JP2006157467A - 無線通信装置、その送信電力制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＢＬＥＲを測定できないチャネルであってもその通信品質を劣化させることなく通信を維持することができる無線通信装置を得る。
【解決手段】 再送判定部５１はメッセージ送受信部５から相手局に送信された制御メッセージに対する相手局からの応答を監視し、応答がない場合にはメッセージ送受信部５は再送処理を行なう。Ｔ‐ＳＩＲ決定部６は、Ｍ‐ＢＬＥＲとＴ‐ＢＬＥＲの比較結果に応じてＴ‐ＳＩＲを可変制御すると共に、応答がない場合にも伝播環境が悪化したために応答を受信できなかったと判断しＴ‐ＳＩＲを増加させる。したがって、ＢＬＥＲを測定できないチャネルであっても制御メッセージに対する応答を監視することによりＴ‐ＳＩＲを増加させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は無線通信装置、その送信電力制御方法及びプログラムに関し、特に相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置、その送信電力制御方法及びプログラムに関する。

ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた移動体通信システムでは、複数のチャネルが同一周波数帯域を共有する。各チャネルは、それぞれに付加される拡散コードによって区別される。各チャネルは他のチャネルに対しては干渉雑音となり、必要以上の電力で送信される信号が存在すると、他の移動局の受信品質を劣化させてしまう。また、一般に、電波の電力は伝搬距離が長くなるほど減衰が大きくなる。またさらに、マルチパスフェージングなどによって受信電力の瞬時値変動が生じる。そのため、基地局に無線接続された移動局の送信電力を制御することが重要となる。

このような干渉ユーザ数の変化やマルチパスフェージングによる瞬時値変動に追従するために、受信側でＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）を測定し、その測定値（Ｍ−ＳＩＲ：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ‐ＳＩＲ）と目標値（Ｔ‐ＳＩＲ：Ｔａｒｇｅｔ‐ＳＩＲ）を比較することにより、Ｍ‐ＳＩＲがＴ‐ＳＩＲに近づくように送信電力を制御する閉ループ送信電力制御（ＴＰＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われる。

しかしながら、通信中の移動局の移動速度の変化や移動による伝搬環境の変化により、所望の品質（ＢＬＥＲ：Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を得るために必要なＳＩＲは変化する。この変化に追従するために、ＢＬＥＲを測定して、測定ＢＬＥＲ（Ｍ‐ＢＬＥＲ）が所望ＢＬＥＲ（Ｔ‐ＢＬＥＲ）よりも悪いときにはＴ‐ＳＩＲを増加させ、良いときにはＴ‐ＳＩＲを減少させる。

このようにＴ‐ＳＩＲを適応的に制御することをアウターループ電力制御という。上述したアウターループ電力制御方法は、例えば非特許文献１に記載されている。

「Ｗ‐ＣＤＭＡ移動通信方式」，丸善株式会社，平成１３年６月２５日，ｐ．１２６−１２８

上述したように、従来のアウターループ電力制御では、Ｍ‐ＢＬＥＲがＴ‐ＢＬＥＲよりも悪いときにはＴ‐ＳＩＲを増加させ、良いときにはＴ‐ＳＩＲを減少させるようにしている。

しかし、制御情報のＢＬＥＲを測定できないチャネル（例えば音声通話のＤＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、Ｓｔａｎｄ ａｌｏｎｅ ＤＣＣＨなど）が存在する。このようなチャネルではＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を使用していないため、受信側は制御情報であるＣ‐ＰｌａｎｅデータがＮＷ（ネットワーク）から送信されているか否かを判別することができない。したがって、受信側においてＣ‐ＰｌａｎｅデータのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）がＮＧで判定されたとしても、Ｃ‐Ｐｌａｎｅデータが送信されていないためにＣＲＣ ＮＧとなったのか、それともＣ‐Ｐｌａｎｅデータが送信されているが電界劣化によってＣＲＣ ＮＧとなったのか、を判別することができない。そのため、このようなチャネルでは、ＣＲＣ判定結果を基に計算されるＢＬＥＲを測定することができない。

このようなＢＬＥＲを測定できないチャネルの場合、従来のアウターループ電力制御では、制御情報の品質が劣化してもＴ‐ＳＩＲを増加させることができない。もしこの制御情報のやりとりができなくなると、通信が切断してしまう。

本発明の目的は、ＢＬＥＲを測定できないチャネルであってもその通信品質を劣化させることなく通信を維持することができる無線通信装置、その送信電力制御方法及びプログラムを提供することである。

本発明による無線通信装置は、相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置であって、前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視手段と、前記応答監視手段の監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御手段とを含むことを特徴とする。

前記無線通信装置において、前記制御手段は、前記応答監視手段の監視結果が応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする。

本発明による送信電力制御方法は、相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置の送信電力制御方法であって、前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視ステップと、前記応答監視ステップの監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。

前記送信電力制御方法において、前記制御ステップは、前記応答監視ステップの監視結果が応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする。

本発明によるプログラムは、相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置の送信電力制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視ステップと、前記応答監視ステップの監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。

このように、本発明では、応答監視手段は自局から相手局に送信される制御メッセージに対する相手局からの応答を監視し、制御手段は応答監視手段の監視結果に応じて、相手局に送信すべき送信電力制御情報の生成のために相手局からの受信信号の受信品質（ＳＩＲ）と比較される目標品質（Ｔａｒｇｅｔ‐ＳＩＲ）を可変制御する。

制御メッセージに対する相手局からの応答がなく、応答監視手段の監視結果が応答無しを示す場合、制御手段は伝播環境が悪化したために応答を受信できなかったと判断し目標品質を増加させる。これにより、送信電力制御情報は、受信信号の受信品質と増加された目標品質との比較結果に応じて生成され、相手局に送信される。したがって、相手局はこの送信電力制御情報を基に送信電力を増加させることができ、よって通信品質を維持することができる。すなわち、ＢＬＥＲを測定できないチャネルであっても制御メッセージに対する応答を監視することにより目標品質を増加させることができるので、その通信品質を維持することができる。

本発明によれば、相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し相手局に送信する無線通信装置において、相手局に送信される制御メッセージに対する相手局からの応答を監視し、その監視結果に応じて目標品質を可変制御するようにしているので、ＢＬＥＲを測定できないチャネルであってもその通信品質を劣化させることなく通信を維持することができるという効果が得られる。

以下、本発明の第１の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施例による移動局の構成を示す図である。本発明の第１の実施例による移動局は、ＣＤＭＡ方式を用いた移動体通信システムの移動局であり、図１に示すように、受信部１と、ＳＩＲ測定部２と、復号部３と、ＢＬＥＲ測定部４と、メッセージ送受信部５と、Ｔ‐ＳＩＲ決定部６と、電力制御情報生成部７と、送信部８とを有している。

受信部１は、基地局からのＲＦ信号を受信する。ＳＩＲ測定部２は、受信部１により受信されたＲＦ信号のＳＩＲを測定する。復号部３は、受信されたＲＦ信号を復号する。ＢＬＥＲ測定部４は、復号部３で復号されたデータのＢＬＥＲを測定する。

メッセージ送受信部５はメッセージの送受信処理を行い、また再送判定部５１を有する。再送判定部５１は、基地局へ送信された制御メッセージに対する基地局からの応答を監視する応答監視部であり、その監視結果を基に制御メッセージの再送を行なうか否か判定する。メッセージ送受信部５は、再送判定部５１により再送を行なうと判定されると、制御メッセージの再送処理を行なう。

Ｔ‐ＳＩＲ決定部６は、ＢＬＥＲ測定部４により測定されたＢＬＥＲ（Ｍ‐ＢＬＥＲ）と所定のＴ‐ＢＬＥＲとを比較して、Ｍ‐ＢＬＥＲがＴ‐ＢＬＥＲよりも悪いときにはＴ‐ＳＩＲを増加させ、良いときにはＴ‐ＳＩＲを減少させるべく、比較結果に応じてＴ‐ＳＩＲを可変制御する。また、Ｔ‐ＳＩＲ決定部６は、応答監視部である再送判定部５１の監視結果に応じてＴ‐ＳＩＲを可変制御する。

電力制御情報生成部７は、ＳＩＲ測定部２により測定されたＳＩＲ（Ｍ‐ＳＩＲ）とＴ‐ＳＩＲ決定部６により決定されたＴ‐ＳＩＲとを比較して、Ｍ‐ＳＩＲがＴ‐ＳＩＲより悪いときには基地局に送信電力の増加を指示し、良いときには送信電力の減少を指示すべく、比較結果に応じて送信電力制御情報を生成する。送信部８は、電力制御情報生成部７により生成された送信電力制御情報を基地局へ送信する。また、送信部８は、メッセージ送受信部５からメッセージが入力されると該メッセージを基地局へ送信する。なお、基地局は、受信された送信電力制御情報に従って自局の送信電力を増加または減少させる。

次に、本発明の第１の実施例による移動局の動作について説明する。

図２は図１のＳＩＲ測定部２及び電力制御情報生成部７の動作を示すフローチャートである。図２において、ＳＩＲ測定部２はＭ‐ＳＩＲを測定し（ステップＡ１）、電力制御情報生成部７は、Ｍ‐ＳＩＲをＴ‐ＳＩＲ決定部６により決定されるＴ‐ＳＩＲと比較して（ステップＡ２）、送信電力制御情報を生成する（ステップＡ３）。したがって、この送信電力制御情報は送信部８を介して基地局へ送信されることになる。

図３は図１のメッセージ送受信部５及びＴ‐ＳＩＲ決定部６の動作を示すフローチャートである。図３において、メッセージ送受信部５により基地局への制御メッセージの送信処理が行なわれると（ステップＢ１）、メッセージ送受信部５の再送判定部５１は、基地局へ送信された制御メッセージに対する基地局からの応答を監視する（ステップＢ２）。

制御メッセージの送信から所定時間内に応答を受信できない場合（ステップＢ２，Ｎｏ）、Ｔ‐ＳＩＲ決定部６は、Ｔ‐ＳＩＲの値Ａを所定値Δだけ増加して電力制御情報生成部７に出力する（ステップＢ３）。また、この場合、再送判定部５１は制御メッセージの再送を行なうと判定し、メッセージ送受信部５は制御メッセージの再送処理を行なう（ステップＢ４）。したがって、制御メッセージは送信部８を介して基地局へ再送されることになる。

その後、ステップＢ２に戻り、再送判定部５１は再送された制御メッセージに対する基地局からの応答を監視する。

図４は図１の移動局（ＵＥ）と基地局（ＮＷ）間の制御メッセージのやりとりを示すシーケンス図である。図４において、Ｍ‐ＢＬＥＲとＴ‐ＢＬＥＲとの比較によってＴ‐ＳＩＲ決定部６はＴ‐ＳＩＲ＝Ａと決定しており、したがって、Ｍ‐ＳＩＲとＴ‐ＳＩＲ＝Ａの比較結果に応じて電力制御情報生成部７が生成した送信電力制御情報によって基地局の送信電力はａに制御されているものとする。

この場合において、移動局から基地局に対する制御メッセージであるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔが送信されると（図４のステップＣ１）、基地局は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔに対する応答（Ｌ２（Ｌａｙｅｒ２）ａｃｋ）を送信電力ａで移動局に送信する（図４のステップＣ２）。なお、Ｌ２ａｃｋは、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔを受信したことを報告する制御メッセージである。

ここで、移動局がＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔに対する応答（Ｌ２ａｃｋ）を受信できない場合（図４のステップＣ２）、図３に示すようにＴ‐ＳＩＲ決定部６はＴ‐ＳＩＲ＝Ａ＋Δに設定するので（図３のステップＢ３）、電力制御情報生成部７はＭ‐ＳＩＲとＴ‐ＳＩＲ＝Ａ＋Δとの比較結果に応じて送信電力制御情報を生成する（図２のステップＡ３）。Ｔ‐ＳＩＲが所定値Δ増加されているので、生成される送信電力制御情報は基地局に送信電力の増加を指示する情報となる可能性が高く、よって、基地局の送信電力はａから所定値δだけ増加するよう制御される。

したがって、移動局からＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔが再送されると（図４のステップＣ３，図３のステップＢ４）、基地局は、再送されたＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔに対する応答（Ｌ２ａｃｋ）を送信電力ａ＋δで移動局に送信する（図４のステップＣ４）。

このように、移動局が制御メッセージの再送を行う場合に、すなわち制御メッセージに対する応答がない場合に、伝搬特性が劣化したと判断してＴ‐ＳＩＲを増加することにより、再送された制御メッセージに対する応答は送信電力を増加して送信される。したがって、再送された制御メッセージに対する応答が受けやすくなり、制御情報の受信不可による通信断を回避し、通信品質を維持することができる。

以上説明したように、本実施例では、制御メッセージに対する応答がない場合に伝搬特性が劣化したと判断してＴ‐ＳＩＲを増加するようにしているので、ＢＬＥＲに基づく伝搬特性の劣化を判定できないチャネルでも、制御情報の受信不可による通信断を回避し、通信品質を維持することができるのである。

なお、図３では、制御メッセージに対する応答を受信できないと（ステップＢ２，Ｎｏ）、直ちにＴ‐ＳＩＲを増加するようにしているが（ステップＢ３）、ｎ（ｎは２以上の整数）回連続して応答を受信できない場合に初めてＴ‐ＳＩＲを増加するようにしてもよい。

また、図３のステップＢ３においてＴ‐ＳＩＲを増加するようにしているが、Ｔ‐ＳＩＲが所定の閾値以上であればＴ‐ＳＩＲの増加を行わないようにしてもよい。これにより、送信電力の上がりすぎを防ぎ、他チャネルに対する干渉を少なくすることが可能である。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。本発明の第１の実施例では下りリンクの電力制御について説明したが、この下りリンクの電力制御と同様の制御を上りリンクに適用する例が本発明の第２の実施例である。

すなわち、本発明の第２の実施例では、図１の移動局の構成と同様の構成を基地局が有しており、その動作は図２及び図３と同様である。したがって、図１〜図３及び図５を用いて本発明の第２の実施例について説明する。また、第１の実施例と重複する説明は省略する。なお、図５は本発明の第２の実施例による移動局（ＵＥ）と基地局（ＮＷ）間の制御メッセージのやりとりを示すシーケンス図である。

図５において、Ｍ‐ＢＬＥＲとＴ‐ＢＬＥＲとの比較によって基地局のＴ‐ＳＩＲ決定部６はＴ‐ＳＩＲ＝Ｂと決定しており、したがって、Ｍ‐ＳＩＲとＴ‐ＳＩＲ= Ｂの比較結果に応じて電力制御情報生成部７が生成した送信電力制御情報によって移動局の送信電力はｂに制御されているものとする。

この場合において、基地局から移動局に対する制御メッセージであるＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅが送信されると（図５のステップＤ１）、移動局は、Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅに対する応答（Ｌ２ａｃｋ）を送信電力ｂで基地局に送信する（図５のステップＤ２）。なお、Ｌ２ａｃｋは、Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅを受信したことを報告する制御メッセージである。

ここで、基地局がＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅに対する応答（Ｌ２ａｃｋ）を受信できない場合（図５のステップＤ２）、図３に示すように基地局のＴ‐ＳＩＲ決定部６はＴ‐ＳＩＲ＝Ｂ＋Δに設定するので（図３のステップＢ３）、基地局の電力制御情報生成部７はＭ‐ＳＩＲとＴ‐ＳＩＲ＝Ｂ＋Δとの比較結果に応じて送信電力制御情報を生成する（図２のステップＡ３）。Ｔ‐ＳＩＲが所定値Δ増加されているので、生成される送信電力制御情報は移動局に送信電力の増加を指示する情報となる可能性が高く、よって、移動局の送信電力はｂから所定値δだけ増加するよう制御される。

したがって、基地局からＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅが再送されると（図５のステップＤ３，図３のステップＢ４）、移動局は、再送されたＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔ Ｕｐｄａｔｅに対する応答（Ｌ２ａｃｋ）を送信電力ｂ＋δで基地局に送信する（図５のステップＤ４）。

以上説明した本発明の第２の実施例においても、第１の実施例と同様の効果を得ることができることは勿論である。

なお、図２及び図３に示した各フローチャートに従った処理動作は、予めＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムを、ＣＰＵ（制御部）となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。

本発明の第１の実施例による移動局の構成を示す図である。 図１のＳＩＲ測定部及び電力制御情報生成部の動作を示すフローチャートである。 図１のメッセージ送受信部及びＴ‐ＳＩＲ決定部の動作を示すフローチャートである。 図１の移動局と基地局間の制御メッセージのやりとりを示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施例による移動局と基地局間の制御メッセージのやりとりを示すシーケンス図である。

符号の説明

１ 受信部
２ ＳＩＲ測定部
３ 復号部
４ ＢＬＥＲ測定部
５ メッセージ送受信部
６ Ｔ‐ＳＩＲ決定部
７ 電力制御情報生成部
８ 送信部
５１ 再送判定部

Claims (9)

1. 相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置であって、
   前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視手段と、
   前記応答監視手段の監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記応答監視手段の監視結果が応答無しを示す場合に前記制御メッセージの再送を行なう手段を含むことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記制御手段は、前記応答監視手段の監視結果が応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
4. 前記制御手段は、前記応答監視手段の監視結果がｎ（ｎは２以上の整数）回連続して応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
5. 相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置の送信電力制御方法であって、
   前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視ステップと、
   前記応答監視ステップの監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御ステップとを含むことを特徴とする送信電力制御方法。
6. 前記応答監視ステップの監視結果が応答無しを示す場合に前記制御メッセージの再送を行なうステップを含むことを特徴とする請求項５記載の送信電力制御方法。
7. 前記制御ステップは、前記応答監視ステップの監視結果が応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする請求項５または６記載の送信電力制御方法。
8. 前記制御ステップは、前記応答監視ステップの監視結果がｎ（ｎは２以上の整数）回連続して応答無しを示す場合に前記目標品質を増加せしめることを特徴とする請求項６記載の送信電力制御方法。
9. 相手局からの受信信号の受信品質と目標品質との比較結果に応じた送信電力制御情報を生成し前記相手局に送信する無線通信装置の送信電力制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記相手局に送信される制御メッセージに対する前記相手局からの応答を監視する応答監視ステップと、
   前記応答監視ステップの監視結果に応じて前記目標品質を可変制御する制御ステップとを含むことを特徴とするプログラム。

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