JP4981636B2 - 移動体通信システム、移動体通信システムにおける移動端末、その制御プログラムおよび移動体通信システムにおける送信電力制御方法 - Google Patents
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W−CDMAを用いた移動体通信システム(以下、適宜「W−CDMA無線システム」という。)においては、通信品質を所定レベルに維持するために、トランスミッションパワーコントロール(送信電力制御)を実施している。
また、各種環境下において、より安定的に通信品質を維持するため、トランスミッションパワーコントロールとして、インナーループコントロールおよびアウターループコントロールからなる2重ループ構造の閉ループトランスミッションパワーコントロールを行う場合がある。
図3に示すように、2重ループ構造の閉ループトランスミッションパワーコントロールでは、インナーループコントロールにおいて、移動端末(UE)における受信無線信号の信号対干渉雑音比(受信SIR:Signal to Interference Ratio)が目標とする受信SIR(目標SIR)と一致するように、対向する基地局に対して送信電力を増減させる指示を行う。また、アウターループコントロールにおいて、移動端末におけるユーザデータの受信ブロック誤り率(受信BLER:Block Error Rate)が目標とする受信BLER(目標BLER)と一致するように、インナーループコントロールにおける目標SIRを増減させる。
具体的には、移動端末において、IDLE状態から発信ボタンが押下されると、基地局との間で行われる接続手順の中で、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)が確立した状態となる。このとき、個別物理チャネルとしては、DCCHのみが設定されており、DTCHは設定されていない状態である。また、移動端末は、DCCHを対象としてブラインドトランスポートフォーマット検出を行っている。
そして、引き続く接続手順の中で、無線ベアラ(RAB:Radio Access Bearer)の確立が行われる。
この接続手順において、DCCHのみが設定され、DTCHが未設定である状態が、上記スタンドアローン通信状態である。
このスタンドアローン通信状態においては、CRC(Cyclic Redundancy Check)が送信されないことから、受信信号におけるBLERが算出できないこととなる。つまり、移動端末では、常にデータを待ち受け、CRCの結果がOKである場合にデータありと判断し、受信データをデコードするという処理を行っていることから、DTCHが設定されていない場合には、CRCの結果を判定できない状態となる。その結果、BLERの測定も行えないこととなる。
このような事態に対し、スタンドアローン通信状態における目標SIRの決定方法として、予め定めた特定の目標SIR値をStandAlone−DCCH区間で固定的に用いる方法や(特許文献1参照)、制御用個別物理チャネル(DPCCH)におけるパイロット信号の受信データ誤り率を基に目標SIRを決定する方法(特許文献2参照)が提案されている。
また、制御用個別物理チャネルにおけるパイロット信号の受信データ誤り率を基に目標SIRを決定する場合、制御用個別物理チャネル(DPCCH)のパイロット信号は離散的に送信されるものであり、情報量が限られるため、設定される目標SIRが適切な値にならない場合がある。
本発明の課題は、スタンドアローン通信状態においてブラインドトランスポートフォーマット検出が用いられている場合に、通信状況に応じて適確な送信電力制御を行うことである。
したがって、スタンドアローン通信状態においてブラインドトランスポートフォーマット検出が用いられている場合にも、移動端末の受信状況に合わせた送信電力制御を行うことができ、通信状況の変化に応じて適確な送信電力制御を行うことが可能となる。
したがって、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)が確立した後、無線ベアラ(RAB:Radio Access Bearer)が確立するまで期間を、スタンドアローン通信状態として確実に検出することができる。
なお、移動端末において、無線ベアラが確立されているか否かは、接続手順において基地局から送信される無線ベアラ設定情報(Radio Bearer Setup信号)を受信したか否かによって判定することができる。
また、前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルとして共通パイロットチャネルの受信品質を測定することを特徴としている。
したがって、通常測定されているパラメータを利用して簡単かつ低コストに共通チャネルの受信品質を判定することができる。
また、前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信Ec/N0を測定することを特徴としている。
したがって、通常算出されているパラメータを利用して簡単かつ低コストに共通チャネルの受信品質を判定することができる。
また、前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信誤り率を測定することを特徴としている。
したがって、通常測定されているパラメータを利用して簡単かつ低コストに共通チャネルの受信品質を判定することができる。
したがって、送信電力制御において受信品質を判定するために通常用いられるパラメータによって共通チャネルの受信品質を判定することができる。
また、前記スタンドアローン通信状態が検出された際の前記共通チャネル受信品質測定手段による測定結果を記憶する共通チャネル受信品質記憶手段をさらに備え、
前記スタンドアローン時送信電力制御手段は、共通チャネル受信品質記憶手段によって記憶されている測定結果と、前記共通チャネル受信品質測定手段が以後に測定する測定結果とを比較し、その比較結果に基づいて、送信電力制御を行うことを特徴としている。
したがって、通信状況の変化をより適確に反映して送信電力制御を行うことが可能となる。
図1は、本発明に係るW−CDMA無線システム1における基地局および移動端末を示す概略図である。
図1において、W−CDMA無線システム1には、基地局10と、移動端末20とが含まれている。
基地局10は、W−CDMAを用いた移動体通信システムにおける基地局機能を備えている。
具体的には、基地局10は、基地局10の通信可能領域にある移動端末20とW−CDMAに基づく通信を確立し、共通パイロットチャネル(CPICH)、共通制御物理チャネル(CCPCH)および個別物理チャネル(DPCH)を含む物理チャネルによって、移動端末20と通信を行う。
共通制御物理チャネルは、報知情報や、ページング信号等の制御情報、あるいは、低レートのユーザデータを送信するチャネルである。
個別物理チャネルは、各移動端末20に1つずつ割り当てられ、ユーザデータを送受信するチャネルである。また、個別物理チャネルには、トランスポートチャネルにおけるDCH(Dedicated CHannel)が割り当てられており、さらにDCHには、論理チャネルにおけるDCCH(Dedicated Control CHannel)およびDTCH(Dedicated Traffic CHannel)が割り当てられている。
移動端末20は、送受信部21と、共通チャネル品質測定部22と、BER(Bit Error Rate)測定部23と、制御部24とを備えている。なお、移動端末20は、ハードウェアとしてCPU(Central Processing Unit)、メインメモリ、不揮発性の記憶装置および表示装置を備えており、CPUが不揮発性の記憶装置に記憶されている各種プログラムを読み出して実行することにより、種々の機能を実現する。
共通チャネル品質測定部22は、基地局10と移動端末20との通信における共通チャネル(共通パイロットチャネル)の受信品質を測定し、測定結果を制御部24に出力する。共通パイロットチャネルは、移動端末20において基地局10の時間基準を測定するために用いられ、符号拡散が行われていないことから移動端末20において容易に捕捉可能である。
BER測定部23は、個別物理チャネルのBERを測定し、測定結果を制御部24に出力する。
制御部24は、移動端末20全体を制御するものであり、BER測定部23によって入力されたBER測定結果を基に個別物理チャネルの受信SIRを測定し、その測定結果を、非StandAlone−DCCH状態における送信電力制御(以下、「通常送信電力制御」という。)のために設定されている閾値と比較する。そして、制御部24は、測定した受信SIRが閾値を上回っている場合、基地局10における送信電力を設定されている値だけ低下させる制御情報(TPCビット)を送信する。また、制御部24は、測定した受信SIRが閾値を下回っている場合、基地局10における送信電力を設定されている値だけ上昇させる制御情報を送信する。
なお、StandAlone−DCCH状態となっている場合、3GPP 25.212Annex−Aに規定されているようなブラインドトランスポートフォーマット検出が行われることがある。
なお、制御部24は、StandAlone−DCCH状態でない場合には、通常送信電力制御による制御情報を基地局10に送信し、StandAlone−DCCH状態である場合には、共通チャネル対応送信電力制御による制御情報を基地局10に送信する。
図2は、制御部24が実行する共通チャネル対応送信電力制御処理を示すフローチャートである。
共通チャネル対応送信電力制御処理は、制御部24がStandAlone−DCCH状態を検出することに対応して開始される。
共通チャネル対応送信電力制御処理が開始されると、制御部24は、目標SIRの変更が必要であるか否かの判定、即ち、共通チャネル用閾値に対する共通チャネルの受信品質の高さを判定する(ステップS1)。
一方、ステップS1において、目標SIRの変更が必要である(例えば、共通チャネル用閾値より共通チャネルの受信品質が大きいあるいは小さい)と判定した場合、制御部24は、共通チャネル用閾値と共通チャネルの受信品質との関係に応じて現在の目標SIRを更新し、目標SIRを上昇あるいは低下させる(ステップS3)。
このような動作により、StandAlone−DCCH状態でない場合には、通常送信電力制御処理(個別物理チャネルの受信品質に基づく送信電力制御処理)が行われ、StandAlone−DCCH状態である場合には、共通チャネル対応送信電力制御処理(共通チャネルの受信品質に基づく送信電力制御処理)が行われる。
したがって、ブラインドトランスポートフォーマット検出が用いられているStandAlone−DCCH状態においても、移動端末20の受信状況に合わせた目標SIRを設定することができ、通信状況の変化に応じて適確な送信電力制御を行うことが可能となる。
また、本実施の形態のように共通パイロトチャネルを用いることで、共通パイロットチャネルには符号拡散が行われていないことから、移動端末20において容易に捕捉可能であるため、受信品質を判定するための適切な基準とすることができる。
上記実施の形態においては、共通チャネルの受信品質を測定し、各タイミングにおける受信品質に基づいて目標SIRを決定することとして説明したが、制御部24にStandAlone−DCCH状態となったとき(即ち、DTCHが設定されていない状態となった時点)の共通チャネルの受信品質を記憶する共通チャネル受信品質記憶部を備え、制御部24が、共通チャネル品質測定部22によって入力された共通チャネルの受信品質と、共通チャネル受信品質記憶部に記憶された受信品質とを比較することにより、その差分の大きさに応じて目標SIRを決定することが可能である。
これにより、通信状況の変化をより適確に反映して送信電力制御を行うことができる。
制御部24において、共通チャネルの受信品質に基づいて目標SIRを更新する方法として、CPICHのEc/N0、パスロス、および、個別チャネル(DCH)の受信RSCP、SFを考慮し、DCCHの受信SIRを推定することによって、目標SIRとの乖離を判定し、乖離が大きい場合には目標SIRを変更し、乖離が小さい場合には目標SIRを維持するものとできる。DCCHの受信SIRを推定する方法としては、論理的に換算する方法や、実験値あるいは経験値に基づいて推定する方法を用いることが可能である。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が+1dBから+2dBである場合、目標SIRを−1dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が−1dBから−2dBである場合、目標SIRを+1dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が−2dBから−3dBである場合、目標SIRを+2dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が−1dBから+1dBである場合、CPICHのEc/N0が−4dBから−8dBであれば、目標SIRを維持する。
個別チャネルの現在のEc/N0が−2dBから0dBである場合、目標SIRを−1dBする。
個別チャネルの現在のEc/N0が−8dBから−10dBである場合、目標SIRを+1dBする。
個別チャネルの現在のEc/N0が−10dBから−12dBである場合、目標SIRを+2dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が+1dBから+2dBかつT秒前のパスロスに対して現在のパスロスが−1dBから−3dBである場合、目標SIRを−1dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が−1dBから−2dBかつT秒前のパスロスに対して現在のパスロスが+1dBから+3dBである場合、目標SIRを+1dBする。
T秒前のEc/N0に対して個別チャネルの現在のEc/N0が−2dBから−3dBかつT秒前のパスロスに対して現在のパスロスが+3dBから+6dBである場合、目標SIRを+2dBする。
Claims (10)
- 所定の通信可能領域を有する基地局と、該通信可能領域に属している場合に前記基地局と通信を行う移動端末とを含み、前記基地局と前記移動端末とは、複数の移動端末に共通して使用される共通チャネルと、移動端末毎に個別に設定される個別チャネルとによって通信を行い、前記移動端末は、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルの受信品質に基づいて前記基地局における送信電力を変更させる送信電力制御を行う移動体通信システムであって、
前記移動端末は、
前記共通チャネルのうち所定符号が連続送信されるチャネルの受信品質を測定する共通チャネル受信品質測定手段と、
前記基地局との接続手順において、無線リソース制御が確立した状態であって、無線ベアラが確立されていない場合に、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルが設定されておらず、個別チャネルにおける制御チャネルでのみ制御情報が送受信されているスタンドアローン通信状態を検出するスタンドアローン状態検出手段と、
前記スタンドアローン状態検出手段によって前記スタンドアローン通信状態が検出されている場合に、前記共通チャネル受信品質測定手段によって測定された共通チャネルの受信品質に基づいて、前記基地局における送信電力を変更させる共通チャネル対応送信電力制御を行うスタンドアローン時送信電力制御手段とを備え、
前記基地局は、前記移動端末によって行われる送信電力制御に応じて、該移動端末に対する個別チャネルの送信電力を変更することを特徴とする移動体通信システム。 - 前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルとして共通パイロットチャネルの受信品質を測定することを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
- 前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信RSCPを測定することを特徴とする請求項1または2に記載の移動体通信システム。
- 前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信Ec/N0を測定することを特徴とする請求項1または2に記載の移動体通信システム。
- 前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信誤り率を測定することを特徴とする請求項1または2に記載の移動体通信システム。
- 前記共通チャネル受信品質測定手段は、前記共通チャネルの受信品質として、受信SIRを測定することを特徴とする請求項1または2に記載の移動体通信システム。
- 前記スタンドアローン通信状態が検出された際の前記共通チャネル受信品質測定手段による測定結果を記憶する共通チャネル受信品質記憶手段をさらに備え、
前記スタンドアローン時送信電力制御手段は、共通チャネル受信品質記憶手段によって記憶されている測定結果と、前記共通チャネル受信品質測定手段が以後に測定する測定結果とを比較し、その比較結果に基づいて、送信電力制御を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の移動体通信システム。 - 所定の通信可能領域を有する基地局と、該通信可能領域に属している場合に前記基地局と通信を行う移動端末とを含み、前記基地局と前記移動端末とは、複数の移動端末に共通して使用される共通チャネルと、移動端末毎に個別に設定される個別チャネルとによって通信を行い、前記移動端末は、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルの受信品質に基づいて前記基地局における送信電力を変更させる送信電力制御を行う移動体通信システムにおける移動端末であって、
前記共通チャネルのうち所定符号が連続送信されるチャネルの受信品質を測定する共通チャネル受信品質測定手段と、
前記基地局との接続手順において、無線リソース制御が確立した状態であって、無線ベアラが確立されていない場合に、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルが設定されておらず、個別チャネルにおける制御チャネルでのみ制御情報が送受信されているスタンドアローン通信状態を検出するスタンドアローン状態検出手段と、
前記スタンドアローン状態検出手段によって前記スタンドアローン通信状態が検出されている場合に、前記共通チャネル受信品質測定手段によって測定された共通チャネルの受信品質に基づいて、前記基地局における送信電力を変更させる共通チャネル対応送信電力制御を行うスタンドアローン時送信電力制御手段と、を備えることを特徴とする移動端末。 - 所定の通信可能領域を有する基地局と、該通信可能領域に属している場合に前記基地局と通信を行う移動端末とを含み、前記基地局と前記移動端末とは、複数の移動端末に共通して使用される共通チャネルと、移動端末毎に個別に設定される個別チャネルとによって通信を行い、前記移動端末は、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルの受信品質に基づいて前記基地局における送信電力を変更させる送信電力制御を行う移動体通信システムにおける移動端末の制御プログラムであって、
前記共通チャネルのうち所定符号が連続送信されるチャネルの受信品質を測定する共通チャネル受信品質測定機能と、
前記基地局と前記移動端末との接続手順において、無線リソース制御が確立した状態であって、無線ベアラが確立されていない場合に、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルが設定されておらず、個別チャネルにおける制御チャネルでのみ制御情報が送受信されているスタンドアローン通信状態を検出するスタンドアローン状態検出機能と、
前記スタンドアローン状態検出機能によって前記スタンドアローン通信状態が検出されている場合に、前記共通チャネル受信品質測定機能によって測定された共通チャネルの受信品質に基づいて、前記基地局における送信電力を変更させる共通チャネル対応送信電力制御を行うスタンドアローン時送信電力制御機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする制御プログラム。 - 所定の通信可能領域を有する基地局と、該通信可能領域に属している場合に前記基地局と通信を行う移動端末とを含み、前記基地局と前記移動端末とは、複数の移動端末に共通して使用される共通チャネルと、移動端末毎に個別に設定される個別チャネルとによって通信を行い、前記移動端末は、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルの受信品質に基づいて前記基地局における送信電力を変更させる送信電力制御を行う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、
前記移動端末において、
前記共通チャネルのうち所定符号が連続送信されるチャネルの受信品質を測定する共通チャネル受信品質測定ステップと、
前記基地局と前記移動端末との接続手順において、無線リソース制御が確立した状態であって、無線ベアラが確立されていない場合に、個別チャネルにおけるデータ転送チャネルが設定されておらず、個別チャネルにおける制御チャネルでのみ制御情報が送受信されているスタンドアローン通信状態を検出するスタンドアローン状態検出ステップと、
前記スタンドアローン状態検出ステップにおいて前記スタンドアローン通信状態が検出されている場合に、前記共通チャネル受信品質測定ステップにおいて測定された共通チャネルの受信品質に基づいて、前記基地局における送信電力を変更させる共通チャネル対応送信電力制御を行うスタンドアローン時送信電力制御ステップと、
前記基地局において、
前記移動端末によって行われる送信電力制御に応じて、該移動端末に対する個別チャネルの送信電力を変更する送信電力変更ステップとを含むことを特徴とする送信電力制御方法。
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