WO2001073976A1 - Dispositif et procede de commande de puissance d'emission - Google Patents

Dispositif et procede de commande de puissance d'emission Download PDF

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target sir
sir value
transmission power
power control
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Hideki Kanemoto
Osamu Kato
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets

Definitions

  • the present invention is applied to a mobile phone in a mobile communication system, a mobile station device such as an information terminal device having a mobile phone function and a computer function, or a base station device performing wireless communication with the mobile station device.
  • the present invention relates to a transmission power control device and a transmission power control method.
  • both the mobile station device and the base station device ensure sufficient communication quality at the receiving partner station device and have excessive interference. Transmission power control is performed to prevent transmission to other stations.
  • the receiving station device measures the received SIR value and sets it in advance.
  • the transmission power control information is transmitted to the transmitting station apparatus by determining whether to increase or decrease the transmission power by comparing with the target SIR value.
  • the transmission power control information gives an instruction to increase the transmission power if the reception SIR value is smaller than the target SIR value, and gives an instruction to decrease it if it is larger.
  • the transmitting station device controls the transmission power based on the transmitted transmission power control information.
  • the target SIR value is set to ensure the required communication quality of the received signal over the long term, and is set by adding a margin to the SIR value that ensures the required communication quality in anticipation of fluctuations in the received signal.
  • the margin is taken more than necessary, and the transmission power of the transmitting station apparatus becomes larger than necessary.
  • the transmitting station apparatus consumes useless transmission power, and further increases the number of steps to be given to the other station apparatuses, thereby reducing the capacity that can be accommodated in the system.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-18653 discloses a technique in which a margin added to a desired SIR value is made variable in accordance with the amount of fluctuation in the received SIR value. The thing which sets is published.
  • This conventional technique is effective when setting the target SIR value when the mobile station device is in a stationary state, for example, and the vertical fluctuation of the received SIR value is in a steady state.
  • the vertical fluctuation of the received SIR value is not a steady state but a fluctuation state. In this case, there will be a delay in updating the target SIR value.
  • the propagation environment surrounding the mobile station device changes greatly from the quasi-static characteristic to the dynamic characteristic, so that the signal quality rapidly deteriorates and the With the target SIR value set in the state, the required received SIR value cannot be secured in the moving state, and the communication quality is considered to be degraded.
  • the target SIR value is set based on long-term communication quality, the target SIR value cannot be updated in time, and transmission power control that responds to rapid deterioration of communication quality cannot be performed.
  • An object of the present invention is to update the target SIR value at the time of transmission power control by comparing the received SIR value with the target SIR value, even if the propagation environment suddenly deteriorates.
  • An object of the present invention is to provide a transmission power control device and a transmission power control method capable of preventing a delay in updating a target SIR value and guaranteeing communication quality.
  • This objective is achieved by setting the target SIR value for transmission power control to shorten the update time constant in the direction in which the target SIR value increases, so that the transmission power control follows the deteriorating propagation environment at high speed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the mobile station apparatus according to Embodiment 1
  • FIG. 3 is a view for explaining a target SIR value setting operation in a base station apparatus using the transmission power control apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a transmission power control information generation operation in a base station apparatus using the transmission power control apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a target SIR value setting operation in a base station device using the transmission power control device according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a target SIR lower limit value setting operation in the base station apparatus using the transmission power control apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Embodiment 1 when setting the target SIR value for transmission power control, the update time constant in the direction in which the target SIR value increases is shortened, so that the transmission power control follows the deteriorating propagation environment at high speed. By doing so, the required communication quality is ensured.
  • the base station apparatus 100 shown in FIG. 1 The base station apparatus 100 shown in FIG.
  • the antenna 1 includes an antenna 101, a transmission / reception signal separation unit 102, a radio reception unit 103, a despreading unit 104, and a rake combining unit 10 5, demodulation section 106, reception SIR value measurement section 107, target SIR value setting section 108, SIR comparison / information generation section 109, target SIR value holding section 110 , A transmission power control information adding section 111, a modulating section 112, a spreading section 113, and a radio transmitting section 114.
  • the antenna 101 transmits / receives a signal to / from the mobile station apparatus 200.
  • Transmit / receive signal separating section 102 outputs the signal output from radio transmitting section 114 to antenna 101, and outputs the signal received by antenna 101 to radio receiving section 103.
  • Radio receiving section 103 performs predetermined radio processing on the output signal of transmission / reception signal separating section 102, and despreading section 104 performs despreading on the output signal of radio receiving section 103.
  • R AK synthesis section 105 performs R AK synthesis on the output signal of despreading section 104
  • demodulation section 106 performs R AK E synthesis on output signal of R AK synthesis section 105. To demodulate and extract the received data.
  • the reception SIR value measuring section 107 measures the reception SIR value from the output signal of the rake synthesis section 105.
  • the target SIR value setting unit 108 sets the target SIR value based on the output signal of the demodulation unit 106. The operation of setting the target SIR value in the target SIR value setting section 108 will be described later in detail.
  • the SIR comparison information generation unit 109 compares the received SIR value with the target SIR value, and generates transmission power control information so that the received SIR value matches the target SIR value.
  • the operation of generating the transmission power control information in the SIR comparison information generation unit 109 is described. Details of the work will be described later.
  • the target SIR value holding unit 110 holds the target SIR value set by the target SIR value setting unit 108.
  • Transmission power control information adding section 111 adds transmission power control information to transmission data.
  • Modulating section 112 modulates the output signal of transmission power control information adding section 111, and spreading section 113 spreads the output signal of modulating section 112.
  • Radio transmission section 114 performs predetermined radio processing on the output signal of spreading section 113 and outputs the signal to transmission / reception signal separation section 102.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the mobile station device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the mobile station apparatus 200 shown in FIG. 2 performs radio communication with the base station apparatus 100, and includes an antenna 201, a transmission / reception signal separation section 202, a radio reception section 203, A despreading unit 204, a rake combining unit 205, a demodulation unit 206, a transmission power information extraction unit 207, a transmission power control unit 208, and a modulation unit 209 , A spreading unit 210 and a wireless transmitting unit 211.
  • the antenna 201 transmits and receives signals to and from the base station 100. Transmit / receive signal separating section 202 outputs the signal output from radio transmitting section 211 to antenna 201, and outputs the signal received by antenna 201 to radio receiving section 203. Radio reception section 203 performs predetermined radio processing on the output signal of transmission / reception signal separation section 202, and despreading section 204 despreads the output signal of radio reception section 203. I do. R AK synthesis section 205 performs AK E synthesis on the output signal of despreading section 204. The demodulation unit 206 demodulates the output signal of the RAKE combining unit 205 and extracts the received data. The transmission power information extraction unit 2007 extracts transmission power information from the output signal of the demodulation unit 206.
  • the transmission power control unit 208 controls the transmission power according to the information extracted by the transmission power information extraction unit 207.
  • Modulating section 209 performs modulation of transmission data
  • spreading section 210 performs spreading on the output signal of modulating section 209.
  • the wireless transmitter 2 1 1 Predetermined wireless processing is performed on the output signal of spreading section 210 and output to transmission / reception signal separation section 202.
  • the signal transmitted from mobile station apparatus 200 is received by antenna 101 and then output to radio receiving section 103 via transmission / reception signal separating section 102.
  • the received signal is subjected to predetermined wireless processing in the wireless receiving unit 103, despread in the despreading unit 104, and RAKE-combined in the RAKE combining unit 105. That is, a desired signal waveform can be obtained by collecting despread signals of the same frequency along the time axis.
  • This RAKE composite signal is demodulated in demodulator 106 and output as received data.
  • the RAKE composite signal is input to the reception SIR value measurement unit 107, where the reception SIR value is measured.
  • the received data output from the demodulation unit 106 is input to the target SIR value setting unit 108, where the presence or absence of an error is measured by a CRC (Cyclic Redundancy Check) or the like. Then the received data quality is measured. Based on this measurement result, a target SIR value is set. The set target SIR value is held in the target SIR value holding unit 110.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the SIR comparison / information generation unit 109 compares the received SIR value with the target SIR value, and generates transmission power control information for setting the received SIR value as the target SIR value.
  • This transmission information is added to the transmission data by the transmission power control information adding section 111.
  • the signal output from transmission power control information adding section 111 is subjected to primary modulation in modulation section 112 and then to spreading processing in spreading section 113.
  • This spread signal is converted into a transmission signal by performing predetermined radio processing in radio transmission section 114, and is transmitted from antenna 101 through transmission / reception signal separation section 102. Sent.
  • the signal transmitted from the base station apparatus 100 is received by the antenna 201 in the mobile station apparatus 200 and then output to the radio reception section 203 via the transmission / reception signal separation section 202. You.
  • This reception signal is subjected to predetermined radio processing in radio reception section 203, then despread in despreading section 204, and R AK E synthesized in R AK synthesis section 205.
  • This RAKE composite signal is demodulated in demodulation section 206 and output as received data.
  • the received data is input to a transmission power information extraction unit 207, where transmission power control information is extracted and output to the transmission power control unit 208.
  • the transmission power control unit 208 controls the transmission signal output from the wireless transmission unit 211 to have power corresponding to the transmission power control information extracted by the transmission power information extraction unit 207 .
  • step (hereinafter abbreviated as “ST”) 301 the quality of received data obtained by demodulation is detected.
  • the detected received data quality is compared with the desired quality, and if the received data quality is better than the desired quality, the target SIR value is set to a predetermined first in ST303. Is decreased by the value of. If the received data quality is lower than the desired quality, in ST304, the target SIR value is increased by a second predetermined value. The above operation sets the target SIR value.
  • the second value is a value larger than the first value.
  • the second value 2 ⁇ the first value.
  • the setting cycle of the target SIR value should be longer than the transmission power control cycle. For example Transmission power control is performed for each slot, and the target SIR value setting is updated based on the frame error rate.
  • the received SIR value is compared with the target SIR value at ST402.
  • control information for reducing transmission power is generated in ST403, and if smaller, control information for increasing transmission power is generated in ST404.
  • the target SIR value when updating the target SIR value, is reduced by the predetermined first value or It can be increased by a second value greater than the value.
  • the update time constant in the increasing direction of the target SIR value is shortened, so that the target SIR value can be updated at a high speed. Therefore, even if the propagation environment suddenly deteriorates, the target SIR value can be increased at a high speed and the transmission power control can follow the rapid fluctuation, and the required communication quality can be secured. .
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and description thereof will be omitted.
  • Embodiment 2 The feature of Embodiment 2 is that a lower limit is set for the target SIR value for the transmitting station whose signal quality fluctuates greatly due to large fluctuations in the propagation environment, and the target SIR value is not set too low. Therefore, even if the propagation environment deteriorates rapidly, the transmission power control is activated effectively to ensure the required communication quality.
  • the difference between the base station apparatus 500 shown in FIG. 5 and the base station apparatus 100 shown in FIG. 1 is that, in addition to the components of the base station apparatus 100, the target SIR value setting section 108 and the target SIR value This means that the target SIR value control section 501 is connected to the holding section 110.
  • the target SIR value control section 501 controls the target SIR value held in the target SIR value holding section 110 based on the communication quality measurement result in the target SIR value setting section 108.
  • the target SIR value A lower limit (hereinafter referred to as the “target SIR lower limit”) is set in the system, and control is performed so that the target SIR value is not set below the target SIR lower limit.
  • control is performed to increase or decrease the target SIR value according to the communication quality, as described in the first embodiment.
  • target SIR value setting section 108 acquires the quality of the received data obtained by demodulation in demodulation section 106.
  • the target SIR value setting unit 108 compares the obtained received data overnight quality with the desired quality, and sets a target SIR value.
  • the target SIR value control unit 501 determines in ST603 that the target SIR lower limit is set. If the target SIR lower limit is set, in ST 604, the target SIR value controller 501 determines whether the difference value obtained by subtracting the first value from the target SIR exceeds the target SIR lower limit. Judge.
  • the difference value exceeds the target SIR lower limit
  • the value obtained by reducing the target SIR value by the first value in ST 605 is set as the target SIR value in the target SIR value holding unit 110.
  • the target SIR value is set in the target SIR value holding unit 110 as it is in ST606.
  • the target SIR lower limit has not been set, a value obtained by reducing the target SIR value by the first value is set in the target SIR value holding unit 110 as the target SIR value.
  • the target SIR value control section 501 increases the target SIR value by the second predetermined value.
  • the target SIR value obtained in this way is set in the target SIR value holding unit 110.
  • the base station apparatus using the transmission power control apparatus of the second embodiment it is possible to set a lower limit value for the target SIR value and control the target SIR value so as not to be set below the lower limit value. .
  • the fluctuation range of the received signal quality due to the propagation environment is large, it is possible to prevent a situation in which the target SIR value to be updated is significantly reduced and the required received SIR value cannot be secured. it can.
  • the updated target SIR value does not decrease significantly. Value can be secured.
  • the transmission power control can follow the large fluctuation, and the required communication quality can be ensured.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus using a transmission power control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. However, parts in FIG. 7 that are the same as in FIG. 5 are given the same reference numerals as in FIG. 5, and descriptions thereof are omitted.
  • the feature of the third embodiment is that a transmitting station having a large moving speed fluctuation range, that is, a transmitting station A lower limit is set for the target SIR value according to the fluctuation range of the moving speed, and the target SIR value is not set too low for the mobile station equipment on the transmitting side where the signal quality fluctuates greatly due to large fluctuations in the transport environment.
  • the transmission power control is activated effectively to ensure the required communication quality.
  • the base station apparatus 700 shown in FIG. 7 differs from the base station apparatus 500 of FIG. 5 in that, in addition to the components of the base station apparatus 500, the demodulation section 106 and the target SIR value control section This means that the moving speed estimating unit 7 0 1 is connected between the moving speed estimating unit 5 0 1 and 5 0 1.
  • the moving speed estimating unit 701 estimates the moving speed of the mobile station device by measuring the fluctuation of the received signal level from the mobile station from the output of the rake combining unit 105, and calculates the moving speed. Output to the target SIR value controller 501.
  • the target SIR value control unit 501 sets the target SIR lower limit value when the fluctuation range, which is the difference between the minimum value and the maximum value of the moving speed estimated in a certain time section, exceeds a predetermined threshold. And control so that the target SIR value is not set below the target SIR lower limit. If the fluctuation width does not exceed the threshold, control is performed to increase or decrease the target SIR value according to the communication quality, as described in the first embodiment.
  • the operation of the moving speed estimating unit 701 and the target SIR value control unit 501 will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • moving speed estimating section 701 estimates the moving speed of the transmitting station apparatus from the fluctuation of the received signal level demodulated by demodulating section 106.
  • the target SIR value control unit 501 detects the fluctuation width of the estimated moving speed, and compares the fluctuation width with a threshold value at ST 803. As a result, when the fluctuation range exceeds the threshold, the target SIR value control section 501 sets the target SIR lower limit value in ST804. If the fluctuation range is equal to or smaller than the threshold, the target SIR lower limit is not set.
  • the moving speed of the mobile station apparatus is estimated from the fluctuation of the received signal level, If the dynamic range exceeds the threshold, a target SIR lower limit is set, and control can be performed so that the target SIR value is not set below the lower limit.
  • the transmission power control can follow the large fluctuation, and the required communication quality can be ensured.
  • the base station apparatus is provided with transmission power control information generation means, and the mobile station apparatus is provided with transmission power control means according to the transmission power control information.
  • the transmission power control information generating means is mounted on the mobile station apparatus and the transmission power control means is mounted on the base station apparatus.
  • the target and required Eb / NO values may be used instead of the target and required SIR values.
  • the present invention can be similarly applied to a device to which other modulation / demodulation methods such as a TDMA (Time Division Multiple Access) method and an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple) method and a multi-access method are applied, as well as the CDMA method.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple
  • the amount of margin added to the target SIR lower limit or required SIR value may be variable. That is, the target SIR value fluctuation, received signal quality, etc. are observed over a long period of time, Can also be controlled.
  • the target SIR value is updated at the time of transmission power control by comparing the received SIR value and the target SIR value, when the propagation environment suddenly deteriorates
  • communication quality can be assured by preventing delays in updating the target SIR value.
  • the present invention is suitable for use in a mobile phone in a mobile communication system, a mobile station device such as an information terminal device having a mobile phone function and a computer function, or a base station device performing wireless communication with the mobile station device. is there.

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Description

明 細 書 送信電力制御装置及び送信電力制御方法 技術分野
本発明は、 移動体通信システムにおける携帯電話機や、 携帯電話機能及びコ ンピュー夕機能を備えた情報端末装置等の移動局装置、 又は移動局装置と無線 通信を行う基地局装置等に適用される送信電力制御装置及び送信電力制御方法 に関する。 背景技術
従来、 C DMA (Code Division Multiple Access) 方式の移動体無線通信セ ルラシステムにおいては、 移動局装置、 基地局装置共に、 受信相手局装置にお いて十分な通信品質を確保し、 かつ過剰な干渉を他局装置に与えないため、 送 信電力制御を行っている。
送信電力制御の中でも、 希望信号電力 （復調後の所望信号の電力） 対干渉電 力比 （S I R値） を基に制御を行う方法では、 受信局装置において受信 S I R 値を計測し、 予め設定された目標 S I R値と比較することにより、 送信電力の 増加又は減少を決定し、 この送信電力制御情報を送信局装置に伝える。
即ち、 送信電力制御情報は、 受信 S I R値が目標 S I R値よりも小さければ 送信電力を増加させる指示を行うものとなり、 大きければ減少させる指示を行 うものとなる。
送信局装置は伝えられた送信電力制御情報を基に、 送信電力の制御を行う。 目標 S I R値は、 長期的に受信信号が所要通信品質を確保するよう設定されて おり、 受信信号の変動を見越し、 所要通信品質を確保する S I R値にマージン を加えて設定されている。 ここで、 送信局装置、 受信局装置共に静止状態にあるなど、 受信信号の変動 が少ない場合は、 マージンを必要以上とることになり、 送信局装置の送信電力 が必要以上に大きくなつていた。
このため、 送信局装置では無駄な送信電力を消費し、 更に他局装置に与える 干^ ^歩が増加するためシステムに収容できる容量を減少させるという欠点があつ た。
この欠点を解消する技術として、 特開平 8— 1 8 1 6 5 3号公報に、 受信 S I R値の変動量に応じて、 所望 S I R値に加えるマ一ジンを可変とすることに より目標 S I R値を設定するものが公開されている。
この従来の技術は、 移動局装置が例えば静止状態であって、 受信 S I R値の 上下変動が定常状態にある場合に、 目標 S I R値の設定を行う際には有効であ る。
しかし、 移動局装置が静止状態から移動し始めた瞬間等では、 受信 S I R値 の上下変動が定常状態でなく変動状態となる。 この場合、 目標 S I R値の更新 遅れが生じることになる。
即ち、 移動局装置が静止状態から移動し始めた瞬間等では、 移動局装置を取 り巻く伝搬環境は準静特性から動特性へと大きく変化するため、 信号品質が急 激に劣化し、 静止状態で設定された目標 S I R値では、 移動状態において所要 受信 S I R値を確保することができず、 通信品質が劣化すると考えられる。
このような場合、 目標 S I R値の設定を長期的な通信品質を基に行っている と、 目標 S I R値の更新が間に合わず、 急激な通信品質の劣化に対応した送信 電力制御が行えないという問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 受信 S I R値と目標 S I R値との比較による送信電力制御 時に目標 S I R値の更新を行う際、 伝搬環境が急激に劣悪になった場合でも、 目標 S I R値の更新遅れを防止して通信品質を保証することができる送信電力 制御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、 送信電力制御の目標 S I R値を設定する際に、 目標 S I R値増 加方向の更新時定数を短くすることによって、 劣化する伝搬環境に高速で送信 電力制御を追従させる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に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図、
図 2は、 実施の形態 1に係る移動局装置の構成を示すプロック図、 図 3は、 実施の形態 1に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置における 目標 S I R値設定動作を説明するためのフロー図、
図 4は、 実施の形態 1に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置における 送信電力制御情報生成動作を説明するためのフロー図、
図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図、
図 6は、 実施の形態 2に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置における 目標 S I R値設定動作を説明するためのフロー図、
図 7は、 本発明の実施の形態 3に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図、 及び、
図 8は、 実施の形態 3に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置における 目標 S I R下限値設定動作を説明するためのフロー図である。 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、 図面を用いて説明する,
(実施の形態 1 ) 図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図である。
本実施の形態 1の特徴は、 送信電力制御の目標 S I R値を設定する際に、 目 標 S I R値増加方向の更新時定数を短くすることによって、 劣化する伝搬環境 に高速で送信電力制御を追従させることで、所要通信品質を確保する点にある。 図 1に示す基地局装置 1 0 0は、 アンテナ 1 0 1と、 送受信信号分離部 1 0 2と、 無線受信部 1 0 3と、 逆拡散部 1 0 4と、 R AK E合成部 1 0 5と、 復 調部 1 0 6と、 受信 S I R値計測部 1 0 7と、 目標 S I R値設定部 1 0 8と、 S I R比較/情報生成部 1 0 9と、 目標 S I R値保持部 1 1 0と、 送信電力制 御情報付加部 1 1 1と、 変調部 1 1 2と、 拡散部 1 1 3と、 無線送信部 1 1 4 とを備えて構成されている。
アンテナ 1 0 1は、 移動局装置 2 0 0との信号の送受信を行う。 送受信信号 分離部 1 0 2は、 無線送信部 1 1 4から出力された信号をアンテナ 1 0 1へ出 力し、 アンテナ 1 0 1に受信された信号を無線受信部 1 0 3へ出力する。 無線 受信部 1 0 3は、 送受信信号分離部 1 0 2の出力信号に対して所定の無線処理 を行い、 逆拡散部 1 0 4は、 無線受信部 1 0 3の出力信号に対して逆拡散を行 う。 R AK E合成部 1 0 5は、 逆拡散部 1 0 4の出力信号に対して R AK E合 成を行い、 復調部 1 0 6は、 R AK E合成部 1 0 5の出力信号に対して復調を 行い、 受信データを取り出す。
受信 S I R値計測部 1 0 7は、 R AK E合成部 1 0 5の出力信号から受信 S I R値の計測を行う。 目標 S I R値設定部 1 0 8は、 復調部 1 0 6の出力信号 に基づいて目標 S I R値の設定を行う。 なお、 目標 S I R値設定部 1 0 8にお ける目標 S I R値の設定動作の詳細は後述する。
S I R比較ノ情報生成部 1 0 9は、受信 S I R値と目標 S I R値とを比較し、 受信 S I R値を目標 S I R値に一致させるように送信電力制御情報を生成する。 なお、 S I R比較 情報生成部 1 0 9における送信電力制御情報を生成する動 作の詳細は後述する。
目檩 S I R値保持部 1 1 0は、 目標 S I R値設定部 1 0 8で設定された目標 S I R値を保持する。 送信電力制御情報付加部 1 1 1は、 送信電力制御情報を 送信データに付加する。 変調部 1 1 2は、 送信電力制御情報付加部 1 1 1の出 力信号に対して変調を行い、 拡散部 1 1 3は、 変調部 1 1 2の出力信号に対し て拡散を行う。 無線送信部 1 1 4は、 拡散部 1 1 3の出力信号に対して所定の 無線処理を行い、 送受信信号分離部 1 0 2に出力する。
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る移動局装置の構成を示すプロック図で ある。
この図 2に示す移動局装置 2 0 0は基地局装置 1 0 0と無線通信を行うもの であり、 アンテナ 2 0 1と、送受信信号分離部 2 0 2と、 無線受信部 2 0 3と、 逆拡散部 2 0 4と、 R AK E合成部 2 0 5と、 復調部 2 0 6と、 送信電力情報 抽出部 2 0 7と、 送信電力制御部 2 0 8と、変調部 2 0 9と、拡散部 2 1 0と、 無線送信部 2 1 1とを備えて構成されている。
アンテナ 2 0 1は、 基地局装置 1 0 0との信号の送受信を行う。 送受信信号 分離部 2 0 2は、 無線送信部 2 1 1から出力された信号をアンテナ 2 0 1へ出 力し、 アンテナ 2 0 1に受信された信号を無線受信部 2 0 3へ出力する。 無線 受信部 2 0 3は、 送受信信号分離部 2 0 2の出力信号に対して所定の無線処理 を行い、 逆拡散部 2 0 4は、 無線受信部 2 0 3の出力信号に対して逆拡散を行 う。 R AK E合成部 2 0 5は、 逆拡散部 2 0 4の出力信号に対して： AK E合 成を行う。 復調部 2 0 6は、 RAK E合成部 2 0 5の出力信号に対して復調を 行い、 受信デ一夕を取り出す。 送信電力情報抽出部 2 0 7は、 復調部 2 0 6の 出力信号から送信電力情報を抽出する。
送信電力制御部 2 0 8は、 送信電力情報抽出部 2 0 7で抽出された情報に応 じて送信電力を制御する。 変調部 2 0 9は、 送信デ一夕の変調を行い、 拡散部 2 1 0は、変調部 2 0 9の出力信号に対して拡散を行う。無線送信部 2 1 1は、 拡散部 2 1 0の出力信号に対して所定の無線処理を行い、 送受信信号分離部 2 0 2に出力する。
次に、基地局装置 1 0 0と移動局装置 2 0 0間で送信電力制御を行う場合に、 基地局装置 1 0 0で目標 S I R値の設定及び更新を行う場合の動作について説 明する。
移動局装置 2 0 0から送信された信号は、 アンテナ 1 0 1で受信されたのち 送受信信号分離部 1 0 2を介して無線受信部 1 0 3へ出力される。
この受信信号は、無線受信部 1 0 3において所定の無線処理がなされた後に、 逆拡散部 1 0 4において逆拡散され、 R AK E合成部 1 0 5において R AK E 合成される。 即ち、 同一周波数の逆拡散信号が時間軸に沿って搔き集められる ことにより所望の信号波形が得られる。
この R AK E合成信号は、 復調部 1 0 6において復調され、 受信データとし て出力される。 また、 R AK E合成信号は、 受信 S I R値計測部 1 0 7に入力 され、 ここで、 受信 S I R値の計測が行われる。
更に、 復調部 1 0 6から出力される受信データは、 目標 S I R値設定部 1 0 8に入力され、 ここで、 C R C (Cyclic Redundancy Check)等で誤りの有無な どが測定されることによつて受信データ品質が計測される。 この計測結果を基 に、 目標 S I R値が設定される。 この設定された目標 S I R値は、 目標 S I R 値保持部 1 1 0に保持される。
更に、 S I R比較/情報生成部 1 0 9において、 受信 S I R値と目標 S I R 値との大小が比較され、 受信 S I R値を目標 S I R値とするための送信電力制 御情報が生成される。 この送信情報は、 送信電力制御情報付加部 1 1 1で送信 データに付加される。 送信電力制御情報付加部 1 1 1から出力された信号は変 調部 1 1 2において一次変調され後、 拡散部 1 1 3において拡散処理される。 この拡散信号は、 無線送信部 1 1 4において所定の無線処理が施されることに よって送信信号とされ、 送受信信号分離部 1 0 2を介してアンテナ 1 0 1から 送信される。
次に、 移動局装置 2 0 0において、 送信電力制御を行う場合の動作について 説明する。
基地局装置 1 0 0から送信された信号は、 移動局装置 2 0 0において、 アン テナ 2 0 1で受信されたのち送受信信号分離部 2 0 2を介して無線受信部 2 0 3へ出力される。
この受信信号は、無線受信部 2 0 3において所定の無線処理がなされた後に、 逆拡散部 2 0 4において逆拡散され、 R AK E合成部 2 0 5において R AK E 合成される。 この R AK E合成信号は、 復調部 2 0 6において復調され、 受信 データとして出力される。
また、 受信データは送信電力情報抽出部 2 0 7に入力され、 ここで、 送信電 力制御情報が抽出され、 送信電力制御部 2 0 8へ出力される。 送信電力制御部 2 0 8では、 無線送信部 2 1 1から出力される送信信号が、 送信電力情報抽出 部 2 0 7で抽出された送信電力制御情報に応じた電力となるように制御される。 次に、 目標 S I R値設定部 1 0 8における、 目標 S I R値の設定動作を図 3 に示すフロー図を参照して説明する。
ステップ （以下 「S T」 と省略する） 3 0 1において、 復調して得られた受 信データの品質を検出する。
S T 3 0 2において、その検出された受信データ品質と所望品質とを比較し、 受信デ一夕品質が所望品質よりも良ければ、 S T 3 0 3において、 目標 S I R 値を予め定められた第 1の値だけ減少させる。 受信データ品質が所望品質より も悪ければ、 S T 3 0 4において、 目標 S I R値を予め定められた第 2の値だ け増加させる。 以上の動作により目標 S I R値が設定される。
但し、 第 2の値は、 第 1の値よりも大きな値である。 例えば第 2の値 = 2 X 第 1の値などである。 '
また、 目標 S I R値の設定周期は、 送信電力制御周期より長くする。 例えば 送信電力制御は各スロット毎に行い、 目標 S I R値設定はフレームエラ一レ一 トを基に更新する。
次に、 S I R比較/情報生成部 1 0 9における送信電力制御情報を生成する 動作を図 4に示すフロ一図を参照して説明する。
S T 4 0 1において、 受信 S I R値を取得した後、 S T 4 0 2において、 受 信 S I R値と目標 S I R値とを比較する。
この結果、受値 S I R値が目標 S I R値より大きければ S T 4 0 3において、 送信電力減少の制御情報を生成し、 小さければ S T 4 0 4において、 送信電力 増加の制御情報を生成する。
このように、 実施の形態 1の送信電力制御装置を用いた基地局装置 1 0 0に よれば、 目標 S I R値を更新する際に、予め定められた第 1の値だけ減少又は、 第 1の値よりも大きい第 2の値だけ増加させることができる。
これによつて、 目標 S I R値の増加方向の更新時定数が短くなるので、 目標 S I R値を高速に更新することができる。 このため、 伝搬環境が急激に劣悪に なったとしても、 目標 S I R値を高速に増加させ送信電力制御をその急激な変 動に追従させることができ、 所要通信品質を確保することが可能となる。
(実施の形態 2 )
図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図である。 但し、 図 5において図 1と共通する部分には 図 1と同一符号を付し、 その説明を省略する。
本実施の形態 2の特徴は、 伝搬環境の変動が大きいため信号品質の変動が大 きな送信局に対して、 目標 S I R値の設定に下限を設け、 過度に目標 S I R値 を低く設定しないことにより、 伝搬環境が急激に劣化したとしても、 送信電力 制御を有効に作動させ所要通信品質を確保する点にある。
図 5に示す基地局装置 5 0 0が、 図 1の基地局装置 1 0 0と異なる点は、 基 地局装置 1 0 0の構成要素に加え、 目標 S I R値設定部 1 0 8と目標 S I R値 保持部 1 1 0との間に、 目標 S I R値制御部 5 0 1を接続したことにある。 目標 S I R値制御部 5 0 1は、 目標 S I R値設定部 1 0 8における通信品質 の計測結果を基に、 目標 S I R値保持部 1 1 0に保持する目標 S I R値を制御 するものである。
具体的には、 一定期間内 （例えば過去 1 0回） に設定された目標 S I R値の 最大値と最小値との差である設定幅が、予め定められた閾値より大きい場合は、 目標 S I R値に下限 （以下 「目標 S I R下限値」 という） を設け、 目標 S I R 値が目標 S I R下限値以下に設定されないように制御する。
また、 設定幅が閾値以下の場合は、 実施の形態 1で説明したと同様に通信品 質に応じて目標 S I R値を増減する制御を行う。
次に、 目標 S I R値設定部 1 0 8および目標 S I R値制御部 5 0 1の動作を 図 6のフ口一図を参照して説明する。
S T 6 0 1において、 目標 S I R値設定部 1 0 8が、 復調部 1 0 6での復調 により得られた受信デ一夕の品質を取得する。
S T 6 0 2において、 更に目標 S I R値設定部 1 0 8は、 取得された受信デ 一夕品質と所望品質とを比較し、 目標 S I R値を設定する。
この結果、 受信デ一タ品質が所望品質よりも良い場合は、 S T 6 0 3におい て、 目標 S I R値制御部 5 0 1が、 目標 S I R下限値が設定されているか判断 する。 目標 S I R下限値が設定されている場合、 S T 6 0 4において、 目標 S I R値制御部 5 0 1は、 目標 S I R値から第 1の値を減算した差分値が目標 S I R下限値を上回っているか否か判断する。
この結果、 差分値が目標 S I R下限値を上回っていれば、 S T 6 0 5におい て、 目標 S I R値を第 1の値だけ減少させた値を目標 S I R値として目標 S I R値保持部 1 1 0に設定する。 一方 差分値が目標 S I R下限値以下であれば S T 6 0 6において、 目標 S I R値をそのまま目標 S I R値保持部 1 1 0に設 定する。 S T 6 0 3において、 目標 S I R下限値が設定されていない場合は、 目標 S I R値を第 1の値だけ減少させた値を目標 S I R値として目標 S I R値保持部 1 1 0に設定する。
S T 6 0 2において、 受信データの品質が所望品質よりも悪い場合は、 S T 6 0 7において、 目標 S I R値制御部 5 0 1が、 目標 S I R値を予め定められ た第 2の値だけ増加させ、 これによつて得られる目標 S I R値を目標 S I R値 保持部 1 1 0に設定する。
, このように、実施の形態 2の送信電力制御装置を用いた基地局装置によれば、 目標 S I R値に下限値を設け、 目標 S I R値が下限値以下に設定されないよう に制御することができる。 これによつて、 伝搬環境に起因する受信信号品質の 変動幅が大きい場合でも、 更新される目標 S I R値が大幅に減少し、 所要受信 S I R値を確保することができないといった状態を防止することができる。 言い換えれば、伝搬環境に起因する受信信号品質の変動幅が大きい場合でも、 更新される目標 S I R値が大幅に減少することが無いので、 次に目標 S I R値 を増加させた場合に、 所要受信 S I R値を確保することができる。
従って、 伝搬環境に起因する受信信号品質の変動幅が大きい場合でも、 送信 電力制御をその大きな変動に追従させることができるので、 所要通信品質を確 保することが可能となる。
また、伝搬環境の変動が大きいため信号品質の変動が大きな送信局に対して、 所要 S I R値にマージンを設け目標 S I R値を設定することによつても、 上記 の下限値以下とならないように制御することと同様な効果を得ることができる。
(実施の形態 3 )
図 7は、 本発明の実施の形態 3に係る送信電力制御装置を用いた基地局装置 の構成を示すブロック図である。 但し、 図 7において図 5と共通する部分には 図 5と同一符号を付し、 その説明を省略する。
本実施の形態 3の特徴は、 移動速度の変動幅の大きい送信局、 即ち送信局伝 搬環境の変動が大きいため信号品質の変動が大きな送信側の移動局装置に対し て、 移動速度の変動幅に応じて目標 S I R値の設定に下限を設け、 過度に目標 S I R値を低く設定しないことにより、 伝搬環境が急激に劣化したとしても、 送信電力制御を有効に作動させ所要通信品質を確保する点にある。
図 7に示す基地局装置 7 0 0が、 図 5の基地局装置 5 0 0と異なる点は、 基 地局装置 5 0 0の構成要素に加え、 復調部 1 0 6と目標 S I R値制御部 5 0 1 との間に、 移動速度推定部 7 0 1を接続したことにある。
移動速度推定部 7 0 1は、 R AK E合成部 1 0 5の出力より移動局からの受 信信号レベルの変動を計測することによって、移動局装置の移動速度を推定し、 この移動速度を目標 S I R値制御部 5 0 1へ出力するものである。
また、 目標 S I R値制御部 5 0 1は、 ある時間区間において推定された移動 速度の最小値と最大値の差である変動幅が、 予め定められた閾値を超える場合 に、 目標 S I R下限値を設け、 目標 S I R値が目標 S I R下限値以下に設定さ れないように制御する。 また、 その変動幅が閾値を超えない場合は、 実施の形 態 1で説明したと同様に通信品質に応じて目標 S I R値を増減する制御を行う。 次に、 移動速度推定部 7 0 1及び目標 S I R値制御部 5 0 1の動作を図 8の フロー図を参照して説明する。
S T 8 0 1において、 移動速度推定部 7 0 1が、 復調部 1 0 6で復調された 受信信号レベルの変動から送信局装置の移動速度を推定する。
S T 8 0 2において、 目標 S I R値制御部 5 0 1が、 その推定された移動速 度の変動幅を検出し、 S T 8 0 3において、 その変動幅を閾値と比較する。 この結果、 変動幅が閾値を上回る場合は、 S T 8 0 4において、 目標 S I R 値制御部 5 0 1が、 目標 S I R下限値を設定する。 なお、 変動幅が閾値以下の 場合は、 目標 S I R下限値の設定は行わない。
このように、実施の形態 3の送信電力制御装置を用いた基地局装置によれば、 受信信号レベルの変動から移動局装置の移動速度を推定し、 この移動速度の変 動幅が閾値を上回る場合に目標 S I R下限値を設け、 目標 S I R値が下限値以 下に設定されないように制御することができる。
これによつて、移動速度に起因する受信信号品質の変動幅が大きい場合でも、 更新される目標 S I R値が大幅に減少し、 所要受信 S I R値を確保することが できないといった状態を防止することができる。 言い換えれば、 移動速度に起 因する受信信号品質の変動幅が大きい場合でも、 更新される目標 S I R値が大 幅に減少することが無い。
従って、 移動速度に起因する受信信号品質の変動幅が大きい場合でも、 送信 電力制御をその大きな変動に追従させることができるので、 所要通信品質を確 保することが可能となる。
また、 移動速度の変動が大きいため信号品質の変動が大きな移動局装置に対 して、所要 S I R値にマージンを設け目標 S I R値を設定することによつても、 上記の下限値以下とならないように制御することと同様な効果を得ることがで さる。
以上説明したように、 実施の形態 1〜 3では、 基地局装置に送信電力制御情 報の生成手段が搭載され、 移動局装置に、 その送信電力制御情報に応じた送信 電力制御手段が搭載されている構成を説明した。 逆に移動局装置に送信電力制 御情報の生成手段が搭載され、 基地局装置に送信電力制御手段が搭載されてい る構成であっても、 上記同様の効果を得ることができる。
また、 目標及び所要 S I R値の代わりに、 目標及び所要 E b /N O値を用い ても良い。 また、 C D MA方式だけでなく、 T DMA(Time Division Multiple Access)方式や O F D M(Orthogonal Frequency Division Multiple)方式など他 の変復調方式、 マルチアクセス方式を適用した装置にも同様に用いることがで さる。
更に目標 S I R下限値又は所要 S I R値に加えるマージンの量は可変として もよい。 即ち目標 S I R値の変動、 受信信号品質などを長期に観測し、 適応的 に制御することも可能である。
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 受信 S I R値と目標 S I R値との比較による送信電力制御時に目標 S I R値の更新を行う場合、 伝搬環 境が急激に劣悪になった場合でも、 目標 S I R値の更新遅れを防止して通信品 質を保証することができる。
本明細書は、 2000年 3月 28日出願の特願 2000— 089279に基 づくものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 移動体通信システムにおける携帯電話機や、 携帯電話機能及びコ ンピュータ機能を備えた情報端末装置等の移動局装置、 又は移動局装置と無線 通信を行う基地局装置等に用いるに好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 .受信希望信号電力対干渉電力比である受信 S I R値を計測する計測手段と、 受信信号品質が所望品質よりも良ければ目標 S I R値を予め定められた第 1の 値だけ減少させ、 悪ければ前記目標 S I R値を前記第 1の値よりも大きな第 2 の値だけ増加させて設定する設定手段と、 前記受信 S I R値と前記目標 S I R 値との差が無くなるように通信相手に対して送信電力を増減する指示を行う送 信電力制御情報を生成する生成手段と、 を具備する送信電力制御装置。
2 . 過去に設定された目標 S I R値の最大値と最小値との設定幅が予め定めら れた閾値を上回る塲合に目標 S I R値に下限値を設け、 目標 S I R値が前記下 限値以下に設定されないように制御する制御手段を具備する請求の範囲 1記載 の送信電力制御装置。
3 . 移動局装置の移動速度を推定する推定手段と、 前記移動速度の変動幅が予 め定められた閾値を上回る場合に目標 S I R値に下限値を設け、 目標 S I R値 が前記下限値以下に設定されないように制御する制御手段と、 を具備する請求 の範囲 1記載の送信電力制御装置。
4 . 設定手段は、 所要 S I R値にマ一ジンを付加して目標 S I R値とする請求 の範囲 1記載の送信電力制御装置。
5 . 送信電力制御装置を具備する移動局装置であって、 前記送信電力制御装置 は、受信希望信号電力対干渉電力比である受信 S I R値を計測する計測手段と、 受信信号品質が所望品質よりも良ければ目標 S I R値を予め定められた第 1の 値だけ減少させ、 悪ければ前記目標 S I R値を前記第 1の値よりも大きな第 2 の値だけ増加させて設定する設定手段と、 前記受信 S I R値と前記目標 S I R 値との差が無くなるように基地局装置に対して送信電力を増減する指示を行う 送信電力制御情報を生成する生成手段と、 を具備する。
6 . 送信電力制御装置を具備する基地局装置であって、 前記送信電力制御装置 は、受信希望信号電力対干渉電力比である受信 S I R値を計測する計測手段と、 受信信号品質が所望品質よりも良ければ目標 S I R値を予め定められた第 1の 値だけ減少させ、 悪ければ前記目標 S I R値を前記第 1の値よりも大きな第 2 の値だけ増加させて設定する設定手段と、 前記受信 S I R値と前記目標 S I R 値との差が無くなるように基地局装置に対して送信電力を増減する指示を行う 送信電力制御情報を生成する生成手段と、 を具備する。
7 . 受信データ品質を計測し、 前記受信データ品質が所望品質よりも良ければ 目標 S I R値を第 1の値だけ減少させ、 悪ければ前記目標 S I R値を前記第 1 の値よりも大きな第 2の値だけ増加させて更新し、 この更新された目標 S I R 値と受信希望信号電力対干渉電力比である受信 S I R値との差が無くなるよう に、 通信相手における送信電力の増減を指示する送信電力制御方法。
8 . 過去に設定された目標 S I R値の最大値と最小値との差が予め定められた 閾値を上回る場合に目標 S I R値に下限値を設け、 目標 S I R値が前記下限値 以下に更新されないように制御する請求の範囲 7記載の送信電力制御方法。
9 · 送信移動局装置の移動速度の変動幅が予め定められた閾値を上回る場合に 目標 S I R値に下限値を設け、 目標 S I R値が前記下限値以下に更新されない ように制御する請求の範囲 7記載の送信電力制御方法。
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