JPH11275639A - スペクトラム拡散通信システムおよびその過負荷制御方法 - Google Patents

スペクトラム拡散通信システムおよびその過負荷制御方法

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JPH11275639A JP7947598A JP7947598A JPH11275639A JP H11275639 A JPH11275639 A JP H11275639A JP 7947598 A JP7947598 A JP 7947598A JP 7947598 A JP7947598 A JP 7947598A JP H11275639 A JPH11275639 A JP H11275639A
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    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル内における各通信間の上り干渉量が許容
値以上となったことを短い時間で検出する。 【解決手段】 セル３８1内における各通信間の上り干
渉量が許容値以上となったことを、基地局３０1から移
動局２０1〜２０6に対して出力され、各移動局２０1〜
２０6の送信出力の増減の指示を伝達するためのＴＰＣ
ビットのアップ指示の割合に基づいて判定する。したが
って、正確かつ高速に適正な送信電力規制制御と発着信
規制を行うことができ、周辺の基地局への干渉を最小限
に押さえることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信システムにおいてセル内における移動局と基地局と
の間で行われる通信の上り信号（移動局から基地局への
通信）の干渉量が許容値以上となった場合の過負荷制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スペクトラム拡散通信システムでは、複
数の通信が同一の周波数帯域を使用することができる。
これは、各通信がそれぞれ直交性を持つ符号により送信
側で拡散変調され、受信側において同一符号を用いて拡
散復調（逆拡散）することにより、各通信の特定を行う
ことができるからである。
【０００３】しかし、この直交性は、移動局と基地局と
の間での伝搬経路における地形や気象条件等により伝搬
遅延差及びマルチパスによる時間ずれが生じて完全な直
交とならず、他符号すなわち他通信及び自符号すなわち
自通信のマルチパス（ＴＶのゴーストに相当）と相関成
分を持つことがある。これらの相関成分が自通信に与え
る干渉成分となり、通信品質の劣化要因となる。このよ
うな要因で干渉成分が生じるため、通信の数が増えるに
従って干渉成分も増加する。
【０００４】また、無線通信システムでは、一般的に通
信品質を確保するためには一定の信号／ノイズ比を得る
ことが必要である。スペクトラム拡散通信システムで
は、各通信が同一の周波数帯域を使用するため、通信品
質を確保するためには一定の信号／（ノイズ＋干渉）比
が必要となる。これを通常Ｅｂ／Ｉ０（信号／干渉比：
Ｅｂ:希望受信波電力、Ｉ０:干渉波電力)と表す。ま
た、一定の通信品質を確保するために必要なＥｂ／Ｉ０
を所要Ｅｂ／Ｉ０と表す。
【０００５】通信品質は通常フレーム・エラー・レート
（ＦＥＲ）で判定する。あるＦＥＲを得るための所要Ｅ
ｂ／Ｉ０は、フェージング周波数、Ｅｂ／Ｉ０測定精度
の影響により変化するため、常時補正する必要がある。
そのため、基地局は、通信品質を保証するために必要な
ＦＥＲが一定となるように、受信電波のＦＥＲを測定し
てその測定値に応じて通信品質を保証するのに必要なＦ
ＥＲを得るための所要Ｅｂ／Ｉ０を変化させる。この機
能はアウターループ制御と呼ばれる。
【０００６】通常、通信の数が増すと干渉波(Ｉ０)が増
加するためＥｂ／Ｉ０が悪化する。このような場合に
は、基地局は各移動局の送信出力を増加させ信号レベル
(Ｅｂ)を増加することにより各通信における所要Ｅｂ／
Ｉ０を確保している。
【０００７】しかし、スペクトラム拡散通信システムで
は過剰な信号エネルギーが他及び自通信への干渉となる
ため、基地局における各通信のＥｂ／Ｉ０はほぼ同一と
しなけらばならない。そのため、基地局は、各通信にお
けるＥｂ／Ｉ０がほぼ同一となるように各移動局の送信
電力の制御を行う。この制御は移動局と基地局間でフィ
ードバック制御により、フェージング等のレベル変動も
吸収するために高速に行われるので、高速クローズドル
ープ制御と呼ばれる。
【０００８】そして、高速クローズドループ制御の基準
となるＥｂ／Ｉ０を基準Ｅｂ／Ｉ０と呼ぶ。通常は、こ
の基準Ｅｂ／Ｉ０と所要Ｅｂ／Ｉ０は等しくなるように
設定されている。すなわち、アウターループ制御で得ら
れる通信品質を保証するＦＥＲを得るための所要Ｅｂ／
Ｉ０を高速クローズドループ制御の基準Ｅｂ／Ｉ０に設
定して、基地局における各移動局からの受信電力により
得られるＥｂ／Ｉ０がこの基準Ｅｂ／Ｉ０になるように
各移動局に対して送信電力の増減の指示を行う。
【０００９】そして、このアウターループ制御と、高速
クローズドループ制御の両方を合わせて送信電力制御と
呼ぶ。
【００１０】しかしながら、図１０に示すように、ある
一定量以上の通信があると信号レベル(Ｅｂ)を増加させ
てもそれにあわせて干渉量も増加し、所要のＥｂ／Ｉ０
を得られなくなり、さらに通信が増せば全通信が通信不
能となるという問題が発生する。この状態が、干渉量が
許容値以上となった状態である。
【００１１】さらに問題になるのは、基地局が各通信に
おける所要のＥｂ／Ｉ０を得るために各移動局の送信出
力を増加し続け、自基地局だけでなく、周辺基地局に対
して不必要に大きな干渉を与えてしまうことである。こ
のために、周辺基地局の通信容量が減少するだけでな
く、最悪のケースでは周辺基地局においても通信不能と
なり、連鎖的に広範囲の通信が品質劣化または通信不能
に陥るということになる。
【００１２】従来の技術（ＩＳ−９５システム）では、
セル内における各通信間の上り干渉量が許容値以上であ
ることを、所要Ｅｂ／Ｉ０が得られなくなることによる
上り無線フレームのＦＥＲの劣化により検出し、上り干
渉量が許容値以上となった基地局とその近辺の基地局の
移動局に対して発着信規制を行うことで通話品質の劣化
を低減している。
【００１３】しかしながら、ＦＥＲ測定の精度を上げる
ためには多くのサンプルが必要なため、劣化検出に時間
がかかる。そのため、劣化検出が行われるまでは、セル
内における各通信間の上り干渉量が許容値以上となった
基地局の移動局はますます送信電力を増加させるので、
その間、周辺の基地局に対して余分な干渉を与えること
になるという問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスペク
トラム拡散通信システムでは、ＦＥＲの劣化によりセル
内における各通信間の上り干渉量が許容値以上となった
ことを検出しているので、検出に時間がかかるという問
題点があった。
【００１５】本発明の目的は、セル内における各通信間
の上り干渉量が許容値以上となったことを短い時間で検
出することができるスペクトラム拡散通信システムを提
供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスペクトラム拡散通信システムの過負荷制
御方法は、セル内における各移動局通信の上り干渉量を
基地局において測定し、該干渉量が許容値以上となった
場合に、移動局に対する送信出力規制および発着信規制
を行うことにより前記干渉量を削減するスペクトラム拡
散通信システムの過負荷制御方法において、セル内にお
いて通信中の移動局数が一定数以上であり、通信中の各
移動局に対して基地局から送信される無線フレームに含
まれている前記移動局の送信電力の増減の指示を伝達す
るためのビットである上り送信電力制御ビットにおける
アップ指示の割合が一定率以上の場合に、セル内におけ
る各通信間の上り干渉量が許容値以上であると判定する
ことを特徴とする。
【００１７】本発明は、セル内における各通信間の上り
干渉量が許容値以上であるか以下であるかを、上り送信
電力制御ビットのアップ指示の割合に基づいて判定して
いるため、上り干渉量が許容値以上となったことをフレ
ーム・エラー・レートの悪化により判定するよりも正確
かつ高速に判定することができる。
【００１８】したがって、正確かつ高速に適正な送信電
力規制制御と発着信規制を行うことができ、周辺の基地
局への干渉を最小限に押さえることができる。
【００１９】また、本発明の他のスペクトラム拡散通信
システムの過負荷制御方法は、前記一定率を、セル内に
おいて通信中の移動局数により変化させる。
【００２０】また、本発明の他のスペクトラム拡散通信
システムの過負荷制御方法は、基地局から通信中の各移
動局に対して送信される無線フレームに含まれている前
記移動局の送信電力の増減の指示を伝達するためのビッ
トである上り送信電力制御ビットにおけるアップ指示の
割合を求め、通信中の移動局数が一定量以上であり、前
記アップ指示の割合が一定率以上の場合にはセル内にお
ける各通信間の上り干渉量が許容値以上であると判定
し、移動局の送信電力の制御を行う制御である高速クル
ーズドループ制御の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下
げる送信出力規制を開始し、上り送信電力制御ビットの
アップ指示率が一定率以下となったことを検出すると、
当該上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以
下におさまる範囲で前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値を徐々に上
げ、前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値が送信電力規制を開始する
前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値に達しても上り送信電力制御ビ
ットのアップ指示率が一定率以下であることを検出する
と、セル内の上り干渉量が許容値内に収まったと判定す
る。
【００２１】また、本発明の他のスペクトラム拡散通信
システムの過負荷制御方法は、上記の述べた方法により
セル内の上り干渉量が許容値内に収まったと判定される
と、前記移動通信網に対してセル内の上り干渉量が許容
値内に収まったことを通知し、前記移動通信網が発着信
規制解除の指示を行うと、移動局の発着信規制を解除す
る制御を行なう。
【００２２】また、本発明の他のスペクトラム拡散通信
システムの過負荷制御方法は、前記高速クルーズドルー
プ制御の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる送信出
力規制の制御において、前記基準Ｅｂ／Ｉ０を予め定め
られた下限値以下とはならないように制御する。
【００２３】本発明は、基準Ｅｂ／Ｉ０を下げてもアッ
プ指示の割合が一定率以下とならない場合でも、基準Ｅ
ｂ／Ｉ０の下限値を定めその値以下にはならないように
したため、最低限度の通信品質を確保することができ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態のスペクトラム拡散通信システムの構成を示
した図である。
【００２６】本実施形態のスペクトラム拡散通信システ
ムは、図示しない移動通信交換局等で構成される移動通
信網４０と、移動通信網４０と接続されている複数の基
地局３０1〜３０3と、図には示されていないが各基地局
３０1〜３０3のセル３８1〜３８3内を移動している複数
の移動局とから構成されている。
【００２７】スペクトラム拡散通信においては、各移動
局から送信された電波は基地局にほぼ一定の受信電力で
到達する必要がある。そのため基地局により、各移動局
の送信電力の制御が行われる。この制御は、基地局が受
信した電力が所要Ｅｂ／Ｉ０より大きい場合には各基地
局は移動局に送信電力のダウンを指示し、受信した電力
が所要Ｅｂ／Ｉ０より小さい場合には基地局はその移動
局に対して送信電力のアップを指示することによりなさ
れる。
【００２８】このアップ指示およびダウン指示は、基地
局から各移動局に対して送信されるデータの中に含まれ
ているＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ
Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌ：上り送信電力制御）ビットによ
り行われる。
【００２９】図２に、基地局から各移動局に送信される
データの構造を示す。
【００３０】このデータは複数のチャネルから構成され
ていて、それぞれのチャネルは６４０ｍｓｅｃ間隔のス
ーパーフレームと呼ばれている。そして、１つのチャネ
ル１３０は、さらに６４の無線フレーム１３１1〜１３
１64から構成されている。そして、各無線フレーム１３
１1〜１３１64は、１６のタイムスロット１３２1〜１３
２16から構成されている。チャネル１３０が通常のトラ
フィックチャネルの場合には、各タイムスロット１３２
1〜１３２16は、パイロットシンボル１３３と、ＴＰＣ
ビット１３４と、ユーザデータ１３５とから構成されて
いる。
【００３１】このように、ＴＰＣビット１３４は各タイ
ムスロット１３２1〜１３２16に設けられているため、
０．６２５ｍｓ間隔で基地局から各移動局に対して送信
されていることになる。そのため、各移動局は０．６２
５ｍｓ毎にその送信出力を変化させることになる。
【００３２】ある基地局において、通信中の移動局数が
一定量以上であり、セル内における各通信間の上り干渉
量が許容値内であれば、移動局は独立に動作するので、
送信電力制御のためのアップ指示、ダウン指示の割合
は、その基地局全体でみるとほぼ等しくなる。
【００３３】ここで、移動局数が一定量以上と限定して
いるのは、移動局数が少なく例えば１つの場合には、そ
の移動局がたまたま基地局から遠ざかるように移動して
いる場合には送信電力制御のための指示においてアップ
指示が占める割合は１０割となってしまうからである。
このように、移動局数が少ない場合には、アップ指示と
ダウン指示の割合は移動局の動作に起因して大きく変化
するが、移動局の数がある一定量以上ならばアップ指示
とダウン指示の割合は確率的にほぼ同程度となる。な
お、基地局では、自セル内で使用できる無線チャネルリ
ソース数を管理しているので、この無線チャネルリソー
スの使用状況（割当状況）により現在自セルに在圏して
いる移動局数を把握することができる。
【００３４】このような場合の様子を図３に示す。図３
は、図１のシステム図において送信電力のアップ指示と
ダウン指示が同程度の場合の基地局３０1の動作を示し
た図である。
【００３５】この図３では、６つの移動局２０1〜２０6
がセル３８1内に存在している。そして、セル内におけ
る各通信間の上り干渉量が許容値を超えていないので通
常の無線通信品質が確保されている場合には、基地局３
０1が各移動局２０1〜２０6に対して上り送信電力を指
示するためのビットであるＴＰＣビットは、アップ指示
とダウン指示が同程度含まれている。
【００３６】しかしながら、いったんセル３８1内の上
り干渉量が許容値を越えると、基地局３０1がセル３８1
内の全移動局２０1〜２０6に対して所要Ｅｂ／Ｉ０を得
るために送信電力を上げるようにアップ指示を出すこと
になり、セル３８1全体で見ると、アップ指示の割合が
大きくなる。この様子を図４に示す。
【００３７】本実施形態では、このことを利用し、上り
干渉量が許容値を超えたことをＴＰＣビットにおけるア
ップ指示の割合が大きくなったことにより検出するよう
にしたものである。
【００３８】次に、本実施形態のスペクトラム拡散通信
システムの動作の概略を図５のフローチャートを用いて
説明する。
【００３９】先ず、無線回線品質が正常な状態で、セル
内のＴＰＣビットのアップ指示の割合が大きくない場合
には（ステップ１００）、セル内における各通信間の上
り干渉量は許容値以内であると判定され（ステップ１０
１）そのままの状態が継続する。そして、セル内の通信
中の移動局数が一定量以上であり、セル内のＴＰＣビッ
トのアップ指示の割合が一定率以上となりセル内におけ
る上り干渉量が許容値以上であると判定される（ステッ
プ１０１）。そのため、セル内の移動局の送信電力を下
げるとともに付近の基地局の移動局に対する発着信規制
が行われることにより、上り干渉量を許容値まで下げる
制御が行われる(ステップ１０２)。
【００４０】このようにして、上り干渉量が許容値以下
となるまで、発着信規制と送信電力規制が弾力的に行な
われ、通信量とサービス品質は最適に保たれ(ステップ
１０３)、上り干渉量が許容値以下となった場合には、
発着信規制と送信電力規制が解除され(ステップ１０
５)、元の無線回線が正常な状態に戻る（ステップ１０
０）。
【００４１】図６は本発明の第１の実施形態のスペクト
ラム拡散通信システムの具体的な構成を示したブロック
図である。
【００４２】本実施形態におけるスペクトラム拡散通信
システムは、図６に示すように、移動局２０1と、基地
局３０1と、移動通信網４０とから構成されている。図
６では説明のため、移動局２０1、基地局３０1のみが図
示されているが実際は、移動局、基地局ともに複数存在
している。
【００４３】また、移動局２０1は、受信部２１と、上
り送信電力制御部２３と、送信部２４と、制御部２２と
から構成されている。
【００４４】受信部２１は、基地局３０1ら送信される
信号を受信し復号して制御部２２に伝達し、復号したデ
ータの中に含まれているＴＰＣビットを上り送信電力制
御部２３に出力している。
【００４５】上り送信電力制御部２３は、受信部２１に
より受信されたＴＰＣビットに従い、送信部２４の送信
電力を変化させる。
【００４６】送信部２４は、上り送信電力制御部２３か
ら指示された送信電力で送信を行なっている。
【００４７】制御部２２は、受信部２１から伝達された
データに含まれている移動通信網４０からの発信規制信
号を受け発信を禁止し、また発信規制解除信号を受ける
とその発信禁止を解除する。なお、発信規制信号は後述
するように移動通信網４０から基地局３０1を介して移
動局に伝達され、この発信規制信号で指定される移動局
識別番号（末尾番号１桁の指定等）を有する移動局は新
規発呼を禁止するものである。
【００４８】また、基地局３０1は、受信部３３と、上
り送信電力制御ビット判定部３２と、送信部３１と、制
御部３４と、上り送信電力アウターループ制御部３５と
から構成されている。
【００４９】受信部３３は、移動局２０1からの信号を
受信、復号、無線フレームの誤り検出を行い、Ｅｂ／Ｉ
０（希望受信波電力と干渉波電力との比）の測定を行な
っている。
【００５０】上り送信電力アウターループ制御部３５
は、受信部３３により受信された上り無線フレームのフ
レーム・エラー・レート（ＦＥＲ）を測定し、一定のサ
ービス品質を得るＦＥＲとなるように所要Ｅｂ／Ｉ０の
設定を行なっている。この所要Ｅｂ／Ｉ０は、上り送信
電力制御ビット判定部３２に伝達され、当該判定部での
判定の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０として設定される。
【００５１】上り送信電力制御ビット判定部３２は、受
信部３３において測定された上り無線フレームのＥｂ／
Ｉ０が、上り送信電力アウターループ制御部３５により
設定された基準Ｅｂ／Ｉ０以上であれば移動局の送信出
力のダウン指示を示すＴＰＣビットを生成し、受信部３
３において測定された上り無線フレームのＥｂ／Ｉ０
が、基準Ｅｂ／Ｉ０以下であれば移動局の送信出力のア
ップ指示を示すＴＰＣビットを生成して出力する。
【００５２】送信部３１は、上り送信電力制御ビット判
定部３２において生成されたＴＰＣビットを送信フレー
ムに挿入し、移動通信網４０から移動局２０に対して送
られる発信規制信号及び発信規制解除信号を、後述する
制御部３４を介して受信すると送信データとして送信し
ている。
【００５３】制御部３４は、通信中の移動局に対するＴ
ＰＣビットのアップ指示の割合を求め、通信中の移動局
数が一定量以上でありＴＰＣビットのアップ指示の割合
が一定率以上の場合にはセル内における上り干渉量が許
容値以上であると判定し、上り送信電力制御ビット判定
部３２に対して現在設定されている基準Ｅｂ／Ｉ０を無
効とする指示を出力するとともにこのときの基準Ｅｂ／
Ｉ０を記憶しておく。
【００５４】そして、制御部３４は、セル内における上
り干渉量が許容値以上である旨の通知を移動通信網４０
に行ない、移動通信網４０からの発着信規制信号を入力
すると送信部３１にその発着信規制信号を出力する。
【００５５】さらに、制御部３４は、ＴＰＣビットにお
けるアップ指示率が一定率以下となるまで上り送信電力
制御ビット判定部３２に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を下げる
指示を行なう。そして、ＴＰＣビットのアップ指示率が
一定率以下となったことを検出すると、セル３８1内に
おける上り干渉量が許容値内に収まったと判定し、基準
Ｅｂ／Ｉ０を徐々に発着信規制直前の基準Ｅｂ／Ｉ０に
戻す。
【００５６】そして、制御部３４は、移動通信網４０に
対してセル３８1内における上り干渉量が許容値内に収
まったことを通知する。（この通知を図１におけるに
より示す。）
【００５７】また、制御部３４は、発着信規制制御を行
っている状態において発生する新たな発着呼（発信規制
の対象外となった移動局からの発呼やハンドオーバで当
該セルに移動してきた移動局に係わる呼等）に対して
は、通信品質を維持するために初期基準Ｅｂ／Ｉ０を発
着信規制直前の基準Ｅｂ／Ｉ０として設定するように上
り送信電力制御ビット判定部３２に対して指示を行なう
こともできる。
【００５８】移動通信網４０は、基地局３０1からセル
３８1内における上り干渉量が許容値以上であることを
通知された場合は、その基地局３０1と、その基地局３
０1の付近に位置している基地局３０2、３０3に対して
発着信規制を行う指示を出力し、基地局３０1から上り
干渉量が許容値内に収まったことを通知された場合は、
その基地局３０1と、その基地局３０1の付近に位置する
基地局３０2、３０3に対して発着信規制を解除する指示
を出力する。（この通知を図１におけるにより示
す。）
【００５９】次に、本実施形態の動作について図面を参
照して詳細に説明する。
【００６０】図７は、図６に示した本実施形態のスペク
トラム拡散通信システムの動作を説明するためのフロー
チャートである。この図を参照して基地局３０1におけ
る過負荷監視の動作の説明を行う。
【００６１】セル３８1内において通信中の移動局数が
一定量以下の場合には、基地局３０1は何も行なわず、
移動局数が一定量以上である場合にのみ過負荷監視が行
なわれる(ステップ１)。
【００６２】そして、制御部３４は、セル３８1内の移
動局に対して送信されている全ての上り送信電力制御
（ＴＰＣ）ビットのアップ指示の割合を測定し、その割
合が一定率以上の場合にセル３８1内における上り干渉
量が許容値以上であると判定する（ステップ２、３、
４）。この一定率の設定とは、例えば６割というような
設定である。
【００６３】そして、制御部３４は、上り送信電力制御
アウターループ制御により送信電力制御ビット判定部３
２に設定されている基準Ｅｂ／Ｉ０を記憶するとともに
この基準Ｅｂ／Ｉ０を無効とし（ステップ５）、移動通
信網４０に対してセル３８1内における上り干渉量が許
容値以上であることを通知する(ステップ６)。
【００６４】セル３８1における上り干渉量が許容値以
上であること通知された移動通信網４０は、上り干渉量
が許容値以上となった基地局３０1と、その周辺の基地
局３０2、３０3に対して発着信規制を行う（ステップ
７）。これは、前述したように、規制対象となる移動局
をその識別番号の末尾番号１桁の指定又は偶数／奇数等
で指定する。そして、制御部３４は、上り送信電力制御
ビット判定部３２に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を下げる指示
を出力する（ステップ８）。
【００６５】そして、制御部３４は、再度ＴＰＣビット
のアップ指示の割合を測定し、その割合が一定率以上の
場合には、セル３８1内の上り干渉量が許容値以下に収
まっていいないと判定し、制御部３４は上り送信電力制
御ビット判定部３２に対して基準Ｅｂ／Ｉ０をさらに下
げる（ステップ８、９、１０）。
【００６６】そして、制御部３４は、セル３８1内にお
けるＴＰＣビットのアップ指示の割合が一定率以下とな
った場合にセル３８1内における上り干渉量が許容値以
下となった判定し（ステップ９、１０、１１）、上り送
信電力制御ビット判定部３２に対する基準Ｅｂ／Ｉ０の
制御を徐々に解除し元の基準Ｅｂ／Ｉ０に戻す制御を行
う（ステップ１２）。
【００６７】そして、最後に基地局３０1は、移動通信
網４０に対してセル３８1内における上り干渉量が許容
値以下となったことを通知する（ステップ１３）。
【００６８】セル３８1内における上り干渉量が許容値
以下となっていることを通知された移動通信網４０は、
基地局３０1とその付近に位置する基地局３０2、３０3
に対する発着信規制を徐々に解除する（ステップ１
４）。これは、規制対象となる移動局数が徐々に減少す
るように規制対象移動局として指定される識別番号の末
尾１桁の指定数を徐々に減少させることにより行う。
【００６９】次に、図８を参照して、図７のフローチャ
ート中のステップ１２における上り送信電力制御アウタ
ーループによる基準Ｅｂ／Ｉ０の制御を徐々に規制前の
基準値に戻す処理の一例について詳細に説明する。
【００７０】ステップ１１でセル３８1内における上り
干渉量が許容値内に収まったと判定された後に、制御部
３４は上り送信電力制御ビット判定部３２に対して設定
している基準Ｅｂ／Ｉ０を、送信電力規制を開始する前
の基準Ｅｂ／Ｉ０に近づけるように上げる(ステップ１
２1)。
【００７１】制御部３４は、セル３８1内の全てのＴＰ
Ｃビットのアップ指示の割合を測定する(ステップ１
２2)。そして、制御部３４は、その割合が一定率以上の
場合は、セル３８1内の全てのＴＰＣビットのアップ指
示の割合が一定率以下となるまで、上り送信電力制御ビ
ット判定部３２に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を下げる指示を
出力する(ステップ１２2、１２3、１２4)。
【００７２】ステップ１２3において、ＴＰＣビットの
アップ指示の割合が一定率以下の場合には、制御部３４
は、セル３８1内における上り干渉量が許容値内に収ま
っていると判定する(ステップ１２3、１２5)。
【００７３】次に、制御部３４は、上り送信電力制御ビ
ット判定部３２に対して現在指示している基準Ｅｂ／Ｉ
０と、送信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値
を比較し(ステップ１２6)、それらが等しくない場合に
は未だ一定の通信品質を満足する所要Ｅｂ／Ｉ０が得ら
れていないと判定し、ステップ１２1の処理に戻り、セ
ル３８1内における上り干渉量が許容値内に収まるよう
に、上り送信電力制御ビット判定部３２に対して現在指
示している基準Ｅｂ／Ｉ０と、送信電力規制を開始する
前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値が等しくなるまでステップ１２
2、１２3、１２ 4、１２5、１２6の処理を繰り返す。
【００７４】そして、最後に上り送信電力制御ビット判
定部３２に対して現在指示している基準Ｅｂ／Ｉ０と、
送信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値が等し
くなったら、必要な通信品質が確保され、かつセル３８
1内における上り干渉量が許容値内に収まっていると判
定し(ステップ１２7)、制御部３４は移動通信網４０に
対して、セル３８1内における上り干渉量が許容値内と
なったことを通知する(ステップ１３)。
【００７５】本実施形態のスペクトラム拡散通信システ
ムでは、上り干渉量が許容値以上であるか以下であるか
を、ＴＰＣビットのアップ指示の割合に基づいて判定し
ているため、上り干渉量が許容値以上となったことを従
来よりも正確かつ高速に判定することができる。そのた
め、正確かつ高速に適正な送信電力規制制御と発着信規
制を行うことができ、周辺の基地局への干渉を最小限に
押さえることができる。
【００７６】また、本実施形態のスペクトラム拡散通信
システムは、上り干渉量を許容値以上となった状態を許
容値まで下げた後、上り干渉量が許容値以下となるまで
許容値付近で通信量とサービス品質を最適に保つことが
できる。この理由は、発着信規制と送信電力規制制御を
解除する場合に、一度に解除すると通信量が増え再び上
り干渉量が大きく増加し、移動通信システム安定上好ま
しくないが、発着信規制と送信電力規制制御を徐々に解
除することができるからである。
【００７７】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態のスペクトラム拡散通信システムについて説明する。
【００７８】図９は、本実施形態のスペクトラム拡散通
信システムの動作を説明するためのフローチャートであ
る。図８中と同番号は同じ構成要素を示す。
【００７９】本実施形態は、上記第１の実施形態と構成
は同じであり、その動作は、図７のフローチャート中の
ステップ１２、１４による処理の代りに、図９のフロー
チャートによって示される処理を行うことのみが異なる
ものである。
【００８０】次に、本実施形態のスペクトラム拡散通信
システムの動作を、移動通信網４０が、セル３８1内に
おける上り干渉量が許容値内となった基地局３０1と、
その付近に位置する基地局３０2、３０3に対する発着信
規制を徐々に解除する場合を用いて詳細に説明する。
【００８１】移動通信網４０は、基地局３０1からセル
３８1内における上り干渉量が許容値内になったことを
通知されると(ステップ１３)、基地局３０1と、その付
近に位置する基地局３０2、３０3に対する発着信規制が
全て解除されていない場合には(ステップ１４1)、発着
信規制を緩和する(ステップ１４2)。
【００８２】ここで、発着信規制の緩和とは、例えば接
続要求があった移動局１０台に対して１台だけ接続を認
めていた状態を１０台中３台の接続を認めるような状態
に変更することをいう。
【００８３】そして、ステップ１４1において、すべて
の発着信規制が解除されている場合はステップ１の処理
に戻る。
【００８４】そして、基地局３０1は、セル３８1内の全
ＴＰＣビットのアップ指示の割合を測定し(ステップ１
２2)、送信電力制御ビットのアップ指示の割合が大きい
場合は、全ＴＰＣビットのアップ指示とダウン指示の割
合がほぼ等しくなるまで、上り送信電力制御の基準Ｅｂ
／Ｉ０を下げる制御を行う(ステップ１２2、１２3、１
２4)。
【００８５】上り送信電力制御の基準Ｅｂ／Ｉ０が、予
め定められた基準Ｅｂ／Ｉ０下限閾値（例えば発着信規
制直前のＥｂ／Ｉ０、移動通信システム運用者が定める
最低のサービス品質を保証する値）以下となった場合に
は、基地局３０1は、移動通信網４０に上り干渉量が許
容値以上であることを通知する（ステップ６）。
【００８６】そのため移動通信網４０は、再度上り干渉
量が許容値以上になった基地局３０ 1と、その付近に位
置する基地局３０2、３０3に対する発着信規制を行う
(ステップ７)。
【００８７】本実施形態は、基準Ｅｂ／Ｉ０を下げても
アップ指示の割合が一定率以下とならない場合でも、基
準Ｅｂ／Ｉ０の下限値を定めその値以下にはならないよ
うにしたため、最低限度の通信品質を確保することがで
きる。
【００８８】上記第１および第２の実施形態では、移動
通信網４０が基地局３０1のセル３８1内における上り干
渉量が許容値以下とするための動作について説明した
が、移動通信網４０は基地局３０2、３０3に対しても同
様な制御を行うものである。
【００８９】また、上記第１および第２の実施形態で
は、各基地局３０1〜３０3が、上り送信電力アウタール
ープ制御部３５を有していたが、移動通信網４０が上り
送信電力アウターループ制御部３５を有するような構成
にすることもできる。
【００９０】また、上記第１および第２の実施形態で
は、上り干渉量が許容値以上であると判定する基準がア
ップ指示の割合が一定率以上の場合であったが、この一
定率を移動局数により変化させるようにしてもよい。具
体的数字を用いて一例を示すと、移動局数が０〜４の場
合には送信電力規制およｂ発着新規制を行なわないよう
にし、移動局数が５〜１０局の場合には一定率を８割と
し、移動局数が１１局以上の場合には一定率を６割とい
うように設定するような設定方法である。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、下記の
ような効果を有する。
【００９２】セル内における上り干渉量が許容値以上と
なった場合に、従来の方式よりも正確かつ高速に適正な
送信電力規制制御と発着信規制を行うことができるた
め、周辺の基地局への干渉を最小限に押さえることがで
きる。これにより、以上の効果により、スペクトラム拡
散通信システムの安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のスペクトラム拡散通
信システムを示したシステム図である。
【図２】基地局から各移動局に対する送信データの構造
を説明するための図である。
【図３】図１のシステム図において送信電力のアップ指
示とダウン指示が同程度の場合の基地局３０1の動作を
示した図である。
【図４】図１のシステム図において送信電力のアップ指
示が多くなった場合の基地局３０1の動作を示した図で
ある。
【図５】図１のスペクトラム拡散通信システムの動作を
簡略的に説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態のスペクトラム拡散通
信システムの具体的な構成を示したブロック図である。
【図７】図６のスペクトラム拡散通信システムの動作を
説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のフローチャート中のステップ１２におけ
る処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態のスペクトラム拡散通
信システムの動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【図１０】移動局数の変化に対する、電力値の変化およ
びＥｂ／Ｉ０の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
１〜１４ ステップ １２1〜１２8 ステップ １４1、１４2 ステップ ２０1〜２０6 移動局 ２１ 受信部 ２２ 制御部 ２３ 上り送信電力制御部 ２４ 送信部 ３０1〜３０3 基地局 ３１ 送信部 ３２ 上り送信電力制御ビット判定部 ３３ 受信部 ３４ 制御部 ３５ 上り送信電力アウターループ制御部 ３８1〜３８3 セル ４０ 移動通信網 １００〜１０５ ステップ １３０ チャネル １３１1〜１３１64 無線フレーム １３２1〜１３２16 タイムスロット １３３ パイロットシンボル １３４ ＴＰＣビット １３５ ユーザデータ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セル内における各通信の上り干渉量を基
    地局において測定し、該干渉量が許容値以上となった場
    合に、移動局に対する送信出力規制および発着信規制を
    行うことにより前記干渉量を削減するスペクトラム拡散
    通信システムの過負荷制御方法において、 セル内において通信中の移動局数が一定数以上であり、
    通信中の各移動局に対して基地局から送信される無線フ
    レームに含まれている前記移動局の送信電力の増減の指
    示を伝達するためのビットである上り送信電力制御ビッ
    トにおけるアップ指示の割合が一定率以上の場合に、セ
    ル内における各通信間の上り干渉量が許容値以上である
    と判定することを特徴とするスペクトラム拡散通信シス
    テムの過負荷制御方法。
  2. 【請求項２】 前記一定率を、セル内において通信中の
    移動局数により変化させる請求項１記載のスペクトラム
    拡散通信システムの過負荷制御方法。
  3. 【請求項３】 基地局から通信中の各移動局に対して送
    信される無線フレームに含まれている前記移動局の送信
    電力の増減の指示を伝達するためのビットである上り送
    信電力制御ビットにおけるアップ指示の割合を求め、 通信中の移動局数が一定量以上であり、前記アップ指示
    の割合が一定率以上の場合にはセル内における各通信間
    の上り干渉量が許容値以上であると判定し、 移動局の送信電力の制御を行う制御である高速クルーズ
    ドループ制御の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる
    送信出力規制を開始し、 上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下と
    なったことを検出すると、当該上り送信電力制御ビット
    のアップ指示率が一定率以下におさまる範囲で前記基準
    Ｅｂ／Ｉ０の値を徐々に上げ、 前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値が送信電力規制を開始する前の
    基準Ｅｂ／Ｉ０の値に達しても上り送信電力制御ビット
    のアップ指示率が一定率以下であることを検出すると、
    セル内の上り干渉量が許容値内に収まったと判定するス
    ペクトラム拡散通信システムの過負荷制御方法。
  4. 【請求項４】 基地局から通信中の各移動局に対して送
    信される無線フレームに含まれている前記移動局の送信
    電力の増減の指示を伝達するためのビットである上り送
    信電力制御ビットにおけるアップ指示の割合を求め、 通信中の移動局数が一定量以上であり、前記アップ指示
    の割合が一定率以上の場合にはセル内における各通信間
    の上り干渉量が許容値以上であると判定し、 セル内における各通信間の上り干渉量が許容値以上であ
    る旨の通知を移動通信網に対して行ない、 前記移動通信網が発着信規制の指示を行うと、移動局の
    発着信を規制する制御を行ない、 移動局の送信電力の制御を行う制御である高速クルーズ
    ドループ制御の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる
    送信出力規制を開始し、 上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下と
    なったことを検出すると、当該上り送信電力制御ビット
    のアップ指示率が一定率以下におさまる範囲で前記基準
    Ｅｂ／Ｉ０の値を徐々に上げ、 前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値が送信電力規制を開始する前の
    基準Ｅｂ／Ｉ０の値に達しても上り送信電力制御ビット
    のアップ指示率が一定率以下であることを検出すると、
    セル内の上り干渉量が許容値内に収まったと判定し、前
    記移動通信網に対してセル内の上り干渉量が許容値内に
    収まったことを通知し、 前記移動通信網が発着信規制解除の指示を行うと、移動
    局の発着信規制を解除する制御を行なうスペクトラム拡
    散通信システムの過負荷制御方法。
  5. 【請求項５】 前記高速クルーズドループ制御の基準と
    なる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる送信出力規制の制御に
    おいて、前記基準Ｅｂ／Ｉ０を予め定められた下限値以
    下とはならないように制御する請求項４記載のスペクト
    ラム拡散通信システムの過負荷制御方法。
  6. 【請求項６】 受信したフレームに含まれている上り送
    信電力制御ビットに従って送信電力の制御を行なう少な
    くとも１つの移動局と、 通信中の前記各移動局に対して送信される無線フレーム
    に含まれる前記移動局の送信電力の増減の指示を伝達す
    るためのビットである上り送信電力制御ビットにおける
    アップ指示の割合を求め、通信中の前記移動局の数が一
    定量以上であり、前記アップ指示の割合が一定率以上の
    場合にはセル内における各通信間の上り干渉量が許容値
    以上であると判定し、セル内における各通信間の上り干
    渉量が許容値以上である旨の通知を移動通信網に対して
    行ない、発着信規制の指示を入力すると、前記各移動局
    の発着信を規制する制御を行ない、前記各移動局の送信
    電力の制御を行う制御である高速クルーズドループ制御
    の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる送信出力規制
    を開始し、上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一
    定率以下となったことを検出すると、当該上り送信電力
    制御ビットのアップ指示率が一定率以下におさまる範囲
    で前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値を徐々に上げ、前記基準Ｅｂ
    ／Ｉ０の値が送信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ
    ０の値に達しても上り送信電力制御ビットのアップ指示
    率が一定率以下であることを検出すると、セル内の上り
    干渉量が許容値内に収まったと判定する複数の基地局と
    から構成されているスペクトラム拡散通信システム。
  7. 【請求項７】 受信したフレームに含まれている上り送
    信電力制御ビットに従って送信電力の制御を行ない、発
    着信規制信号を受信すると発着信を禁止し、発着信規制
    解除信号を受信すると実施した発着信禁止を解除する少
    なくとも１つの移動局と、 通信中の前記各移動局に対して送信される無線フレーム
    に含まれる前記移動局の送信電力の増減の指示を伝達す
    るためのビットである上り送信電力制御ビットにおける
    アップ指示の割合を求め、通信中の前記移動局の数が一
    定量以上であり、前記アップ指示の割合が一定率以上の
    場合にはセル内における各通信間の上り干渉量が許容値
    以上であると判定し、セル内における各通信間の上り干
    渉量が許容値以上である旨の通知を移動通信網に対して
    行ない、発着信規制の指示を入力すると、前記各移動局
    の発着信を規制する制御を行ない、前記各移動局の送信
    電力の制御を行う制御である高速クルーズドループ制御
    の基準となる基準Ｅｂ／Ｉ０の値を下げる送信出力規制
    を開始し、上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一
    定率以下となったことを検出すると、当該上り送信電力
    制御ビットのアップ指示率が一定率以下におさまる範囲
    で前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値を徐々に上げ、前記基準Ｅｂ
    ／Ｉ０の値が送信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ
    ０の値に達しても上り送信電力制御ビットのアップ指示
    率が一定率以下であることを検出すると、セル内の上り
    干渉量が許容値内に収まったと判定し、セル内の上り干
    渉量が許容値内に収まったことを前記移動通信網に対し
    て通知し、発着信規制解除の指示を入力すると、前記各
    移動局の発着信規制を解除する制御を行なう複数の基地
    局と、 前記各基地局からセル内の上り干渉量が許容値以上であ
    ることを通知されると、該基地局と該基地局の付近に位
    置している他の基地局に対して発着信規制を行う指示を
    出力し、前記基地局から上り干渉量が許容値内に収まっ
    たことを通知された場合は、該基地局と該基地局の付近
    に位置する前記他の基地局に対して発着信規制を解除す
    る指示を出力する前記移動通信網とから構成されている
    スペクトラム拡散通信システム。
  8. 【請求項８】 前記移動局が、 前記基地局から送信される信号を受信し復号したデータ
    の中に含まれている上り送信電力制御ビットを出力する
    受信部と、 前記受信部から出力された上り送信電力制御ビットに従
    い、送信電力を変化させるための指示を行う上り送信電
    力制御部と、 前記上り送信電力制御部から指示された送信電力で送信
    を行なう送信部と、 前記受信部から伝達されたデータに含まれている発信規
    制信号を受け発着信を禁止し、発信規制解除信号を受け
    るとその発着信禁止を解除する制御部とから構成されて
    いる請求項７記載のスペクトラム拡散通信システム。
  9. 【請求項９】 前記基地局は、 前記各移動局からの信号を受信して復号し、無線フレー
    ムの誤り検出を行い、Ｅｂ／Ｉ０の測定を行なっている
    受信部と、 前記受信部により受信された上り無線フレームのフレー
    ム・エラー・レートを測定し、一定のサービス品質を得
    るためのフレーム・エラー・レートとなるような基準Ｅ
    ｂ／Ｉ０の設定を行なっている上り送信電力アウタール
    ープ制御部と、 前記受信部において測定された上り無線フレームのＥｂ
    ／Ｉ０が前記上り送信電力アウターループ制御部により
    設定された基準Ｅｂ／Ｉ０以上であれば前記移動局の送
    信出力のダウン指示を示す上り送信電力制御ビットを生
    成し、前記受信部において測定された上り無線フレーム
    のＥｂ／Ｉ０が前記基準Ｅｂ／Ｉ０以下であれば前記移
    動局の送信出力のアップ指示を示す上り送信電力制御ビ
    ットを生成して出力する上り送信電力制御ビット判定部
    と、 前記上り送信電力制御ビット判定部において生成された
    上り送信電力制御ビットを送信フレームに挿入する送信
    部と、 通信中の移動局に対する上り送信電力制御ビットのアッ
    プ指示の割合を求め、通信中の移動局数が一定量以上で
    あり上り送信電力制御ビットのアップ指示の割合が一定
    率以上の場合にはセル内における上り干渉量が許容値以
    上であると判定し、前記上り送信電力制御ビット判定部
    に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を無効とする指示を出力すると
    ともにこのときの基準Ｅｂ／Ｉ０を記憶し、セル内にお
    ける上り干渉量が許容値以上である旨の通知を前記移動
    通信網に行ない、前記移動通信網からの発着信規制の指
    示を入力すると前記送信部に対して発着信規制信号を出
    力し、上り送信電力制御ビットにおけるアップ指示率が
    一定率以下となるまで前記上り送信電力制御ビット判定
    部に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を下げる指示を行ない、上り
    送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下となっ
    たことを検出すると、当該上り送信電力制御ビットのア
    ップ指示率が一定率以下におさまる範囲で前記基準Ｅｂ
    ／Ｉ０の値を徐々に上げ、前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値が送
    信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値に達して
    も上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下
    であることを検出すると、セル内の上り干渉量が許容値
    内に収まったと判定する制御部とから構成されている請
    求項７記載のスペクトラム拡散通信システム。
  10. 【請求項１０】 前記基地局は、 前記各移動局からの信号を受信して復号し、無線フレー
    ムの誤り検出を行い、Ｅｂ／Ｉ０の測定を行なっている
    受信部と、 前記受信部により受信された上り無線フレームのフレー
    ム・エラー・レートを測定し、一定のサービス品質を得
    るためのフレーム・エラー・レートとなるような基準Ｅ
    ｂ／Ｉ０の設定を行なっている上り送信電力アウタール
    ープ制御部と、 前記受信部において測定された上り無線フレームのＥｂ
    ／Ｉ０が前記上り送信電力アウターループ制御部により
    設定された基準Ｅｂ／Ｉ０以上であれば前記移動局の送
    信出力のダウン指示を示す上り送信電力制御ビットを生
    成し、前記受信部において測定された上り無線フレーム
    のＥｂ／Ｉ０が前記基準Ｅｂ／Ｉ０以下であれば前記移
    動局の送信出力のアップ指示を示す上り送信電力制御ビ
    ットを生成して出力する上り送信電力制御ビット判定部
    と、 前記上り送信電力制御ビット判定部において生成された
    上り送信電力制御ビットを送信フレームに挿入し、前記
    移動通信網から前記各移動局に対して送られる発信規制
    信号及び発信規制解除信号を送信する送信部と、 通信中の移動局に対する上り送信電力制御ビットのアッ
    プ指示の割合を求め、通信中の移動局数が一定量以上で
    あり上り送信電力制御ビットのアップ指示の割合が一定
    率以上の場合にはセル内における上り干渉量が許容値以
    上であると判定し、前記上り送信電力制御ビット判定部
    に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を無効とする指示を出力すると
    ともにこのときの基準Ｅｂ／Ｉ０を記憶し、セル内にお
    ける上り干渉量が許容値以上である旨の通知を前記移動
    通信網に行ない、前記移動通信網からの発着信規制の指
    示を入力すると前記送信部に対して発着信規制信号を出
    力し、上り送信電力制御ビットにおけるアップ指示率が
    一定率以下となるまで前記上り送信電力制御ビット判定
    部に対して基準Ｅｂ／Ｉ０を下げる指示を行ない、上り
    送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下となっ
    たことを検出すると、当該上り送信電力制御ビットのア
    ップ指示率が一定率以下におさまる範囲で前記基準Ｅｂ
    ／Ｉ０の値を徐々に上げ、前記基準Ｅｂ／Ｉ０の値が送
    信電力規制を開始する前の基準Ｅｂ／Ｉ０の値に達して
    も上り送信電力制御ビットのアップ指示率が一定率以下
    であることを検出すると、セル内の上り干渉量が許容値
    内に収まったと判定し、前記移動通信網に対してセル内
    における移動局と基地局との間で行われる通信の上り信
    号の干渉量が許容値内に収まったことを通知する制御部
    とから構成されている請求項８記載のスペクトラム拡散
    通信システム。
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