JPWO2007094128A1 - 送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局及び移動通信端末 - Google Patents

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Abstract

送信側で、HS−DSCH送信の有無により、HS−SCCHの送信電力を制御して、受信側での受信総電力を一定に保つ様に制御する。すなわち、HS−DSCH送信がない場合には、HS−SCCHの送信電力をP2として送信し、HS−DSCH送信(電力はΔPとする)がある場合には、HS−SCCHの送信電力を、P1=P2−ΔPに変化制御させる。これにより、HS−DSCH送信の有無にかかわらず、受信端での総電力は変化せず、よって受信側のAGC機能の飽和動作がなくなり、受信エラーもなくなる。

Description

本発明は送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局及び移動通信端末に関し、特にHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)方式の移動通信システムにおける送信電力制御方式に関するものである。
従来、CDMA(Code Division Multiple Access)移動通信方式では、高速なデータ通信を行うための手段として、拡散率を落とした送受信を実施している。そのため、拡散利得が低下して信号劣化を受けやすくなるために、データチャネルには強電力が必要となる。
また、今後の実運用が予定されているHSDPA方式では、更なる高速データ通信を実現するために16QAM変調を使用しており、QPSK変調を用いていた今まで以上のチャネルパワーが必要とされている。
なお、このHSDPAとは、下り方向の伝送速度を高速化したHS−PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared Channel :高速下り共用チャネル)を用いたデータ送信方式である。
このHSDPA方式では、常時データを送信しているわけではなく、受信端末側からみると、図10の下り受信電力の変化例に示すように、データ発生時に突然受信電力が増加(+ΔP)する。
このため、AGC(Auto Gain Control)が追従しきれず、受信信号レベルが飽和するため受信誤りが生じる。HS−PDSCH送信の開始時に必ず受信誤りが生じてはスループット低下という問題が生じるため、対策が必要とされている。
図10において、HS−SCCH(High Speed-Shared Control Channel)は制御情報を移動通信端末に伝送するためのチャネルである。CPICH(Common Pilot Channel)は共通パイロット用のチャネルである。PCCPCH(Primary Common Cotrol Physical Channel)は第一共通制御物理チャネルである。
なお、HSDPA方式において、基地局から移動通信端末へ送信する全てのチャネルの送信電力の総和を一定に制御する技術が提案されている。この技術では、下り送信電力の変動に起因する他ユーザへの干渉波電力が変化しない様にすることを目的としている。
具体的には、HS−PDSCHの送信電力を制御して、CPICHと、DPCH(Dedicated Physical Channel:個別物理チャネル)と、HS−PDSCHとの電力の総和を一定に維持するものである(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−261687号公報
図10に示した様に、従来方式では、通信データが存在しない状態から、通信データが存在する状態に変化したとき、下り受信電力がΔPだけ急激に増加する。このため、移動通信端末側のAGC機能が追従できず、受信誤りが生ずるという課題がある。
また、特許文献1の技術は、通信データが存在する状態においては、常時、HS−PDSCHの電力を制御して、下り送信電力を一定に制御するものであって、通信データが存在しない状態から損座する状態に変化する場合の送信電力を扱うものではない。このため、やはり上述の様に、AGC機能が追従できないことによる受信誤りの発生は避けられないという課題がある。
本発明の目的は、受信端末側の受信総パワーを一定に保つことにより、AGC飽和による受信特性劣化を防ぎ、良好な受信特性を実現することが可能な送信電力制御システム及びその方法並びにそれに用いる基地局及び移動通信端末を提供することである。
本発明による送信電力制御システムは、HSDPA方式の移動通信システムにおける送信電力制御システムであって、基地局において、下り共用チャネルの信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する手段を含むことを特徴とする。
本発明による送信電力制御方法は、HSDPA方式の移動通信システムにおける送信電力制御方法であって、基地局において、下り共用チャネルの信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持するステップを含むことを特徴とする。
本発明による基地局は、HSDPA方式の移動通信システムにおける基地局であって、下り共用チャネルの信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する手段を含むことを特徴とする。
本発明による移動通信端末は、HSDPA方式の移動通信システムにおける移動通信端末であって、下り共用チャネルでの自分宛の信号の有無に応じて、AGC機能のゲインを制御する手段を含むことを特徴とする。
本発明によるプログラムは、HSDPA方式の移動通信システムにおける基地局の送信電力制御動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、下り共用チャネルの信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する処理を含むことを特徴とする。
本発明による他のプログラムは、HSDPA方式の移動通信システムにおける移動通信端末の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、下り共用チャネルでの自分宛の信号の有無に応じて、AGC機能のゲインを制御する処理を含むことを特徴とする。
本発明によれば、以下に記載するような効果を奏する。本発明による第1の効果は、高速データチャネル通信前後で受信端総電力が一定に保たれるように下り送信電力を制御することにより、AGC飽和による受信信号劣化を防ぐことができるので、良好な受信特性を確保できることである。また、本発明による第2の効果は、上記制御において、低速レートであり信号劣化の影響を受けにくいHS−SCCHの送信電力の制御により、受信端総電力を一定にしているために、良好な受信特性が保持できることである。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明の実施の形態の移動通信システムの送信側(基地局側)の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態の移動通信システムの基地局と移動通信端末との関係を示す模式図である。 基地局の動作を示すフローチャートである。 基地局から送信されて移動通信端末で受信される無線信号の下り受信電力の経時変化を示す特性図である。 一変形例による下り受信電力の経時変化を示す特性図である。 他の変形例による下り受信電力の経時変化を示す特性図である。 さらに他の変形例による下り受信電力の経時変化を示す特性図である。 さらに他の変形例の移動通信端末の要部の構造を示す模式的なブロック図である。 移動通信端末の動作を示すフローチャートである。 一従来例の移動通信システムで基地局から送信されて移動通信端末で受信される無線信号の下り受信電力の経時変化を示す特性図である。
以下に、図1ないし図4を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態の基地局の機能ブロック図であり、HSDPA送信受信制御を行う回路構成を示す。
本実施の形態の移動通信システム100は、図2に示すように、無線信号を送信する基地局10と無線信号を受信する移動通信端末20とを有する。移動通信端末20は、無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部を有する。
基地局10は、信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている無線信号の送信電力を略一定とする手段を有する。
より具体的には、本実施の形態の基地局10は、上述のように無線信号の送信電力を略一定とする手段である送信電力制御システムとして、HS−SCCH電力制御判定部2、HS−SCCH電力制御部5、HS−PDSCH電力制御部6、を有する。
図1に示すように、HS−SCCHエンコード部1は、上位から指示された第一チャネルの信号となるHS−SCCH情報に対してエンコード処理を行う。同様に、HS−PDSCHエンコード部3は、上位から指示された第二チャネルの信号となるHS−DSCH情報に対してエンコード処理を行う。
HS−SCCHエンコード部1、HS−PDSCHエンコード部3からの出力は各々HS−SCCH電力制御部5、HS−PDSCH電力制御部6によって、送信電力制御が実施される。
電力制御済みHS−SCCH、HS−PDSCHデータは、拡散部7において、拡散コード生成部4から出力される拡散コードにより拡散される。上記の各処理詳細は3GPP(3rd Generation Partnership Project)標準化により仕様として規定されているものであり、周知である。
本発明では、HS−SCCH電力制御判定部2において、HS−DSCH情報からHS−PDSCH送信の有無が判定され、HS−PDSCH送信がない場合には、HS−PDSCH送信による送信パワー増加分がHS−SCCH送信パワーとして補われるように、HS−SCCH電力制御部5が制御されるのである。
つぎに、図1のHS−SCCH電力制御判定部2およびHS−SCCH電力制御部5にて実施される本発明での電力制御動作について、図3に示すフローチャートを使用し、さらには図4および図5に示す送信電力の経時変化の特性図を用いて説明する。
本実施の形態によるHSDPA電力制御方法は、まず、HS−SCCH電力制御判定部2にて、上位から指示されるHS−DSCH情報に基づき、HS−PDSCH送信の有無を確認する(図3のステップ21,22)。
HS−SCCH電力制御判定部2は、HS−PDSCH送信がある場合には(図3のステップ22でYes)、上位から指示されたHS−SCCH送信パワー比となるようにHS−SCCH電力制御部5を制御する。それにより、HS−SCCH電力制御部5はHS−SCCH送信電力を図4のP1となるよう決定する(図3の3ステップ23)。
HS−PDSCH送信がない場合には(図3のステップ22でNo)、HS−PDSCH送信時の送信パワー増加分を、HS−SCCH送信パワーで補うように、HS−SCCH電力制御部5を制御する。それにより、HS−SCCH電力制御部5は、HS−SCCH送信電力を図4のP2となるよう決定する(図3のステップ24)。
HS−SCCH電力制御部5では、上位からの送信パワー情報により、HS−PDSCH送信時の送信パワー増加分(図10に示したΔP)を前もって通知してもらい、HS−SCCH電力制御判定部2から電力制御指示があった場合には、HS−SCCH送信電力がP2(=P1+ΔP)となるよう決定し、ベースバンド処理部で電力制御を実施した旨を上位に報告する。
HS−SCCHの送信電力により、HS−PDSCHの送信前後の受信電力を一定とする制御を説明した。しかし、本発明は上記形態に限定されるものではなく、信号が常時発生する第一チャネルの送信電力で、第二チャネルの散発的な信号の発生による送信電力の増減を補償できればよい。
このため、図5に示すように、図4に示したHS−SCCHの送信電力の代わりに、第一チャネルとして下りDPCH(Dedicated Physical Channel)の送信電力を変化制御してもよい。また、図6に示す様に、通信に用いないダミーチャネルパワーを第一チャネルとして用いた電力制御でもよい。
また、必ずしもΔP=P2−P1である必要はない。HS−SCCH信号劣化の影響を軽減させるために、電力制御量にオフセットを加味しても、先の実施の形態と同様の効果は期待できる。
すなわち、
ΔP=P2−P1±m (m:オフセット値であって正の値とする)
であってもよい。
なお、上記形態および変形例では、散発的に発生するHS−PDSCHの送信電力を補償するようにHS−SCCHなどの送信電力を増減させることで、無線信号の送信電力を略一定とすることを例示した。
しかし、無線信号の送信電力を略一定とせずとも、移動通信端末20のAGC機能が追従できるように、無線信号の送信電力の変化速度を抑制することでも、AGC機能の受信誤りは防止することができる。
例えば、HS−PDSCHに信号が発生する直前に一時的にHS−SCCHなどの送信電力を順次上昇させればよい。つまり、3GPPのHSDPA仕様により、HS−SCCHサブフレーム送信時には、2スロット後のHS−PDSCHサブフレームに送信データがあるかどうかが判明する。
そこで、電力制御で使用するチャネル種別に限らず、図7に示すように、HS−SCCHの送信パワーをスロット単位で順次増大させて、いわゆるランプアップするように制御する。これによっても、電力制御開始時の急激な送信電力上昇を防ぐ手段として有効である。
上記各実施の形態としては、送信電力制御として送信側処理(基地局10側の処理)を記載した。しかし、受信側(移動通信端末20側)でAGC機能の受信誤りを防止することもできる。
例えば、図8に例示する移動通信端末20は、無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部21と、受信された無線信号の第一チャネルの信号により第二チャネルの信号発生を事前に検出する信号検出部22と、第二チャネルの信号が発生するときにAGC部21のゲインを一時的に低下させるゲイン調節部23と、を有する。
つまり、受信側(移動通信端末20側)としては、3GPPのHSDPA仕様により、HS−SCCHサブフレームの1スロット目を受信することにより、その直後のHS−PDSCHサブフレームに自分宛のHS−PDSCHデータがあるかどうかの判断が可能となっている。
そこで、HS−PDSCHの受信前に、受信側のAGC(RxAGC)におけるゲイン値を一時的に低下させることにより、上記の実施の形態と同様に、AGC飽和による受信誤りを防ぐことが可能である。図9のフローチャートを使用して、この場合における受信側の処理を説明する。
受信側では、HSDPAオープン(HSDPA設定)以降は、常にHS−SCCHを受信し続け、HS−SCCHサブフレームの1スロット目を復号する(ステップ70)。
復号した結果、自分宛のHS−SCCHである判断、すなわち、直後のHS−PDSCHサブフレームに自分宛のデータがあると判断した場合には(ステップ71)、受信したHS−SCCHサブフレームの2スロット後には、受信総電力が上昇すると想定し、RxAGCにてゲイン値を制御する(ステップ72)。ここでの制御とは、強電力を受けても飽和しないようにゲイン値を下げることを意味している。
また、本実施の形態では基地局10や移動通信端末20の各種機能が各々専用のハードウェアにより実現されていることを想定した。しかし、上述のような各種機能の一部ないし全部がコンピュータプログラムにより基地局10や移動通信端末20に実現されていてもよく、ハードウェアとコンピュータプログラムとの組み合わせにより実現されていてもよい。
例えば、このような基地局10のコンピュータプログラムは、例えば、信号が常時発生するHS−SCCHなどの第一チャネルと散発的に発生するHS−PDSCHなどの第二チャネルとが少なくとも内包されている無線信号の送信電力を略一定とすることを、基地局10に実行させるように記述されていればよい。
また、移動通信端末20のコンピュータプログラムは、例えば、受信された無線信号のHS−SCCHなどの第一チャネルの信号によりHS−PDSCHなどの第二チャネルの信号発生を事前に検出すること、第二チャネルの信号が発生するときにAGC部21のゲインを一時的に低下させること、を移動通信端末20に実行させるように記述されていればよい。
さらに、上記形態では無線信号がHSDPA方式で通信されることを例示した。しかし、信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが内包されている無線信号であれば、各種の無線信号に本願発明は適用することができる。

Claims (30)

  1. HSDPA方式の移動通信システムにおける送信電力制御システムであって、
    基地局において、下り共用チャネル(HS−PDSCH)の信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する手段を含むことを特徴とする送信電力制御システム。
  2. 前記他の下りチャネルは、HS−SCCHであることを特徴とする請求項1記載の送信電力制御システム。
  3. 前記他の下りチャネルは、DPCHであることを特徴とする請求項1記載の送信電力制御システム。
  4. 前記他の下りチャネルは、ダミーチャネルであることを特徴とする請求項1記載の送信電力制御システム。
  5. 前記手段は、前記他の下りチャネルの送信電力を、前記下り共用チャネルの信号有無の遷移時に、順次変化させることを特徴とする請求項1ないし4の何れか一項に記載の送信電力制御システム。
  6. HSDPA方式の移動通信システムにおける送信電力制御方法であって、
    基地局において、下り共用チャネル(HS−PDSCH)の信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持するステップを含むことを特徴とする送信電力制御方法。
  7. 前記他の下りチャネルは、HS−SCCHであることを特徴とする請求項6記載の送信電力制御方法。
  8. 前記他の下りチャネルは、DPCHであることを特徴とする請求項6記載の送信電力制御方法。
  9. 前記他の下りチャネルは、ダミーチャネルであることを特徴とする請求項6記載の送信電力制御方法。
  10. 前記ステップは、前記他の下りチャネルの送信電力を、前記下り共用チャネルの信号有無の遷移時に、順次変化させることを特徴とする請求項6ないし9の何れか一項に記載の送信電力制御方法。
  11. HSDPA方式の移動通信システムにおける基地局であって、下り共用チャネル(HS−PDSCH)の信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する手段を含むことを特徴とする基地局。
  12. 前記他の下りチャネルは、HS−SCCHであることを特徴とする請求項11記載の基地局。
  13. 前記他の下りチャネルは、DPCHであることを特徴とする請求項11記載の基地局。
  14. 前記他の下りチャネルは、ダミーチャネルであることを特徴とする請求項11記載の基地局。
  15. 前記手段は、前記他の下りチャネルの送信電力を、前記下り共用チャネルの信号有無の遷移時に、順次変化させることを特徴とする請求項11ないし14の何れか一項に記載の基地局。
  16. HSDPA方式の移動通信システムにおける移動通信端末であって、
    下り共用チャネル(HS−PDSCH)での自分宛の信号の有無に応じて、AGC機能のゲインを制御する手段を含むことを特徴とする移動通信端末。
  17. HSDPA方式の移動通信システムにおける基地局の送信電力制御動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、下り共用チャネル(HS−PDSCH)の信号の有無に応じて、他の下りチャネルの送信電力を制御して、下り総電力を略一定に維持する処理を含むことを特徴とするプログラム。
  18. HSDPA方式の移動通信システムにおける移動通信端末における動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    下り共用チャネル(HS−PDSCH)での自分宛の信号の有無に応じて、AGC機能のゲインを制御する処理を含むことを特徴とするプログラム。
  19. 無線信号を送信する基地局と前記無線信号を受信する移動通信端末とを有する移動通信システムであって、
    前記移動通信端末は、前記無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部を有し、
    前記基地局は、信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号の送信電力を略一定とする手段を有することを特徴とする移動通信システム。
  20. 前記手段は、前記第一チャネルの信号の有無に対応して前記第二チャネルの送信電力を増減させる請求項19に記載の移動通信システム。
  21. 無線信号を送信する基地局と前記無線信号を受信する移動通信端末とを有する移動通信システムであって、
    前記移動通信端末は、前記無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部を有し、
    前記基地局は、信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号の送信電力の変化速度を抑制する手段を有することを特徴とする移動通信システム。
  22. 前記手段は、前記第二チャネルに前記信号が発生する直前に一時的に前記第一チャネルの送信電力を順次上昇させることを特徴とする請求項21に記載の移動通信システム。
  23. 前記手段は、前記AGC部の追従性に対応して前記変化速度を抑制する請求項21または22に記載の移動通信システム。
  24. 前記基地局が、HSDPA方式の前記無線信号を送信し、前記第一チャネルがHS−PDSCHからなることを特徴とする請求項19ないし23の何れか一項に記載の移動通信システム。
  25. 無線信号を送信する基地局と前記無線信号を受信する移動通信端末とを有する移動通信システムであって、
    前記基地局は、信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号を送信し、
    前記移動通信端末は、前記無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部と、受信された前記無線信号の前記第一チャネルの信号により前記第二チャネルの信号発生を事前に検出する信号検出部と、前記第二チャネルの信号が発生するときに前記AGC部のゲインを一時的に低下させるゲイン調節部と、を有することを特徴とする移動通信システム。
  26. 移動通信端末で受信される無線信号を送信する基地局であって、
    信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号の送信電力を略一定とする手段を有することを特徴とする基地局。
  27. 移動通信端末で受信される無線信号を送信する基地局であって、
    信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号の送信電力の変化速度を抑制する手段を有することを特徴とする基地局。
  28. 信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている無線信号を受信する移動通信端末であって、
    前記無線信号の受信電力に対応してゲインを自動調整するAGC部と、
    受信された前記無線信号の前記第一チャネルの信号により前記第二チャネルの信号発生を事前に検出する信号検出部と、
    前記第二チャネルの信号が発生するときに前記AGC部のゲインを一時的に低下させるゲイン調節部と、
    を有することを特徴とする移動通信端末。
  29. 移動通信端末で受信される無線信号を送信する基地局のためのコンピュータプログラムであって、
    信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている前記無線信号の送信電力を略一定とすることを前記基地局に実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  30. 信号が常時発生する第一チャネルと散発的に発生する第二チャネルとが少なくとも内包されている無線信号を受信し、前記無線信号の受信電力に対応してAGC部によりゲインを自動調整する移動通信端末のためのコンピュータプログラムであって、
    受信された前記無線信号の前記第一チャネルの信号により前記第二チャネルの信号発生を事前に検出すること、
    前記第二チャネルの信号が発生するときに前記AGC部のゲインを一時的に低下させること、
    を前記移動通信端末に実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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