KR100851082B1

KR100851082B1 - 무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법 및 그를 위한 기지국

Info

Publication number: KR100851082B1
Application number: KR1020020010412A
Authority: KR
Inventors: 마스다노보루; 가와모또기요시; 마스다사또시
Original assignee: 히다찌 커뮤니케이션 테크놀로지
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2008-08-08
Also published as: KR20030061269A; US20030134654A1; JP4155740B2; JP2003209515A; US6963754B2

Abstract

다운링크 신호를 가장 효율적으로 전송할 수 있는 기지국과 단말국 사이에 업링크의 통신로를 항상 확보함으로써, 가장 높은 전송 레이트로 통신할 수 있는 기지국과 단말국 사이에서의 통신을 항상 가능하게 한다.

각 단말국(111∼119)은 다운링크 전파를 가장 큰 수신 전력으로 수신할 수 있는 기지국을 선택하고, 그 기지국을 식별하는 부호를 업링크 신호에 실어 송신한다. 각 기지국(501∼503)은 자국(自局)을 식별하는 부호를 송신하는 단말국으로부터 송신된 업링크 전파의 수신 전력이 임계치보다 클 때에는, 그 단말국에 대하여 전력 감소 제어 신호를 송신한다. 그 단말국이 타국(他局)을 식별하는 부호를 송신하는 경우나, 그 단말국으로부터 송신된 업링크 전파의 수신 전력이 상기 임계치보다 작을 때에는, 그 단말국에 대하여 전력 증가 제어 신호를 송신한다. 각 단말국은 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호가 하나라도 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 상기 전력 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시킨다.

기지국, 단말국, 송신 전력. 수신 전력, 임계치, 전력 증가 제어 신호, 전력 감소 제어 신호

Description

무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법 및 그를 위한 기지국{TRANSMISSION POWER CONTROL METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION TERMINAL AND A BASE STATION THEREFOR}

도 1은 종래의 기지국과 단말국을 갖는 무선 통신 시스템의 네트워크도.

도 2는 본 발명에 따른 기지국의 일 실시예의 구성을 나타내는 블록도.

도 3은 도 2의 실시예의 일부와 동일한 기능을 실현하는 소프트웨어에 대하여, 그 일 실시예를 나타내는 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 무선 통신 시스템의 네트워크도.

도 5는 본 발명에 따른 기지국의 일 실시예의 구성을 나타내는 블록도.

도 6은 도 5의 실시예의 일부와 동일한 기능을 실현하는 소프트웨어에 대하여, 그 일 실시예를 나타내는 흐름도.

도 7은 본 발명에 따른 무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 무선 통신 시스템의 네트워크도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 기지국 제어 장치

101∼103 : 종래의 기지국

111∼119 : 단말국

120 : 교환망 또는(및) 인터넷망

307 : 수신 전력 측정부

308 : 임계치 기억부

501∼503 : 본 발명의 기지국

601 : 셀렉터

본 발명은 무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법 및 그를 위한 기지국, 더 구체적으로 말하면, 복수의 기지국과 휴대 전화 등의 복수의 단말국을 구비한 무선 통신 시스템에서의 상기 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법 및 그를 위한 전력 제어 신호를 발하는 기지국에 관한 것이다.

CDMA 셀룰러 통신 시스템에 있어서의 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법으로서, 1995년 5월 18일에 TIA(Telecommunications Industry Association)로부터 발행된 표준 규격서의 TIA/EIA/IS-95-A판의 6. 1. 2. 3. 2절(6장 6페이지), 6. 6. 6. 2. 7. 2절(6장 180페이지) 및 7. 1. 3. 1 .7절(7장 13페이지∼15페이지) 등에 기재된 방법이 있다. 또한, 2000년 3월 2일에 ARIB(Association of Radio Industries and Businesses)로부터 발행된 표준 규격서의 STD-T64-C. S0002-A판의 2. 1. 2. 3. 2절(2장 36페이지∼38페이지) 및 3. 1. 3. 1. 10절(3장 97페이지∼99페이지) 등이 나, 2000년 10월 27일에 TIA에서 발행된 표준 규격서의 TIA/EIA/IS-856판의 9. 2. 1. 2. 4절(9장 23페이지∼26페이지) 및 9. 2. 1. 4. 2절(9장 53페이지∼54페이지) 등에도 마찬가지의 방법이 기재되어 있다.

이들 전력 제어 방법에서는, 각 기지국은 임의의 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력보다 작을 때에는 그 단말국에 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 제어 신호(이하, 전력 증가 제어 신호로 약칭)를 발신하고, 적정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력보다 클 때에는 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 제어 신호(이하, 전력 감소 제어 신호로 약칭)를 발신한다.

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 전력 제어 신호 중에 전력 감소 제어 신호가 하나라도 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 전력 증가 제어 신호만일 때에는 송신 전력을 증가시킨다. 이 방법에 의해, 단말국이 송신하는 전파를 가장 큰 전력으로 수신하는 기지국이, 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력으로 그 단말국으로부터의 전파를 수신하도록, 그 단말국의 송신 전력을 제어하게 된다. 예를 들면, CDMA 셀룰러 통신 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 단말국(111∼118)이 자유롭게 이동할 수 있도록 하기 위해, 단말국(111∼118)과 기지국(101∼103) 사이의 통신은 무선 통신으로 행한다. 기지국(101∼103)과 기지국 제어 장치(100) 사이의 통신은 유선 또는 무선의 어느 것으로도 할 수 있다. 또한, 기지국 제어 장치(100)는 교환망이나 인터넷망(120)을 통해 다른 통신 시스템과 접속되어 있다.

임의의 단말국이 송신하는 전파는, 그 단말국으로부터 가까운 기지국에서는 큰 전력으로 수신되고, 먼 기지국에서는 작은 전력으로 수신된다. 따라서, 각 기지국에 가까운 임의의 범위 내에 있는 단말국이 송신하는 전파는, 그 기지국에서 수신하는 쪽이 다른 기지국에서 수신하는 것보다 큰 전력으로 수신된다. 그 범위는 기지국의 셀이라고 한다. 그리고, 상호 인접하는 기지국으로부터 거의 등거리의 지점에 셀 경계가 존재한다. 도 1에서는 셀 경계를 일점쇄선으로 나타내고, 기지국(101)과 기지국(102)의 셀 경계를 151, 기지국(102)과 기지국(103)의 셀 경계를 152, 기지국(103)과 기지국(101)의 셀 경계를 153으로 나타낸다. 기지국으로부터 단말국 방향으로의 통신을 「다운링크」, 역방향의 통신을 「업링크」라고 한다.

종래의 단말국의 전력 제어 방법에서는, 예를 들면, 기지국(101)의 셀 내에 단말국(111)이 송신하는 업링크 전파를 기지국(101)이 수신하는 전력이, 적정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력에 도달하지 않은 경우, 기지국(101)은 단말국(111)에 대하여 상기 전력 증가 제어 신호를 발신한다. 단말국(111)이 기지국(101)의 셀 내에 있기 때문에, 다른 기지국에서의 수신 전력은 더욱 작다. 따라서, 다른 기지국도 단말국(111)에 대하여 상기 전력 증가 제어 신호를 발신한다. 그렇게 하면, 단말국(111)이 수신하는 전력 제어 신호는 모두 송신 전력을 증가시키도록 지시한다. 상기 전력 증가 제어 신호에 기초하여 단말국(111)은 송신 전력을 증가시킨다.

단말국(111)이 송신하는 업링크 전파를 기지국(101)이 수신하는 전력이, 적 정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력을 초과한 경우에는, 기지국(101)은 단말국(111)에 상기 전력 감소 제어 신호를 발신한다. 그렇게 하면, 다른 기지국이 발신하는 전력 제어 신호에 상관없이, 단말국(111)이 수신하는 전력 제어 신호 중 적어도 하나는 송신 전력을 감소시키도록 지시한다. 상기 전력 감소 제어 신호에 기초하여 단말국(111)은 송신 전력을 감소시킨다. 즉, 기지국(101)의 셀 내에 있는 임의의 단말국(111)의 송신 전력은, 다른 기지국의 수신 전력에 상관없이, 기지국(101)의 수신 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력이 되도록 제어된다.

또한, 기지국(101)의 셀 내에 있는 단말국(111)은, 기지국(101)으로부터 송신되는 다운링크 전파를 수신하는 쪽이, 다른 기지국으로부터 송신되는 다운링크 전파를 수신하는 것보다, 통상은 큰 수신 전력으로 수신할 수 있다. 따라서, 단말국(111)과 기지국(101) 사이에는, 단말국(111)과 다른 기지국 사이보다 효율적으로 통신을 행할 수 있는 다운링크의 통신로가 형성된다. 그리고, 단말국(111)과 기지국(101) 사이에는 충분한 수신 전력으로의 정보 전달이 가능한 업링크의 통신로도 형성된다. 또한, 단말국(111)이 필요 이상으로 큰 전력으로 송신하는 것도 피할 수 있다.

상술한 무선 통신 단말의 송신 전력 제어 방법에서는, 단말국이 복수의 기지국의 셀 경계 부근에 위치하는 경우, 후술하는 이유에 의해, 그 단말국과 가장 효율적으로 통신을 행할 수 있는 기지국이, 업링크와 다운링크에서 상이한 상황이 좋 지 못한(inconvenient) 경우가 발생할 수 있다. 예를 들면, 그 단말국이 수신하는 다운링크 전파는 제1 기지국으로부터 송신한 쪽이 제2 기지국으로부터 송신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있음에도 불구하고, 업링크 전파는 제2 기지국이 수신한 쪽이 제1 기지국이 수신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있는 상황이 발생할 수 있다. 이 상황이 발생하는 주된 원인은, 전파의 주파수의 차이에 의해, 전파의 다중파 간섭에 의한 영향이 업링크와 다운링크에서 상이한 것에 있다.

설명을 간단하게 하기 위해, 이하의 경우를 상정한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 단말국(119)이 기지국(101)과 기지국(102)의 셀 경계(151) 부근에 위치하고, 단말국(119)과 기지국(101) 사이에는 직접파의 경로(261)와 반사파의 경로(262)가 하나씩 존재하며, 단말국(119)과 기지국(102) 사이에는 직접파의 경로(263) 밖에 존재하지 않는다. 업링크 통신과 다운링크 통신에서 상이한 주파수의 전파를 이용하고, 직접파의 경로(261)와 반사파의 경로(262)의 경로 길이의 차가 다운링크 전파의 파장의 정수배가 되고, 또한, 업링크 전파의 파장의 절반의 홀수배로 된다. 반사물(231)에 의해 전파가 반사되었을 때에는 위상 반전은 발생하지 않는다. 이러한 경우, 단말국(119)이 수신하는 다운링크 전파는 기지국(101)으로부터 송신한 쪽이 기지국(102)으로부터 송신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있음에도 불구하고, 업링크 전파는 제2 기지국(102)이 수신한 쪽이 기지국(101)이 수신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있다.

즉, 단말국(119)이 수신하는 기지국(101)으로부터의 다운링크 전파는, 직접파와 반사파의 위상이 일치한다. 이 때문에, 반사파가 없는 경우보다 수신 전력이 커진다. 또한, 기지국(101)이 수신하는 단말국(119)으로부터의 업링크 전파는 직접파와 반사파의 위상이 반대로 된다. 이 때문에, 반사파가 없는 경우보다 수신 전력이 작아진다.

그런데 단말국(119)은 셀 경계(151) 부근에 있다. 즉, 기지국(101) 및 기지국(102)이 수신하는 단말국(119)으로부터의 업링크 전파의 수신 전력은, 만약 반사파가 없으면 거의 동일해진다. 따라서, 상술한 반사파의 영향으로, 업링크 전파는 기지국(102)이 수신한 쪽이 기지국(101)이 수신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있다. 마찬가지로 다운링크 전파는 기지국(101)이 송신한 쪽이 기지국(102)이 송신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있다. 즉 단말국(119)과 가장 효율적으로 통신할 수 있는 기지국이 업링크 다운링크에서 다르다.

실제의 무선 통신 시스템에서는, 전파의 반사물로 될 수 있는 것은 다수 존재하고, 또한, 그 형상이나 반사율은 다양하다. 따라서, 반사파의 경로가 다수 존재하고 그 강도도 다양한 경우가 많다. 또한, 전파의 장해물이 존재할 때에는 직접파가 감쇠하거나 소멸하는 경우도 있다. 또한, 전파의 반사물이나 장해물 중에는 그 형상이나 위치가 시시각각 변화되는 경우도 많다. 즉, 다양한 조건에 의한 다중파 간섭의 결과, 다운링크 전파는 기지국(101)이 송신한 쪽이 기지국(102)이 송신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있고, 업링크 전파는 기지국(102)이 수신한 쪽이 기지국(101)이 수신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있는 경우가 다양한 상황에서 발생한다.

이 경우, 종래의 기술에서는, 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 가장 큰 전력으로 수신하는 기지국(102)이 수신하는 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력이 되도록, 단말국(119)의 송신 전력이 제어된다. 그렇게 하면, 기지국(101)이 수신하는 전력은 적정한 통신을 행하기 위해서는 불충분하다. 따라서, 단말국(119)이 송신한 업링크 신호를 기지국(101)이 수신하면, 높은 확률로 에러가 발생한다.

한편, 다운링크 전파는 기지국(101)이 송신한 쪽이 기지국(102)이 송신하는 것보다 큰 전력으로 수신할 수 있다. 이 때문에, 최고의 전송 레이트로 통신하기 위해서는 기지국(101)으로부터 송신할 필요가 있다. 그래서, 단말국(119)은 다운링크 전파를 가장 큰 전력으로 수신할 수 있는 기지국(101)에 대하여 데이터 송신을 요구한다. 그러나, 기지국(101)에서의 단말국(119)으로부터의 업링크 전파의 수신 전력이 작기 때문에, 단말국(119)으로부터 기지국(101)으로의 요구가 정확하게 전달되지 않는다. 그러면, 최적의 통신을 행할 수 없게 된다. 특히, 전술한 표준 규격서 TIA/EIA/IS-856판에 기재된 사양의 경우에는, 데이터 송신을 요구받은 기지국만이 그 데이터 송신을 행하기 때문에, 그 요구가 기지국(101)으로 전달되지 않으면 전혀 통신을 행할 수 없게 된다.

즉, 단말국(119)으로부터 봐서 최적의 통신을 행할 수 있는 기지국이 업링크와 다운링크에서 상이한 상황에서는, 최적의 통신을 행할 수 없다고 하는 현상이 발생한다. 사양에 따라서는 전혀 통신을 행할 수 없는 현상이 발생하는 경우도 있다.

이들 상황을 피하는 하나의 해결 방법으로서, 복수의 기지국을 총괄하는 기 지국 제어 장치(100)를 경유하여 기지국(102)이 수신한 업링크 신호를 기지국(101)으로 전달하는 방법이 생각된다. 그러나, 기지국 제어 장치(100)와 기지국(101, 102) 사이에 전달되는 정보량이나 기지국 제어 장치(100)의 신호 처리량이 증가된다. 또한, 처리량 증가 혹은 여분의 전송에 의한 시간 지연이 발생하거나, 혹은 처리 능력을 초과하여 통신이 도중에서 끊기는 경우도 발생할 수 있다.

또한, 다른 해결 방법으로서, 기지국(101)에 요구된 데이터의 송신을 기지국(102)이 인수하여 행하는 방법도 생각된다. 그러나, 그 경우에는, 단말국(119)에서의 기지국(102)으로부터의 수신 전력이 낮기 때문에, 기지국(101)으로부터 송신하는 것보다 전송 레이트가 떨어진다. 또한, 송신하는 기지국을 전환하므로 기지국 제어 장치(100)의 처리량이 증가하게 된다.

본 발명의 주된 목적은, 각 단말국과 가장 효율적으로 통신할 수 있는 특정한 기지국과의 사이에 업링크/다운링크 왕복의 통신로를 항상 형성함으로써, 가장 효율적인 통신을 항상 가능하게 하는 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법 및 그를 위한 장치를 실현하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다운링크 전파를 가장 효율적으로 전송할 수 있는 기지국이, 셀 경계 부근에 있는 단말국으로부터의 업링크 전파를 항상 필요한 전력으로 수신할 수 있는 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법 및 그를 위한 기지국의 구성을 실현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 복수의 기지국과 복수의 단말국을 구 비한 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법은,

각 기지국은, 각 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 그 측정한 수신 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 수신 전력인 제1 임계치보다 클 때에는 그 전파를 송신한 단말국에 대하여 전력 감소 제어 신호를 발신하고,

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 전력 제어 신호 중 적어도 하나 이상 중에 상기 전력 감소 제어 신호가 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 상기 전력 감소 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시키고, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 비교하여, 가장 큰 전력으로 수신한 전파를 송신한 기지국을 선택하여 그 기지국을 식별하기 위한 식별 부호를 부가한 신호를 송신하고,

각 기지국이, 자국을 나타내는 식별 부호를 송신하고 있는 단말국이 송신하는 업링크 신호의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 클 때에는 전력 감소 제어 신호를 송신하고, 다른 기지국을 나타내는 식별 부호를 송신하고 있는 단말국에 대해서는 그 수신 전력에 상관없이 전력 증가 제어 신호를 송신하거나 또는 전력 제어 신호의 송신을 정지한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 제1 임계치보다 어느 정도 큰 제2 임계치를 결정하고, 각 기지국이, 자국을 나타내는 식별 부호를 송신하고 있는 단말국에 대해서는 그 송신하는 업링크 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 클 때에 전력 감소 제어 신호를 송신하고, 다른 기지국을 나타내는 식별 부호를 송신하 고 있는 단말국에 대해서는 그 송신하는 업링크 전파의 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 클 때에 전력 감소 제어 신호를 송신한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기지국은, 상기 본 발명의 방법을 실시하는 본 발명의 기지국을, 각 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 그 측정한 수신 전력이 제1 임계치보다 클 때에는 그 전파를 송신한 특정 단말국에 대하여 전력 감소 제어 신호를 발신하는 수단과,

상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 신호가 자국의 식별 부호를 나타내고 있을 때에, 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 큰 경우에는 상기 특정 단말국에 대하여 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 신호가 타국의 식별 부호를 나타내고 있거나 또는 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 작은 경우에는, 상기 특정 단말국에 대하여 전력 증가 제어 신호를 발신하거나 또는 전력 제어 신호를 정지하는 수단을 설치하여 구성된다.

이하에 설명하는 본 발명의 실시예에서는, 각 단말국이 송수신하는 전파가, 2000년 10월 27일에 TIA로부터 발행된 표준 규격서의 TIA/EIA/IS-856판에서 공개되어 있는 사양(종래 기술란에 예를 든 표준 규격의 하나, 이하 HDR 표준 사양으로 칭함)에 따른 전파인 경우를 예로서 설명한다. 그러나, 본 발명의 효과는 전파의 형식에 따르는 것이 아니라, 다른 형식의 전파에 대해서도, 그것에 대응하는 복조부나 복호부를 준비하여 이하의 설명과 마찬가지의 전력 제어를 행하면 본 발명의 효과는 얻어진다.

본원 발명의 상기 목적 및 그 외의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 연관하여 후술된 바람직한 실시예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.

<실시예>

도 2는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법에서 사용되는 기지국의 일 실시예의 구성을 나타내는 블록도이다.

기지국(300)은 각 단말국(도 1의 111∼119)으로부터 송신된 업링크 전파(391∼399)가 모두 가산된 상태의 신호를 안테나(301)로 받아, 안테나 공용기(302)를 경유하여 고주파 수신부(303)로 수신한다. 업링크 전파(391∼399)는 HDR 표준 사양에 따른 CDMA 방식에 의해 변조되어 있다. 고주파 수신부(303)에서는 수신한 신호의 하나의 위상 성분(일반적으로 I성분이라 함)과 그보다 90° 지연된 위상 성분(일반적으로 Q성분이라 함)의 진폭을 추출하여 출력한다. 고주파 수신부(303)에서는, 출력 신호의 총 전력의 평균값이 일정해지도록, 수신한 신호의 증폭율을 AGC 제어한다. 또한, 여기까지의 신호 처리는 각 단말국(111∼119)으로부터 송신된 업링크 신호가 모두 가산된 상태에서 행해진다.

복조부(304)는 각 단말국마다 정해진 업링크용 PN 부호(의사 랜덤 부호)를 이용하여 패스 검출이나 검파 등을 행하여, 각 단말국마다의 업링크 수신 신호(350)를 추출한다. 상기 업링크용 PN 부호는 타이밍 제어부(314)가 시분할로 지정한다. 즉, 타이밍 제어부(314)는, 임의의 시각에서 특정 단말국(111)을 선택하고, 제어 신호(362)에 의해 단말국(111)에 대응하는 업링크용 PN 부호를 지정한다. 이 PN 부호를 이용하여, 복조부(304)는 단말국(111)으로부터의 업링크 수신 신호(350)를 추출한다. 그 소정 시간 이후에는, 타이밍 제어부(314)는 다른 단말국(112)을 선택하고, 단말국(112)에 대응하는 업링크용 PN 부호를 지정한다. 이 PN 부호를 이용하여, 복조부(304)는 단말국(112)으로부터의 업링크 수신 신호(350)를 추출한다. 이하 마찬가지로, 기지국(300)의 부근에 있는 복수의 단말국(113∼119)에 대하여, 수신 신호(350)의 추출이 행해진다. 이것이 일순하면, 다시 단말국(111)에 대한 수신 신호(350)의 추출이 행해지고, 이후 이것을 반복한다. 따라서, 어떤 임의의 시각에 주목하면, 타이밍 제어부(314)는 임의의 1개의 단말국을 선택하고, 복조부(304)는 그 단말국으로부터의 업링크 수신 신호(350)를 추출한다.

복조부(304)가 추출한 수신 신호(350)에는, HDR 표준 사양으로 정해진 Walsh 부호로 확산된 복수 채널의 신호가 포함된다. 복호부(305)는 이 Walsh 부호를 이용하여 역 확산 처리를 행하여, 각 채널의 신호를 추출한다. 이 중 DRC(데이터 레이트 컨트롤) 채널의 신호(351)(다른 채널의 신호를 참조 부호(352)로 함)에는, 이것을 발신한 단말국이 어느 기지국에 대하여 데이터의 송신을 요구하고 있는지를 나타내는 정보 등이 부가되어 있다.

판정부(306)는, 이들 정보를 복원하여 그 신호를 발신한 단말국이 자국에 대하여 데이터의 송신을 요구하고 있는지의 여부를 판정하고, 그 결과를 나타내는 신호(353)를 출력한다. 또, DRC 채널의 신호에 부가된 다른 정보에 대해서는, HDR 표준 사양서의 9. 2. 1. 3. 1절(9장 26페이지∼33페이지) 및 9. 2. 1. 3. 3. 3절(9장 35페이지∼39페이지)에 기술이 있지만, 본 발명의 본질에는 상관없기 때문에 생 략한다.

수신 전력 측정부(307)는, 수신 신호(350) 중에서 PILOT 채널의 신호를 추출하여 그 전력을 산출하고, 신호(355)로서 출력한다. 한편, 수신 신호(350) 중에 포함되는 각 채널의 신호 전력은 PILOT 채널의 신호 전력(355)에 비례한다. 또한, 각 채널의 신호 전력이 클수록, 그 채널의 복호 결과에 에러가 발생할 확률은 낮아진다. 즉, PILOT 채널의 신호 전력(355)이 클수록, 각 채널의 복호 결과에 에러가 발생할 확률이 낮아진다.

단말국의 송신 전력을 제어함으로써 PILOT 채널의 신호 전력(355)을 일정치로 유지하면, 각 채널의 신호 전력이 일정치로 유지되고, 복호 결과의 에러율도 일정치로 유지된다. 그 에러율이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 에러율로 될 때의 PILOT 채널의 신호 전력(355)을 임계치로서 미리 구해 놓고, 임계치 기억부(308)에 기억시킨다. PILOT 채널의 신호 전력(355)을 구체적으로 어느 정도로 하면 각 채널의 복호 결과의 에러율이 어느 정도로 될지는, 이 기지국(300)의 상용 운용을 개시하기 전에 시험 운용을 행하거나 그것을 모의하는 시뮬레이션에 의해 구한다. 임계치 기억부(308)는 수치를 기억하는 레지스터로, 기지국 제어 장치(100)로부터 신호(371)를 통해 제어된다.

또, 이하의 설명에서 수신 전력이라고 하는 경우에는, 특별히 제한하지 않은 한 PILOT 채널의 신호 전력(355)을 가리킨다. 또한, 이 수신 전력(355)은 엄밀하게는 전력 값 그 자체가 아니라, 노이즈를 포함하여 고주파 수신부(303)가 수신한 총 전력에 대한 상대 값을 나타내고 있다.

비교부(309)는 수신 전력(355)과 임계치(356)의 대소 관계를 비교하고, 그 결과를 신호(357)로서 출력한다. AND 회로(310)는, 단말국이 자국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있는지의 여부를 나타내는 신호(353)와 수신 전력 및 임계치의 대소 관계를 나타내는 신호(357)를 받아, 단말국이 자국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있고 또한 수신 전력이 임계치를 초과하고 있을 때에 한해서, 단말국의 전력 감소 제어 신호(358)를 출력한다. 그 밖의 경우일 때에는 그 단말국의 전력 증가 제어 신호(358)를 출력한다.

합성부(311)는 전력 제어 신호(358)나 그 밖의 다운링크 채널의 신호(359)를 HDR 표준 사양에 따라 합성한다. HDR 표준 사양에서는, 단말국마다 정해진 Walsh 부호를 이용하여 전력 제어 신호(358)를 확산한다. 이에 의하여, 전력 제어 신호(358)의 송신처의 단말국을 특정한다. 전력 제어 신호(358)의 송신처는, 그 근원이 된 수신 신호(350)가 추출되었을 때에 타이밍 제어부(314)가 선택한 단말국이다. 그 단말국에 대응하는 Walsh 부호를, 타이밍 제어부(314)가 제어 신호(363)에 의해 지정한다.

변조부(312)는 합성부(311)로부터 출력되는 신호(360)를, HDR 표준 사양으로 정해진 다운링크용 PN 부호를 이용하여 확산 처리하고, 고주파 송신부(313)로 출력한다.

고주파 송신부(313)는, 이 신호를 소정의 주파수의 전파에 실어, 안테나 공용기(302) 및 안테나(301)를 경유하여 각 단말국을 향하여 송신한다.

그 밖의 신호 처리부(320)는, 각 채널의 수신 신호(352∼354) 및 그 송신원 의 단말국을 나타내는 제어 신호(364)나 기지국 제어 장치(100)로부터 오는 신호(371) 등에 따라 필요한 신호 처리를 행한다. 그리고, 기지국 제어 장치(100)로 송신하는 신호(370)나 단말국으로 송신하는 각 채널의 신호(359)를 출력한다. 그 밖의 신호 처리부(320)는, 또한, 기지국 제어 장치(100)로부터의 신호(371)에 따라 임계치 기억부(308)에 임계치를 기억시키기 위한 제어 신호(361)도 출력한다.

또한, 도 3은 모든 기능을 하드웨어로 구성한 경우의 구성도이지만, 비용을 삭감하기 위해, 하드웨어로 구성한 일부를 소프트웨어에 의한 구성으로 하여 치환 프로세서로 처리해도 된다. 현재 실현할 수 있는 프로세서의 성능으로는, 도 2의 일점쇄선(340)으로 둘러싸인 부분, 즉, 고주파 수신부(303) 및 고주파 송신부(313)를 제외한 신호 처리부의 전부 또는 일부를 소프트웨어로 구성할 수 있다. 또한, 프로세서의 성능이 장래 향상되면, 고주파 수신부(303)나 고주파 송신부(313)의 일부도 소프트웨어로 구성할 수 있을 가능성도 있다.

도 3은 도 2의 일점쇄선(340)으로 둘러싸인 부분을 소프트웨어로 구성한 경우의 프로그램의 일 실시예에 대한 처리를 나타내는 흐름도이다. 이 프로그램은, 도 2의 고주파 수신부(303)로부터 출력되는 신호가 소정량씩 축적될 때마다 기동된다. 그리고, 도 2의 하드웨어에 의한 처리의 경우와 마찬가지로, 이 기지국 부근에 있는 소정의 수의 단말국에 대하여 소정의 신호 처리를 프로그램 실행하는 신호 처리 회로로 순차적으로 실행하여, 각 단말국으로 송신하는 다운링크 신호를 고주파 송신부(313)로 출력한다.

도 3에 도시한 프로그램에 의한 처리 수순을 설명한다. 우선, 최초로 처리 하는 단말국을 선택한다(S1). 다음으로, 그 단말국 고유의 업링크 PN 부호를 이용하여 패스 검출이나 검파 등의 복조 처리를 행한다(S2). 이에 따라, 그 단말국으로부터의 수신 신호가 추출된다. 다음으로, HDR 표준 사양으로 정해진 Walsh 부호를 이용하여 역 확산 처리를 행하여, 각 채널의 신호를 복호한다(S3). 다음으로, PILOT 채널의 신호로부터 수신 전력을 산출한다(S4). 다음으로, DRC 채널의 신호가 자국을 나타내고 있는지 타국을 나타내고 있는지를 판정한다(S5). 타국을 나타내고 있는 경우에는, 단말국의 전력 증가 제어 신호를 선택한다(S6). 자국을 나타내고 있는 경우에는, 먼저 산출한 수신 전력과 사전에 설정된 임계치의 대소 관계를 비교한다(S7). 그리고, 수신 전력쪽이 큰 경우에는 단말국의 전력 감소 제어 신호를 선택하고(S8), 작은 경우에는 단말국의 전력 증가 제어 신호를 선택한다(S6). 또한, 각 채널의 수신 신호나 기지국 제어 장치(100)로부터 오는 신호(371)를 사용하여 그 밖의 신호 처리를 행하고(S9), 다른 다운링크 채널의 신호나 기지국 제어 장치(100)로 송신하는 신호를 생성한다.

다음으로, HDR 표준 사양에 따라, 각 채널의 다운링크 신호를 합성한다(S10). 이 합성 시에, 전력 제어 신호는 송신처의 단말국에 대응하는 Walsh 부호로 확산된다. 다음으로, HDR 표준 사양으로 정해진 다운링크 PN 부호를 이용하여 변조를 행하여(S11), 고주파 송신부(313)로 출력하는 신호를 생성한다. 처리 채널이 최종인지의 여부를 판정하고(S12), 최종이 아니면, 다음 채널(단말국)을 지정하여(S13), 각 단말국에 대하여 단계 S2 내지 S12를 순차적으로 행한다. 이에 따라, 도 2의 하드웨어에 의한 처리의 경우와 마찬가지의 동작을 행한다. 임 계치의 설정 방법 등도 도 2의 경우와 동일하다.

도 4는 본 발명에 따른 기지국을 사용한 경우의 단말국의 전력 제어의 동작을 설명하는 도면이다. 기지국(501∼503)에는 도 2에 도시한 기지국(300)을 이용한다. 그 밖의 부분은 도 1과 실질적으로 마찬가지이다.

단말국(119)은 셀의 경계(151) 상에 위치하고, 기지국(501∼503)이 발신하는 다운링크 전파 중, 기지국(501)이 발신하는 전파를 가장 큰 전력으로 수신한다. 따라서 단말국(119)은 기지국(501)으로부터 데이터를 송신하도록 요구하는 신호를 DRC 채널에 실어 송신한다.

단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(502)이 수신하는 전력(355)이 임계치 이하이면, 기지국(502)의 비교부(309)는 단말국(119)으로부터의 수신 전력은 임계치 이하라고 판정한다. 따라서, 기지국(502)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(502)이 수신하는 전력(355)이 임계치를 초과하고 있으면, 그 수신 전력은 적정한 통신을 행하기 위해 충분하기 때문에, DRC 채널의 신호(351)는 기지국(502)에 의해 정확하게 복조된다. 따라서, 기지국(502)의 판정부(306)는, 단말국(119)이 타국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있는 것을 정확하게 판정한다. 따라서, 기지국(502)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 즉, 기지국(502)은, 수신 전력이 상기 임계치보다 크거나, 작은 것 중 어느 경우라도 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 기지국(503)에 대해서도 마찬가지이다.

한편, 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(501)이 수신하는 전력이 임계치 이하이면, 기지국(501)의 비교부(309)는, 단말국(119)으로부터의 수신 전력은 임계치 이하라고 판정한다. 따라서, 기지국(501)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(501)이 수신하는 전력이 임계치를 초과하고 있으면, 제1 기지국(501)의 비교부(309)는, 단말국(119)으로부터의 수신 전력은 임계치를 초과하고 있다라고 판정한다. 또한 그 수신 전력은 적정한 통신을 행하기 위해 충분하기 때문에, DRC 채널의 신호(351)는 기지국(501)에 의해 정확하게 복조된다. 그러면, 기지국(501)의 판정부(306)는 단말국(119)이 자국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있는 것을 정확하게 판정한다. 비교부(309)는 수신 전력이 임계치를 초과하고 있다라고 판정하고, 또한, 판정부(306)는 자국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있다라고 판정하기 때문에, 기지국(501)은 단말국(119)에 대하여 전력 감소 제어 신호(358)를 발신한다.

이 결과, 기지국(501)의 수신 전력이 임계치 이하이면, 모든 기지국이 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호를 발신한다. 이 전력 제어 신호에 기초하여 단말국(119)은 송신 전력을 증가시킨다. 또한, 기지국(501)의 수신 전력이 임계치를 초과하고 있으면, 기지국(501)이 단말국(119)에 대하여 전력 감소 제어 신호를 발신한다. 이 전력 제어 신호에 기초하여 단말국(119)은 송신 전력을 감소시킨다. 따라서, 기지국(501)의 수신 전력이 임계치 즉 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력이 되도록, 단말국(119)의 송신 전력이 제어된다.

이상 설명한 바와 같이, 도 2에 도시한 기지국(300)을 사용하면, 임의의 단말국과 그 단말국이 가장 효율적으로 다운링크 전파를 수신할 수 있는 기지국 사이에 업링크/다운링크의 왕복의 통신로가 항상 형성됨으로써, 가장 효율적인 통신이 항상 가능해진다.

또 상술한 경우, 기지국(502)이 단말국(119)으로부터 받은 전파의 수신 전력은 적정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력보다 커진다. 이 전파는 다른 단말국과 기지국(502) 사이의 통신에 대한 노이즈가 된다. 따라서, 이 수신 전력이 너무 커지는 것은 바람직하지 못하다. 단말국(119)의 송신 전력은, 다운링크 신호를 가장 효율적으로 수신할 수 있는 기지국(501)에 의해 제어되고 있기 때문에, 통상은 극단적으로 커지는 경우는 없다. 또한, 셀 경계 부근에 있는 단말국의 수는 전체 단말국의 수에 비해 비교적 적다고 생각된다. 따라서, 상기한 실시예에 따른 노이즈 전력의 증가분은 전체 단말국이 발신하는 전파에 의해 원래 존재하는 노이즈 전력의 총합에 비해 비교적 작다고 생각된다.

그러나, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 드문 경우로서, 기지국(501)으로부터 단말국(119)으로의 다운링크 전파의 수신 전력이 다른 기지국으로부터 단말국(119)으로의 다운링크 전파의 수신 전력보다 큼에도 불구하고 단말국(119)으로부터 기지국(501)으로의 업링크 전파의 수신 전력이 극단적으로 작아지는 경우가 있다. 이 경우에는, 기지국(501)의 수신 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요한 전력으로 되었을 때에는, 단말국(119)의 송신 전력이 극단적으로 커지고, 다른 기지국이 받는 노이즈 전력도 극단적으로 커진다. 이것을 피하기 위해, 다른 기지국 이 받는 노이즈 전력이 어느 정도 이상으로 되었을 때에는, 그 기지국이 단말국(119)의 전력 감소 제어 신호를 송신하는 것이 바람직하다. 그를 위한 기능을 구비한 본 발명의 기지국의 실시예에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 기지국의 다른 실시예의 구성을 나타내는 블록도이다.

기지국(600)의 구성은, 도 2에 도시한 기지국(300)과 비교하여, 제1 임계치 기억부(308) 외에 제2 임계치 기억부(602)를 설치한 점과, 비교부(309)의 뒤에 AND 회로(310)를 설치하는 대신에 비교부(309)의 앞에 셀렉터(601)를 설치한 점이 다르다. 다른 부분의 구성은 도 2에 도시한 기지국(300)과 동일하다.

기지국(600)에서는, 제1 임계치 기억부(308)에는 도 2의 기지국(300)의 경우와 동일한 임계치, 즉, 각 채널의 복호 결과의 에러율이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 에러율로 될 때의 수신 전력(355)을 기억시켜 둔다. 이후, 이 값을 제1 임계치로 칭한다. 제2 임계치 기억부(602)에는 상기 제1 임계치보다 어느 정도(예를 들면 6데시벨) 큰 값을 기억시켜 둔다. 이후, 이 값을 제2 임계치로 칭한다.

기지국(600)은, 도 2의 기지국(300)의 경우와 마찬가지로, 각 단말국이 송신하는 업링크 신호를 시분할로 순차적으로 처리한다. 어떤 임의의 시각에서, 그 때에 처리하고 있는 신호를 송신한 단말국이 다운링크 신호의 송신을 요구하고 있는 기지국이 자국인지의 여부를 나타내는 신호(353)와, 그 단말국으로부터의 수신 전력을 나타내는 신호(355)를 얻는다. 그리고, 신호(353)가 자국을 나타내고 있는 경우에는, 셀렉터(601)가 제1 임계치를 선택하고, 비교부(309)는 수신 전력(355)과 제1 임계치를 비교한다. 신호(353)가 타국을 나타내고 있는 경우에는, 셀렉터(601)가 제2 임계치를 선택하고, 비교부(309)는 수신 전력(355)과 제2 임계치를 비교한다. 어느 경우라도, 그 비교 결과가 전력 제어 신호(358)로서 합성부(311)로 출력되고, 도 2의 기지국(300)의 경우와 마찬가지로 대응하는 단말국을 향하여 송신된다.

따라서, 자국에 데이터 송신을 요구하고 있는 단말국에 대해서는, 그 단말국으로부터의 업링크 전파의 수신 전력이 제1 임계치를 초과했을 때에는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 수신 전력이 제1 임계치 이하일 때에는 전력 증가 제어 신호를 발신한다. 타국에 데이터 송신을 요구하고 있는 단말국에 대해서는, 그 단말국으로부터의 업링크 전파의 수신 전력이 제2 임계치를 초과했을 때에는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 수신 전력이 제2 임계치 이하일 때에는 전력 증가 제어 신호를 발신한다.

또한, 기지국(600)도 일점쇄선(640)으로 둘러싸인 부분의 전부 또는 일부를 소프트웨어로 구성할 수 있다. 또한, 프로세서의 성능이 장래 향상되면, 고주파 수신부(303)나 고주파 송신부(313)의 일부를 소프트웨어로 구성할 수 있을 가능성이 있는 것도, 도 2의 구성의 기지국과 동일하다.

도 6은 도 5의 일점쇄선(640)으로 둘러싸인 부분을 소프트웨어로 구성한 경우의 프로그램의 일 실시예에 대한 흐름도를 나타낸다. 이 프로그램도, 도 3에 도시한 프로그램과 마찬가지로, 도 5의 고주파 수신부(303)로부터 출력되는 신호가 소정량씩 축적될 때마다 기동되고, 이 기지국의 부근에 있는 소정의 수의 단말국에 대하여 소정의 신호 처리를 순차적으로 실행하여, 각 단말국으로 송신하는 다운링크 신호를 고주파 송신부(313)로 출력하다.

도 6에 도시한 프로그램에 의한 처리 수순은, 도 3에 도시한 프로그램에 의한 처리 수순에 비해, 단계 S14와 S15가 부가된 점이 다르다. 즉, DRC 채널의 신호가 자국을 나타내고 있는지 타국을 나타내고 있는지를 판정한(S5) 후, 자국을 나타내고 있는 경우에는 제1 임계치를 선택하고(S14), 타국을 나타내고 있는 경우에는 제2 임계치를 선택한다(S15). 어느 경우라도, 먼저 산출한 수신 전력과 지금 선택한 임계치의 대소 관계를 비교한다(S7). 수신 전력쪽이 큰 경우에는 단말국의 전력 감소 제어 신호를 선택하고(S8), 작은 경우에는 단말국의 전력 증가 제어 신호를 선택한다(S6). 그 후에는 다시 도 3에 도시한 프로그램과 마찬가지의 신호 처리를 행한다. 이에 따라, 도 5의 하드웨어에 의한 처리의 경우와 마찬가지의 동작을 행한다. 제1 및 제2 임계치의 설정 등도 도 5의 경우와 마찬가지이다.

상기 기지국(600)을 사용한 경우의 동작을 도 4를 사용하여 설명한다. 여기서는, 도 4에 도시한 기지국(501∼503)에는 도 5에 도시한 기지국(600)을 이용한다.

단말국(119)은, 기지국(501∼503)이 발신하는 다운링크의 전파 중, 기지국(501)이 발신하는 전파를 가장 큰 전력으로 수신한다. 따라서 단말국(119)은 기지국(501)으로부터 데이터를 송신하도록 요구하는 신호를 DRC 채널에 실어 송신한다.

단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(502)이 수신하는 전력(355)이 제1 임계치 이하이면, 기지국(502)의 셀렉터(601)가 제1 또는 제2 임계치 중 어느 임계치를 선택해도, 기지국(502)의 비교부(309)는 단말국(119)으로부터의 수신 전력(355)이 임계치 이하라고 판정한다. 따라서, 기지국(502)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(502)이 수신하는 전력(355)이 제1 임계치를 초과하고 있으면, 그 수신 전력은 적정한 통신을 행하기 위해 충분하기 때문에, DRC 채널의 신호(351)는 정확하게 복조된다. 그렇게 하면, 기지국(502)의 판정부(306)는 단말국(119)이 타국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있는 것을 정확하게 판정하고, 셀렉터(601)는 제2 임계치를 선택한다. 따라서, 기지국(502)의 비교부(309)는 수신 전력(355)과 제2 임계치를 비교한다. 이 때의 수신 전력(355)이 제2 임계치 이하이면, 기지국(502)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 또한, 수신 전력(355)이 제2 임계치를 초과하고 있으면, 기지국(502)은 단말국(119)에 대하여 전력 감소 제어 신호(358)를 발신한다. 즉, 기지국(502)은, 단말국(119)으로부터의 수신 전력(355)이 제2 임계치 이하이면 전력 증가 제어 신호(358)를 발신하고, 제2 임계치를 초과하고 있으면 전력 감소 제어 신호(358)를 발신한다. 기지국(503)에 대해서도 마찬가지이다.

한편, 기지국(501)에서는, 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(501)이 수신하는 전력(355)이 제1 임계치 이하이면, 기지국(501)의 셀렉터(601)가 제1 또는 제2 임계치 중 어느 임계치를 선택해도, 제1 기지국(501) 의 비교부(309)는 단말국(119)으로부터의 수신 전력(355)이 임계치 이하라고 판정한다. 따라서, 기지국(501)은 단말국(119)에 대하여 전력 증가 제어 신호(358)를 발신한다. 단말국(119)으로부터의 업링크 전파를 기지국(501)이 수신하는 전력(355)이 제1 임계치를 초과하고 있으면, 그 수신 전력은 적정한 통신을 행하기 위해 충분하기 때문에, DRC 채널의 신호(351)는 정확하게 복조된다. 그렇게 하면, 기지국(501)의 판정부(306)는 단말국(119)이 자국으로부터의 데이터 송신을 요구하고 있는 것을 정확하게 판정하고, 셀렉터(601)는 제1 임계치를 선택한다. 따라서, 기지국(501)의 비교부(309)는 수신 전력(355)과 제1 임계치를 비교한다. 수신 전력(355)이 제1 임계치를 초과하고 있기 때문에, 기지국(501)의 비교부(309)는 단말국(119)으로부터의 수신 전력(355)이 임계치를 초과하고 있다고 판정한다. 따라서, 기지국(501)은 단말국(119)에 대하여 전력 감소 제어 신호(358)를 발신한다. 즉, 기지국(501)은, 단말국(119)으로부터의 수신 전력이 제1 임계치 이하이면 전력 증가 제어 신호(358)를 발신하고, 제1 임계치를 초과하고 있으면 전력 감소 제어 신호(358)를 발신한다.

여기서, 기지국(502)의 수신 전력과 기지국(501)의 수신 전력의 비가 제2 임계치와 제1 임계치의 비 이하인 경우를 생각한다. 이 경우에는, 기지국(501)의 수신 전력이 제1 임계치 이하이면 반드시 제2 기지국(502)의 수신 전력은 제2 임계치 이하로 된다. 그렇게 하면, 기지국(501)이 단말국(119)을 향하여 전력 증가 제어 신호를 발신하고 있을 때는, 반드시 기지국(502)은 단말국(119)을 향하여 전력 증가 제어 신호를 발신하게 된다. 기지국(501)이 단말국(119)을 향하여 전력 감소 제어 신호를 발신하고 있을 때는, 기지국(502)이 발신하는 전력 제어 신호에 상관없이 단말국(119)은 송신 전력을 감소시키게 된다. 따라서, 도 2에 도시한 기지국(300)을 이용한 경우와 마찬가지로, 기지국(501)의 수신 전력이 제1 임계치 즉 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력이 되도록, 단말국(119)의 송신 전력이 제어된다.

다음으로, 기지국(502)의 수신 전력과 기지국(501)의 수신 전력의 비가 제2 임계치와 제1 임계치의 비보다 큰 경우를 생각한다. 이 상황은 기지국(501)의 수신 전력이 극단적으로 작아진 경우이다. 이 경우에는, 기지국(501)의 수신 전력이 제1 임계치 이하라도 기지국(502)의 수신 전력이 제2 임계치를 초과하는 경우가 있다. 그 때에는, 기지국(502)이 단말국(119)을 향하여 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 단말국(119)이 송신 전력을 감소시킨다. 따라서, 기지국(502)에서의 단말국(119)으로부터의 수신 전력 즉 노이즈로 되는 전력이 극단적으로 커지는 경우는 없다.

이상 설명한 바와 같이, 도 5에 도시한 기지국(600)을 사용하면, 통상은 도 2에 도시한 기지국(300)을 사용한 경우와 마찬가지로, 임의의 단말국과 그 단말국이 가장 효율적으로 다운링크 전파를 수신할 수 있는 기지국 사이에 업링크/다운링크의 왕복의 통신로가 형성됨으로써, 가장 효율적인 통신이 가능해진다. 단, 그 단말국과 기지국의 조합에 있어서 업링크 전파의 수신 전력이 극단적으로 작아진 경우에는, 다른 기지국이 수신하는 노이즈 전력이 극단적으로 커지지 않도록 그 단말국의 송신 전력이 제어된다.

또, 제2 임계치와 제1 임계치의 비를 예를 들면 6데시벨로 하면, 셀 경계 부근에 있는 단말국의 통신 상대(즉 그 단말국이 가장 큰 전력으로 다운링크 전파를 수신할 수 있는 기지국)가 아닌 기지국의 수신 전력은, 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력보다 최대 6데시벨 큰 값으로 될 가능성이 있다. 제2 임계치와 제1 임계치의 비를 더욱 크게 하면, 통신 상대가 아닌 기지국이 받는 수신 전력의 최대 값이 더욱 커질 가능성이 있다. 제2 임계치와 제1 임계치의 비를 작게 하면, 통신 상대가 아닌 기지국이 받는 수신 전력의 최대 값은 작게 할 수 있다. 그러나 그 경우에는, 그 단말국의 통신 상대인 기지국의 수신 전력이 적정한 통신을 행하기 위해 필요 충분한 전력에 도달하지 않을 확률이 높아진다.

제2 임계치와 제1 임계치의 비를 어느 정도로 하는 것이 최적인지는, 전파의 반사물 등이 비교적 많은 지역과 비교적 적은 지역에서는 상이할 것이다. 따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 임계치나 제1 임계치는 기지국 제어 장치(100)로부터 기지국마다 설정할 수 있도록 하고, 상용 운용을 개시하기 전에 시험 운용을 행하여 기지국마다 최적의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 임의의 기지국의 셀 내에 있는 단말국의 수가 많을 때에는, 그 기지국이 수신하는 노이즈 전력이 원래 크기 때문에, 새롭게 가해지는 노이즈에 대한 여유는 작다. 이 때에는, 제2 임계치와 제1 임계치의 비를 작게 하여 셀 경계 부근에 있는 단말국의 송신 전력이 너무 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다. 반대로, 임의의 기지국의 셀 내에 있는 단말국의 수가 적을 때에는, 그 기지국이 수신하는 노이즈 전력이 원래 작기 때문에, 새롭게 가해지는 노이즈에 대한 여유는 크 다. 이 때에는, 제2 임계치와 제1 임계치의 비를 크게 하여 셀 경계 부근에 있는 단말국의 송신 전력 제어가 가능한 한 원하는 기지국으로부터 행해지도록 하는 것이 바람직하다.

이에 대응하여 제2 임계치를 설정하는 제어 방법으로서, 그 기지국과 통신하고 있는 단말국의 수에 따라 시시각각으로 변화시키는 제어 방법이 있다. 또한, 그 때의 시간대나 그 날의 요일 및 계절 등의 정보와 과거의 실적으로부터, 그 기지국의 셀 내에 있는 단말국의 수가 많은지 적은지를 예측하고, 정기적으로 변화시키는 제어 방법도 채용할 수 있다.

도 7은 본 발명이 실시되는 무선 통신 시스템의 다른 실시예를 나타내는 네트워크도이다. 본 실시예에서는, 각 기지국이 기지국 제어 장치를 개재시키지 않고서 교환망이나 인터넷망(120)에 직접 접속하는 무선 통신 시스템이다. 도 7에서, 도 4에 도시한 시스템 구성 요소와 동일한 부분에 대해서는 도 4의 것과 동일한 번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

복수의 기지국(801∼803)은 교환망이나 인터넷망(120)에 직접 접속하는 기능을 구비한 기지국이다. 기지국 제어 장치(800)는 교환망이나 인터넷망(120)을 통해 기지국(801∼803)을 제어한다. 도 4에 도시한 구성에서는, 기지국과 기지국 사이의 통신이나 기지국과 다른 통신 시스템 사이의 통신이 모두 기지국 제어 장치(100)를 경유한다. 이 때문에, 기지국 제어 장치(100)의 처리량이 많아진다. 도 7에 도시한 구성에서는, 이들 통신은 기지국 제어 장치(800)를 경유하지 않기 때문에, 기지국 제어 장치(800)의 처리량을 저감할 수 있다.

또, 상술한 설명에서는 기지국과 단말국 사이의 전파가 HDR 표준 사양의 전파인 것을 전제로 설명하였지만, 본 발명을 실시하는 데 있어서는 전파의 형식을 HDR 표준 사양으로 한정할 필요는 없다. 본 발명을 실시하는 데에 있어서 필요한 신호는, 단말국이 통신처의 기지국을 지정하는 업링크 신호(HDR 표준 사양의 DRC 채널에 포함되는 신호)와, 기지국이 업링크 전파의 수신 전력을 측정하기 위한 업링크 신호(HDR 표준 사양의 PILOT 채널에 상당하는 신호)와, 기지국이 단말국의 송신 전력을 제어하기 위한 다운링크 신호 3개이다. 이들 신호, 혹은 이들과 마찬가지의 기능을 갖는 신호를 포함하는 형식의 전파이면, HDR 표준 사양 이외의 전파에 대해서도 본 발명을 실시할 수 있다. 예를 들면, 단말국의 송신 전력을 감소시킬 때에만 전력 제어 신호를 송신하고, 단말국의 송신 전력을 증가시킬 때에는 전력 제어 신호를 정지하는 형식의 전력 제어 신호도, HDR 표준 사양의 전력 제어 신호와 마찬가지의 기능을 갖는다.

또한, 본 발명의 기지국은 반드시 위치가 고정되어 있을 필요는 없다. 기지국이 이동체에 탑재되어 기지국 제어 장치 사이에서 무선 통신을 행하고, 또한, 기지국과 단말국 사이에서 무선 통신이 행해지는 시스템에 있어서도, 본 발명의 실시가 가능하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였지만, 본 기술 분야에 숙련된 자라면 첨부된 특허 청구의 범위에 정의된 영역 및 정신 내에서 상기 실시예에 대한 다양한 변경이 가능함을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 다운링크 신호를 가장 효율적으로 전송할 수 있는 기지국과 단말국 사이에 업링크 통신로를 항상 확보함으로써, 가장 높은 전송 레이트로 통신할 수 있는 기지국과 단말국 사이에서 통신이 항상 가능해진다.

Claims

복수의 기지국과 복수의 단말국을 포함한 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법으로서,

상기 복수의 기지국 각각은, 상기 복수의 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 상기 수신 전력이 제1 임계치보다 클 때에는 상기 전파를 송신한 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 제어 신호를 발신하고,

상기 복수의 단말국 각각은, 복수의 기지국으로부터 송신되어 오는 상기 전력 제어 신호 중에 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호가 적어도 하나 이상 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시키고, 상기 각 기지국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 비교하여, 가장 큰 전력으로 수신한 전파를 송신한 기지국을 선택하여 그 기지국을 식별하기 위한 식별 부호를 부가한 신호를 송신하고,

각 기지국은, 상기 식별 부호가 자신의 기지국을 나타내고 있을 때에 상기 식별 부호를 송신한 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 큰 경우에는 그 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호를 발신하고, 상기 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 다른 기지국을 나타내고 있거나 또는 상기 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 작은 경우에는, 그 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 제어 신호를 발신하는 송신 전력 제어 방법.
복수의 기지국과 복수의 단말국을 포함한 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 방법으로서,

각 기지국은, 각 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 그 측정한 수신 전력이 사전에 정해진 수순에 따라 설정한 제1 임계치보다 클 때에는 그 전파를 송신한 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 제어 신호를 발신하고,

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 신호 중 적어도 하나 이상 중에 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호가 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시키고,

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 비교하여, 가장 큰 전력으로 수신한 전파를 송신한 기지국을 선택하여 그 기지국을 식별하기 위한 식별 부호를 부가한 신호를 송신하고,

각 기지국에는 상기 제1 임계치보다 큰 값인 제2 임계치가 사전에 정해진 수순에 따라 설정되고,

각 기지국은, 임의의 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 자국(自局)을 나타내고 있을 때에 그 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 큰 경우에는 그 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호를 발신하고, 상기 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 자국을 나타내고 있을 때에 그 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 작은 경우에는 그 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 제어 신호를 발신하며, 상기 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국(他局)을 나타내고 있을 때에 그 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 큰 경우에는 그 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 상기 전력 제어 신호를 발신하고, 상기 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국을 나타내고 있을 때에 그 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 작은 경우에는 그 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 제어 신호를 발신하도록 구성된 송신 전력 제어 방법.
제2항에 있어서,

상기 복수의 기지국은 공통의 기지국 제어 장치와 결합되고, 상기 기지국 제어 장치를 통해, 상기 제1 또는 제2 임계치 중 적어도 하나를 설정하는 송신 전력 제어 방법.
제2항에 있어서,

상기 복수의 기지국은 교환망 또는 인터넷망을 통해 결합되고, 상기 교환망 또는 인터넷망을 통해, 상기 제1 또는 제2 임계치 중 적어도 하나를 설정하는 송신 전력 제어 방법.
복수의 기지국과 복수의 단말국을 포함한 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 전력 제어 신호를 발신하는 기지국으로서,

각 기지국은, 각 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 그 측정한 수신 전력이 제1 임계치보다 클 때에는 그 전파를 송신한 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고,

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 신호 중 적어도 하나 이상 중에 상기 전력 감소 제어 신호가 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 상기 전력 감소 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시키고,

각 기지국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 비교하여, 가장 큰 전력으로 수신한 전파를 송신한 기지국을 선택하여 그 기지국을 식별하기 위한 식별 부호를 부가한 신호를 송신하도록 구성된 송신 전력 제어 시스템에 이용하는 기지국이며,

특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 자국을 나타내고 있을 때에 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하는 수신 전력 측정부와, 상기 제1 임계치를 보유하는 제1 임계치 기억부와, 상기 수신 전력 측정부에서 측정된 수신 전력과 상기 제1 임계치를 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 결과에 의해, 상기 측정된 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 큰 경우에는 상기 특정 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국을 나타내고 있거나 또는 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 작은 경우에는, 상기 특정 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 증가 제어 신호를 발신하는 전력 제어 신호 발생 수단을 포함하는 기지국.
복수의 기지국과 복수의 단말국을 포함한 무선 통신 시스템의 단말국의 송신 전력을 제어하는 전력 제어 신호를 발신하는 기지국으로서,

각 기지국은, 각 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하고, 그 측정한 수신 전력이 제1 임계치보다 클 때에는 그 전파를 송신한 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고,

각 단말국은, 각 기지국으로부터 송신되어 오는 신호 중 적어도 하나 이상 중에 상기 전력 감소 제어 신호가 있을 때에는 송신 전력을 감소시키고, 상기 전력 감소 제어 신호가 없을 때에는 송신 전력을 증가시키고,

각 기지국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 비교하여, 가장 큰 전력으로 수신한 전파를 송신한 기지국을 선택하여 그 기지국을 식별하기 위한 식별 부호를 부가한 신호를 송신하도록 구성된 송신 전력 제어 시스템에 이용하는 기지국이며,

특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 자국을 나타내고 있을 때에 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력을 측정하여, 측정된 수신 전력과 상기 제1 임계치를 비교하고, 상기 비교의 결과에 의해, 상기 측정된 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 큰 경우에는 상기 특정 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국을 나타내고 있거나 또는 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제1 임계치보다 작은 경우에는, 상기 특정 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 증가 제어 신호를 발신하는 처리를 프로그램에 의해 행하는 신호 처리 회로를 포함하는 기지국.
제5항에 있어서,

상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치 설정 수단을 더 포함하고, 상기 전력 제어 신호 발생 수단은, 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국을 나타내고 있을 때에 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 큰 경우에는 상기 특정 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 상기 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 작은 경우에는 상기 특정 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 증가 제어 신호를 발신하도록 구성된 기지국.
제6항에 있어서,

상기 제1 임계치보다 큰 제2 임계치 설정 수단을 포함하고, 상기 프로그램에 의해 행하는 신호 처리 회로는, 또한 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 상기 식별 부호가 타국을 나타내고 있을 때에 상기 특정 단말국으로부터 송신되어 오는 전파의 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 큰 경우에는 상기 특정 단말국에 대하여 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 전력 감소 제어 신호를 발신하고, 상기 수신 전력이 상기 제2 임계치보다 작은 경우에는 상기 특정 단말국에 대한 상기 전력 제어 신호를 정지하거나 또는 송신 전력을 증가시키도록 지시하는 전력 증가 제어 신호를 발신하는 처리를 프로그램에 의해 행하는 기지국.