WO2003032528A1 - Procede de commande de puissance de transmission et appareil de controle radio pour systeme mobile de communication par paquets - Google Patents

Procede de commande de puissance de transmission et appareil de controle radio pour systeme mobile de communication par paquets Download PDF

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WO2003032528A1
WO2003032528A1 PCT/JP2002/009694 JP0209694W WO03032528A1 WO 2003032528 A1 WO2003032528 A1 WO 2003032528A1 JP 0209694 W JP0209694 W JP 0209694W WO 03032528 A1 WO03032528 A1 WO 03032528A1
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radio channel
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downlink
mobile
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PCT/JP2002/009694
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Takahiro Hayashi
Yoshihiro Ishikawa
Mikio Iwamura
Hidehiro Ando
Takehiro Nakamura
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Ntt Docomo, Inc.
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    • H04W52/38TPC being performed in particular situations
    • H04W52/40TPC being performed in particular situations during macro-diversity or soft handoff

Definitions

  • the present invention relates to a transmission power control method and a radio control apparatus in mobile packet communication.
  • FIG. 1 shows a configuration of a general mobile packet communication system, which includes a switching device 1, a radio control device 2, and base stations 3-1, 3-2, 3-3 controlled by the radio control device 2. ..,... It is composed of a number of mobile stations 41-1, 4-2,...
  • a base station 3 In mobile bucket communication in this system, from the viewpoint of frequency utilization efficiency and the property that packet communication allows a certain amount of delay, as shown in Fig. 2, a base station 3 usually transmits a single wireless channel PDSCH.
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • Table 1 shows the correspondence between transport channel names and physical channel names used here.
  • a channel configuration as shown in FIG. 3 is conventionally used. That is, apart from the shared channel PDSCH for transmitting data (downlink user data) addressed to the mobile station of the user, a channel called A-DPCH (Associated-Dedicated Physical CHannel) is set for the uplink and downlink, Transmission power control is performed.
  • A-DPCH Associated-Dedicated Physical CHannel
  • Transmission power control is performed.
  • uplink user data and control information from the mobile station are multiplexed on one physical channel DPCH (Dedicated Physical CHannel).
  • the downlink physical channel A-DPCH only plays a role of transmitting a control signal, and is set to a relatively low line speed.
  • the uplink physical channel D PCH transmits user data together with the control signal, and is therefore set to a higher line speed than the downlink physical channel A-D PCH.
  • the shared channel PD S CH in the downlink is set to a much higher line speed than the downlink physical channel A-D P CH so that high-speed data communication can be performed.
  • the mobile station When performing communication using such a high-speed shared channel PD SCH, the mobile station is informed that the PDS CH is to be transmitted in advance in the A-DPCH prior to the radio frame transmitting data on the PD SCH. Notice. Then, the mobile station receiving this notification, when it is determined that the PD SCH is transmitted, Only Start receiving PDS CH.
  • the base station notifies a plurality of mobile stations of the transmission of the shared channel PD SCH through the downlink physical channel A—DP CH, and also transmits the notification through the PD S CH
  • the base station transmits user data
  • the user data of a plurality of users is transmitted to each of a plurality of mobile stations in a time multiplexed manner.
  • the downlink is shown as having two physical channels A—DP CH and shared channel PDS CH.
  • the PD S CH is not always set, but A— This PD S CH is set only when notified by the DP CH.
  • such mobile packet communication includes diversity reception (hereinafter abbreviated as “DHO”) in order to improve the line quality of the downlink physical channel A—DPCH and the shared channel PDSCH.
  • DHO diversity reception
  • a technology called is used.
  • Figure 4 shows the channel configuration in mobile packet communication when this DHO technology is applied.
  • the physical channel A-DPCH in the downlink is transmitted simultaneously from a plurality of base stations 3-1 and 3-2
  • the uplink physical channel DPCH from the mobile station 4-1 is transmitted from a plurality of base stations 3-1 and 3-1, Received by 3_2.
  • DHO is not applied because it is difficult to control the data transmission timing because user data of multiple users is time-multiplexed.
  • One base station is transmitted only from three to one.
  • CDMA code division multiple access
  • transmission power control is an important elemental technology. So, I MT— 2000 In a CDMA system (Wideband Code Division Multiple Access system), a technique called high-speed transmission power control is adopted. This high-speed transmission power control technology can be applied not only to W_CDMA systems but also to TDMA and FDMA systems.
  • FIGS. 5 to 7 show the operation of transmission power control in CDMA.
  • the mobile station 41 as shown in FIGS. 5 and 6,
  • the generated transmission power control command is transmitted to the base stations 3-1 and 3-2 using the uplink physical channel A-DPCH.
  • the generated transmission power control command is transmitted to the mobile station 411 using the downlink physical channel A-DPCH.
  • the mobile station 3-1 and the base station 411 adjust the mutual transmission power of the radio signals and operate so as to always maintain the optimum transmission power.
  • the transmission power of the downlink shared channel PD S CH is based on a predetermined value, that is, a value obtained by multiplying the transmission power value of the same downlink physical channel A_D P CH by an offset value. Control. This is because the transmission power of the downlink A-DPCH is considered to be always optimally controlled based on the transmission power control command transmitted from the mobile station, and the A-DPCH and PDSCH are simultaneously controlled.
  • the radio network condition c for transmission, the radio network condition c and because it can be regarded as identical with the A- DPCH and PDS CH, the offset value, each from the radio network controller 2 in a mobile packet communication system shown in FIG. 9 Notified to base station 3-1, 3, 2 and 3-3.
  • Fig. 8 clarifies this problem.
  • the A-D PCH is transmitted from one mobile station 411 to a plurality of base stations 3-1 and 3-2 in a broadcast manner.
  • FIG. 8 it appears that there are two A-D PCHs.
  • the mobile station can receive and combine signals from a plurality of base stations, and the combined gain improves the quality of the downlink physical channel A-DPCH. Also, since the base station can receive and combine radio signals from the same mobile station at multiple locations, the quality of A-DPCH is also improved.
  • radio signals are transmitted simultaneously from a plurality of base stations 3-1 and 3-2, and are combined on the mobile station 41-1 side.
  • the transmission power of the downlink A-DPCH of 3-1, 3-2 is smaller per base station compared to the case where DHO is not performed (that is, transmitted from one base station). Equivalent in SIR can be achieved. In simplicity, if what was previously transmitted from one base station is transmitted from two base stations, the transmission power per station can be reduced by half.
  • the transmission power of the downlink physical channel A—DPCH in each base station 3-1, 3-2 decreases, the transmission power of the downlink shared channel PD SCH includes Since the base station 3-1 that transmits the PD SCH uses the value obtained by multiplying the downlink A—DP ⁇ 11 by the offset value at the time other than 0 ⁇ 10, the reception quality of the PD SCH in the DHO deteriorates. There is a problem.
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem, and has been developed in a mobile bucket communication in which user data of a plurality of mobile stations are time-multiplexed and transmitted on a single radio channel. It is an object of the present invention to provide a technology that can always keep the reception quality of the PD SCH inside good.
  • the reception quality of the HS—S CCH High Speed Shared Control CHannel
  • One feature of the present invention resides in a transmission power control method in a mobile packet communication system
  • the mobile station checks the signal state of the first downlink radio channel from each of the one or more base stations capable of receiving signal waves, and increases or decreases the transmission power according to the signal state of the first downlink radio channel.
  • the designated transmission power control command is transmitted to the uplink radio channel paired with the first downlink radio channel. Transmitting to each base station through
  • Each of the one or more base stations designated by the radio controller to communicate with the mobile station checks the signal status of the uplink radio channel from the mobile station, and according to the signal status of the uplink radio channel. Transmitting a transmission power control command instructing increase or decrease of the transmission power through a first downlink radio channel paired with the uplink radio channel;
  • the radio controller detects the number of diversity branches of the base station communicating with the mobile station, and increases the offset if the number of detected diversity branches is large, and decreases the offset if the number of diversity branches is small. Determining the offset by
  • the radio control apparatus designates a specific base station among one or more base stations as a transmitter of a signal on a second downlink radio channel with the mobile station, and one base station designated as the transmitter Notifying the station that the transmission power of the second downlink radio channel for transmitting signals to the mobile station is a value obtained by applying an offset to the transmission power of the first downlink radio channel;
  • One base station designated as a transmitter for a signal on the second downlink radio channel to and from the mobile station adjusts the transmission power of the second downlink radio channel to that notified by the radio controller, Transmitting the downlink signal transferred from the wireless control device.
  • Another feature of the present invention lies in a transmission power control method of a radio control apparatus in a mobile packet communication system, wherein a first downlink signal addressed to a specific mobile station is transmitted from one or a plurality of base stations to a first downlink signal. Transmitting the radio channel and detecting the number of diversity branches of the base station with respect to the mobile station, increasing the offset if the number of detected diversity branches is large, and decreasing the offset if the number of diversity branches is small. Determining an offset according to the following procedure; and designating one of the one or more base stations as a transmitter for a downlink signal on a second downlink radio channel with the mobile station, and specifying the designated one base station. Notifying the station that the transmission power of the second downlink radio channel is a value obtained by multiplying the transmission power of the first downlink radio channel by an offset. I do.
  • Still another feature of the present invention resides in a radio control apparatus, and includes a diversity branch control unit that controls the number of diversity branches, a storage unit that stores the number of diversity branches for each connected mobile station, and a storage unit.
  • An offset calculation unit for determining a transmission power offset value of a specific downlink radio channel for the mobile station based on the stored number of diversity branches for each mobile station, and instructing the base station. It is characterized by having. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • Figure 1 is a block diagram of a general mobile packet communication system.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the mechanism of time-division multiplexing of PDSCH by a general mobile bucket communication system.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal channel during communication between one base station and a mobile station in a conventional mobile packet communication system.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal channel at the time of communication between a plurality of base stations and one mobile station in a conventional mobile packet communication system.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of controlling transmission power using A—DPCH and DPCH at the time of communication between one base station and a mobile station in a conventional mobile bucket communication system.
  • Figure 6 shows the transmission power on the mobile station side in a conventional mobile packet communication system.
  • 7 is a flowchart showing a control command generation process.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a process of generating a transmission power control command on the base station side by the conventional mobile packet communication system.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of controlling transmission power between two base stations and one mobile station during diversity by a conventional mobile packet communication system.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of the wireless control device in the mobile bucket communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of a process executed by the wireless control device.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal channel during communication between one base station and a mobile station in a mobile bucket communication system of the HSDPA scheme.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of a wireless control device in the mobile bucket communication system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart of a process executed by the wireless control device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 9 shows a functional configuration of the wireless control device 2 in the mobile bucket communication system according to one embodiment of the present invention.
  • the mobile bucket communication system shown in FIG. 1 has a configuration in which a switching device 1, a radio control device 2, and base stations 3-1, 3-2, 3-3,... Mobile stations 4-1, -2,..., Such as individual cellular phones, communicate with base stations via radio lines.
  • the wireless control device 2 transmits downlink data to the individual base stations 3-1, 3-2,.... It is to control the multiple base stations by specifying the offset value for the shared channel PDSCH of the line and issuing instructions to add and delete branches of diversity DHO.
  • the radio control device 2 includes a user data buffer 21 for receiving and holding data from a trunk network, a queuing processing unit 22 for executing queuing processing, and an offset value to be described later. It is composed of an offset calculator 23 for executing the calculation, a diversity DHO branch of the base station, and a controller 110 for controlling the DHO branch, and a storage device 25 for storing necessary data.
  • the user data buffer 21 of the wireless control device 2 temporarily holds user data addressed to the mobile station of each user coming from the main network.
  • the queue processing unit 22 controls the order of transmitting data to the mobile station, and transmits the user data held in the user data buffer 21 to the base station.
  • the offset calculation unit 23 calculates an offset value of PDSCH for the mobile station of the corresponding user for each base station, and gives an instruction thereof.
  • the DHO control unit 24 controls the base station and performs branch setting in response to a branch addition / deletion request from the mobile station.
  • the control unit 24 updates the information on the number of DHO branches of the mobile station of the corresponding user stored in the storage device 25.
  • the storage device 25 holds the number of DHO branches of the mobile station, and also holds a data table of offset values set corresponding to the number of branches 1, 2, and 3.
  • the processing function of the offset calculator 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. Notification of ID of mobile station to be transmitted from queuing processing unit 22 , The number of DHO branches of the user ID is obtained from the storage device 25 (steps S 1 and S 2).
  • the base station is notified of an instruction to use the normal offset value A.
  • the DH ⁇ branch is 2, the value obtained by adding B [d B] to the offset (A + B), and if the DHO branch is 3, the value obtained by adding C [d B] to the offset (A + C) ) To the base station (step S3).
  • B is about 3 [dB] and C is about 5 [dB].
  • the number of DHO branches is 2, it can be assumed that the transmission power of the downlink physical channel A—DPCH is halved, so that about 3 [dB] is appropriate. If the number of DHO branches is 3, the transmission power of the same A-DPCH is about 1/3 that of the case of 1 branch, so about 5 [dB] is appropriate.
  • the offset value of the transmission power of the downlink shared channel PD SCH during diversity (DHO) is switched according to the number of DHO branches.
  • the transmission power of the PDS CH that the mobile station receives from one specific base station is maintained almost equal to the transmission power of the A-DP CH, which is transmitted from multiple base stations at the same time and the transmission power is combined.
  • the quality of PD SCH during DHO can be kept high.
  • the offset value corresponding to the number of DH0 branches is stored as a data table in the storage device 25 of the wireless control device 2, and the offset calculator 23 calculates the offset value corresponding to the number of DHO branches.
  • the present invention is not limited to this, and the offset calculation unit 23 may use a predetermined function operation expression f with the number of branches X as a variable.
  • the offset value may be calculated by (x).
  • a mobile bucket communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. INDUSTRIAL APPLICABILITY
  • the present invention can also be applied to transmission power control of HS-SCCH (High Speed Shared Control CHannel), which is a control signal transmission channel, in the HSDPA High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) system.
  • HS-SCCH High Speed Shared Control CHannel
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • the HSD PA scheme is the scheme shown in Fig. 11 and has the following channel configuration.
  • the transmission method is as follows: (1) HS-PD SCH has a fixed transmission power, and the transmission data amount is controlled to increase or decrease according to the signal state. Is variably controlled.
  • the control signal transmitted on the HS-SCCH includes control information of the bucket data transmitted on the HS-PDSCH such as a transmission data size and a transmission source.
  • the hardware configuration is the same as that of the first embodiment, as shown in FIG. 1, and the control of the transmission power for base stations 3-1, 3-2,. Executed by the wireless control device 2.
  • the wireless control device 2 includes a user data buffer 21, a queuing processing unit 22, an offset calculation unit 230, a DHO control unit 24, and a storage device 25.
  • This is almost the same as the first embodiment.
  • the processing functions of the user data buffer 21, the queuing processing unit 22, the 0110 control unit 24, and the storage device 25 are the same as those of the first embodiment.
  • the feature of the second embodiment resides in an offset calculation section 230, which calculates the HS-SCCH offset value for the corresponding user's mobile station for each base station and gives the instruction.
  • the processing function of the offset calculator 230 will be described with reference to the flowchart of FIG. Basically, the processing function is the same as the processing function of the offset calculating section 23 of the first embodiment.
  • the processing function is the same as the processing function of the offset calculating section 23 of the first embodiment.
  • the base station is notified of an instruction to use the normal offset value A. If the DHO branch is 2, the offset plus B [d B]
  • step S13 the offset adjustment value is the same as in the first embodiment.
  • the offset value of the transmission power of the downlink HS-SCCH during diversity (DHO) is switched according to the number of DHO branches, so that the mobile packet communication system moves during DHO.
  • the transmission power of the HS-SC CH received by a station from one specific base station should be kept almost equal to the transmission power of the A-DP CH, which is transmitted from multiple base stations at the same time and the transmission power is combined.
  • the quality of HS—S CCH in DHO can be kept high.
  • the first downlink radio performs control to increase the offset of the transmission power of the second downlink radio channel with respect to the transmission power of the channel, and to reduce the offset if the number of diversity branches is small, so that the mobile station can be connected to a specific base station during diversity.
  • the transmission power of the second downlink signal received through the second downlink radio channel from the plurality of base stations is transmitted at the same time, and the transmission power is maintained substantially equal to the transmission power of the first downlink radio channel.
  • the base station can be controlled so that the quality of the second downlink signal transmitted from the specific base station to the mobile station during diversity can be kept high.

Description

移動バケツト通信システムにおける送信電力制御方法及び無線制御装置
技術分野
本発明は、 移動パケット通信ミ :おける送信電力制御方法及び 無線制御装置に関する。 明 田
背景技術
図 1は、 一般的な移動パケット通信システムの構成を示していて、 交 換装置 1、 無線制御装置 2、 そしてこの無線制御装置 2により制御され る基地局 3— 1 , 3— 2 , 3— 3, ···、 1又は複数の基地局と無線通信 する多数のュ一ザ各々の移動局 4一 1, 4— 2 , …から構成される。
表 1 . 一トランスポー卜チャネルと物理チャネルとの対応表
Figure imgf000003_0001
このシステムにおける移動バケツト通信には、 周波数利用効率の観点 から、並びにパケッ卜通信はある程度の遅延を許容するという性質から、 図 2に示すように、 通常、 基地局 3から単一の無線チャネル P D S C H (Physical Downlink Shared CHannel) に複数のユーザの移動局 4― 1, 4一 2, 4— 3へのデータ D l, D 2 , D 3を時間多重して送信する通 信方式を採用している。
なお、 本明細書では、 無線チャネル名については、 物理チャネル名を 使用する。 ここで用いるトランスポートチャネル名と物理チャネル名と の間には、 表 1のような対応関係がある。
そして、 単一の無線チャネルを複数のユーザで共有するため、 従来で は、 図 3に示すようなチャネル構成にしている。 すなわち、 ユーザの移 動局宛のデータ (下りユーザデータ) を送信するための共有チャネル P DS CHとは別に、 A— DP CH (Associated-Dedicated Physical CHannel) と呼ばれるチャネルを上下回線で設定し、送信電力制御を行う ようにしている。 また、 上り回線においては、 移動局からの上りュ一ザ データと制御用の情報とを 1本の物理チャネル D P CH (Dedicated Physical CHannel) に多重する。
この従来の通信方式では、 下り回線の物理チャネル A— DP CHは制 御用の信号を送信する役割のみを担っているため、 比較的低速な回線速 度に設定される。 一方、 上り回線の物理チャネル D P CHは制御信号と 共にユーザデータを送信するため、 下り物理チャネル A— D P CHより は高速な回線速度に設定される。.また、 下り回線における共有チャネル PD S CHは、 高速なデータ通信が行えるように下り物理チャネル A— D P CHと比較してはるかに高速な回線速度に設定される。
このような高速な共有チャネル PD S CHを用いて通信を行う際には、 この PD S CHでデータを送信する無線フレームに先立った A— D P C Hにおいて、 予め P D S CHを送信する旨を移動局に通知する。 そして この通知を受けた移動局は、 PD S CHが送信されると判明した場合に のみ P D S CHの受信を開始する。
このようにして、 従来の移動パケット通信システムでは、 基地局は、 複数の移動局に対して下り物理チャネル A— D P CHを通じて共有チヤ ネル PD S CH送信の通知を行い、 またこの PD S CHを通じてユーザ データの送信を行うことにより、 複数のユーザのユーザデータを時間多 重して複数の移動局それぞれに伝送するのである。なお、図 3において、 下り回線は物理チャネル A— D P CHと共有チャネル PDS CHとの 2 本設定されているように示しているが、 PD S CHは常時設定されるわ けではなく、 A— DP CHによって通知を受けた場合にのみこの PD S CHを設定するものである。
また従来から、 このような移動パケット通信には、 下り回線の物理チ ャネル A— D P CHと共有チャネル PD S CHの回線品質を向上させる ためにダイバーシチ受信 (以下、 「DHO」 と略称する) と呼ばれる技 術が利用されている。 図 4は、 この DHO技術が適用された場合の移動 パケット通信におけるチャネル構成を示している。 この場合、 下り回線 における物理チャネル A— D P CHは複数の基地局 3— 1 , 3— 2から 同時に送信され、 移動局 4— 1からの上り物理チャネル D P CHは複数 の基地局 3— 1, 3 _ 2によって受信される。 しかしながら、 下り回線 におけるユーザデータ送信のための共有チャネル PD S CHに関しては、 複数のユーザのユーザデータが時間多重される都合上データの送信タイ ミングを制御するのが難しいために DHOが適用されず、 1つの基地局 3一 1のみから送信される。
符号分割多重接続方式 (以下、 「CDMA」 と略称する) のように符 号を用いてチャネルを構成する無線通信技術では、 送信電力の制御が重 要な要素技術となる。 そこで、 I MT— 20 00で採用が決定した W— CDMAシステム (Wideband Code Division Multiple Accessシステム) においては、 高速送信電力制御と呼ばれる技術が採用される。 なお、 こ の高速送信電力制御技術は W_ CDMAシステムだけでなく、 TDMA、 F DM Aシステムにも適用できる技術である。
図 5〜図 7は、 CDMAにおける送信電力制御の動作を示している。 移動局 4一 1では、 図 5、 図 6に示すように、
①基地局 3 _ 1, 3 - 2から必ず送信されてくる下り回線の物理チ ャネル A— DPCHの信号電力対干渉電力比 (以下、 「S I R」 と略称 する) を計算し、
②その結果と予め定められている目標値とを比較する。
③この比較において、 目標値よりも計算された S I Rの方が低けれ ば、 基地局 3— 1, 3— 2に対して A— D P CHの送信電力を増加させ る送信電力制御コマンドを生成し、 逆に A— DPCHの S I Rが目標値 よりも大きければ、 自局当ての無線信号の送信電力を減少させる送信電 力制御コマンドを生成する。
④そして、 生成した送信電力制御コマンドを、 上り物理チャネル A —D P CHを用いて基地局 3— 1, 3— 2に送信する。
また、 基地局 3— 1では、 図 5、 図 7に示すように
①移動局 4 _ 1からの上り回線の A— DP CHの S I Rを計算し、 ②移動局と同様に、 予め定められた目標値と A— DP CHの S I R とを比較する。
③この比較において、 目標値の方が A— DP CHの S I よりも低 ければ、 移動局 4一 1に対して上り無線信号の送信電力を増加させる送 信電力制御コマンドを生成し、 逆に A— DP CHの S I Rの方が目標値 よりも大きければ、 上り無線信号の送信電力を減少させる送信電力制御 コマンドを生成する。
④そして、 生成した送信電力制御コマンドを、 下り物理チャネル A 一 D P CHを用いて移動局 4一 1に送信する。
このようにして、 移動局 3— 1と基地局 4一 1との間で互いの無線信 号の送信電力を調整し合い、常に最適な送信電力を保つように動作する。 一方、 下り回線の共有チャネル PD S CHの送信電力については、 同 じ下り回線の物理チャネル A_D P CHの送信電力値に対して予め定め られた値、 つまり、 オフセット値を乗算した値に基づいて制御する。 こ れは、 下り回線の A— D P CHの送信電力は移動局から送信される送信 電力制御コマンドに基づいて常に最適に制御されていると考えられ、 ま た A— DPCHと PDS CHとは同時に送信されるため、 無線回線状態 は A— DPCHと PDS CHとで同一と見なすことができるからである c そして、 このオフセット値は、 図 9に示した移動パケット通信システム における無線制御装置 2から各基地局 3— 1, 3— 2, 3— 3に通知さ れる。
ところが、 従来の移動パケット通信システムでは、 ダイバーシチ受信 (DHO) 中に起こる次のような問題点があった。 図 8を用いて、 この 問題点を明らかにする。
基地局 3 _ 1と基地局 3— 2とが共に、
① 1つの移動局から上り物理チャネル A— D P CHを受信する場合、 基地局 3― 1、基地局 3— 2それぞれで A - D P CHの S I Rを計算し、
②目標値と比較し、
③送信電力の増減を指示する送信電力制御コマンドを生成し、
④それぞれの基地局から各下り物理チャネル A— D P CHに載せて 同じ移動局に送信電力制御コマンドを送信する。 したがって、 移動局には送信電力制御コマンドが 2つ到来する形にな る。
一方、 移動局では、
①別個の基地局から 2本の A— D P CHを受信し、 予め定められた 手順によってその 2本の A— D P CHを合成し、 合成後の A— DP CH の S I Rを計算し、
② S I Rを目標値と比較し、
③比較結果に基づいて、 送信電力の増減を指示する送信電力制御コ マンドを生成し、
④送信電力制御コマンドを上り物理チャネル A— DP CHに載せて 送信する。
なお、 この A— D PCHは 1つの移動局 4一 1から複数の基地局 3— 1, 3— 2に同報的に送信されるものであり、 図 8では 2本あるように 見えるが、 1つの無線信号である。 よって、 別個の基地局 3— 1, 3 - 2は 1つの移動局 4一 1から同じ A— D P CHを受信することになる。 この DHO技術により、 移動局では複数の基地局からの信号を受け取 り、 合成することができるので、 合成利得により下り物理チャネル A— DP CHの品質は向上する。 また、 基地局側でも、 同じ移動局からの無 線信号を複数の場所で受信し、 合成することができるので、 A— DP C Hの品質も向上する。
しかしながら、 DHO中の下り A— DP CHに着目すると、 複数の基 地局 3— 1, 3— 2から同時に無線信号が送信され、 移動局 4一 1側で 合成されるため、 各々の基地局 3— 1 , 3— 2の下り A— D P CHの送 信電力は DHOを行っていない場合 (つまり、 1つの基地局から送信さ れる場合) に比べて、 1つの基地局当たりでは少ない送信電力で同等の S I Rを達成することができる。 単純化すれば、 いままで 1つの基地局 から送信していたものを 2つの基地局から送信した場合、 1局当たりの 送信電力は半分に削減できることになる。
しかるに、 DHO中、 各基地局 3— 1, 3— 2での下り物理チャネル A— DP CHの送信電力が減少してしまうにもかかわらず、 下り共有チ ャネル PD S CHの送信電力には、 PD S CHを送信する基地局 3— 1 の下り A— D P〇11に0^10中ではなぃ時のォフセット値をかけたもの を用いるので、 DHO中の PD S CHの受信品質が低下してしまう問題 がある。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、 単一の無 線チャネルに複数の移動局のユーザデータを時間多重して送信するよう な移動バケツト通信において、 ダイバ一シチ受信中の PD S CHの受信 品質を常に良好に保つことができる技術を提供することを目的とする。 本発明はまた、 データ送信チャネルの送信電力は固定し、 データ量を 可変制御する HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 方式に おいて、 HS— S CCH (High Speed Shared Control CHannel) の受信 品質を常に良好に保つことができる技術を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の 1つの特徴は、 移動パケット通信システムにおける送信電力 制御方法にあり、
移動局が、 信号電波を受信できる 1又は複数の基地局それぞれからの 第 1の下り無線チャネルの信号状態をチェックし、 当該第 1の下り無線 チャネルの信号状態に応じてその送信電力の増減を指示する送信電力制 御コマンドを当該第 1の下り無線チャネルと対をなす上り無線チャネル を通じて各基地局に送信するステップと、
移動局と通信するように無線制御装置によって指定された、 1又は複 数の基地局各々が、 移動局からの上り無線チャネルの信号状態をチエツ クし、 当該上り無線チャネルの信号状態に応じてその送信電力の増減を 指示する送信電力制御コマンドを当該上り無線チャネルと対をなす第 1 の下り無線チャネルを通じて送信するステップと、
無線制御装置が、 移動局との間で通信している基地局のダイバーシチ ブランチ数を検出し、 検出したダイバーシチブランチ数が多ければオフ セットを増加させ、 ダイバ一シチブランチ数が少なければオフセットを 減少させることによってオフセットを決定するステップと、
無線制御装置が、 1又は複数の基地局の内の特定の基地局を移動局と の間の第 2の下り無線チャネルでの信号の送信役に指定し、 当該送信役 に指定した 1つの基地局に対して、 当該移動局へ信号を送信する第 2の 下り無線チャネルの送信電力を、 第 1の下り無線チャネルの送信電力に 対してオフセットをかけた値にするように通知するステップと、 移動局との間の第 2の下り無線チャネルでの信号の送信役に指定され た 1つの基地局が、 第 2の下り無線チャネルの送信電力を無線制御装置 から通知されたものに調整し、 無線制御装置から転送されてきた下り信 号を送信するステップとを有することを特徴とする。
本発明の別の特徴は、 移動パケット通信システムにおける無線制御装 置の送信電力制御方法にあり、 特定の移動局宛の第 1の下り信号を、 1 又は複数の基地局それぞれから第 1の下り無線チャネルによって送信さ せるステップと、 移動局に対する基地局のダイバ一シチブランチ数を検 出し、 検出したダイバ一シチブランチ数が多ければオフセットを増加さ せ、 ダイバーシチブランチ数が少なければオフセットを減少させること によってオフセットを決定するステップと、 1又は複数の基地局の内の 特定の基地局を移動局との間の第 2の下り無線チャネルでの下り信号の 送信役に指定し、 指定した 1つの基地局に対して、 第 2の下り無線チヤ ネルの送信電力を、 第 1の下り無線チャネルの送信電力に対してオフセ ットをかけた値にするように通知するステップとを有することを特徴と する。
本発明のまた別の特徴は、 無線制御装置にあり、 ダイバーシチブラン チ数を増減制御するダイバーシチブランチ制御部と、 接続している移動 局ごとのダイバーシチブランチ数を記憶する記憶部と、 記憶部に記憶さ れている移動局ごとのダイバ一シチブランチ数に基づき当該移動局に対 する特定の下り無線チャネルの送信電力のオフセットの値を決定し、 該 当基地局に指示するオフセット計算部とを備えたことを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 一般的な移動パケット通信システムのブロック図。
図 2は、 一般的な移動バケツト通信システムによる P D S C Hの時間 多重送信の仕組みの説明図。
図 3は、 従来の移動パケット通信システムにおける 1つの基地局と移 動局との間の通信時の信号チャネルの構成を示す説明図。
図 4は、 従来の移動パケット通信システムによる複数の基地局と 1つ 移動局との間の通信時の信号チャネルの構成を示す説明図。
図 5は、 従来の移動バケツト通信システムによる 1つの基地局と移動 局との間の通信時の A— D P C H、 D P C Hを利用した送信電力制御の 方法を示す説明図。
図 6は、 従来の移動パケット通信システムによる移動局側の送信電力 制御コマンドの生成処理を示すフローチヤ一ト。
図 7は、 従来の移動パケット通信システムによる基地局側の送信電力 制御コマンドの生成処理を示すフローチャート。
図 8は、 従来の移動パケット通信システムによるダイバーシチ中の 2 つの基地局と 1つの移動局との間の送信電力制御の方法を示す説明図。 図 9は、 本発明の第 1の実施の形態の移動バケツト通信システムにお ける無線制御装置の機能構成を示すプロック図。
図 1 0は、 上記の無線制御装置が実行する処理のフローチャート。 図 1 1は、 H S D P A方式の移動バケツト通信システムにおける 1つ の基地局と移動局との間の通信時の信号チャネルの構成を示す説明図。 図 1 2は、 本発明の第 2の実施の形態の移動バケツト通信システムに おける無線制御装置の機能構成を示すブロック図。
図 1 3は、 上記の無線制御装置が実行する処理のフローチャート。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を図示の実施の形態に基づいて詳説する。 図 9は本発明 の 1つの実施の形態の移動バケツト通信システムにおける無線制御装置 2の機能構成を示している。 なお、 移動パケット通信システムのハード ウェア構成は、 従来技術に関連して説明した図 1に示すものであり、 本 発明の実施の形態の特徴は、 その中の無線制御装置 2の部分にある。 図 1に示す移動バケツト通信システムは、 交換装置 1と無線制御装置 2、 基地局 3— 1 , 3 - 2 , 3— 3, …が階梯をなす構成である。 ュ一 ザ個々の携帯電話機のような移動局 4— 1 , - 2 , …は、 基地局と無 線回線を経由して通信を行なう。
無線制御装置 2は、 個々の基地局 3— 1, 3 - 2 , …に対して下り回 線の共有チャネル P D S C Hに対するオフセット値の指定やダイバーシ チ D H Oのブランチの追加及び削除の命令を出し、 複数の基地局を統括 するものである。
この無線制御装置 2は、 図 9に示すように、 幹線網よりデータを受け 取って保持するユーザデータバッファ 2 1、 キューイング処理を実行す るキューイング処理部 2 2、 後述するオフセッ卜値の計算を実行するォ フセット計算部 2 3、 基地局のダイバーシチ D H Oブランチを制御する 0 110制御部2 4、 そして必要な諸データを記憶する記憶装置 2 5から 構成される。
この無線制御装置 2のユーザデ一夕バッファ 2 1は、 幹線網側から到 来する個々のユーザの移動局宛のユーザデータを一時的に保持する。 キ ュ一イング処理部 2 2は、 移動局に対するデータの送出順序を制御し、 ユーザデータバッファ 2 1に保持されているュ一ザデ一タを基地局に転 送する。
オフセット計算部 2 3は、 基地局それぞれに該当ュ一ザの移動局に対 する P D S C Hのオフセット値を計算し、 その指示を行なう。
D H O制御部 2 4は、 移動局からのブランチの追加/削除要求に応じ て、 基地局を制御しブランチの設定を行なう。 この0 11〇制御部2 4で は、 D H Oブランチの追加/削除を行なった場合、 記憶装置 2 5に格納 されている該当ユーザの移動局の D H Oブランチ数の情報を更新する。 記憶装置 2 5は移動局の D H Oブランチ数を保持すると共に、 ブラン チ数 1, 2, 3に対応して設定するオフセット値のデ一夕テーブルを保 持している。
オフセット計算部 2 3の処理機能を、 図 1 0のフローチャートを用い て説明する。 キューイング処理部 2 2より送信対象移動局の I Dの通知 を受け取ると、 そのユーザ I Dの DHOブランチ数を記憶装置 2 5から 取得する (ステップ S 1 , S 2) 。
そして取得した DHOブランチ数により、 DHOブランチが 1であれ ば、 基地局に対して通常のオフセット値 Aを使用する指示を通知する。
DH〇ブランチが 2であれば、 オフセットに B [d B] だけ加算した値 (A+B) を、 DHOブランチが 3であれば、 オフセットに C [d B] だけ加算した値(A+C) を基地局に対して通知する (ステップ S 3)。 なお、 ここで、 オフセットの調整値として、 Bは 3 [d B] 程度、 C は 5 [d B] 程度が適切である。 なぜならば、 DHOブランチ数が 2で あれば、 下り物理チャネル A— DP CHの送信電力が半減すると想定す ることができるので 3 [d B] 程度が適当である。 また DHOブランチ 数が 3であれば、 同じ A— DP CHの送信電力がブランチ数 1の場合の 1/3程度になるので、 5 [d B] 程度が適当である。
これにより、 本実施の形態の移動パケット通信システムでは、 ダイバ —シチ (DHO) 中の下り共有チャネル PD S CHの送信電力のオフセ ット値を、 DHOブランチ数に応じて切り替えるようにしたので、 DH 〇中に移動局が特定の 1つの基地局から受信する PDS CHの送信電力 を、 同時に複数の基地局から送信され、 送信電力が合成される A— D P CHの送信電力とほぼ同等に維持することができ、 DHO中の PD S C Hの品質を良質に保てる。
なお、 上記の実施の形態では、 無線制御装置 2の記憶装置 25に DH 0ブランチ数に対応したオフセット値をデータテ一ブルにして保持させ、 オフセット計算部 2 3が DHOブランチ数に対応したオフセット値をピ ックアツプして用いるようにしたが、 これに限定されるものではなく、 オフセット計算部 2 3がブランチ数 Xを変数とする所定の関数演算式 f (x) によりオフセット値を算出する構成であってもよい。
次に、 本発明の第 2の実施の形態の移動バケツト通信システムについ て、図 1 1〜図 1 3を用いて説明する。本発明は、 HSDPA High Speed Downlink Packet Access) 方式において、 制御信号伝送用チャネルであ る HS— S C CH (High Speed Shared Control CHannel) の送信電力制 御にも適用することができる。
HSD PA方式は、 図 1 1に示す方式であり、 次のようなチャネル構 成である。 ( 1) HS— PD S CH :下りデ一夕信号伝送用チャネル、 (2) HS— S C CH:制御信号伝送用チャネル、 (3) 下り A— DP CH :送信電力制御専用チャネル/上り A— DP CH:デ一夕信号 +制 御信号伝送用チャネル。
そして送信方式は、 (1)の HS— PD S CHは送信電力固定にして、 信号状態に応じて送信データ量を増減制御し、 (2) の HS— S CCH は信号状態に応じて送信電力を可変制御する。 この HS— S C CHで送 信する制御信号には、 送信データサイズ、 送信元等の HS— PD S CH で送るバケツトデータの制御情報である。
本実施の形態のシステムでも、 ハードウエア構成は第 1の実施の形態 と同様であり、 図 1に示すものであり、 基地局 3— 1 , 3— 2, …に対 する送信電力の制御は無線制御装置 2によつて実行する。
図 1 2に示すように、 無線制御装置 2はユーザデータバッファ 2 1、 キューイング処理部 2 2、オフセット計算部 2 3 0、DHO制御部 24、 記憶装置 2 5から構成され、 図 9に示した第 1の実施の形態とほぼ同様 である。そして、ユーザデータバッファ 2 1、キュ一^ Γング処理部 2 2、 0110制御部24、 そして記憶装置 2 5の処理機能は第 1の実施の形態 と同様である。 第 2の実施の形態の特徴はオフセット計算部 2 30にあり、 基地局そ れぞれに該当ユーザの移動局に対する HS— S C CHのオフセット値を 計算し、 その指示を行なう。
オフセット計算部 230の処理機能を、 図 1 3のフロ一チャートを用 いて説明する。 基本的には第 1の実施の形態のオフセット計算部 2 3の 処理機能と同様であり、 キューイング処理部 22より送信対象移動局の I Dの通知を受け取ると、 そのユーザ I Dの DHOブランチ数を記憶装 置 2 5から取得する (ステップ S 1 1 , S 1 2) 。
そして取得した DHOブランチ数により、 DHOブランチが 1であれ ば、 基地局に対して通常のオフセット値 Aを使用する指示を通知する。 DHOブランチが 2であれば、 オフセットに B [d B] だけ加算した値
(A + B) を、 DHOブランチが 3であれば、 オフセットに C [d B] だけ加算した値(A+C)を基地局に対して通知する(ステップ S 1 3)。 ここで、 オフセットの調整値は第 1の実施の形態と同様とする。
これにより、 本実施の形態の移動パケット通信システムでは、 ダイバ ーシチ(DHO)中の下り H S— S C CHの送信電力のオフセット値を、 DHOブランチ数に応じて切り替えるようにしたので、 DHO中に移動 局が特定の 1つの基地局から受信する H S - S C CHの送信電力を、 同 時に複数の基地局から送信され、 送信電力が合成される A— DP CHの 送信電力とほぼ同等に維持することができ、 DHO中の HS— S CCH の品質を良質に保てる。 産業上の利用の可能性
以上のように本発明によれば、 ある移動局との通信に関連する基地局 それぞれに対して、 ダイバーシチブランチ数が多ければ第 1の下り無線 チャネルの送信電力に対する第 2の下り無線チャネルの送信電力のオフ セットを増加させ、 ダイバ一シチブランチ数が少なければ同オフセット を減少させる制御をするので、 ダイバーシチ中に移動局が特定の 1つの 基地局から第 2の下り無線チャネルを通じて受信する第 2の下り信号の 送信電力を、 同時に複数の基地局から送信され、 送信電力が合成される 第 1の下り無線チャネルの送信電力とほぼ同等に維持することができ、 ダイバ一シチ中に特定の基地局から移動局に送信される第 2の下り信号 の品質を良質に保てるように該当基地局を制御することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 移動局と複数の基地局と無線制御装置から構成され、 前記無 線制御装置によって各基地局を制御し、 前記移動局が 1又は複数の基地 局との間で無線バケツト通信を実行する移動バケツト通信システムにお ける送信電力制御方法であって、
前記移動局が、 信号電波を受信できる 1又は複数の基地局それぞれか らの第 1の下り無線チャネルの信号状態をチェックし、 当該第 1の下り 無線チャネルの信号状態に応じてその送信電力の増減を指示する送信電 力制御コマンドを当該第 1の下り無線チャネルと対をなす上り無線チヤ ネルを通じて各基地局に送信するステップと、
前記移動局と通信するように前記無線制御装置によって指定された、 前記 1又は複数の基地局各々が、 前記移動局からの前記上り無線チヤネ ルの信号状態をチェックし、 当該上り無線チャネルの信号状態に応じて その送信電力の増減を指示する送信電力制御コマンドを当該上り無線チ ャネルと対をなす前記第 1の下り無線チャネルを通じて送信するステツ プと、
前記無線制御装置が、 前記移動局との間で通信している基地局のダイ バーシチブランチ数を検出し、 検出したダイバーシチブランチ数が多け ればオフセットを増加させ、 ダイバーシチブランチ数が少なければオフ セットを減少させることによってオフセットを決定するステップと、 前記無線制御装置が、 前記 1又は複数の基地局の内の特定の基地局を 前記移動局との間の第 2の下り無線チャネルでの信号の送信役に指定し、 当該送信役に指定した 1つの基地局に対して、 当該移動局へ信号を送信 する前記第 2の下り無線チャネルの送信電力を、 前記第 1の下り無線チ ャネルの送信電力に対して前記オフセットをかけた値にするように通知 するステツプと、
前記移動局との間の第 2の下り無線チャネルでの信号の送信役に指定 された前記 1つの基地局が、 前記第 2の下り無線チャネルの送信電力を 前記無線制御装置から通知されたものに調整し、 前記無線制御装置から 転送されてきた下り信号を送信するステップとを有する送信電力制御方 法。
2. 前記移動パケット通信システムが PDS CHを使用し、 前記 第 1の下り無線チャネルが下り A— DP CHであり、 前記上り無線チヤ ネルが上り A_DP CHであり、 前記第 2の下り無線チャネルが PD S CHであることを特徴とする請求項 1の送信電力制御方法。
3. 前記移動バケツト通信システムが HS— PD S CHを使用し、 前記第 1の下り無線チャネルが下り A— DP CHであり、 前記上り無線 チャネルが上り A - D P CHであり、 前記第 2の下り無線チャネルが H S— S C CHであることを特徴とする請求項 1の送信電力制御方法。
4. 複数の移動局に対して移動バケツト通信を提供する移動パケ ット通信システムにおける無線制御装置の送信電力制御方法であって、 特定の移動局宛の第 1の下り信号を、 1又は複数の基地局それぞれか ら第 1の下り無線チャネルによって送信させるステップと、
前記移動局に対する基地局のダイバ一シチブランチ数を検出し、 検出 したダイバーシチブランチ数が多ければオフセットを増加させ、 ダイバ ーシチブランチ数が少なければオフセットを減少させることによってォ フセッ卜を決定するステツプと、
前記 1又は複数の基地局の内の特定の基地局を前記移動局との間の第 2の下り無線チャネルでの下り信号の送信役に指定し、 指定した 1つの 基地局に対して、 前記第 2の下り無線チャネルの送信電力を、 前記第 1 の下り無線チャネルの送信電力に対して前記オフセットをかけた値にす るように通知するステップとを有する無線制御装置の送信電力制御方法
5. 前記第 2の下り無線チャネルの送信電力のオフセットは、 前 記ダイバ一シチブランチ数の整数倍にすることを特徴とする請求項 4の 無線制御装置の送信電力制御方法。
6. 前記第 2の下り無線チャネルの送信電力のオフセットは、 予 め登録されているテーブルデ一夕から前記ダイバーシチブランチ数に対 応するものを選択して決定することを特徴とする請求項 4の無線制御装 置の送信電力制御方法。
7. 前記移動パケット通信システムが PD S CHを使用し、 前記 第 1の下り無線チャネルが下り A— DP CHであり、 前記第 2の下り無 線チャネルが PD S CHであることを特徴とする請求項 4〜 6のいずれ かの無線制御装置の送信電力制御方法。
8. 前記移動バケツト通信システムが HS— PD S CHを使用し、 前記第 1の下り無線チャネルが下り A— DP CHであり、 前記第 2の下 り無線チャネルが H S— S C CHであることを特徴とする請求項 4〜 6 のいずれかの無線制御装置の送信電力制御方法。
9. 移動局に対して移動パケット通信を提供する基地局の送信電力 を制御する無線制御装置であって、
ダイバ一シチブランチ数を増減制御するダイバーシチブランチ制御部 と、
接続している移動局ごとのダイバーシチブランチ数を記憶する記憶部 と、
前記記憶部に記憶されている移動局ごとのダイバ一 基づき当該移動局に対する特定の下り無線チャネルの送信電力のオフセ ッ卜の値を決定し、 該当基地局に指示するオフセット計算部とを備えて 成る無線制御装置。
1 0. 前記オフセット計算部は、 前記特定の下り無線チャネルの 送信電力のオフセットを、 前記ダイバーシチブランチ数の整数倍にする ことを特徴とする請求項 9の無線制御装置。
1 1. 前記オフセット計算部は、 前記第 2の下り無線チャネルの 送信電力のオフセットを、 記憶部に予め登録されているテ一ブルデータ から前記ダイバーシチブランチ数に対応するものを選択して決定するこ とを特徴とする請求項 9の無線制御装置。
1 2. 前記移動パケット通信システムが PDS CHを使用し、 前 記特定の下り無線チャネルの送信電力のオフセットは、 下り A— PDC Hの送信電力に対する PDS CHの送信電力のオフセットであることを 特徴とする請求項 9〜 1 1のいずれかの無線制御装置。
1 3. 前記移動バケツト通信システムが HS— PDS CHを使用 し、 前記特定の下り無線チャネルの送信電力のオフセットは、 下り A— P D CHの送信電力に対する H S - S C CHの送信電力のオフセットで あることを特徴とする請求項 9〜 1 1のいずれかの無線制御装置。
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