JP4551025B2

JP4551025B2 - マクロダイバーシティで送信する基地局の送信電力を調節する方法

Info

Publication number: JP4551025B2
Application number: JP2001144288A
Authority: JP
Inventors: パトリツク・ブラン
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: KR20080109690A; KR20100092416A; KR20010105252A; FR2809252B1; FR2809252A1; US20020002057A1; EP1156595B1; US7711326B2; JP2002016547A; ATE416518T1; DE60136770D1; EP1156595A1; KR101194135B1; ES2317881T3; CN1324195A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動無線通信システムに関し、特に符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）システムと呼ばれるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ技術は、特に「第３世代」システムと呼ばれる、特に汎用移動通信システム（ＵＭＴＳ）に使用されるものである。
【０００３】
概して、このようなシステムでは、目的の１つは性能を向上させること、すなわち、特に容量を増大させ、および／またはサービスの品質を向上させることである。
【０００４】
一般的に使用される技術は閉ループ電力制御と呼ばれる技術である。
【０００５】
閉ループ電力制御の目的は、リンクの伝送品質を表すいくつかのパラメータを可能な限り基地局と移動局との間の各々のリンクについて目標値に近く維持することにある（ここで前記パラメータは信号対干渉比（ＳＩＲ）であってもよい）。例えば、ダウンリンク方向（すなわち、基地局から移動局への方向）では、移動局が基地局に対して、移動局で算出したＳＩＲと目標ＳＩＲ値との間の差異を低減する目的で、電力制御コマンドを送信する。前記内部電力制御ループにおいてより良い効果を得るために、このような電力制御コマンドがたびたび送信される。例えばＵＭＴＳのようなシステムにおいて、送信される情報はフレームとして構築され、フレームそれ自体はタイムスロットから構成され、電力制御コマンドはそれぞれのタイムスロットにおいて送信される。目標値自体は、サービスの一定の品質を維持するために別の制御ループで決定することが可能であり、前記第２のループは、「内部」ループとも称される先のループと対比して、概して「外部」ループと称される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡシステムにおいて広範囲に使用される別の技術はマクロダイバーシティ送信または「ソフト」ハンドオーバと呼ばれる技術であり、移動局は複数の基地局に対して同時に接続される。さまざまな基地局から移動局（特に、「ｒａｋｅ」型受信機）によって受信したさまざまな信号を処理し組み合わせるために適切な技術を使用することにより、移動局が常に単一の基地局だけに接続されている「ハード」ハンドオーバ技術とは違って、受信性能を向上することおよびセル間の転送（ｔｒａｎｓｆｅｒ）時において呼を見失う危険性を最少限にすることもまた可能となる。
【０００７】
概して、マクロダイバーシティ送信を使用するとき、ダウンリンク方向の内部電力制御ループは移動局が常に接続先の各基地局に対して各時点で同じ電力制御コマンドを送信するようにされる。
【０００８】
マクロダイバーシティ送信を使用するとき、移動局と接続しているさまざまな基地局の送信電力レベルが、システムの性能、特にシステムの容量を最適化するように互いに調節されることもまた知られている。このように、概して、ＵＭＴＳにおいて基地局の制御を供給する無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、それぞれの基地局によって報告された瞬間ｔ_ｎにおける送信電力を基にして各基地局の瞬間ｔ_ｎ＋１における使用電力を決定する。好ましくは、さまざまな基地局について同じ送信電力が決定される。
【０００９】
このようにして決定された送信電力値（基準送信電力とも称する）は、その後、無線ネットワーク制御装置によって、前記基準送信電力に送信電力を調節して対応するさまざまな基地局に対して信号送信される。
【００１０】
その上さらに、文献ＷＯ９９／３１８１９は無線ネットワーク制御装置がそれぞれの基地局に基準送信電力と同時に同期瞬間（これはすべての基地局について同じ）の情報を与え、これによりさまざまな基地局のうちで同時に送信電力が調節されることを提案している。
【００１１】
基準送信電力の初期値は、移動局が移動するにつれて移動局が接続されている基地局のセット（このセットは「アクティブ」セットとも称される）に１つまたは複数の基地局が追加または削減される場合それぞれにおいて決定される。その後、初期の計画からズレが生じた場合、とりわけ内部電力制御ループにおいて電力制御コマンド送信エラーが生じ、所定の電力制御コマンドがアクティブセットのすべての基地局に送信されなくなって個々の送信電力が互いに適切に調節されなくなった場合に、前記基準送信電力値は更新することが必要となり得る。
【００１２】
文献ＷＯ９９／３１８１９はまた、基準送信電力が更新されるそれぞれの場合に、更新された基準送信電力値と同時に同期瞬間（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｓｔａｎｔ）も各基地局に知らせることを提案している。
【００１３】
この方策は、特に、基地局と無線ネットワーク制御装置との間のインターフェース（このインターフェースはＵＭＴＳでは「Ｉｕｂ」とも呼ばれる）において交換される信号送信の量を顕著に増加させるという欠点があり、その結果、前記インターフェースで使用可能な送信リソースの効果的な利用ができなくなる。
【００１４】
本発明は、特に前述の欠点を回避するような異なるアプローチに基づくものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の態様では、本発明は、移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信する基地局のための送信電力調節方法であって、前記調節のために基準送信電力が調節周期と一緒に前記基地局の各々へと信号送信され、前記基地局の各々は、前記調節周期において、その送信電力を前記基準送信電力に周期的に調節する送信電力調節方法を提供する。
【００１６】
言い換えると、本発明により、基準送信電力についての更新された値を比較的頻繁に信号送信する必要はなくなり、たとえそれらが基準送信電力についての最新の信号送信された値に調整されるとしても、定期的に調節を続行するだけでよく、最新の信号送信された値が必ずしも現在の値に対応する必要はなくなる。このような調節を開始すると、内部電力制御ループは比較的迅速にこのような現在の値との違いをすべて補償することができる。それによって、性能を顕著に低下させることなく必要な信号送信の量は顕著に節約される。
【００１７】
好ましくは、前記周期的に実行される調節は所定の瞬間に実行される。
【００１８】
こうして、同期瞬間を送信することなしに調節のための同期がさまざまな基地局により達成され、結果として得られる必要信号送信量の節約は対応して大きくなる。
【００１９】
特に、送信される情報は連続的に増加する番号を使用して番号付けされたフレームの形式で構成されており、前記調節周期は数Ｎのフレームで表され、前記所定の瞬間は０≦ｎ＜Ｎの番号ｎ（ｍｏｄｕｌｏＮ）のフレームに対応する。
【００２０】
好ましくは、調節同期についての更新された値が信号送信可能である。
【００２１】
こうして、有効期間周期を適宜短縮または延長する、すなわち調節の必要性がより多い頻度かまたは少ない頻度かによる、ことが可能であるので、本発明の方法は必要な柔軟性を留めるものである。
【００２２】
好ましくは、更新された基準送信電力値が信号送信可能である。
【００２３】
本発明はまた、移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信する基地局の送信電力を調節するために、
前記調節のための基準送信電力値を調節周期と一緒に前記基地局の各々へと信号送信するための手段を含んでいる無線ネットワーク制御装置を提供する。
【００２４】
また別の特徴によると、前記無線ネットワーク制御装置は、
更新された調節周期の値を信号送信するための手段を含んでいる。
【００２５】
また別の特徴によると、前記無線ネットワーク制御装置は、
更新された基準送信電力値を送信するための手段を含んでいる。
【００２６】
本発明はまた、移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信するときにその送信電力を調節するために、
無線ネットワーク制御装置によって調節周期と一緒に送信される、前記調節のための基準送信電力値を受信するための手段と、
前記調節周期において、その送信電力を前記基準送信電力に周期的に調節するための手段とを有する基地局を提供する。
【００２７】
本発明はまた、上述の種類の方法を実行するための手段を含んでいる移動無線通信システムをも提供するものである。
【００２８】
本発明の他の目的および特徴は、添付の図面を参照しながら提示する以下の実施形態の説明を読めば明らかとなるであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
概して、図１に概略を示したように、移動無線通信システムはそれ自体が（ＵＭＴＳにおいて「Ｂノード」とも呼ばれている）基地局を有する無線アクセス部分システム、および（ＵＭＴＳにおいて無線ネットワーク制御装置またはＲＮＣとも呼ばれる）基地局制御用の装置を含んでいる。ＢノードおよびＲＮＣから構成されるこのシステムはＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）とも称される。ＵＴＲＡＮは第１に移動局（ＵＭＴＳではユーザ装置（ＵＥ）とも称される）と通信し、そして第２にネットワークおよび交換機部分システム（図示せず）と通信する。
【００３０】
例えば、図１はマクロダイバーシティ技術を使用して２つのＢノードに接続されたＵＥ装置を示している。前述の概略のように、さまざまなＢノードにより送信される電力は、システムの性能を最適化するように互いに調節され、前記調節はＲＮＣとＢノードとの間の、「Ｉｕｂ」の参照記号を付したインターフェースにおいて交換される信号送信を生じさせる。
【００３１】
本発明の方法の例を図２に示す。
【００３２】
ＲＮＣはそれぞれのＢノードに対してダウンリンク方向に電力制御メッセージＭを送信する。このメッセージは、特に、基準電力値Ｐｒｅｆ、および調節周期Ｐｅｒｉｏｄを含んでいる。このようなメッセージを受けるそれぞれのＢノードはその送信機電力を基準送信電力として与えられた値に調節し、それは示された調節周期においてなされる。
【００３３】
前述したように、特にＵＭＴＳにおいて、ＢノードとＵＥ装置との間の無線インターフェースにわたって送信される情報はフレーム構造とされ、それら自体はタイムスロットから成っている。１つのフレームスロットは１０ｍｓ持続し、ＩＴ_０からＩＴ_１４の参照記号を付した１５のタイムスロットを有する。それぞれのフレームはフレーム番号を有し、連続的に増加する番号付けがなされる。
【００３４】
例として、調節周期はフレーム数Ｎで表される。例えばＮ＝４であるならば、調節は４フレーム毎に１回実施される。
【００３５】
例として、この調節は所定の瞬間において実行され、これらの所定の瞬間が前記周期による間隔を設けられる。例えば、これらの調節はフレーム番号ｎ（ｍｏｄｕｌｏＮ）毎に実行され、ここでｎは０≦ｎ＜Ｎである。例えばｎ＝０とすると、調節はすべての番号０のフレーム（ｍｏｄｕｌｏＮ）で実行される。
【００３６】
例として、番号ｎ（ｍｏｄｕｌｏＮ）の各々のフレームにおいて、予め設定したタイムスロット、例えばタイムスロットＩＴ_０の間に調節を実行可能である。それに続くタイムスロットＩＴ_１からＩＴ_１４の間において、それぞれのＢノードはＵＥによってそれらのＢノードに送信された、ダウンリンク方向の電力制御コマンドを、内部電力制御ループを使用して適用する。
【００３７】
受信したメッセージＭに含まれるＰｒｅｆおよびＰｅｒｉｏｄの値は、１つおよび／またはその他のこれらの値が新しく更新されるまで使用するために、それぞれのＢノードに保存される。
【００３８】
このような更新を実行するために、ＲＮＣはさまざまなＢノードによって報告されてくるパラメータに依拠しており、例えばそれらは、
現在の調節周期についての調節前のその時々の送信電力および／または、
先行する調節周期の間に使用された平均送信電力である。
【００３９】
ＲＮＣは調節周期を更新するために、それぞれのＢノードによって報告されたその時々の送信電力を使用することが可能である。例えば、これらその時々の電力の間の差異が高い場合、ＲＮＣはこの周期を短縮させ、そうでない場合は周期を延長させる。
【００４０】
以上で考えた例では、調節は番号ｎ（ｍｏｄｕｌｏＮ）のフレームにおいて実行され、調節の前の送信電力は、例えば番号ｎ−１（ｍｏｄｕｌｏＮ）のフレームにおけるタイムスロットＩＴ_１４についての送信電力であり得る。
【００４１】
ＲＮＣは基準送信電力を更新するためにそれぞれのＢノードによって報告された平均送信電力を使用することができる。例えば、それは前記電力の平均値（または最大値または最小値）を算出することが可能であり、計算値と信号送信された最新の値の差異が大き過ぎる場合、更新された基準電力値を付与するよう決定することができる。
【００４２】
図３は、本発明の方法を実施するために、基地局（またはＵＭＴＳのようなシステムではＢノード）、および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）において本発明により供給されるべき手段の例を示すための図である。
【００４３】
こうして、ＲＮＣは、
マクロダイバーシティで送信するさまざまなＢノードによって報告される送信電力を受信するための手段１と、
まず第１にさまざまなＢノードのための基準送信電力値Ｐｒｅｆ、そして第２に調節周期の値Ｐｅｒｉｏｄを決定するために報告された送信電力に対応するための手段２と、
このようにして決定した値ＰｒｅｆおよびＰｅｒｉｏｄを含んでいるダウンリンク方向の電力制御メッセージＭをさまざまなＢノードに対して送信するための手段３とを有する。
【００４４】
こうしてそれぞれのＢノードは、
送信機手段５によって送信された送信電力の値をＲＮＣに報告するための手段４と、
ＲＮＣからのダウンリンク方向電力制御メッセージを受信し、送信機手段５の送信電力を、前述の原理を応用して、メッセージに含まれているパラメータの関数として調節するための手段６とを有する。
【００４５】
これらの多様な手段は上述した方法を使用して協働することができる。これらを実装する特定の方法は当該技術に従事する者にとって特に困難ではなく、これらの手段はその機能以上に詳細に何らかの方法でここに説明する必要はない。
【００４６】
また、図３は非常に図式的な無線ネットワーク制御装置およびＢノードの表現であり、本発明を理解するために必要なものだけを示しており、送信および信号化に使用する方法またはプロトコルに関して詳細に触れるものでなく、それは従来のこのようなシステムの原理に依拠していることが見てわかるはずである。
【００４７】
加えて、前述の図に示されたもの以外の例は、本発明の範囲を逸脱することなく実行可能である。とりわけ、ＵＭＴＳのようなシステムにおいては、Ｂノードはサービス側ＲＮＣ（ＳＲＮＣ）と直接的に通信する必要はないが、「ドリフト」ＲＮＣ（ＤＲＮＣ）と呼ばれる他のＲＮＣ経由で通信することができる。
【００４８】
したがって、本発明により提供される信号送信はＲＮＣとＢノードとの間のインターフェースばかりでなくＲＮＣ間のインターフェースにも当てはまるものであり、前記インターフェースはそれぞれ、ＵＭＴＳにおいては、ＩｕｂおよびＩｕｒと称される。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動無線通信システムの一般的な構造を示す図である。
【図２】本発明による方法を描いた図である。
【図３】基地局（またはＵＭＴＳのようなシステムにおいてはＢノード）、および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）において、本発明により提供される必要のあるための手段のタイプを描いたブロック図である。
【符号の説明】
ＲＮＣ無線ネットワーク制御装置
ＢＮＯＤＥＢノード
ＵＥユーザ装置（移動局）
ＩｕｂＲＮＣとＢノード間インターフェース
ＵＴＲＡＮＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク
Ｍメッセージ
Ｐｒｅｆ基準送信電力
Ｐｅｒｉｏｄ調節周期
１送信電力値受信手段
２基準送信電力および調節周期決定手段
３電力制御メッセージ送信手段
４送信電力値報告手段
５送信機手段
６電力制御メッセージ受信手段

Claims

移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信する基地局の送信電力を調節する方法であって、前記調節のために基準送信電力が前記基地局の各々に対して調節周期と一緒に信号送信され、前記基地局の各々は、前記調節周期において、基地局の送信電力を前記基準送信電力に周期的に調節する方法。
前記周期的に実行される調節は、所定の瞬間に実行される、請求項１に記載の方法。
送信される情報は、連続的に増加する番号を使用して番号付けされたフレームの形式に構築され、前記調節周期はフレーム数Ｎで表され、前記所定の瞬間は０≦ｎ＜Ｎの番号ｎ（ｍｏｄｕｌｏＮ）のフレームに対応する、請求項２に記載の方法。
調節周期のための更新された値が信号送信可能である、請求項１に記載の方法。
更新された基準送信電力の値が信号送信可能である、請求項１に記載の方法。
移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信する基地局の送信電力を調節するために、
前記基地局の各々に対して前記調節のための基準送信電力値を調節周期と一緒にして信号送信するための手段を含んでいる、無線ネットワーク制御装置。
更新された調節周期の値を信号送信するための手段を含んでいる、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
更新された基準送信電力値を信号送信するための手段を含んでいる、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
移動無線通信システムにおいてマクロダイバーシティで送信するときの基地局の送信電力を調節するために、
無線ネットワーク制御装置によって調節周期と一緒に送信された、前記調節のための基準送信電力値を受信するための手段と、
前記調節周期において、送信電力を前記基準送信電力値に周期的に調節するための手段とを含んでいる基地局。
請求項１に記載の方法を実行するための手段を含んでいる移動無線通信システム。