JP4425920B2 - 基地局および移動機 - Google Patents

Description

本発明は、通信方式としてＣＤＭＡを採用する基地局および移動機に関するものであり、特に、移動機からの送信データがない場合の送信電力制御を実現する基地局、およびその基地局と対向する移動機に関するものである。

従来技術の一例として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）規格のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）について説明する。

下記非特許文献１のRelease99対応のV3.12.0によると、従来のＣＤＭＡ無線通信システムは、音声チャネルなどのリアルタイム通信が必要なチャネルに最適化されている。データ通信に関しては、Release5対応のV5.5.0でＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed Physical Downlink Shared Channel）が設けられ、スループットの向上が図られたが、基地局制御装置と移動機との間の無線リソース制御情報（ＲＲＣ：Radio Resource Control）は、Ａ−ＤＰＣＨ（Associated Dedicated Physical Channel）と呼ばれるRelease99のチャネルが使われている。

ここで、上記Release99のチャネルの送信電力制御について説明する。基地局における送信スロットは、音声およびパケットを送信するためのデータ部と、レイヤ１の制御信号の一種で送信電力制御コマンドを送信するためのＴＰＣ（transmission power control）と、レイヤ１の制御信号の一種でチャネル符号化／復号化に使用するためのＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）と、既知系列のデータで受信側の同期および復調に使われるPilotと、で構成されている。また、移動機における送信スロットは、ＴＰＣ，ＴＦＣＩ，Pilotで構成されている。ＴＰＣ，ＴＦＣＩ，Pilotといったレイヤ１の制御情報を送信するチャネルをＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel）という。

移動機は、下記非特許文献１のAnnex.B B.2に例が記載されているように、基地局が送信したPilot信号の品質を推定し、基準値以下であれば次の送信電力の増加を指示し基準値以上であれば次の送信電力の減少を指示する送信電力制御コマンドを送信する。また、基地局は、移動機が送信したPilot信号のＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を測定し、基準値以下であれば次の送信電力の増加を指示し基準値以上であれば次の送信電力の減少を指示する送信電力制御コマンドを送信する。

また、下記非特許文献２によれば、上記基準値は、「UL SIR Target」と呼ばれ、基地局制御装置からＮＢＡＰ（Node B Application Part）と呼ばれる制御プロトコルの情報で指定される。また、下記非特許文献３によれば、上記基準値は、「ｆｐ：frame protocol」と呼ばれるプロトコルの中の「OUTER LOOP POWER CONTROLメッセージ」により変更することができる。

また、上記Release99のチャネルは、たとえば、下記特許文献１で示すように、新しい通信の設定当初に不要波を低減するために低い送信電力にすることが知られているが、送信電力が安定した場合は、予め設定されている回線品質条件に基づいて選択される送信電力で送信するように制御される。たとえば、回線品質は、音声回線でＦＥＲ（Frame Error Rate）＝０．０１、６４ｋｂｐｓデータでＦＥＲ＝０．０００１とあり、ＦＥＲが目標の値になるように制御され、エンドユーザへの品質を保証する。また、同一回線品質を達成するために、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、または受信電界強度、といった指標は、伝搬環境によって異なった値が必要となる。

つぎに、送信するデータがないときの従来の送信電力制御について説明する。３ＧＰＰ−ＦＤＤ規格では、上記データ部に送信するデータがない場合（振幅＝０）であっても、ＤＰＣＣＨにおいて送信処理が行われるが、ＤＰＣＣＨの送信電力については特別の記載がない。

たとえば、送信データがない場合の従来技術としては、下記特許文献２に記載の技術がある。特許文献２では、送信データが存在しないとき、パイロットシンボルおよび送信電力制御用シンボルを含むバーストデータのみからなるバーストフレームを生成し、送信間隔を１スロットのＮ倍（Ｎは自然数）にする。これにより、スロット毎にＤＰＣＣＨを送信するのではなく、Ｎスロットに１回送信することになり、ＤＰＣＣＨを送信していないスロットにおいて移動機の送信増幅器をＯＦＦすると、消費電力が低減できる。

また、パイロットシンボルおよび送信電力制御用シンボルをそれぞれ連続的に配列するリピティション処理手段を具備することにより、リピティション処理を行ったデータを処理前より低い送信電力で送信することが記載されている。ここでは、送信するフォーマットを変更して同じデータを繰り返し送信するリピティション技術を使い、送信電力をｘｄＢ低減している。

特開２０００−９１９８５号公報 特開平１１−４１２０３号公報 TS25.214「Physical layer procedures(FDD)」 TS25.433「UTRAN Iub interface NBAP signalling」9.1.36、9.1.42 TS25.427「UTRAN Iub/Iur interface user plane protocol for DCH data streams」6.3.3

しかしながら、従来の送信電力制御（３ＧＰＰ−ＦＤＤ）では、送信データがない場合におけるＤＰＣＣＨの送信電力値に関する記載がない。

また、上記特許文献２では、ＤＰＣＣＨの送信間隔を１スロットのＮ倍にすることで送信回数を削減して消費電力を下げることはできるが、移動機において送信電力増幅部の電源をＯＮ／ＯＦＦして移動機の送信電力を下げると、補聴器に対して不要波が悪影響を及ぼすケースや、心臓のペースメーカに対する共振作用の影響、が問題となる。

また、ＤＰＣＣＨの送信をランダムタイミングにすると、上記不要波の問題は緩和されるが、移動機と基地局の同期方法など複雑な制御が必要になり、３ＧＰＰのＲＡＮ(Radio Access Networks)のＴＳＧ（Technical Specification Group）においても、ＤＰＣＣＨのｇａｔｉｎｇ処理として議題に上がったが、２００４年２月現在取り下げられている。

また、ＨＳＤＰＡは、複数のチャネルを多重できるが、Ａ−ＤＰＣＨが常時必要となり、このRelease99のチャネルは、パケットのユーザデータをＨＳＤＰＡで使用するときでも常時送信電力制御を行うため、移動機の消費電力が大きくなるとともに、同時に使用できるユーザ数の制限される、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送信スロットフォーマットを変更することなく、かつ送信電力増幅部の電源をＯＮ／ＯＦＦすることなく、消費電力を低減可能な送信電力制御方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基地局は、無線通信によって、移動機送信データがない場合の送信電力制御を実現する基地局であって、たとえば、受信信号に含まれる既知系列を用いて回線品質を測定する回線品質測定手段（後述する実施の形態の回線品質測定部５に相当）と、移動機送信データ部分の受信電力に基づいて、移動機送信データの有無を判定する送信データ有無判定手段（送信データ有無検出部６に相当）と、前記判定結果が移動機送信データ無しの場合に、送信電力制御コマンドを生成するための基準値を、所定の条件により可変のアウターループ調整量に相当する値だけ下げる基準値生成手段（基準値生成部７に相当）と、前記基準値生成手段にて生成した基準値と前記回線品質とを比較して、前者が大きい場合には移動機の送信電力を上げるための送信電力制御コマンドを生成し、前者が小さい場合には移動機の送信電力を下げるための送信電力制御コマンドを生成する送信電力制御コマンド生成手段（送信電力制御コマンド生成部８に相当）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、移動機の送信信号の回線品質を測定する機能と、移動機からの送信データの有無を検知する機能と、移動機からの送信データがない場合に所定のアウターループ調整量を用いて送信電力制御コマンドを生成するための基準値を調整する機能と、回線品質および調整後の基準値に基づいて送信電力制御コマンドを生成する機能と、を備えることとした。

本発明においては、上記機能により、送信スロットフォーマットを変更することなく、かつ従来のように送信電力増幅部の電源をＯＮ／ＯＦＦすることなく、装置全体として消費電力を低減するような送信電力制御が可能となる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる無線通信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態１の構成例を示す図であり、受信部１と、送信部２と、チャネルコーディング／デコーディング処理部３と、上位レイヤ処理部４と、回線品質測定部５と、送信データ有無検出部６と、基準値生成部７と、送信電力制御コマンド生成部８と、を備えている。このＣＤＭＡ基地局装置は、チャネルコーディング／デコーディング処理部３が、上位レイヤ処理部４から出力されたデータに対して誤り訂正符号化などのチャネルコーディングを行い、送信部２が、拡散後の信号を送信する。また、受信部１が、対向局から送られてくる信号を受信し、逆拡散後の信号を出力し、チャネルコーディング／デコーディング処理部３が、誤り訂正復号などのチャネルデコーディングを行い、復号後のデータを上位レイヤ処理部４に転送する。

つづいて、上記ＣＤＭＡ基地局装置における各部の詳細処理について説明する。ここでは、本実施の形態の特徴となる回線品質測定部５，送信データ有無検出部６，基準値生成部７，送信電力制御コマンド生成部８の処理について説明する。

上記ＣＤＭＡ基地局装置は、回線品質測定部５を備え、この回線品質測定部５がＤＰＣＣＨを用いて受信品質を測定する。たとえば、ＤＰＣＣＨの中の既知系列であるpilot信号を用いて、理想位相点からの分散を干渉成分として、振幅を信号成分として、下記（１）式のように、ＳＩＮＲを求める方法が知られている。

…（１）

ただし、ｒは逆拡散後の受信pilot信号であり、多値変調を前提にしているのでベクトル値である。また、Ｐは既知のpilot位相であり、Ｎは送信電力コマンドを送信する周期にわたる平均を計算する場合のpilotシンボル数（多値変調で送る場合の基本単位を１シンボルと定義する）である。また、熱雑音が無視できるレベルであれば、上記の計算でＳＩＲが算出できる。また、単一ユーザであることが分かっている通信システムであれば、受信電界強度およびＳＮＲで受信信号の品質を表すことができる。また、干渉が急激に変化しないことが分かっているシステムであれば、干渉については、Ｎサンプルよりも大きな値の平均をとることが有効である。

送信データ有無検出部６では、移動機において送信データがない場合、データ成分の振幅が０になるので、逆拡散後の移動機送信データと、レイヤ１の既知系列信号またはレイヤ１シグナリング情報と、の２つの入力から、移動機送信データの有無を判定する。具体的には、（２）式に示すように、逆拡散後の移動機送信データとpilot信号の比が特定のしきい値＃１を越えたかどうかで判定する。
移動機送信データ受信電力／Pilot信号受信電力 ＜ しきい値＃１ …（２）

なお、（３）式に示すように、送信データ受信電力およびpilot信号受信電力を特定期間にわたって積分し、それらの積分結果の比が特定のしきい値＃２を越えたかどうかで判定すると、信頼度が向上するとともに、瞬間的な伝送路の変動に左右されにくくなる、という効果がある。
Σ（移動機送信データ受信電力／Pilot信号受信電力） ＜ しきい値＃２ …（３）

さらに、積分と同様に、特定回数にわたって連続してしきい値を超えたかどうかを判断する処理や、特定の割合以上でしきい値を超えたかどうかを判断する処理により、送信データの有無を判定することもできる。

また、送信データ有無検出部６では、以下のような処理を行うことが望ましい。たとえば、所要のＱｏＳ（Quality of Service）は、受信するデータの中身によって変わってくる。したがって、ＱｏＳが、「許容遅延時間＝大」、「通信データ＝パケット」、または「許容遅延時間＝大」かつ「通信データ＝パケット」となる場合に、送信データ無しを検出できるように、しきい値（＃１，＃２）を決定する（第１の方法）。この方法は、インターネットアクセスのようなトラヒックに有効であり、長時間トラヒックがない間に移動機の送信電力を低減できる。パケットなので、再送が可能で、送信データ有無判定を誤ったときの影響が少なく（フェールソフト）、かつ大きな許容遅延時間（下記（４）式参照）を使って送信データ有無判定できるため、判定誤りを少なくできる。
送信データ再開時データ有りと認識するまでの時間＜許容遅延時間 …（４）

また、上記と異なる方法（第２の方法）として、ＱｏＳが、「許容される誤り率＝大」であるとき、「しきい値（＃１，＃２）＝小」または「しきい値を超えた回数＝小」とし、「相対的に許容される誤り率＝小」であるとき、「しきい値＝大」または「しきい値を超えた回数＝大」とする。送信データ無しと誤判定したことにより、すなわち、誤った判定による対向局の送信電力の低減により、誤り率が高くなることを回避する。

また、上記と異なる方法（第３の方法）として、複数のＱｏＳを実現する通信（チャネル）を多重した通信データ（多重チャネル）のときは、送信電力がＱｏＳ毎に制御できない無線通信方式である場合、最も厳しいチャネルのＱｏＳを多重チャネルのＱｏＳとする。すなわち、許容遅延時間が最も小さいチャネルのＱｏＳ、許容される誤り率が最も小さいチャネルのＱｏＳ、パケットチャネルとそれ以外のチャネルが多重されているときにはパケット以外のチャネルのＱｏＳ、を多重チャネルのＱｏＳとする。

また、上記と異なる方法（第４の方法）として、たとえば、送信データの有無の判定にヒステリシスを持たせることが有効である。図２は、送信データ有無検出部６における第４の方法を示す図であり、上記（２）式による送信データの有無の判定にヒステリシスを適用した場合を示している。グラフは、「移動機送信データ受信電力／Pilot信号受信電力」を折れ線で表している。たとえば、上記比がしきい値＃１＝ａより小さいときには送信データ無しと判定し、上記比がしきい値＃１＝ｂより大きい時に送信データ有りと判定することにより、瞬時的に「移動機送信データ受信電力／Pilot信号受信電力」が変動しても安定した判定結果を得ることができる。特にパケットのように、バースト的にトラヒックが発生する場合、送信データの有無が頻繁に変化しないため有効である。

また、上記と異なる方法（第５の方法）として、フェールソフトが重要な通信方式では、判定があやしいときには送信データ有りと判定する方法が有効である。通常、送信データ無しと誤判定した場合であっても、移動機の送信データを下げるように制御するため、これを回避するための方法である。たとえば、上記（２）式が３回連続で成立した場合に送信データ無しと判定し、上記（２）式が成立しないことが１回でも発生した場合には、送信データ有りと判定する。図３は、送信データ有無検出部６における第５の方法を示す図である。ここでは、送信データ有りと判定されやすいことが分かる。

つづいて、基準値生成部７の処理について説明する。まず、基準値生成部７は、送信電力制御コマンドを生成するために、対向局が送信するデータの所要品質に応じた無線回線品質の初期値を、基準値として生成する。

また、基準値生成部７では、送信データ有無検出部６による判定結果が送信データ無しの場合、基準値を、伝送路状況等に応じて設定された所定の値だけ下げる。この値をアウターループ調整量＃１と定義する。なお、アウターループ調整量＃１は、たとえば、伝送路状況等に応じて、段階的に設定される。アウターループ調整量＃１の調整により送信電力が低くなったpilot信号は、復調するための電力には低すぎるが、パス位置を確保する電力としては十分という値に設定する。

ここで、「復調に必要となるpilot信号の受信電力＞パス位置確保に必要なpilot信号の受信電力」であることを定性的に説明する。図４は、一般的なＣＤＭＡ復調回路の構成を示す図であり、図１の受信部に相当する箇所の詳細構成を示している。アナログ部１１で受信した信号は、Ａ／Ｄ１２にてＡ／Ｄ変換され、マッチドフィルタ部１３に転送される。マッチドフィルタ部１３の出力信号は、サーチ部１５に入力され、ここでパス検出に使用される。サーチ部１５では、巡回積分を行い、ＳＮを改善する。パス位置は移動機と基地局の距離に依存しており、パス位置の急激な変化は、移動機の移動速度が極めて速いことを示している。たとえば、３．８４Ｍｃｐｓのチップレートで０．５チップだけパス位置が変動した場合は、移動機が下記（５）式だけ移動したことを意味する。
３×１０⁸×（１／３．８４×１０⁶）×０．５＝３９．０６２５ｍ …（５）

したがって、１００ｍｓで０．５チップだけパス位置が移動する場合は、時速１４００ｋｍ以上に相当し、長い時間積分可能であると同時に瞬間的にパスが検出できなくても問題がないことがわかる。

最後に、ＲＡＫＥ受信部１４では、急激な位相変動時、変動しているpilot信号の位相情報で復調処理を行うため、その瞬間のpilot情報が不確かになると、受信性能に直接影響が及ぶ（Pilot信号を送る周期は３ＧＰＰ−ＦＤＤ規格で６６６マイクロ秒であり、１００ｍｓに比べると非常に短い）。また、Pilot情報の確からしさは、pilot信号の受信電力に比例する。以上により、積分が可能なパス検出によるパス位置確保に必要な受信電力が、瞬間的な位相情報を必要とするpilot受信電力より低くなることがわかる。

また、基準値生成部７では、送信データ有無検出部６による判定結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変わった場合、基準値をアウターループ調整量＃１に相当する値だけ加算する。アウターループ調整量＃１の調整により送信電力が低くなったpilot信号は、復調するには低すぎるため、ここでは、アウターループ調整量＃１に相当する値を加算した基準値（＝送信電力制御コマンド生成用の基準値）で出力される。これにより、移動機では、送信再開時、速やかに復調に最適な送信電力を回復できる。

つづいて、送信電力制御コマンド生成部８では、基準値生成部７から受け取った基準値と、回線品質測定部５から通知された回線品質と、を比較して、前者が大きい時には対向局の送信電力を上げるための送信電力制御コマンドを生成し、前者が小さい時には対向局の送信電力を下げるための送信電力制御コマンドを生成する。そして、送信部２では、送信データと共に、送信電力制御コマンドを対向局に送信する。

以上のように、本実施の形態においては、対向局の送信信号の回線品質を測定する機能と、対向局からの送信データの有無を検知する機能と、対向局から送信データがない場合に、所定のアウターループ調整量を用いて、送信電力制御コマンドを生成するための基準値を調整する機能と、上記回線品質および上記調整後の基準値に基づいて送信電力制御コマンドを生成する機能と、を備えることとした。これにより、送信スロットフォーマットを変更することなく、かつ送信電力増幅部の電源をＯＮ／ＯＦＦすることなく、装置全体として消費電力を低減するような送信電力制御が可能となる。

実施の形態２．
図５は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態２の構成例を示す図であり、送信データ有無検出部６に代えて、送信データ有無メッセージ抽出部２１と、送信データ有無メッセージ検出部２２と、を備えている。なお、前述した実施の形態１の図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

送信データ有無メッセージ抽出部２１では、レイヤ１のシグナリング情報から送信データ有無を抽出する。図６は、送信フレームフォーマットの一例を示す図である。なお、Ｄａｔａ＃１とＤａｔａ＃２は、音声およびパケットを送信するデータ部である。ＴＰＣは、レイヤ１の制御信号の一種で、送信電力制御コマンドを送信する。ＴＦは、３ＧＰＰ−ＦＤＤ規格でＴＦＣＩと言われるレイヤ１の制御信号の一種であり、チャネル符号化および復号化に使用する。Pilotは、レイヤ１の制御信号の一種で、既知系列のデータで受信側の同期処理および復調に使われる。送信データ有無メッセージ抽出部２１では、図６にてレイヤ１の制御信号とともに受信したＥと表記されたビット（以降、Ｅビットと呼ぶ）を抽出し、そのデータを送信データ有無メッセージ検出部２２に対して出力する。なお、Ｅビットは、送信データの有無を示すか、または近々に送信されるデータの予告であってもよい。近々に送信されるデータの予告ときには、ユーザデータの所要スループットを考慮して固定時間後の出力とするのが望ましい。

送信データ有無メッセージ検出部２２では、チャネルコーディングの単位（３ＧＰＰ−ＷＣＤＭＡ−ＦＤＤではＴＴＩ（Transmission Time Interval）またはフレームと呼ばれる単位）に誤り訂正符号化されている場合、誤り訂正復号を行い、その結果を基準値生成部７に出力する。たとえば、図６におけるＥビットが１であれば送信データ有り、０であれば送信データ無し、と判断し、その結果を基準値生成部７に出力する。

また、本実施の形態における送信データ有無判定のヒステリシスは、Ｅビットが符号化されていない場合に有効である。たとえば、送信データ有無メッセージ検出部２２は、３回連続送信データ無しと判断した場合に送信データ無しと判定し、送信データ有りの場合は１回の判断で送信データ有りと判定する。

また、ＱｏＳに関しても同様にＥビットが符号化されていない場合に有効である。たとえば、送信データ有無メッセージ検出部２２は、「許容される誤り率＝大」の場合、「許容遅延時間＝大」の場合、または「通信データ＝パケット」の場合、「送信データ無しの連続回数＝小」とし、「相対的に許容される誤り率＝小」の場合、「許容遅延時間＝小」の場合、または「通信データ＝パケット以外」の場合、「送信データ無しの連続回数＝大」とする。送信データ無しと誤判定し、対向局の送信電力を低減するため誤り率が高くなること、に対応させる。

また、複数のＱｏＳを実現する通信（チャネル）を多重した通信データ（多重チャネル）のときは、送信電力がＱｏＳ毎に制御できない無線通信方式である場合、最も厳しいチャネルのＱｏＳを多重チャネルのＱｏＳとする。すなわち、許容遅延時間が最も小さいＱｏＳ、許容される誤り率が最も小さいＱｏＳ、パケットチャネルとそれ以外のチャネルが多重されているときにはパケット以外のチャネルのＱｏＳ、を多重チャネルのＱｏＳとする。

なお、図７は、レイヤ１の制御信号ではなく、データに送信データ有無メッセージＥが含まれている場合のＣＤＭＡ基地局装置の構成を示す図である。特徴的な動作（送信データ有無メッセージ抽出部２１および送信データ有無メッセージ検出部２２の処理）については上記と同様である。

以上のように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様、対向局の送信信号の回線品質を測定する機能と、対向局からの送信データの有無を検知する機能と、対向局から送信データがない場合に送信電力制御コマンドを生成するための基準値を調整する機能と、上記回線品質および上記調整後の基準値に基づいて送信電力制御コマンドを生成する機能と、を備えることとした。これにより、送信スロットフォーマットを変更することなく、かつ送信電力増幅部の電源をＯＮ／ＯＦＦすることなく、消費電力を低減するような送信電力制御が可能となる。

実施の形態３．
図８は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態３の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１の構成に加えて、送信データ有無検出応答生成部２３を備えている。なお、前述した実施の形態１の図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

送信データ有無の判定結果を受け取った送信データ有無検出応答生成部２３では、たとえば、判定結果が送信データ有りの場合、送信データ有りと判定した旨の応答を返信し、一方で、判定結果が送信データ無しの場合、送信データ無しと判定した旨の応答を返信する。図９は、上記応答する情報のフォーマットの一例を示す図である。受信スロットの判定による送信データ有無を、図９に示すＲ（以降、Ｒビットと呼ぶ）と表記した箇所で伝送する。たとえば、データ有りのときに“１１”とし、それ以外のとき“００”とする。

これにより、移動機は、基地局が送信データ有りと判定したことを確認し、データ送信を開始することができる。したがって、移動機の送信再開時、データ先頭が欠落するなどの無駄が発生しない効率的な伝送を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、送信データ有無検出応答生成部２３による処理を実施の形態１の構成に適用したが、これに限らず、実施の形態２の構成に適用することも可能である。

実施の形態４．
図１０は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態４の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１の構成に加えて、同期検出部２４を備え、基準値生成部７ａが、送信データ有無の判定結果および同期検出部２４の出力に基づいて送信電力制御コマンド生成用の基準値を生成している。なお、前述した実施の形態１の図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

まず、受信部１のマッチドフィルタの出力の扱いについて説明する。図１１は、受信部１の詳細構成例を示す図であり、動作概要は図４を同一である。ここでは、受信部１の動作を詳細に説明する。マッチドフィルタ１３では、サーチ部１５と同期検出部２４に対して相関情報を出力する。サーチ部１５が、まず、メモリ３２に第１巡の遅延プロファイルを記憶する。つぎに、忘却定数乗算部３３が、記憶された遅延プロファイルに忘却定数を乗算し、加算部３１が、その乗算結果を第２巡の遅延プロファイルに加算する。そして、以上の動作を、第３巡，第４巡…の遅延プロファイルに対して繰り返し実行する（巡回加算）。また、判定部３４では、上記巡回加算結果と、想定される受信信号のＳＩＲ，ＳＩＮＲ，またはＳＮに対応して規定されるしきい値と、の大小比較を行い、パスを検出する。複数のパスが検出された場合は、マルチパス伝送路による各パスが受信部１に到達したことになる。ＲＡＫＥ受信部１４では、検出されたパスの到達時間に対応したマッチドフィルタ１３の出力信号を、位相を合わせて加算し、その加算結果として、ＤＰＣＣＨのような既知系列またはレイヤ１シグナリング情報を回線品質測定部５や送信データ有無検出部６に出力するとともに、ユーザデータをチャネルコーディング／デコーディング部３や送信データ有無検出部６に出力する。

図１２は、忘却定数＝０（忘却しない）時のマッチドフィルタ１３の出力と、サーチ部１５における巡回加算およびしきい値比較と、を説明するための図である。第１〜３巡の波形は、ＢＰＳＫ（Binary Phased Shift Keying）変調されたマッチドフィルタ１３の出力例を示している。マッチドフィルタ１３の出力だけでは、マルチパスによる到来波の到達時間差を予測することは困難であるが、積分することにより相関値が高くなり、２つのパスが見えてくることがわかる。巡回加算された値が特定のしきい値以上の場合、パス有りと判定する。

なお、図１１および図１２では、忘却定数乗算を行う場合のサーチ部について説明したが、これに限らず、たとえば、巡回加算において特定の回数の移動平均をとることとしてもよい。また、無線伝送路が変化する通信方式では、長時間加算すると位相が回転してしまうので、特定の時間毎に２乗して巡回加算することとしてもよい。これらの場合、しきい値は、上記処理により異なるが、受信ＳＩＲ，ＳＩＮＲ，ＳＮの値に応じて設定される。

つづいて、上記同期検出部２４の動作について説明する。たとえば、同期検出部２４では、マッチドフィルタ出力の相関情報を使用して同期検出処理（自局の同期が確保できているかどうかを検出する処理）を行う（第１の例）。なお、同期検出部２４における「同期」の定義は、無線通信方式における同期の定義と同一である必要はない。

図１３は、同期検出部２４の構成を示す図であり、上記サーチ部１５と同一である。ただし、ＲＡＫＥ受信に必要となるパス検出レベルと同期検出部２４に必要となるパス検出レベルは一般に異なる。たとえば、おおよそのパス位置が把握できていればよい同期検出部２４のパス検出は、瞬時的にパス検出を誤ると情報の誤り率などの復調特性が劣化するサーチ部１５のパス検出に対して、相対的にしきい値を低くすることができる。また、サーチ部１５よりも同期検出部２４の忘却定数を小さく（忘れにくく）することも、パス検出のしきい値を低くすることと同様に有効である。

なお、上記同期検出処理の第１の例では、サーチ部１５と同期検出部２４の構成が同一である場合について説明したが、サーチ部１５が図１２に示す巡回加算を行ってパス検出しているとき、同期検出部２４ではより長時間の積分を行うため、１巡毎に２乗してから加算することとしてもよい。また、サーチ部１５では、ユーザデータを使って巡回加算する（ユーザデータの０，１が不明であるため、１巡毎に２乗して加算する）方法も使われているが、同期検出部２４では、ユーザデータが存在しないときの同期を確保するのが目的であるため、ユーザデータを使用しない方がノイズを含まないで正確に判定できる。

また、同期検出部２４では、上記同期検出処理の第１の例とは異なる処理で、同期検出処理を行うこととしてもよい（第２の例）。

図１４は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態４の構成例を示す図であり、たとえば、同期検出部２４ａに、レイヤ１の既知系列（同期ワードあるいはプリアンブルに相当）、またはレイヤ１シグナリング情報（３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤではＴＦＣＩ、ＴＰＣに相当）が入力されている。

同期検出部１０では、たとえば、０，１のデータの並びが予め既知のレイヤ１の既知系列が、何ビット誤っているかをカウントし、しきい値との比較を行う。なお、上記第一の例と同様に、忘却定数をかけながら巡回加算する方法、または移動平均をとる方法、が有効である。また、レイヤ１シグナリング情報が想定される範囲外になる割合をカウントして同期判定する方法も有効である。たとえば、３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤの「TS25.212V3.12. 4.3.3」によると、符号化される前のＴＦＣＩは１０ｂｉｔで０〜１０２３まで取り得るが、設定された通信が０，１，２，３しか定義がないときは、０，１，２，３以外のときが一定の割合以内であれば同期と判定する。ＴＰＣにおいても「上げる」を意味するデータが“００”で、「下げる」を意味するデータが“１１”となっている。“０１”と“１０”はありえないケースであり、このありえないケースが一定の割合以内であれば同期と判定する。

つづいて、以上のように構成される同期検出部２４または２４ａの出力が「同期」であることを示し、かつ移動機からの送信データがない場合、基準値生成部７ａでは、送信電力制御コマンドを生成するための基準値を徐々に低減させる。一方、「同期外れ」であることを示し、かつ移動機からの送信データがない場合は、基準値を徐々に増加させる。また、巡回加算する忘却定数が大きい時（忘却が速い）は、基準値を低減させる速度を速くし、巡回加算する忘却定数が小さい時（忘却が遅い）は、基準値を低減させる速度を遅くする。

ここで、基準値生成部７ａの動作を具体的に説明する。図１５は、ＢＰＳＫのマッチドフィルタ部１３の出力を示す図である。ここでは、同期検出部２４または２４ａで「同期」状態であることを想定し、１巡毎に１ｄＢずつ基準値を低減し、それに追随して移動機の送信電力が１ｄＢずつ下がる場合を示している。移動機が遠くに離れていっているため、パス検出位置が１巡毎に１サンプル時間長くなっていることがわかる。

図１６，図１７は、図１５の信号を同期検出部２４または２４ａで忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。ここでは、同期検出部２４または２４ａが巡回加算するときの忘却定数も同一の周期である場合を示している。図１６では、忘却定数は忘れる速度が速い０．７５（乗数０．２５）の場合を、図１７では、忘れる速度が遅い０．１２５（乗数０．８７５）の場合を、一例として示している。できるだけ忘却定数を小さくして移動機の送信電力の低減を図りたいが、基準値をあまりに速く変化させた場合、忘却定数を小さくしすぎるとパスが正確に検出できなくなることがわかる。

図１８は、図１５の比較対象となるマッチドフィルタ部１３の出力を示す図である。ここでは、同期検出部２４または２４ａで「同期」状態であることを想定し、１巡毎に０．２５ｄＢずつ基準値を低減し、それに追随して移動機の送信電力が０．２５ｄＢずつ下がる場合を示している。移動機が遠くに離れていっているため、パス検出位置が１巡毎に１サンプル時間長くなっていることがわかる。

図１９，図２０は、図１８の信号を同期検出部２４または２４ａで忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。上記同様、同期検出部２４または２４ａが巡回加算するときの忘却定数も同一の周期である場合を示している。図１９では、忘却定数が０．７５（乗数０．２５）の場合を、図２０では、忘却定数が０．１２５（乗数０．８７５）の場合を、一例として示している。図１７とは異なり、忘却定数０．１２５まで小さくしても、基準値の変更量が小さいため、パスが近隣のタイミングとして検出でき、追随できていることがわかる。

以上のように、本実施の形態においては、移動機からの送信データが無い場合、同期検出部の処理による同期検出結果に基づいて、基準値を調整することとした。これにより、送信電力制御コマンドを生成するための最適な基準値が設定できる。

実施の形態５．
図２１は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態５の構成例を示す図であり、前述した実施の形態４の構成に加えて、移動速度検出部４１を備え、同期検出部２４ｂが、受信部１の出力および移動速度検出部４１の出力に基づいて同期検出処理を行っている。具体的には、移動速度検出部４１が、レイヤ１の既知系列情報またはレイヤ１のシグナリング情報から移動速度を検出する処理と、同期検出部２４ｂが、移動速度検出部４１の出力結果で同期検出判定を調整する処理と、が前述した実施の形態４と異なっている。なお、前述した実施の形態４の図１０，図１４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態４と異なる処理について説明する。

まず、移動速度検出部４１の動作について詳細に説明する。たとえば、移動速度検出部４１では、既知系列から周波数オフセットを算出し、「周波数オフセットが大きい＝移動速度が速い」と判断する（第１の例）。移動機がΔｖで接近している場合は、波長がその分だけ短くなるので、基地局では、下記（６）式に示すように、受信周波数をドップラー周波数分だけオフセットする。

…（６）

なお、上記周波数オフセットは、受信部１にて逆拡散後のレイヤ１の既知系列のデータの位相面の回転として見えてくる。図２２は、時間あたりの位相回転量の算出処理を示す図である。たとえば、図２２に従って、レイヤ１の既知系列の位相情報を何回か連続して蓄積すると、時間あたりの位相回転量が算出でき、移動速度が推定できる。ただし、既知系列を使わずに、上記移動速度推定処理を、変調方式の特性を用いてユーザデータで行うことも有効である。たとえば、ＱＰＳＫ変調が行われている場合には、逆拡散後のデータが特定の４箇所になり、符号ビットを正に置き換えると、図２３のように表現することできる。図２３は、ユーザデータを用いて時間あたりの位相回転量を算出する場合を示す図である。従って、レイヤ１の既知系列と同様に、ユーザデータを何回か連続して蓄積すると、時間あたりの位相回転量が算出でき、移動速度が推定できる。

また、移動速度検出部では、上記移動速度検出処理の第１の例とは異なる処理で、移動速度検出処理を行うこととしてもよい（第２の例）。図２４は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態５の構成例を示す図であり、図２５に示すように、移動速度検出部４１ａが、受信部１内のサーチ部１５の出力（「受信部１内のサーチ部１５の出力＝パス位置情報」）に基づいて移動速度検出処理を行っている。図２５は、受信部１の構成例を示す図である。

また、移動速度検出部では、その他に、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて移動速度を算出することとしてもよい。たとえば、移動機にＧＰＳを搭載し、移動機が、位置情報をメッセージとして基地局に送信する。そして、基地局または上位装置が、位置の変化速度から移動機の移動速度を算出し、同期検出部２４ｂに対して出力する。また、移動機が移動速度を算出し、その算出結果をメッセージにて基地局に送信することとしてもよい。

つづいて、同期検出部２４ｂの動作を詳細に説明する。同期検出部２４ｂでは、入力された移動速度情報に基づいて、たとえば、予め規定された速度よりも速い場合は、同期検出部２４ｂの忘却定数を大きくし（忘れやすい）、上記規定速度よりも遅い場合は、忘却定数を小さくする（忘れにくい）。これにより、移動機の送信電力を下げても正確にパスを検出でき、移動速度に最適化した同期検出を実現でき、ひいては、最適な送信電力制御コマンドを生成することができる。また、移動平均を用いて同期検出を行う場合は、たとえば、予め規定された速度よりも移動速度が速い場合は、移動平均を行う母数を小さくし（忘れやすい）、上記規定速度よりも遅い場合は、母数を大きくする（忘れにくい）。これにより、上記忘却定数を調整する場合と同様の効果を得ることができる。なお、前述した図１７は、忘却定数が小さすぎる場合の一例として、実施の形態４にて使用したが、見方を変えると、特定の忘却定数（０．１２５）に対して移動速度が速すぎるためパス検出を誤っているとも見ることができる。

実施の形態６．
図２６は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態６の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１の構成に加えて、自局送信電力制御コマンド抽出部４２と、送信電力制御部４３と、を備え、自局送信電力制御コマンド抽出部４２が、レイヤ１のシグナリング情報から自局の送信電力制御コマンドを抽出し、送信電力制御部４３が、抽出されたコマンドから送信電力を決定する。なお、前述した実施の形態１の図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

本実施の形態では、移動機送信データ無しの場合に、送信電力制御部４３が、自局送信電力制御コマンド抽出部４２にて抽出されたコマンドに基づいて送信電力を決定する処理について詳細に説明する。

送信電力制御部４３では、移動機送信データ無しの場合、対向局からの送信電力が小さくなるので、確からしさを向上させるために、ｎ（２以上の整数）回の送信電力制御コマンドで１回の送信電力制御を行う。

具体的には、送信電力制御部４３では、レイヤ１のシグナリング情報から抽出したｎ回分の自局の送信電力制御コマンドの平均をとり、その平均化結果が予め規定されたしきい値以上であった場合に、対向局の送信電力を所定の送信電力値分だけ増加させ、上記しきい値以下の場合に、対向局の送信電力を所定の送信電力値分だけ減少させる。なお、抽出した送信電力制御コマンドのＳＩＲ、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、または受信電界強度、を信頼度情報としてｎ回の平均をとり、しきい値判定を行うこととしてもよい。特に、対向局が、屋内での動作や低速度移動などに限られる場合には、急速な送信電力制御が不要となるので、ｎを大きくすることが有効である。

また、送信電力制御部４３は、前述したアウターループ調整量＃１にあわせてｎを決定することとしてもよい。たとえば、「アウターループ調整量＃１＝−３ｄＢ」の場合、ｎ＝２とし、「アウターループ調整量＃１＝−５ｄＢ」の場合、ｎ＝３とする。

また、送信電力制御部４３は、ＱｏＳに応じてｎを増減することとしてもよい。たとえば、「許容遅延時間＝小」の場合、または「自局から対向局への送信データの許容数＝小」の場合は、アウターループ調整量＃１によりｎ回の平均をとらないと送信電力制御コマンドの受信品質が劣化するが、送信データ無し時については、対向局からの送信電力制御コマンドの部分のみ送信電力を下げないことで、ｎを小さくすることができる。図２７は、送信データ無し時の対向局の送信電力を示す図である。なお、ここでは、対向局が送信する送信電力制御コマンドが、少なくともｎ回以上にわたって連続して同じメッセージを送ることが望ましい。

以上により、基地局では、対向局からのレイヤ１送信フォーマットが従来と同一であっても送信電力制御を実現できるため、たとえば、pilot受信，ＴＰＣ受信の変化タイミングを知らなくても復調処理を行うことができる。

実施の形態７．
図２８は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態７の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１の構成に加えて、自局送信データ有無検出部４４を備え、基準値生成部７ｂが、送信データ有無検出部６の出力と自局送信データ有無検出部４４の出力に基づいて送信電力制御コマンド生成用の基準値を生成する。なお、前述した実施の形態１の図１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

本実施の形態の基準値生成部７ｂは、対向局からの送信データがなく、かつ自局から対向局への送信データがないときに（自局から当該対向局以外への通信の有無には依存しない）、アウターループ調整量＃１を有効とする。すなわち、対向局からの送信データがなく、かつ自局の送信データがない場合に、アウターループ調整量＃１に相当する値だけ基準値を減少させ、その後、自局の送信データ有りを検出した場合に、アウターループ調整量＃１に相当する値だけ基準値を増加させる。

つづいて、自局送信データ有無検出部４４の動作について説明する。アウターループ調整量＃１に相当する分だけ目標とする受信品質を落とすことによって対向局の送信電力が実際に低くなるまでの応答時間、送信データが再開されたことを検出するまでの遅延時間、およびアウターループ調整量＃１に相当する分だけ目標とする受信品質を上げることによって対向局の送信電力が実際に高くなるまでの応答時間、において、短時間で自局の送信データの有無を判定すると、誤判定につながり、スループットを低下させる可能性がある。

そこで、本実施の形態では、自局送信データ有無検出部４４が、送信データ無しの連続した時間（無送信連続時間）がある特定の時間（無送信判定しきい値）に達した場合に、自局の送信データを無しと判定する。なお、上記特定時間内に送信データが１つでも発生した場合には、自局の送信データを有りと判定する。これにより、誤判定を回避できる。

なお、上記無送信判定しきい値は、送受信しているユーザデータの内容によって左右される。たとえば、自局送信データのＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両者に応じて、無送信判定しきい値を決定する。また、無線区間において送信データが複数のＱｏＳを多重したデータの場合は、たとえば、ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両者、に対応した無送信判定しきい値の最大値を、多重したデータの無送信判定しきい値とする。

さらに、自局送信データ有無検出部４４は、送信データが複数のＱｏＳを多重したデータであり、かつ自局送信データ無しの状態で送信データが発生した場合、次の送信データ無しの状態になるまでの期間で送信された各送信データの、ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両者、に応じた無送信判定しきい値の最大値を、次回の無送信判定しきい値とする。これにより、次回の送信データ発生時においても、誤判定を回避することができる。

さらに、自局送信データ有無検出部４４は、以下の処理を行うことも可能である。たとえば、パケットデータ（データ毎に求められる無送信判定しきい値が大きいデータ）と無線制御用チャネル（データ毎に求められる無送信判定しきい値が小さいデータ）が無線多重されている場合、インターネットアクセスのようなバースト的なトラヒックになるパケットは、一度無送信になると秒単位で間隔が空く場合が多い。また、インターネットアクセスがなくなり、自局送信データ無しが無送信判定しきい値を超えた場合、自局送信データ有無検出部１４では、送信データ無しの判定信号を基準値生成部７に出力するが、データ毎に求めた無送信判定しきい値の大きい方を多重チャネルの無送信判定しきい値とすると、送信データ無しの判定信号を基準値生成部７に出力する機会が減り、送信電力の低減が促進されない。

そこで、自局送信データ有無検出部１４では、自局に送信データが発生した場合、無線制御用チャネルであるか、パケットデータであるか、を識別し、たとえば、無線制御用チャネルである場合、データ送信後、現在の無送信判定しきい値をさらに小さくする。これにより、無送信と判定される機会が多くなるので、移動機の送信電力をさらに低減することができる。

実施の形態８．
図２９は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態８の構成例を示す図であり、たとえば、前述した実施の形態６における自局送信電力制御コマンド抽出部４２および送信電力制御部４３と、実施の形態７における自局送信データ有無検出部４４と、を併せ持つ構成とし、さらに、送信電力制御部４３の出力および自局送信データ有無検出部４４の出力に基づいて自局送信データの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部４５を備えることとした。なお、前述した実施の形態６および７と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態６および７と異なる処理について説明する。

たとえば、移動機送信データ無しの状態で、かつ送信電力制御コマンド生成部８の処理により対向局からの送信電力が低減されている場合、送信電力が低くなりすぎると、基地局では、対向局からの送信電力制御コマンドが正しく受信できず、自局から対向局への送信電力制御が不安定になる可能性がある。このような場合に、たとえば、自局送信データ有無検出部４４の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化し、ただちに自局送信データを送信すると、下りの送信電力が低すぎてデータ先頭が対向局で受信できない事態や、送信電力が過剰すぎて他装置への干渉が増大する事態、が発生する可能性がある。

そこで、本実施の形態では、送信タイミング制御部４５が、たとえば、自局送信データ有無検出部４４から送信データ再開を通知された場合、送信電力制御コマンド生成部８での出力が安定するのを待って送信するように、送信タイミングを制御する。なお、ここでいう「安定」とは、たとえば、１５回の送信電力制御の差の累積が±３ｄＢ以内になった場合を表している。図３０は、送信電力制御コマンド生成部８の出力が安定するまでの処理を示す図である。

これにより、送信再開時の遅延を低減しつつ、かつ最適な送信電力で、対向局にデータを送信することができる。

また、図３１は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態８の他の構成例を示す図である。図２９では、自局の送信電力が安定しているかどうかを判定していたが、これに限らず、たとえば、３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤのように送信電力制御が高速に行われている場合には、図３１に示すように、対向局からの回線品質を用いて、自局の送信電力が安定しているかどうかを判定することとしてもよい。これにより、上記と同様の効果を得ることができる。その理由としては、対向局からの回線品質が十分であれば、対向局からの送信電力制御コマンドも正しく受信できる状態になっているからである。

なお、上記図３１の構成の場合、送信タイミング制御部４５では、レイヤ１の既知系列、またはレイヤ１のシグナリング情報を用いて回線品質（ＳＩＲ、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、または受信電界強度）を測定する。具体的には、回線品質の分散（母集合の平均からの距離の２乗）を測定し、特定のしきい値内になることを検出する。

実施の形態９．
図３２は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態９の構成例を示す図であり、たとえば、前述した実施の形態６における自局送信電力制御コマンド抽出部４２および送信電力制御部４３と、実施の形態７における自局送信データ有無検出部４４と、を併せ持つ構成とし、さらに、送信タイミング制御部４５ａが、自局送信データ有無検出部４４の出力のみに基づいて自局送信データの送信タイミングを制御することとした。なお、前述した実施の形態８と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態８と異なる処理について説明する。

そこで、本実施の形態では、送信タイミング制御部４５ａが、たとえば、自局送信データ有無検出部４４から送信データ再開を通知された場合、予め規定された固定時間の遅延を付加してデータを送信する。この固定時間は、実施の形態８の自局送信電力が安定するのを待つ時間に相当し、たとえば、システムを簡易化するために、予めシミュレーションを行い、マージンを持たせた固定値とする。これにより、簡易な構成で、前述した実施の形態８と同様の効果を得ることができる。なお、送信データ再開時以外に、上記固定時間の遅延を付加することとしてもよい。

また、本実施の形態においては、上記固定時間を、アウターループ調整量＃１の大きさに応じて制御することとしてもよい。たとえば、アウターループ調整量＃１が大きい場合には、自局送信電力が安定するまでに時間がかかるので固定時間も大きくする。

また、送信タイミング制御部４５ａは、上記予め規定された固定時間または上記アウターループ調整量＃１の大きさに応じた時間、にかかわらず、たとえば、送信中のユーザデータの許容遅延時間に応じて、自局送信電力が安定する前にデータ送信を開始することとしてもよい。また、上記予め規定された固定時間または上記アウターループ調整量＃１の大きさに応じた時間、を制御する方法において、たとえば、送信中のユーザデータの許容誤り率に応じて、より慎重に自局送信電力が安定するのを待って送信を開始することとしてもよい。

実施の形態１０．
図３３は、本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態１０の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１の構成に加えて、誤り率測定部４７と、基準値生成部４８と、基準値合成部４６と、を備え、送信電力制御コマンド生成部８が、基準値合成部４６が出力する基準値を用いて送信電力制御コマンドを生成している。なお、前述した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。

誤り率測定部４７では、たとえば、チャネルコーディング／デコーディング処理部３によるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check code）チェックの結果をカウントし、ＢＬＥＲ（Block Error Rate）またはＦＥＲ（Frame Error Rate）と呼ばれる誤り率を測定する。一例として、ＢＬＥＲは、下記（７）式のように求めることができる。
ＢＬＥＲ＝ＣＲＣＮＧの数／受信したblock数 …（７）

また、誤り率測定部４７は、上記とは異なる下記の処理で誤り率を測定することとしてもよい。たとえば、誤り率測定部４７では、誤り訂正復号後のデータを、対向局での誤り訂正符号化処理と同一の処理で再符号化し、その結果を誤り訂正前の符号と比較し、誤り訂正を行ったビット数をカウントする。３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤでは、ＴｒＣＨ−ＢＥＲ（Transport Channel BER）という表現で定義されている（（８）式参照）。
再符号化ＢＥＲ＝誤り訂正ビット数／誤り訂正前のデータ数 …（８）

基準値生成部４８では、いわゆる従来のアウターループを行う。すなわち、ユーザデータが目標とする誤り率と、誤り率測定部４７の出力と、を比較し、許容誤り率の方が小さければ送信電力制御コマンド生成用の基準値を下げ、許容誤り率の方が大きければ当該基準値を上げて対向局の送信電力を上げるように動作する。なお、上記処理による基準値の調整量を、アウターループ調整量＃２と呼ぶ。

なお、３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤのTS25.101および104にあるように、無線伝搬環境によってＳＩＲが同じ値であっても、ユーザデータは同一のＢＬＥＲにならない。たとえば、TS25.104のB.2にあるように、case1という無線試験モデルでは、遅延パス拡がりが、０ｎｓ遅延：０ｄＢ、９７６ｎｓ遅延：−１０ｄＢとなっており、そのとき、１２．２ｋｂｐｓのユーザデータは、Ｅｂ／Ｎ０＝１１．９ｄＢ（ＢＬＥＲ＜１０^-2）が規格となっている。一方、case2という無線試験モデルでは、遅延パス拡がりが、０ｎｓ遅延：０ｄＢ、９７６ｎｓ遅延：０ｄＢ、２００００ｎｓ遅延：０ｄＢとなっており、そのとき、１２．２ｋｂｐｓのユーザデータは、Ｅｂ／Ｎ０＝９．０ｄＢ（ＢＬＥＲ＜１０^-2）が規格となっている。従って、アウターループは、これらの伝搬環境の差異によらず一定の品質を確保するためにユーザデータの誤り率を使用するので、一般に回線品質測定部５による品質測定周期より長周期の制御になる。

基準値合成部４６では、基準値生成部７の出力と基準値生成部４８の出力に基づいて送信電力制御コマンドを生成するための実際の基準値を生成する。基準値合成部４６の最も簡単な例は、下記（９）式のように、単純に調整量を加算する方法である。
無線回線品質＜送信電力制御コマンド生成基準初期値
＋アウターループ調整量＃１＋アウターループ調整量＃２
…（９）

なお、アウターループ調整量＃１は、送信データ有無検出部６にて移動機送信データ無いと判定された場合のみ有効である（アウターループ調整量２は対向局送信データの有無に依存しない）。

送信電力制御コマンド生成部８では、基準値合成部４６から受け取った基準値と、回線品質測定部５から通知された回線品質と、を比較し、前者が大きい時には対向局の送信電力を上げるための送信電力制御コマンドを生成し、前者が小さい時には対向局の送信電力を下げるための送信電力制御コマンドを生成する。そして、送信部２では、送信データと共に、送信電力制御コマンドを対向局に送信する。

以上のように、本実施の形態においては、実施の形態１の機能に加え、さらに、ユーザデータの誤り率を測定する機能と、当該誤り率に基づいて送信電力制御コマンドを生成するための基準値を生成する機能と、を備え、実施の形態１の処理（移動機送信データ無し時）にて生成した基準値と、本実施の形態の処理で生成した基準値と、を合成することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、より安定的な送信電力制御が可能となる。

なお、本実施の形態においては、説明の便宜上、特徴的な処理を実施の形態１の構成に適用する場合について説明したが、これに限らず、実施の形態２〜９のいずれかに適用することとしてもよい。

実施の形態１１．
図３４は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１１の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１〜１０のいずれかのＣＤＭＡ基地局装置と対向する装置として、たとえば、受信部５１と、送信部５２と、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３と、上位レイヤ処理部５４と、送信データ有無検出部５５と、送信電力制御コマンド抽出部５６と、送信電力制御部５７と、を備えている。

このＣＤＭＡ移動機装置は、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３が、上位レイヤ処理部５４から出力されたデータに対して誤り訂正符号化などのチャネルコーディングを行い、送信部５２が、拡散後の信号を送信する。また、受信部５１が、対向局から送られてくる信号を受信し、逆拡散後の信号を出力し、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３が、誤り訂正復号などのチャネルデコーディングを行い、復号後のデータを上位レイヤ処理部５４に転送する。

また、上記ＣＤＭＡ移動機装置は、送信電力制御コマンド抽出部５６を備え、レイヤ１シグナリング情報から送信電力制御コマンドを抽出する。送信電力制御部５７では、抽出された送信電力制御コマンドに基づいて、送信部５２における送信電力を制御する。

また、上記ＣＤＭＡ移動機装置は、送信データ有無検出部５５が、自機の送信データ有無をチャネルコーディング／デコーディング処理部５３に入力する。たとえば、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３では、送信データ有無検出部５５による検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、ＣＲＣＮＧ（ＣＲＣチェック結果がＮＧとなる）となるデータを送信する。すなわち、ＱｏＳを満たす範囲で、かつ基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、有意なデータを送らないこととする。これにより、基地局が、移動機からのデータの取りこぼす確率を大幅に低減できる。

なお、図３４では、送信データ有無検出部５５が、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３の出力を用いて有無判定を行っているが、これに限らず、上位レイヤからデータが発生した直後、または上位装置からのデータが到着した直後に、自局の送信データを有りと判定することとしてもよい。この場合、送信再開時の遅延を低減できる。

また、「送信データ無し」から「送信データ有り」への変化が検出された場合、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３では、上記ＣＲＣＮＧとなるデータの代わりに、レイヤ２においてヘッダ不正となるデータとするか、または組み立て不可となるデータ（dummyデータ）とすることとしてもよい。これは、上記のようにＣＲＣＮＧとなるデータにすると、基地局にてアウターループの誤制御が発生する可能性がある場合に特に有効である。

実施の形態１２．
図３５は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１２の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１１の構成に加えて、さらに、基地局との間の受信回線品質を測定する回線品質測定部５８と、測定された回線品質の良否を判定する回線品質判定部５９と、を備え、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ａが、回線品質の良否を考慮した処理を行っている。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

回線品質測定部５８では、受信回線品質として、たとえば、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、または単一ユーザ、であることが分かっている通信システムであれば、受信電界強度またはＳＮＲを測定する。

回線品質判定部５９では、上記回線品質の測定結果の積分値、または複数回の測定結果の平均値と、予め記載されたしきい値と、を比較し、しきい値以下になったかどうかを出力する。または、上記回線品質の測定結果が、複数回連続して予め規定されたしきい値以下になったかどうかを出力する。

また、回線品質判定部５９では、上記判定結果にヒステリシスをもたせることも可能である。上記判定結果にヒステリシスをもたせると、基地局の送信データの回線品質が伝搬環境に応じて短時間で変化しつづける場合に、不要な処理を軽減できる。図３６は、回線品質判定部５９の判定処理にヒステリシスをもたせる場合を示す図である。ヒステリシスを設けることにより、異常と正常の切り替え回数を減少させることができる。

また、上記ヒステリシスを有する判定処理は、基地局でアウターループ調整量＃１が有効になっている場合（上り送信電力が低減している場合）、かつ基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でない場合、のフェールセーフ機能を実現するため処理である。そのため、しきい値は、上記の場合を想定して、シミュレーション等で事前に決定される。たとえば、レイヤ１シグナリング情報やレイヤ１既知系列が受信できないレベルであっても、基地局から報知されているチャネル、または３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤにおいてＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）と呼ばれるようなビーコンチャネル、が見えている場合には、回線品質がしきい値以上であるとみなすことができる。なお、一般にＣＰＣＩＨは、基地局のエリア内で移動機からモニタできる十分な送信電力で送信されているので、本フェールセーフ機能が働きすぎて、移動機の送信電力が低減できなくなることはない。

チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ａでは、移動機での送信データがない場合、かつ回線品質判定結果がしきい値以下になった場合に、ＣＲＣＮＧとなるデータを送信する。すなわち、本実施の形態においても、前述同様、ＱｏＳを満たす範囲で、かつ基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、有意なデータを送らないこととする。これにより、基地局が、移動機からのデータの取りこぼす確率を大幅に低減できる。

なお、図３５では、送信データ有無検出部５５が、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ａの出力を用いて有無判定を行っているが、これに限らず、上位レイヤからデータが発生した直後、または上位装置からのデータが到着した直後に、自局の送信データを有りと判定することとしてもよい。この場合、送信再開時の遅延を低減できる。また、「送信データ無し」から「送信データ有り」への変化が検出された場合、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ａでは、上記ＣＲＣＮＧとなるデータの代わりに、レイヤ２においてヘッダ不正となるデータとするか、または組み立て不可となるデータ（dummyデータ）とすることとしてもよい。これは、上記のようにＣＲＣＮＧとなるデータにすると、基地局にてアウターループの誤制御が発生する可能性がある場合に特に有効である。

実施の形態１３．
図３７は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１３の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１１の構成に加えて、さらに、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂの出力を使ってユーザデータの誤り率を測定する誤り率測定部６０と、求めた誤り率を所定のしきい値と比較して正常または異常を判定する誤り率判定部６１と、を備え、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂが、誤り率判定部６１の判定結果に基づいた処理を行う。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂでは、一般にＣＲＣチェックを行っている。この場合、誤り率測定部６０では、複数のＣＲＣチェック判定結果を集計し、その集計結果を誤り率判定部６１に出力する。そして、誤り率判定部６１では、ＣＲＣＮＧが予め規定されたしきい値以上発生している場合に、「誤り率異常」をチャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂに報告する。たとえば、１つでもＣＲＣＮＧとなった場合に「誤り率異常」と判断することとしてもよい。この報告を受けて、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂでは、ＣＲＣＮＧとなる送信データや、レイヤ２においてヘッダ不正となる送信データや、組み立て不可となる送信データ、を生成する。

なお、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂにて誤り訂正復号を行っている場合は、誤り率測定部６０が、誤り訂正復号後のデータを、対向局での誤り訂正符号化処理と同一の処理で再符号化し、再符号化結果を誤り訂正前の符号と比較し、誤り訂正したビット数をカウントすることとしてもよい。そして、誤り率判定部６１が、カウント値のしきい値判定に基づいて「誤り率異常」かどうかを判断し、その旨をチャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｂに報告することとしてもよい。

また、本実施の形態において用いられる上記しきい値は、たとえば、実施の形態１２の図３６に示すように、ヒステリシスを持たせることとしてもよい。

本実施の形態における追加機能は、基地局でアウターループ調整量＃１が有効になっている場合（上り送信電力が低減している場合）、かつ基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でない場合、のフェールセーフ機能として有効である。

実施の形態１４．
図３８は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１４の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１１の構成に加えて、さらに、送信データ有無検出部５５の出力と移動機の送信電力制御値に基づいて送信タイミングを制御する送信タイミング制御部６２を備え、送信部５２が、上記送信タイミングに基づいた処理を行う。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

たとえば、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｃでは、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、ＣＲＣＮＧとなる送信データ、レイヤ２においてヘッダ不正となる送信データ、または組み立て不可となる送信データ、を生成する。

また、送信タイミング制御部６２では、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、ＱｏＳを満たす範囲で、かつ基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間、を推測する。本実施の形態では、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を自装置の送信電力の安定具合から推測する。ここでいう「安定」とは、たとえば、１５回分の送信電力値の差の累積が±３ｄＢ以内の場合とする。なお、システム的に簡易化するため、たとえば、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を、予めシミュレーションで求め、特定の固定値とすることも可能である。

したがって、送信部５２では、ＱｏＳを満たす範囲で、かつ基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、上記チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｃにて生成した、ＣＲＣＮＧとなる送信データ、レイヤ２においてヘッダ不正となる送信データ、または組み立て不可となる送信データ、を送信し、その後、所望の送信データを送信する。これにより、基地局が、移動機からのデータの取りこぼす確率を大幅に低減できる。

また、図３９は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１４の他の構成を示す図であり、上記図３８の構成に加えて、さらに、基地局が送信するデータの回線品質を測定する回線品質測定部６３を備え、送信タイミング制御部６２ａが、送信データ有無検出部５５の出力と回線品質測定部６３の出力に基づいて送信タイミングを制御する。なお、上記図３８と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、上記図３８と異なる処理について説明する。

回線品質測定部６３では、レイヤ１の既知系列データ、またはレイヤ１シグナリング情報から受信品質を測定する。たとえば、３ＧＰＰのＷＣＤＭＡ−ＦＤＤのＤＰＣＣＨの中の既知系列であるpilot信号を使って、理想位相点からの分散を干渉成分として、振幅を信号成分として、ＳＩＲを求める。また、単一ユーザであることが分かっている通信システムであれば、受信電界強度、ＳＮＲで受信信号の品質を表すことができる。

送信タイミング制御部６２ａでは、上記回線品質の安定具合から「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を推定し、その後、送信を再開させる。ここでいう「安定」とは、たとえば、１５回分のＳＩＲ測定結果の差の累積が±３ｄＢ以内の場合とする。なお、システム的に簡易化するため、たとえば、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を、予めシミュレーションで求め、特定の固定値とすることも可能である。これにより、図３８の場合と同様、基地局が移動機からのデータの取りこぼす確率を大幅に低減できる。

なお、上記以外に、移動機が送信するデータの許容遅延時間、許容誤り率、またはそれら両方に応じて、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を調整する方法も有効である。たとえば、許容遅延時間が小さい場合には、移動機の送信電力または移動機における回線品質が完全に安定していなくても、送信タイミング制御部６２または６２ａが、遅延が発生しないように送信を開始させる。また、許容誤り率が低く許容遅延時間が大きいときには、移動機の送信電力または移動機における回線品質が十分安定してから送信を開始させる。また、送信データが複数のＱｏＳを多重したデータである場合は、許容遅延時間が最も短いデータのＱｏＳ、許容誤り率が最も低いデータのＱｏＳ、を多重したデータのＱｏＳとする。

実施の形態１５．
図４０は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１５の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１１の構成に加えて、さらに、レイヤ１シグナリング情報生成部６４を備えている。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

たとえば、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、レイヤ１シグナリング情報生成部６４は、「送信予告」を送信する。これは、図６におけるＥビットに相当する。たとえば、Ｅビットが１であれば送信データ有り、０であれば送信データ無し、と定義する。複数のビットを使用して誤り訂正符号化を行うと、誤検出が少なくなり好ましい。

また、上記「送信予告」を行ってから送信データを送るまでの時間は、実施の形態１４と同様に、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を推定し、送信部５２は、その時間経過後の送信を再開する。なお、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を推定する場合の一例としては、たとえば、実施の形態１４の送信タイミング制御部６２および６２ａと同様の処理を実行する。

また、レイヤ１シグナリング情報生成部６４では、基地局でアウターループ調整量＃１が有効になっている場合（上り送信電力が低減している場合）、かつ基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でない場合、レイヤ１シグナリング情報を利用して、実際には送信データがない場合でも「送信予告」を送信する。これにより、アウターループ調整量＃１が無効になり、通常の送信電力で通信を行うことができる（フェールセーフ機能）。なお、基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でないことを検出する場合の一例としては、たとえば、前述した実施の形態１２の回線品質判定部５９と同様の処理を実行する。また、下り送信電力が十分でないことを検出する他の例として、たとえば、前述した実施の形態１３の誤り率測定部６０および誤り率判定部６１と同様の処理を実行することとしてもよい。

また、図４０では、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３ｄの出力で送信データ有無検出部５５が有無判定を行っているが、これに限らず、上位レイヤからデータが発生した直後、または上位装置からのデータが到着した直後に、自局の送信データを有りと判定することとしてもよい。この場合、送信再開時の遅延を低減できる。

実施の形態１６．
図４１は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１６の構成例を示す図であり、送信電力制御部５７ａが、送信データ有無検出部５５の出力および送信電力制御コマンド抽出部５６の出力に基づいて送信電力制御を行う。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

たとえば、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、送信電力制御部５７ａでは、移動機の送信電力を予め規定した特定量を増加した値にする。送信電力増加分の特定量は、基地局が設定するアウターループ調整量＃１の値と同一にする。従って、この場合は、アウターループ調整量＃１をシステム的に固定値としておくのが望ましい。

本実施の形態では、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３が、前述した実施の形態１１と同様に、ユーザデータよりも先に空データ（ＣＲＣＮＧとなる送信データ、レイヤ２においてヘッダ不正となる送信データ、または組み立て不可となる送信データ）を生成するが、送信電力制御部５７ａでは、その空データの送信電力を上記特定量だけ増加させる制御を行う。送信電力を増加してレイヤ１既知系列またはレイヤ１シグナリング情報を送信してからユーザデータを送るまで時間については、前述した実施の形態１４と同様に、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を推定し、その後、送信を再開する。なお、「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を推定する場合の一例としては、たとえば、実施の形態１４の送信タイミング制御部６２および６２ａと同様の処理を実行する。

また、上記とは異なる送信電力制御として、送信電力制御部５７ａでは、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、たとえば、予め規定された特定量に達するまで段階的に送信電力を増加させる制御を行う。移動機が急激に送信電力を増加すると、干渉量が大きくなりすぎ、その他のユーザの通信に影響がでる。そこで、本実施の形態では、他のユーザの送信電力制御も考慮して、たとえば、１回の制御について１ｄＢずつ、５回連続の送信電力増加制御を行う。

また、送信電力制御部５７ａでは、たとえば、基地局でアウターループ調整量＃１が有効になっている場合（上り送信電力が低減している場合）、かつ基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でない場合、上記特定量だけ送信電力を増加させる制御、または予め規定された特定量に達するまで段階的に送信電力を増加させる制御、を行う。これにより、アウターループ調整量＃１が無効になることはないが、送信電力制御が適正なレベルに復旧する（フェールセーフ機能）。なお、基地局からの送信データの電力（下り送信電力）が十分でないことを検出する場合の一例としては、たとえば、前述した実施の形態１２の回線品質判定部５９と同様の処理を実行する。また、下り送信電力が十分でないことを検出する他の例として、たとえば、前述した実施の形態１３の誤り率測定部６０および誤り率判定部６１と同様の処理を実行することとしてもよい。

また、図４１では、チャネルコーディング／デコーディング処理部５３の出力で送信データ有無検出部５５が有無判定を行っているが、これに限らず、上位レイヤからデータが発生した直後、または上位装置からのデータが到着した直後に、自局の送信データを有りと判定することとしてもよい。この場合、送信再開時の遅延を低減できる。

実施の形態１７．
図４２は、本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１７の構成例を示す図であり、前述した実施の形態１１の構成に加えて、さらに、回線品質測定部６５と、送信電力制御コマンド生成部６６と、を備えている。なお、前述した実施の形態１１の図３４と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１１と異なる処理について説明する。

まず、回線品質測定部６５では、受信したレイヤ１既知系列またはレイヤ１シグナリング情報を用いてＳＩＲ、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、受信電界強度、またはレイヤ1シグナリング情報が取り得る値の範囲内かどうか、といった情報を生成する。

そして、たとえば、送信データ有無検出部５５の検出結果が「送信データ無し」から「送信データ有り」に変化した場合、送信電力制御コマンド生成部６６では、回線品質測定部６５の出力に基づいて、空データ送信時に、複数回（ｎ）の送信電力制御コマンドの情報ビットで１回の送信電力制御を行うように、送信電力制御コマンドを生成する。ここでは、確からしさを向上させるために、ｎ回の送信電力制御コマンドで１回の送信電力制御を行う。また、基地局側でも同様の処理をしている場合には、基地局のタイミングとあわせてｎ回にわたって同一コマンドを送信すると、確からしさはさらに向上する。また、特に基地局からもユーザデータがない場合、基地局から送信しつづけているレイヤ１既知系列またはレイヤ１シグナリング情報は、ユーザデータがあるときに比べて送信電力が低いので、他ユーザへの干渉が少ない。そのため、正確な送信電力制御を行う必要性が低い。

また、図２７のように、スロットフォーマットを変えないでＴＰＣビットのみ送信電力を高くすると、ｎを少なくすることができる。また、許容遅延時間、許容誤り率またはその両者によってｎを決定することとしてもよい。すなわち、ＱｏＳに応じてｎを増減する。たとえば、「許容遅延時間＝小」である場合、または「自局から対向局への送信データの目標許容数＝小」である場合、アウターループ調整量＃１によりｎ回の平均を取らないと送信電力制御コマンドの受信品質が通常と同レベルを確保できないが、基地局からの送信電力を、送信電力制御コマンドのみ送信電力を下げないようにすることで、ｎ回を小さくすることができる。

なお、前述した実施の形態１１〜１７までの送信データ有無検出部５５は、移動機のユーザデータの有無を検出しているが、それらは、基地局からの送信データがない場合、かつ、移動機のユーザデータがない場合に、「送信データ無し」と判定することとしてもよい。送信データの有無は、前述した実施の形態１、２の判定方法を用いる。

また、前述した実施の形態１１〜１７では、移動機で送信データを再開する場合、送信するデータが発生してから実際に送信するまでの時間を、移動機での送信電力値や基地局からの信号の受信品質の安定度に基づいて求めていたが、たとえば、前述した実施の形態３のように、基地局でＲビット（移動機が送信状態であると基地局が認識していることを示すレイヤ１シグナリング情報）を送っている場合、その値を用いることとしてもよい。

以上のように、本発明にかかる基地局および移動機は、ＣＤＭＡを採用する無線通信システムに有用であり、特に、送信するデータがない場合において最適な送信電力制御を行う無線通信装置として適している。

本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態１の構成例を示す図である。 送信データ有無検出部の処理の一例を示す図である。 送信データ有無検出部の処理の一例を示す図である。 一般的なＣＤＭＡ復調回路の構成を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態２の構成例を示す図である。 送信フレームフォーマットの一例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態２の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態３の構成例を示す図である。 応答する情報のフォーマットの一例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態４の構成例を示す図である。 受信部の詳細構成例を示す図である。 忘却定数＝０時のマッチドフィルタの出力と、サーチ部における巡回加算およびしきい値比較と、を説明するための図である。 同期検出部の構成を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態４の構成例を示す図である。 ＢＰＳＫのマッチドフィルタ部の出力を示す図である。 図１５の信号を同期検出部で忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。 図１５の信号を同期検出部で忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。 図１５の比較対象となるマッチドフィルタ部の出力を示す図である。 図１８の信号を同期検出部で忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。 図１８の信号を同期検出部で忘却定数を乗じながら巡回加算した結果を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態５の構成例を示す図である。 時間あたりの位相回転量の算出処理を示す図である。 ユーザデータを用いて時間あたりの位相回転量を算出する場合を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態５の構成例を示す図である。 受信部の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態６の構成例を示す図である。 送信データ無し時の対向局の送信電力を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態７の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態８の構成例を示す図である。 送信電力制御コマンド生成部の出力が安定するまでの処理を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態８の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態９の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ基地局装置の実施の形態１０の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１１の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１２の構成を示す図である。 回線品質判定部の判定処理にヒステリシスをもたせる場合を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１３の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１４の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１４の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１５の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１６の構成例を示す図である。 本発明にかかるＣＤＭＡ移動機装置の実施の形態１７の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 受信部
２ 送信部
３ チャネルコーディング／デコーディング処理部
４ 上位レイヤ処理部
５ 回線品質測定部
６ 送信データ有無検出部
７，７ａ，７ｂ 基準値生成部
８ 送信電力制御コマンド生成部８
１１ アナログ部
１２ Ａ／Ｄ
１３ マッチドフィルタ部
１４ ＲＡＫＥ受信部
１５ サーチ部
２１ 送信データ有無メッセージ抽出部
２２ 送信データ有無メッセージ検出部
２３ 送信データ有無検出応答生成部
２４，２４ａ，２４ｂ 同期検出部
３１ 加算部
３２ メモリ
３３ 忘却定数乗算部
３４ 判定部
４１，４１ａ 移動速度検出部
４２ 自局送信電力制御コマンド抽出部
４３ 送信電力制御部
４４ 自局送信データ有無検出部
４５，４５ａ 送信タイミング制御部
４６ 基準値合成部
４７ 誤り率測定部
４８ 基準値生成部
５１ 受信部
５２ 送信部
５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ チャネルコーディング／デコーディング処理部
５４ 上位レイヤ処理部
５５ 送信データ有無検出部
５６ 送信電力制御コマンド抽出部
５７，５７ａ 送信電力制御部
５８ 回線品質測定部
５９ 回線品質判定部
６０ 誤り率測定部
６１ 誤り率判定部
６２，６２ａ 送信タイミング制御部
６３ 回線品質測定部
６４ レイヤ１シグナリング情報生成部
６５ 回線品質測定部
６６ 送信電力制御コマンド生成部

Claims (53)

1. 無線通信によって、移動機送信データがない場合の送信電力制御を実現する基地局において、
   受信信号に含まれる既知系列を用いて回線品質を測定する回線品質測定手段と、
   移動機送信データ部分の受信電力に基づいて、移動機送信データの有無を判定する送信データ有無判定手段と、
   前記判定結果が移動機送信データ無しの場合に、送信電力制御コマンドを生成するための基準値を、所定の条件により可変のアウターループ調整量に相当する値だけ下げる基準値生成手段と、
   前記基準値生成手段にて生成した基準値と前記回線品質とを比較して、前者が大きい場合には移動機の送信電力を上げるための送信電力制御コマンドを生成し、前者が小さい場合には移動機の送信電力を下げるための送信電力制御コマンドを生成する送信電力制御コマンド生成手段と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 前記回線品質測定手段は、
   回線品質として、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、または受信電界強度、を測定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記送信データ有無判定手段は、
   移動機送信データの受信電力と前記既知系列の受信電力との比が所定のしきい値を越えたかどうかを判断する処理、前記比の特定回数分の平均値がしきい値を越えたかどうかを判断する処理、特定回数にわたって連続してしきい値を超えたかどうかを判断する処理、または、特定の割合以上でしきい値を超えたかどうかを判断する処理、によって移動機送信データの有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
4. 所要のＱｏＳ（Quality of Service）に相当する許容遅延時間、許容誤り率、パケットであるかどうか、またはこれらの組合せ、に応じて、移動機送信データの有無を判定できるように前記しきい値を決定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
5. 複数のＱｏＳを実現する通信（チャネル）を多重した通信データ（多重チャネル）の場合、許容遅延時間が最も小さいチャネルのＱｏＳ、許容誤り率が最も小さいチャネルのＱｏＳ、パケットチャネルとそれ以外のチャネルが多重されているときにはパケット以外のチャネルのＱｏＳ、を多重チャネルのＱｏＳとすることを特徴とする請求項４に記載の基地局。
6. 前記移動機送信データの有無のしきい値判定に、ヒステリシスを持たせることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
7. 前記移動機送信データの有無のしきい値判定において、誤判定の可能性がある場合には移動機送信データ有りと判定することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
8. 前記基準値生成手段は、
   前記送信データ有無判定手段による判定結果が「移動機送信データ無し」から「移動機送信データ有り」に変わった場合、基準値を前記アウターループ調整量に相当する値だけ上げることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
9. 前記送信データ有無判定手段は、
   前記受信信号に含まれる、移動機送信データの有無に関するメッセージを抽出するメッセージ抽出手段と、
   前記メッセージに基づいて移動機送信データの有無を判定する送信データ有無判定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
10. さらに、前記送信データ有無判定手段による移動機送信データ有無の判定結果を移動機に返信する送信データ有無検出応答手段、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
11. さらに、ＣＤＭＡ方式における受信処理にて既知のマッチドフィルタ出力（相関情報）を用いて、巡回加算によるパス検出を行うことにより、自局の同期が確保できているかどうかを検出する同期検出手段、
    を備え、
    前記基準値生成手段は、自局の同期が確保できていることを示し、かつ移動機送信データ無しの場合、基準値を前記アウターループ調整量に相当する値だけ下げ、一方、同期外れであることを示し、かつ移動機送信データ無しの場合、基準値を前記アウターループ調整量に相当する値だけ上げることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
12. さらに、前記基準値生成手段は、前記巡回加算時の忘却定数が大きい場合、基準値を下げる速度を速くし、前記巡回加算時の忘却定数が小さい場合、基準値を下げる速度を遅くすることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
13. さらに、移動機の移動速度を検出する移動速度検出手段、
    を備え、
    前記同期検出手段が、前記移動速度に基づいて、予め規定された速度よりも速い場合は前記巡回加算時の忘却定数を大きくし、前記規定速度よりも遅い場合は忘却定数を小さくすることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
14. さらに、移動機の移動速度を検出する移動速度検出手段、
    を備え、
    前記同期検出手段が、移動平均を用いて同期検出を行う場合、予め規定された速度よりも移動速度が速いときは平均化処理の母数を小さくし、前記規定速度よりも遅いときは平均化処理の母数を大きくすることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
15. さらに、前記送信データ有無判定手段による判定結果が移動機送信データ無しの場合、受信信号に含まれる送信電力制御コマンドをｎ（２以上の整数）回にわたって抽出し、当該ｎ回の抽出結果を用いて１回の送信電力制御を行う送信電力制御手段、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
16. 前記送信電力制御手段は、
    前記アウターループ調整量に応じて前記抽出回数ｎの値を増減することを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
17. 前記送信電力制御手段は、
    所要のＱｏＳ（Quality of Service）に相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両方に応じて前記抽出回数ｎの値を増減することを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
18. さらに、自局送信データの有無を判定する自局送信データ有無判定手段、
    を備え、
    前記基準値生成手段は、前記送信データ有無判定手段による判定結果が移動機送信データ無しの場合で、かつ前記自局送信データ有無判定手段による判定結果が自局送信データ無しの場合、前記基準値を前記アウターループ調整量に相当する値だけ下げることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
19. 前記自局送信データ有無判定手段は、
    送信データ無しの連続した時間（無送信連続時間）が特定の時間（無送信判定しきい値）に達した場合に、自局送信データを無いと判定することを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
20. 前記無送信判定しきい値を、自局送信データのＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両方、に応じて決定することを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
21. 複数のＱｏＳを実現する通信（チャネル）を多重した通信データ（多重チャネル）の場合は、各ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両方、に対応した無送信判定しきい値の最大値を、多重チャネルの無送信判定しきい値とすることを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
22. 複数のＱｏＳを実現する通信（チャネル）を多重した通信データ（多重チャネル）で、かつ自局送信データ無しの状態で送信データが発生した場合（条件）、次の送信データ無しの状態になるまでの期間において送信された各送信データの、ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはその両方、に対応した無送信判定しきい値の最大値を、前記条件を次に満たした場合の無送信判定しきい値とすることを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
23. 前記自局送信データ有無判定手段は、
    自局に送信データが発生した場合、「求められる無送信判定しきい値が小さい送信データ」であるか、「求められる無送信判定しきい値が大きい送信データ」であるか、を識別し、「求められる無送信判定しきい値が小さい送信データ」である場合、データ送信後、現在の無送信判定しきい値をさらに小さくすることを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
24. さらに、前記自局送信データ有無判定手段による判定結果が自局送信データ有りから自局送信データ無しに変化した場合、前記送信電力制御コマンド生成手段の出力の安定を待って、その後、安定の条件を満たした段階でデータを送信する送信タイミング制御手段、
    を備えることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
25. さらに、前記自局送信データ有無判定手段による判定結果が自局送信データ有りから自局送信データ無しに変化した場合、固定の遅延時間経過後にデータを送信する送信タイミング制御手段、
    を備えることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
26. さらに、前記自局送信データ有無判定手段による判定結果が自局送信データ有りから自局送信データ無しに変化した場合、前記アウターループ調整量に応じた遅延時間経過後にデータを送信する送信タイミング制御手段、
    を備えることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
27. 前記アウターループ調整量に応じた遅延時間にかかわらず、送信データの許容遅延時間に応じて、自局送信電力が安定する前にデータ送信を開始することを特徴とする請求項２６に記載の基地局。
28. 前記アウターループ調整量に応じた遅延時間経過後にデータを送信する場合であっても、送信データの許容誤り率に応じて、さらなる自局送信電力の安定を待ってデータ送信を開始することを特徴とする請求項２６に記載の基地局。
29. 前記基準値生成手段を、第１のアウターループ調整量を用いて第１の基準値を生成する第１の基準値生成手段とし、
    さらに、移動機送信データ復号時の誤り率を測定する誤り率測定手段と、
    移動機送信データの許容誤り率と、前記誤り率測定手段にて測定した誤り率と、を比較し、許容誤り率の方が小さければ送信電力制御コマンド生成用の第２の基準値を第２のアウターループ調整量だけ下げ、許容誤り率の方が大きければ当該第２の基準値を第２のアウターループ調整量だけ上げる第２の基準値生成手段と、
    前記第１の基準値と前記第２の基準値に基づいて送信電力制御コマンドを生成するための実際の基準値を生成する基準値合成手段と、
    を備え、
    前記送信電力制御コマンド生成手段は、
    前記基準値合成手段にて生成した実際の基準値に基づいて送信電力制御コマンドを生成することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
30. 無線通信によって、移動機送信データが無いと判断した場合に移動機の送信電力を下げる送信電力制御（送信電力低減制御）を実現する基地局、と対向する移動機において、
    基地局から送られてくる信号（受信信号）から送信電力制御コマンドを抽出し、当該送信電力制御コマンドに基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、
    自機の送信データ有無を判定する送信データ有無判定手段と、
    前記送信データ有無判定手段による判定結果が送信データ無しから送信データ有りに変化した場合（送信データの再開）、ＱｏＳ（Quality of Service）を満たす範囲で、かつ基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、所定の空データを送信し、その後、前記送信データを送信するデータ送信手段と、
    を備えることを特徴とする移動機。
31. 前記空データを、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェック結果がＮＧとなるデータ、レイヤ２においてヘッダ不正となるデータ、または組み立て不可となるデータ、とすることを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
32. さらに、受信信号に含まれる既知系列を用いて回線品質を測定し、その良否を判定する回線品質判定手段、
    備え、
    前記データ送信手段は、送信データが再開され、かつ回線品質が所定の基準を満たしていない場合、ＱｏＳ（Quality of Service）を満たす範囲で、かつ前記基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、所定の空データを送信し、その後、前記送信データを送信することを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
33. 前記回線品質判定手段は、
    回線品質として、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、または受信電界強度、を測定することを特徴とする請求項３２に記載の移動機。
34. 前記回線品質判定手段は、
    特定回数にわたって連続して所要の回線品質を満たさなかった場合、回線品質異常とすることを特徴とする請求項３３に記載の移動機。
35. 前記回線品質の良否判定に、ヒステリシスを持たせることを特徴とする請求項３２に記載の移動機。
36. さらに、基地局送信データ復号時の誤り率を測定し、その良否を判定する誤り率判定手段、
    備え、
    前記データ送信手段は、送信データが再開され、かつ誤り率が所定の基準を満たしていない場合、ＱｏＳ（Quality of Service）を満たす範囲で、かつ前記基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間が経過するまで、所定の空データを送信し、その後、前記送信データを送信することを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
37. 前記誤り率の良否判定に、ヒステリシスを持たせることを特徴とする請求項３６に記載の移動機。
38. 前記データ送信手段は、
    前記「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を自機の送信電力の安定具合から推測することを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
39. さらに、受信信号に含まれる既知系列を用いて回線品質を測定する回線品質測定手段、
    を備え、
    前記データ送信手段は、
    前記「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を回線品質の安定具合から推測することを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
40. 前記回線品質測定手段は、
    回線品質として、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、または受信電界強度、を測定することを特徴とする請求項３９に記載の移動機。
41. 前記データ送信手段は、
    ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率、またはそれらの両方に応じて「基地局が移動機送信データ有りと判定できる十分な時間」を調整することを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
42. さらに、前記送信データ有無判定手段による判定結果が送信データ無しから送信データ有りに変化した場合に、基地局に対して送信予告情報を送信する送信予告手段、
    を備えることを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
43. 前記送信予告手段は、
    前記基地局による送信電力低減制御により上り送信電力が低減している場合、かつ基地局からの下り送信電力が十分でない場合、送信データの有無にかかわらず前記送信予告情報を送信することを特徴とする請求項４２に記載の移動機。
44. 前記送信予告手段は、
    回線品質の測定結果または基地局送信データ復号時の誤り率に基づいて、基地局からの下り送信電力が十分でないことを認識することを特徴とする請求項４３に記載の移動機。
45. 前記送信電力制御手段は、さらに、
    前記送信データ有無判定手段による判定結果が送信データ無しから送信データ有りに変化した場合、自機の送信電力を予め規定した特定量だけ増加させる制御を行うことを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
46. 前記送信電力制御手段は、さらに、
    前記基地局による送信電力低減制御により上り送信電力が低減している場合、かつ基地局からの下り送信電力が十分でない場合、前記特定量だけ送信電力を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項４５に記載の移動機。
47. 前記送信電力制御手段は、
    回線品質の測定結果または基地局送信データ復号時の誤り率に基づいて、基地局からの下り送信電力が十分でないことを認識することを特徴とする請求項４６に記載の移動機。
48. 前記送信電力制御手段は、さらに、
    前記送信データ有無判定手段による判定結果が送信データ無しから送信データ有りに変化した場合、予め規定された特定量に達するまで段階的に自機の送信電力を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
49. 前記送信電力制御手段は、さらに、
    前記基地局による送信電力低減制御により上り送信電力が低減している場合、かつ基地局からの下り送信電力が十分でない場合、予め規定された特定量に達するまで段階的に自機の送信電力を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項４８に記載の移動機。
50. 前記送信電力制御手段は、
    回線品質の測定結果または基地局送信データ復号時の誤り率に基づいて、基地局からの下り送信電力が十分でないことを認識することを特徴とする請求項４９に記載の移動機。
51. さらに、受信信号に含まれる既知系列を用いて回線品質を測定する回線品質測定手段と、
    前記送信データ有無判定手段による判定結果が送信データ無しから送信データ有りに変化した場合に、前記回線品質に基づいて、空データ送信時に、ｎ回の送信電力制御コマンドの情報ビットで１回の送信電力制御を行うように送信電力制御コマンドを生成する送信電力制御コマンド生成手段と、
    を備えることを特徴とする請求項３０に記載の移動機。
52. 前記回線品質測定手段は、
    回線品質として、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、または受信電界強度、を測定することを特徴とする請求項５１に記載の移動機。
53. 前記ｎを、ＱｏＳに相当する許容遅延時間、許容誤り率またはそれらの両方によって決定することを特徴とする請求項５１に記載の移動機。

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