JP4716057B2 - 移動体通信システム、無線基地局装置、および送信電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局装置からの送信電力を制御する移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の動作に関する。

一般的なＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動体通信システムでは、複数の無線基地局装置を数ｋｍから数十ｋｍ毎に配置することでエリアを構成している。

Ｗ−ＣＤＭＡ移動体通信システムでは、移動局端末が無線基地局装置間を移動しても通信が切断されないようにハンドオーバが行われる。Ｗ−ＣＤＭＡ移動体通信システムは、移動局端末における各セルの共通パイロットチャネルの受信レベルに基づいてハンドオーバを行なう。また、Ｗ−ＣＤＭＡ移動体通信システムでは、無線基地局装置から移動局端末に送信する個別チャネルの送信電力が適応的に制御される（例えば、特開平１１−３４０９１０号公報参照）。

移動局端末は各セルの無線基地局装置から送信された共通パイロットチャネル電力の受信レベルを監視し、あるセルの共通パイロットチャネルの受信レベルが所定の閾値を超えると、ハンドオーバ要求を無線基地局制御装置に送る。移動局端末が同時に複数の無線基地局装置と接続できるＷ−ＣＤＭＡ移動体通信システムでは、このハンドオーバ要求は、移動局端末が接続するセルの追加を要求するものである。このハンドオーバ要求を契機に移動体通信システムはハンドオーバの動作を開始する。

ここでは、移動局端末が現在接続している無線基地局をハンドオーバ元の無線基地局装置といい、そのセルをハンドオーバ元のセルということにする。また、移動局端末がこれから接続しようとしている無線基地局装置をハンドオーバ先の無線基地局装置といい、そのセルをハンドオーバ先のセルということにする。

図１は、ハンドオーバ時における、移動局端末における共通パイロットチャネルの受信レベルの閾値とハンドオーバ元の共通パイロットチャネルの受信レベルおよびハンドオーバ先の共通パイロットチャネルの受信レベルとの関係を示す図である。

一般的に、移動局端末における受信レベルの閾値は、ハンドオーバ先のセルの共通パイロットチャネルの受信レベルが、ハンドオーバ元のセルの共通パイロットチャネルの受信レベルと同等かそれより高い値となるように設定されている。そのため、図１に例示するように、ハンドオーバを開始するときには、ハンドオーバ先（セル２）の共通パイロットチャネルの受信レベルはハンドオーバ元（セル２）の共通パイロットチャネルの受信レベルと同等か、あるいはそれより高い値となっている。

移動局端末からのハンドオーバ要求を受けると、無線基地局制御装置は、ハンドオーバ先の無線基地局装置に対して移動局端末との無線リンクの確立を指示する。このとき移動局端末はハンドオーバ先の無線基地局装置から送信された共通パイロットチャネル電力の受信レベルの情報を無線基地局制御装置に通知する。無線基地局制御装置は、この情報を元にハンドオーバ先の無線基地局装置から送信する個別チャネルの送信電力の初期値を決定し、ハンドオーバ先の無線基地局装置に通知する。

ハンドオーバ先の無線基地局装置から送信する個別チャネルの送信電力の初期値は、例えば、ハンドオーバ元の無線基地局装置が送信する個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値と、ハンドオーバ先の無線基地局装置が送信する個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値とが一致するように決定される。

ハンドオーバ先の無線基地局装置は、移動局端末との間で上り無線リンクの同期を確立するまでの間、無線基地局制御装置から通知された送信電力の初期値で個別チャネルを送信する。しかし、無線基地局制御装置がハンドオーバ先の無線基地局装置を追加する処理を行っている間であってもハンドオーバ元の無線基地局装置はインナーループ電力制御を継続しており、ハンドオーバ元の無線基地局装置からの個別チャネルの送信電力は変動している。

そのため、ハンドオーバ処理の間に、ハンドオーバ元の無線基地局装置が送信する個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値と、ハンドオーバ先の無線基地局装置が送信する個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値とに差分が生じる。

図２は、移動体通信システムにおけるハンドオーバ処理時のハンドオーバ元の個別チャネルの送信レベルとハンドオーバ先の個別チャネルの送信レベルとの関係を示す図である。図２を参照すると、ハンドオーバ元（セル１）の個別チャネルの送信レベルとハンドオーバ先（セル２）の個別チャネルの送信レベルとに差が生じ、これが上述した相対値の差分に現れる。

その相対値の差分が大きくなると移動局端末における動作に悪影響が及ぼされ、無線リソースの利用効率が低下したり、通信が不安定になったりすることがあった。

本発明の目的は、ハンドオーバ時に無線リソースの利用効率が低下することや通信が不安定になることを防止することのできる移動体通信システムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の移動体通信システムは、移動局端末への個別チャネルの送信電力を適応的に制御する移動体通信システムであって、無線基地局制御装置と複数の無線基地局装置とを有している。

無線基地局制御装置は、移動局端末からハンドオーバ要求を受けると、ハンドオーバ先の無線基地局装置に対してその移動局端末との無線リンクの確立を指示するとともに、ハンドオーバ元の無線基地局装置に対して、その移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報を要求する。また、無線基地局制御装置は、ハンドオーバ元の無線基地局装置から送信電力情報を受けると、その送信電力情報をハンドオーバ先の無線基地局装置に転送する。

無線基地局装置は、移動局端末のハンドオーバにおいて、ハンドオーバ元となった場合、無線基地局制御装置からの要求に応じて自身から移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報を無線基地局制御装置に通知する。また、無線基地局装置は、ハンドオーバ先となった場合、無線基地局制御装置からの指示に基づいて移動局端末と無線リンクを確立するとき、上り無線リンクの同期が確立されるまで、移動局端末への下りの送信電力を、無線基地局制御装置から転送された送信電力情報を用いて制御する。

ハンドオーバ時における、移動局端末における共通パイロットチャネルの受信レベルの閾値とハンドオーバ元の共通パイロットチャネルの受信レベルおよびハンドオーバ先の共通パイロットチャネルの受信レベルとの関係を示す図である。 移動体通信システムにおけるハンドオーバ処理時のハンドオーバ元の個別チャネルの送信レベルとハンドオーバ先の個別チャネルの送信レベルとの関係を示す図である。 本実施形態の移動体通信システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の無線基地局装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の移動体通信システムにおけるハンドオーバの動作を示すシーケンス図である。 本実施形態によるハンドオーバ処理中のハンドオーバ元の無線基地局装置とハンドオーバ先の無線基地局装置からの個別チャネルの受信レベルを示す図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本実施形態の移動体通信システムの構成を示すブロック図である。図３を参照すると、本実施形態の移動体通信システムは、無線基地局制御装置１１および無線基地局装置１２、１３を有している。

無線基地局制御装置１１は、複数の無線基地局装置１２、１３と接続し、また無線基地局装置１２、１３を介して移動局端末１４と接続する。無線基地局制御装置１１は、無線基地局装置１２、１３の制御や、移動局端末１４の呼接続および切断の処理やハンドオーバの処理を行う。

ハンドオーバの処理において、無線基地局制御装置１１は、移動局端末１４からのハンドオーバ要求を受けてハンドオーバ先の無線基地局装置に移動局端末１４との無線リンクの確立を指示するとともに、ハンドオーバ元の無線基地局装置に送信電力オフセット情報を要求する。送信電力オフセット情報は、共通パイロットチャネルの送信電力に対する個別チャネルの送信電力のオフセット値を含む情報である。また、無線基地局制御装置１１は、ハンドオーバ元の無線基地局装置に送信電力オフセット情報を要求するとき、送信電力オフセット情報の送信間隔を指示することとする。

無線基地局装置からは送信電力オフセット情報が、指示した送信間隔で送られてくるので、無線基地局制御装置１１は、受信した送信電力オフセット情報をハンドオーバ先の無線基地局装置に転送する。

無線基地局装置１２、１３は、自身のセル内にある移動局端末１４と無線リンクで接続して通信を行う。また、無線基地局装置１２、１３は、無線基地局制御装置１１からの指示に従ってハンドオーバ処理を行う。ハンドオーバ処理において、無線基地局装置１２、１３はハンドオーバ元になる場合とハンドオーバ先になる場合とがある。

ハンドオーバ元になる場合、無線基地局装置１２、１３は、無線基地局制御装置１１から送信電力オフセット情報を要求されるので、その要求を受けると、自身の送信している個別チャネルの共通パイロットチャネルに対するオフセット値を含む送信電力オフセット情報を、指示された一定の送信間隔で無線基地局制御装置１１に送る。

また、ハンドオーバ先になる場合、無線基地局装置１２、１３は、無線基地局制御装置１１からの指示に従って移動局端末１４との間に無線リンクを確立する。その際、無線基地局装置１２、１３は、移動局端末１４との上りの無線リンクの同期が確立されるまでは、無線基地局制御装置１１から通知された送信電力オフセット情報に含まれるオフセット値を用いて個別チャネルの送信電力を調整する。すなわち、無線基地局装置１２、１３は、上り無線リンクの同期を確立するまで、共通パイロットチャネルの送信電力に対してそのオフセット値を持った送信電力で個別チャネルを送信することとなる。上り無線リンクの同期が確立されるとインナーループ電力制御が可能となるので、その後、無線基地局装置１２、１３はインナーループ電力制御により個別チャネルの送信電力を制御する。

無線基地局制御装置１１からは、上述した送信間隔で送信電力オフセット情報が送られてくるので、無線基地局装置１２、１３は、その都度、個別チャネルの送信電力の値を更新する。

図４は、本実施形態の無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図４を参照すると、無線基地局装置は、オフセット通知部２１および個別チャネル送信電力制御部２２を有している。

オフセット通知部２１は、ハンドオーバ処理においてハンドオーバ元となったとき、無線基地局制御装置１１からの要求を受けると、自身の送信電力オフセット情報を、指示された送信間隔で指無線基地局制御装置１１に通知する。

個別チャネル送信電力制御部２２は、個別チャネルの送信電力を制御する。移動局端末１４と無線リンクを確立した後の通常時にはインナーループ電力制御で個別チャネルの送信電力を適応的に制御する。ハンドオーバ処理においてハンドオーバ元となったときも、個別チャネル送信電力制御部２２は、通常時と同様にインナーループ電力制御で個別チャネルの送信電力を適応的に制御する。

一方、ハンドオーバ処理においてハンドオーバ先となったとき、個別チャネル送信電力制御部２２は、無線基地局制御装置１１から定期的に通知されてくる送信電力オフセット情報を用いて個別チャネルの送信電力を更新する。そして、上り無線リンクの同期を確立すると、個別チャネル送信電力制御部２２は、通常のインナーループ電力制御に移行する。

図５は、本実施形態の移動体通信システムにおけるハンドオーバの動作を示すシーケンス図である。ここでは、無線基地局装置１２がハンドオーバ元で、無線基地局装置１３がハンドオーバ先であるとする。したがって、移動局端末１４は初期の状態として無線基地局装置１２を介して通信を行っている（ステップ１０１）。

ここで、移動局端末１４の移動などによる無線回線の状態変化により、移動局端末１４は無線基地局制御装置１１に対して、無線基地局装置１３へのハンドオーバ要求を送る（ステップ１０２）。ハンドオーバ要求を受けた無線基地局制御装置１１は、
ハンドオーバ先の無線基地局装置１３に無線リンクの確立を指示するとともに（ステップ１０３）、ハンドオーバ元の無線基地局装置１２に送信電力オフセット情報を要求する（ステップ１０４）。

送信電力オフセット情報を要求されたハンドオーバ元の無線基地局装置１２は、自身の個別チャネルの送信電力のオフセット値を含む送信電力オフセット情報を無線基地局制御装置１１に通知する（ステップ１０５）。送信電力オフセット情報を受信した無線基地局制御装置１１は、それをハンドオーバ先の無線基地局装置１３に転送する（ステップ１０６）。ハンドオーバ元の無線基地局装置１２は、一定の送信間隔で送信電力オフセット情報を無線基地局制御装置１１に通知し（ステップ１０７）、無線基地局制御装置１１は、それをハンドオーバ先の無線基地局装置１３に転送する（ステップ１０８）。

無線基地局装置１３は、ハンドオーバ元の送信電力オフセット情報を受信し始めてから上り無線リンクの同期が確立するまで、個別チャネルの送信電力を、ハンドオーバ元の送信電力オフセット情報に含まれているオフセット値で制御する。

そして、上り無線リンクの同期が確立されると（ステップ１０９）、ハンドオーバ先の無線基地局装置１３は、個別チャネルの送信電力を、ハンドオーバ元の送信電力オフセット情報による制御から、通常のインナーループ電力制御に移行する（ステップ１１０）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ元の無線基地局装置１２の個別チャネルの送信電力のオフセット値をハンドオーバ先の無線基地局装置１３に定期的に通知し、ハンドオーバ先の無線基地局装置１３は、移動局端末１４からの上り無線リンクの同期が確立されるまで、通知されたハンドオーバ元のオフセット値を用いて、自身の個別チャネルの送信電力を制御し、上り無線リンクの同期が確立されたらインナーループ電力制御に移行する。

したがって、ハンドオーバ処理中にハンドオーバ元の個別チャネルの送信電力が変動しても、ハンドオーバ先の無線基地局装置１３は、その変動に追従するように個別チャネルの送信電力を制御することができる。

図６は、本実施形態によるハンドオーバ処理中のハンドオーバ元の無線基地局装置とハンドオーバ先の無線基地局装置からの個別チャネルの受信レベルを示す図である。本実施形態によれば、図６に示すように、ハンドオーバ元の個別チャネルの送信電力が変動してもハンドオーバ先の個別チャネルの送信電力はそれに追従する。

これにより、ハンドオーバ処理の間に、ハンドオーバ元の個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値と、ハンドオーバ先の個別チャネル送信電力の共通パイロットチャネル電力に対する相対値とに差分が生じるのが抑制される。その結果、ハンドオーバ時に無線リソースの利用効率が低下したり、通信が不安定になったりするのを防止することができる。

なお、本実施形態では、共通パイロットチャネルの送信電力に対する個別チャネルの送信電力のオフセット値を含む送信電力オフセット情報をハンドオーバ元からハンドオーバ先に通知することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、オフセット値ではなく個別チャネルの送信電力の値自体を通知することとしてもよい。

Claims (12)

1. 移動局端末への個別チャネルの送信電力を適応的に制御する移動体通信システムであって、
   前記移動局端末からハンドオーバ要求を受けると、ハンドオーバ先の無線基地局装置に対して該移動局端末との無線リンクの確立を指示するとともに、ハンドオーバ元の無線基地局装置に対して、該移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報を要求し、前記ハンドオーバ元の無線基地局装置から前記送信電力情報を受けると、該送信電力情報を前記ハンドオーバ先の無線基地局装置に転送する無線基地局制御装置と、
   前記移動局端末のハンドオーバにおいて、ハンドオーバ元となった場合、前記無線基地局制御装置からの要求に応じて自身から前記移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報を前記無線基地局制御装置に通知し、ハンドオーバ先となった場合、前記無線基地局制御装置からの指示に基づいて前記移動局端末と無線リンクを確立するとき、上り無線リンクの同期が確立されるまで、前記移動局端末への下りの送信電力を、前記無線基地局制御装置から転送された前記送信電力情報を用いて制御する複数の無線基地局装置と、を有する移動体通信システム。
2. 前記無線基地局装置は、ハンドオーバ元となった場合、前記無線基地局制御装置からの要求に応じて前記送信電力情報を一定時間間隔で前記無線基地局制御装置に通知する、請求項１に記載の移動体通信システム。
3. 前記送信電力情報は、前記無線基地局装置から前記移動局端末への下りの個別チャネルの送信電力の、共通パイロットチャネルの送信電力に対するオフセット値を含む、請求項１に記載の移動体通信システム。
4. 前記無線基地局装置は、ハンドオーバ先となった場合、前記上り無線リンクの同期が確立されると、前記移動局端末への下りの送信電力の制御をインナーループによる制御に移行する、請求項１に記載の移動体通信システム。
5. 移動局端末への個別チャネルの送信電力を適応的に制御する移動体通信システムに用いられる無線基地局装置であって、
   前記移動局端末のハンドオーバにおいて、自装置がハンドオーバ元となったとき、自装置から前記移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報をハンドオーバ先の無線基地局装置に通知する送信電力情報通知部と、
   前記移動局端末のハンドオーバにおいて、自装置がハンドオーバ先となって前記移動局端末と無線リンクを確立するとき、上り無線リンクの同期が確立されるまで、前記移動局端末への下りの送信電力を、ハンドオーバ元の無線基地局装置の送信電力情報通知部から通知された前記送信電力情報を用いて制御する送信電力制御部と、を有する無線基地局装置。
6. 前記送信電力情報通知部は、前記送信電力情報を一定時間間隔で前記ハンドオーバ先の無線基地局装置に通知する、請求項５に記載の無線基地局装置。
7. 前記送信電力情報は、前記無線基地局装置から前記移動局端末への下りの個別チャネルの送信電力の、共通パイロットチャネルの送信電力に対するオフセット値を含む、請求項５に記載の無線基地局装置。
8. 前記送信電力制御部は、前記上り無線リンクの同期が確立されると、前記移動局端末への下りの送信電力の制御をインナーループによる制御に移行する、請求項５に記載の無線基地局装置。
9. 移動局端末への個別チャネルの送信電力を適応的に制御する移動体通信システムにおける送信電力制御方法であって、
   前記移動局端末のハンドオーバにおいて、ハンドオーバ元から前記移動局端末への下り無線リンクに関する送信電力情報を、該ハンドオーバ元の無線基地局装置からハンドオーバ先の無線基地局装置に通知し、
   前記ハンドオーバ先の無線基地局装置にて、前記移動局端末と無線リンクを確立するとき、上り無線リンクの同期が確立されるまで、前記移動局端末への下りの送信電力を、前記ハンドオーバ元の無線基地局装置から通知された前記送信電力情報を用いて制御する、送信電力制御方法。
10. 前記ハンドオーバ元の無線基地局装置は、前記送信電力情報を一定時間間隔で前記ハンドーバ先の無線基地局装置に通知する、請求項９に記載の送信電力制御方法。
11. 前記送信電力情報は、前記無線基地局装置から前記移動局端末への下りの個別チャネルの送信電力の、共通パイロットチャネルの送信電力に対するオフセット値を含む、請求項９に記載の送信電力制御方法。
12. 前記ハンドオーバ先の無線基地局装置は、前記上り無線リンクの同期が確立されると、前記移動局端末への下りの送信電力の制御をインナーループによる制御に移行する、請求項９に記載の送信電力制御方法。

Images