WO2000054417A1 - Dispositif et procede d'emission/reception - Google Patents

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WO2000054417A1
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transmission
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Masaki Hayashi
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04W52/38TPC being performed in particular situations
    • H04W52/50TPC being performed in particular situations at the moment of starting communication in a multiple access environment

Definitions

  • the present invention relates to a transmission / reception device mounted on a communication device of a mobile radio communication system and performing transmission power control, and a transmission / reception method.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • fading is one of the causes of deterioration in line quality.
  • standing waves are generated by the signal transmitted from the base station being reflected, scattered, and diffracted by buildings around the communication terminal.
  • the level of the signal from the base station drops in proportion to the moving speed, and fading occurs that degrades the reception quality.
  • Typical examples of transmission power control include closed-loop transmission power control and open-loop transmission power control.
  • the communication partner measures the SIR equivalent to the reception quality of its own transmission signal, and if the measured SIR value is higher than the target SIR value, If the measured SIR value is lower than the target SIR value, a control command (hereinafter referred to as “TPC command”) is transmitted on the reverse line to reduce the transmission power, and based on the contents of this TPC command.
  • TPC command a control command
  • open-loop transmission power control the reception level is subtracted from the known transmission level of the communication partner to calculate the level lost in the wireless section, and the reception level of the target communication partner is added to the lost level. This is a method of controlling the transmission power value by using
  • closed-loop transmission power control has a large control delay and is difficult to control dynamically, so high-speed fusing is a problem that the communication quality of the system may be significantly reduced when strong interference waves appear. Having.
  • open-loop transmission power control cannot cope with the case where the appropriate reception level differs for each base station, which may cause an offset error in the base station reception level. Since it cannot be corrected, it has the disadvantage that the reception measurement accuracy of the communication terminal must be improved.
  • closed-loop transmission power control and open-loop transmission power control each have advantages and disadvantages. Disclosure of the invention
  • a first object of the present invention is to adaptively switch between closed-loop transmission power control and open-loop transmission power control to take advantage of the characteristics of both to reduce the reception level measurement error without having high reception measurement accuracy.
  • An object of the present invention is to provide a transmission / reception device and a transmission / reception method capable of performing correction, and capable of performing transmission power control capable of coping with high-speed fading ⁇ even when strong interference waves appear.
  • the purpose is to perform closed-loop transmission power control based on the transmission power value based on the TPC command after the line is established, and calculate a correction value based on the difference between the transmission power value based on the reception level and the transmission power value based on the TPC command. And correction value calculation After output, this is achieved by performing open-loop transmission power control using a value obtained by adding a correction value to the transmission power value based on the reception level.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal including a transmitting / receiving device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmitting unit of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a transmission power control unit of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a state transition diagram of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a transition of the transmission power of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 is a state transition diagram at the time of handover of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 8 is a state transition diagram based on the reception level classification of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving unit of the base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a transmitting section of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a TPC command generator of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal including a transmission / reception apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control unit 104 includes a transmission power control unit 106 that determines a transmission power value based on a reception level or a TPC command.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of receiving section 103 of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the receiving unit 103 includes an amplifying unit 131 that amplifies the received wave and a correlation operation demodulating unit that converts the frequency of the amplified received wave into a base band, performs a correlation operation, and demodulates the desired wave signal. 13 2 and a detection unit 13 3 3 that performs detection processing using the correlation value and extracts decoded data, and performs decoding processing such as Viterbi decoding on the decoded data to receive information, control information, and TPC. Decoder 1 34 that outputs the command, and Level measuring unit 1 3 5 that measures the SIR, which is the ratio of the level of the received wave from the amplifier 13 1 to the level of the desired signal from the correlator 13 2 And
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of transmitting section 104 of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the transmission unit 104 inserts control information into transmission information to perform encoding processing such as convolutional coding, and the encoding unit 151 performs primary modulation and spreading processing on the encoded data to generate a radio frequency.
  • Modulation unit 15 2 for frequency conversion and transmission from transmission power control unit 10 6
  • An amplification unit 153 that amplifies a transmission wave modulated based on the power value.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of transmission power control section 106 of the communication terminal according to Embodiment 1 of the present invention.
  • OL-TPC (open loop transmission power control) section 161 subtracts the reception level output from level measurement section 135 from the known transmission level of the communication partner to calculate the level lost in the wireless section, and The transmission power value is determined by adding the target reception level of the communication partner to the determined level. For example, when the reception level is 25 dB lower than the transmission level of the communication partner, the transmission power is increased by 25 dB with respect to the target reception level of the communication partner.
  • the CL-TPC (closed loop transmission power control) section 162 increases or decreases the previous transmission power value by a predetermined amount of variation based on the contents of the TPC command output from the decoding section 134, and transmits the transmission power. Calculate the value. For example, if the TPC command "0" is an increase command, the TPC command "1" is a decrease command, and the amount of change is IdB, the last transmission when the TPC command is "0" Increase the transmission power by 1 dB relative to the power.
  • the subtractor 163 subtracts the transmission power value output from the ⁇ L-TPC unit 161 from the transmission power value output from the CL-TPC unit 162, and outputs the difference value to the correction value calculation unit 164.
  • the correction value calculation unit 164 calculates and determines a correction value for correcting a reception level measurement error or the like of the communication terminal based on the difference value output from the subtractor 163. Then, when the correction value is determined, control information indicating that is output to mode switching section 165. When a control signal is input from the mode switching unit 165, the determined correction value is fixed and output to the switching switch 167.
  • a method of determining the correction value a method of determining the average value of the difference value at that time as the correction value when the variation width of the average value of the difference value falls below a preset threshold, or calculating the correction value Average of the difference value when a certain time has passed since the start of There is a method of determining the correction value.
  • a method of calculating the average value there is a method of simply averaging the difference values input for a certain period of time, or a method of averaging the difference values with a temporal specific gravity.
  • the mode switching unit 165 switches and controls the switching switch 167 and the switching switch 169 based on the control information from the decoding unit 136 or the correction value calculating unit 164. Further, when shifting to the predetermined mode, the mode switching section 165 outputs a control signal to the correction value calculating section 164 to fix the correction value.
  • the details of the operation of the mode switching unit 165 will be described later.
  • the data output section 1666 outputs “0” as the correction value.
  • the switching switch 1667 is based on the control of the mode switching section 165, and the correction value calculating section 164 is ⁇ 0 ''.
  • the correction value output from any of the data output sections 166 Is output to the adder 1 6 8.
  • the adder 168 adds the correction value from the switch 167 to the ⁇ L—TPC section 161.
  • the switching switch 169 outputs the transmission power value output from either the adder 168 or the CL-TPC section 162 to the amplification section 153 under the control of the mode switching section 165. I do.
  • the mode switching section 165 sets the switching switch 167 to “0” data output section. 166 and the switch 169 is connected to the adder 168. As a result, the communication terminal performs loop-loop transmission power control without correcting the transmission power value based on the reception level.
  • the mode switching unit 165 obtains information indicating that the line has been established from the control information output from the decoding unit 134, the mode switching unit 165 connects the switching switch 169 to the CL-1 TPC unit 162, and Move to mode (B). As a result, the communication terminal performs closed loop transmission power control with the transmission power value based on the TPC command carried on the received wave.
  • the OL-TPC unit 161 continuously calculates the transmission power value. This is an estimated transmission power value in the case where open-loop transmission power control is performed.
  • the correction value calculation unit 164 determines whether the A correction value is calculated and determined based on a value obtained by subtracting the estimated transmission power value from the currently used transmission power value output from ⁇ section 162, and control information indicating that the correction value has been determined is transmitted to mode switching section 165.
  • the mode switching unit 165 When the mode switching unit 165 receives the control information indicating that the correction value has been determined, the mode switching unit 165 connects the switching switch 167 to the correction value calculation unit 164, connects the switching switch 169 to the adder 168, and outputs the OL-TPC mode (C). Move to At this time, a control signal is output to the correction value calculation unit 164 to fix the correction value.
  • the communication terminal performs open-loop transmission power control using the transmission power value obtained by correcting the reception level measurement error and the like for the transmission power value based on the reception level.
  • the transmission power value can be made almost the same as that in the case of performing the closed-loop transmission power control. It can also respond to the appearance of Nachisen wave. OL—After transitioning to TPC mode (C), the communication terminal maintains this state.
  • Mode switching section 165 starts handover from the control information output from decoding section 134
  • the switch 169 is connected to the CL-1 TPC section 162, and a control signal is output to the correction value calculation section 164 to calculate the correction value again.
  • the communication terminal whose accuracy of the correction value has decreased is judged, it is possible to shift from the OL-TPC mode (C) to the CL-TPC mode (B).
  • the communication terminal monitors the TPC command, and if the increase or decrease instruction continues for a certain number of times, or the increase instruction within a certain period of time. In some cases, there may be an extreme difference between the ratio of the reduction instruction and the ratio. Further, the base station may determine that the accuracy of the correction value has decreased from the communication quality based on the reception level, SIR, error detection code, and the like, and transmit the determination result to the communication terminal as control information.
  • the reception level is divided into several areas, and when moving in the area where the average reception level is divided for a predetermined time, the CL-TPC mode is used.
  • the communication terminal may set a validity period of the correction value in advance, and transition to the CL-TPC mode (B) when the validity period has elapsed after transition to the OL-TPC mode (C).
  • a correction value for correcting the reception level measurement error and the like is calculated while performing the cross-loop transmission power control, and the open loop is calculated based on the value obtained by adding the correction value to the transmission power value based on the reception level.
  • the open-loop transmission power control has a smaller TPC error than the closed-loop transmission power control, the time during which the open-loop transmission power control is performed is long. Can be. Also, the transmission power control method can be adaptively switched from open-loop transmission power control to closed-loop transmission power control as needed.
  • Embodiment 1 has described the mode in which the communication terminal adaptively switches between open-loop transmission power control and closed-loop transmission power control.
  • the base station does not need to transmit the TPC command while the communication terminal performs open loop transmission power control. Therefore, if the base station detects that the communication terminal is performing open loop transmission power control and transmits other information instead of the TPC command, the transmission efficiency in the downlink is improved.
  • Embodiment 2 is a form in which a base station does not transmit a TPC command while a communication terminal equipped with the transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 1 performs open-loop transmission power control.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the control unit 205 includes a TPC command generation unit 208 that generates a TPC command based on the reception level.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of receiving section 204 of the base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the receiver 204 converts the frequency of the received wave into a baseband, performs a correlation operation, and demodulates the desired signal, and performs a detection process using the correlation value.
  • a detection section 242 for extracting the decoded data a decoding section 243 for performing decoding processing such as Viterbi decoding on the decoded data and outputting received information and control information, and an amplification distribution section 210.
  • a level measuring section 244 for measuring an SIR which is a ratio of the amount of amplification from 3 to the desired signal level from the correlation operation demodulating section 132.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of transmitting section 206 of the base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the transmitting unit 206 performs the primary modulation and spreading process on the encoded data, and the encoding unit 261, which performs an encoding process such as a convolutional code by inserting the control information and the TPC command into the transmission information. It has a modulation section 262 for converting the frequency to a radio frequency, and an amplification section 263 for amplifying the modulated transmission wave.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of TPC command generating section 208 of the base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the comparison unit 18 1 is a TPC that instructs the communication terminal to increase or decrease the transmission power based on whether the reception level output from the level measurement unit 2 44 is higher or lower than the reference value 2 82. Generate commands.
  • the switch 283 inserts the TPC command or other information output from the comparator 281 into the position of the transmission slot where the TPC command is to be inserted, based on the control information from the decoder 243. I do.
  • the TPC command is inserted if the communication terminal is currently performing closed-loop transmission power control, and other information is inserted if the communication terminal is performing open-loop transmission power control.
  • the communication terminal determines the movement timing of each mode independently.
  • the base station can determine the transition evening of each mode and instruct the communication terminal to perform the transition evening based on the control information.
  • control information and the TPC command are error-correction-encoded and transmitted together with the transmission information.
  • control information and the TPC command are error-correction-encoded. The same effect can be obtained even without processing. This control, control information and TPC command are taken out by the detector.
  • the transmission / reception apparatus and the transmission / reception method of the present invention by adaptively switching between closed-loop transmission power control and open-loop transmission power control, the characteristics of both are utilized and high reception measurement accuracy is achieved. Without this, it is possible to correct the reception level measurement error, and to perform transmission power control that can respond to high-speed fading and strong interference waves.

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Description

明 細 書 送受信装置及び送受信方法 技術分野
本発明は、 移動無線通信システムの通信装置に搭載され送信電力制御を行な う送受信装置及び送受信方法に関する。 背景技術
無線通信におけるアクセス方式の 1つである C D MA (符号分割多元接続) は、 同一周波数、 同一時間をユーザ一間で共有するアクセス方式である。 した がって、 希望の送信局が遠方に、 非希望の干渉局が近くにいる場合において、 各局が同一パヮで送信を行なうと、 干渉局からの信号レベルの方が希望の送信 局の信号レベルにより大きくなり、 通信不能となるという問題がある。
また、 陸上移動通信において、 回線品質を劣化させる原因としてフェージン グがある。 陸上移動通信における伝搬路では、 基地局から送信した信号が通信 端末の周囲の建物で反射、 散乱、 回折することにより定在波が発生する。 この 中を通信端末が移動すると、 移動速度に比例して、 基地局からの信号のレベル が落ち込み、 受信品質を劣化させるフェージングがおこる。
このため、 C D MAを用いたセルラシステムでは、 フェージング変動を補償 し、 受信レベルが等しくなるように送信電力制御 (T P C ) を行うことにより 前記問題を解決している。
送信電力制御の代表的なものとして、 クローズドループ送信電力制御とォ一 プンループ送信電力制御とがある。
クローズドループ送信電力制御は、 自己の送信信号に対して、 通信相手側で 受信品質に相当する S I Rを測定し、 測定 S I R値が目標 S I R値より高い場 合に送信電力を低減させ、 測定 S I R値が目標 S I R値より低い場合に送信電 力を増加させる制御コマンド (以下、 「T P Cコマンド」 という) を逆回線で 伝送し、この T P Cコマンドの内容に基づいて送信電力を制御する方法である。 一方、 オープンループ送信電力制御は、 既知である通信相手の送信レベルか ら受信レベルを減算して無線区間においてロスしたレベルを算出し、 このロス したレベルに目標とする通信相手の受信レベルを加算して送信電力値を制御す る方法である。
しかしながら、 クローズドループ送信電力制御は、 制御遅延が大きく、 ダイ ナミックに制御しにくいため、 高速なフエ一ジングゃ強烈な干渉波の出現した 場合にシステムの通信品質が大きく低下する恐れがあるという欠点を有する。 一方、 オープンループ送信電力制御も、 基地局毎の適正な受信レベルが異な る場合に対応できないため、 基地局受信レベルにオフセット誤差が生じる恐れ があり、 また、 通信端末毎の受信レベル測定誤差を補正できないため、 通信端 末の受信測定精度を高めなければならないという欠点を有する。
すなわち、 クローズドループ送信電力制御とオープンループ送信電力制御に は、 それぞれ一長一短がある。 発明の開示
本発明の第 1目的は、 適応的にクローズドループ送信電力制御とオープンル —プ送信電力制御とを切換えることにより両者の特性を活かし、 高い受信測定 精度を有しなくても受信レベル測定誤差を補正することができ、 しかも、 高速 なフェージングゃ強烈な千渉波の出現した場合にも対応可能な送信電力制御を 行うことができる送受信装置及び送受信方法を提供することである。
この目的は、 回線確立後に T P Cコマンドに基づく送信電力値によりクロ一 ズドループ送信電力制御を行うとともに、 受信レベルに基づく送信電力値と T P Cコマンドに基づく送信電力値との差に基づいて補正値を算出し、 補正値算 出後、 受信レベルに基づく送信電力値に補正値を加算した値によりオープンル ープ送信電力制御を行うことにより達成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る送受信装置を備えた通信端末の構成を 示すブロック図、
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の受信部の構成を示すプロッ ク図、
図 3は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の送信部の構成を示すプロッ ク図、
図 4は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の送信電力制御部の構成を示 すブロック図、
図 5は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の状態遷移図、
図 6は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の送信電力の推移を示す図、 図 7は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末のハンドオーバ時の状態遷移 図、
図 8は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の受信レベルの区分けに基づ く状態遷移図、
図 9は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の構成を示すプロック図、 図 1 0は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の受信部の構成を示すブロッ ク図、
図 1 1は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の送信部の構成を示すブロッ ク図、 及び、
図 1 2は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の T P Cコマンド生成部の構 成を示すブロック図である。 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。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る送受信装置を備えた通信端末の構成を 示すブロック図である。
図 1に示す通信端末において、 無線周波数の信号波を送受信するアンテナ 1 0 1と、 送信受信のタイミングを切換える送受信切替部 1 0 2と、 受信波を処 理して受信情報、 制御情報、 T P Cコマンド及び受信レベルを取り出す受信部 1 0 3と、 制御情報、 T P Cコマンド及び受信レベルに基づいて各部の制御を 行う制御部 1 0 4と、 送信情報及び制御情報を載せた送信波を送信する送信部 1 0 5とから主に構成される。 また、 制御部 1 0 4は、 受信レベルあるいは T P Cコマンドに基づいて送信電力値を決定する送信電力制御部 1 0 6を有する。 図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の受信部 1 0 3の構成を示す ブロック図である。
受信部 1 0 3は、 受信波を増幅する増幅部 1 3 1と、 増幅後の受信波の周波 数をべ一スバンドに変換して相関演算を行い希望波信号を復調する相関演算復 調部 1 3 2と、 相関値を用いて検波処理を行い復号デ一夕を取り出す検波部 1 3 3と、 復号デ一夕に対してビタビ復号等の復号処理を行って受信情報、 制御 情報及び T P Cコマンドを出力する復号部 1 3 4と、 増幅部 1 3 1からの受信 波レベルと相関演算復調部 1 3 2からの希望波信号レベルとの比である S I R を測定するレベル測定部 1 3 5とを有する。
図 3は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の送信部 1 0 4の構成を示す ブロック図である。
送信部 1 0 4は、 送信情報に制御情報を挿入して畳み込み符号等の符号化処 理を行う符号化部 1 5 1と、 符号化データを一次変調及び拡散処理を行って無 線周波数に周波数変換する変調部 1 5 2と、 送信電力制御部 1 0 6からの送信 電力値に基づいて変調された送信波を増幅する増幅部 153とを有する。
図 4は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末の送信電力制御部 106の構 成を示すブロック図である。
OL-TPC (オープンループ送信電力制御) 部 161は、 既知である通信 相手の送信レベルから、 レベル測定部 135から出力された受信レベルを減算 して無線区間においてロスしたレベルを算出し、 このロスしたレベルに目標と する通信相手の受信レベルを加算して送信電力値を決定する。 例えば、 受信レ ベルが通信相手の送信レベルより 25 dB小さい場合に、 目標とする通信相手 の受信レベルに対して送信電力を 25 dB上げる。
C L一 T P C (クローズドル一プ送信電力制御) 部 162は、 復号部 134 から出力された TP Cコマンドの内容に基いて前回の送信電力値を予め決めら れた変動量だけ増減して送信電力値を算出する。例えば、 TP Cコマンド 「0」 が増加命令であり、 TP Cコマンド 「1」 が低減命令であり、 変動量が I d B である場合において、 TP Cコマンドが 「0」 のときに前回の送信電力に対し て送信電力を 1 dB上げる。
減算器 163は、 CL一 TPC部 162より出力された送信電力値から〇 L 一 TPC部 161より出力された送信電力値を減算し、 差分値を補正値算出部 164にする。
補正値算出部 164は、 減算器 163から出力された差分値に基づいて、 通 信端末の受信レベル測定誤差等を補正する補正値を算出して確定する。そして、 補正値を確定したとき、 その旨を示す制御情報をモード切替部 165に出力す る。 また、 モード切替部 165から制御信号を入力した場合、 確定した補正値 を固定し、 切替スィッチ 167に出力する。
補正値の確定方法として、 差分値の平均値の変動幅が予め設定された閾値を 下回ったとき、 その時点での差分値の平均値を補正値として確定する方法、 あ るいは、 補正値算出を開始してから一定時間経過したときの差分値の平均値を 補正値として確定する方法等がある。
なお、 平均値の算出方法として、 一定時間入力した差分値を単純に平均化す る方法、 あるいは、 差分値に対して時間的な比重をつけて平均化する方法等が ある。
モード切替部 1 6 5は、 復号部 1 3 4あるいは補正値算出部 1 6 4からの制 御情報に基づいて、 切替スィツチ 1 6 7及び切替スィツチ 1 6 9を切換え制御 する。 また、 モード切替部 1 6 5は、 所定のモードに移行するとき、 補正値算 出部 1 6 4に対して制御信号を出力し、 補正値を固定させる。 なお、 モード切 替部 1 6 5の動作の詳細については後述する。
「0」 データ出力部 1 6 6は、 補正値として 「0」 を出力する。 切替スイツ チ 1 6 7は、 モ一ド切替部 1 6 5の制御に基づいて、 補正値算出部 1 6 4ある レ は 「0」 データ出力部 1 6 6のいずれかから出力された補正値を加算器 1 6 8に出力する。
加算器 1 6 8は、 〇L— T P C部 1 6 1に対して切替スィッチ 1 6 7からの 補正値を加算する。
切替スィツチ 1 6 9は、 モード切替部 1 6 5の制御に基づいて、 加算器 1 6 8あるいは C L一 T P C部 1 6 2のいずれかから出力された送信電力値を増幅 部 1 5 3に出力する。
以下、 モ一ド切替部 1 6 5の切替スィツチ 1 6 7及び切替スィツチ 1 6 9に 対する切換え制御動作について、 図 5の状態遷移図、 及び、 図 6の送信電力の 推移を示す図を用いて説明する。
まず、 初期〇L一 T P Cモード (A) として、 電源を投入してから回線が確 立するまでの期間、 モード切替部 1 6 5は、 切替スィッチ 1 6 7を 「0」 デ一 夕出力部 1 6 6と接続させ、切替スィッチ 1 6 9を加算器 1 6 8と接続させる。 この結果、 通信端末は、 受信レベルに基づく送信電力値に対して補正を行わな レ ^ォープンル一プ送信電力制御を行う。 次に、 モード切替部 165は、 復号部 134から出力された制御情報から回 線が確立された旨の情報を得たとき、 切替スィッチ 169を CL一 TPC部 1 62と接続させ、 CL一 TPCモード (B) に移行する。 この結果、 通信端末 は、 受信波に載せられた T P Cコマンドに基づく送信電力値でクローズドル一 プ送信電力制御を行う。
ここで、 クローズドループ送信電力制御を行っている間、 OL— TPC部 1 61は継続して送信電力値を算出する。 これは、 仮にオープンループ送信電力 制御を行っているとした場合の推定送信電力値である。 また、上述したように、 補正値算出部 164は、 じ ー丁?〇部162から出力された現在使用されて いる送信電力値から推定送信電力値を減算した値に基づいて補正値を算出して 確定し、 補正値を確定した旨の制御情報をモード切替部 165に出力する。 モード切替部 165は、 補正値を確定した旨の制御情報を入力すると、 切替 スィッチ 167を補正値算出部 164に接続させ、 切替スィツチ 169を加算 器 168と接続させ、 OL— TPCモード (C) に移行する。 また、 この時、 補正値算出部 164に対して制御信号を出力し、 補正値を固定させる。 この結 果、 通信端末は、 受信レベルに基づく送信電力値に対して受信レベル測定誤差 等を補正した送信電力値を用いてオープンループ送信電力制御を行う。
受信レベルに基づく送信電力値に対して受信レベル測定誤差等を補正するこ とにより、 クローズドループ送信電力制御を行った場合とほぼ同じ送信電力値 とすることができ、 しかも、 高速なフェージングゃ強烈な千渉波の出現した場 合にも対応することができる。 OL— TPCモード (C) に移行後、 通信端末 はこの状態を維持する。
ただし、 ハンドオーバ時には、 移動先セルの基地局における受信レベル誤差 等を補正する必要があるため、 図 7に示すように、 通信端末は、 CL— TPC モード (B) に移行し、 クローズドループ送信電力制御を行う。 モード切替部 165は、 復号部 134から出力された制御情報からハンドオーバを開始する 旨の情報を得たとき、切替スィッチ 169を CL一 TPC部 162に接続させ、 補正値算出部 164に対して制御信号を出力し、 補正値を再度計算させる。 また、 ハンドオーバ時以外にも、 補正値の精度が低下した通信端末が判断し た場合に、 OL— TPCモード (C) から CL一 TPCモード (B) に移行さ せることができる。 補正値の精度が低下したと判断することができる場合とし て、 通信端末側で TP Cコマンドを監視して、 増加命令又は低減命令が一定回 数続いた場合、 あるいは、 一定期間内において増加命令と低減命令の比率に極 端な差がある場合がある。 さらに、 基地局が受信レベル、 S I R、 誤り検出符 号等による通信品質から補正値の精度が低下したと判断し、 判断結果を制御情 報として通信端末に送信してもよい。
また、 図 8に示すように、 受信レベルをいくつかの領域に区分けし、 所定時 間における平均受信レベルが区分けした領域を移動した場合に CL一 TP Cモ
—ド (B) に移行することもできる。 これは、 受信レベルによって誤差の出方 の傾向が異なる場合に有効である。
また、通信端末は、予め補正値の有効期間を設定し、 OL— TPCモード(C) に移行してから有効期間を経過した時点で CL一 TPCモード (B) に移行す ることもできる。
このように、 クロ一ズドル一プ送信電力制御を行っている間に受信レベル測 定誤差等を補正する補正値を算出し、 受信レベルに基づく送信電力値に補正値 を加算した値によりオープンループ送信電力制御を行うことにより、 高い受信 測定精度を有しなくても受信レベル測定誤差を補正することができ、 しかも、 高速なフェージングゃ強烈な千渉波の出現した場合にも対応可能な送信電力制 御を行うことができる。
しかも、 オープンループ送信電力制御は、 クローズドループ送信電力制御に 比べて TP C誤差が少ないので、 オープンループ送信電力制御を行っている時 間が長い本発明において、システムのチャネル容量の増加を図ることができる。 また、 必要に応じて、 オープンループ送信電力制御からクローズドル一プ送 信電力制御に送信電力制御方法を適応的に切換えることができる。
(実施の形態 2 )
実施の形態 1では、 通信端末が、 オープンループ送信電力制御とクローズド ループ送信電力制御とを適応的に切換え形態について説明した。
ここで、 通信端末がオープンループ送信電力制御を行っている間、 基地局は T P Cコマンドを送信する必要がない。 よって、 通信端末がオープンループ送 信電力制御を行っていることを基地局が検知して、 T P Cコマンドの代りに他 の情報を送信すれば、 下り回線における伝送効率が向上する。
実施の形態 2は、 実施の形態 1に係る送受信装置を備えた通信端末がオーブ ンループ送信電力制御を行っている間、 基地局において T P Cコマンドを送信 しない形態である。 図 9は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の構成を示す ブロック図である。
図 9に示す基地局において、 無線周波数の信号波を送受信するアンテナ 2 0 1と、 送信受信のタイミングを切換える送受信切替部 2 0 2と、 受信波の増幅 量をユーザ毎に分配する増幅分配部 2 0 3と、 受信波を処理して受信情報、 制 御情報及び受信レベルを取り出す受信部 2 0 4と、 制御情報及び受信レベルに 基づいて各部の制御を行う制御部 2 0 5と、 送信情報、 制御情報及び T P Cコ マンドを載せた送信波を送信する送信部 2 0 6と、 各ユーザに対する送信波を 多重して増幅する多重増幅部 2 0 7とから主に構成される。 また、 制御部 2 0 5は、 受信レベルに基づいて T P Cコマンドを生成する T P Cコマンド生成部 2 0 8を有する。
図 1 0は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の受信部 2 0 4の構成を示す ブロック図である。
受信部 2 0 4は、 受信波の周波数をベースバンドに変換して相関演算を行い 希望波信号を復調する相関演算復調部 2 4 1と、 相関値を用いて検波処理を行 い復号デ一夕を取り出す検波部 2 4 2と、 復号デ一夕に対してビタビ復号等の 復号処理を行って受信情報及び制御情報を出力する復号部 2 4 3と、 増幅分配 部 2 0 3からの増幅量と相関演算復調部 1 3 2からの希望波信号レベルとの比 である S I Rを測定するレベル測定部 2 4 4とを有する。
図 1 1は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の送信部 2 0 6の構成を示す ブロック図である。
送信部 2 0 6は、 送信情報に制御情報及び T P Cコマンドを挿入して畳み込 み符号等の符号化処理を行う符号化部 2 6 1と、 符号化データを一次変調及び 拡散処理を行って無線周波数に周波数変換する変調部 2 6 2と、 変調された送 信波を増幅する増幅部 2 6 3とを有する。
図 1 2は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局の T P Cコマンド生成部 2 0 8の構成を示すブロック図である。
図 1 2において、 比較部 1 8 1は、 レベル測定部 2 4 4から出力された受信 レベルが基準値 2 8 2より高いか低いかに基づき、 通信端末に送信電力の増加 あるいは低減を命令する T P Cコマンドを生成する。
切替スィッチ 2 8 3は、 復号部 2 4 3からの制御情報に基づき、 T P Cコマ ンドを挿入するべき送信スロッ卜の位置に、 比較部 2 8 1から出力された T P Cコマンドあるいはその他の情報を挿入する。
すなわち、 現在、 通信端末が、 クローズドループ送信電力制御を行っている 場合には T P Cコマンドを挿入し、 オープンループ送信電力制御を行っている 場合には他の情報を挿入する。
このように、 通信相手がオープンループ送信電力制御を行っている間、 T P Cコマンドの代りに他の情報を送信することにより伝送効率が向上する。 これ は、 特に、 オープンループ送信電力制御を行っている時間が長い本発明におい て有効である。
なお、 上記の各実施の形態では、 各モードの移動タイミングを通信端末が独 自に判断する場合について説明したが、 本発明では、 基地局が各モードの移行 夕イミングを判断し、 制御情報により通信端末に移行夕イミングを指示するこ ともできる。
また、 上記の各実施の形態では、 通信端末における上り回線の送信電力制御 について説明したが、 本発明は、 基地局における下り回線の送信電力制御にも 用いることができる。
また、 上記の各実施の形態では、 送信情報と共に制御情報及び T P Cコマン ドも誤り訂正符号化処理して送信する場合を示しているが、 本発明では、 制御 情報及び T P Cコマンドを誤り訂正符号化処理しない場合でも同様の効果を得 ることができる。 この楊合、 制御情報及び T P Cコマンドは検波部にて取り出 される。
以上説明したように、 本発明の送受信装置及び送受信方法によれば、 適応的 にクローズドループ送信電力制御とオープンループ送信電力制御とを切換える ことにより両者の特性を活かし、 高い受信測定精度を有しなくても受信レベル 測定誤差を補正することができ、 しかも、 高速なフェージングゃ強烈な干渉波 の出現した場合にも対応可能な送信電力制御を行うことができる。
本明細書は、 1 9 9 9年 3月 6日出願の特願平 1 1— 1 0 3 0 4 4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 . 受信レベルに基づいて第 1電力値を算出する第 1電力値算出手段と、 受信 信号中の T P Cコマンドに基づいて第 2電力値を算出する第 2電力値算出手段 と、 前記第 2電力値と前記第 1電力値との差に基づいて補正値を算出する補正 値算出手段と、 送信電力値として、 前記第 1電力値、 前記第 2送信電力値ある いは前記第 1電力値に前記補正値を加算した第 3電力値のいずれかを選択する 電力値選択手段と、 を具備する送受信装置。
2 . 補正値算出手段は、 第 2電力値から第 1電力値を減算した値を平均化し、 平均値の変動量が予め設定された閾値を下回った場合、 その平均値を補正値と して確定する請求の範囲 1記載の送受信装置。
3 . 補正値算出手段は、 第 2電力値から第 1電力値を減算した値に対して時間 的な比重をつけて平均化する請求の範囲 2記載の送受信装置。
4 . 電力値選択手段は、 回線が確立するまで送信電力値として第 1電力値を選 択し、 回線が確立してから補正値が確定するまで送信電力値として第 2電力値 を選択し、 補正値が確定してから送信電力値として第 3電力値を選択する請求 の範囲 1記載の送受信装置。
5 . 電力値選択手段は、 ハンドオーバ時に送信電力値として第 2電力値を選択 する請求の範囲 1記載の送受信装置。
6 . 電力値選択手段は、 補正値の精度が低下した場合に送信電力値として第 2 電力値を選択する請求の範囲 1記載の送受信装置。
7 . 電力値選択手段は、 受信レベルをいくつかの領域に区分けし、 所定時間に おける平均受信レベルが区分けした領域を移動した場合に送信電力値として第 2電力値を選択する請求の範囲 1記載の送受信装置。
8 . 電力値選択手段は、 予め補正値の有効期間を設定し、 補正値を確定してか ら有効期間を経過した場合に送信電力値として第 2電力値を選択する請求の範 囲 1記載の送受信装置。
9 . 補正値算出手段は、 電力値選択手段が送信電力値として第 2電力値を選択 した場合に補正値を再度算出する請求の範囲 5記載の送受信装置。
1 0 . 送受信装置を搭載する通信端末装置であって、 前記送受信装置は、 受信 レベルに基づいて第 1電力値を算出する第 1電力値算出手段と、 受信信号中の T P Cコマンドに基づいて第 2電力値を算出する第 2電力値算出手段と、 前記 第 2電力値と前記第 1電力値との差に基づいて補正値を算出する補正値算出手 段と、 送信電力値として、 前記第 1電力値、 前記第 2送信電力値あるいは前記 第 1電力値に前記補正値を加算した第 3電力値のいずれかを選択する電力値選 択手段とを具備する。
1 1 . 請求の範囲 1 0記載の通信端末装置が受信レベルに基づいて送信電力制 御を行っている場合に T P Cコマンドの送信を停止する基地局装置。
1 2 . 送受信装置を搭載する基地局装置であって、 前記送受信装置は、 受信レ ベルに基づいて第 1電力値を算出する第 1電力値算出手段と、 受信信号中の T P Cコマンドに基づいて第 2電力値を算出する第 2電力値算出手段と、 前記第 2電力値と前記第 1電力値との差に基づいて補正値を算出する補正値算出手段 と、 送信電力値として、 前記第 1電力値、 前記第 2送信電力値あるいは前記第 1電力値に前記補正値を加算した第 3電力値のいずれかを選択する電力値選択 手段とを具備する。
1 3 . 請求の範囲 1 2記載の基地局装置が受信レベルに基づいて送信電力制御 を行っている場合に T P Cコマンドの送信を停止する通信端末装置。
1 4 . 回線が確立するまで、 受信レベルに基づいて算出した第 1送信電力値に より送信電力を制御し、 回線が確立してから、 受信信号中の T P Cコマンドに 基づいて算出した第 2送信電力値により送信電力を制御し、 前記第 2送信電力 値と前記第 1送信電力値との差から補正値を算出し、 前記補正値が確定してか ら、 前記第 1送信電力値に前記補正値を加算した第 3送信電力値により送信電 力を制御する送信電力制御方法。
15. ハンドオーバ時には第 2送信電力値により送信電力を制御し、 補正値を 再度算出する請求の範囲 14記載の送信電力制御方法。
16. 補正値の精度が低下したと判断した場合、 第 2送信電力値により送信電 力を制御し、 補正値を再度算出する請求の範囲 14記載の送信電力制御方法。
17. 受信レベルをいくつかの領域に区分けし、 所定時間における平均受信レ ベルが区分けした領域を移動した場合、 第 2送信電力値により送信電力を制御 し、 補正値を再度算出する請求の範囲 14記載の送信電力制御方法。
18. 予め補正値の有効期間を設定し、 補正値を確定してから有効期間を経過 した場合、 第 2送信電力値により送信電力を制御し、 補正値を再度算出する請 求の範囲 14記載の送信電力制御方法。
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