JP4232476B2 - 基地局の送信電力制御装置及び基地局装置及び送信電力制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基地局の送信電力制御装置及び基地局装置及び送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、世界で標準化を進めている第３世代移動通信方式としてＩＭＴ２０００方式がある。ＩＭＴはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎの略で、２０００は２０００ＭＨｚ（２ＧＨｚ）の周波数を意味するとされている。ＩＭＴ２０００方式は屋内／屋外利用のコードレス電話、自動車電話、携帯電話、ぺージャ等、また静止状態から高速移動までの基本サービス、ＦＡＸ、データ、ディジタル画像等の非電話系サービスが扱われ、国際的に共通性、互換性のあるシステムとして実現化が図られている。
【０００３】
ＩＭＴ２０００方式では、移動端末から送信される複数の上り信号は、互いに干渉波となる。この干渉の程度は、移動端末の送信電力からも影響を受ける。移動端末の送信電力レベルが大きい程与える干渉も大きく、干渉が大きい程無線回線の容量が減少してしまい、収容ユーザ数に影響を与えてしまうことになる。
【０００４】
こうした干渉の問題を解決するために、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置では、送信電力の制御を行うパワーコントロールと呼ばれる処理が行われている。パワーコントロールとは、移動端末から送信されてくる上り信号の受信レベルを測定し、移動端末が適切な送信レベルで送信できるように制御する処理である。
【０００５】
移動端末と交信する基地局の呼処理制御部では、無線回線容量の増大を図る観点から、移動端末（以下、ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍと記す）との間で上り送信電力制御が行われる。
【０００６】
もし、隣接セル（無線状態が非常に悪い）から自セルに（無線状態が非常に良い）、非常に高い電力で送信しているＭＳ（以下、ＭＳ−Ｈｉと記す）が飛び込んできた場合を想定する。自セル内では無線状態が非常に良いので、各ＭＳは低い送信電力で呼接続できる状態にある。実際、自セル内のＭＳは（以下、ＭＳ−Ｌｏと記す）は低い送信電力で呼接続できているので、ＭＳ−Ｈｉも低い送信電力で呼接続できることになる。それにもかかわらず、ＭＳ−Ｈｉは非常に高い送信電力で送信している。
【０００７】
このような状況の場合、ＭＳ−Ｈｉはその他のＭＳ−Ｌｏへの干渉となってしまうので、低い電力で送信していたＭＳ−ＬｏはＭＳ−Ｈｉに対向して一斉に電力を上げてしまうことになる。一斉に電力が上るとお互いが干渉となってしまうので、各ＭＳはさらに電力をあげてしまい、最終的には少ないユーザにも関わらず送信電力制御の上限にまで送信電力が増大し、無線回線の容量が限界になってしまう可能性が生じる。
【０００８】
従来の送信電力制御方式は、送信電力制御（ＴＰＣ）ビット検出部が検出するＴＰＣ信号に基づいて、制御周期Ｔで送信部の送信電力を制御し、また移動局では基地局からの受信電力を制御周期Ｔで平均化して測定し、ＴＰＣビット生成部が測定電力と基準値とを比較してＴＰＣ信号を生成し基地局に送信している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、無線基地局インタフェース回線の全障害発生時には、障害情報を送信電力制御部に通知し、この通知を受けてサービスエリアに送信する送信電力を低下させ、隣接無線基地局との電波干渉を低減して、無線基地局がカバーするエリア内の移動局がスムーズな無線基地局の選択を行うものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３４５７５５号公報（第２−５頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３００６３５号公報（第２−４頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の送信電力制御方式は、隣接セル（無線状態が非常に悪い）から自セルに（無線状態が非常に良い）、非常に高い電力で送信しているＭＳ（以下、ＭＳ−Ｈｉと記す）が飛び込んできた場合、自セル内では無線状態が非常に良いので、各ＭＳは低い送信電力で呼接続できる状態にあるが、ＭＳ−Ｈｉは非常に高い送信電力で送信しているので、ＭＳ−Ｈｉはその他のＭＳ−Ｌｏへの干渉となるのみならず、低い電力で送信していたＭＳ−ＬｏはＭＳ−Ｈｉに対向して一斉に電力を上げてしまうことになり、少ないユーザにも関わらず送信電力制御の上限にまで送信電力が増大し、無線回線の容量が限界となるという欠点を有している。
【００１２】
本発明の目的は、高電力で送信している移動端末の出現により、その他の移動端末の送信電力が過度に増大してしまう事態を救済する基地局の送信電力制御装置及び基地局装置及び送信電力制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局の送信電力制御装置は、
移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力する制御手段と、
所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検知したときに、送信電力増大状態と判定する送信電力増大判定手段とを備え、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態と判定されたときには、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力する構成をさらに有している。
【００１４】
また、前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記送信電力増大状態が解消されたことを検出する検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態の解消が検出されたときに、第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替える構成をさらに備えていてもよい。
【００１５】
さらに、前記検出手段は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して前記送信電力増大状態の解消を検出する構成を備えていてもよい。
【００１６】
本発明の基地局装置は、呼処理制御部を有し、当該呼処理制御部は、本発明の送信電力制御装置を有している。
【００１７】
本発明の送信電力制御方法は、
移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力しているときに、所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検出したときに送信電力増大状態と判定し、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力する。
【００１８】
また、前記第２の送信電力制御信号を出力しているときに、前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて送信電力増大状態が解消されたことを検出したときには、前記第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替えてもよい。
【００１９】
さらに、前記送信電力増大状態の解消は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して検出することとしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の送信電力制御方式の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示す本実施の形態は、送信電力を監視し送信電力が増大したかどうかを判定し、送信電力増大を判定した場合送信電力を徐々に下げる起動・停止要求信号２１及びＴＰＣ切り替え要求信号２２を出力する送信電力増大判定部１１と、送信電力を徐々に下げる起動・停止要求信号２１を受け生成ＴＰＣ信号２３を出力する除々下げＴＰＣ生成部１２と、通常時ＴＰＣ信号２４を送出するＴＰＣ生成部１０と、ＴＰＣ切り替え要求信号２２及び生成ＴＰＣ信号２３を入力した場合、ＴＰＣ生成部１０からの通常時ＴＰＣ信号２４を生成ＴＰＣ信号２３に切り替えることで送信電力を切り替えるＴＰＣ切り替え部１３とから構成されている。なお、ＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は送信電力制御を示す。
【００２７】
送信電力増大判定部１１は、高電力で送信している移動端末であるＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の出現により、その他のＭＳの送信電力が必要以上に増大した状態に陥っていないかどうかを監視、判定する。もし、増大した状態と判定したならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に起動要求を起動・停止要求信号２１により通知する。
【００２８】
また、ＴＰＣ切り替え部１３に生成ＴＰＣ信号２３の使用を要求するＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知し、増大した状態が解消されたかどうかを監視、判定する。もし、解消されたのならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に停止要求を起動・停止要求信号２１により通知するとともに、ＴＰＣ切り替え部１３に通常時のＴＰＣを使用するようにＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知し、通常時ＴＰＣ信号２４に切り替える。
【００２９】
除々下げＴＰＣ生成部１２は、送信電力増大判定部１１より通知された起動・停止要求信号２１の起動要求により、徐々下げＴＰＣとして生成した生成ＴＰＣ信号２３を出力する。生成ＴＰＣ信号２３はＴＰＣ切り替え部１３に通知され、この通知後に、送信電力増大判定部１１より通知された起動・停止要求信号２１の停止要求により、除々下げＴＰＣ生成部１２の動作を停止する。
【００３０】
次に、ＴＰＣ切り替え部１３は、通常時は、基地局装置のＴＰＣ生成部１０で通常生成される通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信しているが、送信電力増大判定部１１より生成ＴＰＣ使用を要求するＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知され、なおかつ、除々下げＴＰＣ生成部１２より生成した生成ＴＰＣ信号２３が通知された場合、この生成ＴＰＣ信号２３を通常時ＴＰＣ信号２４の代わりにＭＳに送信し始める。一方、送信電力増大判定部１１よりＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知されると、通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信することになる。
【００３１】
なお、ＴＰＣ切り替え要求信号２２は、増大判定時に、通常時ＴＰＣ信号２４を生成ＴＰＣ信号２３に切り替え、増大解消時に、生成ＴＰＣ信号２３を通常時ＴＰＣ信号２４に切り替える制御信号であり、また、起動・停止要求信号２１は除々下げＴＰＣ生成部１２を起動する場合と停止する場合の制御信号として使用される。
【００３２】
図２は図１の送信電力制御動作を示すフローチャートである。
【００３３】
本方式の動作について図２を用いて説明すると、ＳＴＥＰ１で送信電力増大化どうかの判定を行い、増大と判定されれば次のＳＴＥＰ２に進み、徐々下げＴＰＣ生成および送信開始を行う。この後、ＳＴＥＰ３で送信電力増大状態が解消されたかを判定する。
【００３４】
以下、各ステップについて、図１および図２を参照して詳細に説明する。
（ＳＴＥＰ１）：『増大状態かどうかの判定』
まず、送信電力増大判定部１１にて、高電力で送信しているＭＳの出現により、その他のＭＳの送信電力が必要以上に増大した状態に陥っていないかどうか、周期的に監視、判定する。もし、増大した状態と判定したならば、送信電力増大判定部１１は、徐々下げＴＰＣ生成部１２に起動要求として起動・停止要求信号２１を出力し、生成ＴＰＣ使用するようにＴＰＣ切り替え部１３にＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知する。増大した状態と判断は、次の「アルゴリズムＡ」により判定される。
【００３５】
図３はアルゴリズムＡの動作を説明するフローチャートである。
【００３６】
なお、本アルゴリズムで使用する用語を以下の通り定義する。
【００３７】
時間Ｔ：本アルゴリズムが動作した時間を示す。
【００３８】
時間Ｔ−１：前回本アルゴリズムが動作した時間をＴ−１とする。
【００３９】
ＭＳ（ｉ）：時間Ｔにおける各ＭＳを表す。ｉ＝１…時間ＴでのＭＳの総数。
【００４０】
ＴＰＣ（ｉ，Ｔ）：時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間で、各ＭＳ（ｉ）に対して基地局が通知した送信ＵＰのＴＰＣの総数。初期値は０。
【００４１】
ＡＬＬ＿ＴＰＣ（ｉ，Ｔ）：時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間で、基地局が各ＭＳ（ｉ）に対して通知したＴＰＣの総数。初期値は０。
【００４２】
干渉Ｉ（Ｔ） ：時間Ｔ時の全ＭＳからの干渉の総和。
【００４３】
干渉Ｉ（Ｔ−１）：時間Ｔ−１時の全ＭＳからの干渉の総和。
【００４４】
次に図３を参照して、まず時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間での新規に設定された呼の数が１かどうかを判定する（ステップ１：Ｓ１）。ステップ１で、もしＴｒｕｅならばステップ２へ進み、Ｆａｕｌｔならばステップ４へ進む。
【００４５】
次のステップで、以下の［式１］、［式２］の条件を両方とも満たすかどうかを判定する（ステップ２：Ｓ２）。ステップ２で、もしＴｒｕｅならばステップ３へ進み、Ｆａｕｌｔならばステップ４へ進む。
【００４６】
【数１】
【００４７】
ここで、ｉ＝新規呼以外の呼の総和、αは０．８〜１までの値を示す。
【００４８】
【数２】
【００４９】
ステップ３（Ｓ３）では、送信電力が増大した状態と判断する。また、ステップ４（Ｓ４）では送信電力が増大した状態と判断しない。
（ＳＴＥＰ２）：『除々下げＴＰＣ生成及び送信』
次に、除々下げＴＰＣ生成部１２では、送信電力増大判定部１１より起動要求として起動・停止要求信号１２を出力し、徐々下げＴＰＣとして再生ＴＰＣ信号２３を生成する。除々下げＴＰＣの生成の仕方はアルゴリズムＢの通りとする。
【００５０】
生成した生成ＴＰＣ信号２３はＴＰＣ切り替え部１３に通知する。
＜アルゴリズムＢ＞
まず、除々下げＴＰＣを以下のように定義する。
【００５１】
あるタイムスロット間で、送信Ｄｏｗｎ／ＵＰとなるＴＰＣを交互に繰り返した後、１回送信ＤＯＷＮとなるＴＰＣ（以下ＴＰＣ−Ｄと云う）があり、その後またあるタイムスロット間で、送信Ｄｏｗｎ／ＵＰとなるＴＰＣを交互に繰り返したＴＰＣ列を適用する。
【００５２】
本アルゴリズムでは、あるタイムスロット間を（時間Ｔにおける自セル内のＭＳの総数）１タイムスロットとし、各タイムスロットにおいて１つのＭＳにだけＴＰＣ−Ｄを送信できるものとする。また、各ＭＳに対して順々にＴＰＣ−Ｄが送信されるものとする。
【００５３】
ＴＰＣ切り替え部１３は、通常時は、基地局装置呼処理部のＴＰＣ生成部１０で通常生成される通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信している。送信電力増大判定部１１より生成ＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知され、なおかつ、除々下げＴＰＣ生成部１２より生成した生成ＴＰＣ信号２３が通知された場合、ＴＰＣを切り替えこの生成ＴＰＣ信号２３をＭＳに送信し始める。
（ＳＴＥＰ３）：『増大状態が解消されたかどうかの判定』
上記までの動作で、送信電力の増大現象が解消されたかどうか送信電力増大判定部１１で判定される。解消されたと判定されたのならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に停止要求として起動・停止要求信号１２を、また通常時のＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え部１３にＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知する。
【００５４】
除々下げＴＰＣ生成部１２では、送信電力増大判定部１１より通知された停止要求により、徐々下げ動作を停止する。ＴＰＣ切り替え部１３では、送信電力増大判定部１１より通常時のＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え要求が通知されると、（ＳＴＥＰ２）での除々下げＴＰＣ生成信号２２及び送信の動作を終了し、通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信する。
【００５５】
判定は、以下の「アルゴリズムＣ」の手順で行なわれる。
【００５６】
図４はアルゴリズムＣの動作を説明するフローチャートである。
【００５７】
図４を参照して、
全ＭＳ（ｉ）が［式３］、［式４］のどちらかでも満たしたら、Ｓｔｅｐ２（Ｓ２）へ進み、それ以外はＳｔｅｐ３（Ｓ３）へ進む（ステップ１：Ｓ１）。
【００５８】
【数３】
【００５９】
ここで、γは上り同期外れとならない程度のＳＩＲ値を示す。
【００６０】
【数４】
【００６１】
ここで、δは大きく誤らない程度のＢＥＲ推定値を示す。
【００６２】
なお上記で使用した用語は、以下の通りである。
【００６３】
ＳＩＲ＿Ｍ（ｉ）：各ＭＳ（ｉ）の平均受信ＳＩＲ。
【００６４】
ＢＥＲ＿Ｍ（ｉ）：各ＭＳ（ｉ）の平均ＢＥＲ推定値。
【００６５】
ステップ２（Ｓ２）では、解消したものと判定する。また、ステップ３（Ｓ３）では解消していないものと判定する。
【００６６】
再び（ＳＴＥＰ２）の『除々下げＴＰＣ生成及び送信』へ戻る。
【００６７】
上述の通り、本発明は、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置呼処理制御部に適用されるものであるが、各状況下で、各ＭＳの送信電力が必要以上に増大してしまった事態を救済することができる。つまり、ＭＳが必要以上の電力で送信していると判定できた場合に、「アルゴリズムＡ，Ｂ，Ｃ」により、上り無線回線状態を監視しながら、必要な量だけ除々下げＴＰＣ信号を生成し、各ＭＳの制御を行なうことが可能である。これにより、各ＭＳが適切な送信電力となるよう制御でき、無線回線の容量を回復できる。したがって、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置においてその性能を発揮することになる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送信電力制御方式は、無線状態を監視しながら、各移動端末毎のレベルを徐々に下げるよう送信電力を設定することで、必要最小限の送信電力となるよう各ＭＳを制御できるので、高電力で送信しているＭＳの出現により、その他のＭＳの送信電力が過度に増大してしまう事態を救済できるという効果を有している。
【００６９】
また、送信電力を押さえることができるので、バッテリの消耗を押さえるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信電力制御方式の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の送信電力制御動作を示すフローチャートである。
【図３】アルゴリズムＡの動作を説明するフローチャートである。
【図４】アルゴリズムＣの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ＴＰＣ生成部
１１ 送信電力増大判定部
１２ 除々下げＴＰＣ生成部
１３ ＴＰＣ切り替え部
２１ 起動・停止要求信号
２２ ＴＰＣ切り替え要求信号
２３ 生成ＴＰＣ信号
２４ 通常時ＴＰＣ信号
【発明の属する技術分野】
本発明は基地局の送信電力制御装置及び基地局装置及び送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、世界で標準化を進めている第３世代移動通信方式としてＩＭＴ２０００方式がある。ＩＭＴはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎの略で、２０００は２０００ＭＨｚ（２ＧＨｚ）の周波数を意味するとされている。ＩＭＴ２０００方式は屋内／屋外利用のコードレス電話、自動車電話、携帯電話、ぺージャ等、また静止状態から高速移動までの基本サービス、ＦＡＸ、データ、ディジタル画像等の非電話系サービスが扱われ、国際的に共通性、互換性のあるシステムとして実現化が図られている。
【０００３】
ＩＭＴ２０００方式では、移動端末から送信される複数の上り信号は、互いに干渉波となる。この干渉の程度は、移動端末の送信電力からも影響を受ける。移動端末の送信電力レベルが大きい程与える干渉も大きく、干渉が大きい程無線回線の容量が減少してしまい、収容ユーザ数に影響を与えてしまうことになる。
【０００４】
こうした干渉の問題を解決するために、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置では、送信電力の制御を行うパワーコントロールと呼ばれる処理が行われている。パワーコントロールとは、移動端末から送信されてくる上り信号の受信レベルを測定し、移動端末が適切な送信レベルで送信できるように制御する処理である。
【０００５】
移動端末と交信する基地局の呼処理制御部では、無線回線容量の増大を図る観点から、移動端末（以下、ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍと記す）との間で上り送信電力制御が行われる。
【０００６】
もし、隣接セル（無線状態が非常に悪い）から自セルに（無線状態が非常に良い）、非常に高い電力で送信しているＭＳ（以下、ＭＳ−Ｈｉと記す）が飛び込んできた場合を想定する。自セル内では無線状態が非常に良いので、各ＭＳは低い送信電力で呼接続できる状態にある。実際、自セル内のＭＳは（以下、ＭＳ−Ｌｏと記す）は低い送信電力で呼接続できているので、ＭＳ−Ｈｉも低い送信電力で呼接続できることになる。それにもかかわらず、ＭＳ−Ｈｉは非常に高い送信電力で送信している。
【０００７】
このような状況の場合、ＭＳ−Ｈｉはその他のＭＳ−Ｌｏへの干渉となってしまうので、低い電力で送信していたＭＳ−ＬｏはＭＳ−Ｈｉに対向して一斉に電力を上げてしまうことになる。一斉に電力が上るとお互いが干渉となってしまうので、各ＭＳはさらに電力をあげてしまい、最終的には少ないユーザにも関わらず送信電力制御の上限にまで送信電力が増大し、無線回線の容量が限界になってしまう可能性が生じる。
【０００８】
従来の送信電力制御方式は、送信電力制御（ＴＰＣ）ビット検出部が検出するＴＰＣ信号に基づいて、制御周期Ｔで送信部の送信電力を制御し、また移動局では基地局からの受信電力を制御周期Ｔで平均化して測定し、ＴＰＣビット生成部が測定電力と基準値とを比較してＴＰＣ信号を生成し基地局に送信している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、無線基地局インタフェース回線の全障害発生時には、障害情報を送信電力制御部に通知し、この通知を受けてサービスエリアに送信する送信電力を低下させ、隣接無線基地局との電波干渉を低減して、無線基地局がカバーするエリア内の移動局がスムーズな無線基地局の選択を行うものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３４５７５５号公報（第２−５頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−３００６３５号公報（第２−４頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の送信電力制御方式は、隣接セル（無線状態が非常に悪い）から自セルに（無線状態が非常に良い）、非常に高い電力で送信しているＭＳ（以下、ＭＳ−Ｈｉと記す）が飛び込んできた場合、自セル内では無線状態が非常に良いので、各ＭＳは低い送信電力で呼接続できる状態にあるが、ＭＳ−Ｈｉは非常に高い送信電力で送信しているので、ＭＳ−Ｈｉはその他のＭＳ−Ｌｏへの干渉となるのみならず、低い電力で送信していたＭＳ−ＬｏはＭＳ−Ｈｉに対向して一斉に電力を上げてしまうことになり、少ないユーザにも関わらず送信電力制御の上限にまで送信電力が増大し、無線回線の容量が限界となるという欠点を有している。
【００１２】
本発明の目的は、高電力で送信している移動端末の出現により、その他の移動端末の送信電力が過度に増大してしまう事態を救済する基地局の送信電力制御装置及び基地局装置及び送信電力制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の基地局の送信電力制御装置は、
移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力する制御手段と、
所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検知したときに、送信電力増大状態と判定する送信電力増大判定手段とを備え、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態と判定されたときには、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力する構成をさらに有している。
【００１４】
また、前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記送信電力増大状態が解消されたことを検出する検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態の解消が検出されたときに、第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替える構成をさらに備えていてもよい。
【００１５】
さらに、前記検出手段は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して前記送信電力増大状態の解消を検出する構成を備えていてもよい。
【００１６】
本発明の基地局装置は、呼処理制御部を有し、当該呼処理制御部は、本発明の送信電力制御装置を有している。
【００１７】
本発明の送信電力制御方法は、
移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力しているときに、所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検出したときに送信電力増大状態と判定し、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力する。
【００１８】
また、前記第２の送信電力制御信号を出力しているときに、前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて送信電力増大状態が解消されたことを検出したときには、前記第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替えてもよい。
【００１９】
さらに、前記送信電力増大状態の解消は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して検出することとしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の送信電力制御方式の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示す本実施の形態は、送信電力を監視し送信電力が増大したかどうかを判定し、送信電力増大を判定した場合送信電力を徐々に下げる起動・停止要求信号２１及びＴＰＣ切り替え要求信号２２を出力する送信電力増大判定部１１と、送信電力を徐々に下げる起動・停止要求信号２１を受け生成ＴＰＣ信号２３を出力する除々下げＴＰＣ生成部１２と、通常時ＴＰＣ信号２４を送出するＴＰＣ生成部１０と、ＴＰＣ切り替え要求信号２２及び生成ＴＰＣ信号２３を入力した場合、ＴＰＣ生成部１０からの通常時ＴＰＣ信号２４を生成ＴＰＣ信号２３に切り替えることで送信電力を切り替えるＴＰＣ切り替え部１３とから構成されている。なお、ＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は送信電力制御を示す。
【００２７】
送信電力増大判定部１１は、高電力で送信している移動端末であるＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の出現により、その他のＭＳの送信電力が必要以上に増大した状態に陥っていないかどうかを監視、判定する。もし、増大した状態と判定したならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に起動要求を起動・停止要求信号２１により通知する。
【００２８】
また、ＴＰＣ切り替え部１３に生成ＴＰＣ信号２３の使用を要求するＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知し、増大した状態が解消されたかどうかを監視、判定する。もし、解消されたのならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に停止要求を起動・停止要求信号２１により通知するとともに、ＴＰＣ切り替え部１３に通常時のＴＰＣを使用するようにＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知し、通常時ＴＰＣ信号２４に切り替える。
【００２９】
除々下げＴＰＣ生成部１２は、送信電力増大判定部１１より通知された起動・停止要求信号２１の起動要求により、徐々下げＴＰＣとして生成した生成ＴＰＣ信号２３を出力する。生成ＴＰＣ信号２３はＴＰＣ切り替え部１３に通知され、この通知後に、送信電力増大判定部１１より通知された起動・停止要求信号２１の停止要求により、除々下げＴＰＣ生成部１２の動作を停止する。
【００３０】
次に、ＴＰＣ切り替え部１３は、通常時は、基地局装置のＴＰＣ生成部１０で通常生成される通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信しているが、送信電力増大判定部１１より生成ＴＰＣ使用を要求するＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知され、なおかつ、除々下げＴＰＣ生成部１２より生成した生成ＴＰＣ信号２３が通知された場合、この生成ＴＰＣ信号２３を通常時ＴＰＣ信号２４の代わりにＭＳに送信し始める。一方、送信電力増大判定部１１よりＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知されると、通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信することになる。
【００３１】
なお、ＴＰＣ切り替え要求信号２２は、増大判定時に、通常時ＴＰＣ信号２４を生成ＴＰＣ信号２３に切り替え、増大解消時に、生成ＴＰＣ信号２３を通常時ＴＰＣ信号２４に切り替える制御信号であり、また、起動・停止要求信号２１は除々下げＴＰＣ生成部１２を起動する場合と停止する場合の制御信号として使用される。
【００３２】
図２は図１の送信電力制御動作を示すフローチャートである。
【００３３】
本方式の動作について図２を用いて説明すると、ＳＴＥＰ１で送信電力増大化どうかの判定を行い、増大と判定されれば次のＳＴＥＰ２に進み、徐々下げＴＰＣ生成および送信開始を行う。この後、ＳＴＥＰ３で送信電力増大状態が解消されたかを判定する。
【００３４】
以下、各ステップについて、図１および図２を参照して詳細に説明する。
（ＳＴＥＰ１）：『増大状態かどうかの判定』
まず、送信電力増大判定部１１にて、高電力で送信しているＭＳの出現により、その他のＭＳの送信電力が必要以上に増大した状態に陥っていないかどうか、周期的に監視、判定する。もし、増大した状態と判定したならば、送信電力増大判定部１１は、徐々下げＴＰＣ生成部１２に起動要求として起動・停止要求信号２１を出力し、生成ＴＰＣ使用するようにＴＰＣ切り替え部１３にＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知する。増大した状態と判断は、次の「アルゴリズムＡ」により判定される。
【００３５】
図３はアルゴリズムＡの動作を説明するフローチャートである。
【００３６】
なお、本アルゴリズムで使用する用語を以下の通り定義する。
【００３７】
時間Ｔ：本アルゴリズムが動作した時間を示す。
【００３８】
時間Ｔ−１：前回本アルゴリズムが動作した時間をＴ−１とする。
【００３９】
ＭＳ（ｉ）：時間Ｔにおける各ＭＳを表す。ｉ＝１…時間ＴでのＭＳの総数。
【００４０】
ＴＰＣ（ｉ，Ｔ）：時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間で、各ＭＳ（ｉ）に対して基地局が通知した送信ＵＰのＴＰＣの総数。初期値は０。
【００４１】
ＡＬＬ＿ＴＰＣ（ｉ，Ｔ）：時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間で、基地局が各ＭＳ（ｉ）に対して通知したＴＰＣの総数。初期値は０。
【００４２】
干渉Ｉ（Ｔ） ：時間Ｔ時の全ＭＳからの干渉の総和。
【００４３】
干渉Ｉ（Ｔ−１）：時間Ｔ−１時の全ＭＳからの干渉の総和。
【００４４】
次に図３を参照して、まず時間Ｔ−１から時間Ｔまでの間での新規に設定された呼の数が１かどうかを判定する（ステップ１：Ｓ１）。ステップ１で、もしＴｒｕｅならばステップ２へ進み、Ｆａｕｌｔならばステップ４へ進む。
【００４５】
次のステップで、以下の［式１］、［式２］の条件を両方とも満たすかどうかを判定する（ステップ２：Ｓ２）。ステップ２で、もしＴｒｕｅならばステップ３へ進み、Ｆａｕｌｔならばステップ４へ進む。
【００４６】
【数１】
ここで、ｉ＝新規呼以外の呼の総和、αは０．８〜１までの値を示す。
【００４８】
【数２】
ステップ３（Ｓ３）では、送信電力が増大した状態と判断する。また、ステップ４（Ｓ４）では送信電力が増大した状態と判断しない。
（ＳＴＥＰ２）：『除々下げＴＰＣ生成及び送信』
次に、除々下げＴＰＣ生成部１２では、送信電力増大判定部１１より起動要求として起動・停止要求信号１２を出力し、徐々下げＴＰＣとして再生ＴＰＣ信号２３を生成する。除々下げＴＰＣの生成の仕方はアルゴリズムＢの通りとする。
【００５０】
生成した生成ＴＰＣ信号２３はＴＰＣ切り替え部１３に通知する。
＜アルゴリズムＢ＞
まず、除々下げＴＰＣを以下のように定義する。
【００５１】
あるタイムスロット間で、送信Ｄｏｗｎ／ＵＰとなるＴＰＣを交互に繰り返した後、１回送信ＤＯＷＮとなるＴＰＣ（以下ＴＰＣ−Ｄと云う）があり、その後またあるタイムスロット間で、送信Ｄｏｗｎ／ＵＰとなるＴＰＣを交互に繰り返したＴＰＣ列を適用する。
【００５２】
本アルゴリズムでは、あるタイムスロット間を（時間Ｔにおける自セル内のＭＳの総数）１タイムスロットとし、各タイムスロットにおいて１つのＭＳにだけＴＰＣ−Ｄを送信できるものとする。また、各ＭＳに対して順々にＴＰＣ−Ｄが送信されるものとする。
【００５３】
ＴＰＣ切り替え部１３は、通常時は、基地局装置呼処理部のＴＰＣ生成部１０で通常生成される通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信している。送信電力増大判定部１１より生成ＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え要求信号２２が通知され、なおかつ、除々下げＴＰＣ生成部１２より生成した生成ＴＰＣ信号２３が通知された場合、ＴＰＣを切り替えこの生成ＴＰＣ信号２３をＭＳに送信し始める。
（ＳＴＥＰ３）：『増大状態が解消されたかどうかの判定』
上記までの動作で、送信電力の増大現象が解消されたかどうか送信電力増大判定部１１で判定される。解消されたと判定されたのならば、徐々下げＴＰＣ生成部１２に停止要求として起動・停止要求信号１２を、また通常時のＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え部１３にＴＰＣ切り替え要求信号２２を通知する。
【００５４】
除々下げＴＰＣ生成部１２では、送信電力増大判定部１１より通知された停止要求により、徐々下げ動作を停止する。ＴＰＣ切り替え部１３では、送信電力増大判定部１１より通常時のＴＰＣ使用のためＴＰＣ切り替え要求が通知されると、（ＳＴＥＰ２）での除々下げＴＰＣ生成信号２２及び送信の動作を終了し、通常時ＴＰＣ信号２４をＭＳに送信する。
【００５５】
判定は、以下の「アルゴリズムＣ」の手順で行なわれる。
【００５６】
図４はアルゴリズムＣの動作を説明するフローチャートである。
【００５７】
図４を参照して、
全ＭＳ（ｉ）が［式３］、［式４］のどちらかでも満たしたら、Ｓｔｅｐ２（Ｓ２）へ進み、それ以外はＳｔｅｐ３（Ｓ３）へ進む（ステップ１：Ｓ１）。
【００５８】
【数３】
ここで、γは上り同期外れとならない程度のＳＩＲ値を示す。
【００６０】
【数４】
ここで、δは大きく誤らない程度のＢＥＲ推定値を示す。
【００６２】
なお上記で使用した用語は、以下の通りである。
【００６３】
ＳＩＲ＿Ｍ（ｉ）：各ＭＳ（ｉ）の平均受信ＳＩＲ。
【００６４】
ＢＥＲ＿Ｍ（ｉ）：各ＭＳ（ｉ）の平均ＢＥＲ推定値。
【００６５】
ステップ２（Ｓ２）では、解消したものと判定する。また、ステップ３（Ｓ３）では解消していないものと判定する。
【００６６】
再び（ＳＴＥＰ２）の『除々下げＴＰＣ生成及び送信』へ戻る。
【００６７】
上述の通り、本発明は、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置呼処理制御部に適用されるものであるが、各状況下で、各ＭＳの送信電力が必要以上に増大してしまった事態を救済することができる。つまり、ＭＳが必要以上の電力で送信していると判定できた場合に、「アルゴリズムＡ，Ｂ，Ｃ」により、上り無線回線状態を監視しながら、必要な量だけ除々下げＴＰＣ信号を生成し、各ＭＳの制御を行なうことが可能である。これにより、各ＭＳが適切な送信電力となるよう制御でき、無線回線の容量を回復できる。したがって、ＩＭＴ２０００方式の無線基地局装置においてその性能を発揮することになる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の送信電力制御方式は、無線状態を監視しながら、各移動端末毎のレベルを徐々に下げるよう送信電力を設定することで、必要最小限の送信電力となるよう各ＭＳを制御できるので、高電力で送信しているＭＳの出現により、その他のＭＳの送信電力が過度に増大してしまう事態を救済できるという効果を有している。
【００６９】
また、送信電力を押さえることができるので、バッテリの消耗を押さえるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信電力制御方式の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の送信電力制御動作を示すフローチャートである。
【図３】アルゴリズムＡの動作を説明するフローチャートである。
【図４】アルゴリズムＣの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ＴＰＣ生成部
１１ 送信電力増大判定部
１２ 除々下げＴＰＣ生成部
１３ ＴＰＣ切り替え部
２１ 起動・停止要求信号
２２ ＴＰＣ切り替え要求信号
２３ 生成ＴＰＣ信号
２４ 通常時ＴＰＣ信号
Claims (7)
- 移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力する制御手段と、
所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検知したときに、送信電力増大状態と判定する送信電力増大判定手段とを備え、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態と判定されたときには、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力する構成をさらに有していることを特徴とする基地局の送信電力制御装置。 - 前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記送信電力増大状態が解消されたことを検出する検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記送信電力増大状態の解消が検出されたときに、第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替える構成をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の基地局の送信電力制御装置。 - 前記検出手段は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して前記送信電力増大状態の解消を検出する構成を備えていることを特徴とする請求項２記載の基地局の送信電力制御装置。
- 呼処理制御部を有し、当該呼処理制御部は、請求項１又は請求項２又は請求項３に記載されている送信電力制御装置を有していることを特徴とする基地局装置。
- 移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて前記移動端末に上り信号の送信電力を指示する第１の送信電力制御信号を出力しているときに、所定時間内に新規に呼が設定され、かつ、所定時間内に出力された前記第１の送信電力制御信号の総数に対する送信電力増加指示の前記第１の送信電力制御信号の数の比率が所定値以上であることを検出したときに送信電力増大状態と判定し、前記第１の送信電力制御信号に代えて、前記移動端末に上り信号の送信電力漸減を指示する第２の送信電力制御信号を出力することを特徴とする送信電力制御方法。
- 前記第２の送信電力制御信号を出力しているときに、前記移動端末からの上り信号の受信状態に基づいて送信電力増大状態が解消されたことを検出したときには、前記第２の送信電力制御信号から前記第１の送信電力制御信号の出力に切り替えることを特徴とする請求項５記載の送信電力制御方法。
- 前記送信電力増大状態の解消は、前記移動端末からの上り信号のＳＩＲとＢＥＲのうちの一方又は両方を利用して検出することを特徴とする請求項６記載の送信電力制御方法。
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