JP3573108B2 - Wcdma移動通信無線基地局装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信無線基地局装置に関し、特に移動局の受信電力制御回路が故障であるか否かを判定するWCDMA移動通信無線基地局装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信システム、特に移動局と無線基地局とを含んで構成される移動通信システムにおいては、限られた周波数資源を如何に効率的に利用するかがシステムの加入者容量に繋がり、その意味で周波数利用効率は非常に重要である。符号で通信チャネルを分割する符号分割多元接続(CDMA)は、システム内で単一の周波数のみを利用すること、干渉に強いことから、従来採用されてきた周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)に比べ、非常に高い周波数効率の方式として注目されており、IMT2000移動通信システム(以下、WCDMA移動通信システムと呼ぶ)に採用されている。
【0003】
しかし、CDMA方式が非常に高い周波数効率を示すには、ある仮定が存在する。それは、アップリンク(移動局から無線基地局への送信)、ダウンリンク(無線基地局から移動局への送信)全ての通信チャネルが所要の通信品質を満足する最低SIR(Signal to Interference Power Ratio:希望波信号電力 対 干渉波電力比)に制御されることである。即ち、アップリンクを例に取れば、移動局(端末)がサービス対象となるセル内のどこに位置しようと、無線基地局の受信機入力での受信電力は同一の値に制御される必要がある。無線基地局の近くに位置する移動局からの受信電力の方が、遠くに位置する移動局からの受信電力の方よりも通常は高くなる(これは遠近問題と呼ばれる)が、これを解決することがCDMAのシステム構築上の最大の課題である。
【0004】
この課題を解決するため、CDMAでは送信電力制御が行われる。WCDMA移動通信システムの通信チャネルでは、アップリンク、ダウンリンク共にクローズドループが用いられ、その方式は、CDMA移動通信の標準規格団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)による3GPP仕様書“3G TS25.214”に詳細に記載されている。
【0005】
しかし、上記の方式に従わない故障移動局が存在した場合、当該故障移動局のみ非常に高い電力値で送信する場合などが想定され、システム全体の加入者容量が著しく低下するケースが想定される。
【0006】
本問題を解決する手段として、特開平10−303810号公報の発明が提案されている。しかしながら当該発明では、移動局の送信電力制御回路の故障(移動局の送信機が送信電力制御不能となることによりアップリンクの干渉信号を増幅させる)にしか対応出来ておらず、移動局の受信電力制御回路の故障(移動局が、受信電力を正しく測定できないなどの故障により、誤った送信電力制御信号を移動局から無線基地局へ通知する)により無線基地局に必要以上の送信電力を発射させて、ダウンリンクの干渉信号を増幅させることに対する対応に欠けていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、移動局の受信電力制御回路の故障(移動局が、受信電力を正しく測定できないなどの故障により、誤った送信電力制御信号を移動局から無線基地局に通知する)により無線基地局に必要以上の送信電力を発射させて、ダウンリンクの干渉信号(発射された送信電力が必要以上であれば、干渉信号となる)を増幅させることに対する対応に欠けていた。本発明の課題は、アップリンクばかりではなく、ダウンリンクにも干渉信号の増加を引き起こす原因を発生させる移動局の故障を判定する仕組みを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、無線基地局のサービスエリアに存在する移動局から前記無線基地局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記無線基地局からのダウンリンク送信電力を制御し、前記無線基地局から前記移動局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記移動局からのアップリンク送信電力を制御するWCDMA移動通信無線基地局装置であって、前記ダウンリンク送信電力を測定し、測定した測定ダウンリンク送信電力値と前記無線基地局内のSIR測定手段で測定した測定SIR値とから前記移動局の故障を判定する送信電力監視手段を備えることを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項1記載の前記送信電力監視手段が、前記ダウンリンク送信電力を測定する送信電力測定手段と、前記送信電力測定手段が測定した前記測定ダウンリンク送信電力値と予め設定される基準送信電力値とを比較する送信電力比較手段と、前記測定SIR値と予め設定される基準SIR値とを比較するSIR比較手段と、前記送信電力比較手段と前記SIR比較手段による比較回数を計数して前記移動局の故障を判定する計数判定手段、とを含んで構成されることを特徴とする。
【0010】
さらに、請求項3に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上で、且つ、前記測定SIR値が前記基準SIR値以上となる前記比較回数が所定回数連続すると、前記送信電力監視手段が前記移動局の受信電力制御回路は故障であると判定することを特徴とする。
【0011】
さらに、請求項4に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上でない場合または前記測定SIR値が前記基準SIR値以上でない場合には、前記送信電力監視手段が前記比較回数を0に設定することを特徴とする。
【0012】
さらに、請求項5に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記移動局が、前記送信電力制御信号によって前記ダウンリンク送信電力の増加を要求する毎に、前記送信電力監視手段が前記ダウンリンク送信電力を測定し、前記測定ダウンリンク送信電力値と前記基準送信電力値とを比較し、前記測定SIR値と前記基準SIR値とを比較し、前記移動局が故障であるか否かを判定することを特徴とする。
【0013】
さらに、請求項6に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項1記載の前記送信電力監視手段が、前記移動局の受信電力制御回路の故障によるダウンリンク送信電力増加要求と建物の陰などに起因するシャドーイングによるダウンリンク送信電力増加要求とを、前記測定SIR値と前記測定ダウンリンク送信電力値とを用いて区別することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)移動通信無線基地局装置に関し、特に受信電力制御回路が故障した移動局を判定することにより、移動通信システムの安定化が図れることを特徴としている。
【0015】
(構成の説明)次に、本発明の実施の形態の構成について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の移動通信無線基地局装置と移動局とを含んだWCDMA移動通信システムを示すブロック図である。無線基地局2は、ごく一般的な構成で、移動局1の故障による過度に高い電力での送信を検出し、移動局1が故障であるか否かを判定する送信電力監視部17を有する点が特徴である。
【0016】
図1において、1は無線基地局2のサービスエリア内に存在し、無線基地局2と通信する移動局であり、ここでは1つの無線基地局2とのみ通信をしている状態を示しているが、移動局1は複数の無線基地局2と同時に通信をすることが可能である。3は受信アンテナ、4は送信アンテナ、5は受信信号を増幅する受信増幅部、6は受信した高周波帯域の信号を準同期検波し、ベースバンド信号に変換(一次復調)する無線復調部、7は一次復調した信号を逆拡散、同期検波(二次復調)する逆拡散(Rake)部、71 はSIRを測定するSIR測定部、72 はアップリンクを通じて送られて来たTPC bit(Transmit Power Control bit:送信電力制御信号)を検出するTPC bit復調部、8はデインターリーブ、レイトデマッチング、FEC復号化、等のCH DecodingするCH Decoding部、9はAAL Type2形式のATMセル化するIub I/F部、10は送信信号を増幅する送信増幅部、11は無線変調部、12は移動局1より送られて来たTPC bitに従い、送信電力(ダウンリンク送信電力)を上げ下げ(増減)する送信電力決定部、13は拡散部、14はTPC bit挿入部、15はCH Coding部、16はTPC bit決定部、17は移動局1へのダウンリンク送信電力を測定する送信電力測定部と、測定送信電力値と基準送信電力値とを比較する送信電力比較部と、SIR測定部71 が測定して送出する測定SIR値と基準SIR値とを比較するSIR比較部と、送信電力比較部による送信電力比較回数とSIR比較部によるSIR比較回数を計数するカウンタなどを備えて移動局1が故障であるか否かを判定する計数判定部と、を含んで構成される送信電力監視部である。
【0017】
なお、以下の説明においては、無線基地局2から移動局1へ送信する電力をダウンリンク送信電力、移動局1から無線基地局2へ送信する電力をアップリンク送信電力として区別することがある。
【0018】
(動作の説明)次に図1〜図4を参照して、本発明の実施の形態の動作について説明する。図2は個別通信CHのアップリンクのフレーム形式、図3は個別通信CHのダウンリンクのフレーム形式、図4は移動局の受信電力制御回路の故障を判定するフローチャートである。
【0019】
まず、アップリンクの動作について説明する。移動局1から出力された信号(図2に示すフレーム形式)は、受信アンテナ3を経由して無線基地局2で受信される。受信信号は、受信増幅部5により電力増幅され、無線復調部6により準同期検波されて、ベースバンド信号に変換される。ベースバンド復調された信号は、逆拡散(Rake)部7により、逆拡散、同期検波される。またその際、ダウンリンク送信電力制御用として、同時に、SIRをSIR測定部71 で測定する。さらに同期検波された信号の内のユーザデータ部分は、CH Decoding部8により、デインターリーブ、レイトデマッチング、FEC復号化、等のCH Decodingされ、Iub I/F部9によりAAL Type2形式のATMセル化を行い上位の無線基地局制御装置(Radio Network
Controller:RNC)へデータ転送される。
【0020】
一方、ダウンリンクの動作は、次のようになる。RNCからAAL Type2形式で送られて来たユーザデータは、Iub I/F部9を経由して無線基地局装置で受信される。受信されたユーザデータは、CH Coding部15で、畳込み符号化、レイトマッチング、インターリーブ、等のCH Codingを行い、TPC bit等DPCCH(Dedicated PhysicalControl Channel:個別物理制御チャネル、個別通信チャネルの制御情報としてユーザデータと共に伝送される。3GPP仕様書“TS 25.211”参照)を挿入してダウンリンクのフレーム形式(図3参照)をTPCbit挿入部14において、生成する。ダウンリンクのフレーム形式に整えられた信号は、拡散部13により符号拡散され、送信電力決定部12、無線変調部11、送信増幅部10、送信アンテナ4を経由して移動局1に向けて出力される。以上が無線基地局装置における一般的な信号の流れである。
【0021】
次に、アップリンクの送信電力制御について説明する。既に説明したように、アップリンクの信号を逆拡散する際に、逆拡散(Rake)部7のSIR測定部71 でSIRを測定し、この測定SIR値は、TPC bit決定部16に送出される。TPC bit決定部16では、予め定められた基準SIR値と比較することによりTPC bitを決定する。測定SIR値が基準SIR値よりも低ければ、移動局1へアップリンク送信電力の増加を促すべく、対応したTPC bit=0(ここでは、TPC bitが“0”と仮定する)を、反対に測定SIR値が基準SIR値よりも高ければ、TPC bit=1と決定する。決定されたTPC bitは、ダウンリンクのDPCCHの一部として移動局1に送られ、移動局1は、TPC bitに従い、アップリンク送信電力を上げ下げ(増減)する。
【0022】
次に、ダウンリンクの送信電力制御について説明する。アップリンクで無線基地局2がTPC bitを決定したのと同様な方法で、移動局1はダウンリンク信号を基にTPC bitを決定し、アップリンク信号を通じて無線基地局2に通知する。アップリンクを通じて送られて来たTPC bitは、逆拡散(Rake)部7のTPC bit復調部72 で検出され、送信電力決定部12に転送される。送信電力決定部12は、移動局1より送られて来たTPC bitに従い、ダウンリンク送信電力を上げ下げ(増減)する。以上が、アップリンク、ダウンリンクの送信電力制御の動作例である。
【0023】
次に、故障した移動局1の判定方法について説明する。すでに説明したように、移動局1からのアップリンク送信電力は、無線基地局2からダウンリンク信号経由で送られたTPC bitにより増減する。もし、移動局1の図示しない送信電力制御回路が故障して、無線基地局2からのTPC bitに反応せずに高いアップリンク送信電力で送信し続けたら、アップリンクの干渉電力は増加して加入者容量減少という事態が想定される。これを避けるために、TPC bit決定部16においてTPC bitを決定するために基準SIR値と測定SIR値を比較する際、徐々にその差が減少していることを確認する。例えば、その差がXXdB以上(XXは予め設定された値)である現象が10回連続したら、当該移動局1における送信電力制御回路が故障であると判定する。本方法は、特開平10−303810号公報の発明により、すでに提案されている。
【0024】
本発明では、移動局1における図示しない送信電力制御回路が故障であると判定することに加え、送信電力監視部17を備えて、十分な受信電力(つまり、ダウンリンク送信電力は十分である)でダウンリンク信号を受信しているのにもかかわらず移動局1の図示しない受信電力制御回路の故障により、アップリンクを通じて無線基地局2にダウンリンク送信電力の増加を要求し続ける移動局1(故障した移動局)の故障を判定する(判定後は、例えば、移動局IDなどを検出して、呼を接続しないなどの処理を行う)ことを可能にする。
【0025】
本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置は、送信電力監視部17において、個々の移動局1へのダウンリンク送信電力が過度に高い値に設定されていないかを監視し、移動局1の図示しない受信電力制御回路が故障であるか否かを判定する。
【0026】
移動局1がダウンリンク送信電力の増加を要求し、ダウンリンク送信電力が過度に高い値に設定される原因として、「シャドーイング」と「移動局1の受信電力制御回路の故障」との2つがある。
【0027】
まず、「シャドーイング」について説明する。シャドーイングは、移動局1が建物など障害物の陰に隠れて見通しが無くなり、正規に高いダウンリンク送信電力で無線基地局2から送信しなければならない場合である。このシャドーイングの場合は、ダウンリンクばかりでなくアップリンクでも見通しが無くなり、無線基地局2における受信電力が減少し、無線基地局2におけるSIRが劣化すると予想される。これにより、シャドーイングによるダウンリンク送信電力の増加を送信電力監視部17で検出することができる。つまり、シャドーイングが原因の場合は、ダウンリンク送信電力は増加するが、SIRが劣化するという現象を呈するので、「移動局1の受信電力制御回路の故障」と区別することが可能である。
【0028】
次に、「移動局1の受信電力制御回路の故障」を原因とするダウンリンク送信電力の増加について図4のフローチャートを用いて説明する。まず、初期設定として、比較回数nをn=0とする。図示しない受信電力制御回路が故障した移動局1は、無線基地局2からの送信電力制御信号による制御が不能となって、無線基地局2に対してTPC bit(送信電力制御信号)でダウンリンク送信電力の増加を要求する(ステップS1)。送信電力決定部12は、ダウンリンク送信電力の増加を決定し、送信する(ステップS2)。送信電力監視部17は、送信電力決定部12からの信号を受けてダウンリンク送信電力を測定(ステップS3)し、測定ダウンリンク送信電力値と予め定められた基準送信電力値(例えば、YYdBm(YYは予め設定された値))とを比較する(ステップS4)。測定ダウンリンク送信電力値が基準送信電力値以上でなければ(ステップS5のNO)、比較回数nをn=0とし、ステップS1の前に戻る。
【0029】
測定ダウンリンク送信電力値が基準送信電力値以上であれば(ステップS5のYES)、SIR測定部71 の測定SIR値と予め定められた基準SIR値(例えば、ZZdB(ZZは予め設定された値))とを比較する(ステップS6)。測定SIR値が基準SIR値以上でなければ(ステップS7のNO)、比較回数nをn=0とし、ステップS1の前に戻る。測定SIR値が基準SIR値以上であれば(ステップS7のYES)、比較回数nをn=n+1とし(ステップS8)、比較回数がk回(kは予め定められた設定値で、例えばk=10などと設定される所定回数)連続したら、当該移動局1の受信電力制御回路は故障であると判定する(ステップS9)。判定結果は、図1に示すRNCまたは図示しない監視制御卓(OPS)へ通報される。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置は、移動局の送信電力制御回路の故障ばかりでなく、移動局の受信電力制御回路の故障を判定することが可能で、それを放置することによるダウンリンクの干渉電力の増大を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置に係るWCDMA移動通信システムである。
【図2】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置の個別通信CHのアップリンクのフレーム形式である。
【図3】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置の個別通信CHのダウンリンクのフレーム形式である。
【図4】移動局の受信電力制御回路の故障を判定するフローチャートである。
【符号の説明】
1 移動局
2 無線基地局
3 受信アンテナ
4 送信アンテナ
5 受信増幅部
6 無線復調部
7 逆拡散(Rake)部
71 SIR測定部
72 TPC bit復調部
8 CH Decoding部
9 Iub I/F部
10 送信増幅部
11 無線変調部
12 送信電力決定部
13 拡散部
14 TPC bit挿入部
15 CH Coding部
16 TPC bit決定部
17 送信電力監視部
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信無線基地局装置に関し、特に移動局の受信電力制御回路が故障であるか否かを判定するWCDMA移動通信無線基地局装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信システム、特に移動局と無線基地局とを含んで構成される移動通信システムにおいては、限られた周波数資源を如何に効率的に利用するかがシステムの加入者容量に繋がり、その意味で周波数利用効率は非常に重要である。符号で通信チャネルを分割する符号分割多元接続(CDMA)は、システム内で単一の周波数のみを利用すること、干渉に強いことから、従来採用されてきた周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)に比べ、非常に高い周波数効率の方式として注目されており、IMT2000移動通信システム(以下、WCDMA移動通信システムと呼ぶ)に採用されている。
【0003】
しかし、CDMA方式が非常に高い周波数効率を示すには、ある仮定が存在する。それは、アップリンク(移動局から無線基地局への送信)、ダウンリンク(無線基地局から移動局への送信)全ての通信チャネルが所要の通信品質を満足する最低SIR(Signal to Interference Power Ratio:希望波信号電力 対 干渉波電力比)に制御されることである。即ち、アップリンクを例に取れば、移動局(端末)がサービス対象となるセル内のどこに位置しようと、無線基地局の受信機入力での受信電力は同一の値に制御される必要がある。無線基地局の近くに位置する移動局からの受信電力の方が、遠くに位置する移動局からの受信電力の方よりも通常は高くなる(これは遠近問題と呼ばれる)が、これを解決することがCDMAのシステム構築上の最大の課題である。
【0004】
この課題を解決するため、CDMAでは送信電力制御が行われる。WCDMA移動通信システムの通信チャネルでは、アップリンク、ダウンリンク共にクローズドループが用いられ、その方式は、CDMA移動通信の標準規格団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)による3GPP仕様書“3G TS25.214”に詳細に記載されている。
【0005】
しかし、上記の方式に従わない故障移動局が存在した場合、当該故障移動局のみ非常に高い電力値で送信する場合などが想定され、システム全体の加入者容量が著しく低下するケースが想定される。
【0006】
本問題を解決する手段として、特開平10−303810号公報の発明が提案されている。しかしながら当該発明では、移動局の送信電力制御回路の故障(移動局の送信機が送信電力制御不能となることによりアップリンクの干渉信号を増幅させる)にしか対応出来ておらず、移動局の受信電力制御回路の故障(移動局が、受信電力を正しく測定できないなどの故障により、誤った送信電力制御信号を移動局から無線基地局へ通知する)により無線基地局に必要以上の送信電力を発射させて、ダウンリンクの干渉信号を増幅させることに対する対応に欠けていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、移動局の受信電力制御回路の故障(移動局が、受信電力を正しく測定できないなどの故障により、誤った送信電力制御信号を移動局から無線基地局に通知する)により無線基地局に必要以上の送信電力を発射させて、ダウンリンクの干渉信号(発射された送信電力が必要以上であれば、干渉信号となる)を増幅させることに対する対応に欠けていた。本発明の課題は、アップリンクばかりではなく、ダウンリンクにも干渉信号の増加を引き起こす原因を発生させる移動局の故障を判定する仕組みを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、無線基地局のサービスエリアに存在する移動局から前記無線基地局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記無線基地局からのダウンリンク送信電力を制御し、前記無線基地局から前記移動局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記移動局からのアップリンク送信電力を制御するWCDMA移動通信無線基地局装置であって、前記ダウンリンク送信電力を測定し、測定した測定ダウンリンク送信電力値と前記無線基地局内のSIR測定手段で測定した測定SIR値とから前記移動局の故障を判定する送信電力監視手段を備えることを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項1記載の前記送信電力監視手段が、前記ダウンリンク送信電力を測定する送信電力測定手段と、前記送信電力測定手段が測定した前記測定ダウンリンク送信電力値と予め設定される基準送信電力値とを比較する送信電力比較手段と、前記測定SIR値と予め設定される基準SIR値とを比較するSIR比較手段と、前記送信電力比較手段と前記SIR比較手段による比較回数を計数して前記移動局の故障を判定する計数判定手段、とを含んで構成されることを特徴とする。
【0010】
さらに、請求項3に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上で、且つ、前記測定SIR値が前記基準SIR値以上となる前記比較回数が所定回数連続すると、前記送信電力監視手段が前記移動局の受信電力制御回路は故障であると判定することを特徴とする。
【0011】
さらに、請求項4に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上でない場合または前記測定SIR値が前記基準SIR値以上でない場合には、前記送信電力監視手段が前記比較回数を0に設定することを特徴とする。
【0012】
さらに、請求項5に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項2記載の前記移動局が、前記送信電力制御信号によって前記ダウンリンク送信電力の増加を要求する毎に、前記送信電力監視手段が前記ダウンリンク送信電力を測定し、前記測定ダウンリンク送信電力値と前記基準送信電力値とを比較し、前記測定SIR値と前記基準SIR値とを比較し、前記移動局が故障であるか否かを判定することを特徴とする。
【0013】
さらに、請求項6に係わるWCDMA移動通信無線基地局装置の発明は、前記請求項1記載の前記送信電力監視手段が、前記移動局の受信電力制御回路の故障によるダウンリンク送信電力増加要求と建物の陰などに起因するシャドーイングによるダウンリンク送信電力増加要求とを、前記測定SIR値と前記測定ダウンリンク送信電力値とを用いて区別することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)移動通信無線基地局装置に関し、特に受信電力制御回路が故障した移動局を判定することにより、移動通信システムの安定化が図れることを特徴としている。
【0015】
(構成の説明)次に、本発明の実施の形態の構成について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の移動通信無線基地局装置と移動局とを含んだWCDMA移動通信システムを示すブロック図である。無線基地局2は、ごく一般的な構成で、移動局1の故障による過度に高い電力での送信を検出し、移動局1が故障であるか否かを判定する送信電力監視部17を有する点が特徴である。
【0016】
図1において、1は無線基地局2のサービスエリア内に存在し、無線基地局2と通信する移動局であり、ここでは1つの無線基地局2とのみ通信をしている状態を示しているが、移動局1は複数の無線基地局2と同時に通信をすることが可能である。3は受信アンテナ、4は送信アンテナ、5は受信信号を増幅する受信増幅部、6は受信した高周波帯域の信号を準同期検波し、ベースバンド信号に変換(一次復調)する無線復調部、7は一次復調した信号を逆拡散、同期検波(二次復調)する逆拡散(Rake)部、71 はSIRを測定するSIR測定部、72 はアップリンクを通じて送られて来たTPC bit(Transmit Power Control bit:送信電力制御信号)を検出するTPC bit復調部、8はデインターリーブ、レイトデマッチング、FEC復号化、等のCH DecodingするCH Decoding部、9はAAL Type2形式のATMセル化するIub I/F部、10は送信信号を増幅する送信増幅部、11は無線変調部、12は移動局1より送られて来たTPC bitに従い、送信電力(ダウンリンク送信電力)を上げ下げ(増減)する送信電力決定部、13は拡散部、14はTPC bit挿入部、15はCH Coding部、16はTPC bit決定部、17は移動局1へのダウンリンク送信電力を測定する送信電力測定部と、測定送信電力値と基準送信電力値とを比較する送信電力比較部と、SIR測定部71 が測定して送出する測定SIR値と基準SIR値とを比較するSIR比較部と、送信電力比較部による送信電力比較回数とSIR比較部によるSIR比較回数を計数するカウンタなどを備えて移動局1が故障であるか否かを判定する計数判定部と、を含んで構成される送信電力監視部である。
【0017】
なお、以下の説明においては、無線基地局2から移動局1へ送信する電力をダウンリンク送信電力、移動局1から無線基地局2へ送信する電力をアップリンク送信電力として区別することがある。
【0018】
(動作の説明)次に図1〜図4を参照して、本発明の実施の形態の動作について説明する。図2は個別通信CHのアップリンクのフレーム形式、図3は個別通信CHのダウンリンクのフレーム形式、図4は移動局の受信電力制御回路の故障を判定するフローチャートである。
【0019】
まず、アップリンクの動作について説明する。移動局1から出力された信号(図2に示すフレーム形式)は、受信アンテナ3を経由して無線基地局2で受信される。受信信号は、受信増幅部5により電力増幅され、無線復調部6により準同期検波されて、ベースバンド信号に変換される。ベースバンド復調された信号は、逆拡散(Rake)部7により、逆拡散、同期検波される。またその際、ダウンリンク送信電力制御用として、同時に、SIRをSIR測定部71 で測定する。さらに同期検波された信号の内のユーザデータ部分は、CH Decoding部8により、デインターリーブ、レイトデマッチング、FEC復号化、等のCH Decodingされ、Iub I/F部9によりAAL Type2形式のATMセル化を行い上位の無線基地局制御装置(Radio Network
Controller:RNC)へデータ転送される。
【0020】
一方、ダウンリンクの動作は、次のようになる。RNCからAAL Type2形式で送られて来たユーザデータは、Iub I/F部9を経由して無線基地局装置で受信される。受信されたユーザデータは、CH Coding部15で、畳込み符号化、レイトマッチング、インターリーブ、等のCH Codingを行い、TPC bit等DPCCH(Dedicated PhysicalControl Channel:個別物理制御チャネル、個別通信チャネルの制御情報としてユーザデータと共に伝送される。3GPP仕様書“TS 25.211”参照)を挿入してダウンリンクのフレーム形式(図3参照)をTPCbit挿入部14において、生成する。ダウンリンクのフレーム形式に整えられた信号は、拡散部13により符号拡散され、送信電力決定部12、無線変調部11、送信増幅部10、送信アンテナ4を経由して移動局1に向けて出力される。以上が無線基地局装置における一般的な信号の流れである。
【0021】
次に、アップリンクの送信電力制御について説明する。既に説明したように、アップリンクの信号を逆拡散する際に、逆拡散(Rake)部7のSIR測定部71 でSIRを測定し、この測定SIR値は、TPC bit決定部16に送出される。TPC bit決定部16では、予め定められた基準SIR値と比較することによりTPC bitを決定する。測定SIR値が基準SIR値よりも低ければ、移動局1へアップリンク送信電力の増加を促すべく、対応したTPC bit=0(ここでは、TPC bitが“0”と仮定する)を、反対に測定SIR値が基準SIR値よりも高ければ、TPC bit=1と決定する。決定されたTPC bitは、ダウンリンクのDPCCHの一部として移動局1に送られ、移動局1は、TPC bitに従い、アップリンク送信電力を上げ下げ(増減)する。
【0022】
次に、ダウンリンクの送信電力制御について説明する。アップリンクで無線基地局2がTPC bitを決定したのと同様な方法で、移動局1はダウンリンク信号を基にTPC bitを決定し、アップリンク信号を通じて無線基地局2に通知する。アップリンクを通じて送られて来たTPC bitは、逆拡散(Rake)部7のTPC bit復調部72 で検出され、送信電力決定部12に転送される。送信電力決定部12は、移動局1より送られて来たTPC bitに従い、ダウンリンク送信電力を上げ下げ(増減)する。以上が、アップリンク、ダウンリンクの送信電力制御の動作例である。
【0023】
次に、故障した移動局1の判定方法について説明する。すでに説明したように、移動局1からのアップリンク送信電力は、無線基地局2からダウンリンク信号経由で送られたTPC bitにより増減する。もし、移動局1の図示しない送信電力制御回路が故障して、無線基地局2からのTPC bitに反応せずに高いアップリンク送信電力で送信し続けたら、アップリンクの干渉電力は増加して加入者容量減少という事態が想定される。これを避けるために、TPC bit決定部16においてTPC bitを決定するために基準SIR値と測定SIR値を比較する際、徐々にその差が減少していることを確認する。例えば、その差がXXdB以上(XXは予め設定された値)である現象が10回連続したら、当該移動局1における送信電力制御回路が故障であると判定する。本方法は、特開平10−303810号公報の発明により、すでに提案されている。
【0024】
本発明では、移動局1における図示しない送信電力制御回路が故障であると判定することに加え、送信電力監視部17を備えて、十分な受信電力(つまり、ダウンリンク送信電力は十分である)でダウンリンク信号を受信しているのにもかかわらず移動局1の図示しない受信電力制御回路の故障により、アップリンクを通じて無線基地局2にダウンリンク送信電力の増加を要求し続ける移動局1(故障した移動局)の故障を判定する(判定後は、例えば、移動局IDなどを検出して、呼を接続しないなどの処理を行う)ことを可能にする。
【0025】
本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置は、送信電力監視部17において、個々の移動局1へのダウンリンク送信電力が過度に高い値に設定されていないかを監視し、移動局1の図示しない受信電力制御回路が故障であるか否かを判定する。
【0026】
移動局1がダウンリンク送信電力の増加を要求し、ダウンリンク送信電力が過度に高い値に設定される原因として、「シャドーイング」と「移動局1の受信電力制御回路の故障」との2つがある。
【0027】
まず、「シャドーイング」について説明する。シャドーイングは、移動局1が建物など障害物の陰に隠れて見通しが無くなり、正規に高いダウンリンク送信電力で無線基地局2から送信しなければならない場合である。このシャドーイングの場合は、ダウンリンクばかりでなくアップリンクでも見通しが無くなり、無線基地局2における受信電力が減少し、無線基地局2におけるSIRが劣化すると予想される。これにより、シャドーイングによるダウンリンク送信電力の増加を送信電力監視部17で検出することができる。つまり、シャドーイングが原因の場合は、ダウンリンク送信電力は増加するが、SIRが劣化するという現象を呈するので、「移動局1の受信電力制御回路の故障」と区別することが可能である。
【0028】
次に、「移動局1の受信電力制御回路の故障」を原因とするダウンリンク送信電力の増加について図4のフローチャートを用いて説明する。まず、初期設定として、比較回数nをn=0とする。図示しない受信電力制御回路が故障した移動局1は、無線基地局2からの送信電力制御信号による制御が不能となって、無線基地局2に対してTPC bit(送信電力制御信号)でダウンリンク送信電力の増加を要求する(ステップS1)。送信電力決定部12は、ダウンリンク送信電力の増加を決定し、送信する(ステップS2)。送信電力監視部17は、送信電力決定部12からの信号を受けてダウンリンク送信電力を測定(ステップS3)し、測定ダウンリンク送信電力値と予め定められた基準送信電力値(例えば、YYdBm(YYは予め設定された値))とを比較する(ステップS4)。測定ダウンリンク送信電力値が基準送信電力値以上でなければ(ステップS5のNO)、比較回数nをn=0とし、ステップS1の前に戻る。
【0029】
測定ダウンリンク送信電力値が基準送信電力値以上であれば(ステップS5のYES)、SIR測定部71 の測定SIR値と予め定められた基準SIR値(例えば、ZZdB(ZZは予め設定された値))とを比較する(ステップS6)。測定SIR値が基準SIR値以上でなければ(ステップS7のNO)、比較回数nをn=0とし、ステップS1の前に戻る。測定SIR値が基準SIR値以上であれば(ステップS7のYES)、比較回数nをn=n+1とし(ステップS8)、比較回数がk回(kは予め定められた設定値で、例えばk=10などと設定される所定回数)連続したら、当該移動局1の受信電力制御回路は故障であると判定する(ステップS9)。判定結果は、図1に示すRNCまたは図示しない監視制御卓(OPS)へ通報される。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置は、移動局の送信電力制御回路の故障ばかりでなく、移動局の受信電力制御回路の故障を判定することが可能で、それを放置することによるダウンリンクの干渉電力の増大を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置に係るWCDMA移動通信システムである。
【図2】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置の個別通信CHのアップリンクのフレーム形式である。
【図3】本発明のWCDMA移動通信無線基地局装置の個別通信CHのダウンリンクのフレーム形式である。
【図4】移動局の受信電力制御回路の故障を判定するフローチャートである。
【符号の説明】
1 移動局
2 無線基地局
3 受信アンテナ
4 送信アンテナ
5 受信増幅部
6 無線復調部
7 逆拡散(Rake)部
71 SIR測定部
72 TPC bit復調部
8 CH Decoding部
9 Iub I/F部
10 送信増幅部
11 無線変調部
12 送信電力決定部
13 拡散部
14 TPC bit挿入部
15 CH Coding部
16 TPC bit決定部
17 送信電力監視部
Claims (6)
- 無線基地局のサービスエリアに存在する移動局から前記無線基地局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記無線基地局からのダウンリンク送信電力を制御し、前記無線基地局から前記移動局へ送信する送信電力制御信号に基づいて前記移動局からのアップリンク送信電力を制御するWCDMA移動通信無線基地局装置であって、
前記ダウンリンク送信電力を測定し、測定した測定ダウンリンク送信電力値と前記無線基地局内のSIR測定手段で測定した測定SIR値とから前記移動局の故障を判定する送信電力監視手段を備えることを特徴とするWCDMA移動通信無線基地局装置。 - 前記送信電力監視手段が、前記ダウンリンク送信電力を測定する送信電力測定手段と、前記送信電力測定手段が測定した前記測定ダウンリンク送信電力値と予め設定される基準送信電力値とを比較する送信電力比較手段と、前記測定SIR値と予め設定される基準SIR値とを比較するSIR比較手段と、前記送信電力比較手段と前記SIR比較手段による比較回数を計数して前記移動局の故障を判定する計数判定手段、とを含んで構成されることを特徴とする請求項1記載のWCDMA移動通信無線基地局装置。
- 前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上で、且つ、前記測定SIR値が前記基準SIR値以上となる前記比較回数が所定回数連続すると、前記送信電力監視手段が前記移動局の受信電力制御回路は故障であると判定することを特徴とする請求項2記載のWCDMA移動通信無線基地局装置。
- 前記測定ダウンリンク送信電力値が、前記基準送信電力値以上でない場合または前記測定SIR値が前記基準SIR値以上でない場合には、前記送信電力監視手段が前記比較回数を0に設定することを特徴とする請求項2記載のWCDMA移動通信無線基地局装置。
- 前記移動局が、前記送信電力制御信号によって前記ダウンリンク送信電力の増加を要求する毎に、前記送信電力監視手段が前記ダウンリンク送信電力を測定し、前記測定ダウンリンク送信電力値と前記基準送信電力値とを比較し、前記測定SIR値と前記基準SIR値とを比較し、前記移動局が故障であるか否かを判定することを特徴とする請求項2記載のWCDMA移動通信無線基地局装置。
- 前記送信電力監視手段が、前記移動局の受信電力制御回路の故障によるダウンリンク送信電力増加要求と建物の陰などに起因するシャドーイングによるダウンリンク送信電力増加要求とを、前記測定SIR値と前記測定ダウンリンク送信電力値とを用いて区別することを特徴とする請求項1記載のWCDMA移動通信無線基地局装置。
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