(57)【要約】【目的】移動局が複数の基地局と通信を行っている場合、無線リンクの安定性が無い場合でも送信電力制御を安定して行えるようにする。【構成】通信中の複数の基地局からそれぞれ送られてく送信電力制御情報を用いて上りリンクの送信電力を制御する際、無線状態監視部は各基地局と移動局間の無線状態を監視し、電力制御アルゴリズム指示部は、無線状態に基づいて、いずれの電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するか送信電力制御部に指示し、送信電力制御部はTPC情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための電力制御アルゴリズムを複数保持し、指示された所定の電力制御アルゴリズムに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御する。【選択図】図１
2008011285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信中の複数の基地局からそれぞれ送られてく送信電力制御情報を用いて上りリンクの送信電力を制御する移動局の送信電力制御方法において、
前記送信電力制御情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための複数の電力制御アルゴリズムを保持する第１ステップ、
各基地局と移動局間の無線状態を監視する第２ステップ、
該無線状態に応じ前記複数の電力制御アルゴリズムの一つに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御する第３ステップ、
を有することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項２】
前記第１ステップにおいて、
信頼性が高い送信電力制御情報が存在する第１状態、信頼性が高い送信電力制御情報が存在せず、信頼性が低い送信電力制御情報が存在する第２状態、全ての送信電力制御情報の信頼性が無い第３状態のそれぞれに対応させて、前記電力制御アルゴリズムを作成して保持し、
前記第２ステップにおいて、
前記無線状態に基づいて送信電力制御情報の信頼性の程度を基地局毎に調べ、該基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定し、
前記第３ステップにおいて、
前記決定した状態に応じた電力制御アルゴリズムを用いて移動局の上りリンク送信電力を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の送信電力制御方法。
【請求項３】
前記第２ステップは、
基地局から受信する信号を用いて該基地局の受信SIRを測定するステップ、
該受信SIRが第１の閾値より大きければ送信電力制御情報の信頼性は高いと判定し、受信SIRが第２の閾値より大きく第１の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は低いと判定し、受信SIRが第２の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は無いと判定するステップ、
基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定するステップ、
を有することを特徴とする請求項２記載の送信電力制御方法。
【請求項４】
前記第１状態に応じた電力制御アルゴリズムは、
信頼性の高い送信電力制御情報が全て電力アップを指示しているかチェックするステップ、
全て電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、１つでも電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップ、
を備え、前記第２状態に応じた電力制御アルゴリズムは、
受信SIRが最大の基地局を判別するステップ、
該基地局から送信された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップ、
を備え、前記第３状態に応じた電力制御アルゴリズムは、
全基地局から受信した信号をレーク合成し、レーク合成結果に基づいて送信電力制御情報を復調するステップ、
該復調された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップ、
を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の送信電力制御方法。
【請求項５】
通信中の複数の基地局からそれぞれ送られてく送信電力制御情報を用いて上りリンクの送信電力を制御する移動局の送信電力制御装置において、
各基地局と移動局間の無線状態を監視する無線状態監視部、
前記送信電力制御情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための複数の電力制御アルゴリズムを保持し、指示に基づいて該複数の電力制御アルゴリズムの一つに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御する送信電力制御部、
前記無線状態に基づいて、いずれの電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するか前記送信電力制御部に指示する電力制御アルゴリズム指示部、
を有することを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項６】
前記送信電力制御部は、信頼性が高い送信電力制御情報が存在する第１状態、信頼性が高い送信電力制御情報が存在せず、信頼性が低い送信電力制御情報が存在する第２状態、全ての送信電力制御情報の信頼性が無い第３状態のそれぞれに対応させて、前記電力制御アルゴリズムを保持し、
前記電力制御アルゴリズム指示部は、前記無線状態に基づいて送信電力制御情報の信頼性の程度を基地局毎に調べ、該基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定し、該決定した状態に応じた電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するよう前記送信電力制御部に指示する、
ことを特徴とする請求項５記載の送信電力制御装置。
【請求項７】
前記無線状態監視部は、基地局から受信する信号を用いて該基地局の受信SIRを測定し、
前記電力制御アルゴリズム指示部は、受信SIRが第１の閾値より大きければ送信電力制御情報の信頼性は高いと判定し、受信SIRが第２の閾値より大きく第１の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は低いと判定し、受信SIRが第２の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は無いと判定し、該判定結果に基づいて前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定する、
ことを特徴とする請求項６記載の送信電力制御装置。
【請求項８】
基地局毎に、マルチパスを介して受信した信号をレーク合成するレーク合成部、
各レーク合成部から出力する合成信号に基づいて送信電力制御情報を復調する復調部、
全基地局のレーク合成結果を合成する合成部、
該合成部から出力する合成信号に基づいて送信電力制御情報を復調する復調部、
を備え、
前記送信電力制御部は、
前記第１状態において、信頼性の高い送信電力制御情報が全て電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、１つでも電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンし、
前記第２状態において、受信SIR最大の基地局から送信された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンし、
前記第３状態において、全基地局から受信した信号をレーク合成し、レーク合成結果に基づいて復調された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンする、
ことを特徴とする請求項６または７記載の送信電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信電力制御装置及び送信電力制御方法に係わり、特に、無線移動局が複数の基地局（無線リンク）に同時に接続されるソフトハンドオーバー時における送信電力制御装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
・W-CDMA
W-CDMA移動通信システムは回線を複数ユーザで共有する無線通信システムであり、図８に示すようにコアネットワーク１、無線網制御装置（RNC：Radio Network Controller）２、３、多重分離装置４、５、無線基地局(Radio Base Station）６1〜６5、移動局（Mobile Station）７で構成される。
コアネットワーク１は、移動通信システム内においてルーチングを行うためのネットワークであり、例えば、ATM交換網、パケット交換網、ルーター網等によりコアネットワークを構成することができる。コアネットワーク１は、他の公衆網（PSTN）等にも接続され、移動局７が固定電話機等との間で通信を行うことを可能としている。
【０００３】
無線網制御装置（RNC）２、３は、無線基地局６1〜６5の上位装置として位置付けられ、これらの無線基地局６1〜６5の制御（使用する無線リソースの管理等）を行う機能を備えている。
多重分離装置４、５は、RNCと無線基地局との間に設けられ、RNC ２、３から受信した各無線基地局宛の信号を分離し、各無線基地局宛に送出するとともに、各無線基地局からの信号を多重して各RNC側に引き渡す制御を行う。
無線基地局６1〜６3はRNC ２により、無線基地局６4、６5はRNC ３により無線リソースを管理されつつ、移動局７との間の無線通信を行う。移動局７は、無線基地局６の無線エリア内に在圏することで、無線基地局６との間で無線回線を確立し、コアネットワーク１を介して他の通信装置との間で通信を行う。
【０００４】
・HSDPA
以上は一般的な移動通信システムに関する説明であるが、高速な下り方向のデータ伝送を可能とする技術としてHSDPA（High Speed Downlink Packet Access）方式がある。HSDPAは、適応符号化変調方式（AMC：Adaptive Modulation and Coding）を採用しており、例えば、QPSK変調方式(QPSK modulation Scheme)と１６値QAM方式(16 QAM Scheme)とを無線基地局、移動局間の無線環境に応じて適応的に切りかえることを特徴としている。また、HSDPAは、H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）方式を採用している。
HSDPAに用いられる主な無線チャネルは、図９に示すように(1) HS-SCCH（High Speed-Shared Control Channel）、(2) HS-PDSCH（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、(3) HS-DPCCH（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。HS-SCCH、HS-PDSCHは、双方とも下り方向（即ち、無線基地局から移動局への方向であるダウンリンク）の共通チャネル（shared channel）であり、HS-SCCHは、HS-PDSCHにより送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。言い換えれば、HS-SCCHは、HS-PDSCHを介してデータの送信が行われることを通知するチャネルである。パラメータとしては、(１)どの移動局にデータを送信するかの宛先情報、(２)伝送ビットレート情報、(３)どの変調方式を用いてデータを送信するかを示す変調方式情報、(４)拡散符号(spreading code)の割当て数（コード数）等の情報がある。
HS-DPCCHは、上り方向の個別制御チャネル(dedicated control channel)であり、HS-PDSCHを介して受信したデータのエラーの有無、換言すれば受信結果（ACK信号、NACK信号）や、無線基地局から受信した信号の品質を示すCQI(Channel Quality Indicator）を無線基地局に送信する際に用いられる。無線基地局は、受信結果に基づいて前述のH-ARQ方式に従って自動再送制御を行い、また、受信したCQIにより適応符号化変調方式を実行する。
【０００５】
・上りDPCHで送信する信号の電力制御
WCDMA通信において、移動局は、下りリンクDPCH（Dedicated Physical Channel）により基地局から送信されてくるTPC(Transmission Power Control)情報に従って、上りリンクDPCHにより基地局へ送信するデータの送信電力制御を行う。図１０は下りリンクDPCHのスロットフォーマット説明図である。１フレームは15スロット#0〜#14で構成され、スロット毎に、第1データ部Data1、TPC情報、TFCI情報、第２データ部Data2、PILOTを時分割多重で送信する構成を有している。 
図１１は移動局の上りリンクの送信電力制御説明図である。基地局(図示せず)は移動局から受信した信号のSIR(Signal to Interference Ratio)を測定し、該SIRが目標SIRになるようにTPC情報を作成し、該TPC情報を下りリンクDPCH(図１０参照)により移動局に送信する。移動局の無線受信部１１は基地局からの無線信号を受信してベースバンド信号に周波数変換し、逆拡散部１２はベースバンド信号に逆拡散コードを乗算して逆拡散し、復調部１３は逆拡散信号に復調処理を施して下りリンクDPCHにより送信されてきたデータ及び制御情報を復調し、TPC情報を送信電力制御部１４に入力する。拡散変調部１５は送信データ及び制御情報に拡散コードを乗算して拡散し、無線送信部１６はベースバンド信号の周波数を無線周波数にアップコンバートすると共に、無線信号を電力増幅部１７で増幅してアンテナより基地局に向けて送信する。送信電力制御部４は基地局から送られてきた前述のTPC情報に基づいて電力増幅部１７のゲインを所定量インクリメントし、あるいはデクリメントする。
【０００６】
以上は一般的な移動システムにおける上りDPCHの電力制御であるが、、前述のHSDPA通信時においても、移動局は同様に、基地局より送られてくるTPC情報を用いて、上りリンクDPCHの送信電力制御を行う。ところで、HSDPA通信に際して、下りリンクDPCHにおける伝送速度は3.4kbps、上りリンクDPCHにおける伝送速度は64kbpsまたは384kbpsであり、アンバランスとなっている。このため、下りリンクDPCHにより送られてくるTPCビットの送信電力が不足し、上りリンクDPCHの送信電力制御が不安定となり、上り伝送速度の減少および無線リンクの同期外れ、通信の切断を引き起こす原因になっている。
特に、無線移動局が複数の基地局と無線リンクを介して同時に接続されるソフトハンドオーバー時における送信電力制御が不安定となる。図１２はハンドオーバ時に移動局MSが３つの基地局BS1〜BS3と同時に通信を行っている情況説明図であり、各基地局BS1〜BS3からの下りリンクDPCHにおける伝送速度は3.4kbps、上りリンクDPCHにおける伝送速度は64kbpsまたは384kbpsである。
【０００７】
図１３はソフトハンドオーバー時における送信電力制御の処理フローである。
移動局MSは、各基地局から移動局までの無線リンク毎に、TPC情報信号をレーク合成（RAKE combining）し、合成結果を用いてTPC情報を復調する。同時に、無線リンク毎に受信レベルあるいは受信SIRを測定し、該測定結果に基づいて信頼できる無線リンクが存在するかチェックする(ステップ１０１)。信頼できる無線リンクが存在すれば、信頼できる無線リンクのTPC情報が全て「UP」を示しているかチェックし(ステップ１０２)、全て「UP」を示していれば、TPC情報を「UP」と判定し(ステップ１０３)、上りリンクDPCHの送信電力を所定量インクリメントする(ステップ１０４)。
しかし、ステップ１０２において、信頼できる無線リンクのTPC情報のうち１つでも「DOWN」を示していれば、TPC情報を「DOWN」と判定し(ステップ１０５)、上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントする(ステップ１０４)。
一方、ステップ１０１において、信頼できる無線リンクが存在しなければ、全ての無線リンクのTPC情報が「UP」を示しているかチェックし(ステップ１０６)、全て「UP」を示していれば、TPC情報を「UP」と判定し(ステップ１０３)、上りリンクDPCHの送信電力を所定量インクリメントする(ステップ１０４)。しかし、ステップ１０６において、１つでも無線リンクのTPC情報が「DOWN」を示していれば、TPC情報を「DOWN」と判定し(ステップ１０７)、上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントする(ステップ１０４)。
【０００８】
図１３の送信電力制御方法によれば送信電力を下げる傾向が強くなり、所望の送信電力より下げすぎてしまう問題が生じる。というのは、前述のごとく、下りリンクDPCHにより送られてくるTPCビットの送信電力が不足し、ステップ１０１において信頼できる無線リンクが存在しない場合が多くなる。かかる場合、１つでも無線リンクのTPC情報が「DOWN」を示していれば、上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントするため、送信電力を下げる傾向が強くなり、所望の送信電力より下げすぎが生じ、上り伝送速度の減少および無線リンクの同期外れ、通信の切断を引き起こす。
以上から、ハンドオーバ時などにおいて複数の基地局と通信を行っている際、無線リンクの安定性が無い場合でも送信電力制御を安定して行える送信電力制御方法が必要になる。図１１で説明したように、基地局は移動局から受信した信号のSIRを測定し、該SIRが目標SIRになるように移動局に送信電力の増減を指示するTPC情報を作成し、該TPC情報を移動局に下りリンクDPCHで送信する。かかる目標SIRを受信データの誤り率に従って補正する技術(特許文献１)やTPC情報を作成する技術(特許文献２)は存在する。しかし、複数の基地局と通信を行っている際、無線リンクの安定性が無い場合でも、受信したTPC情報を用いて安定して送信電力制御を行う技術は提案されていない。
【特許文献１】特開2002−16545号公報
【特許文献２】WO2003/037023号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上から本発明の目的は、複数の基地局と通信を行っている際、無線リンクの安定性が無い場合でも送信電力制御を安定して行えるようにすることである。
本発明の別の目的は、複数の基地局と通信を行っている際、無線リンクの安定性が無い場合でも、移動局の送信電力を大きめに推移させるようにして通信切断を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、通信中の複数の基地局からそれぞれ送られてく送信電力制御情報を用いて上りリンクの送信電力を制御する移動局の送信電力制御方法であり、前記送信電力制御情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための複数の電力制御アルゴリズムを保持する第１ステップ、各基地局と移動局間の無線状態を監視する第２ステップ、該無線状態に応じ前記複数の電力制御アルゴリズムの一つに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御する第３ステップを備えている。
上記送信電力制御方法において、第１ステップは、信頼性が高い送信電力制御情報が存在する第１状態、信頼性が高い送信電力制御情報が存在せず、信頼性が低い送信電力制御情報が存在する第２状態、全ての送信電力制御情報の信頼性が無い第３状態のそれぞれに対応させて、前記電力制御アルゴリズムを作成して保持するステップを有し、前記第２ステップは、前記無線状態に基づいて送信電力制御情報の信頼性の程度を基地局毎に調べるステップ、基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定するステップを有し、前記第３ステップは、前記決定した状態に応じた電力制御アルゴリズムを用いて移動局の上りリンク送信電力を制御するステップを有している。
また、上記送信電力制御方法の第２ステップは、基地局から受信する信号を用いて該基地局の受信SIRを測定するステップ、該受信SIRが第１の閾値より大きければ送信電力制御情報の信頼性は高いと判定し、受信SIRが第２の閾値より大きく第１の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は低いと判定し、受信SIRが第２の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は無いと判定するステップ、基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定するステップを有している。
上記送信電力制御方法において、(１)前記第１状態に応じた電力制御アルゴリズムは、信頼性の高い送信電力制御情報が全て電力アップを指示しているかチェックするステップ、全て電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、１つでも電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップを備え、(２)前記第２状態に応じた電力制御アルゴリズムは、受信SIRが最大の基地局を判別するステップ、該基地局から送信された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップを備え、(３)前記第３状態に応じた電力制御アルゴリズムは、全基地局から受信した信号をレーク合成し、レーク合成結果に基づいて送信電力制御情報を復調するステップ、該復調された送信電力制御情報が電力アップを指示している場合には送信電力を所定量アップし、該送信電力制御情報が電力ダウンを指示している場合には送信電力を所定量ダウンするステップを備えている。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１態様の送信電力制御方法を実現する送信電力制御装置であり、各基地局と移動局間の無線状態を監視する無線状態監視部、前記送信電力制御情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための複数の電力制御アルゴリズムを保持し、指示に基づいて該複数の電力制御アルゴリズムの一つに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御する送信電力制御部、前記無線状態に基づいて、いずれの電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するか前記送信電力制御部に指示する電力制御アルゴリズム指示部を有している。
上記送信電力制御装置において、前記送信電力制御部は、信頼性が高い送信電力制御情報が存在する第１状態、信頼性が高い送信電力制御情報が存在せず、信頼性が低い送信電力制御情報が存在する第２状態、全ての送信電力制御情報の信頼性が無い第３状態のそれぞれに対応させて、前記電力制御アルゴリズムを保持し、前記電力制御アルゴリズム指示部は、前記無線状態に基づいて送信電力制御情報の信頼性の程度を基地局毎に調べ、該基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定し、該決定した状態に応じた電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するよう前記送信電力制御部に指示する。
また、上記送信電力制御装置において、前記無線状態監視部は、基地局から受信する信号を用いて該基地局の受信SIRを測定し、前記電力制御アルゴリズム指示部は、受信SIRが第１の閾値より大きければ送信電力制御情報の信頼性は高いと判定し、受信SIRが第２の閾値より大きく第１の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は低いと判定し、受信SIRが第２の閾値より小さければ送信電力制御情報の信頼性は無いと判定し、該判定結果に基づいて前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、送信電力制御情報を用いて上りリンク送信電力を制御するための電力制御アルゴリズムを複数保持し、各基地局と移動局間の無線リンクの状態(無線状態)を監視し、該無線状態に応じた所定の電力制御アルゴリズムに基づいて移動局の上りリンク送信電力を制御するようにしたから、無線リンクの安定性が無い場合でも送信電力制御を安定して行うことができる。特に、本発明によれば、基地局毎の送信電力制御情報の信頼性に応じた電力制御アルゴリズムを用いて移動局の上りリンク送信電力を制御するようにしたから、無線リンクの安定性が無い場合でも送信電力制御を安定して行うことができる。
また、本発明によれば、無線リンクの安定性が無い状態において送信電力が大きめに推移するように電力制御アルゴリズムを作成してあるため、無線リンクの安定性が無い状態において送信電力が低下して通信が切断する事態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
(Ａ)移動局の構成
図１は移動局の構成図である。なお、移動局はハンドオーバ状態にあり、複数の基地局と無線リンクを介して通信中であるとする。
無線受信部５１は複数の基地局から受信した無線信号を周波数ダウンコンバート処理によりベースバンド信号に変換し、AD変換して出力する。
各基地局に対応して逆拡散部６１1〜６１N、チャネル補償・同期検波部６２1〜６２N、レーク合成部６３1〜６３N、復調部６４1〜６４Nが設けられている。各基地局に対応する逆拡散部６１1〜６１Nはそれぞれベースバンド信号に基地局から指定されえた所定の逆拡散コードを乗算してパイロット信号及び情報信号を出力し、チャネル補償・同期検波部６２1〜６２Nはパイロット信号を用いてチャネルを推定し、チャネル推定結果に基づいてチャネル補償すると共に、情報信号の位相を元に戻す。レーク合成部６３1〜６３Nは基地局と移動局間のマルチパスのパス毎に出力される情報信号をレーク合成し、復調部６４1〜６４Nはレーク合成信号に復調処理を施して情報（TPC情報）を復調して出力する。なお、復調部６４1〜６４Nは以後TPC復調部と称する。合成部６５は各レーク合成部６３1〜６３Nから出力するレーク合成信号を更に合成し、TPC復調部６６は該合成信号に基づいてTPC情報を復調する。
【００１４】
図２は１つの基地局に対応するベースバンド処理部（逆拡散部、チャネル補償・同期検波部、レーク合成部、復調部）の詳細な全体構成図である。サーチャ６１ａは無線受信部５１からマルチパスの影響を受けた直接拡散信号が入力すると、マッチトフィルタを用いて自己相関演算を行なってマルチパスを検出し、各パスにおける逆拡散開始のタイミングデータｔ1〜ｔ4及び遅延時間調整データｄ1〜ｄ4をフィンガー部６１ｂ1〜６１ｂ4に入力する。フィンガー部６１ｂ1〜６１ｂ4の各逆拡散／遅延時間調整部６１ｃはそれぞれタイミングｔ1〜ｔ4において対応するパスを介して到来する直接波あるいは遅延波に逆拡散処理を施して積分し、しかる後、各積分信号をパスに応じた時間ｄ1〜ｄ4遅延してパイロット信号と情報信号の２種類の信号を出力する。位相補償部(チャネル推定部)６１ｄは逆拡散により得られたパイロット信号と既知のパイロット信号間の位相差θを出力し、同期検波部６１ｅは該位相差θに基づいて情報信号の位相を元に戻す。レーク合成部６３1は各フィンガー部６１ｂ1〜６１ｂ4から出力する情報信号を合成し、TPC復調部６４1はレーク合成した信号に基づいてTPC情報を復調する。
【００１５】
図１に戻って、受信状態測定部６８1〜６８Nは、それぞれ対応する基地局と移動局間の無線リンクの状態、例えば、受信信号品質あるいは受信信号のSIR(受信SIR)を測定し、測定結果を信頼性判定部６９に入力する。
信頼性判定部６９は、受信SIRと第１、第２の閾値Ａ，Ｂを比較し、比較結果に基づいて各基地局から送信されたTPC情報の信頼性の程度を判定し、該判定結果に基づいて送信電力制御に使用するアルゴリズムを決定する。送信電力制御アルゴリズムには、後述するように、(１)信頼性が高いTPC情報が存在する第１状態において使用する第１の送信電力制御アルゴリズム、(２)信頼性が高いTPC情報が存在せず、信頼性が低いTPC情報が存在する第２状態において使用する第２の送信電力制御アルゴリズム、(３)全てのTPC情報の信頼性が無い第３状態において使用する第３の送信電力制御アルゴリズムがある。
信頼性判定部６９は、ある基地局から受信した信号の受信SIRが第１の閾値Ａより大きければ該基地局から受信したTPC情報の信頼性は高いと判定し、受信SIRが第２の閾値Ｂ（Ｂ＜Ａ）より大きく第１の閾値Ａより小さければTPC情報の信頼性は低いと判定し、受信SIRが第２の閾値Ｂより小さければTPC情報の信頼性は無いと判定する。そして、信頼性判定部６９は、基地局毎のTPC情報の信頼性に基づいて現状が前記第１〜第３のいずれの状態であるかを決定し、該決定した状態に応じた送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を実行するよう送信電力制御処理部７０に指示する
【００１６】
送信電力制御処理部７０は第１〜第３送信電力制御アルゴリズムに従って無線送信部７１の送信電力増幅部のゲインをアップ／ダウンする。送信電力制御処理部７０はTPC情報がアップを指示しているか、ダウンを指示しているかを判定するTPC情報判定部８１と、該判定されたTPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部のゲインをアップ／ダウンする送信電力制御部８２を有している。
TPC情報判定部８１は、マイコン構成になっており内蔵する記憶部８１ａに前記第１〜第３送信電力制御アルゴリズムを保持し、信頼性判定部６９から指示された送信電力制御アルゴリズムに従ってTPC情報がアップを指示しているか、ダウンを指示しているかを判定し、該判定したTPC情報を送信電力制御部８２に入力するようになっている。
【００１７】
（Ｂ）送信電力制御アルゴリズム
（a）第１の送信電力制御アルゴリズム
図３は第１の送信電力制御アルゴリズムのフローであり、信頼性が高いTPC情報が存在する第１状態において使用するものである。
TPC情報判定部８１は、信頼性が高いTPC情報が全て「UP」を指示しているかチェックし(ステップ２０１)、全て「UP」を示していれば、TPC情報を「UP」と判定し(ステップ２０２)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「UP」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量インクリメントする(ステップ２０３)。
一方、ステップ２０１において、信頼性が高いTPC情報のうち１つでも「DOWN」を示していれば、TPC情報を「DOWN」と判定し(ステップ２０４)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「DOWN」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントする(ステップ２０３)。
第１の送信電力制御アルゴリズムは、受信状態の良い無線リンクがある場合のアルゴリズムであり、信頼性の高い無線リンクからのTPC制御ビットを信じることでTPC情報を正しく判定する確率を上げると共に、「DOWN」優先で判定することで移動局の送信電力が必要以上に大きくなることを避けることができる。
【００１８】
(b)第２の送信電力制御アルゴリズム
図４は第２の送信電力制御アルゴリズムのフローであり、信頼性が高いTPC情報が存在せず、信頼性が低いTPC情報が存在する第２状態において使用するものである。
TPC情報判定部８１は、受信SIRが最大の無線リンク(基地局)を判別し(ステップ３０１)、該基地局から受信したTPC情報が「UP」を指示しているかチェックし(ステップ３０２)、「UP」を示していれば、TPC情報を「UP」と判定し(ステップ３０３)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「UP」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量インクリメントする(ステップ３０４)。
しかし、ステップ３０２において、TPC情報が「DOWN」を示していれば、TPC情報を「DOWN」と判定し(ステップ３０５)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「DOWN」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントする(ステップ３０４)。
第２の送信電力制御アルゴリズムは、受信状態が良いものが一つも無い場合において、その中でも最も受信状態の良い無線リンクを信じることで、移動局の送信電力が下がりすぎて無線リンクが不安定になることを避けることができる。
【００１９】
（c）第３の送信電力制御アルゴリズム
図５は第３の送信電力制御アルゴリズムのフローであり、全てのTPC情報の信頼性が無い第３状態において使用するものである。
合成部６５は全ての基地局から受信したTPC情報信号をレーク合成し(ステップ４０１)、TPC復調部６６は該合成信号に基づいてTPC情報を復調する(ステップ４０２)。TPC情報判定部８１は、TPC復調部６６で復調されたTPC情報が「UP」を指示しているかチェックし(ステップ４０３)、「UP」を示していれば、TPC情報を「UP」と判定し(ステップ４０４)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「UP」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量インクリメントする(ステップ４０５)。
しかし、ステップ４０３において、TPC情報が「DOWN」を示していれば、TPC情報を「DOWN」と判定し(ステップ４０６)、送信電力制御部８２にTPC情報＝「DOWN」を入力する。送信電力制御部８２は該TPC情報に基づいて無線送信部７１の送信電力増幅部を制御して上りリンクDPCHの送信電力を所定量デクリメントする(ステップ４０５)。
第３の送信電力制御アルゴリズムは、受信状態が悪い場合において、全無線リンクのTPC情報信号をレーク合成してTPC情報を復調し、該TPC情報を用いることで送信電力制御を安定させる効果がある。
【００２０】
(Ｃ）送信電力制御アルゴリズム決定処理
本発明は、異なる基地局から受信したTPC制御ビットに対して、無線リンク毎に信頼性判定を行い、その信頼性判定結果を用いてTPC制御判定を行うことで、TPC制御情報を正しく判定する確率を上げる。また、TPC送信電力制御のアルゴリズムを複数用意し、無線状態に応じてアルゴリズムを切り替えることで、無線リンクの安定性を高める。
信頼性判定部６９は、各基地局から移動局までの無線リンクを介して受信した信号の品質(例えば受信SIR）に基づいて、該無線リンクより受信したTPC制御ビットの信頼性判定を行う。信頼性判定は、各無線リンクの受信SIRをあらかじめ定義した第１、第２の閾値A,Bと比較することで行う。第１の閾値Aを超える受信SIR値の無線リンクを信頼性の高い無線リンクと判定し、信頼性の高い無線リンクからのTPC制御ビットを信じることで、TPC制御情報を正しく判定する確率を上げる。
図６は送信電力制御アルゴリズム決定処理フローである。
信頼性判定部６９は、各無線リンクにおける受信SIRを入力され、各受信SIRと第１、第２の閾値A,Bを比較し、比較結果に基づいて該基地局から受信したTPC情報の信頼性が高いか、低いか、無いか判別する(ステップ５０１)。
ついで、信頼性判定部６９は、受信SIRが閾値Aより大きい無線リンクが存在するか、換言すれば、TPC情報の信頼性が高い無線リンクが存在するかチェックする(ステップ５０２)。存在すれば、信頼性判定部６９はTPC情報判定部８１に第１の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行うように指示すると共に、受信SIRが閾値Aより大きい無線リンク(基地局)を通知する(ステップ５０３)。これにより、TPC情報判定部８１は第１の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行う。TPC情報判定部８１は、信頼性の高い無線リンクからのTPC制御ビットを信じることでTPC情報を正しく判定する確率を上げると共に、「DOWN」優先で判定することで移動局の送信電力が必要以上に大きくなることを避ける。
【００２１】
ステップ５０２において、受信SIRが閾値Aより大きい無線リンクが存在しなければ、受信SIRが閾値Bより大きい無線リンクが存在するか、換言すれば、TPC情報の信頼性低い無線リンクが存在するかチェックする(ステップ５０４)。存在すれば、信頼性判定部６９はTPC情報判定部８１に第２の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行うように指示すると共に、受信SIRが最大の無線リンク(基地局)を通知する(ステップ５０５)。これにより、TPC情報判定部８１は第２の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行う。TPC情報判定部８１は、受信状態が良いものが一つも無い場合において、その中でも最も受信状態の良い無線リンクを信じることで、移動局の送信電力が下がりすぎて無線リンクが不安定になることを避ける。
ステップ５０４において、受信SIRが閾値Bより大きい無線リンクが存在しなければ、換言すれば、全ての受信SIRが閾値Bより小さく、全てのTPC情報の信頼性が無ければ、信頼性判定部６９はTPC情報判定部８１に第３の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行うように指示する (ステップ５０６)。これにより、TPC情報判定部８１は第３の送信電力制御アルゴリズムに従って送信電力制御を行う。TPC情報判定部８１は、全無線リンクのTPC情報信号をレーク合成してTPC情報を復調し、該TPC情報を用いることで正しい方向に電力制御できる確率を増加し、送信電力制御を安定させる。
【００２２】
本発明のアルゴリズムを切り替える基準となる閾値A,Bは、HSDPA通信時に安定した通信が行えるように、かつ必要以上に移動局の送信電力を上げないようにすることを考慮して決定する。
閾値が大ききすぎると、無線リンクの信頼性があると判断する確率が低くなり、第２、第３アルゴリズムを適用してTPC情報判定を行なう確率が高くなる。これは、移動局の送信電力を必要以上に高めに推移させる可能性があり、他のユーザー（移動局）への干渉電力が増すことになり、通信エリア全体の無線品質を劣化させてしまう。一方、閾値が小さすぎると、無線リンクの信頼性があると判断する確率が高くなり、第１のアルゴリズムを適用してTPC情報判定を行なう確率が高くなる。これは従来技術のTPC制御情報判定方式と同等であり、TPC情報を「DOWN」と判定する確率が高く、移動局の送信電力が低くなる方向に推移させるために、通信切断に至る可能性が高くなる。
【００２３】
(D）TPC情報判定例
TPC制御情報の判定例を説明する。
各無線リンクの受信SIR値と閾値Ａおよび閾値Ｂ（閾値Ｂの値＜閾値Ａの値）の大小比較を行い、比較結果を図７（A)〜（D）において次のように表記する。
○：受信SIR値＞閾値Ａ（信頼性の高い無線リンク）
△：閾値Ａ＞受信SIR値 ＞閾値Ｂ（信頼性の低い無線リンク）
×：閾値Ｂ＞受信SIR値（信頼性のない無線リンク）
（a）判定例１
図７(A）に示すように、全無線リンクRL１〜RL6の信頼性が高い場合、すべての無線リンクに信頼性がある。このため、第１送信電力アルゴリズムを適用し、すべての無線リンクRL１〜RL6のTPC制御ビットが「UP」を示す場合、TPC情報は「UP」であると判定し、ひとつでも「DOWN」があれば、TPC情報は「DOWN」であると判定する。
【００２４】
（b）判定例２
無線リンクRL１〜RL6の信頼性判定結果が図７（B）に示す場合、受信SIR値が閾値Ａより大きい無線リンクRL1、RL2に対して第１送信電力アルゴリズムを適用する。両無線リンクRL1、RL2のTPC制御ビットが共に「UP」を示す場合、TPC情報は「UP」であると判定し、どちらかひとつでも「DOWN」を示す場合、TPC情報は「DOWN」であると判定する。
（c）判定例３
無線リンクRL１〜RL6の信頼性判定結果が図７（C）に示す場合、受信SIR値が閾値Bより大きい無線リンクRL1、RL2、RL3に対して第２送信電力アルゴリズムを適用する。無線リンクRL1, RL2, RL3の中で受信SIR値が最も大きな無線リンクのTPC制御ビットに従って、TPC情報を判定する。受信SIR値がRL1＞RL2＞RL3の場合、無線リンクRL1のTPC制御ビットが「UP」を示す場合、TPC情報は「UP」であると判定し、「DOWN」を示す場合、TPC制御情報は「DOWN」であると判定する。
【００２５】
(d)判定例４
無線リンクRL１〜RL6の信頼性判定結果が図７（D）に示す場合、全ての無線リンクに信頼性がないため、第３送信電力アルゴリズムを適用する。すべての無線リンクRL１〜RL6のTPC制御ビットをRAKE合成（軟判定合成）し、その結果（硬判定出力）が「UP」を示す場合はTPC制御情報は「UP」であると判定し、「DOWN」を示す場合はTPC制御情報は「DOWN」であると判定する。
【００２６】
以上本発明によれば、無線リンクの信頼性がない場合でも送信電力制御を安定して動作させることができ、通話品質の安定に繋がる。その理由として、従来方式のTPC情報判定アルゴリズムでは、信頼性のある無線リンクがない場合にTPC制御情報を「DOWN」と判定する確率が高く、移動局の送信電力が低くなる方向に推移することになり、通信切断となる可能性が高い。これに対して、本願発明では、無線リンクの信頼性が低い場合または信頼性が無い場合に第２、第３のアルゴリズムを適用することにより、複数の無線リンクのTPC制御ビットを公平に処理し、移動局の送信電力を大きめに推移させることができ、通信切断に至る可能性を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】移動局の構成図である。
【図２】１つの基地局に対応するベースバンド処理部（逆拡散部、チャネル補償・同期検波部、レーク合成部、復調部）の詳細な全体構成図である。
【図３】第１の送信電力制御アルゴリズムのフローである。
【図４】第２の送信電力制御アルゴリズムのフローである。
【図５】第３の送信電力制御アルゴリズムのフローである。
【図６】送信電力制御アルゴリズム決定処理フローである。
【図７】TPC制御情報の判定例の説明図である。
【図８】無線通信システムの構成図である。
【図９】HSDPAに用いられる主な無線チャネルの説明図である。
【図１０】下りリンクDPCHのスロットフォーマット説明図である。
【図１１】移動局の送信電力制御説明図である。
【図１２】ハンドオーバ時に移動局が３つの基地局と同時に通信を行っている情況説明図である。
【図１３】従来のソフトハンドオーバー時における送信電力制御の処理フローである。
【符号の説明】
【００２８】
５１  無線受信部
６１1〜６１N  逆拡散部
６２1〜６２N  チャネル補償・同期検波部
６３1〜６３N  レーク合成部
６４1〜６４N  復調部
６５  合成部
６６  TPC復調部
６８1〜６８N  受信状態測定部
６９  信頼性判定部
７０  送信電力制御処理部
７１  無線送信部
８１  TPC情報判定部
８２  送信電力制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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