JP4108858B2 - 符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法 - Google Patents
符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける送信電力制御方法に関し、さらに詳しくは、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ:Code Devision Multiple Access)方式を適用した移動通信システムにおける送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式では、複数の移動端末が同じ周波数帯域を共有して基地局と通信を行う。従って、例えば移動端末Ａと基地局が通信を行う場合、移動端末Ａが基地局に対して発信した信号（所望信号）にとって、他の移動端末Ｂが基地局に対して発信した信号（非所望信号）は干渉となり、移動端末Ａと基地局の通信に妨害を与える。同様に移動端末Ａが発信した信号は、移動端末Ｂと基地局の通信に妨害を与える。
【０００３】
干渉レベルは基地局が受信する非所望信号波の受信レベルに比例して大きくなる。非所望信号の受信レベルは、非所望信号が移動端末から送信される際の送信電力に比例する。従って干渉レベルを最小限に抑えるためには、移動端末からの送信電力を基地局が制御し、基地局での受信レベルが常に必要最小限となるようにすることが必要となる。この制御が理想的に行われた場合、通信可能なチャネル数は最大となり、その状態から外れるにつれて通信可能なチャネル数は減少することになる。
【０００４】
ＣＤＭＡ移動通信の送信電力制御技術に関して、例えば電波産業会発行“IMT-2000 Study Committee, Air-interface WG, SWG Document Title: Volume3 Specifications of Air-Interface for 3G Mobile System, Source: SWG, Version: 0-4.0, Date: December 18, 1997”(以下、Ｗ−ＣＤＭＡ方式という)に記載された送信電力制御方法がある。以下にＷ−ＣＤＭＡ方式の送信電力制御方法について説明する。なお、説明文中上り方向とは移動端末から基地局へ信号を送信する方向、下り方向とは基地局から移動端末へ信号を送信する方向を表す。
【０００５】
基地局は移動端末から送信されてくる上り方向の信号の信号対干渉電力比（ＳＩＲ）を測定し、測定されたＳＩＲに応じた送信電力制御信号を送信する。従来の基地局の構成図を図２９に示す。アンテナ２１０で受信された受信信号はサーキュレータ２１１を介した後、受信用無線モジュール２１２においてベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行われる。受信信号には複数の移動端末（ＭＳａ〜ＭＳｎとする）からの信号が多重されているため、基地局は各移動端末用にパラメータを設定した同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎで受信信号の同期捕捉と逆拡散処理を行う。同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎから出力された信号は、それぞれ検波部２１４ａ〜２１４ｎへ入力され、位相回転の補償等の検波処理を行われる。検波部２１４ａ〜２１４ｎから出力された信号は、それぞれ復号部２１５ａ〜２１５ｎへ入力され、デインターリーブやビタビ復号等の誤り制御処理を施された後、受信データとして使用される。
【０００６】
一方、同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎから出力された信号は、それぞれ信号線２２０ａ〜２２０ｎを通って上りチャネルＳＩＲ測定部２２１へ入力される。上りチャネルＳＩＲ測定部２２１は信号線２２０ａ〜２２０ｎを介して入力された受信信号のＳＩＲ（ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎとする）をそれぞれ測定し、ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎを信号線２３０ａ〜２３０ｎを介して上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２へ入力する。
【０００７】
上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２はＳＩＲａ〜ＳＩＲｎと、ＭＳａ〜ＭＳｎに対して予め与えられた目標ＳＩＲ（Ｔ−ＳＩＲａ〜Ｔ−ＳＩＲｎとする）を比較し、ＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号（ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎとする）を作成する。上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２の構成を図３０に示す。上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２はＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを入力とし、ＴＰＣｉを出力とする送信電力制御信号作成部２２２ａ〜２２２ｎから構成される。ここで添え字ｉはａ〜ｎのいずれかを表すものとする。送信電力制御信号作成部２２２ｉの構成図を図３１に示す。比較器２２３ｉは信号線２３０ｉを介して入力されるＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを比較し、ＳＩＲｉ≧Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２２４ｉで０を選択する信号を、ＳＩＲｉ＜Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２２４ｉで１を選択する信号を作成する。セレクタ２２４ｉは比較器２２３ｉの出力に従って０または１のいずれかを選択し、ＴＰＣｉとして信号線２３１ｉを介して出力する。ここでＴＰＣｉ＝０は移動端末に対して送信電力減少を指示する信号であり、逆にＴＰＣｉ＝１は移動端末に対して送信電力の増加を指示する信号である。
【０００８】
図２９のフレーム構成部２２５ａ〜２２５ｎは、符号化部２２２ａ〜２２２ｎで畳み込み符号化やインターリーブ等の誤り制御処理を施されたＭＳａ〜ＭＳｎ宛の送信データと、上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２から入力された送信電力制御信号ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎを、システムで定められたフォーマットに従いフレームを構成する。拡散回路２２３ａ〜２２３ｎはＭＳａ〜ＭＳｎに対応したパラメータでフレーム作成部出力のスペクトル拡散処理を行う。加算回路２２６はＭＳａ〜ＭＳｎに対する信号を多重して送信するために、送信信号の加算を行う。加算回路２２６を出力された送信信号は、送信用無線モジュール２２４とサーキュレータ２１１を介した後、アンテナ２１０から送信される。
【０００９】
移動端末ＭＳｉは前記送信電力制御信号ＴＰＣｉを受信し、復調結果に従って送信電力を変更する。従来の移動端末の構成を図３２に示す。アンテナ１０で受信された受信信号は、サーキュレータ１１を介した後、受信用無線モジュール１２においてベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行われる。受信信号には複数のチャネルの信号が多重されているため、移動端末は、自端末が使用中のチャネル用にパラメータを設定した同期捕捉・逆拡散回路１３で、受信信号の同期捕捉及びスペクトル逆拡散処理を行う。同期捕捉・逆拡散回路１３から出力された信号は、検波部１４で位相回転の補償等の検波処理を行われ、復号部１５において、デインターリーブやビタビ復号などの誤り制御処理を施された後、受信データとして利用される。
【００１０】
受信した送信電力制御信号は検波部１４を出力された後、信号線１６を通って送信電力制御信号判定部４０に入力される。送信電力制御信号判定部４０は、受信した送信電力制御信号が「０」であるか「１」であるかの判定を行う。送信電力制御信号判定部４０は、送信電力制御信号の判定結果が「０」の場合、セレクタ４１出力として例えば「−１ｄＢ」を選択するような制御信号を作成し、判定結果が「１」であった場合はセレクタ４１出力として例えば「＋１ｄＢ」を選択するような制御信号を作成してセレクタ４１に送出する。
【００１１】
セレクタ４１は送信電力制御信号判定部４０から入力される制御信号に従い、送信電力の変化量として、例えば「＋１ｄＢ」あるいは「−１ｄＢ」のいずれかを出力する。
【００１２】
送信電力算出部１９はセレクタ４１から入力される送信電力の変化量と、送信電力保持回路２０から入力される現時点での送信電力から、変更後の送信電力を決定する。すなわち、セレクタから「＋１ｄＢ」が入力された場合、変更後の送信電力を現時点の送信電力より１ｄＢ増加したものとし、逆にセレクタから「−１ｄＢ」が入力された場合、変更後の送信電力を現時点の送信電力より１ｄＢ減少させたものとする。
【００１３】
送信信号は、符号化部２２で例えば畳込み符号化やインターリーブ等の誤り制御処理を施され、フレーム作成部２５でシステムで定められたフォーマットのフレームを構成し、拡散回路２３でスペクトル拡散処理される。可変利得増幅器２１は信号が送信電力算出部１９から指定された送信電力で送信されるように、適切な利得で送信信号を増幅する。可変利得増幅器２１を出力された送信信号は、送信用無線モジュール２４とサーキュレータ１１を介した後、アンテナ１０から送信される。
【００１４】
移動端末が上記の動作を行った場合の、移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図３３の実線６２に示す。横軸６０は時間、縦軸６１は移動端末の送信電力を表す。また横軸６０には時刻１２０〜１２４に受信された送信電力制御信号の判定結果８３ａ〜８３ｅも付してある。図３３のように、移動端末は、制御信号判定結果が「１」である時刻１２２、１２４では送信電力を１ｄＢ増加させ、制御信号判定結果が「０」である時刻１２０、１２１、１２３では送信電力を１ｄＢ減少させるよう動作する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
発明が解決しようとする課題として、以下に示す二点がある。
【００１６】
第一の課題として、移動端末において送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、受信された送信電力制御信号は誤りを含む復調結果となる可能性が大きくなる。この場合、従来の技術のように復調結果を「０」あるいは「１」のいずれかに判定する方法では、正しい送信電力制御信号値と異なる値に誤判定する可能性が大きくなる。
【００１７】
ここで「１」と判定すべき送信電力制御信号を誤って「０」と判定した場合、すなわち移動端末が送信電力を増加すべき時に誤って送信電力を減少した場合、基地局では前記移動端末からの受信信号の品質が低下する。この結果、通信品質の劣化、更には通信の切断が発生する。
【００１８】
逆に「０」と判定すべき送信電力制御信号を誤って「１」と判定した場合、すなわち移動端末が送信電力を減少すべき時に誤って送信電力を増加した場合、基地局では前記移動端末の信号による他の移動端末に対する干渉量が増大する。従って他の移動端末の通信品質の劣化、及び通信の切断が発生する。これは同時に通信可能な移動端末の数が減少することを意味し、結果としてシステム全体の通信容量が減少する。
【００１９】
また、移動端末の受信機に含まれる直流オフセット成分等により、受信品質の悪い送信電力制御信号の判定結果が「０」または「１」のいずれかに偏るような場合、前記の通信品質の低下やシステムの通信容量の減少はより顕著に現れることになる。
【００２０】
第二の課題として、通信の切断を行う際、基地局での制御シーケンスとして受信の動作を送信の動作より早く停止する場合、すなわち図２９の同期捕捉・逆拡散回路２１３ｉ（ｉ＝１，２，．．，ｎ）の動作が上りチャネルＳＩＲ測定部２２１の動作より早く停止する場合、上りチャネルＳＩＲ測定部２２１は動作が停止した同期捕捉・逆拡散回路２１３ｉの出力からＳＩＲｉを得ようとするため、その動作が不安定になると考えられる。この場合、不適切な送信電力制御信号ＴＰＣｉが作成され、基地局から移動端末ＭＳｉに送信される。移動端末ＭＳｉは上記の不適切な送信電力制御信号ＴＰＣｉに従って送信電力を制御した結果、過剰な送信電力で送信を行う可能性がある。この場合、基地局では移動端末ＭＳｉの信号による他の移動端末に対する干渉量が増大する。従って他の移動端末の通信品質の劣化、及び通信の切断が発生する。これは第一の課題と同様にシステム全体の通信容量を減少させる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
第一の課題を解決すべく本願発明は、無線基地局は、移動端末の送信電力を制御する送信電力制御信号を送信し、移動端末は受信した送信電力制御信号と受信品質に基づいて前記送信電力制御信号の尤度を算出し、前記尤度に基づいて送信電力の変化量を算出し、前記変化量に基づいて移動端末の送信電力を制御する構成からなる。
【００２２】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度の算出を、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質をも加えて行うことを特徴とし、また、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質と、送信電力制御信号の受信品質とを比較し、受信しているチャネルの受信品質のみが劣化したとき、受信しているチャネルが呼切断されたと判定し、両者が同時に劣化したとき、端末が物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなったと判定し、これらの判定結果に基づいて尤度の算出を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きいときに、移動端末の送信電力の上限値と下限値とを更新して保持し、前記移動端末の送信電力を前記上限値と下限値との間に制限することを特徴とする。
【００２４】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、移動端末の送信電力の平均値を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した移動端末の平均送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする。
【００２５】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、使用中のチャネルとは異なる他のチャネルの受信品質または受信電力に基づいて開ループ送信電力を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した開ループ送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする。
【００２６】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記送電電力制御信号は２値からなる信号であり、前記尤度の計算は、受信品質が良い場合には尤度の絶対値を大きくし、受信品質が悪い場合には尤度の絶対値を小さくすることを特徴とする。
【００２７】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力を維持し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００２８】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力をトグル制御し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００２９】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力の変化量を前記尤度に対応した電力とし、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００３０】
また、第二の課題を解決すべく本願発明は、無線基地局は前記各移動端末毎のＳＩＲを測定し、前記測定された各ＳＩＲと予め与えられた目標ＳＩＲとを比較し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ以上の場合はまたは前記無線基地局が前記移動端末に対し受信動作停止中の場合は送信電力を減少させる送信電力制御信号を作成し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ未満の場合は送信電力を増加させる送信電力制御信号を作成し、前記作成された送信電力制御信号を移動端末に送信することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に第一の実施形態の移動端末の構成図を示す。図３２に示した従来の移動端末の構成要素と対応する要素に対しては同一の符号を付してある。
【００３２】
アンテナ１０、サーキュレータ１１、受信用無線モジュール１２、同期捕捉・逆拡散回路１３及び検波部１４でそれぞれ処理を施された受信信号は、信号線１６を介して送信電力制御信号尤度算出部３０へ入力される。
【００３３】
送信電力制御信号尤度算出部３０は、受信した送信電力制御信号の受信品質と「０」あるいは「１」の判定結果から、送信電力制御信号の尤度を算出する。送信電力制御信号尤度算出部３０の構成を図２に示す。送信電力制御信号０／１判定部４０は受信された送信電力制御信号が「０」または「１」のいずれであるかの判定を行う。
【００３４】
受信品質算出部５０は受信された送信電力制御信号の受信品質を算出し、尤度算出部５１へ出力する。受信品質算出部５０が算出する受信品質としては、基本的には送信電力制御信号受信時に瞬時に測定された受信電力やＳＩＲ等を用いるべきである。一方、受信電力やＳＩＲを正確に観測するためには長時間の積分操作が必要となる。高速性が要求される送信電力制御に、前記長時間積分された受信電力あるいはＳＩＲ（以下長時間積分値と呼ぶ）を使用した場合、制御遅延が大きくなり、適切に送信電力が制御できなくなることが考えられる。従って、受信品質算出部５０は前記送信電力制御信号及び、前記送信電力制御信号と時間的に近い時刻に受信された信号の受信電力やＳＩＲの積分結果（以下短時間積分値と呼ぶ）から、送信電力制御信号の受信品質を算出する。
【００３５】
また、短時間積分値は誤差が大きいと考えられるため、短時間積分値をそのまま受信品質の算出に用いると、誤った受信品質を算出してしまう可能性がある。そこで例えば、受信電力算出部５０は長時間積分値と短時間積分値を比較し、両者の差が大きな場合には悪い受信品質を出力する動作を行っても良い。
【００３６】
さらに、受信しているチャネルが呼切断、あるいは物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなった事を推定するため、受信品質算出部５０は以下の動作を行っても良い。移動端末は、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式におけるとまり木チャネルのように基地局より常時送信され、且つその送信電力が既知であるチャネルの受信電力あるいはＳＩＲ（以下とまり木受信品質と呼ぶ）を測定する。この場合の受信品質算出部の構成を図３４に示す。とまり木受信品質測定部３００は上記とまり木受信品質を測定する。比較部３０１は前記短時間積分値と、とまり木受信品質測定部３００から得られるとまり木受信品質を比較する。受信品質決定部３０２は比較部３０１での比較結果から、受信しているチャネルの受信品質のみが劣化したときは、受信しているチャネルが呼切断されたと判定し、あるいは両者が同時に劣化したときは端末が物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなったと判定し、悪い受信品質を出力する。
【００３７】
尤度算出部５１は送信電力制御信号０／１判定部４０の判定結果、及び受信品質算出部５０の算出結果を基に、前記送信電力制御信号の尤度を算出する。送信電力制御信号０／１判定部４０の判定結果、及び受信品質算出部５０の算出結果と尤度の関係の一例を図３の折線１５０に示す。以下に図３の場合の尤度算出結果について説明する。送信電力制御信号の判定結果が１の場合、尤度は正の値を取るものとする。逆に判定結果が０の場合、尤度は負の値を取るものとする。さらに受信品質が良い場合は尤度の絶対値を大きくし、逆に受信品質が悪い場合は尤度の絶対値を小さくするものとする。
【００３８】
上記方法で算出された送信電力制御信号の尤度は図１の送信電力変化量算出部３１へ入力される。送信電力変化量算出部３１は、入力された送信電力制御信号の尤度を基に送信電力の変化量を算出する。第一の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図４に示す。尤度判定部７０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」、「−１ｄＢ（減少）」、「０ｄＢ（変化なし）」のいずれかを選択する制御信号を作成し、セレクタ７１へ出力する。第一の実施形態での尤度判定部７０の動作の一例を図５に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の領域１００に存在する場合、尤度判定部７０はセレクタ７１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１に出力する。同様に、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の領域１０１に存在する場合、尤度判定部７０は「０ｄＢ」が選択されるような制御信号を、入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の領域１０２に存在する場合、尤度判定部７０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１へ出力する。セレクタ７１は尤度判定部７０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１の送信電力算出部１９へ出力する。
【００３９】
図１の送信電力算出部１９は送信電力変化量算出部３１から入力される送信電力の変化量と、送信電力保持回路２０から入力される現時点での送信電力を基に、従来の移動端末と同様に送信電力を算出する。符号化部２１及び拡散回路２３で処理を施された送信信号は、可変利得増幅器２１で前記送信電力で送信されるように増幅された後、送信用無線モジュール２４及びサーキュレータ１１を介してアンテナ１０より送信される。
【００４０】
移動端末が第一の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図６の実線６３に示す。図６のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量を０ｄＢ、すなわち送信電力を変化させないよう動作する。
【００４１】
次に、第二の実施形態の移動端末の動作について説明する。第二の実施形態の移動端末の構成は第一の実施形態と同様に図１となる。第二の実施形態では送信電力変化量算出部３１の構成が第一の実施形態とは異なる。第二の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図７に示す。第一の実施形態の送信電力変化量算出部３１と対応する構成要素に対しては同一の番号を付してある。
【００４２】
尤度判定部７０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」、「−１ｄＢ（減少）」、「トグル部７２（トグル動作）」のいずれを選択するかの制御信号作成し、セレクタ７１へ出力する。トグル部７２の動作を図８に示す。トグル部７２は入力が「＋１ｄＢ」の場合は「−１ｄＢ」を出力し、入力が「−１ｄＢ」の場合は「＋１ｄＢ」を出力するものとする。第二の実施形態での尤度判定部７０の動作の一例を図９に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の領域１００に存在する場合、尤度判定部７０はセレクタ７１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１に出力する。同様に、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の領域１０１に存在する場合、尤度判定部７０は「トグル部７２」が選択されるような制御信号を、入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の領域１０２に存在する場合、尤度判定部７０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１へ出力する。セレクタ７１は尤度判定部７０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１の送信電力算出部１９へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００４３】
移動端末が第二の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１０の実線６４に示す。図１０のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量として「＋１ｄＢ」と「−１ｄＢ」を交互に繰返すように動作する。
【００４４】
次に、第三の実施形態の移動端末の動作について説明する。第三の実施形態の移動端末の構成は第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に図１となる。第三の実施形態では送信電力変化量算出部３１の構成が第一の実施形態及び第二の実施形態とは異なる。第三の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図１１に示す。尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を、送信電力変化量に変換する。尤度−送信電力変化量変換部７３の動作の一例を図１２の折線７４に示す。図１２では、入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力変化量として例えば「＋１ｄＢ」を送信電力算出部１９へ出力する。同様に入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力変化量として例えば「−１ｄＢ」を送信電力算出部１９へ出力する。ここで、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力制御信号の尤度に応じて、例えば、図１２の折線７４のように変化する送信電力変化量を送信電力算出部１９へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００４５】
移動端末が第三の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１３の実線６５に示す。図１３のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量が「＋１ｄＢ」や「−１ｄＢ」よりも小さな値となるように移動端末は送信電力を制御する。
【００４６】
第四の実施形態の移動端末の構成を図１４に示す。図３２及び図１に示した移動端末の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。第一の実施形態と同様に送信電力制御信号尤度算出部３０で算出された送信電力制御信号の尤度は送信電力変化量算出部３１へ入力される。
【００４７】
第四の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図１５に示す。尤度判定部１３０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」あるいは「−１ｄＢ（減少）」のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１３１へ出力する。第四の実施形態での尤度判定部１３０の動作の一例を図１６に示す。入力される送信電力制御信号の尤度が０以上の領域に存在する場合、尤度判定部１３０はセレクタ１３１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ１３１に出力する。逆に入力される送信電力制御信号の尤度が０未満の領域に存在する場合、尤度判定部１３０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ１３１へ出力する。セレクタ１３１は尤度判定部１３０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１４の送信電力算出部１９へ出力する。送信電力算出部１９は第一の実施形態と同様に移動端末の送信電力を算出する。
【００４８】
送信電力制限部３２は送信電力算出部１９で算出された送信電力と送信電力制限部３２内部で算出される送信電力制限値とを比較し、移動端末の送信電力の制限を行う。送信電力制限部３２の構成を図１７に示す。送信電力算出部１９より入力された送信電力は送信電力制限値算出部９０と比較部９１に入力される。送信電力制限値算出部９０の動作の一例を図１８に示す。送信電力制限値算出部９０では、まず送信電力制御信号尤度算出部３０より入力される送信電力制御信号の尤度と閾値β−及びβ＋との比較が行われる。ここで送信電力制御信号の尤度がβ−≦（尤度）＜β＋の関係が成立しない場合、すなわち送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きな場合、送信電力の上限値ＴＸＰＵ及び送信電力の下限値ＴＸＰＬの値を更新する。この動作により、送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きな場合、すなわち送信電力制御信号の受信品質が良い場合、に移動端末の送信電力の上限値と下限値を算出し、逆に送信電力制御信号の尤度の絶対値が小さな場合、すなわち送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、には移動端末の送信電力の上限値と下限時を保持することになる。
【００４９】
図１７の比較部９１は送信電力算出部１９から入力された送信電力と、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の上限値及び下限値との比較を行う。ここで送信電力算出部１９から入力された送信電力が、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の上限値ＴＸＰＵより大きな場合、比較部９１は送信電力をＴＸＰＵに変更して図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。逆に送信電力算出部１９から入力された送信電力が、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の下限値ＴＸＰＬより小さな場合、比較部９１は送信電力をＴＸＰＬに変更して図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。また、送信電力算出部１９から入力された送信電力が、ＴＸＰＵとＴＸＰＬの間に存在する場合、送信電力算出部１９から入力された送信電力をそのまま図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００５０】
移動端末が第四の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１９の実線６６に示す。図１９のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末の送信電力の上限値ＴＸＰＵ及び下限値ＴＸＰＬの値は一定に保たれている。また図１９の例では時間１０３の間、移動端末の送信電力は送信電力の下限値ＴＸＰＬを下回ることの無いように制限される。
【００５１】
なお第四の実施形態において、送信電力変化量算出部３１は第一〜第三の実施形態で示した構成であってもよい。
【００５２】
第五の実施形態の移動端末の構成を図２０に示す。図３２及び図１に示した移動端末の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。第一の実施形態と同様に送信電力制御信号尤度算出部３０で算出された送信電力制御信号の尤度は送信電力変化量算出部３１へ入力される。送信電力変化量算出部３１は第一〜第四の実施形態において説明した送信電力変化量算出部３１のいずれの構成及び動作であっても良い。送信電力変化量算出部３１で算出された送信電力の変化量は、送信電力算出部１９へ入力される。
【００５３】
送信電力算出部１９は第一の実施形態と同様に移動端末の送信電力を算出する。
【００５４】
送信電力算出部１９で算出された送信電力は、送信電力選択部３３へ入力される。送信電力選択部３３は、送信電力制御信号尤度算出部３０より入力される送信電力制御信号の尤度に応じて、送信電力の選択を行う。
【００５５】
第五の実施形態における送信電力選択部３３の構成を図２１に示す。尤度判定部１４０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力として送信電力算出部１９より入力される送信電力、あるいは送信電力平均化部１４２から入力される送信電力のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１４１へ出力する。第五の実施形態での尤度判定部１４０の動作の一例を図２２に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がγ＋以上の領域１０４あるいはγ−未満の領域１０６に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が良い場合、尤度判定部１４０はセレクタ１４１において送信電力算出部１９より入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１４１に出力する。逆に、入力される送信電力制御信号の尤度がγ−以上γ＋未満の領域１０５に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、尤度判定部１４０は送信電力平均化部１４２から入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１４１へ出力する。セレクタ１４１は尤度判定部１４０からの制御信号に従って送信電力を選択し、図２０の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ送信電力を出力する。ここで、送信電力平均化部１４２は入力される送信電力の平均値を計算し、セレクタ１４２へ出力するものとする。
【００５６】
以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００５７】
次に第六の実施形態の移動端末の動作について説明する。第六の実施形態の移動端末の構成は第五の実施形態と同様に図２０となる。第六の実施形態では送信電力選択部３３の構成が第五の実施形態とは異なる。第六の実施形態の送信電力選択部３３の構成を図２３に示す。尤度判定部１５０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力として送信電力算出部１９より入力される送信電力、あるいは開ループ送信電力算出部１５２から入力される送信電力のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１５１へ出力する。第六の実施形態での尤度判定部１５０の動作の一例を図２４に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がδ＋以上の領域１０７あるいはδ−未満の領域１０９に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が良い場合、尤度判定部１５０はセレクタ１５１において送信電力算出部１９より入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１５１に出力する。逆に、入力される送信電力制御信号の尤度がδ−以上δ＋未満の領域１０８に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、尤度判定部１５０は開ループ送信電力算出部１５２から入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１５１へ出力する。セレクタ１５１は尤度判定部１５０からの制御信号に従って送信電力を選択し、図２０の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ送信電力を出力する。
【００５８】
開ループ送信電力算出部１５２は通信に使用中のチャネルとは異なるチャネル、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式におけるとまり木チャネル等、の受信品質や受信電力等を使用することにより、移動端末と基地局の間の減衰量を見積り、基地局において所要の受信品質を満たすような移動端末の送信電力を算出する。開ループ送信電力算出部１５２は算出された送信電力をセレクタ１５２へ出力する。
【００５９】
以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００６０】
第七の実施形態の基地局の構成を図２５に示す。図２９に示した従来の基地局の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。受信された信号は、従来の基地局と同様に上りチャネルＳＩＲ測定部２２１において各移動端末（ＭＳａ〜ＭＳｎ）毎のＳＩＲ（ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎ）を測定され、信号線２３０ａ〜２３０ｎを介して、上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０に入力される。上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０はＳＩＲａ〜ＳＩＲｎと、ＭＳａ〜ＭＳｎに対して予め与えられた目標ＳＩＲ（Ｔ−ＳＩＲａ〜Ｔ−ＳＩＲｎとする）との比較結果、及びＭＳａ〜ＭＳｎから送信されてくる信号に対して受信動作を行っているか否かを示す制御信号ＲＸａ〜ＲＸｎを基に、ＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号（ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎとする）を作成する。
【００６１】
上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０の構成を図２６に示す。上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０はＳＩＲｉ、Ｔ−ＳＩＲｉ及びＲＸｉを入力とし、ＴＰＣｉを出力とする送信電力制御信号作成部２５０ａ〜２５０ｎから構成される。ここで添え字ｉはａ〜ｎのいずれかを表すものとする。送信電力制御信号作成部２５０ｉの構成図を図２７に示す。比較器２５４ｉは信号線２３０ｉを介して入力されるＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを比較し、ＳＩＲｉ≧Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２５１ｉで０（送信電力減少を指示する信号）を選択する信号を、ＳＩＲｉ＜Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２５１ｉで１（送信電力増加を指示する信号）を選択する信号を作成する。セレクタ２５１ｉは比較器２５４ｉの出力に従って０または１のいずれかを選択し、信号線２５２ｉを介してセレクタ２５３ｉへ出力する。セレクタ２５３ｉは受信動作を行っているか否かを制御する信号ＲＸｉに従い、送信電力制御信号ＴＰＣｉを決定する。セレクタ２５３ｉの動作を図２８に示す。ＲＸｉが受信動作中であることを示す信号の場合、セレクタ２５３ｉは送信電力制御信号ＴＰＣｉとして信号線２５２ｉを介して入力された信号を選択する。逆にＲＸｉが受信停止中であることを示す信号の場合、セレクタ２５３ｉは送信電力制御信号ＴＰＣｉとして０（送信電力減少を指示する信号）を選択する。
【００６２】
上記方法によって作成されたＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎは信号線２３１ａ〜２３１ｎを介してフレーム作成部２２５ａ〜２２５ｎへ入力され、従来の基地局と同様の処理を施された後、アンテナ２１０から送信される。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末は受信誤りを含む送信電力制御信号による送信電力制御の誤制御の影響を少なくすることが可能となる。また基地局が受信動作停止後に不適切な送信電力制御信号の送信を行わないよう制御することにより、移動端末が過剰な送信電力で送信を行うことを防ぐことが可能となる。従って、誤制御による通信品質の劣化及びシステム全体の容量の低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動端末の構成図である。
【図２】本発明の送信電力制御信号尤度算出部の構成図である。
【図３】本発明の尤度算出方法を示す図である。
【図４】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図５】本発明の尤度判定部の動作の一例を示す図である。
【図６】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図７】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図８】本発明のトグル部の動作説明図である。
【図９】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図１０】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図１２】本発明の送信電力変化量算出部の動作説明図である。
【図１３】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図１４】本発明の移動端末の構成図である。
【図１５】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図１６】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図１７】本発明の送信電力制御部の構成図である。
【図１８】本発明の送信電力制限値算出部の構成図である。
【図１９】本発明の送信電力変化の一例を示す図である。
【図２０】本発明の移動端末の構成図である。
【図２１】本発明の送信電力選択部の構成図である。
【図２２】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図２３】本発明の送信電力選択部の構成図である。
【図２４】本発明の尤度選択部の構成図である。
【図２５】本発明の基地局の構成図である。
【図２６】本発明の上りチャネル送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図２７】本発明の送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図２８】本発明のセレクタ２３５ｉの動作説明図である。
【図２９】従来の基地局の構成図である。
【図３０】本発明の上りチャネル送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図３１】従来の送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図３２】従来の移動端末の構成図である。
【図３３】従来の送信電力変化の様子を示す図である。
【図３４】とまり木受信品質を用いた受信品質算出部の構成図である。
【符号の説明】
１０ アンテナ
１１ サーキュレータ
１２ 受信高周波部
１４ 検波部
１５ 復号部
１９ 送信電力算出部
２０ 送信電力保持回路
２２ 符号化
２３ 拡散回路
２４ 送信高周波部
２５ フレーム作成部
３０ 送信電力制御信号尤度算出部
３１ 送信電力変化量算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける送信電力制御方法に関し、さらに詳しくは、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ:Code Devision Multiple Access)方式を適用した移動通信システムにおける送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式では、複数の移動端末が同じ周波数帯域を共有して基地局と通信を行う。従って、例えば移動端末Ａと基地局が通信を行う場合、移動端末Ａが基地局に対して発信した信号（所望信号）にとって、他の移動端末Ｂが基地局に対して発信した信号（非所望信号）は干渉となり、移動端末Ａと基地局の通信に妨害を与える。同様に移動端末Ａが発信した信号は、移動端末Ｂと基地局の通信に妨害を与える。
【０００３】
干渉レベルは基地局が受信する非所望信号波の受信レベルに比例して大きくなる。非所望信号の受信レベルは、非所望信号が移動端末から送信される際の送信電力に比例する。従って干渉レベルを最小限に抑えるためには、移動端末からの送信電力を基地局が制御し、基地局での受信レベルが常に必要最小限となるようにすることが必要となる。この制御が理想的に行われた場合、通信可能なチャネル数は最大となり、その状態から外れるにつれて通信可能なチャネル数は減少することになる。
【０００４】
ＣＤＭＡ移動通信の送信電力制御技術に関して、例えば電波産業会発行“IMT-2000 Study Committee, Air-interface WG, SWG Document Title: Volume3 Specifications of Air-Interface for 3G Mobile System, Source: SWG, Version: 0-4.0, Date: December 18, 1997”(以下、Ｗ−ＣＤＭＡ方式という)に記載された送信電力制御方法がある。以下にＷ−ＣＤＭＡ方式の送信電力制御方法について説明する。なお、説明文中上り方向とは移動端末から基地局へ信号を送信する方向、下り方向とは基地局から移動端末へ信号を送信する方向を表す。
【０００５】
基地局は移動端末から送信されてくる上り方向の信号の信号対干渉電力比（ＳＩＲ）を測定し、測定されたＳＩＲに応じた送信電力制御信号を送信する。従来の基地局の構成図を図２９に示す。アンテナ２１０で受信された受信信号はサーキュレータ２１１を介した後、受信用無線モジュール２１２においてベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行われる。受信信号には複数の移動端末（ＭＳａ〜ＭＳｎとする）からの信号が多重されているため、基地局は各移動端末用にパラメータを設定した同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎで受信信号の同期捕捉と逆拡散処理を行う。同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎから出力された信号は、それぞれ検波部２１４ａ〜２１４ｎへ入力され、位相回転の補償等の検波処理を行われる。検波部２１４ａ〜２１４ｎから出力された信号は、それぞれ復号部２１５ａ〜２１５ｎへ入力され、デインターリーブやビタビ復号等の誤り制御処理を施された後、受信データとして使用される。
【０００６】
一方、同期捕捉・逆拡散回路２１３ａ〜２１３ｎから出力された信号は、それぞれ信号線２２０ａ〜２２０ｎを通って上りチャネルＳＩＲ測定部２２１へ入力される。上りチャネルＳＩＲ測定部２２１は信号線２２０ａ〜２２０ｎを介して入力された受信信号のＳＩＲ（ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎとする）をそれぞれ測定し、ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎを信号線２３０ａ〜２３０ｎを介して上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２へ入力する。
【０００７】
上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２はＳＩＲａ〜ＳＩＲｎと、ＭＳａ〜ＭＳｎに対して予め与えられた目標ＳＩＲ（Ｔ−ＳＩＲａ〜Ｔ−ＳＩＲｎとする）を比較し、ＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号（ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎとする）を作成する。上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２の構成を図３０に示す。上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２はＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを入力とし、ＴＰＣｉを出力とする送信電力制御信号作成部２２２ａ〜２２２ｎから構成される。ここで添え字ｉはａ〜ｎのいずれかを表すものとする。送信電力制御信号作成部２２２ｉの構成図を図３１に示す。比較器２２３ｉは信号線２３０ｉを介して入力されるＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを比較し、ＳＩＲｉ≧Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２２４ｉで０を選択する信号を、ＳＩＲｉ＜Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２２４ｉで１を選択する信号を作成する。セレクタ２２４ｉは比較器２２３ｉの出力に従って０または１のいずれかを選択し、ＴＰＣｉとして信号線２３１ｉを介して出力する。ここでＴＰＣｉ＝０は移動端末に対して送信電力減少を指示する信号であり、逆にＴＰＣｉ＝１は移動端末に対して送信電力の増加を指示する信号である。
【０００８】
図２９のフレーム構成部２２５ａ〜２２５ｎは、符号化部２２２ａ〜２２２ｎで畳み込み符号化やインターリーブ等の誤り制御処理を施されたＭＳａ〜ＭＳｎ宛の送信データと、上りチャネル送信電力制御信号作成部２２２から入力された送信電力制御信号ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎを、システムで定められたフォーマットに従いフレームを構成する。拡散回路２２３ａ〜２２３ｎはＭＳａ〜ＭＳｎに対応したパラメータでフレーム作成部出力のスペクトル拡散処理を行う。加算回路２２６はＭＳａ〜ＭＳｎに対する信号を多重して送信するために、送信信号の加算を行う。加算回路２２６を出力された送信信号は、送信用無線モジュール２２４とサーキュレータ２１１を介した後、アンテナ２１０から送信される。
【０００９】
移動端末ＭＳｉは前記送信電力制御信号ＴＰＣｉを受信し、復調結果に従って送信電力を変更する。従来の移動端末の構成を図３２に示す。アンテナ１０で受信された受信信号は、サーキュレータ１１を介した後、受信用無線モジュール１２においてベースバンド信号の復調と高／中間周波数での受信処理が行われる。受信信号には複数のチャネルの信号が多重されているため、移動端末は、自端末が使用中のチャネル用にパラメータを設定した同期捕捉・逆拡散回路１３で、受信信号の同期捕捉及びスペクトル逆拡散処理を行う。同期捕捉・逆拡散回路１３から出力された信号は、検波部１４で位相回転の補償等の検波処理を行われ、復号部１５において、デインターリーブやビタビ復号などの誤り制御処理を施された後、受信データとして利用される。
【００１０】
受信した送信電力制御信号は検波部１４を出力された後、信号線１６を通って送信電力制御信号判定部４０に入力される。送信電力制御信号判定部４０は、受信した送信電力制御信号が「０」であるか「１」であるかの判定を行う。送信電力制御信号判定部４０は、送信電力制御信号の判定結果が「０」の場合、セレクタ４１出力として例えば「−１ｄＢ」を選択するような制御信号を作成し、判定結果が「１」であった場合はセレクタ４１出力として例えば「＋１ｄＢ」を選択するような制御信号を作成してセレクタ４１に送出する。
【００１１】
セレクタ４１は送信電力制御信号判定部４０から入力される制御信号に従い、送信電力の変化量として、例えば「＋１ｄＢ」あるいは「−１ｄＢ」のいずれかを出力する。
【００１２】
送信電力算出部１９はセレクタ４１から入力される送信電力の変化量と、送信電力保持回路２０から入力される現時点での送信電力から、変更後の送信電力を決定する。すなわち、セレクタから「＋１ｄＢ」が入力された場合、変更後の送信電力を現時点の送信電力より１ｄＢ増加したものとし、逆にセレクタから「−１ｄＢ」が入力された場合、変更後の送信電力を現時点の送信電力より１ｄＢ減少させたものとする。
【００１３】
送信信号は、符号化部２２で例えば畳込み符号化やインターリーブ等の誤り制御処理を施され、フレーム作成部２５でシステムで定められたフォーマットのフレームを構成し、拡散回路２３でスペクトル拡散処理される。可変利得増幅器２１は信号が送信電力算出部１９から指定された送信電力で送信されるように、適切な利得で送信信号を増幅する。可変利得増幅器２１を出力された送信信号は、送信用無線モジュール２４とサーキュレータ１１を介した後、アンテナ１０から送信される。
【００１４】
移動端末が上記の動作を行った場合の、移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図３３の実線６２に示す。横軸６０は時間、縦軸６１は移動端末の送信電力を表す。また横軸６０には時刻１２０〜１２４に受信された送信電力制御信号の判定結果８３ａ〜８３ｅも付してある。図３３のように、移動端末は、制御信号判定結果が「１」である時刻１２２、１２４では送信電力を１ｄＢ増加させ、制御信号判定結果が「０」である時刻１２０、１２１、１２３では送信電力を１ｄＢ減少させるよう動作する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
発明が解決しようとする課題として、以下に示す二点がある。
【００１６】
第一の課題として、移動端末において送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、受信された送信電力制御信号は誤りを含む復調結果となる可能性が大きくなる。この場合、従来の技術のように復調結果を「０」あるいは「１」のいずれかに判定する方法では、正しい送信電力制御信号値と異なる値に誤判定する可能性が大きくなる。
【００１７】
ここで「１」と判定すべき送信電力制御信号を誤って「０」と判定した場合、すなわち移動端末が送信電力を増加すべき時に誤って送信電力を減少した場合、基地局では前記移動端末からの受信信号の品質が低下する。この結果、通信品質の劣化、更には通信の切断が発生する。
【００１８】
逆に「０」と判定すべき送信電力制御信号を誤って「１」と判定した場合、すなわち移動端末が送信電力を減少すべき時に誤って送信電力を増加した場合、基地局では前記移動端末の信号による他の移動端末に対する干渉量が増大する。従って他の移動端末の通信品質の劣化、及び通信の切断が発生する。これは同時に通信可能な移動端末の数が減少することを意味し、結果としてシステム全体の通信容量が減少する。
【００１９】
また、移動端末の受信機に含まれる直流オフセット成分等により、受信品質の悪い送信電力制御信号の判定結果が「０」または「１」のいずれかに偏るような場合、前記の通信品質の低下やシステムの通信容量の減少はより顕著に現れることになる。
【００２０】
第二の課題として、通信の切断を行う際、基地局での制御シーケンスとして受信の動作を送信の動作より早く停止する場合、すなわち図２９の同期捕捉・逆拡散回路２１３ｉ（ｉ＝１，２，．．，ｎ）の動作が上りチャネルＳＩＲ測定部２２１の動作より早く停止する場合、上りチャネルＳＩＲ測定部２２１は動作が停止した同期捕捉・逆拡散回路２１３ｉの出力からＳＩＲｉを得ようとするため、その動作が不安定になると考えられる。この場合、不適切な送信電力制御信号ＴＰＣｉが作成され、基地局から移動端末ＭＳｉに送信される。移動端末ＭＳｉは上記の不適切な送信電力制御信号ＴＰＣｉに従って送信電力を制御した結果、過剰な送信電力で送信を行う可能性がある。この場合、基地局では移動端末ＭＳｉの信号による他の移動端末に対する干渉量が増大する。従って他の移動端末の通信品質の劣化、及び通信の切断が発生する。これは第一の課題と同様にシステム全体の通信容量を減少させる。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
第一の課題を解決すべく本願発明は、無線基地局は、移動端末の送信電力を制御する送信電力制御信号を送信し、移動端末は受信した送信電力制御信号と受信品質に基づいて前記送信電力制御信号の尤度を算出し、前記尤度に基づいて送信電力の変化量を算出し、前記変化量に基づいて移動端末の送信電力を制御する構成からなる。
【００２２】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度の算出を、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質をも加えて行うことを特徴とし、また、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質と、送信電力制御信号の受信品質とを比較し、受信しているチャネルの受信品質のみが劣化したとき、受信しているチャネルが呼切断されたと判定し、両者が同時に劣化したとき、端末が物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなったと判定し、これらの判定結果に基づいて尤度の算出を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きいときに、移動端末の送信電力の上限値と下限値とを更新して保持し、前記移動端末の送信電力を前記上限値と下限値との間に制限することを特徴とする。
【００２４】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、移動端末の送信電力の平均値を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した移動端末の平均送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする。
【００２５】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、使用中のチャネルとは異なる他のチャネルの受信品質または受信電力に基づいて開ループ送信電力を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した開ループ送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする。
【００２６】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記送電電力制御信号は２値からなる信号であり、前記尤度の計算は、受信品質が良い場合には尤度の絶対値を大きくし、受信品質が悪い場合には尤度の絶対値を小さくすることを特徴とする。
【００２７】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力を維持し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００２８】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力をトグル制御し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００２９】
また、第一の課題を解決すべく本願発明は、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力の変化量を前記尤度に対応した電力とし、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする。
【００３０】
また、第二の課題を解決すべく本願発明は、無線基地局は前記各移動端末毎のＳＩＲを測定し、前記測定された各ＳＩＲと予め与えられた目標ＳＩＲとを比較し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ以上の場合はまたは前記無線基地局が前記移動端末に対し受信動作停止中の場合は送信電力を減少させる送信電力制御信号を作成し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ未満の場合は送信電力を増加させる送信電力制御信号を作成し、前記作成された送信電力制御信号を移動端末に送信することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に第一の実施形態の移動端末の構成図を示す。図３２に示した従来の移動端末の構成要素と対応する要素に対しては同一の符号を付してある。
【００３２】
アンテナ１０、サーキュレータ１１、受信用無線モジュール１２、同期捕捉・逆拡散回路１３及び検波部１４でそれぞれ処理を施された受信信号は、信号線１６を介して送信電力制御信号尤度算出部３０へ入力される。
【００３３】
送信電力制御信号尤度算出部３０は、受信した送信電力制御信号の受信品質と「０」あるいは「１」の判定結果から、送信電力制御信号の尤度を算出する。送信電力制御信号尤度算出部３０の構成を図２に示す。送信電力制御信号０／１判定部４０は受信された送信電力制御信号が「０」または「１」のいずれであるかの判定を行う。
【００３４】
受信品質算出部５０は受信された送信電力制御信号の受信品質を算出し、尤度算出部５１へ出力する。受信品質算出部５０が算出する受信品質としては、基本的には送信電力制御信号受信時に瞬時に測定された受信電力やＳＩＲ等を用いるべきである。一方、受信電力やＳＩＲを正確に観測するためには長時間の積分操作が必要となる。高速性が要求される送信電力制御に、前記長時間積分された受信電力あるいはＳＩＲ（以下長時間積分値と呼ぶ）を使用した場合、制御遅延が大きくなり、適切に送信電力が制御できなくなることが考えられる。従って、受信品質算出部５０は前記送信電力制御信号及び、前記送信電力制御信号と時間的に近い時刻に受信された信号の受信電力やＳＩＲの積分結果（以下短時間積分値と呼ぶ）から、送信電力制御信号の受信品質を算出する。
【００３５】
また、短時間積分値は誤差が大きいと考えられるため、短時間積分値をそのまま受信品質の算出に用いると、誤った受信品質を算出してしまう可能性がある。そこで例えば、受信電力算出部５０は長時間積分値と短時間積分値を比較し、両者の差が大きな場合には悪い受信品質を出力する動作を行っても良い。
【００３６】
さらに、受信しているチャネルが呼切断、あるいは物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなった事を推定するため、受信品質算出部５０は以下の動作を行っても良い。移動端末は、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式におけるとまり木チャネルのように基地局より常時送信され、且つその送信電力が既知であるチャネルの受信電力あるいはＳＩＲ（以下とまり木受信品質と呼ぶ）を測定する。この場合の受信品質算出部の構成を図３４に示す。とまり木受信品質測定部３００は上記とまり木受信品質を測定する。比較部３０１は前記短時間積分値と、とまり木受信品質測定部３００から得られるとまり木受信品質を比較する。受信品質決定部３０２は比較部３０１での比較結果から、受信しているチャネルの受信品質のみが劣化したときは、受信しているチャネルが呼切断されたと判定し、あるいは両者が同時に劣化したときは端末が物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなったと判定し、悪い受信品質を出力する。
【００３７】
尤度算出部５１は送信電力制御信号０／１判定部４０の判定結果、及び受信品質算出部５０の算出結果を基に、前記送信電力制御信号の尤度を算出する。送信電力制御信号０／１判定部４０の判定結果、及び受信品質算出部５０の算出結果と尤度の関係の一例を図３の折線１５０に示す。以下に図３の場合の尤度算出結果について説明する。送信電力制御信号の判定結果が１の場合、尤度は正の値を取るものとする。逆に判定結果が０の場合、尤度は負の値を取るものとする。さらに受信品質が良い場合は尤度の絶対値を大きくし、逆に受信品質が悪い場合は尤度の絶対値を小さくするものとする。
【００３８】
上記方法で算出された送信電力制御信号の尤度は図１の送信電力変化量算出部３１へ入力される。送信電力変化量算出部３１は、入力された送信電力制御信号の尤度を基に送信電力の変化量を算出する。第一の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図４に示す。尤度判定部７０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」、「−１ｄＢ（減少）」、「０ｄＢ（変化なし）」のいずれかを選択する制御信号を作成し、セレクタ７１へ出力する。第一の実施形態での尤度判定部７０の動作の一例を図５に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の領域１００に存在する場合、尤度判定部７０はセレクタ７１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１に出力する。同様に、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の領域１０１に存在する場合、尤度判定部７０は「０ｄＢ」が選択されるような制御信号を、入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の領域１０２に存在する場合、尤度判定部７０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１へ出力する。セレクタ７１は尤度判定部７０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１の送信電力算出部１９へ出力する。
【００３９】
図１の送信電力算出部１９は送信電力変化量算出部３１から入力される送信電力の変化量と、送信電力保持回路２０から入力される現時点での送信電力を基に、従来の移動端末と同様に送信電力を算出する。符号化部２１及び拡散回路２３で処理を施された送信信号は、可変利得増幅器２１で前記送信電力で送信されるように増幅された後、送信用無線モジュール２４及びサーキュレータ１１を介してアンテナ１０より送信される。
【００４０】
移動端末が第一の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図６の実線６３に示す。図６のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量を０ｄＢ、すなわち送信電力を変化させないよう動作する。
【００４１】
次に、第二の実施形態の移動端末の動作について説明する。第二の実施形態の移動端末の構成は第一の実施形態と同様に図１となる。第二の実施形態では送信電力変化量算出部３１の構成が第一の実施形態とは異なる。第二の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図７に示す。第一の実施形態の送信電力変化量算出部３１と対応する構成要素に対しては同一の番号を付してある。
【００４２】
尤度判定部７０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」、「−１ｄＢ（減少）」、「トグル部７２（トグル動作）」のいずれを選択するかの制御信号作成し、セレクタ７１へ出力する。トグル部７２の動作を図８に示す。トグル部７２は入力が「＋１ｄＢ」の場合は「−１ｄＢ」を出力し、入力が「−１ｄＢ」の場合は「＋１ｄＢ」を出力するものとする。第二の実施形態での尤度判定部７０の動作の一例を図９に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の領域１００に存在する場合、尤度判定部７０はセレクタ７１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１に出力する。同様に、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の領域１０１に存在する場合、尤度判定部７０は「トグル部７２」が選択されるような制御信号を、入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の領域１０２に存在する場合、尤度判定部７０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ７１へ出力する。セレクタ７１は尤度判定部７０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１の送信電力算出部１９へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００４３】
移動端末が第二の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１０の実線６４に示す。図１０のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量として「＋１ｄＢ」と「−１ｄＢ」を交互に繰返すように動作する。
【００４４】
次に、第三の実施形態の移動端末の動作について説明する。第三の実施形態の移動端末の構成は第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に図１となる。第三の実施形態では送信電力変化量算出部３１の構成が第一の実施形態及び第二の実施形態とは異なる。第三の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図１１に示す。尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を、送信電力変化量に変換する。尤度−送信電力変化量変換部７３の動作の一例を図１２の折線７４に示す。図１２では、入力される送信電力制御信号の尤度がα＋以上の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力変化量として例えば「＋１ｄＢ」を送信電力算出部１９へ出力する。同様に入力される送信電力制御信号の尤度がα−未満の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力変化量として例えば「−１ｄＢ」を送信電力算出部１９へ出力する。ここで、入力される送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の場合、尤度−送信電力変化量変換部７３は送信電力制御信号の尤度に応じて、例えば、図１２の折線７４のように変化する送信電力変化量を送信電力算出部１９へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００４５】
移動端末が第三の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１３の実線６５に示す。図１３のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末は送信電力の変化量が「＋１ｄＢ」や「−１ｄＢ」よりも小さな値となるように移動端末は送信電力を制御する。
【００４６】
第四の実施形態の移動端末の構成を図１４に示す。図３２及び図１に示した移動端末の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。第一の実施形態と同様に送信電力制御信号尤度算出部３０で算出された送信電力制御信号の尤度は送信電力変化量算出部３１へ入力される。
【００４７】
第四の実施形態の送信電力変化量算出部３１の構成を図１５に示す。尤度判定部１３０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力の変化量として例えば「＋１ｄＢ（増加）」あるいは「−１ｄＢ（減少）」のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１３１へ出力する。第四の実施形態での尤度判定部１３０の動作の一例を図１６に示す。入力される送信電力制御信号の尤度が０以上の領域に存在する場合、尤度判定部１３０はセレクタ１３１において「＋１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ１３１に出力する。逆に入力される送信電力制御信号の尤度が０未満の領域に存在する場合、尤度判定部１３０は「−１ｄＢ」が選択されるような制御信号をセレクタ１３１へ出力する。セレクタ１３１は尤度判定部１３０からの制御信号に従って送信電力変化量を選択し、図１４の送信電力算出部１９へ出力する。送信電力算出部１９は第一の実施形態と同様に移動端末の送信電力を算出する。
【００４８】
送信電力制限部３２は送信電力算出部１９で算出された送信電力と送信電力制限部３２内部で算出される送信電力制限値とを比較し、移動端末の送信電力の制限を行う。送信電力制限部３２の構成を図１７に示す。送信電力算出部１９より入力された送信電力は送信電力制限値算出部９０と比較部９１に入力される。送信電力制限値算出部９０の動作の一例を図１８に示す。送信電力制限値算出部９０では、まず送信電力制御信号尤度算出部３０より入力される送信電力制御信号の尤度と閾値β−及びβ＋との比較が行われる。ここで送信電力制御信号の尤度がβ−≦（尤度）＜β＋の関係が成立しない場合、すなわち送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きな場合、送信電力の上限値ＴＸＰＵ及び送信電力の下限値ＴＸＰＬの値を更新する。この動作により、送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きな場合、すなわち送信電力制御信号の受信品質が良い場合、に移動端末の送信電力の上限値と下限値を算出し、逆に送信電力制御信号の尤度の絶対値が小さな場合、すなわち送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、には移動端末の送信電力の上限値と下限時を保持することになる。
【００４９】
図１７の比較部９１は送信電力算出部１９から入力された送信電力と、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の上限値及び下限値との比較を行う。ここで送信電力算出部１９から入力された送信電力が、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の上限値ＴＸＰＵより大きな場合、比較部９１は送信電力をＴＸＰＵに変更して図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。逆に送信電力算出部１９から入力された送信電力が、送信電力制限値算出部９０から入力された送信電力の下限値ＴＸＰＬより小さな場合、比較部９１は送信電力をＴＸＰＬに変更して図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。また、送信電力算出部１９から入力された送信電力が、ＴＸＰＵとＴＸＰＬの間に存在する場合、送信電力算出部１９から入力された送信電力をそのまま図１４の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ出力する。以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００５０】
移動端末が第四の実施形態の動作を行った場合の移動端末の送信電力の変化の様子の一例を図１９の実線６６に示す。図１９のように、送信電力制御信号の尤度がα−以上α＋未満の時間１０３の間は、移動端末の送信電力の上限値ＴＸＰＵ及び下限値ＴＸＰＬの値は一定に保たれている。また図１９の例では時間１０３の間、移動端末の送信電力は送信電力の下限値ＴＸＰＬを下回ることの無いように制限される。
【００５１】
なお第四の実施形態において、送信電力変化量算出部３１は第一〜第三の実施形態で示した構成であってもよい。
【００５２】
第五の実施形態の移動端末の構成を図２０に示す。図３２及び図１に示した移動端末の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。第一の実施形態と同様に送信電力制御信号尤度算出部３０で算出された送信電力制御信号の尤度は送信電力変化量算出部３１へ入力される。送信電力変化量算出部３１は第一〜第四の実施形態において説明した送信電力変化量算出部３１のいずれの構成及び動作であっても良い。送信電力変化量算出部３１で算出された送信電力の変化量は、送信電力算出部１９へ入力される。
【００５３】
送信電力算出部１９は第一の実施形態と同様に移動端末の送信電力を算出する。
【００５４】
送信電力算出部１９で算出された送信電力は、送信電力選択部３３へ入力される。送信電力選択部３３は、送信電力制御信号尤度算出部３０より入力される送信電力制御信号の尤度に応じて、送信電力の選択を行う。
【００５５】
第五の実施形態における送信電力選択部３３の構成を図２１に示す。尤度判定部１４０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力として送信電力算出部１９より入力される送信電力、あるいは送信電力平均化部１４２から入力される送信電力のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１４１へ出力する。第五の実施形態での尤度判定部１４０の動作の一例を図２２に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がγ＋以上の領域１０４あるいはγ−未満の領域１０６に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が良い場合、尤度判定部１４０はセレクタ１４１において送信電力算出部１９より入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１４１に出力する。逆に、入力される送信電力制御信号の尤度がγ−以上γ＋未満の領域１０５に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、尤度判定部１４０は送信電力平均化部１４２から入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１４１へ出力する。セレクタ１４１は尤度判定部１４０からの制御信号に従って送信電力を選択し、図２０の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ送信電力を出力する。ここで、送信電力平均化部１４２は入力される送信電力の平均値を計算し、セレクタ１４２へ出力するものとする。
【００５６】
以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００５７】
次に第六の実施形態の移動端末の動作について説明する。第六の実施形態の移動端末の構成は第五の実施形態と同様に図２０となる。第六の実施形態では送信電力選択部３３の構成が第五の実施形態とは異なる。第六の実施形態の送信電力選択部３３の構成を図２３に示す。尤度判定部１５０は送信電力制御信号尤度算出部３０から入力される送信電力制御信号の尤度を基に、送信電力として送信電力算出部１９より入力される送信電力、あるいは開ループ送信電力算出部１５２から入力される送信電力のいずれかを選択する制御信号作成し、セレクタ１５１へ出力する。第六の実施形態での尤度判定部１５０の動作の一例を図２４に示す。入力される送信電力制御信号の尤度がδ＋以上の領域１０７あるいはδ−未満の領域１０９に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が良い場合、尤度判定部１５０はセレクタ１５１において送信電力算出部１９より入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１５１に出力する。逆に、入力される送信電力制御信号の尤度がδ−以上δ＋未満の領域１０８に存在する場合、すなわち受信した送信電力制御信号の受信品質が悪い場合、尤度判定部１５０は開ループ送信電力算出部１５２から入力される送信電力が選択されるような制御信号をセレクタ１５１へ出力する。セレクタ１５１は尤度判定部１５０からの制御信号に従って送信電力を選択し、図２０の送信電力保持回路２０及び可変利得増幅器２１へ送信電力を出力する。
【００５８】
開ループ送信電力算出部１５２は通信に使用中のチャネルとは異なるチャネル、例えばＷ−ＣＤＭＡ方式におけるとまり木チャネル等、の受信品質や受信電力等を使用することにより、移動端末と基地局の間の減衰量を見積り、基地局において所要の受信品質を満たすような移動端末の送信電力を算出する。開ループ送信電力算出部１５２は算出された送信電力をセレクタ１５２へ出力する。
【００５９】
以下送信信号がアンテナ１０から送信されるまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００６０】
第七の実施形態の基地局の構成を図２５に示す。図２９に示した従来の基地局の構成と対応する構成要素には同一の番号を付してある。受信された信号は、従来の基地局と同様に上りチャネルＳＩＲ測定部２２１において各移動端末（ＭＳａ〜ＭＳｎ）毎のＳＩＲ（ＳＩＲａ〜ＳＩＲｎ）を測定され、信号線２３０ａ〜２３０ｎを介して、上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０に入力される。上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０はＳＩＲａ〜ＳＩＲｎと、ＭＳａ〜ＭＳｎに対して予め与えられた目標ＳＩＲ（Ｔ−ＳＩＲａ〜Ｔ−ＳＩＲｎとする）との比較結果、及びＭＳａ〜ＭＳｎから送信されてくる信号に対して受信動作を行っているか否かを示す制御信号ＲＸａ〜ＲＸｎを基に、ＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号（ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎとする）を作成する。
【００６１】
上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０の構成を図２６に示す。上りチャネル送信電力制御信号作成部２５０はＳＩＲｉ、Ｔ−ＳＩＲｉ及びＲＸｉを入力とし、ＴＰＣｉを出力とする送信電力制御信号作成部２５０ａ〜２５０ｎから構成される。ここで添え字ｉはａ〜ｎのいずれかを表すものとする。送信電力制御信号作成部２５０ｉの構成図を図２７に示す。比較器２５４ｉは信号線２３０ｉを介して入力されるＳＩＲｉとＴ−ＳＩＲｉを比較し、ＳＩＲｉ≧Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２５１ｉで０（送信電力減少を指示する信号）を選択する信号を、ＳＩＲｉ＜Ｔ−ＳＩＲｉの場合はセレクタ２５１ｉで１（送信電力増加を指示する信号）を選択する信号を作成する。セレクタ２５１ｉは比較器２５４ｉの出力に従って０または１のいずれかを選択し、信号線２５２ｉを介してセレクタ２５３ｉへ出力する。セレクタ２５３ｉは受信動作を行っているか否かを制御する信号ＲＸｉに従い、送信電力制御信号ＴＰＣｉを決定する。セレクタ２５３ｉの動作を図２８に示す。ＲＸｉが受信動作中であることを示す信号の場合、セレクタ２５３ｉは送信電力制御信号ＴＰＣｉとして信号線２５２ｉを介して入力された信号を選択する。逆にＲＸｉが受信停止中であることを示す信号の場合、セレクタ２５３ｉは送信電力制御信号ＴＰＣｉとして０（送信電力減少を指示する信号）を選択する。
【００６２】
上記方法によって作成されたＭＳａ〜ＭＳｎに対する送信電力制御信号ＴＰＣａ〜ＴＰＣｎは信号線２３１ａ〜２３１ｎを介してフレーム作成部２２５ａ〜２２５ｎへ入力され、従来の基地局と同様の処理を施された後、アンテナ２１０から送信される。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、移動端末は受信誤りを含む送信電力制御信号による送信電力制御の誤制御の影響を少なくすることが可能となる。また基地局が受信動作停止後に不適切な送信電力制御信号の送信を行わないよう制御することにより、移動端末が過剰な送信電力で送信を行うことを防ぐことが可能となる。従って、誤制御による通信品質の劣化及びシステム全体の容量の低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動端末の構成図である。
【図２】本発明の送信電力制御信号尤度算出部の構成図である。
【図３】本発明の尤度算出方法を示す図である。
【図４】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図５】本発明の尤度判定部の動作の一例を示す図である。
【図６】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図７】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図８】本発明のトグル部の動作説明図である。
【図９】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図１０】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図１２】本発明の送信電力変化量算出部の動作説明図である。
【図１３】本発明の移動端末の送信電力の変化の一例を示す図である。
【図１４】本発明の移動端末の構成図である。
【図１５】本発明の送信電力変化量算出部の構成図である。
【図１６】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図１７】本発明の送信電力制御部の構成図である。
【図１８】本発明の送信電力制限値算出部の構成図である。
【図１９】本発明の送信電力変化の一例を示す図である。
【図２０】本発明の移動端末の構成図である。
【図２１】本発明の送信電力選択部の構成図である。
【図２２】本発明の尤度判定部の動作説明図である。
【図２３】本発明の送信電力選択部の構成図である。
【図２４】本発明の尤度選択部の構成図である。
【図２５】本発明の基地局の構成図である。
【図２６】本発明の上りチャネル送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図２７】本発明の送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図２８】本発明のセレクタ２３５ｉの動作説明図である。
【図２９】従来の基地局の構成図である。
【図３０】本発明の上りチャネル送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図３１】従来の送信電力制御信号作成部の構成図である。
【図３２】従来の移動端末の構成図である。
【図３３】従来の送信電力変化の様子を示す図である。
【図３４】とまり木受信品質を用いた受信品質算出部の構成図である。
【符号の説明】
１０ アンテナ
１１ サーキュレータ
１２ 受信高周波部
１４ 検波部
１５ 復号部
１９ 送信電力算出部
２０ 送信電力保持回路
２２ 符号化
２３ 拡散回路
２４ 送信高周波部
２５ フレーム作成部
３０ 送信電力制御信号尤度算出部
３１ 送信電力変化量算出部
Claims (11)
- 無線基地局と移動端末からなる符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記無線基地局は、移動端末の送信電力を制御する送信電力制御信号を送信し、前記移動端末は受信した送信電力制御信号と受信品質に基づいて前記送信電力制御信号の尤度を算出し、前記尤度に基づいて送信電力の変化量を算出し、前記変化量に基づいて移動端末の送信電力を制御することを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項１記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記尤度の算出は、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質をも加えて行われることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項１記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記無線基地局から送信される信号のとまり木受信品質と、送信電力制御信号の受信品質とを比較し、受信しているチャネルの受信品質のみが劣化したとき、受信しているチャネルが呼切断されたと判定し、両者が同時に劣化したとき、端末が物陰に入った等の事情で適切な受信状態では無くなったと判定し、これらの判定結果に基づいて尤度の算出を行うことを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項１記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記送信電力制御信号の尤度の絶対値が大きいときに、移動端末の送信電力の上限値と下限値とを更新して保持し、前記移動端末の送信電力を前記上限値と下限値との間に制限することを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項１記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、移動端末の送信電力の平均値を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した移動端末の平均送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項１記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、使用中のチャネルとは異なる他のチャネルの受信品質または受信電力に基づいて開ループ送信電力を算出し、前記尤度の大きさに基づいて、前記算出した開ループ送信電力、あるいは、前記尤度に基づいて算出された移動端末の送信電力となるように、前記移動端末の送信電力を切り換えることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項３記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記送信電力制御信号は２値からなる信号であり、前記尤度の計算は、受信品質が良い場合には尤度の絶対値を大きくし、受信品質が悪い場合には尤度の絶対値を小さくすることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項７記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力を維持し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項７記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力をトグル制御し、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 請求項７記載の符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記尤度が第１の基準値以上の場合は送信電力を上げ、前記尤度が前記第１の基準値より小さくかつ第２の基準値以上の場合は送信電力の変化量を前記尤度に対応した電力とし、前記第２の基準値より小さい場合は送信電力を下げることを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
- 無線基地局と移動端末からなる符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法において、前記無線基地局は前記各移動端末毎のＳＩＲを測定し、前記測定された各ＳＩＲと予め与えられた目標ＳＩＲとを比較し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ以上の場合または前記無線基地局が前記移動端末に対し受信動作停止中の場合は送信電力を減少させる送信電力制御信号を作成し、前記ＳＩＲが目標ＳＩＲ未満の場合は送信電力を増加させる送信電力制御信号を作成し、前記作成された送信電力制御信号を移動端末に送信することを特徴とする符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05891799A JP4108858B2 (ja) | 1998-12-21 | 1999-03-05 | 符号分割多元接続通信システムにおける送信電力制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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