JP4752301B2

JP4752301B2 - 無線基地局装置および無線基地局装置における送信電力制御方法

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Publication number: JP4752301B2
Application number: JP2005092652A
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Inventors: 新稲葉
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Description

本発明は、無線基地局装置および無線基地局装置における送信電力制御方法に関し、特にハンドオーバ時における下り制御信号の送信電力制御を行う無線基地局装置およびその制御方法に関する。

移動通信の発展に伴い、大容量のデータ転送など下りリンクのブロードバンドアクセスの需要が高まっている。そのための通信方式がＨＳＤＰＡ(High Speed Downlink Packet Access)であり、Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband-Code Division Multiple Access)の伝送速度２Ｍｂｐｓに比べると、下りリンクの伝送速度が１２Ｍｂｐｓまでに向上したＨＳＤＰＡ対応の無線基地局装置や移動端末の開発が盛んに行われている。

このような下りリンクの大容量化に対応する技術として、上りリンクの大容量化を可能とした無線通信方式に関心が高まってきており、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)などで議論されているのが、ＥＵＤＣＨ(Enhanced Uplink Dedicated Channel)である。ＥＵＤＣＨとは、いわばＨＳＤＰＡの上りリンク版のようなものであって、無線基地局がＥＵＤＣＨ制御信号を使用して、移動局が送信できるデータレートを制御することができる。このＥＵＤＣＨも、スケジューリングを行うことで、移動局が上りリンクで大容量なデータ送信を行うことを可能としている。３ＧＰＰにおけるＥＵＤＣＨの標準化で議論されている一つの大きなテーマが、ＨＳＤＰＡとのセクタ間ハンドオーバ（ソフターハンドオーバ、Softer Hand Over、SHO）であり、どのような技術を標準化に取り入れようとしているか議論がされている。

ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバを実現させるには、どのセルでＥＵＤＣＨをスケジューリングさせるかが議論の焦点となっていた。一つの方法は、ＨＳＤＰＡのServing Cell（サービスしているセルのことで、以下Serving Cellという）と同じセルでＥＵＤＣＨのスケジューリングを行うものである。もう一つの方法は、ＨＳＤＰＡのServing Cellとは異なるもう片方のセルでＥＵＤＣＨのスケジューリングを行うものである。

関連する技術として、特許文献１にＥＵＤＣＨサービスを利用しているＵＥ（移動局）がソフトハンドオーバー領域に位置するに従って、複数の活性ＮｏｄｅＢからスケジューリング命令が受信されても、ＥＵＤＣＨサービスが最適の無線環境で遂行されるようにする技術が開示されている。

特開２００４−２４８３００号公報

ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバにおいて、どのセルでＥＵＤＣＨの制御信号を送信させてスケジューリングさせるかについて、先に述べたようにいくつかの方法がある。具体的には、下りリンクの品質が最良のセルを選択する方法と、上りリンクの品質が最良のセルを選択する方法と、両方のセルでスケジューリングさせる方法とが考えられる。

ＨＳＤＰＡは、スループットを適切に制御し、移動局で受信する品質を確保するために、通信エラー時の自動再送処理であるＨＡＲＱ(Hybrid Automatic Repeat Request)を用いたスケジューリング及び、下りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨ(High Speed Downlink Shared Channel)の送信電力制御を行っている。このため、下りリンクの品質が最良のセルを選択することは、ＨＳＤＰＡのServing CellでＥＵＤＣＨのスケジューリングをすることになる。この場合、図３に示すようにソフターハンドオーバしている片側のセル３１においてＨＳ−ＤＳＣＨ３４とＥＵＤＣＨ３３の両方をスケジューリングしている状態になる。この状態では、スケジューリングをしていない、もう片方のセル３２の下りリソースが余ってしまう。また、この状態は、セル全体で総送信電力に上限があることから、ＨＳＤＰＡのスループットを優先させると、ＥＵＤＣＨの制御信号に割り当てられる送信電力が限られてしまう。したがって、移動局３０側におけるＥＵＤＣＨの制御信号の受信品質が低下することになる。なお、図３においてＤＰＣＨ(個別チャネル、Dedicated Physical Channel)３５、３６は、それぞれセル３１、３２との間のユーザー情報、制御情報転送用の物理チャネルである。

この受信品質の低下を回避するために、上りリンクの品質が最良のセルを選択する方法が考えられる。この場合、図４に示すように、ＨＳＤＰＡのServing Cellであるセル３１ａ以外のセル３２ａでＥＵＤＣＨ３７のスケジューリングを行わせることができる。しかしながら、ＨＳＤＰＡとＥＵＤＣＨとを別々のセルでスケジューリングしている場合は、下りリンクにおいてＨＳ−ＤＳＣＨ３４とＥＵＤＣＨ３７とがそれぞれ干渉してしまう。その結果、ＥＵＤＣＨ３７の制御信号が移動局３０側で受信できなくなってしまう虞が生じる。

本発明の目的は、ＨＳＤＰＡとＥＵＤＣＨとが別々のセルでスケジューリングされている場合に、ＥＵＤＣＨがＨＳＤＰＡによって干渉され、ＥＵＤＣＨの制御信号が受信できなくなってしまうことを防ぐ無線基地局装置および無線基地局装置における送信電力制御方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、ＨＳＤＰＡのスループットを優先させつつ、ＥＵＤＣＨの下り制御信号の送信電力制御を行うことにより、ＥＵＤＣＨとのソフターハンドオーバを可能とする技術に着目した。

本発明の無線基地局装置は、一つのアスペクトによれば、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた無線通信システムにおける無線基地局装置であって、基地局側で設定した上り専用チャネルにおける第１のレート更新ポインタを受け取った移動局で設定された第２のレート更新ポインタが、第１のレート更新ポインタに対してどのくらい遅延したかに基づいて、遅延量が大きいほど下り制御信号の送信電力を大きくするような送信電力の補正量を求める送信電力制御部と、補正量によって補正された送信電力で下り制御信号を移動局へ送信する送信部と、を備える。

第１の展開形態の無線基地局装置において、移動局から送信される上り専用チャネルを復調する第２の復調部と、復調された上り専用チャネルにおける第２のレート更新ポインタを算出して格納する第１の格納部と、上り専用チャネルにおける基地局側の第１のレート更新ポインタを格納する第２の格納部と、第１の格納部と第２の格納部とからそれぞれレート更新ポインタを読出し、第１及び第２のレート更新ポインタの差によって遅延量を算出する遅延格納部と、遅延量と閾値とを比較し、遅延量が閾値より大きい場合は、補正量を正の所定値として求め、遅延量が閾値以下の場合は、補正量を負の所定値として求める第２の補正算出部と、を備えるようにしてもよい。

第２の展開形態の無線基地局装置において、移動局への下りのパケットアクセスに関する、移動局から送られる専用物理制御チャネルを復調する第１の復調部と、復調された専用物理制御チャネルに含まれるチャネル品質表示情報をデコードするデコード部と、デコードされたチャネル品質表示情報と基準値とを比較し、チャネル品質表示情報が基準値より小さい場合は、補正量を正の所定値として、チャネル品質表示情報が基準値以上の場合は、補正量を負の所定値として求める第１の補正算出部と、を備えることが好ましい。

第３の展開形態の無線基地局装置において、移動局から送信される上り専用チャネルを復調する第２の復調部と、復調された上り専用チャネルにおける移動局のレート更新ポインタを算出して格納する第１の格納部と、上り専用チャネルにおける基地局側のレート更新ポインタを格納する第２の格納部と、第１の格納部と第２の格納部とからそれぞれレート更新ポインタを読出したレート更新ポインタの差によって遅延量を算出する遅延格納部と、遅延量と閾値とを比較し、遅延量が閾値より大きい場合は、補正量を正の所定値として求め、遅延量が閾値以下の場合は、補正量を負の所定値として求める第２の補正算出部と、を備えることが好ましい。

第４の展開形態の無線基地局装置において、下りのパケットアクセスに関する下り専用チャネルの送信電力を算出して格納する電力格納部と、下り専用チャネルの送信電力を所定の時間前の該送信電力と比較し、時間経過で該送信電力が下がれば、補正量を正の所定値とし求め、時間経過で該送信電力が上がれば、補正量を負の所定値として求める第３の補正算出部と、を備えることが好ましい。

第５の展開形態の無線基地局装置において、ハンドオーバ時に下り制御信号の送信電力の制御を行うようにしてもよい。

本発明の無線基地局装置における送信電力制御方法は、一つのアスペクトによれば、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた無線通信システムにおける無線基地局装置が上り専用チャネルの下り制御信号の送信電力を制御する方法であって、基地局側で設定した上り専用チャネルにおける第１のレート更新ポインタを受け取った移動局で設定された第２のレート更新ポインタが、第１のレート更新ポインタに対してどのくらい遅延したかに基づいて、遅延量が大きいほど下り制御信号の送信電力を大きくするような送信電力の補正量を求め、補正量によって補正された送信電力で下り制御信号を移動局へ送信する。

本発明によれば、ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバ時でもＥＵＤＣＨの制御信号に対してＨＳＤＰＡのスループットを落とさずに適切な受信品質を確保することができる。

本発明の実施形態に係る無線基地局装置は、ＥＵＤＣＨに対応した無線基地局装置及び無線通信システムを使用して、ＥＵＤＣＨのServing CellとＨＳＤＰＡのServing Cellとのセクタ間ハンドオーバ（ソフターハンドオーバ、Softer Hand Over : SHO）時の下り送信電力を制御する装置である。すなわち、ＨＳＤＰＡのServing Cellとのソフターハンドオーバ中に、ＥＵＤＣＨのスケジューリング精度を向上させるために、移動局がＥＵＤＣＨの下り制御信号を高品質で受信できるように、下り制御信号の送信電力制御を行う。また、ソフターハンドオーバしているＨＳＤＰＡのスループットを維持するために、下りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力をモニタしながら、それに応じて適切な値でＥＵＤＣＨの下り送信電力制御を行う。より具体的には、無線基地局装置は、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の処理に基づいて送信電力の制御を行う。

（Ａ）ＨＳＤＰＡのServing Cellから受信した移動局が送信するＨＳ−ＤＰＣＣＨ(High Speed-Dedicated Physical Control Channel)のＣＱＩ(Channel Quality Indicator)を利用することで、移動局で受信された下りリンクＣＰＩＣＨ(Common Pilot Channel)の品質を知ることができる。そこで、下り品質が低ければＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げ、下り品質が高ければ送信電力を下げることで、下り品質に応じて適応的にＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力に反映させるようにする。

（Ｂ）移動局装置からのＥＵＤＣＨのデータレートをポインタによって制御して、無線基地局装置が管理するポインタと移動局装置が管理するポインタの反映タイミング差を利用する。この反映タイミング差によって、ＥＵＤＣＨの制御信号が移動局において、どのくらいの品質で受信できているかを知ることができる。無線基地局装置が移動局装置から送信されるデータレートを制御し、レート更新時のポインタの反映タイミングが遅ければ、下り品質が悪いので、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げ、ポインタの反映タイミングが早ければ、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げるように制御する。このように制御することで、下り品質に応じて、適応的にＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力に反映させるようにする。なお、ここでは、移動局装置がＥＵＤＣＨを使用する送信データレートを無線基地局装置が許容した場合、移動局装置は可能な限り送信データレートを高くするように制御するシステムであると仮定する。

（Ｃ）ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力を格納することで、ＨＳＤＰＡのServing Cellにおける下りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨの受信品質を知ることができる。ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が上がった時には、ＥＵＤＣＨの制御信号が干渉となったことで、下りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨの品質が下がったので、ＨＳＤＰＡのスループットを保つために、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を上げることを意味する。その際は、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げて、ＨＳＤＰＡのスループット低下を回避する。また、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が下がった場合は、ＥＵＤＣＨの干渉量が下がったことを意味する。したがって、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げ、ＥＵＤＣＨ制御信号の品質を高めるように制御する。このように、無線基地局装置は、ＨＳ−ＤＳＣＨを基準としてＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力制御を行うことで、ＨＳＤＰＡのスループットを保つように、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力に応じて、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力に反映させる。

上述において、（Ａ）、（Ｂ）は、ＥＵＤＣＨの下り品質を高めることを目的とし、下り品質を無線基地局側で認識することで、移動局におけるＥＵＤＣＨ制御信号の受信品質を確保するものである。（Ｃ）は、ＨＳ−ＤＳＣＨの下り品質を確保することを目的としている。これらの手段の一つあるいは複数の組み合わせによってＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を制御する。送信電力の制御によって、ＥＵＤＣＨの制御信号がＨＳＤＰＡによって干渉されても、ＨＳＤＰＡのスループットを保ちつつ、ＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力値を適切に制御することができる。そして、ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとがソフターハンドオーバ中であっても、ＥＵＤＣＨの制御信号を良好な品質で移動局に受信させることが可能となる。

このように送信電力の制御を行う無線基地局装置は、ＥＵＤＣＨのServing Cellの下りリソースを有効に活用することができ、ＨＳＤＰＡのスループットを維持しながら、ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバを実現させることができる。

図１は、本発明の実施例に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図１において、無線基地局装置１０は、アンテナ１１ａ、１１ｂ、送信部１２、受信部１３、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ(High Speed-Dedicated Physical Control Channel)復調部１４、ＥＵＤＣＨ復調部１５、EUDCH UEレートポインタ格納部１６、レートポインタ遅延計算部１７、EUDCH Node-Bレートポインタ格納部１８、ΔＥＵＤＣＨ２変換部１９、ΔＥＵＤＣＨ１変換部２０、ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力格納部２１、ΔＥＵＤＣＨ３計算部２２、ＥＵＤＣＨ送信電力制御部２３を備える。なお、無線基地局装置１０は、上位局および移動局３０との間で各種信号による送受信を行い、呼接続処理、チャネル切換処理、位置登録処理など様々な機能を有するが、ここでは、本発明におけるＥＵＤＣＨの下り制御信号の送信電力制御に関わる部分についてのみ説明を行い、他の機能についての説明を省略する。

送信部１２は、アンテナ１１ｂを介して移動局３０に対してＥＵＤＣＨ制御信号を含む送信信号を送る。受信部１３は、アンテナ１１ａを介して移動局３０からＥＵＤＣＨ、ＨＳ−ＤＳＣＨを含む受信信号を受け取る。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調部１４は、ＨＳＤＰＡのServing Cellからの下り専用チャネルを受信した移動局が送信する上りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨを復調する。ＥＵＤＣＨ復調部１５は、ＥＵＤＣＨの上りリンクの制御信号を復調する。EUDCH UEレートポインタ格納部１６は、移動局３０から送信されＥＵＤＣＨ復調部１５で復調されたＥＵＤＣＨのデータレートポインタを格納する。レートポインタ遅延計算部１７は、EUDCH UEレートポインタとEUDCH Node-Bレートポインタとの反映時間差を測定する。EUDCH Node-Bレートポインタ格納部１８は、上位レイヤと接続され、移動局３０に対して無線基地局から指示したＥＵＤＣＨの送信データレートを格納する。ΔＥＵＤＣＨ２変換部１９は、レートポインタ遅延計算部１７が測定した反映時間差を元にＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力の補正量を計算する。ΔＥＵＤＣＨ１変換部２０は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ中の受信ＣＱＩに応じてＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力の補正量を計算する。ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力格納部２１は、ＨＳＤＰＡのServing Cellにて送信されるＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力を格納する。ＨＳＤＰＡのServing Cellが無線基地局装置１０である場合には、不図示のＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力の情報を利用する。また、ＨＳＤＰＡのServing Cellが無線基地局装置１０とは異なる無線基地局装置である場合には、不図示の上位局を介してＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力の情報をもらうものとする。ΔＥＵＤＣＨ３計算部２２は、ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力とＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力の補正量を計算する。ＥＵＤＣＨ送信電力制御部２３は、ΔＥＵＤＣＨ２変換部１９、ΔＥＵＤＣＨ１変換部２０、ΔＥＵＤＣＨ３計算部２２でそれぞれ計算された補正量から最終的なＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を決定する。

このように構成される無線基地局装置１０は、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）で説明するような送信電力の補正処理によって最終的なＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を決定するように機能する。

（ｉ）ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバ中において、上りリンクでは、個別チャネル(DPCH : Dedicated Physical Channel)の他に、ＥＵＤＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨの２つが無線基地局装置１０に入力される。ＨＳ−ＤＰＣＣＨとＥＵＤＣＨとは、それぞれＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調部１４とＥＵＤＣＨ復調部１５とにおいて復調される。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨには、下りリンクＨＳ−ＤＳＣＨのデータのＨＡＲＱで使用される再送要求を出すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号と、下りリンクのＣＰＩＣＨの受信品質を示すＣＱＩ信号とが含まれる。ここでは、ＣＱＩ信号に注目する。移動局３０は、ＣＰＩＣＨの下りリンクの品質に応じて、ＣＱＩ信号に０〜３１の値を与え、無線基地局装置１０に対して送信する。最も受信品質が良い場合には３１を送信し、最も受信品質が悪い場合には０を送信する。ＣＰＩＣＨの送信電力は、一定であることから、ＣＱＩ信号の値が大きければ、下りリンクのＣＰＩＣＨの受信品質が良いことを示し、すなわち無線基地局装置１０と移動局３０間の伝播環境が良いことを意味する。逆に、ＣＱＩ信号の値が小さければ、下りリンクの伝播環境が悪いことを意味する。

ＥＵＤＣＨの下り制御信号を移動局３０に高い品質で受信させるためには、伝播環境が悪いほど、無線基地局装置１０から移動局３０に対して高い電力で送信する必要がある。そこで、ΔＥＵＤＣＨ１変換部２０は、式（１）に従って、受信ＣＱＩに応じて、ＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力を制御するようにする。
ΔEUDCH1＝CQIInit−ReceivedCQI −−−式（１）
ここで、ΔEUDCH1は、ＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力に反映させる制御量であってその単位は、[dB]である。CQIInitは、ＣＱＩの基準値とし、例えば０〜３１の中間値である１５．５とする。ReceivedCQIは、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調部１４における受信ＣＱＩを示す。

式（１）から、受信ＣＱＩが基準値よりも小さい場合は、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げるように、受信ＣＱＩが基準値よりも大きい場合にはＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げるように制御する。このように動作させることで、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を必要以上に上昇させないようにして、ＨＳＤＰＡの干渉にならないようにする。これによって、ＨＳＤＰＡのスループットを保つことが可能となる。なお、ΔEUDCH1の更新周期は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨのＴＴＩ(Transmission Time Interval)である２[ms]を最短とし、ＣＱＩが繰り返している(Repetition）場合は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調部１４がＣＱＩを検出する周期をΔEUDCH1の更新周期とする。

（ｉｉ）次に、ＥＵＤＣＨの送信データレートとＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力との関係について説明する。上りリンクＥＵＤＣＨは、ＥＵＤＣＨ復調部１５において復調され、移動局３０から送信されたデータレートを測定することができる。また、ＥＵＤＣＨの制御信号は、下りリンクを通して無線基地局装置１０から移動局３０に対して送信され、移動局３０が送信することができるデータレートを通知することで、スケジューリングを行っている。移動局３０は、ＥＵＤＣＨの送信において、ＴＦＣ(Transport Format Combination)と呼ばれる単位でデータの送信を行う。移動局３０には、ＴＦＣ選択(TFC Selection)という機能があり、送信データレートを調整することができる。無線基地局装置１０は、移動局３０に対して許容できる最大ＴＦＣを下り制御信号を用いて送信する。ここでは、移動局３０は、この最大許容ＴＦＣまでデータレートを上げるように制御するシステムであると仮定する。無線基地局装置１０は、上位レイヤから通知されたＴＦＣを制御するポインタをEUDCH Node-Bレートポインタ格納部１８に格納する。また、上りリンクＥＵＤＣＨを復調することで、移動局３０が送信しているＴＦＣのポインタを管理する。これにより、無線基地局装置１０は、移動局３０とのＴＦＣ制御ポインタの差分を知ることができる。

ここでは、無線基地局装置１０と移動局３０とのＴＦＣ制御ポインタの差分をＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力制御に適用する。無線基地局装置１０から送信されるＴＦＣ制御ポインタは、下りリンクＥＵＤＣＨ制御信号を通して移動局３０に対して送信される。これを受信した移動局３０は、ＴＦＣ制御ポインタの変化量に応じて、ＴＦＣ制御を行う。すなわち、下りリンクＥＵＤＣＨ制御信号の品質が高い場合には、移動局３０からＴＦＣ制御の反映が早くなる。逆に遅い場合には、下りリンクＥＵＤＣＨの品質が低いことにより、制御信号に誤りが生じ、移動局３０側のＴＦＣ選択機能(TFC Selection)が正しく制御できない可能性が高まる。

上位レイヤから無線基地局装置１０に対してＴＦＣ制御ポインタ更新の通知が来たら、その更新された時間をEUDCH Node-Bレートポインタ格納部１８に格納する。この更新された時間をTupdate(Node-B)とする。また、移動局３０から上りリンクを通して受信されたＥＵＤＣＨの復調結果から、EUDCH UEレートポインタを算出し、更新された時間をEUDCH UEレートポインタ格納部１６に格納する。この更新された時間をTupdate(UE)とする。レートポインタ遅延計算部１７は、この２つの更新時間を用い、式（２）によって更新された時間差Δtを計算する。
Δt＝Tupdate(UE)−Tupdate(Node-B) −−−式（２）
ここで、Δtの単位は、[ms]である。

ＥＵＤＣＨのＴＴＩは、２[ms]であることから、Δtは、最小２[ms]の精度で算出することができる。ΔＥＵＤＣＨ２変換部１９は、式（２）で算出されたΔtを使用して、ＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力制御量ΔEUDCH2を決定する。具体的な方法としては、Δtに対して閾値を設けて、Δtが閾値を超えたらΔEUDCH2を正の値に設定し、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げるように制御する。逆に、Δtが閾値を下回ったらΔEUDCH2の負の値に設定し、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げるように制御する。

言い換えれば、Δtが大きいほど、ＴＦＣ制御ポインタの更新周期が長いことになるので、下りリンクのＥＵＤＣＨの制御信号が正しく移動局３０で受信できていないことを意味し、すなわち下りリンクの品質が悪いことになる。これより、下りリンクＥＵＤＣＨの制御信号を正しく受信させるためには、下りリンクＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げる必要がある。なお、ΔEUDCH2の制御単位は、[dB]とする。

（ｉｉｉ）下りリンクＥＵＤＣＨ送信電力に反映させるべき情報として、下りリンクのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が挙げられる。ＥＵＤＣＨとＨＳＤＰＡとのServing Cellにおいてソフターハンドオーバしている状態とは、下りリンクＥＵＤＣＨの制御信号と下りリンクＨＳ−ＤＳＣＨとが互いに干渉している状況になる。そこで、下りリンクにおいてＥＵＤＣＨの制御信号の受信品質が劣化すれば、ＥＵＤＣＨの特性が落ち、ＨＳ−ＤＳＣＨの受信品質が劣化すれば、ＨＳＤＰＡのスループットの低下を招く。そこで、ＨＳＤＰＡのスループットを保ちつつ、適切な値でＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を制御する必要がある。ここでは、下りＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力値に着目する。

ＨＳＤＰＡにおいては、スループットを保つために、無線基地局装置は、移動局３０における下りリンクＨＳ−ＤＳＣＨの受信品質を一定に保つように、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力制御を行う。ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力制御にあっては、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が上がった場合、移動局３０においてＨＳＤＰＡの下り品質が下がったことを示す。すなわち下りリンクＥＵＤＣＨがソフターハンドオーバしている移動局３０に対して、ＨＳＤＰＡが干渉となっている可能性があることを示す。逆に、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が下がった場合、下り品質が上がったことを示す。すなわち、ＥＵＤＣＨの送信電力を上昇させることが許容されたことを意味する。そこで、ΔＥＵＤＣＨ３計算部２２は、ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力格納部２１に格納された下りリンクＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力の値を用い、式（３）に従って、ＥＵＤＣＨ制御信号の下り送信電力制御を行う。
ΔEUDCH3＝−ΔPHS-DSCH(m)＝−（PHS-DSCH(m)−PHS-DSCH(m-1)） −−−式（３）
ここで、mはＨＳＤＰＡのサブフレーム番号を示しており、ＨＳＤＰＡのＴＴＩが２[ms]であることから、ΔEUDCH3の制御は、２[ms]周期で行うことができる。PHS-DSCH(m)、PHS-DSCH(m-1)は、それぞれm番目、m-1番目のサブフレームにおけるＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を示し、ΔPHS-DSCH(m)は、サブフレームm、m-1間のＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力差を示す。尚、PHS-DSCH(m)の初期値としては、ＨＳＤＰＡが設定された際に上位から通知された値とする。また、式（３）で使用されるパラメータの単位は、全て[dB]である。

式（３）によれば、サブフレーム間でＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が上がれば、ＨＳＤＰＡの下り品質が下がったことを示すので、ΔEUDCH3の値を下げるように制御する。逆に、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が下がれば、ΔEUDCH3の値を上げるように制御する。

ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力は、下りリンクの品質だけで無く、ＨＳＤＰＡのServing Cellにおける余っている送信電力、及びＨＳ−ＤＳＣＨの送信データレートにも依存する。無線基地局装置１０は、総送信電力を監視していて、余っている送信電力をＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てる処理を行っている。したがって、総送信電力制御によって、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が変更された場合、もしくは、送信データレートが変更されたことによってＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が変更された場合には、ΔPHS-DSCH＝０として、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力変化によってＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力制御を行わないようにする。

ところで、下りのＨＳＤＰＡの干渉量を無線基地局装置１０で知るためには、移動局３０において干渉量を測定して、無線基地局装置１０に対して送信する必要がある。しかしながら、この方法では、移動局３０に干渉量を送信する処理が追加されてしまい、また無線基地局装置１０において移動局３０から送信された干渉量を正しく復調する仕組みを用意する必要があるため、処理の複雑化を招いてしまう。従って、ここでは、簡易的に移動局３０における干渉量を知るために、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を使用するものとする。

ＥＵＤＣＨ送信電力制御部２３は、上記（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）においてそれぞれ算出された、ΔEUDCH1、ΔEUDCH2、ΔEUDCH3を用いて、以下の式（４）に従い、最終的なＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力PEUDCHを決定する。
PEUDCH＝PEUDCH(Init)＋ΔEUDCH1＋ΔEUDCH2＋ΔEUDCH3 −−−式（４）
ここで、扱う単位は、[dB]である。また、PEUDCH(Init)は、ＥＵＤＣＨが設定された際に、上位から設定されるＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力の初期値である。

送信部１２は、式（４）で算出された送信電力PEUDCHでＥＵＤＣＨ制御信号を送信する。

次に、無線基地局装置１０のＥＵＤＣＨ制御信号の電力制御動作について説明する。図２は、本発明の実施例に係る無線基地局装置の動作を示すフローチャートである。最初に無線基地局装置１０は、ステップＡ１においてＨＳ−ＤＰＣＣＨを復調する。ＨＳ−ＤＰＣＣＨの復調結果から、ステップＡ２においてＣＱＩのデコードを行う。受信ＣＱＩが決定したら、ステップＡ３においてΔEUDCH1を計算する。ΔEUDCH1の計算方法は、ステップＢ０において受信ＣＱＩとCQIInitとを比較する。比較の結果、受信ＣＱＩがCQIInitよりも小さければ、ステップＢ１において、ΔEUDCH1が正の値αになるように設定する。逆に、受信ＣＱＩがCQIInitよりも大きければ、ステップＢ２において、ΔEUDCH1が負の値−αになるように設定する。なお、ここでは、CQIInitの値を固定値としてあるが、CQIInitの値を変えることで、無線基地局装置の周囲の電波伝播環境により、理想状態よりも伝播環境が悪くなる場合においても、適切なΔEUDCH1の値を設定することが可能となる。

次にステップＡ４においてＥＵＤＣＨを復調する。このＥＵＤＣＨの復調結果から、ステップＡ５においてEUDCH UEポインタを算出する。次に、ステップＡ６において、上位から通知されたＴＦＣの値に応じて、EUDCH Node-Bポインタを算出する。ステップＡ７において、ステップＡ５、Ａ６で算出されたポインタを使用して、レートポインタ遅延すなわちポインタの反映タイミング差（時間差Δt）を算出する。ステップＡ８において、この遅延の値（時間差）からΔEUDCH2を計算する。ΔEUDCH2の計算方法は、ステップＢ３においてこの遅延の値と閾値とを比較する。比較の結果、遅延の値が閾値よりも大きければ、ステップＢ４において、ΔEUDCH2が正の値βになるように設定する。逆に、遅延の値が閾値よりも小さければ、ステップＢ５において、ΔEUDCH2が負の値−βになるように設定する。

次にステップＡ９においてＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力を算出する。ステップＡ１０において、ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力を使用して、ΔEUDCH3を算出する。ΔEUDCH3の計算方法は、ステップＢ６において、サブフレームmにおける電力がサブフレームm-1における電力よりも小さければ、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が下がったことを意味する。この場合は、ステップＢ７において、ΔEUDCH3が正の値γになるように設定する。逆に、サブフレームmにおける送信電力がサブフレームm-1における電力よりも大きければ、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が上がったことを意味する。この場合は、ステップＢ８において、ΔEUDCH3が負の値−γになるように設定する。

上記のステップＡ３、Ａ８、Ａ１０によって、それぞれ算出したΔEUDCH1、ΔEUDCH2、ΔEUDCH3を用いて、ステップＡ１１において、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を算出する。そして、この算出された送信電力の値を用いて、下りリンクを介してＥＵＤＣＨ制御信号を移動局３０に対して送信する。

以上のように無線基地局装置１０は、ＣＱＩ(channel quality indicator)の値に応じてＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を変える機能を有している。したがって、下り品質に応じてリアルタイムにＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を制御でき、移動局の受信品質が短時間で変動するような伝播環境であっても、移動局側におけるＥＵＤＣＨの制御信号の受信品質を確保することができる。

また、移動局が送信するレートポインタの反映タイミングを知るためにＴＦＣの制御ポインタを監視することで、無線基地局装置１０が送信したＥＵＤＣＨの制御信号が移動局側で正しく受信できているか判断する。すなわち、受信できていると判断したら下り品質が高いものとして考えてＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げ、受信できていないと判断したら下り品質が低いものとして考えてＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げる機能を有している。この機能によって、ＨＳＤＰＡとのソフターハンドオーバ中であっても、ＥＵＤＣＨの制御信号を適切な送信電力にすることで、ＥＵＤＣＨの上りデータレートを無線基地局側で推定する精度が向上し、移動局の上りデータレートをより高速で制御することができる。

さらに、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力をリアルタイムに監視することで、下り品質を知ることができる。ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力が上昇すれば、ＥＵＤＣＨの制御信号が干渉となっているために、下り品質が下がったものと判断し、ＨＳＤＰＡのスループットが下がってしまうことを避けるために、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を下げる。また、ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力が下がれば、下り品質が上がったものと判断し、ＥＵＤＣＨの制御信号の品質を更に上げるために、ＥＵＤＣＨ制御信号の送信電力を上げる。このように、適切な値でＥＵＤＣＨの制御信号の送信電力を制御することで、ＨＳＤＰＡのスループットを保つことができる。

尚、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、異なる無線基地局間とのＨＳＤＰＡとＥＵＤＣＨのハンドオーバー(DHO、Diversity Hand Over)の場合にも適用することができる。また、ＨＳＤＰＡのServing Cellとのソフターハンドオーバに限らず、通常のＤＰＣＨの下り送信電力を監視することで、ＥＵＤＣＨ下り送信電力制御に適用することも可能である。さらに、Ｗ−ＣＤＭＡ無線通信システムであれば、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)など、次世代高速無線パケットアクセス用の変調方式を使用した無線通信システムにも適用することができる。

本発明の実施例に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る無線基地局装置の動作を示すフローチャートである。ハンドオーバ中のセル間での伝送を模式的に表す第１の図である。ハンドオーバ中のセル間での伝送を模式的に表す第２の図である。

符号の説明

１０無線基地局装置
１１ａ、１１ｂアンテナ
１２送信部
１３受信部
１４ＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調部
１５ＥＵＤＣＨ復調部
１６ EUDCH UEレートポインタ格納部
１７レートポインタ遅延計算部
１８ EUDCH Node-Bレートポインタ格納部
１９ ΔＥＵＤＣＨ２変換部
２０ ΔＥＵＤＣＨ１変換部
２１ＨＳ−ＤＳＣＨ送信電力格納部
２２ ΔＥＵＤＣＨ３計算部
２３ＥＵＤＣＨ送信電力制御部
３０移動局
３１、３１ａ、３２、３２ａセル
３３、３７ＥＵＤＣＨ
３４ＨＳ−ＤＳＣＨ
３５、３６ＤＰＣＨ

Claims

ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
基地局側で設定した上り専用チャネルにおける第１のレート更新ポインタを受け取った移動局で設定された第２のレート更新ポインタが、前記第１のレート更新ポインタに対してどのくらい遅延したかに基づいて、遅延量が大きいほど下り制御信号の送信電力を大きくするような送信電力の補正量を求める送信電力制御部と、
前記補正量によって補正された送信電力で前記下り制御信号を前記移動局へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局装置。
前記移動局から送信される前記上り専用チャネルを復調する第２の復調部と、
復調された前記上り専用チャネルにおける前記第２のレート更新ポインタを算出して格納する第１の格納部と、
前記上り専用チャネルにおける基地局側の前記第１のレート更新ポインタを格納する第２の格納部と、
前記第１の格納部と前記第２の格納部とからそれぞれレート更新ポインタを読出し、前記第１及び第２のレート更新ポインタの差によって前記遅延量を算出する遅延格納部と、
前記遅延量と閾値とを比較し、前記遅延量が前記閾値より大きい場合は、前記補正量を正の所定値として求め、前記遅延量が前記閾値以下の場合は、前記補正量を負の所定値として求める第２の補正算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
請求項１または２に記載の無線基地局装置は、ハンドオーバ時に前記下り制御信号の送信電力の制御を行うことを特徴とする無線基地局装置。
ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた無線通信システムにおける無線基地局装置が上り専用チャネルの下り制御信号の送信電力を制御する方法であって、
基地局側で設定した前記上り専用チャネルにおける第１のレート更新ポインタを受け取った移動局で設定された第２のレート更新ポインタが、前記第１のレート更新ポインタに対してどのくらい遅延したかに基づいて、遅延量が大きいほど下り制御信号の送信電力を大きくするような送信電力の補正量を求め、
前記補正量によって補正された送信電力で前記下り制御信号を前記移動局へ送信することを特徴とする無線基地局装置における送信電力制御方法。
前記移動局から送信される前記上り専用チャネルを復調するステップと、
復調された前記上り専用チャネルにおける前記第２のレート更新ポインタを算出するステップと、
基地局側で設定した前記第１のレート更新ポインタに対して算出された前記第２のレート更新ポインタの遅延量を算出するステップと、
算出された前記遅延量と閾値とを比較するステップと、
前記比較の結果、前記遅延量が前記閾値より大きい場合は、前記補正量を正の所定値とし、前記遅延量が前記閾値以下の場合は、前記補正量を負の所定値とするステップと、
を含むことを特徴とする請求項４記載の無線基地局装置における送信電力制御方法。
請求項４または５に記載の無線基地局装置における送信電力制御方法は、ハンドオーバ時に実行されることを特徴とする無線基地局装置。