WO2000031900A1 - Station base et procede ce commande de puissance d'emission - Google Patents

Station base et procede ce commande de puissance d'emission Download PDF

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WO2000031900A1
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Katsuhiko Hiramatsu
Kazuyuki Miya
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a base station device having a function of detecting a position of a terminal device in communication and a transmission power control method.
  • a method for detecting the position of a communicating terminal device in a base station in a CDMA wireless communication system is disclosed in ⁇ Requirements and Objectives for 3G Mobile Services and System (ARIB) 1998.7.2U, etc. .
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system including a base station device having a position detection function.
  • the base station apparatus 1 detects the position of the terminal apparatus 2 which is performing wireless communication, first, the direction angle of the terminal apparatus 2 with respect to the own station from the arrival direction of the received signal is determined by using the characteristics of the array antenna. Is detected.
  • the method of detecting the direction of the terminal device is disclosed in "Introduction to Adaptive Signal Processing Technology Using Array Antenna and High-Resolution Arrival Wave Estimation Course".
  • the base station device 1 After detecting the direction angle 0 of the terminal device 2 with respect to the own station, the base station device 1 measures the distance of the terminal device 2 with respect to the own station.
  • a method of measuring the distance L between the base station apparatus 1 and the terminal apparatus 2 will be described with reference to FIG. It takes time only for propagation delay until the downlink signal transmitted from the base station apparatus 1 reaches the terminal apparatus 2. Similarly, it takes time for the uplink signal transmitted from the terminal device 2 to reach the base station device 1 due to propagation delay. Also, it takes a device delay ⁇ 5 from the completion of reception of the downlink signal by the terminal device 2 to the start of transmission of the uplink signal. The device delay ⁇ is determined by the processing delay of each unit, timing jitter, etc. What happens.
  • the terminal apparatus 2 starts transmitting a downlink signal to the terminal apparatus 2 and then transmits the downlink signal.
  • the propagation delay ⁇ can be calculated from the following equation (1).
  • the base station apparatus 1 can calculate the distance L between the own station and the terminal apparatus 2 by the following equation (2).
  • a multipath environment there are delayed waves that arrive after being reflected on mountains or buildings, etc., in addition to the direct waves that arrive directly from the transmitting side to the receiving side.
  • RAKE combining is performed to combine received signals of a direct wave and a delayed wave having different arrival times.
  • transmission power control is performed based on the power value of a received signal in order to reduce interference with other stations while maintaining desired reception quality.
  • a handover process for shifting to communication with an adjacent base station device is performed.
  • the handover processes there is a diversity handover process for simultaneously communicating with a plurality of base station apparatuses (base station apparatus A and base station apparatus B).
  • the radio network controller performs a process of combining the received signals of the plurality of base station devices and sending the signals to the exchange.
  • transmission power control is performed so that one of the base station apparatuses satisfies the reception quality. Therefore, if the reception quality of any of the base station devices is good, the base station device transmits a command to lower the transmission power to the terminal device in order to reduce interference in the system, and the terminal device transmits the command.
  • the base station device A transmits power to the terminal device. Even if a command to increase the power is transmitted, when the base station B transmits a command to lower the transmission power to the terminal, the terminal lowers the transmission power.
  • the terminal device lowers the transmission power according to the instruction of the base station device B while the base station device A performs the above-described position detection, the reception power at the base station device A decreases. Therefore, the position detection performance is degraded.
  • An object of the present invention is to provide a base station apparatus and a transmission power control method that can accurately detect the position of a terminal apparatus even during diversity handover.
  • the purpose of this is to set the same target quality for all base stations to be subjected to diversity handover in transmission power control at the time of position detection during diversity handover, and to set the base station during diversity handover to the base station during diversity handover. This is achieved by reducing the quality degradation and fluctuation of the received signal due to transmission power control from the station device.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining position detection of a terminal device
  • FIG. 2 is a slot diagram for explaining the position detection of the terminal device
  • FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of a base station device, a mobile station device, and a wireless network controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a professional diagram showing a configuration of a mobile station apparatus communicating with the base station apparatus shown in FIG. Diagram, and
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the power of the preceding wave and the delayed wave and time.
  • FIG. 3 shows a base station apparatus (Base Station), a mobile station apparatus (Mobile Station) which is a communication terminal apparatus, and a radio network controller (Radio Network Controller) for controlling the base station apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of FIG.
  • the mobile station device 103 is in a diversity handover state in which it simultaneously communicates with the base station device a 101 and the base station device b 102.
  • a case is considered in which position detection is performed for mobile station device 103 from base station device a 101.
  • the base station device a 101 and the base station device b 102 notify the radio network controller 104 that the mobile station device 103 has entered the diversified handover state.
  • the wireless network controller 104 sends data to be transmitted to the mobile station device 103 to the base station device a 101 and the base station device b 102.
  • the base station device a 101 spreads the data to the mobile station device 103 with the spreading code A and transmits it.
  • the base station device b 102 transmits the data to the mobile station device 103 with the spreading code B.
  • the signal from base station apparatus a 101 is despread with spreading code A
  • the signal from base station apparatus b 102 is despread with spreading code B.
  • the mobile station device 103 spreads the data with the spreading code C and transmits the data.
  • the received signal is despread with the spreading code C and sent to the wireless network controller 104.
  • the base station apparatus b 102 also despreads the received signal with the spreading code C and sends it to the wireless network controller 104.
  • Wireless network The controller 104 combines or selects signals from both base station devices and sends them to the network.
  • base station apparatus a 101 and base station apparatus b 102 independently control reception quality so as not to be excessively improved. That is, the mobile station apparatus 103 controls to increase the transmission power only when the transmission power control commands from the base station apparatus a 101 and the base station apparatus b 102 are both “increase”. In such a case, when any one of the base station apparatuses instructs to lower the power, the mobile station apparatus 103 lowers the transmission power. Therefore, if the position of the mobile station device 103 is detected by the base station device a 101, the position detection performance becomes unstable.
  • the base station device a 101 and the base station device b 102 notify the wireless network controller 104 that the mobile station device 103 is in a diversity handover state.
  • the wireless network controller changes the target quality (eg, level) of the transmission power control so that it is sufficient for position detection, and transmits the information to the base station apparatus a 101 and the base station apparatus b 102. Notify that.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the base station apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a mobile station device that communicates with the base station device shown in FIG.
  • a CD MA Code Division Multiple Access
  • the reception RF units 215 to 217 amplify the signals received by the antennas 221 to 214, respectively, convert the signals to an intermediate frequency or baseband frequency, perform quadrature detection, Output to Matched Fill 218 to 220.
  • the matched filters 218 to 220 perform despreading by multiplying the output signals of the reception RF units 215 to 217 by a unique spreading code, and the delay profile measurement circuit 230 and the selection are performed. Output to circuits 2 27 to 2 29.
  • the delay profile measurement circuit 230 measures the delay profile (received power at a predetermined time) of the matched filter 218 to 220 and outputs the measurement result to the timing detection circuit 222.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measurement result of the delay profile.
  • the horizontal axis is time
  • the vertical axis is power.
  • FIG. 6 shows that a direct wave signal of power ⁇ arrives at time t0 and a delayed wave signal of power P1 arrives at time t1.
  • the timing detection circuit 222 detects the time at which the signal arrived from the delay profile, and selects the arrival time information of the fastest reception path among the detected times to the selection circuits 222 to 229 and the position detection circuit 222. Output.
  • the selection circuits 227 to 229 respectively output the output signals of the matched filters 218 to 220 at the arrival time of the fastest signal based on the information output from the timing detection circuit 222. Output to the estimation circuit 2 2 1.
  • the direction-of-arrival estimation circuit 221 estimates the direction of arrival of the received signal from the output signals of the selection circuits 227 to 229, detects the direction angle of the mobile station apparatus with respect to the own station, and calculates the direction angle of the detected direction angle. The information is output to the position detection circuit 222.
  • the position detection circuit 224 measures the propagation delay from the information on the arrival time of the fastest signal and the timing offset information, and calculates the distance between the own station and the mobile station apparatus. Then, position detection circuit 222 outputs terminal position information indicating the distance and direction angle between the own station and the mobile station apparatus to a central control station (not shown).
  • Antenna duplexer 202 is for using the same antenna for transmission and reception, outputs the signal received by antenna 201 to reception RF section 203, and transmits RF section 210.
  • the transmission signal output from 1 is sent to antenna 201.
  • the reception RF section 203 amplifies the reception signal input from the antenna duplexer 202, converts the frequency to an intermediate frequency or a baseband frequency, and outputs it to the matched filter 204.
  • the matched filter 204 performs despreading by multiplying the output signal of the reception RF section 203 by a unique spreading code, and outputs the result to the delay profile measurement circuit 225 and the selection circuit 226.
  • the delay profile measurement circuit 225 measures the delay profile of the output signal of the matched filter 204 and outputs the measurement result to the timing detection circuit 231.
  • the timing detection circuit 231 detects the time at which the signal exists from the delay profile, and outputs information of the detected time to the selection circuit 226.
  • the selection circuit 222 outputs the output signal of the matched filter 204 to the channel estimation circuits 205 and 206. Specifically, the leading wave is sent to the channel estimation circuit 205, and the delayed wave is sent to the channel estimation circuit 206.
  • the channel estimation circuits 205 and 206 estimate phase and amplitude fluctuations due to fading of the received signal. Then, in the RAKE combining circuit 207, the time of the leading wave and the time of the delayed wave are adjusted, and for the leading wave, fluctuations in the phase and amplitude of the fading estimated by the channel estimation circuit 205 are compensated for. Is the phase estimated by the channel estimation circuit 206. To compensate for fluctuations in the phase and amplitude of the signal.
  • RAKE combining circuit 207 RAKE combines the corrected signals to perform demodulation, outputs the data portion to a central control station (not shown), and outputs a power control command to transmission RF section 211.
  • the RAKE combining circuit 207 performs the RAKE combining by adding the reception data compensated as described above to obtain a received signal.
  • the channel estimation values from the channel estimation circuits 205 and 206 are also output to the transmission power control circuit 208.
  • the multiplexing circuit 209 multiplexes the transmission power control command calculated by the transmission power control circuit 208 and the transmission signal.
  • the modulation circuit 210 performs primary modulation and spread modulation such as QPSK modulation on the result.
  • the transmission RF section 211 performs quadrature modulation, frequency conversion, amplification processing, and the like. The power is controlled for amplification based on the received transmission power control command. This radio signal is transmitted from antenna 201 through antenna duplexer 202.
  • Antenna duplexer 302 is for using the same antenna for transmission and reception, outputs the signal received by antenna 301 to reception RF sections 303a and 303b, and outputs the signal received from transmission RF section 313.
  • the transmission signal is sent to the antenna 301.
  • Reception RF sections 303a and 303b amplify the reception signal input from antenna duplexer 302, convert the frequency to an intermediate frequency or baseband frequency, and output them to matched filters 304a and 304b, respectively.
  • the matched filters 304a and 304b despread by multiplying the output signals of the reception RF sections 303a and 303b by a unique spreading code, respectively, and provide a delay profile measurement circuit 307 and selection circuits 305a and 305b.
  • the delay profile measurement circuit 307 measures the delay profile of the output signals of the matched filters 304a and 304b, and compares the measurement result with the timing detection circuit 30. Output to 8.
  • the timing detection circuit 308 detects the time at which the signal exists from the delay profile, and outputs information of the detected time to the selection circuits 305a and 305b, respectively.
  • the selection circuits 305a and 305b output the output signals of the matched filters 304a and 304b, respectively, to the channel estimation circuits 306a and 306b. Specifically, the leading wave is sent to the channel estimation circuit 303a, and the delayed wave is sent to the channel estimation circuit 310.
  • the channel estimating circuits 300a and 360b estimate the phase and amplitude fluctuations due to fading of the received signal, respectively.
  • the RAKE combining circuit 309 the time of the leading wave and the time of the delayed wave are adjusted, and for the leading wave, fluctuations in the phase and amplitude of the fading estimated by the channel estimation circuit 306a are compensated for, and For the extension, the fluctuation of the phase and amplitude of the fading estimated by the channel estimator 306b is compensated.
  • the RAKE combining circuit 309 combines the corrected signals with RAKE and performs demodulation, outputs the data portion to a central control station (not shown), and transmits a power control command to the RF section 3. 1 Output to 3. Further, the RAKE combining circuit 309 performs the RAKE combining by adding the reception data compensated as described above to obtain a received signal.
  • the channel estimation values from the channel estimation circuits 310 a and 300 b are also output to the transmission power control circuit 310.
  • the multiplexing circuit 311 multiplexes the transmission power control command calculated by the transmission power control circuit 310 and the transmission signal.
  • the modulation circuit 312 performs primary modulation and spread modulation such as QPSK modulation on the result.
  • the transmission RF section 313 performs quadrature modulation, frequency conversion, amplification processing, and the like. For amplification, the power is controlled based on the received transmission power control command.
  • This radio signal is transmitted from the antenna 301 through the antenna duplexer 302.
  • the radio network controller instructs the mobile station apparatus to change all the base station apparatuses to be subjected to the diversity handover so as to increase the target quality of the transmission power control.
  • This change instruction is input to the transmission power control circuit 208 of the base station device as the target quality.
  • Each base station device performs transmission power control based on the changed target quality.
  • the transmission power control method measures, for example, the desired wave power (S) and the interference wave power (I) in the received signal, and if the ratio (SIR) is lower than the target quality, the transmission power is increased.
  • a power control command is generated, and if the ratio is higher than the target quality, a transmission power control command to reduce the transmission power is generated.
  • the target quality of transmission power control is changed as appropriate for services that require urgency, services that require a certain degree of accuracy, and other special services. For example, for services that require urgency such as emergency calls (emergency calls) and services that require accuracy such as diversity handover, the target quality is higher, and urgency is not required. Is controlled not to be too high. By performing such control, it is possible to perform position detection in accordance with the required accuracy, and to reduce interference signals to other base station devices.
  • a signal received by the antenna 211 is amplified by the reception RF unit 215 and frequency-converted to an intermediate frequency or a baseband frequency.
  • the output signal of the reception RF section 215 is despread with a unique spreading code in the matched filter 218 and output to the delay profile measurement circuit 230 and the selection circuit 227.
  • the signal received by the antenna 213 is amplified by the reception RF section 216 and frequency-converted to an intermediate frequency or a baseband frequency.
  • the output signal of the reception RF unit 216 is despread with a unique spreading code in the matched filter 219, Output to the delay profile measurement circuit 230 and the selection circuit 228.
  • the signal received by antenna 214 is amplified by reception RF section 217 and frequency-converted to an intermediate frequency or baseband frequency.
  • the output signal of reception RF section 217 is despread by matched filter 220 with a unique spreading code, and output to delay profile measurement circuit 230 and selection circuit 229.
  • the delay profile measuring circuit 230 measures the delay profile of the output signal of the matched filter 218 to 220, and the timing detecting circuit 222 detects the arrival time of each received signal. Information on the arrival time of the fastest signal (preceding wave) among them is output to the selection circuits 22 2 to 229 and the position detection circuit 224.
  • the selection circuits 222 to 229 based on the information output from the timing detection circuit 222, the output signal of the matched filter 218 to 220 at the arrival time of the fastest signal arrives. Output to the estimating circuit 22 1.
  • the direction-of-arrival estimation circuit 221 the direction of arrival of the received signal is estimated based on the output signals of the selection circuits 227 to 229, and the direction angle of the mobile station apparatus with respect to the own station is detected and detected.
  • the information of the directional angle is output to the position detection circuit 224.
  • the position detection circuit 222 the propagation delay is measured from the information on the arrival time of the fastest signal and the timing offset information, and the distance between the own station and the mobile station device is calculated. Then, terminal position information indicating the distance and the direction angle between the own station and the mobile station device is output to the wireless network controller.
  • the process of simultaneously instructing the target quality for transmission power control from the radio network controller to the base station apparatus to be subjected to diversity handover that is, the same value for all base station apparatuses to be subjected to diversity handover.
  • the position can be correctly detected even during diversity handover, and the interference signal to other base station devices can be reduced. Therefore, during diversity handover where reception quality is unstable, Even so, the transmission power can be controlled to a level at which the position can be detected without any trouble.
  • the present invention is not limited to only such a situation. By changing the instructions from the control station that controls the station equipment in various ways, it can be applied to the case where the operation of the transmission power control is changed under a specific situation or when providing a specific service. it can.
  • control is performed so that the target quality is higher for services that require urgency, and not so high for services that do not have urgency and are less accurate.
  • transmission power control according to such required accuracy, it is possible to reduce interference signals to other base station apparatuses.

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Description

明 細 書 基地局装置及び送信電力制御方法 技術分野
本発明は、 通信中の端末装置の位置を検出する機能を有する基地局装置及び 送信電力制御方法に関する。 背景技術
C D MA方式の無線通信システムにおいて、 基地局装置にて、 通信中の端末 装置の位置を検出する方法が、 「Requirements and Objectives for 3G Mobile Services and System(ARIB)1998.7.2U 等に開示されている。
図 1は、 位置検出機能を有する基地局装置を含む無線通信システムを示す図 である。 基地局装置 1が無線通信を行っている端末装置 2の位置を検出する場 合、 まず、 アレーアンテナの特性を利用して、 受信信号の到来方向から自局に 対する端末装置 2の方向角 0を検出する。 この端末装置の方向を検出する方法 は、 「アレーアンテナによる適応信号処理技術と高分解能到来波推定入門コ一 ス」 等に開示されている。
そして、基地局装置 1は、 自局に対する端末装置 2の方向角 0を検出した後、 自局に対する端末装置 2の距離を測定する。 以下、 基地局装置 1と端末装置 2 との距離 Lの測定方法を図 2のスロット夕イミングを示す図を用いて説明する。 基地局装置 1から送信された下り信号が端末装置 2に届くまでに伝搬遅延て だけ時間がかかる。 同様に、 端末装置 2から送信された上り信号が基地局装置 1に届くまでに伝搬遅延てだけ時間がかかる。 また、 端末装置 2が下り信号の 受信を完了してから上り信号の送信を開始するまでに装置遅延 <5だけ時間がか かる。 なお、 この装置遅延 δは、 各部の処理遅延やタイミングジッ夕等により 発生するものである。
図 2に示すように、 基地局装置 1においては、 スロット長 S及び装置遅延 <5 が既知であるので、 端末装置 2に対して下り信号の送信を開始してから端末装 置 2が送信した上り信号の受信を開始するまでの時間 Tを測定することにより、 以下に示す式 （1 ) から伝搬遅延 τを算出することができる。
r = (T - S - (5 ) / 2 ( 1 )
そして、 基地局装置 1は、 光速を Cとすると、 以下に示す式 （2 ) により、 自局と端末装置 2との距離 Lを算出することができる。
L = て X C ( 2 )
ここで、 マルチパス環境では、 送信側から受信側に直接届く直接波以外に山 や建物等に反射してから届く遅延波がある。 一般に、 C D MAなどの遅延波に 対する分解能が高い通信方式では、 受信品質を向上させるために、 到達時間が それぞれ異なる直接波及び遅延波の受信信号を合成する R AK E合成を行う。 また、 C D MAでは、 所望受信品質を維持しながら他局の千渉を低減するため に、 受信信号の電力値に基づいて送信電力制御を行う。
無線通信システムでは、 端末装置が通信中の基地局装置から遠ざかつていつ た場合に、 隣の基地局装置との通信へ移行するハンドオーバ処理を行なう。 こ のハンドオーバ処理の中に、複数の基地局装置（基地局装置 Aと基地局装置 B ) と同時に通信するダイバーシチハンドオーバ処理がある。 このダイバーシチハ ンドオーバ中では、 無線ネットワーク制御装置は、 複数の基地局装置の受信信 号を合成して交換機へ送る処理を行なう。
ダイバーシチハンドオーバにおいては、 いずれか片方の基地局装置において 受信品質を満たすように送信電力制御を行なう。 したがって、 いずれかの基地 局装置の受信品質が良ければ、 システムにおける千渉を低減するために、 当該 基地局装置は端末装置に対して送信電力を下げる旨のコマンドを送信し、 端末 装置はそのコマンドの指示に従う。 例えば、 基地局装置 Aが端末装置へ送信電 力を上げる旨のコマンドを送信しても、 基地局装置 Bから端末装置へ送信電力 を下げる旨のコマンドを送信すると、 端末装置は送信電力を下げる。
ここで、 基地局装置 Aが上述の位置検出を行っている場合に、 端末装置が基 地局装置 Bの指示に従つて送信電力を下げてしまうと、 基地局装置 Aにおける 受信電力が低下してしまうため、 位置検出性能は劣化してしまう。
また、 ダイバーシチハンドオーバ中において、 両方の基地局装置で位置検出 するとした場合でも、 受信品質は不安定になり、 位置検出精度が劣化してしま 。 発明の開示
本発明の目的は、 ダイバーシチハンドオーバ中においても端末装置の位置を 精度良く検出することができる基地局装置及び送信電力制御方法を提供するこ とである。
この目的は、 ダイバーシチハンドオーバ中の位置検出時の送信電力制御にお いて、 ダイバーシチハンドオーバ対象の全基地局装置に同一の目標品質を設定 して、 位置検出中の基地局装置においてダイバーシチハンドオーバ中の基地局 装置からの送信電力制御による受信信号の品質劣化及び変動を小さくすること により達成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 端末装置の位置検出を説明するための説明図、
図 2は、 端末装置の位置検出を説明するためのスロット図、
図 3は、 本発明の一実施の形態に係る基地局装置、 移動局装置、 及び無線ネ ットワークコントローラのシステム構成を示す図、
図 4は、 本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図、 図 5は、 図 4に示す基地局装置と通信を行なう移動局装置の構成を示すプロ ック図、 及び、
図 6は、 先行波、 遅延波のパワーと時間の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する。 図 3は、 本発明の実施の形態に係る基地局装置 （Base Station) 、 通信端末 装置である移動局装置 （Mobile Station) 、 及び基地局装置を制御する無線ネ ットヮ一クコントローラ （Radio Network Controller) の構成を示すブロック 図である。
まず、 ダイバーシチハンドオーバについて図 3を用いて説明する。 移動局装 置 1 0 3は、 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装置 b 1 0 2に対して同時に通信 を行うダイバーシチハンドオーバ状態にある。 ここでは、 移動局装置 1 0 3に 対して基地局装置 a 1 0 1から位置検出を行っている場合について考える。 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装置 b 1 0 2は、 移動局装置 1 0 3がダイバ —シチハンドォ一バ状態になったことを無線ネットワークコントローラ 1 0 4 に通知する。 そして、 無線ネットワークコントローラ 1 0 4は、 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装置 b 1 0 2に移動局装置 1 0 3へ送信するデータを送る。 基地局装置 a 1 0 1では、 移動局装置 1 0 3にデータを拡散符号 Aで拡散し て送信し、 基地局装置 b 1 0 2では、 移動局装置 1 0 3にデータを拡散符号 B で送信する。 移動局装置 1 0 3では、 基地局装置 a 1 0 1からの信号を拡散符 号 Aで逆拡散し、 基地局装置 b 1 0 2からの信号を拡散符号 Bで逆拡散し、 そ れぞれの信号を合成する。
移動局装置 1 0 3は、 データを拡散符号 Cで拡散して送信する。 基地局装置 a 1 0 1では、 受信信号を拡散符号 Cで逆拡散して無線ネッ卜ワークコント口 ーラ 1 0 4に送る。 同様に、 基地局装置 b 1 0 2でも、 受信信号を拡散符号 C で逆拡散して無線ネットワークコントローラ 1 0 4に送る。 無線ネットワーク コントローラ 1 0 4では、 両方の基地局装置からの信号を合成又は選択してネ ットワークへ送る。
次に、 ダイバーシチハンドオーバ中の送信電力制御について説明する。 ダイ バーシチハンドオーバ中は、 先に説明したとおりいずれかの基地局装置で受信 品質が良ければよい。 したがって、 無線ネットワークコントローラに集められ た信号に基づいて送信電力制御を基地局装置 a 1 0 1と基地局装置 b 1 0 2に 対して共通に行った方がよい。
しかしながら、 無線ネットワークコントローラへ信号を集めてからまた基地 局装置へ送信電力制御情報を戻したのでは制御遅延が大きくなつてしまい、 送 信電力制御を正しく行うことができない。 したがって、 基地局装置 a 1 0 1及 び基地局装置 b 1 0 2で受信品質が過剰によくならないように独立に制御する。 すなわち、 移動局装置 1 0 3は、 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装置 b 1 0 2 からの送信電力制御コマンドが両方とも"上げろ"の場合のみ送信電力を上げる ように制御する。 このような場合、 いずれかの基地局装置が下げるように指示 したときには、 移動局装置 1 0 3は送信電力を下げる。 したがって、 基地局装 置 a 1 0 1で移動局装置 1 0 3の位置検出を行っていると位置検出性能が不安 定になる。
このような場合には、 以下の処理を行う。 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装 置 b 1 0 2から無線ネットワークコントローラ 1 0 4へ移動局装置 1 0 3がダ ィバ一シチハンドオーバ状態であることを通知する。 無線ネットワークコント ローラでは、 この情報を受けて、 送信電力制御の目標品質 （例えばレベル） を 位置検出に十分となるように変更し、 基地局装置 a 1 0 1及び基地局装置 b 1 0 2にその旨を通知する。
それぞれの基地局装置は、 独立に送信電力制御を行っており、 送信電力制御 の目標品質を上げることによって、 それぞれの基地局装置に届く受信電力の品 質が上がり、 このため、 位置検出性能も向上する。 この処理は、 無線ネットヮ —クコントローラから複数の基地局装置に同時に送信電力制御の目標品質を変 更するという簡易な処理であり、 非常に効果的な結果を得ることができる。 具体的に、 上述した基地局装置と移動局装置の動作について図 4及び図 5を 用いて説明する。 図 4は、 本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す ブロック図である。 図 5は、 図 4に示す基地局装置と通信を行なう移動局装置 の構成を示すブロック図である。 ここでは、 C D MA (Code Division Multiple Access) 方式を想定する。
図 4において、 受信 R F部 2 1 5〜2 1 7は、 それぞれアンテナ 2 1 2〜2 1 4で受信された信号を増幅し、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数 変換し、 直交検波して、 マッチドフィル夕 2 1 8〜2 2 0に出力する。 マッチ ドフィルタ 2 1 8〜2 2 0は、 それぞれ受信 R F部 2 1 5〜2 1 7の出力信号 に固有の拡散符号を乗算することにより逆拡散を行い、 遅延プロファイル測定 回路 2 3 0及び選択回路 2 2 7〜 2 2 9に出力する。
遅延プロファイル測定回路 2 3 0は、 マッチドフィル夕 2 1 8〜2 2 0の遅 延プロファイル （所定時刻における受信電力） を測定し、 測定結果をタイミン グ検出回路 2 2 2に出力する。 図 6は、 遅延プロファイルの測定結果の一例を 示す図である。 図 6において、 横軸が時間であり、 縦軸が電力である。 無線通 信では、 送信した信号が受信側に直接届く直接波の他に、 山やビル等に反射し た後に届く遅延波が存在する。 図 6では、 時刻 t 0に電力 ρ θの直接波の信号 が届き、 時刻 t 1に電力 P 1の遅延波の信号が届くことを示している。
タイミング検出回路 2 2 2は、 信号が到達した時刻を遅延プロファイルから 検出し、 検出した中で最も速い受信パスの到達時刻情報を選択回路 2 2 7〜2 2 9及び位置検出回路 2 2 4に出力する。
選択回路 2 2 7〜2 2 9は、 それぞれタイミング検出回路 2 2 2から出力さ れた情報に基づいて、 最も速い信号の到達時刻におけるマッチドフィルタ 2 1 8〜2 2 0の出力信号を到来方向推定回路 2 2 1に出力する。 到来方向推定回路 2 2 1は、 選択回路 2 2 7〜2 2 9の出力信号から受信信 号の到来方向を推定して自局に対する移動局装置の方向角を検出し、 検出した 方向角の情報を位置検出回路 2 2 4に出力する。
位置検出回路 2 2 4は、 最も速い信号の到達時刻の情報とタイミングオフセ ット情報から伝搬遅延を測定し、 自局と移動局装置との距離を算出する。 そし て、 位置検出回路 2 2 4は、 自局と移動局装置との距離及び方向角を示す端末 位置情報を図示しない中央制御局に出力する。
アンテナ共用器 2 0 2は、 送信と受信とで同一のアンテナを用いるためのも のであり、 アンテナ 2 0 1で受信された信号を受信 R F部 2 0 3に出力し、 送 信 R F部 2 1 1から出力された送信信号をアンテナ 2 0 1に送る。
受信 R F部 2 0 3は、アンテナ共用器 2 0 2から入力した受信信号を増幅し、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換して、 マッチドフィル夕 2 0 4に出力する。 マッチドフィルタ 2 0 4は、 受信 R F部 2 0 3の出力信号に固 有の拡散符号を乗算することにより逆拡散を行い、 遅延プロファイル測定回路 2 2 5及び選択回路 2 2 6に出力する。
遅延プロファイル測定回路 2 2 5は、 マッチドフィル夕 2 0 4の出力信号の 遅延プロファイルを測定し、測定結果をタイミング検出回路 2 3 1に出力する。 タイミング検出回路 2 3 1は、 信号が存在する時刻を遅延プロファイルから検 出し、 検出した時刻の情報を選択回路 2 2 6に出力する。
選択回路 2 2 6は、 マッチドフィル夕 2 0 4の出力信号をチャネル推定回路 2 0 5， 2 0 6に出力する。 具体的には、 チャネル推定回路 2 0 5へ先行波を 送り、 チャネル推定回路 2 0 6へ遅延波を送る。 チャネル推定回路 2 0 5， 2 0 6では、 受信信号のフエージングによる位相と振幅の変動を推定する。 そし て、 R AK E合成回路 2 0 7において、 先行波と遅延波の時刻を合わせ、 先行 波についてはチャネル推定回路 2 0 5で推定したフエージングの位相と振幅の 変動を補償し、 遅延波についてはチャネル推定回路 2 0 6で推定したフェージ ングの位相と振幅の変動を補償する。
そして、 RAKE合成回路 207は、 補正後の各信号を RAKE合成して復 調し、 デ一夕部分を図示しない中央制御局に出力し、 電力制御コマンドを送信 RF部 21 1に出力する。 また、 RAKE合成回路 207は、 上記のように補 償された受信デ一夕を加算して RAKE合成を行ない、 受信信号を得る。
また、 チャネル推定回路 205， 206からのチャネル推定値は、 送信電力 制御回路 208にも出力される。 多重回路 209においては、 送信電力制御回 路 208で算出した送信電力制御コマンドと送信信号を多重する。 この結果を 変調回路 210で QP SK変調等の一次変調及び拡散変調を行なう。 送信 RF 部 21 1では、 直交変調、 周波数変換、 増幅処理等を行なう。 なお、 増幅につ いては、 受信した送信電力制御コマンドに基づいて電力を制御する。 この無線 信号は、 アンテナ共用器 202を通じてアンテナ 201から送信される。
次に、 図 4の基地局装置と無線通信を行う移動局装置の構成について図 5の ブロック図を用いて説明する。 この移動局装置では、 ダイバーシチハンドォー バを行なうために、 受信系統が 2系統設けてある。
アンテナ共用器 302は、 送信と受信とで同一のアンテナを用いるためのも のであり、 アンテナ 301で受信された信号を受信 RF部 303 a, 303 b に出力し、送信 RF部 313から出力された送信信号をアンテナ 301に送る。 受信 RF部 303 a， 303 bは、 アンテナ共用器 302から入力した受信 信号を増幅し、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換して、 それぞ れマッチドフィルタ 304 a， 304 bに出力する。 マッチドフィルタ 304 a, 304 bは、 それぞれ受信 RF部 303 a， 303 bの出力信号に固有の 拡散符号を乗算することにより逆拡散を行い、 遅延プロファイル測定回路 30 7及び選択回路 305 a, 305 bに出力する。
遅延プロファイル測定回路 307は、 マッチドフィルタ 304 a, 304 b の出力信号の遅延プロファイルを測定し、 測定結果をタイミング検出回路 30 8に出力する。 タイミング検出回路 3 0 8は、 信号が存在する時刻を遅延プロ ファイルから検出し、 検出した時刻の情報をそれぞれ選択回路 3 0 5 a , 3 0 5 bに出力する。
選択回路 3 0 5 a， 3 0 5 bは、 それぞれマッチドフィルタ 3 0 4 a , 3 0 4 bの出力信号をチャネル推定回路 3 0 6 a， 3 0 6 bに出力する。 具体的に は、 チャネル推定回路 3 0 6 aへ先行波を送り、 チャネル推定回路 3 0 6 へ 遅延波を送る。 チャネル推定回路 3 0 6 a， 3 0 6 bでは、 それぞれ受信信号 のフェージングによる位相と振幅の変動を推定する。 そして、 R AK E合成回 路 3 0 9において、 先行波と遅延波の時刻を合わせ、 先行波についてはチヤネ ル推定回路 3 0 6 aで推定したフェージングの位相と振幅の変動を補償し、 遅 延波についてはチャネル推定回路 3 0 6 bで推定したフエージングの位相と振 幅の変動を補償する。
そして、 R AK E合成回路 3 0 9は、 補正後の各信号を R AK E合成して復 調し、 デ一夕部分を図示しない中央制御局に出力し、 電力制御コマンドを送信 R F部 3 1 3に出力する。 また、 R AK E合成回路 3 0 9は、 上記のように補 償された受信データを加算して R AK E合成を行ない、 受信信号を得る。 また、 チャネル推定回路 3 0 6 a , 3 0 6 bからのチャネル推定値は、 送信 電力制御回路 3 1 0にも出力される。 多重回路 3 1 1においては、 送信電力制 御回路 3 1 0で算出した送信電力制御コマンドと送信信号を多重する。 この結 果を変調回路 3 1 2で Q P S K変調等の一次変調及び拡散変調を行なう。 送信 R F部 3 1 3では、 直交変調、 周波数変換、 増幅処理等を行なう。 なお、 増幅 については、 受信した送信電力制御コマンドに基づいて電力を制御する。 この 無線信号は、 アンテナ共用器 3 0 2を通じてアンテナ 3 0 1から送信される。 次に、 上記構成を有する本発明の基地局装置のダイバーシチハンドオーバ状 態で位置検出を行なう動作について説明する。 移動局装置が、 ダイバーシチハ ンドオーバ状態であることを無線ネットワークコントロ一ラへ送つた場合を想 定する。
無線ネットワークコントローラでは、 移動局装置に対してダイバーシチハン ドオーバ対象である全ての基地局装置に対して送信電力制御の目標品質を上げ るように変更を指示する。 この変更の指示は、 基地局装置の送信電力制御回路 2 0 8に目標品質として入力される。 各基地局装置では、 変更された目標品質 に基づいて送信電力制御を行なう。 送信電力制御の方法は、 例えば受信信号中 の所望波電力 （S ) と干渉波電力 （I ) を測定し、 その比 （S I R) が目標品 質よりも下ならば送信電力を上げる旨の送信電力制御コマンドを生成し、 その 比が目標品質よりも上ならば送信電力を下げる旨の送信電力制御コマンドを生 成する。
この送信電力制御の目標品質は、 緊急性が必要なサービスやある程度の精度 が必要なサービス、 その他の特別なサービスにおいて適宜変更する。 例えば、 緊急呼び出し （エマージェンシーコール） 等の緊急性が必要なサ一ビスやダイ バ一シチハンドオーバ等の精度が必要なサービスでは目標品質をより高くし、 緊急性が不要であり、 精度の荒いサービスに対してはあまり高くしないという 制御を行なう。 このような制御を行なうことによって、 要求精度に応じた位置 検出を行なうことができ、 しかも他基地局装置への干渉信号の低減することが できる。
位置検出においては、 まず、 アンテナ 2 1 2で受信された信号は、 受信 R F 部 2 1 5にて、 増幅され、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換さ れる。 受信 R F部 2 1 5の出力信号は、 マッチドフィル夕 2 1 8にて固有の拡 散符号で逆拡散され、 遅延プロファイル測定回路 2 3 0及び選択回路 2 2 7に 出力される。
同様に、 アンテナ 2 1 3で受信された信号は、 受信 R F部 2 1 6にて、 増幅 され、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。 受信 R F部 2 1 6の出力信号は、マッチドフィル夕 2 1 9にて固有の拡散符号で逆拡散され、 遅延プロファイル測定回路 2 3 0及び選択回路 2 2 8に出力される。
また、 アンテナ 2 1 4で受信された信号は、 受信 R F部 2 1 7にて、 増幅さ れ、 中間周波数又はベースバンド周波数に周波数変換される。 受信 R F部 2 1 7の出力信号は、 マッチドフィルタ 2 2 0にて固有の拡散符号で逆拡散され、 遅延プロファイル測定回路 2 3 0及び選択回路 2 2 9に出力される。
遅延プロファイル測定回路 2 3 0では、 マッチドフィル夕 2 1 8〜2 2 0の 出力信号の遅延プロファイルが測定され、 タイミング検出回路 2 2 2では、 各 受信信号の到達時刻が検出され、 検出された中で最も速い信号 （先行波） の到 達時刻の情報が、 選択回路 2 2 Ί〜2 2 9及び位置検出回路 2 2 4に出力され る。
選択回路 2 2 7〜2 2 9では、 それぞれタイミング検出回路 2 2 2から出力 された情報に基づいて、 最も速い信号の到達時刻におけるマッチドフィル夕 2 1 8〜2 2 0の出力信号が到来方向推定回路 2 2 1に出力される。
到来方向推定回路 2 2 1では、 選択回路 2 2 7〜2 2 9の出力信号に基づい て、 受信信号の到来方向が推定され、 さらに自局に対する移動局装置の方向角 が検出され、 検出された方向角の情報が位置検出回路 2 2 4に出力される。 位置検出回路 2 2 4では、 最も速い信号の到達時刻の情報とタイミングオフ セット情報から伝搬遅延が測定され、自局と移動局装置との距離が算出される。 そして、 自局と移動局装置との距離及び方向角を示す端末位置情報が、 無線ネ ットワークコントローラに出力される。
このように、 無線ネットワークコントローラから送信電力制御のための目標 品質をダイバ一シチハンドオーバ対象の基地局装置に対して同時に指示する処 理、 すなわちダイバ一シチハンドオーバ対象の全基地局装置に同一の値を送る という簡易な処理によって、 ダイバーシチハンドオーバ中でも正しく位置検出 を行なうことができ、 かつ、 他基地局装置への干渉信号を低減することができ る。 したがって、 受信品質が不安定であるダイバーシチハンドオーバ中におい ても支障なく位置検出できるレベルに送信電力を制御することができる。 上記実施の形態においては、 ダイバーシチハンドオーバーにおいて位置検出 を行なう際に、 送信電力制御の目標品質を変更する場合について説明している が、 本発明は、 このような状況のみに限定されず、 基地局装置を制御する制御 局からの指示を種々変更することにより、 ある特定の状況下において、 又はあ る特定のサービスを提供する場合において送信電力制御の動作を変更する場合 にも適用することができる。
例えば、 緊急性が必要なサービスにおいては目標品質をより高くし、 緊急性 がなく精度の荒いサ一ビスに対してはあまり高くしないという制御を行なうこ とである。 このような要求精度に応じた送信電力制御を行なうことによって、 他基地局装置への干渉信号の低減をも実現することができる。
本明細書は、 1 9 9 8年 1 1月 2 6日出願の特願平 1 0— 3 3 6 1 1 2号に 基づくものである。 この内容をここに含めておく。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の基地局装置を制御する制御局から関連のある基地局装置に一斉に報 知された送信電力制御の目標品質を変更する旨の情報を受信する受信手段と、 前記情報に基づいて送信電力制御の目標品質を変更し、 通信端末装置に対して 変更後の目標品質で送信電力制御を行なう送信電力制御手段とを具備する基地
2 . 送信電力制御手段は、 ダイバーシチハンドオーバ中に通信端末装置に対し て変更後の目標品質で送信電力制御を行なう請求の範囲 1記載の基地局装置。
3 . 複数のアンテナから受信した信号から信号の到来方向を推定する推定手段 と、 推定された到来方向からの信号の先行波から前記通信端末装置の位置検出 を行なう位置検出手段とを具備する請求の範囲 1の基地局装置。
4 . 基地局装置を制御する制御局にダイバーシチハンドオーバ中である旨の情 報を通知する通知手段と、 前記制御局からの指示にしたがって目標品質が変更 された送信電力制御情報に基づいて送信電力制御を行なう送信電力制御手段と を具備する基地局装置。
5 . 複数の基地局装置を制御する制御局から関連のある基地局装置に一斉に報 知された送信電力制御の目標品質を変更する旨の情報を受信する工程と、 前記 情報に基づいて送信電力制御の目標品質を変更し、 通信端末装置に対して前記 変更後の目標品質で送信電力制御を行なう工程と、 を具備する送信電力制御方 法。
6 . ダイバ一シチハンドオーバ中に通信端末装置に対して前記変更後の目標品 質で送信電力制御を行なう請求の範囲 5記載の送信電力制御方法。
7 . 複数の基地局装置を制御する制御局から関連のある基地局装置に一斉に報 知された送信電力制御の目標品質を変更する旨の情報を受信する工程と、 前記 情報に基づいて送信電力制御の目標品質を変更し、 通信端末装置に対して前記 変更後の目標品質で送信電力制御を行なう工程と、 前記変更後の目標品質で前 記通信端末装置から送信され、 複数のアンテナで受信した信号の到来方向を推 定する工程と、 推定された到来方向からの信号の先行波から前記通信端末装置 の位置検出を行なう工程とを具備する位置検出方法。
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