WO2004102834A1 - 最良下り伝送路判定方法および基地局 - Google Patents
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- WO2004102834A1 WO2004102834A1 PCT/JP2003/005910 JP0305910W WO2004102834A1 WO 2004102834 A1 WO2004102834 A1 WO 2004102834A1 JP 0305910 W JP0305910 W JP 0305910W WO 2004102834 A1 WO2004102834 A1 WO 2004102834A1
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- base station
- transmission path
- downlink
- mobile station
- transmission power
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/38—TPC being performed in particular situations
- H04W52/40—TPC being performed in particular situations during macro-diversity or soft handoff
Definitions
- the present invention relates to a best downlink transmission path determination method and a base station, and in particular, transmits data from a plurality of base stations to a mobile station via a radio transmission path, and the mobile station transmits the data to the mobile station.
- the present invention relates to a method for determining the best downlink transmission path in diversity handover in which transmission data is demodulated using data received via a transmission path.
- FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a wireless communication system.
- Radio access system (RAN: Radio Access Network) in 3GPP includes NC (Radio Network Controller: base station controller) 1, NodeB (base station) 3a, 3lr ", UE (User Equipment: mobile station) 5, The base station controller 1 is connected to a CN (Core Network) 7.
- FIG. 17 is an explanatory diagram of such transmission power control (inner loop transmission power control) and shows a case where the transmission power of the base station is controlled.
- the spreading modulator 3 ai of the base station 3 a spreads and modulates transmission data using a spreading code corresponding to the designated channel, and the power amplifier 3 a 2 performs processing such as orthogonal modulation and frequency conversion after spread modulation.
- the amplified signal is amplified and transmitted from the antenna to the mobile device 5.
- the despreading unit 5a of the receiving unit of the mobile device performs despreading processing on the received signal, and the demodulation unit 5b demodulates the received data.
- the SIR measuring section 5c measures the power ratio between the received signal and the interference signal.
- the comparison unit 5d compares the target SIR with the measured SIR, and if the measured SIR is larger than the target SIR, creates a command (down command) for lowering the transmission power using a TPC (Transmission Power Control) bit, and the measured SIR is used. If it is smaller than the target SIR, create a command (up command) to increase the transmission power using the TPC bit.
- the target SIR is, for example, the SIR value required to obtain 10-3 (errors occur every 1000 times). It is input to the comparison unit 5d from 5e.
- Spreading modulator 5f spread-modulates transmission data and TPC bits.
- the mobile device 5 After the spread modulation, the mobile device 5 performs processes such as DA conversion, quadrature modulation, frequency conversion, and power amplification, and transmits the processed data from the antenna to the base station 3a.
- Despreading unit 3 the as the base station side, the despreading processing to the signal received from the mobile station 5, the demodulating unit 3 a 4 demodulates the received data, the TPC bit Bok, indicated by the TPC bit Bok command controlling the transmission power of the power amplifier unit 3 a 2 in accordance with de.
- Fig. 18 is a frame configuration diagram of an uplink link standardized by 3GPP. Note that downlink indicates the direction of data transmitted from the base station toward the mobile station, and uplink indicates the direction of data transmitted from the mobile station toward the base station.
- the uplink link frame multiplexes a dedicated data channel (Dedicated Physical Data Channel: DPDCH) in which only transmission data is transmitted, and control data such as pilot pilot and TPC bit information.
- DPDCH Dedicated Physical Data Channel
- Each channel has a dedicated control channel (Dedicated Physical Control Channel: DPCCH), which is transmitted by orthogonal codes, mapped to the real axis and the imaginary axis, and multiplexed.
- DPCCH Dedicated Physical Control Channel
- One frame of the uplink link is 10 msec and consists of 15 slots (slot # 0 to slot # 14).
- the dedicated data channel DPDCH is mapped to the orthogonal I channel of QPSK modulation
- DPCCH is mapped to the orthogonal Q channel of QPSK modulation.
- Each slot of the individual data channel DPD CH (I channel) is composed of n bits, where n changes according to the symbol rate.
- Each slot of individual control channel DPCCH (Q channel) for transmitting control data consists of 10 bits, symbol rate is 15ksps—constant, pilot PILOT, transmit power control data TPC, transport 'Format' Combination 'Send indicator TFCI, feedback information FBI.
- the mobile station 5 simultaneously communicates with two or more base stations 3a and 3b.
- the base station control device 1 selects one of the higher quality data received from the plurality of base stations 3a and 3b. Selecting the one with better quality is called selective combining, and such control during handover is called diversity handover.
- the base station controller 1 determines the best downlink transmission path.
- the outline of the conventional downlink best wireless channel determination method is as follows. As shown in FIG.
- the base station controller 1 determines which radio transmission path has been selected and combined most in a certain section. Is determined to be the best downlink wireless transmission path, and is reported to each base station 3a, 3b. In the example of FIG.
- the wireless transmission path TL1 is considered to be the best downlink wireless transmission path. judge.
- the base stations 3a and 3b adjust their own base station transmission power to the downlink transmission power of the best radio transmission path, and thereafter perform transmission power control based on the TPC bit from the mobile station.
- the conventional method of determining the best downlink transmission path is based on the result of the selection and combining performed based on the quality information of the uplink data. This has the same meaning as determining the best downlink radio transmission path from the quality of the uplink radio transmission path.
- the conventional method for determining the best transmission path below assumes that the uplink and downlink qualities match in each wireless transmission path.
- the quality of the uplink is not always the same as the quality of the downlink in the wireless transmission path.
- FDD Frequency Division Duplex
- the transmission path determined and reported as the best wireless transmission path is different from the actual best wireless transmission path.
- the transmission power of all the wireless transmission paths is matched with the transmission power of the best radio transmission path determined erroneously (the transmission power is large due to poor quality).
- the wireless transmission path, which was actually the best wireless transmission path generates more transmission power than necessary and consumes unnecessary power, and furthermore, gives a great noise (interference) to other wireless transmission paths. become.
- Patent Document 1 When a mobile station is in a state of simultaneous connection with a plurality of base stations, there is a method in which a cell determination for selecting the optimal base station for communication by the mobile station is performed in a cell code scan order with a priority order (Patent Document 1) 1).
- Patent Document 1 a method of determining a cell determination order for selecting an optimal base station, and does not suggest a method of determining the best downlink radio transmission path, and solves the above-described conventional problems. Can not.
- Patent Document 1
- an object of the present invention is to prevent the determination of the best downlink wireless transmission path from the quality of the uplink wireless transmission path.
- Another object of the present invention is to make it possible to accurately determine the quality of a downlink radio transmission path and to specify a downlink best radio transmission path.
- a mobile station compares the quality of a received signal with a target quality, and sends a transmission power control signal to a base station based on the comparison result.
- the number of times the received transmission power control signal indicates a decrease in transmission power is counted down, the power point value is periodically transmitted to the base station controller, and the base station controller
- the point values are totaled for each base station, and the radio transmission path going down from the base station having the largest total value to the mobile station is determined as the best downlink transmission path.
- the mobile station obtains a downlink radio transmission path that maximizes the reception power of a pilot signal among a plurality of downlink radio transmission paths, and determines the downlink radio transmission path.
- a predetermined control signal (for example, a signal indicating that the cell is a primary cell) is transmitted only to the corresponding base station, and each base station counts the number of receptions of the control signal received from the mobile station.
- the base station controller periodically transmits the count value to the base station controller, and the base station controller sums the count value for each base station, and the radio transmission path goes down from the base station having the largest total value to the mobile station. Is determined as the best downlink transmission path.
- the mobile station compares the quality of the received signal with the target quality, and transmits a transmission power control signal from the mobile station to the base station based on the comparison result. Controlling the downlink transmission power to the mobile station based on the transmission power control signal received from the mobile station, calculating the average value of the downlink transmission power, and controlling the average value by the base station.
- the base station controller determines that the downlink wireless transmission path from the base station having the minimum average power to the mobile station is the best downlink transmission path.
- the quality of the downlink radio transmission path is accurately determined without determining the best downlink radio transmission path from the quality of the uplink radio transmission path.
- the radio transmission path can be specified.
- FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory diagram of a communication cycle between a base station and a base station controller.
- FIG. 3 is an explanatory diagram of a judging method for judging the best wireless transmission channel by two types of methods (threshold method and difference method).
- FIG. 4 is a configuration diagram of each node of the first embodiment.
- Figure 5 is t Figure 6 is a down count process and count value notification processing flow of each base station is the best downlink radio transmission path determination process flow by the threshold method.
- FIG. 7 is a flow chart of the best downlink wireless transmission path determination processing by the difference method.
- FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is an explanatory diagram of a judging method for judging the best wireless transmission path by two methods (threshold method and difference method) in the second embodiment.
- FIG. 10 is a configuration diagram of each node of the second embodiment. '
- FIG. 11 is a processing flow of the mobile device in the second embodiment.
- FIG. 12 shows the flow of the primary power point processing and power point value notification processing of each base station.
- FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of the third embodiment.
- Figure 14 is an explanatory diagram of the average power calculation timing and the notification time.
- FIG. 15 is a configuration diagram of each node of the third embodiment.
- FIG. 16 is a schematic diagram of the configuration of the wireless communication system.
- Figure 17 is an explanatory diagram of transmission power control (inner loop transmission power control).
- Figure 18 is a frame configuration diagram of an uplink link standardized by 3GPP.
- FIG. 19 is an explanatory diagram of the diversity handover.
- FIG. 20 is an explanatory diagram of the selective combining process in the base station controller.
- Figure 21 is an explanatory diagram of FDD.
- FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a first embodiment of the present invention, in which 11 is a base station controller, 21, 22 are involved in diversity handover, and 31 is a mobile station.
- 11 is a base station controller
- 21, 22 are involved in diversity handover
- 31 is a mobile station.
- the indication of the TPC bit is “down”, it means that the target quality has been obtained, and if it is “up”, the target quality has been reached. Means no. Therefore, in the first embodiment, the base station controller 11 determines which wireless transmission section has a large “down”, and determines the best downlink wireless transmission path.
- the mobile station 31 compares the received signal quality with the target quality for each of the downlink transmission paths TL1 and TL2 based on the inner loop transmission power control, and based on the comparison result, the base station 21, 22 Transmits the transmission power control signal (TPC bit) to Each of the base stations 21 and 22 counts the number of times that the transmission power control signal (TPC bit) received from the mobile device 31 instructs the transmission power to decrease, and counts the count value. It is transmitted to the base station controller 11 periodically.
- the base station controller 11 sums the count values from the base stations 21 and 22 for each base station, and determines the downlink wireless transmission path from the base station having the largest total value to the mobile station as the best downlink transmission path. .
- Each of the base stations 21 and 22 receives 15 TPC bits from the mobile station 31 every 10 msec (l frame). Therefore, assuming that the communication cycle between the base stations 21 and 22 and the base station controller 11 is 40 msec as shown in FIG. 2, the base stations 21 and 22 transmit 60 TPC bits to the mobile station 31 within 40 msec.
- the base station controller 11 counts a transmission power reduction instruction (down) by the TPC bit, adds a count value to an empty area of the data frame at a period of 40 msec, and notifies the base station controller 11 of the count.
- the base station controller 11 totals the count values from the base stations 21 and 22 for each base station. Then, the best wireless transmission path is determined using the total value according to one of the following two methods (threshold method and difference method).
- the base station controller 11 monitors whether the total values S 1 and S 2 for each base station have exceeded the threshold S TH, and calculates the total value that first exceeded the threshold.
- the base station controller 11 monitors whether the difference ⁇ between the total values S 1 and S2 of the base stations has reached a certain value or more, and determines whether the difference is constant. When the value is equal to or larger than the value, the wireless transmission path having the larger total value is determined as the best wireless transmission path. After the determination is completed, the total value of all wireless transmission paths is cleared and the input is started from the beginning.
- FIG. 4 is a configuration diagram of each node of the first embodiment.
- the DPCH (Dedicated Physical Channel) of the base stations 21 and 22
- the quality measurement unit 31a of the mobile station 31 that has received the DPCH from the transmission units 21a and 22a receives the downlink transmission lines TL1 and TL2 based on the inner loop transmission power control.
- the TPC creation unit 31b creates a transmission power control signal (TPC bit) for each of the transmission lines TL1 and TL2 based on the comparison result, and the DPCH transmission unit 31c compares the signal quality with the target quality.
- the TPC bits are transmitted on the DPCCH to the graveyard stations 21 and 22.
- the DCH receivers 21b and 22b of the base stations 21 and 22 receive the DPCCH, extract the TPC bits, and transmit the DPCCH to the DPCH transmission power calculators 21c and 22c.
- DPPC transmission power calculation sections 21c and 22c increase the downlink transmission power by a predetermined step if the TPC bit indicates transmission power up (up). If the TPC bit indicates transmission power down, the downlink transmission power is reduced by a predetermined step. .
- DPCH transmitting section 21 a, 22a transmits the lower Ri DPCH in the downlink transmission power calculated by the DPCH transmit power calculation unit 21c, 22c.
- the TPC-down count units 21d and 22d count up if the TPC pit indicates the down of transmission power.
- the Iub frame generation units 21 e and 22 e periodically insert the count values of the TPC-down count units 21 d and 22 d into the empty area of the Iub frame and transmit them to the base station controller 11.
- Iub is an interface between the base station and the base station controller. Since the notification timers 21f and 22f periodically generate a notification timing signal, for example, every 40 msec, the Iub frame generation units 21e and 22e periodically control the base station control unit based on the timing signal. Send the count value to g11.
- the receiving unit 11a of the base station controller 11 inputs the count values from the base stations 21 and 22 to the TPC-down count units lib and 11c for each base station, and the TPC-down count units lib and 11c The sum of the power points for each base station is input to the best wireless transmission path judgment unit lid.
- the best wireless transmission path determination unit 11d determines the best wireless transmission path according to the above-described threshold method or difference method.
- FIGS. 5 (A) and 5 (B) show the flow of down count processing and power point value notification processing of each of the base stations 21 and 22.
- the base stations A, B 21, and 22 receive the TPC bit (steps 101 and 201), they check whether the TPC bit indicates that the transmission power is reduced (down) (steps 102 and 202). If down is not indicated, the next TPC bit is waited. If down is indicated, the count values NodeB_01 and NodeB_02 are counted up by 1 (steps 103 and 203). Check that the communication time has not elapsed (steps 104 and 204). If the communication time has not been reached, return to steps 101 and 201 and wait for the reception of the next TPC bit. On the other hand, if the communication time has come, the base stations A and B notify the base station controller 11 of the count values NodeB_01 and NodeB_02.
- FIG. 6 is a flow chart of the best downlink wireless transmission path determination processing using the threshold method.
- step 301 Each time the base station controller 11 receives the count values NodeB_01 and NodeB_02 from the base stations 21 and 22 (step 301), the following equation is used.
- step 304 it is checked whether the total value Count_01 is larger than the threshold value M (step 304). If not, the process returns to step 301, and the next force value NodeB-01, Wait for the reception of NodeB-02. However, if the total value Count-01 is larger than the threshold value M, the transmission line TL1 is determined to be the best downlink transmission line (step 305), and the fact is notified to each base station, and Count-01, Count J) 2 is determined. Clear (step 306), and repeat the processing from step 301. Each of the base stations 21 and 22 adjusts its own transmission power to the transmission power value of the best downlink transmission path, and thereafter performs transmission power control using the TPC bit.
- Step 303 if Count—01 is less than Count—02, check whether the total value Commit_02 has become larger than the threshold (Step 307). The process returns to step 301, and waits for reception of the next count values NodeB-01 and NodeB_02. However, if the total value CotmtJ) 2 is larger than the threshold value M, the transmission path TL2 is determined to be the best downlink transmission path (step 308), and the fact is notified to each base station, and Count-01 and Count-02 are set. Clear (step 306), and repeat the processing from step 301.
- FIG. 7 is a flow chart of the best downlink wireless transmission path determination processing by the difference method.
- step 301 Each time the base station controller 11 receives the count values NodeB-01 and NodeB_02 from the base stations 21 and 22 (step 301), the following equation is used.
- step 302 the sum of the force values NodeB-01 and NodeB_02 for each base station is calculated (step 302).
- Step 351 it is checked whether the difference between the total value Count_01 and the total value Count_02 is larger than the threshold value M (step 351), and if not, the flow goes to step 301 to proceed to the next step. Wait for the count values NodeB_01 and NodeB_02 to be received. If the difference value is larger than the threshold value, the transmission line TL1 is determined to be the best downlink transmission line (step 352), the fact is notified to each base station, and the Count-01 and Clear_02 are cleared. (Step
- Each of the base stations 21 and 22 adjusts its own transmission power to the best transmission power value of the downlink transmission path, and thereafter performs transmission power control using the TPC bit.
- Step 303 if it is determined in Step 303 that Count_01 is less than Count-02, it is checked whether the difference between the total value Count_02 and the total value Count-01 has become larger than the threshold value M (Step 303).
- step 301 If not, the process returns to step 301 and waits for reception of the next count values NodeB-01 and NodeB_02. However, if the difference value is larger than the threshold value M, the transmission line TL2 is determined to be the best downlink transmission line (step 355), the fact is notified to each base station, and Count-01 and Count_02 are cleared (step 355). 353), and repeat the processing after step 301.
- FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a second embodiment of the present invention. Is a base station involved in diversity handover, and 31 is a mobile station.
- SSDT Site Selection Diversity Transmit Power Control
- the mobile station 31 measures the received power (RSCP: Received Signal Code Power) of the CPICH (Common Pilot Channel) of each of the base stations 21 and 22 and finds the transmission path with the highest received power.
- RSCP Received Signal Code Power
- CPICH Common Pilot Channel
- the base station 21 that has received the primary notification transmits data to the mobile station 31 using DPDCH, and the other base stations that have received non-primary notification turn off data transmission using DPDCH, and transmit only DPCCH and CPICH. Only the base station 21 of the primary cell performs transmission power control according to the TPC bit from the mobile station 31, and the mobile station 31 performs uplink TPC control based on the received SIR transmitted from the base station 21 of the primary cell. Decide down, up.
- SSDT attaches information (primary) only to the base station on the downlink radio transmission channel where the reception power RSCP of CPICH is the maximum, and transmits it. Therefore, the base station controller 11 can determine in which wireless transmission section the primary signal has been received most to determine the best downlink wireless transmission path.
- the mobile station 31 obtains a downlink radio transmission path that maximizes the received power RSCP of the CPICH among a plurality of downlink radio transmission paths, and according to the downlink radio transmission path.
- Only the base station 21 sends information indicating that the cell is the primary cell with the FBI bit of the DPCCH.
- Each of the base stations 21 and 22 counts the number of times of receiving the primary information received from the mobile device 31 and periodically transmits the count value to the base station control device 11.
- the base station controller 11 sums the count values for each base station, and determines that the downlink wireless transmission path from the base station with the largest total value to the mobile station is the best downlink wireless transmission path.
- Each of the base stations 21 and 22 receives 15 FBI bits from the mobile station 31 every 10 msec (l frame). Therefore, assuming that the communication cycle between the base stations 21 and 22 and the base station control device 11 is 40 msec as in the first embodiment, the base stations 21 and 22 transmit 60 FBIs in 40 msec.
- the FBI bit is received from the mobile station 31, the number of primary notifications by the FBI bit is counted, and the count value is added to the empty area of the data frame at a period of 40 msec and notified to the base station controller 11.
- the base station controller 11 totals the count values from the base stations 21 and 22 for each base station. Then, using the total value, the best downlink wireless transmission path is determined according to one of the following two methods (threshold method and difference method).
- the base station controller 11 monitors whether the primary total value S3 ⁇ 2 'for each base station exceeds the threshold STH' as shown in FIG. 9 (A).
- the downlink wireless transmission path from the base station (base station A in the figure) to the mobile station according to the total value that first exceeded the threshold value is determined as the best downlink wireless transmission path. After completing the judgment, clear the total value of all wireless transmission lines and count from the beginning.
- the base station controller 11 monitors whether the difference ⁇ of the total value S2 ′ for each base station has reached a certain value or more, and determines whether the difference is a certain value. When this is the case, the wireless transmission path with the larger total value is determined to be the best downlink wireless transmission path. After the determination is completed, the total value of all wireless transmission paths is cleared and the input is started from the beginning.
- FIG. 10 is a configuration diagram of each node of the second embodiment, and the same parts as those of the first embodiment of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
- the reception power measurement unit 31d of the mobile device 11 that has received the CPICH from the transmission units 21a and 22a of the base stations 21 and 22 measures the reception power R CP of each downlink transmission path and inputs the measured power to the FBI generation unit 31e.
- the FBI generation unit 31e sets the FBI bit of the DPCCH to be transmitted to the base station (base station A) corresponding to the downlink transmission path having the highest received power to primary, and transmits the primary base station 22 to another base station 22. Set the FBI bit of DPCCH to non-primary.
- the DPCH transmitting section 31c transmits the FBI bit to the base stations 21 and 22 by the DPCCH together with the TPC bit (the TPC bit determined based on the inner loop transmission power control).
- the DPCH receivers 21b and 22b of the base stations 21 and 22 receive the DPCH, extract the TPC bits and input them to the transmission power calculators 21c and 22c, and also extract the FBI bits and FBI primary counts. Enter 21g and 22g.
- the transmission power calculation units 21c and 22c increase the downlink transmission power by a predetermined step if the TPC bit indicates transmission power up (up). However, if the TPC bit indicates that the transmission power is down, the downlink transmission power is reduced by a predetermined step.
- the transmission units 21a and 22a transmit the downlink DPCH with the downlink transmission power calculated by the transmission power calculation units 21c and 22c.
- the FBI_primary counting sections 21g and 22g count up if the FBI bit indicates primary.
- the lub frame generation units 21e and 22e periodically insert the count values of the FBI primary count units 21g and 22g into the empty area of the lub frame and transmit them to the base station controller 11. Since the notification timers 21f and 22f periodically generate a notification timing signal, for example, every 40 msec, the Iub frame generators 21e and 22e periodically transmit a count value to the base station controller 11 based on this signal. I do.
- the receiving unit 11a of the base station controller 11 inputs the count values from the base stations 21 and 22 to the FBI ⁇ primary count units lle and llf for each base station, and the FBIjrimai'y count units lle and llf The count value is summed for each case and input to the lid for the best wireless transmission path determination unit.
- the best wireless transmission path determination unit lid determines the best wireless transmission path according to the threshold method or the difference method described above. .
- FIG. 11 shows a processing flow of the mobile device in the second embodiment.
- the mobile station measures the received power RSCP of the P-CPICH of each wireless transmission path (step 401), determines the wireless transmission path having the largest received power RSCP (step 402), and determines the wireless transmission path having the maximum received power.
- the primary is set in the FIB addressed to the base station, and the non-primary is set in the FIB addressed to the other tomb stations (step 403).
- the FBI bit is transmitted to base stations 21 and 22 by DPCCH together with the TPC bit determined based on the inner loop transmission power control (step 404). Thereafter, the process returns to the beginning and repeats the subsequent processes.
- FIGS. 12 (A) and 12 (B) show the primary count processing and power point value notification processing flow of each of the base stations 21 and 22. Each time the base stations A, B 21, and 22 receive the FBI bit (step
- step 502.602 if primary is not specified, waits for the next FBI bit, and if primary power S is specified, powers up the node value NodeB-01, NodeB_02 by 1 (step 503, 603) Then, it is checked whether the communication time has come (steps 504 and 604). If the communication time has not come, the process returns to steps 501 and 601 and waits for reception of the next TPC bit. On the other hand, if the communication time has come, base stations A and B count to base station controller 11. Notify the default value NodeB- 01 and NodeB_02.
- the base station controller 11 determines the transmission path with the maximum primary power value as the best transmission path in exactly the same way as the threshold method and the difference method shown in FIGS. 6 and 7 of the first embodiment. decide.
- the best wireless transmission path is determined from the transmission power value from the base station to the mobile station.
- FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of the third embodiment.
- the base stations 21 and 22 control the transmission power to increase by the inner loop transmission power control. Conversely, if the quality is sufficient, control is performed to suppress the transmission power. In other words, a wireless transmission path with low transmission power has good quality, while a wireless transmission path with high transmission power has poor quality. Therefore, in the third embodiment, this transmission power value is reported from each of the base stations 21 and 22 to the base station controller 11, and the radio transmission path having the lower transmission power is determined as the best downlink radio transmission path. .
- the base stations 21 and 22 calculate the downlink transmission power from the feedback information (TPC bit) from the mobile station 31.
- the calculated transmission power is added until the timer expires, an average value is calculated after the expiration, and the average value is notified to the base station controller 11.
- the base station controller 11 compares the average transmission power of each radio transmission path and optimizes the radio transmission path of the base station having the lowest power.
- the base station controller 11 issues a transmission power value request PWR to the base stations 21 and 22 at a specified time, and the base stations 21 and 22 specify the transmission power value request PWR. Then, the base station controller 11 is notified of the transmission power value at the time when the transmission time is reached, and the transmission power value is notified at regular intervals from that time. As shown in Fig. 14, this transmission power value is calculated by averaging the base stations 21 and 22 at fixed intervals (for example, 40 msec), and adding that value to the vacant area of the data frame at 40 msec intervals. Notify controller 11.
- FIG. 15 is a configuration diagram of each node of the third embodiment.
- the quality measuring unit 31a of the mobile station 31 that has received the DPCH from the DPCH (individual physical channel) transmitting units 2 la and 22a of the base stations 21 and 22 receives the received signal for each downlink transmission line TLLTLS based on the inner loop transmission power control. Quality and target quality.
- TPC creation unit 31b Based on the comparison result, a transmission power control signal (TPC bit) is created for each of the transmission lines TL1 and TL2, and the DPCH transmitting section 31c transmits each TPC bit to the base stations 21 and 22 by DPCCH.
- the DPCH receivers 21b and 22b of the base stations 21 and 22 receive the DPCH, extract the TPC bits, and input the extracted TPC bits to the DPCH transmission power calculators 21c and 22c. If the TPC bit indicates transmission power up (up), the DPCH transmission power calculation units 21c and 22c increase the downlink transmission power by a predetermined step, and the TPC bit instructs transmission power down (down). If so, the downlink transmission power is reduced by a predetermined step.
- the transmission power calculation units 21c and 22c input the calculated downlink transmission power to the DPCH transmission units 21a and 22a and the transmission power addition units 21h and 221i. Thereby, DPCH transmitting sections 21a and 22a transmit the downlink DPCH with the downlink transmission power calculated by DPCH transmission power calculating sections 21c and 22c.
- the transmission power adders 21h and 221i total the downlink transmission power each time the downlink transmission power is measured by the TPC bit.
- the average calculators 21 i and 22 i periodically calculate the average of the downlink transmission power, for example, every 40 msec, and the Iub frame generators 21 e and 22 e periodically calculate the average power of the Iub frame. It enters the area and transmits it to base station controller 11. Since the notification timers 21f and 22f periodically generate a notification timing signal, for example, every 40 msec, the average value calculation units 21i and 22i periodically calculate the average power based on this signal, and output the Iub signal.
- the frame generators 21e and 22e transmit the average power to the base station controller 11.
- the receiving unit 11a of the base station controller 11 Upon receiving the average power from the base stations 21 and 22, the receiving unit 11a of the base station controller 11 inputs the average power to the best wireless transmission path determination unit lid.
- the best wireless transmission path determination unit lid determines the downlink transmission path according to the minimum average power among the input average powers as the best downlink transmission path, and notifies each base station to that effect.
- Each of the base stations 21 and 22 performs transmission power control by matching its own downlink transmission power value to the best downlink transmission power value.
- ADVANTAGE OF THE INVENTION it is possible to report a real best wireless transmission path, and to perform appropriate downlink transmission power control. This has a function of reducing unnecessary noise in a wireless section, secures wireless resources, and further has an effect of reducing power consumption of a base station.
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Abstract
ダイバーシチハンドオーバ時、移動機は受信信号の品質と目標品質を比較し、比較結果に基づいて基地局に送信電力制御信号を送出し、各基地局は、移動機より受信した送信電力制御信号が送信電力の減少を指示している回数をカウントし、カウント値を定期的に基地局制御装置に送信し、基地局制御装置はカウント値を基地局毎に合計し、合計値が最大の基地局から移動機までの下り無線伝送路を最良の下り伝送路と判定する。
Description
明 細 書
最良下り伝送路判定方法および基地局
技術分野
本願発明は、最良下り伝送路判定方法および基地局に係わり、特に、複数の基地 局よ り それぞれ下り.無線伝送路を介して移動機にデータを送信し、 移動機におい てこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用いて送信データを復 調するダイバーシチハン ドオーバにおける最良下り伝送路判定方法に関する。 背景技術
W- CDMA 方式を使用 した無線通信シス テムは、 3GPP ( 3 Generation Partnership Project) にて仕様化が行われ、 現在国内でも実際のサービスが開始 されている。 図 16は無線通信システムの構成概略図である。 3GPPでの無線ァク セス系 ( RAN: Radio Access Network) は、 NC ( Radio Network Controler: 基地局制御装置) 1 、 NodeB (基地局) 3a,3lr"、 UE ( User Equipment: 移動 機) 5, 6,…から.構成されており 、 基地局制御装置 1 は CN ( Core Network) 7 に 接続されている。
かかる 3GPP仕様における移動通信システムにおいて、 基地局 3a, 3bおよび移 動機 5, 6では所定のエラーレー 卜が得られるように、又、送信電力が過大にならな い様に送信電力制御を行っている。図 17はかかる送信電力制御 (イ ンナーループ 送信電力制御) の説明図で基地局の送信電力を制御する場合を示している。
基地局 3a の拡散変調部 3 a iは指定されたチャネルに応じた拡散コー ドを用い て送信データを拡散変調し、電力増幅器 3 a2は、 拡散変調後に直交変調、周波数変 換などの処理を施されて入力した信号を増幅してアンテナよ り移動機 5に向けて 送信する。移動機の受信部の逆拡散部 5a は受信信号に逆拡散処理を施し、復調部 5bは受信データを復調する。 SIR測定部 5cは受信信号と干渉信号との電力比を測 定する。比較部 5dは目標 SIRと測定 SIRを比較し、測定 SIRが目標 SIRよ り大き ければ TPC(Transmission Power Control)ビッ 卜で送信電力を下げるコマン ド (down コマン ド)を作成し、測定 SIRが目標 SIR よ り小さければ TPC ビッ トで送 信電力をあげるコマンド(up コマン ド)を作成する。目標 SIR は例えば、 10-3(1000 回に 1回の割合でエラー発生)を得るために必要な SIR値であり、目標 SIR設定部
5eよ り比較部 5dに入力される。拡散変調部 5f は送信データ及ぴ TPC ビッ トを 拡散変調する。拡散変調後、移動機 5は DA変換、直交変調、周波数変換、電力増幅な どの処理を施してアンテナよ り基地局 3aに向けて送信する。基地局側の逆拡散部 3 asは、移動機 5から受信した信号に逆拡散処理を施し、復調部 3 a4は受信データ、 TPC ビッ 卜を復調し、該 TPCビッ 卜で指示されたコマン ドにしたがって電力増幅 器 3 a2の送信電力を制御する。
図 18は 3GPPで標準化されている上り リ ンクのフレーム構成図である。なお、 下り とは基地局が移動機方向に送信するデータの方向を示し、上り はその逆で移 動機が基地局方向に送信するデータの方向を示す。
上り リ ンクのフ レームは図示するよ う に、 送信データのみが送信される個別デ ータチャネル (Dedicated Physical Data Channel: DPDCH)と、パイ ロ ッ ト Pilot や TPC ビッ ト情報等の制御データが多重されて送信される個別制御チヤネル (Dedicated Physical Control Channel: DPCCH)を有し、 それぞれ直交符号によ り摅散されたあと、 実数軸おょぴ虚数軸にマッピングされて多重される。 上り リ ンクの 1 フレームは 10msec で、 15 ス ロ ッ ト ( slot#0〜 slot# 14)で構成されてい る。 個別データチャネル DPDCH は QPSK変調の直交する I チャンネルにマツピ ングされ、個別制御チャネル DPCCHは QPSK変調の直交する Q チャンネルにマ ッ ビングされる。 個別データチャネル DPD CH (I チャンネル)の各スロ ッ 卜は n ビッ トで構成され、 nはシンボル速度に応じて変化する。 制御データを送信する 個別制御チャネル DPCCH (Qチャンネル)の各スロ ッ 卜は 10 ビッ トで構成され、 シンボル速度は 15ksps—定であり 、パイ ロ ッ ト PILOT、送信電力制御データ TPC、 ト ランスポー ト 'フォーマツ ト 'コ ンビネーショ ン 'イ ンジケータ TFCI、 フィー ド バック情報 FBI を送信する。
以上では、 1 つの移動機が 1 つの基地局と通信を行っている場合である力 ハン ドオーバ時には図 19に示すよ う に移動機 5が同時に 2つ以上の基地局 3a, 3b と 通信する。 かかる場合、基地局制御装置 1 は複数の基地局 3a, 3b から受信する上 り データのう ち品質が良好な方を選択する。品質の良好な方を選択するこ とを選 択合成といい、ハン ドオーバ時のこのよ う な制御をダイバーシチハン ドオーバと いう。
かかるダイパーシチハンドオーバ時に各基地局の下り送信電力を最良無線伝 送路の基地局の送信電力に合わせる制御がある。下り最良伝送路判定は基地局制 御装置 1 が行っている。従来の下り最良無線伝送路判定方法の概要は次の通り で ある。図 20 に示すよ うに移動機 5 が複数の下り無線伝送路(図では 2本の無線伝 送路 TL 1, TL 2が示されている)を持っている時、基地局制御装置 1 は、基地局 3a, 3b を介して同一データ(TB 1~TB4 と TB I/ 〜ΤΒ4' は同一データ)を受信し、 品質情報を比較することによ り品質良好なデータを選択する(選択合成処理)。 こ の選択合成対象データはある単位毎に区切られており(3GPP システムにおける トランスポー トブロ ック(Transport Block TB))、 基地局制御装置 1はある区間内 で最も多く選択合成された無線伝送路を最良の下り無線伝送路と判断し、各基地 局 3 a , 3 b に報告する。図 20 の例では基地局 3a を介して受信したデータ列が 基地局 3bを介して受信したデータ列よ り も多く選択されているため、無線伝送路 TL1を最良の下り無線伝送路である と判定する。複数基地局 3a, 3bは、最良無線伝 送路の下り送信電力に自分の基地局送信電力を合わせ、以後移動機からの TPC ビ ッ 卜に基づいて送信電力制御を行う。
以上のよ うに 3GPP システムを採用して実現されている移動通信網において、 従来の下り最良伝送路判断方法は、上り データの品質情報に基づいて行う選択合 成の結果から判断している。これは、下り の最良無線伝送路を判断するのに上り無 線伝送路品質から判断しているという こと と同じ意味である。すなわち、従来の下 り最良伝送路判断方法は、各無線伝送路において上り と下り の品質は一致してい ることを前提にしている。しかし、無線伝送路は上りの品質と下りの品質が必ずし も一致する と は限 らない。た と えば、図 21 に示すよ う に FDD (Frequency Division Duplex) モー ドの場合、上り Z下りで無線周波数が異なる。よって、 最良 無線伝送路と判断されて報告された伝送路と、実際の最良無線伝送路が異なる場 合が発生する。 かかる場合、全無線伝送路の送信電力は、誤って判断された最良無 線伝送路の送信電力(品質が悪いので送信電力が大きレ、)に合わされてしま う。 ま た、 実際に最良無線伝送路であった無線伝送路は必要以上の送信電力を出してし まい無駄な電力を消費し、 更には、他の無線伝送路に大きなノィズ (干渉)を与える ことになる。
移動機が複数の基地局と同時接続状態にあるとき当該移動機が通信に最適な 基地局を選択するためのセル判定を、 優先順序を設けたセルコードスキャン順序 で行う方法がある(特許文献 1 )。 しかし、 この従来技術は最適な基地局を選択す るためのセル判定順序を決定する方法であり、 最良下り無線伝送路を決定する方 法を示唆しておらず、 上記従来の問題点を解決できない。
特許文献 1
特開平 7-298332号
以上から本発明の目的は、 上り の無線伝送路の品質から下りの最良無線伝送路 を判断しないよ うにすることである。
本願発明の別の目的は、下り の無線伝送路の品質を的確に判断して下り最良無 線伝送路を特定できるよ うにすることである。
発明の開示
本発明の第 1 では、 ダイバーシチハン ドオーバ時、移動機は受信信号の品質と 目標品質を比較し、比較結果に基づいて基地局に送信電力制御信号を送出し、各基 地局は、 移動機よ り受信した送信電力制御信号が送信電力の減少を指示している 回数を力ゥン 卜し、力ゥン ト値を定期的に基地局制御装置に送信し、基地局制御装 置は力ゥン ト値を基地局毎に合計し、合計値が最大の基地局から移動機までの下 り無線伝送路を最良下り伝送路と判定する。
本発明の第 2では、ダイパーシチハン ドオーバ時、移動機は複数の下り無線伝送 路のう ちパイ ロ ッ 卜信号の受信電力が最大となる下り無線伝送路を求め、該下り 無線伝送路に応じた基地局にのみ所定の制御信号(たと えばプライマリセルであ るこ とを示す信号)を送り、各基地局は、 移動機よ り受信した前記制御信号の受信 回数を力ゥン ト し、カウン ト値を定期的に基地局制御装置に送信し、基地局制御装 置はカウン ト値を基地局毎に合計し、合計値が最大の基地局から移動機までの下 り無線伝送路を最良下り伝送路と判定する。
本発明の第 3では、ダイバーシチハン ドオーバ時、移動機は受信信号の品質と 目 標品質を比較し、比較結果に基づいて移動機よ り基地局に送信電力制御信号を送 出し、基地局は移動機よ り受信した送信電力制御信号に基づいて移動機への下り 送信力を制御する と共に、該下り送信電力の平均値を算出し、該平均値を基地局制
御装置に送信し、基地局制御装置は該平均電力が最小の基地局から前記移動機 までの下り無線伝送路を最良下り伝送路と判定する。
以上の第 1〜第 3発明によれば、上り の無線伝送路の品質から下りの最良無線伝 送路を判断しなくても、 下り の無線伝送路の品質を的確に判断して最良の下り無 線伝送路を特定できる。
図面の簡単な説明
図 1 は本発明の第 1実施例の概略説明図ある。
図 2は基地局と基地局制御装置の通信周期説明図である。
図 3は 2種類の方法 (閾値法、 差分法) によ り最良無線伝送路を判定する判定 方法説明図である。
図 4は第 1実施例の各ノー ドの構成図である。
図 5は各基地局の downカウン ト処理およびカウン ト値通知処理フローである t 図 6 は閾値法による最良の下り無線伝送路判定処理フローである。
図 7は差分法による最良の下り無線伝送路判定処理フローである。
図 8 は本発明の第 2実施例の概略説明図である。
図 9は第 2実施例における 2種類の方法 (閾値法、 差分法) により最良無線伝 送路を判定する判定方法説明図である。
図 1 0は第 2実施例の各ノー ドの構成図である。 '
図 1 1 は第 2実施例における移動機の処理フローである。
図 1 2は各基地局の primaryの力ゥン ト処理および力ゥン ト値通知処理フロー である。
図 1 3は第 3実施例の概略説明図である。
図 1 4は平均電力算出タイ ミ ングおよび通知時間説明図である。
図 1 5は第 3実施例の各ノー ドの構成図である。
図 1 6 は無線通信システムの構成概略図である。
図 1 7は送信電力制御 (イ ンナーループ送信電力制御) の説明図である。
図 1 8 は 3GPPで標準化されている上り リ ンクのフレーム構成図である。
図 1 9はダイバーシチハン ドォ一パ説明図である。
図 2 0は基地局制御装置における選択合成処理説明図である。
図 2 1 は FDD説明図である。
発明を実施するための最良の形態
( A ) 第 1実施例
図 1 は本発明の第 1 実施例の概略説明図であり、 11 は基地局制御装置、 21, 22 はダイバーシチハン ドオーバに関与している.基地局、 31 は移動機である。 インナ 一ループ送信電力制御において、 TPC ビッ トの指示内容が 「down」 であれば、 目標の品質が得られていることを意味し、また逆に 「 up」 であれば目標品質に達 していないことを意味する。 そこで、第 1実施例は、 どの無線伝送区間で 「down」 が多いかを基地局制御装置 11で判定して最良の下り無線伝送路を決定する。 ダイパーシチハン ドオーバ時、移動機 31はィンナーループ送信電力制御に基づ いて下り伝送路 TL 1,TL2毎に受信信号の品質と 目標品質を比較し、比較結果に基 づいて各基地局 21, 22 に送信電力制御信号(TPC ビッ ト)を送出する。 各基地局 21, 22は、移動機 31 よ り受信した送信電力制御信号 (TPC ビッ 卜)が送信電力の減 少(down)を指示している回数を力ゥン ト し、カウン ト値を定期的に基地局制御装 置 11に送信する。 基地局制御装置 11は基地局 21, 22からのカウン ト値を基地局 毎に合計し、合計値が最大の基地局から移動機までの下り無線伝送路を最良下り 伝送路と判定する。 .
各基地局 21, 22 は、 10msec(l フレーム)毎に移動機 31 から 15個の TPC ビッ 卜を受信する。 したがって、 基地局 21, 22 と基地局制御装置 11 の通信周期を図 2 に示すよ う に 40msec とすれば、 基地局 21, 22は 40msecの間に 60個の TPC ビ ッ 卜を移動機 31 よ り受信し、該 TPC ビッ トによる送信電力の減少指示(down)を カウン ト し、 40m sec周期でデータフレームの空き領域にカウン ト値を追加して基 地局制御装置 11 に通知する。
基地局制御装置 11 は基地局 21, 22 からのカウン ト値を基地局毎に合計する。 そして、合計値を用いて以下の 2 種類の方法 (閾値法、 差分法) のどちらかに従 つて最良無線伝送路と判定する。
閾値法において、 基地局制御装置 11は、 図 3 ( A) に示すよう に、 基地局毎の 合計値 S 1,S 2 が閾値 S THを越えたか監視し、閾値を最初に越えた合計値に応じた 基地局(図では基地局 A)から移動機までの下り無線伝送路を最良無線伝送路と判
断する。 判定を完了した後は全無線伝送路の合計値をク リァし最初から力ゥン 卜する。
差分法において、基地局制御装置 11 は、 図 3 (B) に示すよ うに、 基地局毎の 合計値 S 1,S2 の差分 Δがある一定値以上に達したか監視し、 差分がある一定値以 上になったとき、 その合計値の大きい無線伝送路を最良無線伝送路と判断する。 判定を完了した後は全無線伝送路の合計値をク リ ァし最初から力ゥン 卜する。 図 4は第 1実施例の各ノ一ドの構成図である。
基地局 21,22の DPCH (個別物理チャネル〉送信部 21a, 22aから DPCHを受信し た移動機 31 の品質測定部 31a は、 イ ンナーループ送信電力制御に基づいて下り 伝送路 TL1,TL2毎に受信信号の品質と 目標品質を比較する。 TPC作成部 31bは 該比較結果に基づいて伝送路 TL 1, TL2 毎に送信電力制御信号(TPC ビッ ト)を作 成し、 DP CH送信部 31cは該 TPC ビッ トを DPCCHで墓地局 21, 22に送信する。 基地局 21 , 22の DCH受信部 21b , 22b は、 DPCCH を受信して TPC ビッ トを 抽出して DPCH送信電力計算部 21c, 22c と TPC' downカウン ト部 21d, 22d とに 入力する。 DPCH送信電力計算部 21 c, 22cは TPC ビッ 卜が送信電力のァップ(up) を指示していれば、下り送信電力を所定ステップ増加し、 TPC ビッ トが送信電力 のダゥン(down)を指示していれば、下り送信電力を所定ステップ減少する。 DPCH 送信部 21 a, 22aは DPCH送信電力計算部 21c, 22cで計算された下り送信電力で下 り DPCHを送信する。
TPC-downカウン ト部 21d, 22d は TPC ピッ トが送信電力のダゥン(down)を指 示していれば、カ ウン トアップする。 Iub フ レーム生成部 21 e, 22e は定期的に TPC- downカウン ト部 21 d, 22dのカウン 卜値を Iub フ レームの空き領域に挿入し て基地局制御装置 11 に送信する。 Iub は基地局と基地局制御装置間のィンターフ エースである。通知タイマー 21f, 22f は定期的に例えば 40m sec毎に通知タイ ミ ン グ信号を発生するから、 Iubフ レーム生成部 21e, 22eはこのタイ ミ ング信号に基づ いて定期的に基地局制御装 g 11 にカウン 卜値を送信する。
基地局制御装置 11 の受信部 11aは基地局 21,22からのカウン ト値を基地局毎 の TPC-downカウン ト部 l ib, 11cに入力し、 TPC-downカ ウン 卜部 lib, 11cは基 地局毎に力ゥン ト値を合計して最良無線伝送路判定部 lidに入力する。
最良無線伝送路判定部 11 dは前述の閾値法あるいは差分法に従って最良無線 伝送路を判定する。
図 5(A), (B)は各基地局 21, 22の downカウン ト処理および力 ゥン 卜値通知処理 フローである。基地局 A , B 21, 22 は、 TPC ビッ ト を受信する毎に(ステップ 101, 201) , TPC ビッ トによ り送信電力減少(down)が指示されているかチェック し (ステップ 102, 202)、 down が指示されていなければ、次の TPC ビッ トを待ち、 downが指示されていればカウン ト値 NodeB_01 , NodeB_02 を 1だけカウン トァ ップし(ステップ 103, 203)、ついで、通信時刻になっているかチェック し(ステップ 104, 204)、 通信時刻になっていなければステップ 101 , 201 に戻り次の TPC ビッ 卜の受信を待つ。 一方、通信時刻になっていれば基地局 A, B は基地局制御装置 11 にカ ウン ト値 NodeB_01 , NodeB_02を通知する。
図 6は閾値法による最良の下り無線伝送路判定処理フローである。
基地局制御装置 11は基地局 21, 22からカウン ト値 NodeB_01 , NodeB_02を受 信する毎に(ステップ 301)、次式
Count— 01 = Count一 01 + NodeB一 01
Count一 02 = Count一 02 + NodeB_02
により基地局毎にカウン ト値 NodeB— 01 , NodeB— 02 を合計する(ステップ 302)。 ついで、 合計値 Count— 01 と Count— 02を大小比較し(ステップ 303)、 Count—01 = Count— 02 であればステップ 301 に戻り、次のカウン ト値 NodeB— 01 , NodeB— 02 の受信を待つ。
—方、 Count— 01 > Count_02であれば、合計値 Count_01が閾値 Mよ り大きく な つたかチェック し(ステツプ 304)、大きく なければステップ 301 に戻り、次の力ゥ ン ト値 NodeB—01 , NodeB—02の受信を待つ。しかし、 合計値 Count— 01が閾値 M よ り大きければ伝送路 TL1 を最良の下り伝送路と判定し(ステップ 305)、その旨 を各基地局に通知し、 Count— 01、 Count J)2をク リ アし(ステップ 306)、 ステップ 301以降の処理を繰返す。各基地局 21 , 22は、最良の下り伝送路の送信電力値に自 局の送信電力を合わせ、以後 TPC ビッ トによる送信電力制御を行う。
—方、ステップ 303において、 Count— 01く Count— 02であれば、合計値 Comit_02 が閾値 より大き く なったかチヱックし(ステップ 307)、大きく なければステツ
プ 301に戻り、次のカウン ト値 NodeB— 01 , NodeB_02の受信を待つ。しかし、 合 計値 CotmtJ)2が閾値 Mよ り大きければ伝送路 TL2を最良の下り伝送路と判定し (ステップ 308)、その旨を各基地局に通知し、 Count— 01、 Count— 02をク リアし(ス テップ 306)、 ステップ 301以降の処理を繰返す。
図 7 は差分法による最良の下り無線伝送路判定処理フローである。
基地局制御装置 11は基地局 21, 22からカウン ト値 NodeB—01 , NodeB_02を受 信する毎に(ステップ 301)、次式
Count_01 = Count一 01 + No deB_01
Count一 02 = Count一 02 + NodeB— 02
によ り基地局毎に力ゥン ト値 NodeB— 01 , NodeB_02 を合計する(ステップ 302)。 ついで、 合計値 Count_01 と Coimt_02 を大小比較し(ステップ 303)、Count—01 = Count_02 であればステップ 301 に戻り、次のカウン ト値 NodeB— 01, NodeB— 02 の受信を待つ。
一方、 Count— 01 > Count_02であれば、合計値 Count_01 と合計値 Count_02の差 分値が閾値 M よ り大き くなつたかチェック し(ステップ 351)、大きくなければス テツプ 301 に苠り、次のカウン ト値 NodeB_01 , NodeB_02の受信を待つ。し力 し、 差分値が閾値 よ り大きければ伝送路 TL1 を最良の下り伝送路と判定し(ステツ プ 352)、その旨を各基地局に通知し、 Count— 01、 Co nt_02 をク リ アし(ステップ
353)、 ステップ 301 以降の処理を繰返す。各基地局 21, 22 は、 最良の下り伝送路 の送信電力値に自局の送信電力を合わせ、以後 TPC ビッ トによる送信電力制御を 行う。
一方、ステップ 303におレヽて、 Count_01く Count— 02であれば、合計値 Count_02 と合計値 Count— 01 の差分値が閾値 M よ り大きく なったかチヱックし(ステップ
354)、大き く なければステップ 301 に戻り、次のカウン 卜値 NodeB—01 , NodeB_02 の受信を待つ。しかし、 差分値が閾値 Mよ り大きければ伝送路 TL2を最良の下り 伝送路と判定し(ステツプ 355)、その旨を各基地局に通知し、 Count— 01、 Count_02 をク リ アし(ステップ 353)、 ステップ 301以降の処理を繰返す。
( B) 第 2実施例
図 8 は本発明の第 2 実施例の概略説明図であり 、 11 は基地局制御装置、 21, 22
はダイバ一シチハン ドオーバに関与している基地局、 31は移動機である。
3 GPP システムにおいて、 ダイバーシチハン ドオーバ時に複数の無線伝送路が 存在する時、 受信電力が最大の伝送路だけに基地局から移動機 31 へデータ送信 する制御があり、 SSDT(Site Selection Diversity Transmit Power Control)と呼 ばれる。この SSDTにおいて、 移動機 31は各基地局 21,22 の CPICH (共通パイ 口 ッ トチャネル)の受信パワー(RSCP : Received Signal Code Power)を測定して受 信電力が最も大きい伝送路を求め、該伝送路に応じた基地局(基地局 A とする)に DPCCH の FBI ビッ トでプライマリ セルであることを通知し、 他の基地局 22 へ は FBI ビッ 卜でノ ンプライマリセルであることを通知する。 プライマリ通知され た基地局 21 は、 移動機 31 へ DPDCHでデータを送信する力 、他のノ ンプライマ リ通知された基地局は DPDCHによるデータ送信を OFF し、 DPCCH、 CPICHの みを送信する。又、プライマリセルの基地局 21 のみが移動機 31 からの TPC ビッ トに従って送信電力制御を行レ、、移動機 31 はプライマリセルの基地局 21 から送 信された受信 SIRに基づいて上り TPCの down、upを決定する。
以上のよ う に、 SSDT では、 CPICH の受信パヮ一RSCP が最大となる下り無線 伝送路の基地局にだけ情報(プライマリ)をつけて送信する。 従って、どの無線伝送 区間でプライマリ を多く受信したかを基地局制御装置 11 で判定して最良の下り 無線伝送路を決定することができる。
以上の SSDT制御を考慮する と、ダイバーシチハン ドオーバ時、移動機 31 は複 数の下り無線伝送路のうち CPICH の受信電力 RSCPが最大となる下り無線伝送 路を求め、該下り無線伝送路に応じた基地局 21にのみ DPCCHの FBIビッ トでプ ライマリセルであることを示す情報を送る。 各基地局 21,22 は、 移動機 31 よ り 受信したプライマ リ情報の受信回数をカ ウン 卜 し、カウン ト値を定期的に基地局 制御装置 11 に送信する。基地局制御装置 11は、 カウン ト値を基地局毎に合計し、 合計値が最大の基地局から移動機への下り無線伝送路を最良の下り無線伝送路で ある と判定する。
各基地局 21, 22は、 10msec(l フ レーム)毎に移動機 31力 ら 15個の FBI ビッ ト を受信する。したがって、 基地局 21, 22 と基地局制御装置 11の通信周期を第 Ί実 施例と同様に 40msec とすれば、 基地局 21,22 は 40msec の間に 60個の FBI ビ
ッ トを移動機 31よ り受信し、該 FBIビッ 卜によるプライマリ通知回数をカウン 卜 し、40msec周期でデータフレームの空き領域に該カゥン ト値を追加して基地局 制御装置 11に通知する。
基地局制御装置 11 は基地局 21, 22 からのカウン ト値を基地局毎に合計する。 そして、合計値を用いて以下の 2 種類の方法 (閾値法、 差分法) のどちらかに従 つて最良の下り無線伝送路と判定する。
閾値法において、 基地局制御装置 11 は第 1実施例と同様に、 図 9(A) に示すよ う に、 基地局毎のプライマリ合計値 S 3 ^ 2' が閾値 STH' を越えたか監視し、閾 値を最初に越えた合計値に応じた基地局(図では基地局 A)から移動機までの下り 無線伝送路を最良の下り無線伝送路と判断する。 判定を完了した後は全無線伝送 路の合計値をク リ アし最初からカウン 卜する。
差分法において、基地局制御装置 11 は、 図 9 ( B) に示すよ うに、 基地局毎の 合計値 , S2' の差分 Δがある一定値以上に達したか監視し、 差分がある一定 値以上になったとき、 その合計値の大きい無線伝送路を最良の下り無線伝送路と 判断する。 判定を完了した後は全無線伝送路の合計値をク リァし最初から力ゥン 卜する。
図 10は第 2実施例の各ノ一ドの構成図であり、図 4の第 1実施例と同一部分に は同一符号を付している。
基地局 21, 22の送信部 21a, 22aから CPI CHを受信した移動機 11の受信電力測 定部 31dは各下り伝送路の受信電力 RS CPを測定し、 FBI生成部 31eに入力する。 FBI 生成部 31e は、 受信電力が最大の下り伝送路に応じた基地局(基地局 A とす る)に送出する DPCCHの FBI ビッ トをプライマリ に設定し、他の基地局 22に送 出する DPCCH の FBI ビッ トをノ ンプライマリ に設定する。 DPCH 送信部 31c は該 FBI ビッ 卜を TPC ビッ 卜 (インナーループ送信電力制御に基づいて決定し た TPC ビッ ト) と共に DPCCHで基地局 21, 22に送信する。
基地局 21, 22 の DPCH受信部 21b , 22b は、 DPCHを受信して TPC ビッ トを 抽出して送信電力計算部 21c, 22cに入力すると共に、 FBI ビッ トを抽出して FBI primaryカウン ト部 21g, 22g とに入力する。送信電力計算部 21c, 22cは TPC ビッ トが送信電力のァップ(up)を指示していれば、下り送信電力を所定ステップ増加
し、 TPC ビッ 卜が送信電力のダウン(down)を指示していれば、下り送信電力を 所定ステップ減少する。 送信部 21a, 22aは送信電力計算部 21c,22cで計算された 下り送信電力で下り DPCHを送信する。
FBI_primaryカウン ト部 21g, 22gは FBI ビッ 卜がプライマリ(primary)を指示 していれば、カウン トァップする。 lub フ レーム生成部 21e,22e は定期的に FBI primaryカウン 卜部 21g,22gのカウン ト値を lubフレームの空き領域に挿入して 基地局制御装置 11 に送信する。通知タイマー 21f, 22f は定期的に例えば 40msec 毎に通知タイ ミ ング信号を発生するから、Iubフレーム生成部 21e,22eはこの信号 に基づいて定期的に基地局制御装置 11 にカウン ト値を送信する。
基地局制御装置 11 の受信部 11a は基地局 21,22 からのカウン ト値を基地局毎 の FBI^primaryカウン ト部 lle, llf に入力し、 FBIjrimai'yカウン ト部 lle,llf は基地局毎にカウン ト値を合計して最良無線伝送路判定部 lidに入力する。
最良無線伝送路判定部 l idは前述の閾値法あるいは差分法に従って最良無線伝 送路を判定する。 .
図 11は第 2実施例における移動機の処理フロ一である。移動機は各無線伝送路 の P-CPICH の受信電力 RSCPを測定し(ステップ 401)、受信電力 RSCPが最大の 無線伝送路を決定し(ステップ 402)、該最大受信電力の無線伝送路に応じた基地局 宛の FIBに primaryをセッ 卜 し、その他の墓 ±也局宛の FIBに non primaryをセッ 卜する(ステップ 403)。そして、該 FBI ビッ トを、 ィンナーループ送信電力制御に 基づいて決定した TPC ビッ ト と共に DPCCHで基地局 21,22に送信する(ステツ プ 404)。以後、始めに戻り以降の処理を繰返す。
図 12(A), (B)は各基地局 21, 22 の primaryカウン ト処理および力ゥン ト値通知 処理フローである。基地局 A , B 21, 22 は、 FBI ビッ トを受信する毎に(ステップ
501.601) , FBI ビッ トによ り primary が指示されているかチェック し(ステップ
502.602) , primary が指示されていなければ、次の FBI ビッ トを待ち、 primary力 S 指示されていれば力ゥン 卜値 NodeB— 01 , NodeB_02を 1だけ力ゥン トアップし(ス テップ 503, 603)、ついで、 通信時刻になっているかチェック し(ステップ 504, 604)、 通信時刻になっていなければステップ 501, 601 に戻り次の TPC ビッ 卜の受信を 待つ。 一方、通信時刻になっていれば基地局 A, B は基地局制御装置 11 にカ ウン
ト値 NodeB— 01 , NodeB_02を通知する。
基地局制御装置 11は第 1実施例の図 6、図 7に示した閾値法、差分法と全く 同様 にして primary力ゥン ト値の合計が最大となる伝送路を最良伝送路と して決定す る。
( C) 第 3実施例
第 3実施例は基地局から移動機への送信電力値から最良無線伝送路を判断する。 図 13 は第 3 実施例の概略説明図である。無線伝送路 TL1,TL2 において目標品質 が得られてない時、 ィンナーループ送信電力制御により基地局 21, 22は送信電力 が大き く なるよ うに制御する。 また逆に品質が十分得られている場合には送信電 力を抑えるよ う に制御する。つま り 、送信電力が小さい無線伝送路は品質が良く、 逆に送信電力の大きい無線伝送路は品質が悪いといえる。 よって、 第 3実施例で は、 この送信電力値を各基地局 21,22 より基地局制御装置 11 へ通知し、 もっと も小さな送信電力である無線伝送路を最良野下り無線伝送路と判断する。
すなわち、 基地局 21,22 が下り送信電力を移動機 31 からのフィー ドバック情 報(TPC ビッ ト)から算出する。 この算出された送信電力をタイマ満了時まで加算 し、 満了後平均値を算出して基地局制御装置 11 へ通知する。 これを受信した基 地局制御装置 11 は各無線伝送路の平均送信電力を比較し最も小さな電力である 基地局の無線伝送路を最良とする。
この方法においては比較する各伝送路の送信電力の同期をとるために、 基地局 制御装置 11から基地局 21,22へ時間指定した送信電力値要求 PWRを行い、基地 局 21, 22 では指定された時間の送信電力値を基地局制御装置 11 に通知し、 その 時間から一定間隔毎に送信電力値を通知する。 この送信電力値は図 14 に例を示 したよ うに基地局 21, 22 で一定間隔(たとえば 40msec)の平均を算出し、 40msec 間隔でその値をデータフ レームの空き領城に追加して基地局制御装置 11 に通知 を行う。
図 15は第 3実施例の各ノ一ドの構成図である。
基地局 21, 22の DPCH (個別物理チヤネノレ)送信部 2 la, 22aから DPCHを受信し た移動機 31 の品質測定部 31a は、 イ ンナーループ送信電力制御に基づいて下り 伝送路 TLLTLS毎に受信信号の品質と 目標品質を比較する。 TPC作成部 31b は
該比較結果に基づいて伝送路 TL1,TL2 毎に送信電力制御信号(TPC ビッ ト)を 作成し、 DPCH送信部 31c は各 TPC ビッ 卜を DPCCHで基地局 21,22に送信す る。
基地局 21, 22 の DPCH受信部 21b, 22bは、 DPCH を受信して TPC ビッ トを 抽出して DPCH 送信電力計算部 21c,22c に入力する。 DPCH 送信電力計算部 21c, 22c は TPC ビッ トが送信電力のアップ(up)を指示していれば、下り送信電力 を所定ステップ増加し、 TPC ビッ トが送信電力のダウン(down)を指示していれば、 下り送信電力を所定ステップ減少する。 送信電力計算部 21c, 22c は算出した下り 送信電力を DPCH送信部 21a,22a と送信電力加算部 21h,221iに入力する。これに よ り、DPCH送信部 21a, 22aは DPCH送信電力計算部 21c, 22cで計算された下り 送信電力で下り DPCHを送信する。
送信電力加算部 21h,221iは、 TPC ビッ トで下り送信電力が計箅される毎に該下 り送信電力を合計する。 平均値計算部 21 i , 22 i は定期的に、例えば 40msec毎 の下り送信電力の平均値を算出し、 Iub フ レーム生成部 21e, 22e は定期的に該平 均電力を Iub フ レームの空き領域に揷入して基地局制御装置 11に送信する。通知 タイマー 21f,22fは定期的に例えば 40msec毎に通知タイ ミ ング信号を発生するか ら、平均値計算部 21 i , 22 i はこの信号に基づいて定期的に平均電力を計算し、 Iub フ レーム生成部 21e,22eは該平均電力を基地局制御装置 11に送信する。
基地局制御装置 11の受信部 11aは基地局 21,22から平均電力を受信すると、こ れら平均電力を最良無線伝送路判定部 lid に入力する。最良無線伝送路判定部 lid は、 入力した平均電力のうち最小平均電力に応じた下り伝送路を最良の下り 伝送路と して決定し、 その旨を各基地局に通知する。 各基地局 21, 22は、 最良の 下り伝送路の送信電力値に自分の下り送信電力値を合わせて送信電力制御を行う。
(D ) 本発明の効果
本発明によれば、 リアル性のある最良無線伝送路報告が可能となり適切な下り 送信電力制御ができる。 これは、 無線区間における不要なノイズを低減する働き をもち、 且つ無線リ ソースの確保につながり、 更には基地局の消費電力を抑える' 効果もある。
Claims
1 . 複数の基地局よ りそれぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送信 し、 移動機においてこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用い て送信データを復調する場合の最良下り伝送路判定方法において、
受信信号の品質と 目標品質を比較し、比較結果に基づいて移動機よ り基地局に 送信電力制御信号を送出し、
基地局毎に、 移動機よ り受信した送信電力制御信号が送信電力の減少を指示し ている回数を力ゥン 卜し、
カウン ト値が最大の基地局から前記移動機までの下り無線伝送路を最良下り伝 送路と判定する、
ことを特徴とする最良下り伝送路判定方法。
2 . 基地局よ りカ ウン ト値を基地局制御装置に送信し、
基地局毎に力ゥン ト値を合計し、最大の合計値が閾値以上になった時、該最大合 計値に応じた基地局から移動機までの下り無線伝送路を最良下り無線伝送路と判 定する、
ことを特徴とする請求項 1記載の最良下り伝送路判定方法。
3 . 基地局よ りカウン ト値を基地局制御装置に送信し、
基地局毎にカウン ト値を合計し、カウン ト値の差分が閾値以上になった時、最大 の合計値に応じた基地局から移動機への下り無線伝送路を最良下り無線伝送路と 判定する、
ことを特徴とする請求項 1記載の最良下り伝送路判定方法。
4 .各基地局より一定時間毎に力ゥン ト値を基地局制御装置に送信し、基地局制 御装置において力ゥン ト値を合計する、
ことを特徴とする請求項 2又は 3記載の最良下り伝送路判定方法。
5 . 基地局から基地局制御装置への上り データフレームの空き領城に前記一定 時間の間にカウン ト したカウン ト値を追加する、
ことを特徴とする請求項 4記載の伝送路判定方法。
6 . 複数の基地局よ り それぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送信 し、 移動機においてこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用い
て送信データを復調する場合の最良下り伝送路判定方法において、 複数の下り無線伝送路のう ちパイ 口 ッ ト信号の受信電力が最大となる下り無線 伝送路を求め、該下り無線伝送路に応じた基地局にのみ所定の制御信号を送り、 基地局毎に、 移動機よ り受信した前記制御信号の受信回数をカウン トし、 カウン ト値が最大の基地局から前記移動機までの下り無線伝送路を最良下り伝 送路と判定する、
ことを特徴とする最良下り伝送路判定方法。
7 . 前記制御信号を受信した基地局は、 前記移動機よ り受信した送信電力制御 信号に基づいて下り送信電力を制御すると共に該移動機にむけてデータを送信し、 他の基地局からはパイロ ッ ト信号を送信する、
ことを特徴とする請求項 6記載の最良下り伝送路判定方法。
8 . 基地局よ りカウン ト値を基地局制御装置に送信し、
基地局毎にカウン ト値を合計し、最大の合計値が閾値以上になった時、該最大合 計値に応じた基地局から移動機までの下り無線伝送路を最良下り無線伝送路と判 定する、
ことを特徴とする請求項 6記載の最良下り伝送路判定方法。
9 . 基地局よ りカウン ト値を基地局制御装置に送信し、
基地局毎に力ゥン ト値を合計し、力ゥン ト値の差分が閾値以上になった時、最大 の合計値に応じた基地局から移動機までの下り無線伝送路を最良下り無線伝送路 と判定する、
ことを特徴とする請求項 6記載の最良下り伝送路判定方法。
1 0 .各基地局よ り一定時間毎に力ゥン 卜値を基地局制御装置に送信し、基地局 制御装置において力ゥン ト値を合計する、
ことを特徴とする請求項 8又は 9記載の最良下り伝送路判定方法。
1 1 . 基地局から基地局制御装置への上りデータフ レームの空き領域に前記一 定時間カウン 卜 したカウン ト値を追加する、
ことを特徴とする請求項 1 0記載の伝送路判定方法。
1 2 . 複数の基地局よ りそれぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送 信し、 移動機においてこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用
いて送信データを復調する場合の最良下り伝送路判定方法において、 受信信号の品質と 目標品質を比較し、比較結果に基づいて移動機よ り基地局に 送信電力制御信号を送出し、
基地局は移動機よ り受信した送信電力制御信号に基づいて移動機への下り送信 電力を制御する と共に、該下り送信電力の平均値を算出し、
該平均電力が最小の基地局から前記移動機までの下り無線伝送路を最良下り伝 送路と判定する、
ことを特徴とする最良下り伝送路判定方法。
1 3 . 基地局制御装置から要求されてから一定時間間隔で下り送信電力の平均 値を各基地局よ り該基地局制御装置に送信する、
ことを特徴とする請求項 12記載の最良下り伝送路判定方法。 ·
1 4 . 基地局から基地局制御装置への上りデータフレームの空き領域に前記下 り送信電力の平均値を追加する、
ことを特徴とする請求項 1 3記載の伝送路判定方法。
1 5 . 複数の基地局よ りそれぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送 信し、 移動機において'これら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用 いて送信データを復調する場合の基地局において、
受信信号の品質と 目標品質との比較結果に基づいて移動機よ り送信されてく る 送信電力制御信号を受信する受信部、
前記送信電力制御信号が送信電力の減少を指示している回数をカウン トする力 ゥン ト部、
所定時間毎に力ゥン ト値を基地局制御装置に送信する送信部、 · 前記送信電力制御信号に基づいて移動機への下り送信電力を制御する下り送信 電力制御部、
を備え、 前記カウン ト値を基地局制御装置に送信することによ り、 該基地局制 御装置によ り最良の下り無線伝送路を判定させるよ う にしたことを特徴とする基 地局。
1 6 . 複数の基地局よ りそれぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送 信し、 移動機においてこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用
いて送信データを復調する場合の基地局において、
パイ 口 ッ ト信号の受信電力が最大となる下り無線伝送路に応じた基地局にのみ 移動機から送信される所定の制御信号を受信する受信部、
前記移動機よ り受信した前記制御信号の受信回数を力ゥン 卜するカウン ト部、 所定時間毎に力ゥン ト値を基地局制御装置に送信する送信部、
前記制御信号を受信した場合、前記移動機よ り受信した送信電力制御信号に墓 づいて下り送信電力を制御する下り送信電力制御部、
を備え、 前記カウン ト値を基地局制御装置に送信することにより、 該基地局制 御装置によ り最良の下り無線伝送路を判定させるよう にしたことを特徴とする基 地局。
1 7 . 複数の基地局よ りそれぞれ下り無線伝送路を介して移動機にデータを送 信し、 移動機においてこれら複数の下り無線伝送路を介して受信したデータを用 いて送信データを復調する場合の基地局において、
受信信号の品質と 目標品質との比較結果に基づいて移動機よ り送信されてく る 送信電力制御信号を受信する受信部、
前記送信電力制御信号に基づいて移動機への下り送信電力を制御する下り送信 電力制御部、 ·
下り送信電力の平均値を算出する平均電力算出部、
該平均電力を所定時間毎に基地局制御装置に送信する送信部、
を備え、 前記平均電力を基地局制御装置に送信することによ り、 該基地局制御 装置によ り最良の下り無線伝送路を判定させるよ うにしたことを特徴とする基地 局。
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2003
- 2003-05-13 WO PCT/JP2003/005910 patent/WO2004102834A1/ja active Application Filing
- 2003-05-13 JP JP2004571830A patent/JPWO2004102834A1/ja not_active Withdrawn
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