(57)【要約】【課題】ソフトハンドオーバのように複数の基地局と単一の移動局が無線通信接続されている場合において、下り回線送信電力制御を適切に行い、基地局送信電力のパワードリフトの発生を抑圧すること。【解決】基地局又は移動局に、基地局に対する移動局の移動状態を把握する把握手段と、基地局と移動局間の無線通信品質を判断する判断手段とを備える。移動状態の把握結果と、無線通信品質の判断結果を用いて、ソフトハンドオーバ、アクティブセットの選択などを従来技術よりも適切に行い、安定した通信品質を確保する。【選択図】図１
2006074322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの基地局であって、
移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２】
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの基地局であって、
ＳＨＯ中であるか否かを判断するＳＨＯ判断手段と、
移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記ＳＨＯ判断手段と前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項３】
前記把握手段は、ＯＴＤＯＡ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記把握手段は、前記移動局からの信号遅延情報に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項５】
前記把握手段は、ＧＰＳ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項６】
前記判断手段は、前記移動局から受信した前記移動局と前記複数の基地局間の無線通信品質に関する情報に基づき判断することを特徴とする請求項１乃至５に記載の基地局。
【請求項７】
前記判断手段は、基地局制御装置から受信した信号に基づき判断することを特徴とする請求項１乃至５に記載の基地局。
【請求項８】
前記判断手段は、前記移動局から受信した信号の無線通信品質に関する情報と、前記基地局が希望する無線通信品質に関する情報との差に基づき判断することを特徴とする請求項１乃至５に記載の基地局。
【請求項９】
前記送信電力制御手段は、前記把握手段と前記判断手段の出力結果に応じて前記移動局から受信した電力制御情報の底上げを行うことを特徴とする請求項１乃至８に記載の基地局。
【請求項１０】
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの移動局であって、
ＳＨＯ中であるか否かを判断するＳＨＯ判断手段と、
前記移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項１１】
前記把握手段は、ＯＴＤＯＡ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１０に記載の移動局。
【請求項１２】
前記把握手段は、前記移動局からの信号遅延情報に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１０に記載の移動局。
【請求項１３】
前記把握手段は、ＧＰＳ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握することを特徴とする請求項１０に記載の移動局。
【請求項１４】
前記判断手段は、前記基地局から送信される下り信号から無線通信品質を判断することを特徴とする請求項１０乃至１３に記載の移動局。
【請求項１５】
前記判断手段は、基地局制御装置から受信した信号に基づき判断することを特徴とする請求項１０乃至１３に記載の移動局。
【請求項１６】
前記送信電力制御手段は、前記把握手段と前記判断手段の出力結果に応じて前記移動局から受信した電力制御情報の底上げを行うことを特徴とする請求項１０乃至１５に記載の基地局。
【請求項１７】
無線通信システムにおけるＳＨＯ中の送信電力制御方法であって、
基地局と移動局間の個別チャネルの無線信号の品質情報と前記基地局と前記移動局間の距離情報を利用して送信電力制御を行う送信電力制御方法。
【請求項１８】
ＳＨＯ可能な無線通信システムであって、
ＳＨＯ中において、基地局と移動局間の個別チャネルの無線信号の品質情報と前記基地局と前記移動局間の距離情報を利用して送信電力制御を行うことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける送信電力制御方法、当該送信電力制御に用いる基地局、移動局に関する。特に、移動局が、複数の基地局と接続するような環境下における送信電力制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ページャ、無線ＬＡＮ接続機器等をはじめとする無線通信が可能な端末（無線通信端末）が、広く一般に普及してきており、サービス地域の拡大、サービスの多様化が今後ますます予想される。
【０００３】
無線通信技術には、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式など様々な方式が存在する。ここでは代表してＣＤＭＡ方式について説明する。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式の無線通信システムにおいては、以下のようにして通信が行われる。まず、送信側で、送信側のユーザの拡散符号により送信信号を拡散して送信する。受信側では、受信した信号を、送信側ユーザの拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行うことにより元のユーザの信号を復元する。
【０００５】
ＣＤＭＡ方式では、複数の通信主体が、お互いに直交する異なる拡散符号を使用することで各通信主体を区別することができるため、複数の通信主体が同一周波数の無線信号を使用することが可能である。
【０００６】
しかし、使用するすべての拡散符号の直交性を完全に保つことは困難であり、実際にはそれぞれの拡散符号は完全な直交とはならず、他符号との間に相関成分を有することとなる。これらの相関成分が通信に際し干渉成分となり、通信品質の劣化要因となる。このような要因で干渉成分が生じるため、通信主体の数が増えるに従って干渉成分も増加する。
【０００７】
さらに、一般に、無線通信システムにおいては、移動局（無線通信端末に相当）間を直結して情報伝達が行われることはなく、基地局を経由して行われる。よって、基地局に近接する移動局からの信号が遠方に位置する移動局の微弱な信号に干渉を与える状況が生ずる。ＣＤＭＡシステムでは、この問題（遠近問題という）による通信品質の劣化を防ぐために、移動局の送信電力を制御している。
【０００８】
送信電力制御について、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-CDMA：IMT-2000の一つ）を例に説明する。基地局は、それぞれの移動局との間に設定された通信回線により得られるEb/I0（希望受信波電力（Eb）対干渉波電力（IO）比）が、最低限度の通信品質を確保するために必要なEb/I0となるように各移動局の送信電力の制御を行っている。具体的には、基地局から移動局に送信される下り信号に、移動局が基地局に対して送信する際の送信電力のアップ／ダウンを指示するためのＴＰＣ（Transmission Power Control：送信電力制御）情報が含まれており、移動局からの受信信号の信号対干渉比（Signal to Interference Ratio:SIR）がEb/I0より小さい場合は、送信電力をあげるようＴＰＣ情報を移動局に送信し、逆にその移動局からの受信信号のＳＩＲがEb/I0よりも大きい場合は、送信電力を下げるようＴＰＣ情報を移動局に送信する。ここで、受信信号のＳＩＲは無線通信品質を表す一つの基準となる。移動局は基地局から受信したＴＰＣ情報に基づいて基地局に対する信号の送信電力を制御する（非特許文献１）。
【０００９】
また、送信電力制御は下り回線の電力についても行われる。すなわち、移動局から基地局に送信する上り信号に、基地局が移動局に対して送信する際の送信電力のアップ／ダウンを指示するためのＴＰＣ情報を含ませ、基地局は移動局から受信したＴＰＣ情報に基づいて移動局に対する信号の送信電力を制御する（非特許文献２）。
【００１０】
ところで、基地局毎に使用周波数が異なる無線通信システムでは、ハンドオーバ（移動局の移動に際し、自動的に基地局を切り替えて通信を継続する機能）毎に周波数を切り替える必要が生じるため通信状態に瞬断が生じる。
【００１１】
しかし、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では各基地局は同一の無線周波数の信号を使用することが可能であるため、ハンドオーバ時に移動局が各基地局に対応した受信周波数に切り替えを行う必要がない。よって、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、通信状態に瞬断が生じずにハンドオーバ可能なソフトハンドオーバ（Soft Hand Over：SHO）を行うことができる（非特許文献３）。
【００１２】
ＳＨＯにおいては、移動局が、隣接する複数の基地局に対して、同一周波数の信号を用いて同時に通信接続している。また、ＳＨＯにおいて移動局が基地局を切り替える基準は、各基地局から送信されるＣＰＩＣＨ（パイロットチャネル）の電力の強度である。すべての基地局は同じ強度でＣＰＩＣＨを送信するので、移動局におけるＣＰＩＣＨの受信強度は、移動局と基地局の距離を表す情報として使用することができる。
【００１３】
ＳＨＯにおける基地局の切り替えは、ＣＰＩＣＨの受信強度に基づいて行われる。具体的には、アクティブセットという集合に基づいて、切り替え処理が行われる。アクティブセットとは、移動局からみたＣＰＩＣＨの受信強度が所定の閾値を超えた基地局の集合である。アクティブセット内の基地局と移動局は通信する。
【００１４】
移動局の移動にしたがって、接近しつつある基地局からのＣＰＩＣＨの受信強度が増加し、所定の閾値を超えた段階でアクティブセットに加えられ、これまで接続していた基地局に加えて、接近しつつある基地局とも移動局は通信を行う。遠ざかりつつある基地局からのＣＰＩＣＨの受信強度は移動局の移動にしたがって次第に減少し、所定の閾値を下回った段階でアクティブセットからはずされる。このようにして移動局が受信したＣＰＩＣＨの受信強度に基づいて、ＳＨＯにおける基地局の切り替え処理が行われる。
【００１５】
ところで、Ｗ−ＣＤＭＡ方式においては、ＳＨＯ中でも移動局と基地局間の上り回線、下り回線の送信電力制御は行われる。
【００１６】
下り回線の送信電力制御においては、移動局は、通信接続した複数の基地局に対して同一ＴＰＣ情報を送信する。移動局が送信するＴＰＣ情報はＳＨＯで通信接続された複数の基地局のうち最も個別チャネルのＳＩＲが大きい信号を送信した基地局に対して作られる。つまり、ＳＨＯにおいて、移動局から送信されるＴＰＣ情報は、ある１つの基地局にたいして作られるのであって、別の基地局にとっては作られるのではなく、ある１つの基地局には最適であるが、他の基地局にとっては最適ではない。ここで、個別チャネルとは、基地局と移動局間の通信チャネルのうち移動局固有に割り当てられる通信チャネルであり、共通チャネルとは、基地局と移動局間の通信チャネルのうち移動局共通に割り当てられる通信チャネルをいう。
【００１７】
しかし、各基地局が、移動局から受信したＴＰＣ情報に基づき下り回線の送信電力制御を行っている限りは、各基地局間の相対的な送信電力差はあるものの、各基地局は同じように送信電力を制御しているので、後述のパワードリフトは起こらない。
【００１８】
一方、一般に、上り回線の送信電力制御については、移動局は、通信接続した複数の基地局から受信したＴＰＣ情報のうち、少なくとも１つの基地局から送信電力を下げるよう指示されると、基地局に対する上り回線の送信電力を減少させる。よって、ＳＨＯ中にて、移動局が複数の基地局と通信接続している場合、１の基地局に対しては十分な電力で信号を送信するが、他の基地局に対しては不十分な電力で信号を送信する状況が発生しうる。
【００１９】
不十分な電力の信号しか受信できない基地局は、信号の受信誤りを起こす可能性が高くなる。移動局の送信するＴＰＣ情報の読み取り誤りが発生すると、基地局の下り回線の送信電力が正常に行われず、移動局が基地局に送信したＴＰＣ情報に追従しないという現象（パワードリフト）が発生する。
【００２０】
パワードリフトが発生すると、基地局の下り個別チャネルの送信電力が浮動することになる。ＳＨＯ中において、パワードリフトの結果、たまたま移動局からみて遠方の基地局の下り個別チャネルの送信電力が大きい場合は、移動局はその遠方の基地局に対して下り送信電力制御を開始する。
【００２１】
さらに、送信電力制御開始後に移動局からの信号の受信誤り率が低下した場合には、移動局からのＴＰＣ情報に従って移動局にとって最適な受信電力を維持するよう送信電力制御が行われ、遠方の基地局下り個別チャネルの送信電力が高出力の状態のまま維持されるという現象が生ずる。
【００２２】
つまり、結果として、遠方の基地局の下り個別チャネルの送信電力が高止まりする現象が発生し、その遠方の基地局の回線容量は低下してしまう。
【００２３】
また、遠方基地局と移動局の距離がさらに離れると、ＣＰＩＣＨの受信強度が下がり最終的にはＳＨＯの基地局の切り替え動作によって、当該遠方基地局との通信が途絶えることになる。
【００２４】
この場合、近いほうの基地局の下り個別チャネルの送信電力が大きければ呼切断が生じることはないが、近いほうの基地局の下り個別チャネルの送信電力が所定の値よりも小さい場合は、最悪の場合呼切断が生じる。
【００２５】
本発明の属する技術の分野の中で、ＳＨＯ中の送信電力制御に関連する先行技術について開示する。
【００２６】
刊行物１には、ＣＤＭＡ方式のソフトハンドオーバ中の移動局に関する技術が開示されている。刊行物１に記載の発明はソフトハンドオーバ時において移動局の送信電力を最適に制御することである。ＳＨＯ中に、複数の基地局から別々のＴＰＣ情報を受信した移動局は、ＴＰＣ情報を所定の時定数で平均化した受信電力（信号電力）と最近の所定期間内の平均ＳＩＲとに基づいて、信号電力に比例し、雑音電力に反比例する重み付けを行うための信頼度情報を算出し、各基地局から受信したＴＰＣ情報を信頼度情報で重み付けを行い、その結果に基づいて送信電力制御を行う。
【００２７】
刊行物１の技術では、ＳＨＯ中の上り送信電力制御は安定化されるものの、下り送信電力制御は、基地局に対する移動局の移動状態を考慮した制御がされておらず、ＳＨＯ制御と送信電力制御の有機的な連携がなされていないことから、パワードリフトを原因とするＳＨＯにおける突然の呼切断の危険という課題は解決されない。
【００２８】
刊行物２には、ＣＤＭＡ方式のソフトハンドオーバ中の移動局が行う上り回線の送信電力制御に関する技術が開示されている。ＳＨＯ状態において、複数の基地局から送信されるＴＰＣ情報の受信誤りによる移動局の上り回線の不適切な送信電力制御の適切化を課題とする。ＳＨＯ中に複数の基地局から別々にＴＰＣ情報を受信した移動局は、従来はＴＰＣ情報の硬判定結果にのみ基づいて送信電力制御を行っていたのに対し、特定の軟判定アルゴリズムの出力結果と硬判定結果に基づいて送信電力制御を行う。軟判定に際しては、特定の閾値に基づいて行う方法、特定の閾値に基づいて判定を行った後に乱数又は周期的な処理等を用いて、ある確率で判定結果を分散させる方法等が開示されている。
【００２９】
刊行物２の技術では、ＳＨＯ中の上り送信電力制御は安定化されるものの、下り送信電力制御は、基地局に対する移動局の移動状態を考慮した制御がされておらず、ＳＨＯ制御と送信電力制御の有機的な連携がなされていないことから、パワードリフトを原因とするＳＨＯにおける突然の呼切断の危険という課題は解決されない。
【００３０】
刊行物３には、ＣＤＭＡ方式のソフトハンドオーバ中の基地局に関する技術が開示されている。基地局における送信電力制御のための処理量の増加を防止すると共に、移動局がハンドオーバ状態にあるか否かに関わらず良好な通信状態を安定して維持することを課題とする。ソフトハンドオーバ時において、移動局からの信号のＳＩＲを監視し、ＳＩＲが所定の閾値以下になり受信エラーの発生する恐れが生じた場合、速やかに移動局からのＴＰＣ情報に基づく下り送信電力制御を停止し、信頼度の低いＴＰＣ情報に基づく送信電力をしないことで、通信状態を乱すことを回避する。また、送信電力制御を停止した後に、移動局からのＳＩＲが所定の閾値を超えた場合には、ＴＰＣ情報に基づいた送信電力制御を再開することが特徴である。
【００３１】
刊行物３の技術では、ＳＨＯ中におけるパワードリフトの発生を防止することができる。しかしながら、基地局に対する移動局の移動状態を考慮した下り送信電力制御がされておらず、ＳＨＯ制御と送信電力制御の有機的な連携がなされていない。信頼度の高いＴＰＣ情報に基づいた下り送信電力制御であっても、移動局との距離が遠い場合には、ＳＨＯにおける突然の呼切断の危険の回避という課題は解決されない。
【００３２】
刊行物４には、サイトダイバーシチ（ソフト／ソフタハンドオーバ）中の送信電力制御に関する技術が開示されている。サイトダイバーシチ中に、同時接続中の複数基地局の中の一つの基地局にとって、移動局からの信号について十分な受信品質を保つことができなくなった場合、移動局から基地局に伝送する制御信号の誤り率が高くなり、送信電力制御誤差が大きくなり、干渉が増大し、ＣＭＤＡシステムの容量劣化の原因となる。刊行物４の発明はこの容量劣化等を回避することを課題とする。サイトダイバーシチ中において、移動局と基地局間の通常の送信電力制御に加えて、移動局と基地局制御装置間において新たな別の制御信号を用いて送信電力制御を行うことが特徴である。
【００３３】
刊行物４の技術では、高精度な送信電力制御を行うことが可能となり、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて干渉量を低減して容量を増大することが可能となる。しかしながら、基地局に対する移動局の移動状態を考慮した下り送信電力制御については一切開示されておらず、ＳＨＯ制御と送信電力制御の有機的な連携がなされていない。信頼度の高いＴＰＣ情報に基づいた下り送信電力制御であっても、移動局との距離が遠い場合には、ＳＨＯにおける突然の呼切断の危険の回避という課題は解決されない。
【００３４】
【特許文献１】ＷＯ９９／３７１１１
【特許文献２】特開２００３−１６３６３０
【特許文献３】特開２００３−３３８７８６
【特許文献４】特許平１０−１１２６８３
【非特許文献１】”３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ３．１２．０、ｐ１１−２１”、[online]、２００３年４月４日、3GPP、[平成１６年７月７日検索]、インターネット＜URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25214.htm＞
【非特許文献２】”３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ３．１２．０、ｐ２１−２７”、[online]、２００３年４月４日、3GPP、[平成１６年７月７日検索]、インターネット＜URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25214.htm＞
【非特許文献３】松尾憲一著,「スペクトラム拡散技術のすべて」，東京電機大学出版局，２００２年５月３０日，ｐ２３０−２３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本願発明の解決しようとする課題は、先に説明したパワードリフト現象に伴う呼切断の危険を抑制し、良好なＳＨＯを実現することにある。
【００３６】
また、先に説明したパワードリフト現象に伴う基地局の容量低下を抑制することも課題である。
【００３７】
また、従来から行われている送信電力制御方法に対する変更を最小限にし、かつ、パワードリフトに関連する不都合を抑制し、良好なＳＨＯを実現することも課題である。
【００３８】
従来から行われている送信電力制御方法に対する変更を最小限にすることで、現行技術から本願発明への移行を容易にすることも課題である。
【００３９】
また、ＳＨＯ時において、１つの移動局が複数の基地局と接続している場合において、ＳＨＯの基準となるＣＰＩＣＨの強度情報を勘案した送信電力制御を行うことにより、より安定した送信電力制御方法を提供することも課題である。
【００４０】
ＳＨＯにおいて、移動局が、近い位置に基地局があるにも関わらず遠方の基地局と送信電力制御を行うことを抑制することも課題である。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の基地局は、
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの基地局であって、
移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００４２】
上記課題を解決するために、請求項２に記載の基地局は、
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの基地局であって、
ＳＨＯ中であるか否かを判断するＳＨＯ判断手段と、
移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記ＳＨＯ判断手段と前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００４３】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、ＯＴＤＯＡ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００４４】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、前記移動局からの信号遅延情報に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００４５】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、ＧＰＳ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００４６】
また、好ましい態様として、前記判断手段は、前記移動局から受信した前記移動局と前記複数の基地局間の無線通信品質に関する情報に基づき判断してもよい。
【００４７】
また、好ましい態様として、前記判断手段は、基地局制御装置から受信した信号に基づき判断してもよい。
【００４８】
また、好ましい態様として、前記判断手段は、前記移動局から受信した信号の無線通信品質に関する情報と、前記基地局が希望する無線通信品質に関する情報との差に基づき判断してもよい。
【００４９】
また、好ましい態様として、前記送信電力制御手段は、前記把握手段と前記判断手段の出力結果に応じて前記移動局から受信した電力制御情報の底上げを行ってもよい。
【００５０】
上記課題を解決するために、請求項１０に記載の移動局は、
１つの移動局が複数の基地局と無線通信することが可能な無線通信システムの移動局であって、
ＳＨＯ中であるか否かを判断するＳＨＯ判断手段と、
前記移動局の移動状態を把握する把握手段と、
前記移動局と前記基地局間の無線通信品質を判断する判断手段と、
前記把握手段と前記判断手段の出力を利用して送信電力制御を行う送信電力制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００５１】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、ＯＴＤＯＡ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００５２】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、前記移動局からの信号遅延情報に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００５３】
また、好ましい態様として、前記把握手段は、ＧＰＳ技術に基づいて前記移動局の移動状態を把握してもよい。
【００５４】
また、好ましい態様として、前記判断手段は、前記基地局から送信される下り信号から無線通信品質を判断してもよい。
【００５５】
また、好ましい態様として、前記判断手段は、基地局制御装置から受信した信号に基づき判断してもよい。
【００５６】
また、好ましい態様として、前記送信電力制御手段は、前記把握手段と前記判断手段の出力結果に応じて前記移動局から受信した電力制御情報の底上げを行ってもよい。
【００５７】
上記課題を解決するため、請求項１７に記載の無線通信システムにおけるＳＨＯ中の送信電力制御方法は、
基地局と移動局間の個別チャネルの無線信号の品質情報と前記基地局と前記移動局間の距離情報を利用して送信電力制御を行うことを特徴とする。
【００５８】
上記課題を解決するため、請求項１８に記載のＳＨＯ可能な無線通信システムは、
ＳＨＯ中において、基地局と移動局間の個別チャネルの無線信号の品質情報と前記基地局と前記移動局間の距離情報を利用して送信電力制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００５９】
本発明により、移動局が近づいている場合に、基地局の下り送信電力が高く制御され、遠方の基地局と送信電力制御の発生を抑制することができるので、ＣＤＭＡ移動通信システムにおけるＳＨＯを伴うことによる突然の通信切断を抑制することができる。
【００６０】
また、移動局が近づいている場合に、当該基地局の下り送信電力が必要な分増加し、それ以外の基地局の送信電力が無駄に増加することがなくなるため、移動局の近くに多数の基地局が存在するほど基地局の送信電力の抑制効果が大きいことである。
【００６１】
また、基地局の送信電力制御により、移動局での下り信号の同期がしやすくなるので、良好な通信品質を維持することができることである。
【００６２】
また、本発明の実現には、基地局又は移動局での演算と送信電力制御のみで行うこともできるので、基地局又は移動局での処理量の増加を防止できることである。
【００６３】
また、ＳＨＯ中か否かに関わらず常にこの機能を起動しておくことでも、本発明の効果は発揮され得るので、基地局での制御方法の変更が少なくなり、制御が容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
本発明を実施するための最良の形態について、Ｗ−ＣＤＭＡ標準技術を前提に説明する。また、Ｗ−ＣＤＭＡの従来技術と同じ点については、適宜説明を簡略にする。なお、この実施形態は、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。
【実施例１】
【００６５】
図１は、本発明の第１の実施例に係るシステムの全体図である。
【００６６】
移動局１０１は携帯電話機等の無線通信端末であり、基地局１０２、１０３は無線基地局である。セル１０４、１０５は、それぞれ基地局１０２、１０３がカバーする無線区域である。図１において、移動局１０１はセル１０４、１０５の重複領域に位置している。  基地局制御装置１０６は基地局１０３、１０４を制御する装置であり、基地局１０３、１０４と通信接続されている。基地局制御装置１０６は、移動局１０１の呼び出し、ハンドオーバ等に際し基地局１０２、１０３を制御する。
【００６７】
交換局１０７は回線交換を行う装置であり、基地局制御装置１０６と接続され、また、他網と接続される。
【００６８】
図１のシステムの動作について説明する。
【００６９】
図１では、移動局１０１はＳＨＯ状態にあるものとする。つまり、移動局１０１は、基地局１０２、１０３の両方と接続している。
【００７０】
音声データ、非音声データを含む通信データは、移動局１０１から基地局１０２及び１０３、基地局制御装置１０６、交換局１０７を介し他網へ送信され、最終的に通信相手局に伝達される。また、逆に通信相手局から送信された通信データは、上記経路と逆の経路を介して移動局１０１に伝達される。
【００７１】
図２は、本発明の第１の実施例に係る基地局の主要な機能ブロックを表した図である。図２の基地局２０１は図１の基地局１０２、１０３に対応している。
【００７２】
送受信アンテナ２０２は、無線信号の送受信アンテナであり、移動局１０１との無線通信に使用する。
【００７３】
送信部２０４は、移動局１０１に送信する通信データのＲＦ信号を増幅する部分である。移動局から受信したＴＰＣ情報に基づいて図示しない制御部２０６からの制御信号により増幅度が制御される。また、受信部２０５は移動局１０１から受信する通信データのＲＦ信号を増幅する部分である。これらは、制御部２０６及びアンテナ２０２に接続されている。
【００７４】
制御部２０６は、通信信号の処理回路、基地局２０１内の周辺回路の制御回路等の電子回路から構成され、基地局２０１内の回路の制御、移動局及び基地局制御装置間の通信や通信制御等を行う。例えば、信号の拡散、逆拡散、チップ同期、レイク合成、誤り訂正符号復号、上り及び下りのＴＰＣ情報処理などである。また、後述する第１の実施例に係る動作制御も行う。
【００７５】
ＩＮＦ部２０７は、基地局制御装置との通信インターフェイス機能を有する回路から構成される。
【００７６】
図２に沿って、基地局２０１の動作を説明する。基地局制御装置から受信した音声データや非音声データを含む通信データはＩＮＦ部２０７を介して制御部２０６へ入力される。
【００７７】
制御部２０６では基地局制御装置との間で終端するプロトコルの処理を行い、移動局への通信に適したプロトコルの処理を行う。具体的には、誤り訂正符号化、信号拡散、上り送信電力制御用のＴＰＣ情報の付加等を行う。また、この通信データの処理過程において、後述する本実施例の各種情報処理、通信データに含まれる制御データの情報処理も行う。
【００７８】
通信データは、制御部２０６から送信部２０４へ伝達され、送信部２０４にて増幅処理が行われる。増幅処理は、受信部２０５を介して受信した移動局からの下り送信電力制御用のＴＰＣ情報に基づいて行われる。その後、送信部２０４から送受信アンテナ２０２を介し、無線信号として出力される。
【００７９】
一方、送受信アンテナ２０２から受信した無線信号は受信部２０５へ伝達され、受信部２０５で増幅処理がされた後、制御部２０６へ伝達される。通信データは、制御部２０６において、移動局との間で終端するプロトコルの処理を行われ、基地局制御装置に適したプロトコルの処理を行われる。具体的には、誤り訂正復号、信号逆拡散、移動局からのＴＰＣ情報の抽出、受信信号強度に基づく上り送信電力制御用のＴＰＣ情報の算出等を行う。その後、通信データは、ＩＮＦ部２０７を介して基地局制御装置に伝達される。また、制御部２０６にて、後述する本実施例の各種情報処理もあわせて行われる。
【００８０】
図３は、本発明の第１の実施例における送信電力制御の流れを示した流れ図である。送信電力制御に関する主な情報処理は上述の制御部２０６にて行われる。
【００８１】
基地局は移動局からＴＰＣ情報を受信する（Ｓ３０１）。具体的には、移動局から受信した通信データの中からＴＰＣ情報を抽出する。その後、送信電力制御の判定ステップ（Ｓ３０２）にて各種情報処理が行われ、下り無線信号の送信電力制御が行われる（Ｓ３０３）。
【００８２】
Ｓ３０２では、Ｓ３０１で抽出したＴＰＣ情報をそのまま用いるのではなく、移動局の移動状態、ベストパスの有無等のほかの情報を加味してＴＰＣ情報の加工等を行う。Ｓ３０２の内容の詳細については、後述する。
【００８３】
ここで、ベストパスとは、当該基地局と移動局間との個別チャネルの通信状態が、他の基地局と比べて、良好であり、接続可能な基地局の中で最適であることを意味する。
【００８４】
図４は、図３の送信電力制御判定（Ｓ３０２）の処理の詳細を示した流れ図である。図４では、従来送信電力制御において考慮されなかった移動局と基地局との距離情報（移動局の移動状態）をも考慮した送信電力制御を行うための処理が行われる。
【００８５】
まず図４の処理の全体の流れについて説明する。基地局は、移動局が基地局に接近しているか否かを判断する（Ｓ４０１）、接近していない場合、または接近していても移動局にとって当該基地局がベストパスの場合（Ｓ４０２、ＹＥＳ）はＴＰＣの補正処理は行わない（Ｓ４０３）。一方、移動局が基地局に接近し、かつ、移動局にとって当該基地局がベストパスでない場合（Ｓ４０２、ＮＯ）には、補正処理を行う（Ｓ４０４）。
【００８６】
補正処理（Ｓ４０４）の詳細については後述する。
【００８７】
移動局が基地局に接近し、かつ、移動局にとって当該基地局がベストパスでない状態では、移動局の基地局への接近傾向が今後さらに続くとすると、現在移動局にとってベストパスである基地局よりも、当該基地局の方が距離的に近くなり、移動局にとってベストパスとなる可能性が高い。
【００８８】
よって、移動局が基地局に接近し、かつ、移動局にとって当該基地局がベストパスでない状態では、接近されている基地局の下り送信電力を積極的に上げることにより、当該基地局を早い時間に移動局にとってのベストパスとすることで、本発明の効果が発揮される。
【００８９】
次に、図４内の各処理の詳細について説明する。
【００９０】
基地局は移動局が当該基地局に接近しているか否かを判断する（Ｓ４０１）。ここでは、移動局の基地局に対する接近、移動の有無等の移動状態を基地局が判断する。具体的には、信号遅延を利用する方法、複数基地局からの相対距離情報を利用する方法、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用する方法、移動局から当該基地局のＣＰＩＣＨの受信強度についての通知を受ける方法等が可能である。各方法の詳細について説明する。
【００９１】
まず、信号遅延を利用する方法について説明する。
【００９２】
一般に、Ｗ−ＣＤＭＡでは各基地局は非同期であり、通信に先立って、基地局と移動局は同期を確立しておく必要がある。複数の移動局と同期をとる基地局は、各移動局の同期タイミングを自己の固有のタイミングとのずれ（遅延量）によって把握する。
【００９３】
信号遅延を用いる方法とは、移動局が基地局に送信した無線信号の、基地局固有のタイミングに対する遅延量の変化に基づいて、基地局が移動局の移動状態を把握する方法である。具体的には、ある時刻（ｔ０）において移動局からの信号遅延が基地局の同期タイミングに対して（ΔＴ０）の遅延量であり、その後の別の時刻（ｔ１）における移動局からの信号遅延が基地局の同期タイミングに対して（ΔＴ１）の遅延量であった場合、ΔＴ０＜ΔＴ１の場合には、遅延量が大きくなったということから、移動局が基地局から遠ざかっていることが、ΔＴ０＞ΔＴ１の場合には、遅延量が小さくなったということから移動局が基地局へ接近していることがわかる。
【００９４】
このようにして、基地局は信号遅延を利用して移動局の移動状態を把握する。
【００９５】
次に、複数基地局からの相対距離情報を利用する方法について説明する。
【００９６】
複数基地局からの相対距離情報を利用する方法とは、複数の基地局と移動局との信号遅延量からそれぞれの基地局と当該移動局の相対的な距離情報を算出し、既知の複数基地局の位置情報と組み合わせることによって、当該移動局の位置情報を算出する方法である。代表として、ＯＴＤＯＡ（Observed Time Difference Of Arrival）法がある。ＯＴＤＯＡとは、複数基地局からの基準信号の相対遅延差から、複数基地局を焦点とする双曲線を定義し、各双曲線の交点から移動局の位置を割り出す方法である。双曲線の交点を出すには最低３つの基地局が必要となる。
【００９７】
複数基地局からの相対距離情報を利用する方法とは、上述のように、算出した移動局の位置情報及び位置情報の時間変化から、移動局の移動状態を把握する方法である。
【００９８】
次に、ＧＰＳを利用する方法について説明する。
【００９９】
ＧＰＳとは、複数の衛星を用いて自己の位置を割り出すシステムである。
【０１００】
ＧＰＳを用いる方法とは、ＧＰＳによって得た移動局の位置情報及びその変化量から、移動局の移動状態を基地局が把握する方法である。具体的には、移動局が定期的にＧＰＳを用いて自らの位置情報を測定し、その測定結果を基地局へ通知する方法がある。この場合、位置測定では、ＧＰＳを直接的に用いてもよいし、間接的に用いてもよい。また、移動局が基地局からの要求に応じて、または特定の乱数に基づいて不規則なタイミングで、ＧＰＳを用いて自らの位置情報を測定し、その測定結果を基地局へ通知してもよい。
【０１０１】
このようにして、基地局はＧＰＳを利用して移動局の移動状態を把握する。
【０１０２】
次に、移動局からＣＰＩＣＨの受信強度についての通知を受ける方法について説明する。ＣＰＩＣＨとはＷ−ＣＤＭＡシステムの各基地局が同一強度で送信するパイロットチャネルである。移動局は各基地局からのＣＰＩＣＨの強度に基づいて各基地局との距離を把握する。移動局からＣＰＩＣＨの受信強度について通知を受けるとは、すなわち、移動局が把握する当該基地局との距離情報について通知を受けることである。
【０１０３】
このようにして、基地局は通知された距離情報及びその変化に基づいて、移動局の移動状態を把握する。
【０１０４】
次に、上記移動局の移動状態を把握する処理に伴い移動局が行う処理について説明する。信号遅延を利用する方法については、移動局が追加で行う処理は伴わないため、ここでは、複数基地局からの相対距離情報を利用する方法、ＧＰＳを利用する方法、移動局から当該基地局のＣＰＩＣＨの受信強度についての通知を受ける方法について説明する。
【０１０５】
図５は、移動局の処理を示した流れ図である。一般に移動局は、送信電力制御、位置登録、ページングチャネルの監視（呼び出しの有無の監視）、ハンドオーバなどの様々な制御動作を行っている。図５の処理は、通常の制御処理に加えて行われる処理であり、定期的に図５のスタートから終了までの処理を繰り返す。繰り返しの周期は、送信電力制御の１周期であることが望ましいが、送信電力制御の周期の定数倍でもかまわない。
【０１０６】
移動局は、基地局から移動状態の通知要求があるか否かを判断する（Ｓ５０１）。移動状態の通知要求がない場合は（Ｓ５０１、ＮＯ）、当該処理を終了する。
【０１０７】
一方、移動状態の通知要求がある場合は（Ｓ５０１、ＹＥＳ）、移動局は移動状態に関する情報を取得する（Ｓ５０２）。ここで、複数基地局からの相対距離情報を利用する方法の場合には、複数の基地局からの信号遅延情報と、既知の基地局の位置情報とに基づいて所定の演算を行う。演算の結果、移動局の移動状態に関する情報を得、その情報を基地局へ通知する（Ｓ５０３）。
【０１０８】
なお、複数基地局からの相対距離情報に基づく演算処理に時間を要する場合には、基地局からの移動状態通知要求に先立って、あらかじめ演算を行っておいてもよい。また、処理を分散させ、図５の処理を複数回行う間に１回の移動状態に関する情報の演算をしてもよい。
【０１０９】
また、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用する方法の場合には、ＧＰＳを用いて移動局の移動状態を演算する（Ｓ５０２）。ここで、ＧＰＳを用いた移動状態のバリエーションについては、先に説明しているので、省略する。演算で得た移動状態に関する情報は基地局へ通知される（Ｓ５０３）。
【０１１０】
また、ＣＰＩＣＨの受信強度についての通知を受ける方法の場合には、移動状態の通知要求のあった基地局から受信したＣＰＩＣＨの受信強度を抽出する。通常、各基地局からのＣＰＩＣＨの受信強度情報は、ＳＨＯを制御する別ルーチンが管理している。図５の処理においては、別ルーチンにて測定されたＣＰＩＣＨの受信強度をＳ５０２にて取得する。その後、ＣＰＩＣＨの受信強度を基地局へ通知する（Ｓ５０３）。
【０１１１】
ＣＰＩＣＨの受信強度の情報については、Ｓ５０２の処理にて再測定を行ってもよい。また、移動状態の通知要求が基地局からされる態様について説明したが、移動局の移動状態の通知要求が基地局からされない態様でもかまわない、この場合は定期的に基地局に対して移動状態の通知処理を行う。
【０１１２】
図４に戻って、Ｓ４０１の処理において移動局が基地局に接近していると判断されなかった場合には、図４の処理は終了し、通信データから抽出したＴＰＣ情報に基づいて送信電力制御を行う（図３、Ｓ３０３）。
【０１１３】
一方、Ｓ４０１の処理において移動局が当該基地局に接近していると判断した場合には、さらに当該基地局と移動局の通信接続がベストパスか否かを判断する（Ｓ４０２）。
【０１１４】
ベストパスであるか否かを基地局が知る方法については、移動局からベストパスの有無の通知を受ける方法、移動局から基地局からの個別チャネルの受信信号のＳＩＲ値の通知を受ける方法、送信電力制御の追従性に基づいて判定する方法等が可能である。各方法の詳細について以下説明する。
【０１１５】
まず、移動局からベストパスの有無の通知を受ける方法について説明する。
【０１１６】
基地局が移動局からベストパスの有無の通知を受ける方法とは、移動局から基地局への個別チャネルにおいてベストパスの有無の通知を入れる方法であり、具体的には、基地局と移動局の間に張られた個別チャネルの通信データの中に、基地局の識別番号、ベストパスの有無等の情報を入れ、基地局へ通知すればよい。次に、移動局から当該基地局からの受信信号のＳＩＲ値の通知を受ける方法について説明する。
【０１１７】
移動局から当該基地局からの受信信号のＳＩＲ値の通知を受ける方法とは、移動局から基地局への通信データの中に当該基地局から受信した信号のＳＩＲ値を入れる方法である。具体的には、通信データの中に基地局の識別番号、受信ＳＩＲ値またはその代表値、平均値等を入れ、基地局へ通知すればよい。
【０１１８】
次に、送信電力制御の追従性に基づいて判定する方法について説明する。
【０１１９】
送信電力制御の追従性に基づいて判定する方法とは、基地局が送信する上り送信電力制御用のＴＰＣ情報に基づいて、移動局が送信電力の制御を行っているか否かを基準として、ベストパスであるか否かを判定する方法である。
【０１２０】
移動局から基地局への上り信号の送信電力制御は、基地局が移動局に送信するＴＰＣ情報に基づいて行われる。一般に、移動局は複数の基地局からＴＰＣ情報を受信すると、ベストパスと判断した基地局からのＴＰＣ情報にのみ従って送信電力制御を行う。このことを前提とすると、移動局へ送信したＴＰＣ情報に従わずに移動局が上り送信電力の制御を行っている場合、基地局は移動局からみて自分がベストパスではないということがわかる。
【０１２１】
具体的には、基地局は自己が送信したＴＰＣ情報を所定時間記憶しておき、移動局から受信する上り送信電力の所定時間の推移と比較して、自己が送信したＴＰＣ情報に追従して移動局が上り送信信号の送信電力制御を行っているか否かを判断すればよい。また、移動局から受信した信号電力は平均値でもよいし、瞬間値でもよいし、あらかじめ定められたアルゴリズムにより抽出された代表値でもよく、要は基地局が送信したＴＰＣ情報に基づいて送信電力制御が行われているか否かを判断できればよい。また、判断には予め定められた判定値を用いて判定を行えばよい。
【０１２２】
次に、ベストパスか否かを基地局が判断する処理に伴い、移動局が行う処理について説明する。
【０１２３】
ベストパスであるか否かを基地局が知る方法のうち、送信電力制御の追従性に基づいて判定する方法については移動局の動作が伴わないため、ここでは、移動局からベストパスの有無の通知を受ける方法、移動局から基地局からの個別チャネルの受信信号のＳＩＲ値の通知を受ける方法について説明する。
【０１２４】
図６は、移動局の処理を示した流れ図である。移動局は、送信電力制御などの通常の制御動作に加えて、図６の処理を定期的に繰り返す。
【０１２５】
移動局は、基地局からベストパスの通知要求があるか否かを判断する（Ｓ６０１）。ベストパスの通知要求がない場合は（Ｓ６０１、ＮＯ）、当該処理を終了する。
【０１２６】
一方、ベストパスの通知要求がある場合は（Ｓ６０１、ＹＥＳ）、移動局はベストパスに関する情報を取得する（Ｓ６０２）。ここで、移動局からベストパスの有無の通知を受ける方法の場合には、下り送信電力制御ルーチンが管理する、下り送信電力制御対象基地局の情報を取得し、その結果ベストパスの通知要求をした基地局がベストパスか否かを判断する（Ｓ６０２）。そして、その結果を基地局へ通知する（Ｓ６０３）。
【０１２７】
一方、移動局から基地局からの個別チャネルの受信信号のＳＩＲ値の通知を受ける方法の場合には、各基地局からの個別チャネルの受信信号のＳＩＲ値を取得し（Ｓ６０２）、当該結果を基地局へ通知する（Ｓ６０３）。
【０１２８】
ここでは、ベストパスの通知要求が基地局からされる態様について説明したが、ベストパスの通知要求が基地局からされない態様でもかまわない、この場合は定期的に基地局に対してベストパスの通知処理を行う。
【０１２９】
図４のＳ４０２の処理においてベストパスであると判断した場合には、受信したＴＰＣ情報に基づいた情報処理（補正処理）は行われない（Ｓ４０３）。よって、通常の送信電力制御が行われる（Ｓ３０３）。
【０１３０】
一方、Ｓ４０２の処理においてベストパスでないと判断した場合には、受信したＴＰＣ情報に基づいた情報処理（補正処理）が行われる（Ｓ４０４）。
【０１３１】
補正処理（Ｓ４０４）について詳細に説明する。補正処理については、受信ＴＰＣ情報に底上げをする方法、フィルタリングをする方法等が可能である。各方法による処理結果に基づいて送信電力制御を行う。
【０１３２】
受信ＴＰＣ情報を底上げする方法とは、例えば、通常のＴＰＣ情報に基づく送信電力の増加減幅が±１ｄＢの場合、つまり送信電力の増加命令の場合は＋１ｄＢ、送信電力の減少命令の場合は−１ｄＢ変化させる場合に、例えば、送信電力の増加命令の場合は＋１．５ｄＢ、送信電力の減少命令の場合は−０．５ｄＢ変化させる方法である。底上げ幅は、０．５ｄＢに限る必要はなく、１．０ｄＢでも、０．１ｄＢでも何でもよい。
【０１３３】
フィルタリングをする方法とは、定期的に抽出されるＴＰＣ情報にフィルタリングをかけ、その出力結果を送信電力制御に用いる方法である。例えば、予め定められた所定回数連続して、送信電力の増加（又は減少）のＴＰＣ情報を受信した場合に、ＴＰＣ情報１回分に相当する送信電力の増加（又は減少）を意味するＴＰＣ情報へと加工し、所定回数連続して、同一種類のＴＰＣ情報を受信しなかった場合は、送信電力の増減命令はなかったこととする方法（ローパスフィルタに相当）がある。ここで、上述の減少命令に対する所定回数を、増加命令に対する所定回数より多く設定することで、基地局の下り送信電力が増加する補正をかけることができる。
【０１３４】
この例のほか、フィルタリングには、ディジタル信号処理の分野で行われている様々なディジタルフィルタが可能である。
【０１３５】
例えば、基地局が、予め定められた回数同一種類（増加又は減少）のＴＰＣ情報を受信した場合に、通常は±１ｄＢの変化量しか行わないところ、±２ｄＢの変化量で送信電力制御を行う方法である。この方法によって、最適でない送信電力をより早く安定的な送信電力に収斂させることが可能となる。これは一種のハイパスフィルタに相当する。
【０１３６】
ここでも、基地局の下り送信電力が増加する補正となるように、フィルタリングの出力にオフセットがかかるようなフィルタにすべきである。例えば、＋２ｄＢとする補正処理は行うが、−２ｄＢとする補正処理は行わず通常通り−１ｄＢとするなどのオフセットをかけるなどである。
【０１３７】
このほか、所定回数同一種類のＴＰＣ情報を受信した場合には、変化量を大きく、そのほかの場合は、変化量を小さくするようなフィルタリングも可能である。
【０１３８】
さらに、実際に実地測定した結果に基づいて、最適な伝達関数を求めてフィルタを作る等、様々なフィルタリングをすることが可能である。ただし、基地局の下り送信電力が増加する補正をかけることができるように、出力にオフセットがかかるようなフィルタにすべきである。
【実施例２】
【０１３９】
本発明に係る第２の実施例について説明する。ここでは、説明の冗長を避けるため本発明の第１の実施例と重複する部分について、説明を省略し、差異となる部分についてのみ説明を行う。
【０１４０】
第１の実施例と第２の実施例と異なるのは、図３のＳ３０２に対応する処理内容である。図７は第２の実施例に係る処理の流れ図である。
【０１４１】
両実施例の主な差異点は、移動局がＳＨＯ中であるか否かを判断するステップ（Ｓ７０１）が付け加わった点と、移動局が接近しておらず、かつ、基地局がベストパスでない場合に補正処理をする（Ｓ７０４）点である。
【０１４２】
本発明の課題が発生する主要な状況は、ＳＨＯ中において移動局が複数の基地局と通信接続されている状況である。よって、予めＳＨＯ判定ステップ（Ｓ７０１）を加えることにより、処理をしないでいい場合（Ｓ７０１、ＮＯ）には、すぐに処理を終了させる。
【０１４３】
ＳＨＯ判定ステップ（Ｓ７０１）について説明する。基地局は、移動局がＳＨＯ中であるか否かの情報を基地局制御装置から入手する。ＳＨＯ中でない場合（Ｓ７０１、ＮＯ）には、そのまま終了し、Ｓ３０３へ移行する。
【０１４４】
ＳＨＯ中の場合は、移動局の移動状態を把握し（Ｓ７０２）、さらにベストパスであるか否かを判断し（Ｓ７０３、Ｓ７０６）、補正処理を行う（Ｓ７０４、Ｓ７０８）、または補正処理を行わない（Ｓ７０５、Ｓ７０７）。
【０１４５】
ここで、図４と異なるのは、移動局が接近しておらず（Ｓ７０２、ＮＯ）、かつ、移動局にとって基地局がベストパスでない場合（Ｓ７０３、ＮＯ）に、補正処理を行う点である。その他の点については図４と同様であるので、冗長を避けるために説明を省略する。
【０１４６】
ここでの補正処理は、Ｓ７０８の補正処理（Ｓ４０４の補正処理に相当）とは逆特性を持つ。つまり、ＳＨＯ中であって、移動局は接近しておらず、ベストパスでもない場合であるから、当該基地局はＳＨＯの別の基地局にとって替わられる可能性が高く、基地局は積極的に下り信号の強度を上げるべきではない。
【０１４７】
Ｓ７０４の補正処理については、第１の実施例と同様に、受信ＴＰＣ情報に底上げをする方法、フィルタリングをする方法等が可能である。各方法について説明する。
【０１４８】
まず、受信ＴＰＣ情報を底上げする方法について説明する。
【０１４９】
Ｓ７０４は、移動局が接近しておらず、かつ、ベストパスでない状態であるから、積極的に送信電力を増大させるべきではなく、受信ＴＰＣ情報の負の底上げを行う。例えば、通常のＴＰＣ情報に基づく送信電力の増加減幅が±１ｄＢの場合、つまり送信電力の増加命令の場合は＋１ｄＢ、送信電力の減少命令の場合は−１ｄＢ変化させる場合に、例えば、送信電力の増加命令の場合は＋０．５ｄＢ、送信電力の減少命令の場合は−１．５ｄＢ変化させることに対応する。底上げ幅は０．５ｄＢに限定される必要はなく、０．３ｄＢ等他の値を設定してよい。
【０１５０】
次に、フィルタリングをする方法について説明する。
【０１５１】
フィルタリングをする方法とは、基地局からみて定期的に抽出されるＴＰＣ情報にフィルタをかけ、その出力結果を送信電力制御に用いる方法である。例えば、予め定められた所定回数連続して、送信電力の増加（又は減少）のＴＰＣ情報を受信した場合に、ＴＰＣ情報１回分に相当する送信電力の増加（又は減少）を意味するＴＰＣ情報と加工し、所定回数連続して、同一種類のＴＰＣ情報を受信しなかった場合は、送信電力の増減命令はなかったこととする方法（ローパスフィルタに相当）がある。ここで、上述の増加命令に対する所定回数を、減少命令に対する所定回数より多く設定することで、基地局の下り送信電力が減少する補正をかけることができる。
【０１５２】
また、例えば、基地局が、予め定められた回数同一種類（増加又は減少）のＴＰＣ情報を受信した場合に、通常は±１ｄＢの変化量しか行わないところ、±２ｄＢの変化量で送信電力制御を行う方法である。この方法によって、最適でない送信電力をより早く安定的な送信電力に収斂させることが可能となる。これは一種のハイパスフィルタに相当する。
【０１５３】
ここでも、基地局の下り送信電力が減少する補正となるように、フィルタリングの出力にオフセットがかかるようなフィルタにすべきである。例えば、−２ｄＢとする補正処理は行うが、＋２ｄＢとする補正処理は行わず通常通り＋１ｄＢとするなどのオフセットをかけるなどである。
【０１５４】
この外、実際に実地測定した結果に基づいて、最適な伝達関数を求めてフィルタを作る等、様々なフィルタリングをすることが可能である。ただし、基地局の下り送信電力が減少する補正をかけることができるように、出力にオフセットがかかるようなフィルタにすべきである。
【０１５５】
Ｓ７０４では、積極的に送信電力を増大させるべきではないため、送信電力増加命令のＴＰＣ情報に対してはローパスフィルタ、送信電力減少命令のＴＰＣ情報に対してはフィルタなし、という処理でもよい。
【実施例３】
【０１５６】
本発明に係る第３の実施例について説明する。第３の実施例は、上述の両実施例とは異なり移動局に関するものである。
【０１５７】
本実施例の適用システムは上述の両実施例と同じ図１である。冗長を避けるために、ここでは図１についての説明を省略する。
【０１５８】
図８は、本発明第３の実施例に係る移動局の主要な機能ブロック図である。図８の移動局８０１は図１の移動局１０１に対応している。
【０１５９】
送受信アンテナ８０２は、無線信号の送受信アンテナであり、基地局１０２、１０３との通信に使用する。
【０１６０】
送信部８０５は、基地局に送信する通信データのＲＦ信号を増幅する部分である。基地局から受信したＴＰＣ情報に基づいて図示しない制御部８０６からの制御信号により増幅度が制御される。また、受信部８０４は基地局から受信する通信データのＲＦ信号を増幅する部分である。これらは、制御部８０６及び送受信アンテナ８０２に接続されている。
【０１６１】
制御部８０６は、通信信号の処理回路、基地局８０１内の周辺回路の制御回路等の電子回路から構成され、移動局８０１内の回路の制御、基地局間の通信制御等を行う。具体的には、信号の拡散・逆拡散処理、レイク合成、誤り訂正符号化・複合化、上り及び下りのＴＰＣ情報処理等である。また、後述する第２の実施例に係る動作制御も行う。
【０１６２】
スピーカ８０７は、制御部８０６から受信した電気信号を音声信号に変換する回路であり、マイク８０８は、音声信号を電気信号に変換する回路である。
【０１６３】
図８に沿って、移動局８０１の動作について説明する。音声信号はマイク８０８を介して、電気信号に変換され、制御部８０６に伝達される。音声信号は、制御部８０６において無線信号に適したプロトコル処理が行われ、通信データとして送信部８０５へ伝達される。具体的には、誤り訂正符号化、信号拡散、下り送信電力制御用ＴＰＣ情報の付加等を行う。通信データは、送信部８０５において増幅処理をされ、送受信アンテナ８０２経由で基地局に無線信号として送信される。
【０１６４】
一方、送受信アンテナ８０２から受信した無線信号は受信部８０４へ伝達される。受信部８０４で増幅処理がされた後、制御部８０６へ伝達される。通信データは、制御部８０６において、基地局との間で終端するプロトコルの処理をされ、音声データ等が抽出される。具体的には、誤り訂正復号、信号逆拡散、基地局からのＴＰＣ情報の抽出、受信信号強度に基づく上り送信電力制御用のＴＰＣ情報の算出等である。また、制御部８０６では、併せて制御データも抽出し、当該制御データを用いて、移動局８０１の制御を行う。制御データにはＴＰＣ情報も含まれる。
【０１６５】
抽出された音声データはスピーカ８０７を介して音声信号として出力される。
【０１６６】
本発明の第３の実施例に係る制御処理は主に制御部８０６において行われる。制御処理の動作の詳細については後述する。
【０１６７】
図９について、説明する。
【０１６８】
図９は本実施例に係るアクティブパスの設定についての流れ図である。ここでアクティブパスとは、アクティブセットの中にある基地局と移動局とのパスを意味し、アクティブセットとは、ＳＨＯ中に移動局と接続可能な基地局の集合を言う。
【０１６９】
従来は、基地局毎にＣＰＩＣＨの受信強度を測定し（Ｓ９０１）、その情報を元にアクティブパスの設定（Ｓ９０３）を行っていた。Ｓ９０３では、予め定められた閾値を超えた基地局をアクティブパスに設定し、その閾値を下回った基地局をアクティブパスからはずす処理が行われていた。閾値に関しては、予めヒステリシスを持たせることも行われている。
【０１７０】
本実施例では、ＣＰＩＣＨの受信強度を加工する処理（Ｓ９０２）が加わる。以下Ｓ９０２の処理の詳細について説明する。
【０１７１】
図１０はＳ９０２の処理の詳細を表した流れ図である。移動局が複数の基地局と通信接続されている場合、すなわちＳＨＯ中である場合は、その複数の基地局のうち夫々の基地局に対して図１０の処理を行う。
【０１７２】
まず図１０の全体について説明する。移動局は自己がＳＨＯ中であるか否か（Ｓ１００１）、基地局に対して接近しているか否か（Ｓ１００２）、当該基地局が移動局にとってベストパスであるか否か（Ｓ１００３、Ｓ１００６）の各結果に基づいて、基地局の優先度を決定し、それぞれの優先度に応じた処理（補正処理Ａ乃至Ｄ）を行う（Ｓ１００４、Ｓ１００５、Ｓ１００７、Ｓ１００８）。
【０１７３】
次に、図１０の各処理について説明する。
【０１７４】
まず、移動局がＳＨＯ中であるか否かを判断する（Ｓ１００１）。これは、所定の閾値以上の強度のＣＰＩＣＨが複数の基地局から発せられたか否かで判断すればよい。または、基地局制御装置からＳＨＯ中であるか否かの情報を受信し判断してもよい。
【０１７５】
移動局がＳＨＯ中でない場合（Ｓ１００１、ＮＯ）は、図１０の処理を終了する。つまりＳＨＯ中でなければ、図１０の処理は行わない。よって、通常のアルゴリズムに従ってアクティブパスの設定が行われる。
【０１７６】
一方、移動局がＳＨＯ中である場合（Ｓ１００１、ＹＥＳ）は、移動局が複数基地局のうちの一つと接近しつつあるか否かを判断する（Ｓ１００２）。接近しているか否かの判断には、第１の実施例で説明した技術を流用する。すなわち、信号遅延情報を受信して判断する方法、複数基地局からの相対距離情報を利用する方法、ＧＰＳを利用する方法、基地局のＣＰＩＣＨの受信強度に基づいて判断する方法等が適用可能である。
【０１７７】
各方法については、説明の冗長を避けるため、先に説明した実施例の対応する方法と重複する部分については省略し、相違する部分について説明する。
【０１７８】
まず、信号遅延情報を受信して判断する方法について説明する。
【０１７９】
信号遅延情報を受信して判断する方法とは、基地局が有する移動局からの信号の遅延情報を移動局へ返信してもらい、その情報を利用した位置情報を活用する方法である。具体的には、基地局から通信データに挿入された当該情報を受信し、当該受信した信号遅延情報及びその時間変化に基づいて、移動局が自己の移動状態を把握すればよい。
【０１８０】
複数基地局からの相対距離情報を利用する方法、ＧＰＳを利用する方法については、先の実施例で説明したので、説明の冗長を避けるため省略する。
【０１８１】
次に、基地局のＣＰＩＣＨの受信強度に基づいて判断する方法について説明する。
【０１８２】
ＣＰＩＣＨは各基地局から所定の電力で送信されており、一般に基地局からの距離が離れるほど出力が低下する傾向にある。よって、ＣＰＩＣＨの強度を測ることによって、移動局は当該基地局との距離を知ることが可能となる。また、当該距離情報及びその変化量によって移動局は自己の移動状態を把握することができる。
【０１８３】
具体的には、例えば、移動局が、ＣＰＩＣＨの受信強度から算出した各基地局との位置情報を所定の時間記憶し、その変化量を計算することによって基地局と移動局の距離およびその変化、すなわち移動局の移動状態を把握すればよい。
【０１８４】
次に、基地局が移動局にとってベストパスであるか否かを判断する処理（Ｓ１００３、Ｓ１００６）について説明する。
【０１８５】
本実施例では、先に説明した実施例とは異なり判断主体が移動局であるから、当該基地局からの受信信号のＳＩＲ値に基づいてベストパスであるか否かを判断すればよい。具体的には、例えば、各移動局からの受信信号のＳＩＲ値を所定時間記憶しておき、当該基地局からの受信信号のＳＩＲ値が最も大きいか否かで、ベストパスか否かを判断すればよい。
【０１８６】
次に、補正処理Ａ乃至Ｄについて説明する。上述したとおり、補正処理Ａ乃至Ｄでは、アクティブパスの設定を、基地局の優先度に応じて行う。
【０１８７】
アクティブパスとは、ＳＨＯにおいて移動局が接続する基地局とのパスの集合である。よって、現在送信電力制御対象としている基地局を積極的にアクティブパスにいれることが好ましい。また、当該基地局に移動局が接近している場合に積極的にアクティブパスに設定することで、ＳＨＯの品質が向上する。
【０１８８】
よって、優先度は、ベストパスである場合に高く、ベストパスでない場合に低く、また、当該基地局に移動局が接近している場合に高く、基地局から遠ざかっている場合に低くするほうが発明の効果を発揮するために適している。
【０１８９】
よって、アクティブセットの設定の場合、補正処理Ｃ（Ｓ１００７）では一番優先度が高く、補正処理Ａ（Ｓ１００４）、補正処理Ｄ（Ｓ１００８）、補正処理Ｂ（Ｓ１００５）の順序で優先度を低く設定する。
【０１９０】
図９での説明の通り、アクティブパスの設定は、各基地局からのＣＰＩＣＨの受信強度、つまり各基地局と移動局の距離に基づいて行われる。よって、各優先度に応じて、ＣＰＩＣＨの受信強度を補正して、図９のＳ９０３のアクティブパスの設定ルーチンに当該補正後のデータを使用させることで、優先度を加味したアクティブパスの設定が実現できる。
【０１９１】
補正の方法としては、例えば、ＣＰＩＣＨ受信強度に優先度に応じた値を加えることができる。例えば、補正処理Ｃでは補正値を＋２ｄＢとし、補正後のＣＰＩＣＨの受信強度をＣＰＩＣＨの受信強度＋２ｄＢとする。同様に、補正処理Ａでは＋１ｄＢを補正値とし、補正処理Ｄでは＋０ｄＢを補正値とし、補正処理Ｂでは−１ｄＢを補正値とする。
【０１９２】
また、別のバリエーションとして、ＣＰＩＣＨ受信強度に優先度に応じた値を掛けることが可能である。具体的には、例えば、補正処理Ｃでは（ＣＰＩＣＨの受信強度×１．１）ｄＢを補正語のＣＰＩＣＨの受信強度とし、同様に、補正処理Ａでは×１．０５を補正値とし、補正処理Ｄでは×１．０を補正値とし、補正処理Ｂでは×０．９５を補正値とする。
【０１９３】
本実施例に係る発明によって、アクティブパスの設定の際に、ＣＰＩＣＨだけでなく、移動局の移動状態と、現時点でのベストパスの有無という要素を加味することができ、安定したＳＨＯが実現される。
【０１９４】
なお、ここでは優先度を４段階で設定したが、補正処理Ａと補正処理Ｃを同じ優先度にし、補正処理Ｂと補正処理Ｄを同じ優先度にしてもよい。ベストパスである基地局を積極的にアクティブパスとすることで発明の効果を発揮することができる。
【実施例４】
【０１９５】
本発明に係る第４の実施例について説明する。第４の実施例は、移動局の送信電力制御対象パスの設定に関するものである。ここでは、説明の冗長を避けるため本発明の第３の実施例と重複する部分について、説明を省略し、差異となる部分についてのみ説明を行う。
【０１９６】
図１１に沿って、説明する。
【０１９７】
図１１は本実施例に係る送信電力制御対象パスの設定についての流れ図である。
【０１９８】
従来は、基地局毎に個別ＣＨの受信強度を測定し（Ｓ１１０１）、その情報を元に送信電力制御対象パスの設定（Ｓ１１０３）を行っていた。Ｓ１１０３では、測定される基地局内で最大の受信強度の基地局を送信電力制御対象パスとする。
【０１９９】
本実施例では、個別ＣＨの受信強度を加工する処理（Ｓ１１０２）が加わる。以下Ｓ１１０２の処理の大部分については第３の実施例と同様であるから、補正処理Ａ乃至Ｄについてのみ説明し、他の説明を省略する。
【０２００】
本実施例の場合は、アクティブセットの設定とは異なり、補正処理Ｄ（Ｓ１００８）、補正処理Ｃ（Ｓ１００７）、補正処理Ｂ（Ｓ１００６）、補正処理Ａ（Ｓ１００５）の順序で優先度が下がる。
【０２０１】
この優先度の順序は以下に説明する考えに基づく。
【０２０２】
送信電力制御は近い基地局と行うほうが好ましいので、当該基地局が接近しているときの方が、基地局から遠ざかっているときよりも優先度を高く設定するほうが好ましい。よって、補正処理Ａ、Ｂに比べて補正処理Ｃ、Ｄの優先度を高く設定する。
【０２０３】
次に、補正処理Ａと補正処理Ｂについて説明する。補正処理Ａ、Ｂ共に、当該基地局に移動局が接近していない場合であるから、いずれベストパスでなくなる可能性が高い。補正処理Ａは現時点でベストパスである場合であるから、優先度を下げてベストパスでなくなる方向に補正をかけるほうがよい。一方、補正処理Ｂは現時点ですでにベストパスでない場合であるから、補正処理Ａほど優先度を下げる必要もない。
【０２０４】
次に、補正処理Ｃと補正処理Ｄについて説明する。補正処理Ｃ、Ｄ共に、当該基地局に移動局が接近している場合であるから、いずれベストパスとなる可能性が高い。補正処理Ｄは現時点でベストパスでない場合であるから、優先度を上げてベストパスになる方向に補正をかけるほうがよい。一方、補正処理Cは現時点ですでにベストパスである場合であるから、補正処理Ｄほど優先度を上げる必要もない。
【０２０５】
補正の方法についても、第３の実施例と同様であるから省略する。
【０２０６】
本実施例に係る発明によって、送信電力制御対象パスの設定の際に、移動局の移動状態と、現時点でのベストパスの有無という要素を加味することができ、結果として安定したＳＨＯが実現される。
【実施例５】
【０２０７】
本発明に係る第５の実施例について説明する。第５の実施例は、移動局から基地局へ上りの送信電力制御に関するものである。ここでは、説明の冗長を避けるため本発明の第３の実施例と重複する部分について、説明を省略し、差異となる部分についてのみ説明を行う。また、本実施例は、ベストパスである基地局からの上り送信電力制御用ＴＰＣ情報にのみ従って、他の基地局からの上り送信電力制御用ＴＰＣ情報に従わない移動局の場合に特に有効である。
【０２０８】
図１２に沿って、説明する。
【０２０９】
従来は、基地局毎に個別ＣＨの受信強度を測定し（Ｓ１２０１）、その情報を元に送信電力制御（Ｓ１２０３）を行っていた。Ｓ１２０３では、測定される基地局内で最大の受信強度の基地局から受信したＴＰＣ情報に基づいて送信電力制御を行う。
【０２１０】
本実施例では、個別ＣＨの受信強度を加工する処理（Ｓ１２０２）が加わる。以下Ｓ１２０２の処理大部分は第３の実施例と同様であるから、補正処理Ａ乃至Ｄについてのみ説明し、他の説明を省略する。
【０２１１】
本実施例の場合も、送信電力制御対象パス設定と同様に、補正処理Ｄ（Ｓ１００８）、補正処理Ｃ（Ｓ１００７）、補正処理Ｂ（Ｓ１００６）、補正処理Ａ（Ｓ１００５）の順序で優先度が下がる。
【０２１２】
これは、送信電力制御は近い基地局と行う方がベターであるから、当該基地局に移動局が接近しているときの方が、基地局から遠ざかっているときよりも優先度が高くすべきという考えに基づく。
【０２１３】
この優先度の順序は以下に説明する考えに基づく。
【０２１４】
送信電力制御は近い基地局と行うほうが好ましいので、当該基地局が接近しているときの方が、基地局から遠ざかっているときよりも優先度を高く設定するほうが好ましい。よって、補正処理Ａ、Ｂに比べて補正処理Ｃ、Ｄの優先度を高く設定する。
【０２１５】
次に、補正処理Ａと補正処理Ｂについて説明する。補正処理Ａ、Ｂ共に、当該基地局に移動局が接近していない場合であるから、いずれベストパスでなくなる可能性が高い。補正処理Ａは現時点でベストパスである場合であるから、優先度を下げてベストパスでなくなる方向に補正をかけるほうがよい。一方、補正処理Ｂは現時点ですでにベストパスでない場合であるから、補正処理Ａほど優先度を下げる必要もない。
【０２１６】
次に、補正処理Ｃと補正処理Ｄについて説明する。補正処理Ｃ、Ｄ共に、当該基地局に移動局が接近している場合であるから、いずれベストパスとなる可能性が高い。補正処理Ｄは現時点でベストパスでない場合であるから、優先度を上げてベストパスになる方向に補正をかけるほうがよい。一方、補正処理Cは現時点ですでにベストパスである場合であるから、補正処理Ｄほど優先度を上げる必要もない。
【０２１７】
補正の方法についても、第３の実施例と同様であるから省略する。
【０２１８】
本実施例に係る発明によって、送信電力制御の際に、移動局の移動状態と、現時点でのベストパスの有無という要素を加味することができ、結果として安定したＳＨＯが実現される。
【０２１９】
本願発明は、上述の実施例以外に、様々なバリエーションが可能である。例えば、図２の基地局、図８の移動局の機能ブロックについても、例えば送信部（２０４、８０５）、受信部（２０５、８０４）を一体構成にすることも、機能の一部または全部をソフトウェアで実現することも、可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２２０】
【図１】本発明に係る第１の実施例のシステムの全体図である。
【図２】基地局の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る送信電力制御の流れ図である。
【図４】本発明に係る第１の実施例の送信電力制御の流れ図である。
【図５】本発明に係る第１の実施例の移動局の制御の流れ図である。
【図６】本発明に係る第１の実施例の移動局の制御の流れ図である。
【図７】本発明に係る第２の実施例の送信電力制御の流れ図である。
【図８】本発明に係る第３の実施例の移動局の機能ブロック図である。
【図９】本発明に係る第３の実施例のアクティブパスの決定の流れ図である。
【図１０】本発明に係る第３の実施例の送信電力の流れ図である。
【図１１】本発明に係る第４の実施例の送信電力制御対象の決定の流れ図である。
【図１２】本発明に係る第５の実施例のＴＰＣによる送信電力制御の流れ図である。
【符号の説明】
【０２２１】
１０１  移動局
１０２  基地局
１０３  基地局
１０４  セル
１０５  セル
１０６  基地局制御装置
１０７  交換局
２０１  基地局
２０２  送受信アンテナ
２０３  ＲＦ部
２０４  送信部
２０５  受信部
２０６  制御部
２０７  ＩＮＦ部
８０１  移動局
８０２  送受信アンテナ
８０３  ＲＦ部
８０４  受信部
８０５  送信部
８０６  制御部
８０７  スピーカ
８０８  マイク
【図１】
2006074322.tif 000003
【図２】
2006074322.tif 000004
【図３】
2006074322.tif 000005
【図４】
2006074322.tif 000006
【図５】
2006074322.tif 000007
【図６】
2006074322.tif 000008
【図７】
2006074322.tif 000009
【図８】
2006074322.tif 000010
【図９】
2006074322.tif 000011
【図１０】
2006074322.tif 000012
【図１１】
2006074322.tif 000013
【図１２】
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