信装置が送信した信号が受信され、また、受信信号は、復調部２０１により復調された後、フレーム分解部２０２により受信データと受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３とに分解される。

また、フレーム組立部２０６では、送信データと送信ＴＰＣコマンドを用いて、送信フレームが組み立てられる。この送信フレームは、変調部２０７により、所定の変調および周波数変換等がなされる。

さらに、送信電力制御部２０３〜送信電力制御部２０５では、変調部２０７からの信号に対する送信電力が、それぞれ、受信ＴＰＣコマンド１〜受信ＴＰＣコマンド３に基づいて設定される。

タイムスロット３０６〜タイムスロット３０８では、上記のように設定された送信電力となるように、変調部２０７からの信号が増幅されて第１通信装置に対して送信される。すなわち、第２通信装置によりタイムスロット３０６〜タイムスロット３０８において送信される信号の送信電力は、それぞれ、第１通信装置によりタイムスロット３０２〜タイムスロット３０４において受信された信号の品質に応じて、タイムスロット３０６〜タイムスロット３０８における第１通信装置の受信品質が良好となるようにそれぞれ設定されたものである。

このように、本実施の形態によれば、第１通信装置は、フレームでの各タイムスロットにおいて第２通信装置より受信した信号の品質に応じて、上記各タイムスロット毎に対するＴＰＣコマンドを設定し、設定したＴＰＣコマンドを含めた信号を第２通信装置に対して送信する一方、第２通信装置は、上記ＴＰＣコマンドに応じて各タイムスロットにおける送信電力を制御するので、通信品質がタイムスロット毎に異なる状況においても、この通信品質に応じた高精度な送信電力制御を行うことができる。これにより、非対称トラヒック時においても受信品質の劣化を防止することが可能な送信電力装置を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、非対称トラヒックの一例として、各フレームにおいて、第１通信装置から第２通信装置への送信用として１つのタイムスロットが用いられ、第２通信装置から第１通信装置への送信用として３つのタイムスロットが用いられる場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、第１通信装置から第２通信装置への送信用のタイムスロットの数、および、第２通信装置から第１通信装置への送信用のタイムスロットの数、ならびに、各送信用タイムスロットの順番が適宜変更された場合にも適用可能なものである。この場合には、例えば、図１に示す品質測定部およびＴＰＣ生成部および図２に示す送信電力制御部を設ける数を適宜変更すればよい。

また、本実施の形態において、第１通信装置については、送信電力制御装置における受信部のみについて説明し、第２通信装置については、送信電力制御装置における送信部のみについて説明したが、第１通信装置および第２通信装置は、ともに送信電力制御装置における受信部および送信部を搭載することが可能である。よって、第２通信装置も、上述した第１通信装置と同様に、第１通信装置が送信した信号の受信品質に基づいて、第１通信装置の送信電力を制御することができる。

さらに、本実施の形態においては、第１通信装置と第２通信装置とが無線通信を行う場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、本実施の形態に係る送信電力制御装置を備えた基地局装置と移動局装置とが無線通信を行う場合にも適用可能なものである。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、第１通信装置における各送信フレームのＴＰＣ部を１ビット構成とした形態である。

上述した実施の形態１においては、第２通信装置から第１通信装置への送信用として３つのタイムスロットが用いられているので、第１通信装置における各送信フレームにおけるＴＰＣ部には３つの送信ＴＰＣコマンド（３ビット）が含められていた。

ところが、第２通信装置から第１通信装置への送信用タイムスロットが増加した場合においては、増加数に応じて、第１通信装置における各送信フレームにおけるＴＰＣ部のビット数を増加させる必要があるため、第１通信装置における送信フレームの利用効率が低下する可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、第１通信装置は、各フレームにおける送信用タイムスロットにおいて、第２通信装置の複数の送信用タイムスロットのうち、いずれか１つのタイムスロットにおける送信電力を制御するためのＴＰＣコマンドを送信することにより、各送信フレームにおけるＴＰＣ部を１ビット構成とする。以下、本実施の形態に係る送信電力制御装置について、図５〜図７を用いて説明する。なお、非対称トラヒックの状態は、上述した実施の形態１と同様であるものとする。

図５は、本発明の実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置との間で行われる送信電力制御方法の概念を示す模式図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図である。図７は、実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図である。

まず、第１通信装置と第２通信装置との間で行われる送信電力制御方法について、概念的に説明する。図５に示すように、第１通信装置は、フレーム＃２での送信用タイムスロット５０４においては、フレーム＃１でのタイムスロット５０１で受信した信号の品質に基づいて設定したＴＰＣコマンドを送信する。この後、第１通信装置は、フレーム＃３での送信用タイムスロット５０８においては、フレーム＃２でのタイムスロット５０６で受信した信号の品質に基づいて設定したＴＰＣコマンドを送信し、さらに、フレーム＃４での送信用タイムスロット５１２においては、フレーム＃３でのタイムスロット５１１で受信した信号の品質に基づいて設定したＴＰＣコマンドを送信する。以後、第１通信装置は、上述した一連の動作を繰り返す。

すなわち、第１通信装置は、各フレームにおいて、第２通信装置の複数の送信用タイムスロット（1）〜（3）のうちいずれか１つを、あらかじめ定められた順序に従って選択し、選択したタイムスロットにおける第２通信装置の送信電力を制御するためのＴＰＣコマンドを、送信用タイムスロットで送信する。

次いで、上記のような送信電力制御を実現するための第１通信装置および第２通信装置の構成について、図６および図７を参照して説明する。まず、第１通信装置の構成について、図６を参照して説明する。なお、図６における実施の形態１（図１）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

切換部６０１は、入力する信号として、復調部１０１が出力する受信用タイムスロット毎の復調信号のうちのいずれかを、あらかじめ設定された順序に従って各フレーム毎に選択し、選択した復調信号を品質測定部６０２に出力する。すなわち、切換部６０１は、図５を参照するに、フレーム＃１においては、タイムスロット５０１（タイムスロット（1））での復調信号を選択し、フレーム＃２およびフレーム＃３においては、それぞれタイムスロット５０６（タイムスロット（2））およびタイムスロット５１１（タイムスロット（3））での復調信号を選択する。

品質測定部６０２は、切換部６０１を介して送られた復調信号の品質を測定する。ＴＰＣ生成部６０３は、品質測定部６０２による品質測定結果に応じて、送信ＴＰＣコマンドを設定する。

フレーム組立部６０４は、送信ＴＰＣコマンドおよび送信データを用いて送信フレームを組み立てる。このフレーム組立部１０９により組み立てられる送信フレームとしては、実施の形態１におけるフレーム組立部１０９によるもの（図３参照）と同様である。ただし、本実施の形態においては、ＴＰＣ生成部６０３から送信ＴＰＣコマンドが１つ送られるのみであるので、ＴＰＣ部４０３は１ビット構成となる。

次に、第２通信装置の構成について、図７を参照して説明する。なお、図７における実施の形態１（図２）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

フレーム分解部７０１は、復調信号をＴＰＣ部とＤＡＴＡ部とに分解し、ＴＰＣ部に含まれた受信ＴＰＣコマンドを切換部７０２に出力する。なお、受信ＴＰＣコマンドの内容は、第１通信装置が図４に示した送信フレームにおけるＴＰＣ部４０３を用いて送信した、送信ＴＰＣコマンドの内容に相当する。

切換部７０２は、各フレーム毎に、フレーム分解部７０１からの受信ＴＰＣコマンドの出力先として、あらかじめ設定された順序に従って、送信電力制御部７０３〜送信電力制御部７０５のいずれかを選択する。すなわち、例えば、切換部７０２は、出力先として、フレーム＃２（図５参照）ではタイムスロット（1）に対応する送信電力制御部７０３を選択し、フレーム＃３およびフレーム＃４では、それぞれタイムスロット（2）に対応する送信電力制御部７０４およびタイムスロット（3）に対応する送信電力制御部７０５を選択する。

送信電力制御部７０３〜送信電力制御部７０５は、送信時における所定のタイムスロットにおいて、変調部２０７からの信号の送信電力を切換部７０２からの受信ＴＰＣコマンドの内容に基づいて設定した後、上記信号を設定した電力となるように増幅して図示しないアンテナを介して第１通信装置に対して送信する。なお、上記所定のタイムスロットとは、例えば、図５を参照するに、フレーム＃２では、送信電力制御部７０３〜送信電力制御部７０５には、それぞれタイムスロット５０５〜タイムスロット５０７が相当する。

さらに、送信電力制御部７０３〜送信電力制御部７０５は、切換部７０２により出力先として選択されない場合には、前回出力先として選択されたときに入力された受信ＴＰＣコマンドの内容に基づく送信電力を用いる。

このように、本実施の形態によれば、第１通信装置は、各フレームにおける送信用タイムスロットにおいて、第２通信装置の複数の送信用タイムスロットのうち、いずれか１つのタイムスロットにおける送信電力を制御するためのＴＰＣコマンドを、あらかじめ設定された順序に従って選択して送信することにより、各送信フレームにおけるＴＰＣ部を１ビット構成とすることができる。さらに、第１通信装置は、各受信用タイムスロットにおいて受信した信号の品質に応じて、第２通信装置の各送信用タイムスロットにおける送信電力を個別に制御することもできるので、通信品質がタイムスロット毎に異なる状況においても、この通信品質に応じた高精度な送信電力を、送信フレームの利用効率を低下させることなく実行することができる。

なお、本実施の形態においては、第２通信装置の各送信用タイムスロットにおける送信電力を制御する順序として、上記のように行う例を示したが、本発明は、この順序を様々な条件に応じて適宜変更させた場合にも適用可能なものである。

（実施の形態３）
実施の形態３は、通信品質の変動が高速である場合に対応させるために、実施の形態１と実施の形態とを組み合わせた形態である。上述した実施の形態２においては、第１通信装置は、各フレームにおける送信用タイムスロットにおいて、第２通信装置の複数の送信用タイムスロットのうち、いずれか１つのタイムスロットにおける送信電力を制御するためのＴＰＣコマンドを送信することにより、各送信フレームにおけるＴＰＣ部を１ビット構成とすることができた。

ところが、第１通信装置の送信用フレームにおけるＴＰＣ部を１ビット構成としているために、第２通信装置に対して、１フレームにつき１つの送信用タイムスロットにおける送信電力のみを制御することになる。すなわち、第２通信装置におけるすべての送信用タイムスロットでの送信電力を制御するためには、１フレームにおける送信用タイムスロットの総数に対応するだけのフレームが必要となる。

このため、通信品質の変動速度が高速である場合には、第２通信装置に対する送信電力制御は不正確なものとなり、第１通信装置の受信品質が劣化する可能性がある。特に、第２通信装置の各フレームにおける送信用タイムスロット数が多い場合には、第１通信装置の受信品質が劣化する可能性がさらに高くなる。

そこで、本実施の形態においては、上述した実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせるようにした。以下、本実施の形態に係る送信電力制御装置について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置とにより行われる送信電力制御方法の概念を示す模式図である。図９は、本発明の実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図である。図１０は、実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図である。

本実施の形態においては、非対称トラヒックの一例として、図８に示すように、各フレームにおいて、第１通信装置から第２通信装置への送信用として１つのタイムスロットが用いられ、第２通信装置から第１通信装置への送信用として４つのタイムスロットが用いられる場合について、説明する。

まず、第１通信装置と第２通信装置との間で行われる送信電力制御方法について、概念的に説明する。図８に示すように、第１通信装置は、フレーム＃２での送信用タイムスロット８０５においては、フレーム＃１でのタイムスロット８０１およびタイムスロット８０２で受信した信号の品質に基づいて設定した各ＴＰＣコマンドを送信する。この後、第１通信装置は、フレーム＃３での送信用タイムスロット８１０においては、フレーム＃２でのタイムスロット８０８およびタイムスロット８０９で受信した信号の品質に基づいて設定した各ＴＰＣコマンドを送信する。以後、第１通信装置は、上述した一連の動作を繰り返す。

すなわち、第１通信装置は、各フレームにおいて、第２通信装置の複数の送信用タイムスロット（1）〜（3）のうちいずれか２つを、あらかじめ定められた順序に従って選択し、選択したタイムスロットにおける第２通信装置の送信電力を制御するためのＴＰＣコマンドを一度に、送信用タイムスロットで送信する。図８に示した例では、あらかじめ定められた順序に従って、送信用タイムスロット（1）〜（3）のうちいずれか２つを選択しているが、送信用タイムスロットが４つ以上である場合には、各フレームにおいて選択する送信用タイムスロットの数は、適宜変更されることは言うまでもない。

次いで、上記のような送信電力制御を実現するための第１通信装置および第２通信装置の構成について、図９および図１０を参照して説明する。まず、第１通信装置の構成について、図９を参照して説明する。なお、図９における実施の形態２（図６）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

復調部９０１が実施の形態２における復調部１０１と相違する点は、受信時におけるタイムスロットに応じて、復調信号を切換部９０２および切換部９０３に出力することである。すなわち、復調部９０１は、例えば、図８に示すタイムスロット８０１およびタイムスロット８０３における復調信号を切換部９０２に出力し、タイムスロット８０２およびタイムスロット８０４における復調信号を切換部９０３に出力する。

切換部９０２は、入力する信号として、復調部９０１が出力する受信用タイムスロット毎の復調信号のうちのいずれかを、あらかじめ設定された順序に従って各フレーム毎に選択し、選択した復調信号を品質測定部６０２に出力する。すなわち、切換部９０２は、図８を参照するに、フレーム＃１においては、タイムスロット８０１（タイムスロット（1））での復調信号を選択し、フレーム＃２においては、タイムスロット８０８（タイムスロット（3））での復調信号を選択する。

切換部９０３の基本的な構成は、切換部９０２と同様である。すなわち、切換部９０３は、図８を参照するに、フレーム＃１においては、タイムスロット８０２（タイムスロット（2））での復調信号を選択し、フレーム＃２においては、タイムスロット８０９（タイムスロット（4））での復調信号を選択する。

フレーム組立部９０４が実施の形態２におけるフレーム組立部６０４と相違する点は、送信フレームにＴＰＣコマンドを２つ含めるために、図３に示した送信フレームにおけるＴＰＣ部４０３を２ビット構成に変更した送信フレームを用いることである。すなわち、フレーム組立部９０４は、送信データおよび２つの送信ＴＰＣコマンドを用いて送信フレームを組み立てる。

次いで、第２通信装置の構成について、図１０を参照して説明する。なお、図１０における実施の形態２（図７）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

フレーム分解部１００１の実施の形態２におけるフレーム分解部７０１と相違する点は、復調信号におけるＴＰＣ部に含まれた受信ＴＰＣコマンド１および受信ＴＰＣコマンド２をそれぞれ切換部１００２および切換部１００３に出力することである。

切換部１００２は、各フレーム毎に、フレーム分解部１００１からの受信ＴＰＣコマンド１の出力先として、あらかじめ設定された順序に従って、送信電力制御部１００６または送信電力制御部１００７のいずれかを選択する。すなわち、切換部１００２は、図８を参照するに、出力先として、フレーム＃２では送信電力制御部１００６を選択し、フレーム＃３では送信電力制御部１００７を選択する。

切換部１００３の基本的な構成は、切換部１００２と同様である。すなわち、切換部１００３は、図８を参照するに、出力先として、フレーム＃２では送信電力制御部１００４を選択し、フレーム＃３では送信電力制御部１００５を選択する。

送信電力制御部１００４〜送信電力制御部１００７のそれぞれの基本的な構成は、実施の形態２における各送信電力制御部と同様である。送信電力制御部が設けられる数は、図８に示す各フレームにおける第２通信装置の送信用タイムスロットの総数に相当することはいうまでもない。

ここで、上記のような構成を有する第１通信装置および第２通信装置による送信電力制御の効果について、上述した実施の形態１および実施の形態２と比較して説明する。

図５に示した非対称トラヒック時において、実施の形態１によれば、第１通信装置は、第２通信装置の各送信用タイムスロットにおける送信電力を個別にかつフレーム毎に行うことができる、すなわち、制御周期を短くすることができるが、送信フレームにおけるＴＰＣ部の構成が大きく（４ビット）なる。次に、実施の形態２によれば、第１通信装置は、送信フレームにおけるＴＰＣ部の構成を小さくできるが、例えばＴＰＣ部を１ビット構成とした場合には、第２通信装置の全送信用タイムスロットにおける送信電力を個別に制御するためには、４フレームが必要となるので、制御周期が長くなる。

一方、実施の形態３によれば、第１通信装置は、例えば、ＴＰＣ部を２ビット構成とすることにより、第２通信装置の全送信用タイムスロットにおける送信電力を個別に制御するために、２フレームのみが必要となるだけである。すなわち、制御周期を短くすることができる。

このように、本実施の形態によれば、実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせることにより、第１通信装置は、第２通信装置の各送信用タイムスロットにおける送信電力を個別に制御するときの制御周期を短くすることができる。これにより、通信品質の変動速度が高速である場合においても、第２通信装置に対する送信電力制御を高精度に行うことができるため、第１通信装置の受信品質が劣化する可能性を抑えることができる。

なお、本実施の形態において、第２通信装置の各送信用タイムスロットにおける送信電力に対する制御順序、ＴＰＣ部のビット数、および、非対称トラヒックの状態については一例であり、本発明は、これらを適宜変更した場合にも適用可能である。

（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１において、第２通信装置の特定の送信用タイムスロットにおける送信電力のみを制御できるようにする形態である。無線通信においては、特定のタイムスロットにおける送信電力のみを集中的に制御する必要性が生ずる場合がある。この場合について、図１１を参照して説明する。

図１１は、移動局装置と基地局装置との通信に対して別の基地局装置が干渉を及ぼす様子を示す模式図である。図１１においては、移動局装置（ＭＳ）１１０１と基地局装置（ＢＴＳ１）１１０２との間で無線通信が行われている様子が示され、また、基地局装置１１０２のセル１１０４および基地局装置（ＢＴＳ２）１１０３のセル１１０５のそれぞれの範囲が示されている。ここで、基地局装置１１０２は、移動局装置１１０１との無線通信にタイムスロット＃１〜タイムスロット＃３を使用しており、基地局装置１１０３は、その他の移動局装置との無線通信にタイムスロット＃３を使用し、タイムスロット＃１およびタイムスロット＃２を使用していないものとする。

移動局装置（ＭＳ）は、Ｐ１からＰ２に移動した後の状態においては、タイムスロット＃１およびタイムスロット＃２では、基地局装置１１０３からの干渉をほとんど受けないので、基地局装置１１０２からの信号を良好に受信することができる。ところが、タイムスロット＃３では、基地局装置１１０３が他の移動局装置に対して信号を送信しているので、移動局装置１１０１は、この基地局装置１１０３が送信した信号による干渉を受けるため、基地局装置１１０２からの信号に対する受信状況が悪化する可能性がある。

さらに、移動局装置１１０１は、Ｐ２からＰ３に移動した後の状態においては、基地局装置１１０３からの干渉をほとんど受けなくなるので、タイムスロット＃１およびタイムスロット＃２だけでなく、タイムスロット＃３でも基地局装置１１０２からの信号に対する受信状況が良好となる。

このように、無線通信においては、特定のタイムスロット（上記例ではタイムスロット＃３）において通信状況の変動が高速になることがある。よって、このような場合には、特定のタイムスロットにおける送信電力を集中的に制御する必要がある。

そこで、本実施の形態においては、各タイムスロットにおける通信状況に応じて、特定のタイムスロットにおける送信電力を集中的に制御する。以下、本実施の形態に係る送信電力制御装置について、図１２および図１３を参照して説明する。なお、本実施の形態においては、非対称トラヒックの状態等の様々な条件（図３参照）が、実施の形態１と同様である場合について説明する。

図１２は、本発明の実施の形態４に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図である。図１３は、本発明の実施の形態４に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図である。

まず、第１通信装置の構成について、図１２を参照して説明する。なお、図１２における実施の形態１（図１）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

ＴＰＣ生成部１２０１は、品質測定部１０３〜品質測定部１０５からの受信品質測定結果に基づいて、第２通信装置における各送信タイムスロットのうち、制御対象とすべきタイムスロットを選択する。すなわち、ＴＰＣ生成部１２０１は、品質測定部１０３〜品質測定部１０５からの受信品質のうち、品質の良すぎるものまたは悪いもの等を検索し、該当するタイムスロットを制御対象とする。例えば、フレーム＃２において、品質測定部１０４からの受信品質測定結果が悪い場合には、タイムスロット（2）を制御対象とする（図３参照）。

さらに、ＴＰＣコマンド生成部１２０１は、制御対象としたタイムスロットにおける受信品質に応じて送信ＴＰＣコマンドを設定し、この送信ＴＰＣコマンドに該当するタイムスロット番号をフレーム組立部１２０２に出力する。上記例においては、タイムスロット番号は「２」とされる。

フレーム組立部１２０２の実施の形態１におけるフレーム組立部１０９と相違する点は、送信データ、送信ＴＰＣコマンドおよびタイムスロット番号を用いて送信フレームを組み立てることである。この送信フレームとしては、例えば、実施の形態１と同様に、図４に示した送信フレームを用いることができる。タイムスロット番号については、例えば、２ビット構成としたＴＰＣ部４０３のうちの１ビットを用いて送信するようにしてもよい。

次いで、第２通信装置の構成について、図１３を参照して説明する。なお、図１３における実施の形態１（図２）と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。

フレーム分解部１３０１は、復調信号をＴＰＣ部とＤＡＴＡ部とに分解し、ＴＰＣ部に含まれた受信ＴＰＣコマンドとタイムスロット番号を切換部１３０２に出力する。

切換部１３０２は、タイムスロット番号に応じて、受信ＴＰＣコマンドの出力先を選択する。すなわち、例えば、上記例においては、タイムスロット番号が「２」とされているので、切換部１３０２は、受信ＴＰＣコマンドの出力先として送信電力制御部２０４を選択する。これにより、受信ＴＰＣコマンドは、送信電力制御部２０４に出力されるので、送信電力制御部２０４は、変調部２０７からの信号の送信電力を受信ＴＰＣコマンドの内容に基づいて設定した後、上記信号を設定した電力となるように増幅して図示しないアンテナを介して第１通信装置に対して送信する。

このように、本実施の形態によれば、第２通信装置の特定の送信用タイムスロットにおける送信電力のみを集中的に制御できるので、特定のタイムスロットにおける通信状況の変動が高速になった場合においても、第１通信装置の状況を良好に維持することができる。

なお、本実施の形態においては、集中的に送信電力を制御する対象となるタイムスロットを１つとした場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、上記対象となるタイムスロットを２つ以上とした場合にも適用可能なものである。この場合には、第１通信装置は、第２通信装置に対して２つ以上の送信ＴＰＣコマンドおよび対象となるタイムスロット番号を送信すればよい。なお、２つ以上の送信ＴＰＣコマンドおよび対象となるタイムスロット番号の送信方法としては、上述した実施の形態１〜実施の形態３を適用することができる。

また、図１１に示した通信状況において、本実施の形態に係る送信電力制御装置をそれぞれ移動局装置１１０１および基地局装置１１０２に搭載することにより、前述の問題点は解消される。すなわち、移動局装置１１０１がＰ２に位置したときには、タイムスロット＃３における基地局装置１１０２の送信電力を集中的に制御することにより、移動局装置１１０１のタイムスロット＃３における受信状況は、良好な状態に維持される。

本発明に係る送信電力制御装置は、ディジタル無線通信システムにおける通信端末装置や基地局装置に搭載可能なものである。

本発明は、移動体通信システムにおける通信装置に用いるに好適である。

本発明の実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図 上記実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図 上記実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置との間で行われる通信におけるタイムスロットの様子を示す模式図 上記実施の形態１に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置が用いる送信フレームの構成の一例を示す模式図 本発明の実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置との間で行われる送信電力制御方法の概念を示す模式図 上記実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図 上記実施の形態２に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置と第２通信装置とにより行われる送信電力制御方法の概念を示す模式図 上記実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図 上記実施の形態３に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図 移動局装置と基地局装置との通信に対して別の基地局装置が干渉を及ぼす様子を示す模式図 本発明の実施の形態４に係る送信電力制御装置を備えた第１通信装置における受信部の構成を示すブロック図 上記実施の形態４に係る送信電力制御装置を備えた第２通信装置における送信部の構成を示すブロック図 従来の送信電力制御装置を備えた基地局装置および移動局装置における下り回線のクローズドループ送信電力制御の様子を示す模式図 従来の送信電力制御装置を備えた基地局装置および移動局装置における非対称トラヒック時の下り回線のクローズドループ送信電力制御の様子を示す模式図

符号の説明

１０１，９０１，２０１ 復調部
２０２，７０１，１００１，１３０１ フレーム分解部
２０３〜２０５，７０３〜７０５，１００４〜１００７ 送信電力制御部
１０３〜１０５，６０２ 品質測定部
１０６〜１０８，６０３，１２０１ ＴＰＣ生成部
１０９，６０４，９０４，１２０２ フレーム組立部
１１０，２０７ 変調部
６０１，７０２，９０２，９０３，１００２，１００３，１３０２ 切換部

Claims (18)

1. 一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段にて受信された通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数のＴＰＣコマンドを生成する生成手段と、
   前記複数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信手段と、を備える通信装置。
2. 一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段にて受信された通信用単位フレーム中から選択した複数かつ所定数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数かつ所定数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数かつ所定数のＴＰＣコマンドを生成する生成手段と、
   前記複数かつ所定数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信手段と、を備える通信装置。
3. 前記ＴＰＣコマンド生成の基となる複数かつ所定数のタイムスロットは、通信用単位フレーム毎に変更される請求項２に記載の通信装置。
4. 前記ＴＰＣコマンド生成の基となる複数かつ所定数のタイムスロットは、所定の順序に従って選択される請求項２に記載の通信装置。
5. 非対称通信を行う請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信装置。
6. 通信用単位フレームにおいて、受信に用いるタイムスロットの数と送信に用いるタイムスロットの数が異なる請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信装置。
7. 通信用単位フレームにおいて、受信に用いるタイムスロットが複数で送信に用いるタイムスロットが一つである通信を行う請求項６に記載の通信装置。
8. 移動局装置である請求項１から請求項７のいずれかに記載の通信装置。
9. 基地局装置である請求項１から請求項７のいずれかに記載の通信装置。
10. 一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信ステップと、
    前記受信された通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数のＴＰＣコマンドを生成する生成ステップと、
    前記複数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信ステップと、を備える通信方法。
11. 一つの通信相手から一つの通信用単位フレームに含まれる複数のタイムスロットで信号を受信する受信ステップと、
    前記受信された通信用単位フレーム中から選択した複数かつ所定数のタイムスロットの各々の受信品質に基づいて、前記一つの通信相手が送信する通信用単位フレーム中の複数かつ所定数のタイムスロットの送信電力を各々個別に制御するための複数かつ所定数のＴＰＣコマンドを生成する生成ステップと、
    前記複数かつ所定数のＴＰＣコマンドを一つのタイムスロットで前記一つの通信相手に送信する送信ステップと、を備える通信方法。
12. 前記ＴＰＣコマンド生成の基となる複数かつ所定数のタイムスロットは、通信用単位フレーム毎に変更される請求項１１に記載の通信方法。
13. 前記ＴＰＣコマンド生成の基となる複数かつ所定数のタイムスロットは、所定の順序に従って選択される請求項１１に記載の通信方法。
14. 非対称通信を行う請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
15. 通信用単位フレームにおいて、受信に用いるタイムスロットの数と送信に用いるタイムスロットの数が異なる請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
16. 通信用単位フレームにおいて、受信に用いるタイムスロットが複数で送信に用いるタイムスロットが一つである通信を行う請求項１５に記載の通信方法。
17. 移動局装置で用いられる請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の通信方法。
18. 基地局装置で用いられる請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の通信方法。

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