JP3562496B2 - Cdma無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はCDMA無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方法に関し、特にCDMA(Code Division Multiple Access)無線システムにおける基地局近くの移動機の品質悪化を回避するための干渉波抑制方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
CDMAの特性として、基地局から遠くに位置する移動機への大きな送信電力が、基地局に比較的近い移動機での受信に大きな干渉となり、近くの移動機の品質が悪化するという問題がある。この問題を回避する技術としては送信電力制御がある。
【0003】
この技術は移動機において所要の品質(SIR:Signal Interference Ratio)を満たすように下りの送信電力を増減するものであるが、あるセル(Cell)のトラフィックの上昇によってセル内の干渉が増大した場合、そのセル内にいるすべての移動機で所要の品質が満たせなくなり、全移動機に対する送信電力が増大する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
叙述した従来の送信電力制御では、送信電力が増大した場合、ある移動機での所要の品質を見ると、信号成分と干渉成分とが同時に増大したことになり、所要の品質が改善されていない。よって、更に個々の移動機に対する下り送信電力が増大する。これが電力のバランスのくずれた状態であり、この場合、各移動機の極端な品質劣化や、最悪な場合、通信が中断してしまう。
【0005】
これは同一セル内で電力の大きな移動機と、電力が小さな移動機とが混在しているために起こりやすくなると考えられる。また、移動機において、拡散率が小さな(通信レートが大きな)場合に規定の受信品質を満たすためには、拡散率が大きな(通信レートが小さな)場合に比べて、大きな送信電力を必要とし、距離が離れれば離れるほど、大きな送信電力を必要とする。
【0006】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、セル内での電力バランスを安定させることができるCDMA無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によるCDMA無線システムは、移動機と無線基地局とがCDMA(Code Division Multiple Access)方式で信号を送受信するCDMA無線システムであって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが異なる第1及び第2の階層化セルと、拡散率の小さい移動機を優先的に前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせる手段とを備えている。
【0008】
本発明による干渉波抑制方法は、移動機と無線基地局とがCDMA(CodeDivision Multiple Access)方式で信号を送受信するCDMA無線システムの干渉波抑制方法であって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが異なる第1及び第2の階層化セルのうちの一方へ拡散率の小さい移動機を優先的にハンドオーバさせるステップを備えている。
【0009】
すなわち、本発明のCDMA(Code Division Multiple Access)無線システムは、距離が遠く、伝送レートが高い(拡散率が小さい)等によって大電力が必要な移動機による干渉で、そのセル(Cell)内の他移動機の受信品質劣化、受信品質劣化によるそのセルの電力バランスのくずれを抑制するためのものである。
【0010】
より具体的に説明すると、本発明のCDMA無線システムは、CDMA無線基地局装置とCDMA無線基地局制御装置とからなり、CDMA無線基地局装置に比較的近い位置で通信中の移動機と、例えばIP(Internet Protocol)パケットによる高速レートでの画像ダウンロード中の移動機がCDMA無線基地局装置のセルの境界付近にいる場合において、CDMA無線基地局装置から近い端末に対する下り送信電力に対して、CDMA無線基地局装置から遠いIPパケット移動機に対する下り送信電力の相対的な差が大きくなり、CDMA無線基地局装置から近い移動機で受信される信号のCN(Carrier to Noise)が悪化し、下り無線信号の品質が劣化する。この状態になった移動機は品質劣化分を補うために下り送信電力を上げるようにCDMA無線基地局装置への要求を行う。
【0011】
上記のように,CDMA無線基地局装置から遠い高速IPパケット移動機によって、CDMA無線基地局装置から近い複数の移動機が一斉に下り送信電力を上げるように要求する。
【0012】
さらに、高速IPパケット移動機でも受信品質を保つため、さらに下り送信電力を上げるように要求するという悪循環に陥り、最悪の場合、そのセル内の電力のバランスがくずれ、いくつかの通話やデータ伝送が切断されたり、通信品質が極端に悪化したりする場合がある。
【0013】
本発明は、このセル内の電力バランスくずれの原因となる大きな送信電力が必要な移動機を検出するために、CDMA無線基地局装置において、ある一定周期でセル内におけるリソース毎の下り送信電力を監視し、ある条件を超えた場合に現在のセルから下位の階層化セルに強制的に移す(ハンドオーバさせる)ことによってセル内の電力バランスのくずれを抑制し、移動機における下り無線信号の品質劣化を抑制する方法である。
【0014】
上述したように、本発明では拡散率の小さい(通信レートが大きな)移動機を優先的に下位の階層化セルへハンドオーバさせることによって、セル内の電力バランスを安定化させることが可能となる。また、大きな電力が必要な移動機によるセル内の他の移動機に影響を与えることが減り、セル内の通信品質の安定化が可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるCDMA(Code Division Multiple Access)無線システムの構成を示すブロック図である。図1において、CDMA無線基地局システム100はCDMA無線基地局装置101と、CDMA無線基地局制御装置102と、セル(Cell_1)103と、セル(Cell_2)104と、CDMA移動機105〜108とから構成されている。
【0016】
CDMA無線基地局装置101は拡散符号の変復調処理と、誤り訂正符号化復号化処理と、送信電力制御のベースバンド処理と、有線回線と無線回線との変換処理とを行う。
【0017】
セル103及びセル104はCDMA無線基地局装置101の同一アンテナから放射され、同一方向の地域をカバーするアンテナのビームを持ち、送受信周波数のみが異なる階層化セルを構成している。
【0018】
CDMA無線基地局制御装置102は複数のCDMA無線基地局装置101に対して一台設置され、配下のCDMA無線基地局装置101の無線リソース管理を行う。
【0019】
移動機105〜107はCDMA無線基地局装置101の比較的近くでの通信を行っており、移動機108はCDMA無線基地局装置101のセル103の中央から境界付近に向かって移動しており、IPパケットによって高速に下り画像等のダウンロードを行っている移動機とする。
【0020】
図2は図1のCDMA無線基地局装置101での移動機毎の送信電力の時間変化の一例を示す図であり、図3は本発明の一実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。これら図1〜図3を参照して本発明の一実施例によるCDMA無線システムの具体的な動作について説明する。
【0021】
図2においては、図1に示すような状況下において、移動機105,106,108毎のCDMA無線基地局装置101での送信電力の時間変化の一例を示している。図2において、このセルにおける全移動機に対するトータル(Total)送信電力閾値を200とし、このトータル送信電力閾値を超えた場合に以下の処理を起動する。
【0022】
CDMA無線基地局装置101はあるセルにおいて、図2に示すトータル最大送信電力閾値200を予め設定されたある一定期間超えた場合(図3ステップS1〜S3)、そのセル内において一番大きな電力で移動機に対して送信を行っているリソースを上から移動機(a1)分抽出する(図3ステップS4)。
【0023】
CDMA無線基地局装置101はこの移動機(a1)の中から、使用している通信レート、過去のデータから推定される送信電力の推定(近づいているのか、遠ざかっているのか)を行う(図3ステップS5)。CDMA無線基地局装置101は基本的に通信レートが高く、遠ざかっている移動機から順にソートし、その中から実際に周波数間のハンドオーバさせる移動機(a2)分を選択する(図3ステップS6)。
【0024】
次に、CDMA無線基地局装置101はハンドオーバ先の下位の階層化セルのトータル送信電力、上りの干渉量等の情報からハンドオーバの可否を判断する(図3ステップS7)。その後、ハンドオーバ可であれば(図3ステップS8)、CDMA無線基地局装置101はハンドオーバさせる移動機のリソースをCDMA無線基地局制御装置102へ転送する(図3ステップS9)。CDMA無線基地局制御装置102はその情報を受取ると、移動機とのプロトコルを用いて下位の階層化セルへのハンドオーバを実行する(図3ステップS10)。
【0025】
このように、あるセルのトータル送信電力が予め設定されたある閾値を超えたことをトリガにして、そのセル内の送信電力が大きな移動機を下位の階層化セルに強制的に移すことによって、結果的に階層化セルの階層が上位のセルが小〜中電力用、下位のセルが大電力用のセルとなり、ある一つのセル内での各移動機に対する相対的な電力差が小さくなり、セル内での電力バランスが安定する。また、これによって、大きな電力が必要な移動機によるセル内の他の移動機に影響を与えることが減り、セル内の通信品質の安定化を図ることができる。
【0026】
図4は本発明の他の実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。この図4を参照して本発明の他の実施例によるCDMA無線システムの動作について説明する。尚、本発明の他の実施例によるCDMA無線システムの構成は図1に示す本発明の一実施例によるCDMA無線システムと同様である。
【0027】
本発明の一実施例では、あるセルのトラフィックが上がり、閾値を超えた場合に送信電力の大きなリソースを下位の階層化セルへ移す処理を行っている。これに対し、本発明の他の実施例では、トラフィックが上がってから処理を行うのではなく、以下のような動作となる。
【0028】
すなわち、CDMA無線基地局装置101は通常時から各移動機に対する送信電力を監視し(図4ステップS11)、その送信電力が送信電力値の閾値をトリガとして、つまり送信電力値の閾値を越えたかどうかに応じてその移動機を下位または上位の階層化セルへと振り分ける(図4ステップS12〜S14)。
【0029】
図5は本発明の別の実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。この図5を参照して本発明の別の実施例によるCDMA無線システムの動作について説明する。尚、本発明の別の実施例によるCDMA無線システムの構成は図1に示す本発明の一実施例によるCDMA無線システムと同様である。
【0030】
まず、移動機とCDMA無線基地局装置101との間の無線回線を初めて設定する場合(図5ステップS21)、CDMA無線基地局装置101は下りの初期送信電力値がCDMA無線基地局制御装置102から設定される(図5ステップS22)。この初期送信電力値は移動機から送出される最初の回線設定要求メッセージによって通知され、CDMA無線基地局装置101が常時送信しているパイロットチャネルの品質からCDMA無線基地局制御装置102が計算によって決定する。
【0031】
上記の各階層化セルにはそれぞれの限定された送信電力の範囲を持っており、CDMA無線基地局制御装置102は計算によって求められた初期送信電力値がどの階層化セルに該当するかを判断することによって、回線設定当初から階層化セルに振り分ける(図5ステップS23)。
【0032】
無線回線設定中、CDMA無線基地局装置101は、常時、ある一定周期で移動機毎の下り送信電力を監視しており(図5ステップS24,S25)、そのセルのトータル送信電力とは関係なく、ある移動機に対する下り送信電力値が一定期間閾値を超えた場合に下位または上位の階層化セルへの振り分けを行う(図5ステップS26,S27)。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、移動機と無線基地局とがCDMA方式で信号を送受信するCDMA無線システムにおいて、各々無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが異なる第1及び第2の階層化セルのうちの一方へ拡散率の小さい移動機を優先的にハンドオーバさせることによって、セル内での電力バランスを安定させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるCDMA無線システムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1のCDMA無線基地局装置での移動機毎の送信電力の時間変化の一例を示す図である。
【図3】本発明の一実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の他の実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の別の実施例によるCDMA無線システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 CDMA無線基地局装置
102 CDMA無線基地局制御装置
103 セル(Cell_1)
104 セル(Cell_2)
105〜108 CDMA移動機
Claims (14)
- 移動機と無線基地局とがCDMA(Code Division Multiple Access)方式で信号を送受信するCDMA無線システムであって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが異なる第1及び第2の階層化セルと、拡散率の小さい移動機を優先的に前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせる手段とを有することを特徴とするCDMA無線システム。
- 前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方が大電力用のセルであり、前記第1及び第2の階層化セルのうちの他方が小〜中電力用のセルであることを特徴とする請求項1記載のCDMA無線システム。
- 予め設定した一定周期で前記セル内におけるリソース毎の下り送信電力を監視し、その監視結果が予め設定した条件を超えた場合に前記下り送信電力の対象の移動機を前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請求項2記載のCDMA無線システム。
- 前記セルのトータル送信電力が予め設定した閾値を超えたことをトリガにして前記拡散率の小さい移動機を前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請求項3記載のCDMA無線システム。
- 通常時から各移動機に対する送信電力を監視し、その送信電力が送信電力値の閾値をトリガとして当該移動機を前記第1及び第2の階層化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項1記載のCDMA無線システム。
- 前記移動機と前記無線基地局との間の無線回線を初めて設定する場合に設定される下りの初期送信電力値に応じて当該移動機を前記第1及び第2の階層化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項1記載のCDMA無線システム。
- 前記第1及び第2の階層化セルはそれぞれの限定された送信電力の範囲を持っていることを特徴とする請求項6記載のCDMA無線システム。
- 移動機と無線基地局とがCDMA(Code Division Multiple Access)方式で信号を送受信するCDMA無線システムの干渉波抑制方法であって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが異なる第1及び第2の階層化セルのうちの一方へ拡散率の小さい移動機を優先的にハンドオーバさせるステップを有することを特徴とする干渉波抑制方法。
- 前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方が大電力用のセルであり、前記第1及び第2の階層化セルのうちの他方が小〜中電力用のセルであることを特徴とする請求項8記載の干渉波抑制方法。
- 予め設定した一定周期で前記セル内におけるリソース毎の下り送信電力を監視し、その監視結果が予め設定した条件を超えた場合に前記下り送信電力の対象の移動機を前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請求項9記載の干渉波抑制方法。
- 前記セルのトータル送信電力が予め設定した閾値を超えたことをトリガにして前記拡散率の小さい移動機を前記第1及び第2の階層化セルのうちの一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請求項10記載の干渉波抑制方法。
- 通常時から各移動機に対する送信電力を監視し、その送信電力が送信電力値の閾値をトリガとして当該移動機を前記第1及び第2の階層化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項8記載の干渉波抑制方法。
- 前記移動機と前記無線基地局との間の無線回線を初めて設定する場合に設定される下りの初期送信電力値に応じて当該移動機を前記第1及び第2の階層化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項8記載の干渉波抑制方法。
- 前記第1及び第2の階層化セルはそれぞれの限定された送信電力の範囲を持っていることを特徴とする請求項13記載の干渉波抑制方法。
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