CN100468987C - 基站和发送功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与周围基站进行协调并自主设定共用控制信道的发送功率来进行小区形成的基站和移动通信***以及发送功率控制方法。该基站具有：服务区域状态判定单元，其根据来自移动站的接收信号，判定本基站的服务区域的状态；总发送功率判定单元，其根据周围基站的总发送功率，判定本基站的总发送功率的状态；发送功率决定单元，其根据服务区域的状态和总发送功率的状态，决定本基站的共用控制信道的发送功率；以及设定所决定的发送功率的发送功率设定单元。

Description

基站和发送功率控制方法
技术领域
本发明涉及与在由多个小区构成的服务区域内移动的移动站之间进行通信的基站、移动通信***和发送功率控制方法。
背景技术
在现有的蜂窝移动通信***的服务区域形成中，特别是在W—CDMA那样由相邻小区共用同一频率的无线接入方式中，必须使通信质量和***容量最大化，并有效利用装置或用地、集中线路、频率。
因此，在建设无线基站之前，预测服务区域和业务量，利用仿真等方法，对基站的位置或结构、从基站发送的下行共用控制信道的发送功率电平等无线参数进行纸面设计。在建设无线基站后，需要定期进行服务区域或通信质量、***容量的实测确认和维护管理等。这样，建设无线基站需要进行烦杂的小区、***设计/评价作业(例如，参照非专利文献1、非专利文献2)。
另一方面，在未来的蜂窝移动通信***中，伴随着用户吞吐量即每个用户的传输速度的增大，无线接入方式的占有频率成为宽频带，出现了可分配的剩余的高频率被使用的趋势。因此，因地上物体造成的衍射损耗、即包括从建筑物屋顶到达地表附近时的损耗等的传播损耗大幅增加，***的发送功率由于装置和安全上的要求而受到限制，所以能够允许的最大小区半径减小。
因此，此前通过在普通的铁塔、屋顶、山顶等高处设置天线而实现的宏/微蜂窝小区(Macro/Micro cell)的服务区域形成比较困难，以在低于建筑物的位置处以更高密度设置天线的街道微蜂窝小区或微微蜂窝小区(Pico-cell)为基础的服务区域形成(小区小型化)有可能成为主流。通过这种小区小型化而实现的服务区域展开，对克服传播损耗、增大用户吞吐量和***容量比较有效，但由于基站数量大幅增加，所以小区、***设计/评价更加复杂化。
并且，伴随着小区小型化，现有的计划性六角形小区的形成变得困难，所以即使没有计划地不均匀地配置基站，也需要能适应周围环境、一边与周围基站进行协调一边避免不必要的干扰来进行动作的基站。为了对应该要求，提出了具有如下目的的自主分散小区形成法(例如，参照非专利文献3)：在微蜂窝小区环境下，为了简化***设计/评价，基站自主分散地设定无线参数来进行小区形成。
在该方法中，首先，使用可设定的最大发送功率，在所有基站把从基站发送的下行共用控制信道之一即导频信道的发送功率初始化为相同值。然后，使用切换区域的移动站的相同信道的接收电平，例如接收功率、接收功率对干扰功率比、接收功率对扩频频带内总接收功率比等测定结果，把与所需的接收电平的比较结果作为控制功率量，报告给基站侧。然后，对来自多个移动站的报告值单纯地进行平均化，从而决定最佳的控制功率量。这样来控制导频信道的发送功率，进行小区形成。
但是，该情况下，所需的接收电平需要预先通过计算机仿真或实验，针对每个小区环境，例如静区(Shadowing)的标准偏差、基站间相关度、小区半径等来决定，以使移动站的服务区域外比率小于等于一定值。并且，导频信道的发送功率控制仅进行一次，在有新设立的基站的情况下，需要再次将所有基站的导频信道的发送功率初始化，导致服务中断。
[非专利文献1]林，他，2000年信学総大，B—5—81，「W—C DMA方式におけゐ下り共通チヤネルヘの送信電力配分に関すゐ検討」，2000年3月。
[非专利文献2]森，他，2001年信学総大，B—5—34，「受信品質測定システムを用いたW—C DMAエリア評価実験」，2001年3月。
[非专利文献3]茂木，他，2003年信学総大，B—5—105，「C DMAセルラシステムにおけゐ周辺基地局情報を用いた自律分散セル形成法」，2003年9月。
但是，上述技术背景中存在以下问题。
在象街道微蜂窝小区和微微蜂窝小区那样比微蜂窝小区更小的小区中，业务量分布的小区间偏差变大。因此，在小区半径产生较大偏差的情况下，在仅使用导频信道的接收电平来控制导频信道的发送功率的现有的小区形成法中，存在不一定能够进行有效的小区形成的问题。
关于这个问题，参照图1进行说明。移动站根据导频信道的接收电平决定应该连接的基站。例如，在从多个基站接收到导频信道的情况下，把接收电平最大的基站称为总支线(Main branch)，把发送具有与来自总支线的相对电平小于等于规定值的接收电平的导频信道的基站称为主支线(Major branch)，把除此以外的基站称为副支线(Minor branch)。
根据场所不同可能存在或不存在主支线。例如，如果移动站位于小区的中心附近、即特定基站的附近，则总支线的接收电平非常大，由于来自总支线之外的基站的导频信道与来自总支线的相对电平差大于等于规定值，所以不存在主支线，全部成为副支线。相反，如果移动站在小区的周边附近，即位于距离多个基站为相等距离的位置处，总支线与来自总支线之外的基站的导频信道的相对电平差小于等于规定值，所以存在主支线。在使用CDMA的蜂窝移动通信***中，主支线成为软切换(同时连接)的对象。
此处，参照图1，考虑如下情况：移动站位于连接第1基站和第2基站的直线上，第1基站通过小区形成用的导频信道的发送功率控制来形成半径明显很大的小区，第2基站形成与上述小区相邻且半径较小的小区。
虽然移动站位于相比第1基站更接近第2基站的位置，但因为第1基站发送的导频信道的接收电平大，所以第1基站的小区成为总支线，第2基站成为副支线。因此，第2基站成为软切换区域外部。这种情况下，移动站接受第1基站的发送功率控制，对第1基站的上行线路设定用于获得必要的通信质量的发送功率。
从移动站来看，第1基站比第2基站远，所以其传播损耗大，移动站对于第2基站以过大的功率进行发送。因此，第2基站受到来自移动站的较大的干扰。
如果第2基站是主支线并且是软切换的对象，则上行线路的通信质量只要满足第1或第2基站中任一方所需要的通信质量即可，由于移动站的发送功率由第2基站控制，所以不会产生这种干扰。但是，在相互邻接的小区半径的差较大时，虽然不会成为软切换的对象，但是完全有可能出现存在比所连接的基站更近的基站的情况。
并且，如果不考虑基站的负荷状态，而仅以导频信道的接收电平为基准来进行小区形成，则在基站的总发送功率超过限制值的状态(高负荷状态)下，有时会使导频信道的发送功率增加。结果，产生如下问题：覆盖范围扩大，对许多移动站赋予发出呼叫权，导致下行线路阻塞。
另外，高负荷状态下的导频信道的发送功率的增加使得对通信信道的干扰增大。在对通信信道应用发送功率控制的CDMA方式中，为了保持通信信道的通信质量，需要增加发送功率，存在导致下行线路阻塞的问题。
因此，考虑覆盖范围或下行线路负荷(阻塞)状态，并且同时控制对上行线路的过大干扰的输入这样的结构变得非常重要。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种与周围基站进行协调并自主设定共用控制信道的发送功率来进行小区形成的基站和移动通信***以及发送功率控制方法。
为了解决上述课题，本发明的基站具有：服务区域状态判定单元，其根据来自移动站的接收信号，判定本基站的服务区域的状态；总发送功率判定单元，其根据周围基站的总发送功率，判定本基站的总发送功率的状态；发送功率决定单元，其根据服务区域的状态和总发送功率的状态，决定本基站的共用控制信道的发送功率；以及设定所决定的发送功率的发送功率设定单元。
通过形成这种结构，可以根据服务区域的状态和本基站的无线资源，例如总发送功率的状态，来控制共用控制信道的发送功率。
并且，本发明的移动通信***具有：服务区域状态判定单元，其根据来自移动站的接收信号，判定基站的服务区域的状态；总发送功率判定单元，其根据设置在基站周围的周围基站的总发送功率，判定基站的总发送功率的状态；发送功率决定单元，其根据服务区域的状态和总发送功率的状态，决定基站的共用控制信道的发送功率；以及设定所决定的发送功率的发送功率设定单元。
通过形成这种结构，可以根据服务区域的状态和本基站的无线资源，例如总发送功率的状态，自主地设定共用控制信道的发送功率，并进行小区形成。
并且，本发明的发送功率控制方法，具有：从移动站接收信号的步骤；根据来自移动站的接收信号，判定本基站的服务区域的状态的步骤；根据周围基站的总发送功率，判定本基站的总发送功率的状态的步骤；根据服务区域的状态和总发送功率的状态，决定本基站的共用控制信道的发送功率的步骤；以及设定所决定的发送功率的步骤。
这样，可以根据服务区域的状态和本基站的无线资源，例如总发送功率的状态，控制共用控制信道的发送功率，并进行小区形成。
根据本发明的实施例，可以实现与周围基站进行协调并自主设定共用控制信道的发送功率来进行小区形成的基站和移动通信***以及发送功率控制方法。
附图说明
图1是表示因小区半径不均衡造成的上行干扰量的增加的说明图。
图2是表示本发明的一个实施例的移动通信***的说明图。
图3是表示本发明的一个实施例的基站的方框图。
图4是表示基站的无线资源的测定的说明图。
图5A是表示状态信息消息的交换路径的说明图。
图5B是表示状态信息消息的交换路径的说明图。
图6是表示判定服务区域的状态的方法的说明图。
图7是表示判定服务区域的状态的方法的流程图。
图8是表示基站总发送功率的负荷判定的说明图。
图9是表示导频信道发送功率和上行干扰量的分贝和的均衡判定的说明图。
图10是表示共用控制信道的发送功率控制方法的说明图。
图11是表示共用控制信道的发送功率控制方法的说明图。
图12是表示总发送功率低负荷时的覆盖范围扩大方法的说明图。
图13是表示服务区域的状态被适当控制的状况的说明图。
图14是表示下行总发送功率的负荷被适当控制的状况的说明图。
图15是表示上行干扰量被适当控制的状况的说明图。
图16是表示进行计算机仿真的小区模型的说明图。
图17A是表示手动优化设计的收容业务量的说明图。
图17B是表示手动优化设计的呼损率的说明图。
图18A是表示自动设定的收容业务量的说明图。
图18B是表示自动设定的呼损率的说明图。
符号说明
100、1000、1001、1002、1003、1004、1005、1006基站；150小区；200、2001、2002、2003、2004移动站；300基站控制站。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
另外，在用于说明实施例的所有附图中，具有相同功能的部分使用相同符号，并省略重复说明。
参照图2，对本发明的实施例的移动通信***进行说明。
本实施例的移动通信***具有基站100和移动站200，在相邻的多个小区中，归属于小区的移动站与形成小区的各基站共用同一频率来进行通信。如图2所示，在基站100所形成的小区150内，存在：处于与基站100进行通信的状态下的移动站2001和2002、处于等待状态的移动站2003。并且，在小区150之外存在处于服务区域外状态下的移动站2004。
本实施例的移动通信***在移动站的测定结果的基础上，将由基站侧所测定的上行干扰量或下行总发送功率与由周围基站所测定的上行干扰量或下行总发送功率进行比较，由此检测本基站的上行、下行线路的负荷状态，不对所有基站实施初始化，而是控制各个基站的共用控制信道例如导频信道的发送功率。并且，本实施例的移动通信***通过控制各个基站的共用控制信道的发送功率，来设定小区的覆盖范围。
下面，参照图3说明本发明的实施例的基站。
本实施例的基站100具有：天线102；与天线102连接的收发共用器104；与收发共用器104连接的发送部106和接收部108；与发送部106连接的共用控制信道发送功率监视部110、总发送功率监视部112和无线资源管理部180；与接收部108连接的上行干扰量监视部114。无线资源管理部180与共用控制信道发送功率监视部110、总发送功率监视部112、上行干扰量监视部114和接收部108连接。无线资源管理部180与后述的状态信息交换网进行状态信息的收发。
发送部106具有：与收发共用器104和总发送功率监视部112连接的功率放大部120；与功率放大部120连接的共用控制信道调制部130和通信信道调制部140。共用控制信道调制部130具有：与功率放大部120连接的基带处理部1321—132i(i为正整数)；与基带处理部1321—132i-1连接，从控制信号网被输入控制信号的共用控制干线(Trunk)134；与基带处理部132i、无线资源管理部180和共用控制信道发送功率监视部110连接，从控制信号网被输入控制信号的发送功率设定部136。
通信信道调制部140具有：与功率放大部120连接的基带处理部1421—142j(j为正整数)；与基带处理部1421—142j连接，从控制信号网和用户信息信号网被输入控制信号和用户信息的专用控制/用户信息干线144。
接收部108具有：与收发共用器104和上行干扰量监视部114连接的高频放大部150；与高频放大部150和无线资源管理部180连接的共用控制信道解调部160和通信信道解调部170。共用控制信道解调部160具有：与高频放大部150连接的基带处理部1621—162m(m为正整数)；与基带处理部1621—162m以及无线资源管理部180连接的共用控制干线164。
共用控制干线164向控制信号网发送控制信号。通信信道解调部170具有：与高频放大部150连接的基带处理部1721—172n(n为正整数)；与基带处理部1721—172n以及无线资源管理部180连接的专用控制/用户信息干线174。专用控制/用户信息干线174向控制信号网和用户信息信号网发送控制信号和用户信息。
无线资源管理部180具有：与共用控制干线164和专用控制/用户信息干线174连接的作为服务区域状态判定单元和无线资源交换单元的服务区域判定部182；与总发送功率监视部112连接的作为总发送功率判定单元和无线资源交换单元的总发送功率判定部184；与上行干扰量监视部114和共用控制信道发送功率监视部110连接的作为线路状态判定单元和无线资源交换单元的共用控制信道/上行干扰量判定部186；与服务区域判定部182、总发送功率判定部184、共用控制信道/上行干扰量判定部186以及发送功率设定部136连接的作为发送功率决定单元和无线资源交换单元的发送功率更新部188。
服务区域判定部182、总发送功率判定部184和共用控制信道/上行干扰量判定部186与状态信息交换网进行状态信息的收发。并且，发送功率更新部188与状态信息交换网进行发送功率信息的收发。
控制信号网是用于交换与移动通信***进行动作所需的移动管理和呼叫控制有关的控制信号的网络，用户信息信号网是用于交换用户的通信信息和专用控制信息的网络。并且，状态信息交换网是用于交换状态信息消息和发送功率信息的网络。
各干线即共用控制干线134、专用控制/用户信息干线144、共用控制干线164和专用控制/用户信息干线174在控制信号网、用户信息网和无线信道之间，进行用于获取信号匹配(Mapping)的对应的格式转换。
基带处理部132、142、162和172进行使用扩频码的扩频/解扩处理、调制解调、频率转换等。
功率放大部120对来自共用控制信道调制部130和通信信道调制部140的输入信号进行功率放大。
高频放大部150将所有接收信号一并放大。
收发共用器104把与天线102的连接分为上行线路、下行线路。
共用控制信道发送功率监视部110对表示从发送功率设定部136输入的共用控制信道的发送功率的信息进行统计处理，将其结果输入到共用控制信道/上行干扰量判定部186中。
总发送功率监视部112对表示从功率放大部120输入的总发送功率的信息进行统计处理，将其结果输入到总发送功率判定部184中。
上行干扰量监视部114对从高频放大部150输入的上行干扰量信息进行统计处理，将其结果输入到共用控制信道/上行干扰量判定部186中。
共用控制信道解调部160的共用控制干线164和通信信道解调部170的专用控制/用户信息干线174中的至少一方从信道中抽取从移动站200接收的服务区域的状态信息，并输入到服务区域判定部182中。
无线资源管理部180根据来自共用控制信道发送功率监视部110、总发送功率监视部112、上行干扰量监视部114、共用控制干线164和专用控制/用户信息干线174的输入信号，以及通过状态信息交换网所交换的状态信息消息，决定共用控制信道的发送功率，将所决定的发送功率的控制信号输入到发送功率设定部136中。
另外，无线资源管理部180虽然可以设在基站100的外部，例如基站控制站等中，但通过将无线资源管理部180设在基站100的内部，可以减少将所决定的发送功率反映到发送功率设定部136的时间延迟，能够实现对状态变化的更快速的跟踪。
来自控制信号网的控制信号被输入给共用控制干线134和发送功率设定部136。被输入给共用控制干线134的控制信号在共用控制干线134中被进行了用于获取与无线信道之间的信号匹配的对应的格式转换后，被输入到基带处理部132中。进行了格式转换的控制信号在基带处理部132中，被进行使用扩频码的扩频处理、调制处理、频率转换处理，并被输入到功率放大部120中。进行了扩频处理等的控制信号，在功率放大部120中被进行功率放大，在收发共用器104中被分配到下行线路，从天线102被发送。
并且，发送功率设定部136根据所输入的控制信号设定发送功率，由此设定小区的覆盖范围。并且，所设定的发送功率信息被输入到基带处理部132和共用控制信道发送功率监视部110中。输入到基带处理部132中的发送功率信息在基带处理部132中被进行使用扩频码的扩频处理、调制处理、频率转换处理，然后被输入到功率放大部120中。进行了扩频处理等的发送功率信息在功率放大部120中被进行功率放大，在收发共用器104中被分配到下行线路，从天线102被发送。功率放大部120将总发送功率信息输入到总发送功率监视部112中。
输入到共用控制信道发送功率监视部110中的发送功率信息被进行统计处理，并被输入到共用控制信道/上行干扰量判定部186中。
来自控制信号网的控制信号和来自用户信息信号网的用户信息，被输入到专用控制/用户信息干线144，在专用控制/用户信息干线144进行了用于获取与无线信道之间的信号匹配的对应的格式转换后，被输入到基带处理部142中。进行了格式转换的控制信号和用户信息在基带处理部142中被进行使用扩频码的扩频处理、调制处理、频率转换处理，并被输入到功率放大部120中。进行了扩频处理等的控制信号和用户信息在功率放大部120中被进行功率放大，在收发共用器104中被分配到下行线路，从天线102被发送。并且，功率放大部120将总发送功率信息输入到总发送功率监视部112中。输入到总发送功率监视部112中的总发送功率信息被进行统计处理，并被输入到总发送功率判定部184中。
并且，来自天线的控制信号和用户信息在收发共用器104中被分配到上行线路，并被输入到高频放大部150中。控制信号和用户信息在高频放大部150中被一并放大，并且被进行上行干扰量的测定，上行干扰量的信息被输入到上行干扰量监视部114中，放大后的控制信号被输入到基带处理部162中，放大后的控制信号和用户信息被输入到基带处理部172中。输入到上行干扰量监视部114中的上行干扰量信息被进行统计处理，其结果被输入到共用控制信道/上行干扰量判定部186中。并且，放大后的控制信号在基带处理部162中被进行使用扩频码的解扩处理、解调，并被输入给共用控制干线。进行了解扩处理等的控制信号，在共用控制干线部164中被进行了用于获取与控制信号网的匹配的对应的格式转换后，被输出给控制信号网。并且，共用控制干线部164从控制信号中抽取服务区域状态信息，并输入到服务区域判定部182中。
另一方面，放大后的控制信号和用户信息在基带处理部172中被进行使用扩频码的解扩处理、解调，并被输入给专用控制/用户信息干线174。进行了解扩处理等的控制信号和用户信息在专用控制/用户信息干线部174中被进行了用于获取与控制信号网和用户信息信号网的匹配的对应的格式转换后，输出到控制信号网和用户信息信号网上。并且，专用控制/用户信息干线部174从控制信号中抽取服务区域的状态信息，并输入到服务区域判定部182中。
下面，参照图4，说明共用控制信道发送功率监视部110、总发送功率监视部112和上行干扰量监视部114输入到无线资源管理部180中的信息。
共用控制信道发送功率监视部110对在发送功率设定部136中设定的本基站的无线资源状态，例如共用控制信道发送功率、导频信道发送功率信息进行统计处理，将处理结果输入到无线资源管理部180的共用控制信道/上行干扰量判定部186中。共用控制信道/上行干扰量判定部186把所输入的无线资源状态的统计值作为状态信息消息，通过状态信息交换网与周围基站进行交换。
并且，总发送功率监视部112对在功率放大部120中所测定的本基站的无线资源状态，例如基站总发送功率进行统计处理，将处理结果输入到无线资源管理部180的总发送功率判定部184中。总发送功率判定部184把所输入的无线资源状态的统计值作为状态信息消息，通过状态信息交换网与周围基站进行交换。
并且，上行干扰量监视部114对在高频放大部150中测定的本基站的无线资源状态，例如上行干扰量进行统计处理，将处理结果输入到无线资源管理部180的共用控制信道/上行干扰量判定部186中。共用控制信道/上行干扰量判定部186把所输入的无线资源状态的统计值作为状态信息消息，通过状态信息交换网与周围基站进行交换。
下面，参照图5A和图5B，说明在基站之间进行的状态信息消息的交换方法。
本基站1000与周围基站1001～1006进行状态信息消息的交换。例如如图5A所示，通过将基站之间直接相互连接的网络，进行状态信息消息的交换。
该情况下，例如形成#0小区的基站1000，让位于该小区内、而且因为位于与相邻小区例如#1小区的边界附近而接收来自形成#1小区的基站1001的通告信号的移动站，报告基站1001的识别符。并且，基站1000将服务区域的状态和表示基站1001的上述无线资源状态的信息中的至少一个信息通过将基站1000和基站1001相互连接的网络，发送给基站1001，交换状态信息。该情况下，可以是任意的拓扑结构。
并且，例如如图5B所示，也可以将网络分层以设置用于收容多个基站100的基站控制站300，各个基站通过与基站控制站300进行通信，将状态信息消息存储在基站控制站300中，将所存储的状态信息消息直接、或通过其它基站控制站发送给各个基站。
该情况下，例如，形成#0小区的基站1000，让处于该小区内、而且因为位于与相邻小区例如#1小区的边界附近而接收来自形成#1小区的基站1001的通告信号的移动站，报告基站1001的识别符。并且，基站1000将服务区域的状态和表示基站1001的上述无线资源状态的信息中的至少一个信息与基站1001的识别符一起，发送给收容基站1000和基站1001的基站控制站300。基站控制站300接收服务区域的状态信息等，并发送给基站1001以及与以前从1000发送的其它识别符对应的基站，交换状态信息。
如上所述，状态信息消息的发送目的地址依次使用来自移动站200的报告值中所包含的基站识别符。也可以把此前的发送目的地址存储在基站100或基站控制站300中来使用。这样，通过基站100相互发送状态信息消息，各个基站可以获得周围基站的无线资源状态。
下面，参照图6和图7，说明服务区域判定部182判定服务区域状态的处理。
向通信状态的转移是在下述情况下进行的，即，在移动站200发出呼叫或者移动站200收到呼叫的情况下，或移动站200基于某种理由需要向基站100侧发送控制信息，例如位置登录信息、定期报告等的情况下。
该情况下，基站100发送导频信道(下行共用控制信道)。或者，基站100时时发送导频信道(步骤S702)。通信状态下的移动站200测定从基站100发送的导频信道的接收质量，利用上行通信信道的专用控制信息或者上行共用控制信道将其报告给所连接的基站。服务区域判定部182接收所报告的导频信道的接收质量并累计(步骤S704)。
然后，服务区域判定部182判定接收质量的累计数是否已达到计算累计概率分布所需的足够的数量(步骤S706)。在接收质量的累计数尚未达到计算累计概率分布所需的足够的数量时(步骤S706：否)，返回步骤S704。
另一方面，在接收质量的累计数已达到计算累计概率分布所需的足够的数量时(步骤S706：是)，服务区域判定部182计算接收质量的累计概率分布(步骤S708)。另外，参照累计概率分布，获取接收质量是服务区域判定阈值的接收质量的累计概率值(步骤S710)。
然后，服务区域判定部182将接收质量是服务区域判定阈值的接收质量的累计概率值与预先设定的基准累计概率值进行比较(步骤S712)。在累计概率值小于等于基准累计概率值时(步骤S712：是)，服务区域判定部182判断为可以在假定范围以上的大范围内获得良好的接收质量。然后，服务区域判定部182判定累计概率值与基准累计概率值是否相等(步骤S714)。在累计概率值与基准累计概率值相等时(步骤S714：是)，判定为服务区域状态为“合适”。另一方面，在累计概率值与基准累计概率值不相等时(步骤S714：否)，判定为服务区域状态为“过剩”。
另一方面，服务区域判定部182在该累计概率值不小于基准累计概率值时(步骤S712：否)，判断为不能在大范围内获得良好的接收质量，将服务区域状态判定为“劣化”(步骤S720)。
即，当在归属于基站所形成的小区的移动站中，基站发送的共用控制信道的接收质量低于预先设定的阈值的移动站的比例大于等于一定值时，将该小区的服务区域状态判定为“劣化”，当小于一定值时，将该小区的服务区域状态判定为“过剩”。
例如，在设接收质量为Ec/Io(接收功率与扩散频带内总接收功率比)的情况下，通常，服务区域判定阈值被设定为—20dB～—14dB，基准累计概率被设定为1％～10％左右。
下面，参照图8说明总发送功率判定部184的动作。
总发送功率判定部184将利用状态信息消息所发送的周围基站的总发送功率与本基站的总发送功率进行比较，判定本基站的总发送功率的状态。例如，如图8所示，总发送功率判定部184算出周围基站#1～#6的总发送功率的平均值，把本基站#0的总发送功率大于所算出的总发送功率平均值的情况判定为“高负荷”，把小于的情况判定为“低负荷”。在图8中，本基站#0的总发送功率的状态为“低负荷”。另外，周围基站的平均值的计算不一定使用单纯平均，也可以使用中间值等通过其它统计处理所算出的值。
下面，参照图9说明共用控制信道/上行干扰量判定部186的动作。
共用控制信道/上行干扰量判定部186将利用状态信息消息所发送的周围基站的导频信道的发送功率(或共用控制信道发送功率)和上行干扰量的分贝和，与本基站的导频信道发送功率和上行干扰量的分贝和进行比较，判定本基站的导频信道发送功率和上行干扰量的分贝和的状态。这样，可以检测出本基站和周围基站的上行及下行的线路状态，例如线路的阻塞状态。
例如，如图9所示，共用控制信道/上行干扰量判定部186算出周围基站的导频信道发送功率与上行干扰量的分贝和的平均值，以所算出的平均值为基准，把本基站的导频信道发送功率与上行干扰量的分贝和比作为基准的平均值大预先设定的均衡阈值以上的情况判定为“上侧不均衡”，把本基站的导频信道发送功率与上行干扰量的分贝和比作为基准的平均值小均衡阈值以上的情况判定为“下侧不均衡”，把它们的差小于预先设定的均衡阈值的情况判定为“均衡”。例如，将均衡阈值设定为1dB～5dB。在图9中，本基站的导频信道发送功率与上行干扰量的分贝和的状态为“均衡”。另外，周围基站的平均值的计算不一定必须是单纯的平均，也可以使用中间值等通过其它统计处理所算出的值。
下面，参照图10说明发送功率更新部188的动作。
发送功率更新部188根据服务区域的状态或无线资源的状态，决定共同向小区内的所有移动站进行发送的共用控制信道的发送功率，并将其作为发送功率的控制信号输入到发送功率设定部136中。
首先，说明总发送功率大于等于由表示覆盖扩大范围的覆盖扩大阈值所决定的规定值的情况。
说明服务区域的状态为“过剩”的情况。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“上侧不均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则使共用控制信道发送功率减小，如果总发送功率为“低负荷”，则不更新共用控制信道发送功率。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则使共用控制信道发送功率减小，如果总发送功率为“低负荷”，则不更新共用控制信道发送功率。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“下侧不均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则不更新共用控制信道发送功率，如果总发送功率为“低负荷”，则使共用控制信道发送功率增大。
说明服务区域的状态为“劣化”的情况。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“上侧不均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则使共用控制信道发送功率减小，如果总发送功率为“低负荷”，则不更新共用控制信道发送功率。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则使共用控制信道发送功率减小，如果总发送功率为“低负荷”，则使共用控制信道发送功率增大。
在共用控制信道发送功率与上行干扰量的和为“下侧不均衡”的情况下，如果总发送功率为“高负荷”，则不更新共用控制信道发送功率，如果总发送功率为“低负荷”，则使共用控制信道发送功率增大。
这样，根据共用控制信道发送功率与上行干扰量之和的比较，本基站进行共用控制信道发送功率的控制。由此，在“上侧不均衡”的情况下，通过减小共用控制信道的发送功率，从而向移动站传递从上行干扰量的观点来考虑不适合与本基站连接的信息，使移动站切换到更合适的基站，从而避免周围基站的上行线路阻塞。
并且，在“下侧不均衡”的情况下，通过增大共用控制信道的发送功率，从而向移动站传递从上行干扰量的观点来考虑适合与本基站连接的信息，使移动站切换到比周围基站更合适的本基站，从而避免本基站的上行线路阻塞。
无论在哪种情况下，根据总发送功率或服务区域的状态来进行综合判断，根据该综合判断，基站进行发送功率的增减。例如，在与“低负荷”时增大共用控制信道发送功率、“高负荷”时减小共用控制信道发送功率这样的总发送功率的观点相反的情况下，有时“不更新”共用控制信道发送功率。具体讲，即使在“低负荷”的情况下如果是“上侧不均衡”则“不更新”，即使在“高负荷”的情况下如果是“下侧不均衡”则“不更新”。
下面，说明总发送功率小于由覆盖扩大阈值所决定的规定值的情况。该情况下，如图11所示，发送功率更新部188决定增大共用控制信道发送功率。即，发送功率更新部188不管本基站的服务区域状态及无线资源状态、其它基站的服务区域状态及无线资源状态如何，决定增大共用控制信道的发送功率。
下面，参照图12说明改变共用控制信道(导频信道)的发送功率的情况下的服务区域的状态变化。
通过在服务区域判定部182中使用由通信中的移动站所报告的共用控制信道的接收质量，对服务区域判定阈值的累计概率值与预先设定的基准累计概率值进行比较来判定服务区域的状态。
在下行总发送功率过小的情况下，在如时间t1那样虽然服务区域劣化，但通信中的移动站能够获得充分的服务区域状态的情况下，尽管基站总发送功率还有富余，但还有可能保持在共用控制信道的发送功率被设定成较低的值的状态下。
该情况下，针对总发送功率的上限值，预先决定用于使覆盖范围变得合适的覆盖扩大阈值，在总发送功率比总发送功率的上限值小覆盖范围扩大阈值例如1dB～10dB以上的情况下，发送功率更新部188在设定范围内，例如每次以0.1dB～1dB左右的数值逐次增大共用控制信道的发送功率。结果，如时刻t2、t3那样，服务区域变得合适。
该情况下，也可以预先设定表示导频信道发送功率的上限的导频信道发送功率上限值，使导频信道发送功率增大直至导频信道发送功率上限值。
这样，在下行总发送功率过小的情况下，可以防止服务区域状态劣化，能够有效使用无线资源即总发送功率。并且，即使在如孤立小区那样，不存在周围基站、不接收状态信息消息的基站中，也能够形成覆盖范围。
下面，参照图13说明在控制导频信道发送功率的情况下的服务区域的状态变化。
如上所述，在服务区域判定部182中使用由通信中的移动站所报告的共用控制信道的接收质量，对服务区域判定阈值的累计概率值与预先设定的基准累计概率值进行比较来判定服务区域的状态。
在服务区域判定部182判定服务区域的状态为“劣化”的情况下，发送功率更新部188增大导频发送功率，从而使服务区域变得合适。
并且，在服务区域判定部182判定服务区域的状态为“过剩”的情况下，发送功率更新部188减小导频发送功率，从而使服务区域变得合适。
下面，参照图14说明基站的总发送功率的控制。
在与小区#0对应的基站的总发送功率判定部184判定本基站的状态为“低负荷”的情况下，发送功率更新部188增大导频功率，从而使总发送功率变得合适。
并且，在与小区#0对应的基站的总发送功率判定部184判定本基站的状态为“高负荷”的情况下，发送功率更新部188减小导频功率，从而使总发送功率变得合适。
下面，参照图15说明基站的上行干扰量的控制。
在与小区#0对应的基站的共用控制信道/上行干扰量判定部186判定本基站的状态为“下侧不均衡”的情况下，发送功率更新部188更新用于消除不均衡的导频功率，从而使本基站的状态变成“均衡”。
并且，在与小区#0对应的基站的共用控制信道/上行干扰量判定部186判定本基站的状态为“上侧不均衡”的情况下，发送功率更新部188更新用于消除不均衡的导频功率，从而使本基站的状态变成“均衡”。
下面，把上述的决定并更新发送功率的控制应用于图16所示的小区模型的基站，进行求出改变小区半径时的收容业务量(***容量)和呼损率(通信质量)的计算机仿真。参照图17A、图17B、图18A和图18B说明其结果。
图17A和图17B表示手动改变共用控制信道的发送功率使其达到最佳值的设计结果，图18A和图18B表示采用本实施例，逐次自动设定共用控制信道的发送功率而得到的结果。
在图17A和图18A中，横轴表示小区半径，纵轴表示收容业务量。并且，在图17B和图18B中，横轴表示小区半径，纵轴表示呼损率。
根据本实施例，可知能够获得与手动设计结果大致相同的收容业务量和呼损率。因此，通过采用本实施例逐次自动设定共用控制信道的发送功率，可以不经过手动设定即可自动形成服务区域，并快速地更新。
根据上述的实施例，基站适应周围环境，在与周围基站进行协调的同时自主设定无线参数即共用控制信道的发送功率，来进行小区形成，所以能够省略复杂的小区/***设计作业。
并且，因为根据同时考虑了服务区域状态和本基站及周围基站的上行线路和下行线路的阻塞状态的共用控制信道发送功率控制来进行小区形成，所以能够构建提高了无线资源的使用效率、通信质量和***容量良好的蜂窝移动通信***。另外，也涉及到小区之间的业务量负荷分散，能够减少阻塞的发生概率。并且，借助通过合理的小区形成而获得的小区之间的业务量负荷分散，可以减轻因业务量超过设备准备量而发生的不能收容业务量的现象。
并且，通过自动形成服务区域，可以减轻***设定作业，能够逐次地更新为最优状态，可以提高通信质量和***容量。
并且，因为在基站内部决定共用控制信道发送功率控制的控制量，所以与在网络侧集中控制的情况相比能够使处理更快速化，可以进行更有效的小区形成。
并且，也有利于装置或用地、集中线路、频率的有效利用。
本发明的基站和移动通信***以及发送功率控制方法，可以适用于在设于每个小区的基站和在由多个构成的服务区域内移动的移动站之间进行通信的移动通信***。

Claims (9)

1.一种基站，其特征在于，具有：
服务区域状态判定单元，其根据来自多个移动站的接收信号，判定所述基站的服务区域状态；
总发送功率判定单元，其根据周围基站的总发送功率，判定所述基站的总发送功率状态；
发送功率决定单元，其根据所述服务区域状态和所述总发送功率状态，决定所述基站的共用控制信道的发送功率；以及
发送功率设定单元，其设定由所述发送功率决定单元所决定的发送功率。
2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，还具有：
干扰量测定单元，其根据来自所述移动站的所述接收信号，测定上行干扰量；以及
线路状态判定单元，其根据所述周围基站的上行干扰量和周围基站的共用控制信道的发送功率，判定所述基站的线路状态，
所述发送功率决定单元还同时根据所述线路状态，决定所述基站的共用控制信道的发送功率。
3.根据权利要求2所述的基站，其特征在于，具有：
无线资源交换单元，其与形成与所述基站所形成的小区相邻的相邻小区的周围基站交换所述服务区域状态、总发送功率、上行干扰量和共用控制信道的发送功率中的至少一个。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基站，其特征在于，所述服务区域状态判定单元对所述接收信号的接收质量进行累计以获得累计值，并根据所述累计值与预定的接收质量基准值的比较结果，判定所述基站的服务区域状态。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的基站，其特征在于，所述总发送功率判定单元根据所述周围基站的总发送功率值的平均，判定所述基站的总发送功率状态。
6.根据权利要求2所述的基站，其特征在于，所述线路状态判定单元根据周围基站的上行干扰量与该周围基站的共用控制信道的发送功率的和，判定所述基站的线路状态。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的基站，其特征在于，所述发送功率决定单元在所述基站的总发送功率状态小于预先设定的阈值的情况下，增大所述共用控制信道的发送功率。
8.一种发送功率控制方法，在基站中使用，其特征在于，该发送功率控制方法具有：
接收步骤，从多个移动站接收信号；
服务区域状态判定步骤，根据来自所述移动站的所述接收信号，判定所述基站的服务区域状态；
总发送功率判定步骤，根据周围基站的总发送功率，判定所述基站的总发送功率状态；
发送功率决定步骤，根据所述服务区域状态和所述总发送功率状态，决定所述基站的共用控制信道的发送功率；以及
发送功率设定步骤，设定在所述发送功率决定步骤所决定的发送功率。
9.根据权利要求8所述的发送功率控制方法，其特征在于，还具有：
干扰量测定步骤，根据来自所述移动站的所述接收信号，测定上行干扰量；
接收步骤，接收所述周围基站的所述上行干扰量和周围基站的共用控制信道的发送功率；以及
线路状态判定步骤，根据所述周围基站的所述上行干扰量和周围基站的共用控制信道的发送功率，判定所述基站的线路状态，
在所述发送功率决定步骤中，所述基站还同时根据所述线路状态，决定所述基站的共用控制信道的发送功率。
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