JP4479360B2 - 移動通信システム、携帯電話機及びそれに用いる受信電力制御方法並びにそのプログラム - Google Patents

移動通信システム、携帯電話機及びそれに用いる受信電力制御方法並びにそのプログラム Download PDF

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Description

本発明は移動通信システム、携帯電話機及びそれに用いる受信電力制御方法並びにそのプログラムに関し、特にW−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)方式を用いた携帯電話機の受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力の制御に関する。
W−CDMA方式を用いた携帯電話機の受信DPCH電力は、インナーループ電力制御(Inner Loop Power Control)とアウターループ電力制御(Outer Loop Power Control)とによって制御されている。
インナーループ電力制御では、図4に示すように、携帯電話機1において、受信SIR(Signal to Interferenceratio)を測定し、その受信SIRと目標SIRとを比較し、受信SIRが目標SIRに達していない場合に“UP”コマンドを、受信SIRが目標SIR以上であった場合に“DOWN”コマンドをそれぞれTPC(Transmit Power Control:送信電力制御)ビットとして無線基地局2に送信している。
無線基地局2では、そのTPCビットを受信すると、復号した結果が“UP”であった場合にDPCHの送信電力を1dB上げ、“DOWN”であった場合に1dB下げている。インナーループ電力制御では、上記のような電力制御をスロット周期で実施している。
アウターループ電力制御では、通信品質BLER(Block Error Rate)が目標値になるように目標SIRを制御している。アウターループ電力制御では、受信データをある長区間測定し、目標BLERに達していない場合に目標SIRを上げ、目標BLER以上であった場合に目標SIRを下げている。
上記のようなインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用した電力制御はクローズドループ制御と呼ばれており、無線基地局での受信レベル情報を制御信号を通して移動局にフィードバックして無線基地局の送信電力制御を行う。これ以外の送信電力制御としては、移動局の受信レベルを基に無線基地局の送信電力制御を行うオープンループ制御もある(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−56421号公報
上述した従来の受信DPCH電力では、インナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用した電力制御の場合、特に干渉量が少ない環境において、受信SIRが非常に高い値になってしまい、目標SIR以上となるため、TPCビットで“DOWN”コマンドを連続して送信することとなる。
そのTPCビットを受信した基地局では、送信DPCHの電力を連続して下げていくため、携帯電話機での受信DPCH電力が低くなっていき、いずれBLERが発生するのだが、アウターループ電力制御がある程度の長区間を測定した結果より、目標SIRの上げ下げを制御するため、上記の場合のように連続して電力が下がってBLERが発生した場合、たとえ目標SIRを上げても間に合わずに通信が切断してしまうという問題が発生する。この問題は、上記の特許文献1に記載の技術でも解決することができない。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、瞬時に携帯電話機の環境に適した受信DPCH電力を要求することができる移動通信システム、携帯電話機及びそれに用いる受信電力制御方法並びにそのプログラムを提供することにある。
本発明による移動通信システムは、携帯電話機と無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する移動通信システムであって、
予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルと、前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する決定手段と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する制御手段とを前記携帯電話機に備え
前記決定手段は、前記測定手段で測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
前記制御手段は、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御している。
本発明による携帯電話機は、無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する携帯電話機であって、
予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルと、自機がおかれている環境での干渉量を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから自機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する決定手段と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する制御手段とを備え
前記決定手段は、前記測定手段で測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
前記制御手段は、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御している。
本発明による受信電力制御方法は、携帯電話機と無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する受信電力制御方法であって、
前記携帯電話機、前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定するステップと、その測定した干渉量と予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルの保存内容とから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定するステップと、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップとを実行し、
前記目標DPCH電力を決定するステップにおいて、前記干渉量を測定するステップで測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御している。
本発明によるプログラムは、無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する携帯電話機内のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定する処理と、その測定した干渉量と予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルの保存内容とから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する処理と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する処理とを含み、
前記目標DPCH電力を決定する処理において、前記干渉量を測定するステップで測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出させ、
前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する処理において、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御させることを特徴とする
すなわち、本発明の携帯電話機の受信電力制御方法は、事前に携帯電話機の受信特性データを携帯電話機内部のメモリに保存しておき、携帯電話機がおかれている環境での干渉量であるISCP(Interference Signal Code Power)を測定し、その測定したISCPとメモリに所有している受信特性データとから、携帯電話機がおかれている環境下で目標BLER(Block Error Rate)を満たす目標DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を決定し、受信DPCH電力が目標DPCH電力になるように制御している。
本発明の受信電力制御方法では、長区間での測定が必要なBLERの測定を事前に実施し、ある基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力との関係を携帯電話機のメモリに持っておき、その環境下でのISCPを測定し、メモリで所有している基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力との関係から、必要となる受信DPCH電力を決定することによって、干渉が少ない環境でも、また干渉が多い環境でも、その環境に適したDPCH電力を瞬時に無線基地局に要求することが可能となり、通信が切断しなくなる。
より具体的に説明すると、本発明の受信電力制御方法では、BLERが基準値になるようなISCPと受信DPCH電力との関係を測定した受信特性データをメモリに保存しておき、携帯電話機がおかれている環境下でのISCPを測定し、その測定したISCPとメモリで持っている受信特性データとによって受信DPCH電力を制御している。
これによって、従来のインナーループ電力制御(Inner Loop Power Control)とアウターループ電力制御(Outer Loop Power Control)とを使用した電力制御の場合にBLERが劣化してから受信DPCH電力を上げるよう要求するまでにある程度時間がかかっているが、本発明の受信電力制御方法では、事前に携帯電話機の受信特性を測定し、メモリに保存しておくことによって、瞬時にその環境に適した受信DPCH電力が要求可能となる。
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、瞬時に携帯電話機の環境に適した受信DPCH電力を要求することができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による携帯電話機の構成を示すブロック図である。図1において、携帯電話機1はアンテナ11と、送受信部12と、送受信制御部13と、制御部14と、測定部15と、特性テーブル16と、記憶部17と、表示部18と、入力部19と、音声処理回路20とから構成されている。
送受信部12はアンテナ11を介して図示せぬ無線基地局(図4の無線基地局2)との間で無線による発着信を行い、送受信制御回路13は送受信部12による発着信処理を制御する。制御部14は全体の制御処理を行い、記憶部17は制御部14で実行されるプログラムや電話帳等の個人データを格納する。
測定部15は送受信部12で受信した信号からISCP(Interference Signal Code Power)及びDPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を測定し、その測定値を制御部14に送出する。特性テーブル16は予め測定されかつ長区間での測定が必要なBLER(Block Error Rate)を基に作成したある基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力との関係を格納する。
表示部18は情報を可視表示し、入力部19はキースイッチ等によってユーザからのデータや指示等の情報を入力し、音声処理回路20は通話に必要な音声を処理する。
尚、本実施例による移動通信システムは、上記のような構成の携帯電話機1を用いる以外は、図4に示す移動通信システムと同様の構成であり、上記と同様のインナーループ電力制御(Inner Loop Power Control)とアウターループ電力制御(Outer Loop Power Control)とを使用して電力制御を行っているものとする。
図2は図1の特性テーブル16の構成例を示す図である。図2において、特性テーブル16は予めBLER0足呈して作成された基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力との関係が保存されている。
特性テーブル16では、例えば、ISCP[dBm]である「−50」,「−51」,「−52」,「−53」,「−54」,「−55」,・・・,「−105」,「−106」,「−107」,「−108」,「−109」,「−110」に対して、DPCH[dBm]として「−20」,「−21」,「−22」,「−23」,「−24」,「−25」,・・・,「−75」,「−76」,「−77」,「−78」,「−79」,「−80」が保存されている。
図3は本発明の一実施例による携帯電話機1の受信電力制御の動作を示すフローチャートである。これら図1〜図4を参照して本発明の一実施例による携帯電話機1の受信電力制御の動作について説明する。尚、図3に示す処理動作は制御部14が記録部17のプログラムを実行することで実現される。
まず、携帯電話機1では自機が現在おかれている環境でのISCPを測定部15にて測定し(図3ステップS1)、その測定データと特性テーブル16に予め保存してある基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力の関係を示す受信特性データ(図2参照)とから、測定したISCPで基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出す(図3ステップS2)。
続いて、携帯電話機1では現在受信しているDPCH電力を測定し(図3ステップS3)、測定した受信DPCH電力を上記の処理で割り出した目標DPCH電力とを比較する(図3ステップS4)。
携帯電話機1はそれらを比較した結果、測定したDPCH電力の方が目標DPCH電力より大きかった場合に(図3ステップS5)、TPC(Transmit Power Control:送信電力制御)ビットで“DOWN”を無線基地局2に要求する(図3ステップS6)。
また、携帯電話機1は測定したDPCH電力の方が目標DPCH電力より小さかった場合に(図3ステップS5)、TPCビットで“UP”を無線基地局2に要求する(図3ステップS7)。
このように、従来のインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用した電力制御の場合にBLERが劣化してから受信DPCH電力を上げるよう要求するまでにある程度時間がかかっているのに対し、本実施例では、事前に携帯電話機1の受信特性を測定し、その測定結果から作成した基準BLERとなるISCPと受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを特性テーブル(内部メモリ)に保存しておくことによって、瞬時に携帯電話機1の環境に適した受信DPCH電力を無線基地局2に要求することができる。
尚、本発明では、上記の受信電力制御の動作を行う条件として、干渉値が所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、上記の受信電力制御の動作を実行するようにしたり、この条件が満たされてから所定時間、上記の受信電力制御の動作を行うようにすることも可能である。
また、本発明では、目標受信電力を所定時間以上、単調に下げ、総低下量が所定値以上である場合に、上記の受信電力制御を実行するようにしたり、この条件が満たされてから所定時間、上記の受信電力制御の動作を行うようにすることも可能である。
さらに、本発明では、上述した条件とは逆に、上記の受信電力制御の動作に対して、干渉値が所定値以上の状態となった時に停止させる等の制限を加えることも可能である。この場合には、無駄な受信電力制御の動作を抑止できるので、携帯電話機の消費電力を軽減することができる。
本発明の一実施例による携帯電話機の構成を示すブロック図である。 図1の特性テーブルの構成例を示す図である。 本発明の一実施例による携帯電話機の受信電力制御の動作を示すフローチャートである。 インナーループ電力制御を示す図である。
符号の説明
1 携帯電話機
11 アンテナ
12 送受信部
13 送受信制御部
14 制御部
15 測定部
16 特性テーブル
17 記憶部
18 表示部
19 入力部
20 音声処理回路

Claims (19)

  1. 携帯電話機と無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する移動通信システムであって、
    予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルと、前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する決定手段と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する制御手段とを前記携帯電話機に有し、
    前記決定手段は、前記測定手段で測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
    前記制御手段は、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御することを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記受信特性データは、長区間での測定が必要なBLERの測定を予め実施して作成したことを特徴とする請求項1記載の移動通信システム。
  3. 前記制御手段は、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続した時に前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の移動通信システム。
  4. 前記制御手段は、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続してから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の移動通信システム。
  5. 前記制御手段は、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となった時に前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の移動通信システム。
  6. 前記制御手段は、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となってから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の移動通信システム。
  7. 無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する携帯電話機であって、
    予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルと、自機がおかれている環境での干渉量を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから自機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する決定手段と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する制御手段とを有し、
    前記決定手段は、前記測定手段で測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
    前記制御手段は、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御することを特徴とする携帯電話機。
  8. 前記受信特性データは、長区間での測定が必要なBLERの測定を予め実施して作成したことを特徴とする請求項7記載の携帯電話機。
  9. 前記制御手段は、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続した時に
    前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項7または請求項8記載の携帯電話機。
  10. 前記制御手段は、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続してから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項7または請求項8記載の携帯電話機。
  11. 前記制御手段は、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となった時に前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項7または請求項8記載の携帯電話機。
  12. 前記制御手段は、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となってから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項7または請求項8記載の携帯電話機。
  13. 携帯電話機と無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する受信電力制御方法であって、
    前記携帯電話機は、前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定するステップと、その測定した干渉量と予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルの保存内容とから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定するステップと、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップとを実行し、
    前記目標DPCH電力を決定するステップにおいて、前記干渉量を測定するステップで測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出し、
    前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御することを特徴とする受信電力制御方法。
  14. 前記受信特性データは、長区間での測定が必要なBLERの測定を予め実施し
    て作成したことを特徴とする請求項13記載の受信電力制御方法。
  15. 前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続した時に前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項13または請求項14記載の受信電力制御方法。
  16. 前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記干渉量が所定値以下の状態が所定時間以上継続してから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項13または請求項14記載の受信電力制御方法。
  17. 前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となった時に前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項13または請求項14記載の受信電力制御方法。
  18. 前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御するステップにおいて、前記目標DPCH電力を所定時間以上単調に下げ、総低下量が所定値以上となってから所定時間の間、前記受信DPCH電力に対する制御を行うことを特徴とする請求項13または請求項14記載の受信電力制御方法。
  19. 無線基地局との間でインナーループ電力制御とアウターループ電力制御とを使用して受信DPCH(Dedicated Physical CHannel)電力を制御する携帯電話機内のコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記携帯電話機がおかれている環境での干渉量を測定する処理と、その測定した干渉量と予め測定した受信特性から作成しかつ基準BLER(Block Error Rate)となる干渉量と前記受信DPCH電力との関係を示す受信特性データを保存する特性テーブルの保存内容とから前記携帯電話機がおかれている環境下で目標BLERを満たす目標DPCH電力を決定する処理と、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する処理とを含み、
    前記目標DPCH電力を決定する処理において、前記干渉量を測定するステップで測定された干渉量と前記特性テーブルに保存されている受信特性データとから前記基準BLERを満たす目標DPCH電力を割り出させ、
    前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御する処理において、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より大きい場合にTPC(Transmit Power Control)ビットにて“DOWN”を前記無線基地局に送信し、前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力より小さい場合に前記TPCビットで“UP”を前記無線基地局に送信して前記受信DPCH電力が前記目標DPCH電力になるように制御させることを特徴とするプログラム。
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