(57)【要約】【課題】  通話中の移動局の送信が一時停止された場合、基地局選択方式で必要な基地局選択信号の一部もしくは全部が欠落してしまい、基地局選択の信頼性が損なわれる問題があった。また、伝送路遅延によって移動局の受信点での主基地局の更新タイミングに関してソフトハンドオーバ中の基地局間にずれが発生する場合がある。この場合、基地局選択周期は一定であるために、下りの受信信号に欠落が生じたり、また、移動局において更新タイミングを随時見張るための付加回路が必要となるといった問題があった。【解決手段】  各基地局で基地局選択信号の欠落量を調べ、欠落量がある一定値以上であれば（H-001）、本来は非主基地局であっても送信電力の抑制を行わないようにする。移動局での主基地局の更新タイミングが同期するように、ソフトハンドオーバ組内の各基地局では事前に決めたタイミングにより常に主基地局状態の更新を行う。【選択図】  図１
2004364338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局は、当該移動局とソフトハンドオーバ状態にある複数の基地局から１または複数の主基地局を選択して基地局選択信号を生成し、前記移動局は前記基地局選択信号をソフトハンドオーバ状態にある基地局群へ伝達し、前記各基地局では受信した前記基地局選択信号が自局を示していれば通常の下り信号送信を行い、自局を示していなければ下り信号送信を停止もしくは抑制する基地局選択型送信電力制御方法であって、前記主基地局の交代の際に、前記移動局において受信される下り回線信号の主基地局交代が交代前後の主基地局間で互いに同期して行われるように、前記基地局における主基地局状態の更新タイミングを設定することを特徴とする基地局選択型送信電力制御方法。
【請求項２】
移動局にて当該移動局とソフトハンドオーバ状態にある複数の基地局から１または複数の主基地局を選択して基地局選択信号を生成し、ソフトハンドオーバ状態にある基地局群へ伝達された当該基地局選択信号を受信し、受信した前記基地局選択信号が自局を示していれば通常の下り信号送信を行い、自局を示していなければ下り信号送信を停止もしくは抑制する基地局装置であって、前記主基地局の交代の際に、前記移動局において受信される下り回線信号の主基地局交代が交代前後の主基地局間で互いに同期して行われるように、前記基地局における主基地局状態の更新タイミングを設定することを特徴とする基地局装置。
【請求項３】
自移動局とソフトハンドオーバ状態にある複数の基地局から１または複数の主基地局を選択して基地局選択信号を生成し、前記基地局選択信号をソフトハンドオーバ状態にある基地局群へ伝達し、前記各基地局にて受信した前記基地局選択信号が自局を示していれば通常の下り信号送信を行わせ、自局を示していなければ下り信号送信を停止もしくは抑制させる移動局であって、前記基地局にて、前記主基地局の交代の際に、前記移動局において受信される下り回線信号の主基地局交代が交代前後の主基地局間で互いに同期して行われるように、前記基地局における主基地局状態の更新タイミングが設定され、設定された更新タイミングにて前記下り回線信号を受信することを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラーシステムにおける送信電力制御方法及び基地局装置、とくに主基地局状態を更新する基地局選択型送信電力制御方法及び基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基地局がサービスエリア上に配され、移動局が最寄りの基地局と接続し通信が行なわれるセルラーシステムでは、移動局が移動した場合には接続する基地局の切り替え（ハンドオーバ）が行なわれる。符号分割多重接続が適用されるセルラーシステム等では、基地局接続切り替えに伴う回線瞬断をなくすことが可能なハンドオーバ制御法が適用される。ソフトハンドオーバと呼ばれる本手法は、切り替え元の基地局との接続を保ったままで切り替え先の基地局との接続を行ない、複数の基地局と移動局との同時通信を行なうことによって回線瞬断の発生を回避する。１移動局が複数の基地局と同一情報の送受を行なうことによってサイトダイバーシチの効果が得られ、良好な通話が達成される。
【０００３】
しかし、下り回線にソフトハンドオーバが適用される場合、同時に複数の基地局が移動局に対して信号を送信するために、周辺セルへ多大な干渉を与えてしまう。このような下り回線ソフトハンドオーバ時の干渉増加を抑制する技術として、非特許文献１に記載の下り回線送信電力制御法（方式A）が知られている。以下、図4から図10を用いて方式Aの概要を説明する。なお、図4から図10では、方式Aに必要な構成要素のみを抽出して記載している。
【０００４】
図4は方式Aが適用された移動局の構成を示した図である。アンテナANTより受信された下り回線信号は結合器A-001を経てダウンコンバータA-002においてベースバンド信号へと変換される。前記ベースバンド信号に含まれるソフトハンドオーバ中の各基地局からのパイロット信号をパイロット受信器A-003において受信し、その受信強度もしくは受信品質を測定する。本測定結果は主基地局判定器A-004へと入力され、最大受信強度もしくは最大受信品質となる基地局が選択され、これを主基地局とする。主基地局の判定結果は基地局選択信号発生器A-005へと入力され、当該主基地局に割り当てられた基地局番号に相当する基地局選択信号を生成する。前記基地局選択信号は制御信号生成器A-006へと入力され、送信電力制御信号などの他の制御信号と共に合成器A-007へと入力される。合成器A-007には上り情報信号発生器A-008において生成された上り回線の情報信号も入力される。制御信号ならびに上り回線情報信号が合成器A-007において合成された後、その出力信号はアップコンバータA-009へと入力され、さらに増幅器A-010を経て、結合器A-001ならびにアンテナANTを介して接続中の基地局へ伝送される。
【０００５】
図5は本発明で想定するフレーム構成を示したものである。フレームD-001はFn個のスロットD-002から成り、フレーム内の各スロットには図5に示すようにそれぞれ通し番号を割り振る。
【０００６】
図6を用いて、前記基地局選択信号の伝送を模式的に説明する。ソフトハンドオーバ中の各基地局には、それぞれを識別するための複数ビット列からなる基地局選択コードワードが割り振られる。基地局選択コードワードを複数ビット列で構成することによって信号に冗長性を持たせ、雑音やフェーディング等に起因する伝送誤りを軽減する。E-002は基地局選択コードワードの一例を示している。上り回線のスロットE-003内には前記基地局選択コードワードの一部分を伝送するための専用フィールドE-001が設けられ、複数ビット列からなる基地局選択コードワードは、その各部位がそれぞれ図6に示すように分割され、専用フィールドE-001を介して伝送される。このように複数ビット列からなる基地局選択コードワードを送信するために基地局選択制御周期E-004は複数スロットにまたがったものとなる。なお、専用フィールドE-001は複数ビットを収容することも可能であり、収容可能なビット数が多いほど、基地局選択制御周期E-004は短くすることができる。
【０００７】
次に図7を用いて方式Aが適用された基地局の構成を説明する。アンテナANTより受信された上り回線信号は結合器B-001を経てダウンコンバータB-002へ入力される。ダウンコンバータB-002によってベースバンド信号へと変換された上り回線受信信号は、送信電力制御信号復調器B-003ならびに基地局選択信号復調器B-004へとそれぞれ入力される。送信電力制御信号復調器B-003では上り回線受信信号に含まれる送信電力制御信号を復調して、復調された送信電力信号は送信電力制御部B-005へと入力される。送信電力制御部B-005では復調された送信電力制御信号より、内部送信電力値P1を更新し、P1は主基地局状態更新部B-006へと入力される。一方、基地局選択信号復調器B-004では、前記ベースバンド信号に含まれる基地局選択コードワードを復調し、復調された基地局選択コードワードは主基地局状態更新部B-006へと入力される。主基地局状態更新部B-006では、内部送信電力値P1と基地局選択信号とにより実送信電力値P2を更新し、P2は出力制御器B-008へと入力される。出力制御器B-008には下り送信信号生成器B-007において生成された下り回線信号が入力され、この下り回線信号の出力が実送信電力値P2となるように出力制御を行う。出力制御器B-008によって出力制御された下り送信信号はアップコンバータB-009において周波数変換された後、増幅器B-010、結合器B-001、アンテナANTを経て移動局へ向けて伝送される。
【０００８】
図8を用いて図7における主基地局状態更新部B-006の動作をより詳細に説明する。基地局選択信号復調器B-004において復調された基地局選択コードワードより、C-001において基地局識別番号の判定が行われる。C-002において、基地局識別番号の判定結果が自基地局の識別番号と等しいか否かが判定され、等しい場合にはC-003において自基地局の状態を主基地局状態とし、実送信電力値P2を内部送信電力値P1と等しく設定する。一方、C-002において、基地局識別番号の判定結果が自基地局の識別番号でないと判定された場合には、C-004において自基地局の状態を非主基地局とし、実送信電力値P2を最小送信電力値Pminに設定する。ここで、Pminは０である場合もありえる。
【０００９】
以上のように、方式Aでは、移動局より伝送された基地局選択信号をもとに各基地局において送信出力のオンオフが行われる。これにより、同時に複数の基地局が１移動局に対して同一信号を放出することが回避され、すなわち周辺セルへ与える干渉が抑制される。その結果、高い回線容量を達成することが可能となる。
【００１０】
【非特許文献１】古川、電子情報通信学会技術報告書、RCS97-218、1998年２月、pp. 40、第２章
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
セルラーシステムの各基地局ならびに各移動局では、ハンドオーバ制御や呼受付制御に活用する目的で、周辺セルからのパイロット信号や干渉信号の測定が定期的に行われる。基地局で前記測定がなされる場合、この基地局と接続している移動局からの送信を一時停止することによってより正確な測定を行う手法がとられる。また、パケット伝送の場合や無音時の上り干渉を抑制する目的で、通話中に移動局の送信がやはり一時停止される場合がある。
【００１２】
図9は、上り送信信号の一部分が送信停止された場合の上り受信信号の様子を示した図である。F-003はスロットをF-004は基地局選択コードワードを伝送するための専用フィールドを表している。F-001の期間に送信が停止されることによって、F-00２のように上り受信信号に含まれる基地局選択コードワードに欠落が生じる。このように通話中の移動局からの送信が一時停止された場合、方式Aで必要な基地局選択信号の一部もしくは全部が欠落してしまい、基地局選択の信頼性が損なわれる問題があった。
【００１３】
ソフトハンドオーバ中は、複数の基地局が１移動局に対して同一信号を送信する。このとき、前記各基地局が送信する信号の送信タイミングは、移動局において受信される受信タイミングがある許容範囲に収まるように調整され、送信される。前記各基地局と移動局との伝搬距離はそれぞれ異なるために、前記送信タイミングは基地局毎にそれぞれ異なる値となる。一方、前記各基地局が受信する移動局からの上り信号は、やはり伝搬距離の相違に起因して、それぞれ異なる受信タイミングで受信される。
【００１４】
方式Aでは同一ソフトハンドオーバ組内の各基地局は移動局から伝達された基地局選択情報を参照して自局の出力可否を判断する。前述のように、各基地局で受信される上り信号の受信タイミングは異なるため、同一の基地局選択情報であっても基地局毎に受信するタイミングが異なる。また、各基地局が送信する下り信号の送信タイミングも前述のように異なるため、以上の結果、各基地局が基地局選択信号受信より出力可否を判断してから実際に出力の更新を行うタイミングによっては、移動局の受信点において主基地局の更新タイミングに同期がとれない場合が発生する。
【００１５】
移動局の受信点において主基地局の更新タイミングに同期が取れない状況をより詳細に説明するために図10を用いる。G-001はスロットを表しており、各スロット内に示した数字はスロットの通し番号を表している。G-002ならびにG-003は、それぞれソフトハンドオーバ中の基地局群から送信される下り送信信号を示している。G-002は基地局1より送信される下り送信信号を、G-003は基地局2より送信される下り送信信号を表す。前記各送信信号は、それぞれ、移動局においてG-004ならびにG-005のように受信される。下り送信信号G-002ならびにG-003は、共に前記移動局における受信タイミングが揃うように送信タイミングがそれぞれ調整されて伝送される。その結果、G-004ならびにG-005のように、前記移動局が受ける各基地局からの下り受信信号の受信タイミングは揃ったものとなる。下り送信信号G-002、G-003の送信タイミングは、伝搬遅延G-012の長さによって変化する。移動局より送信される上り送信信号G-006は下り受信信号G-004ならびにG-005の受信タイミングより送受信タイミングオフセットG-013だけ遅れた後に伝送される。当該上り送信信号G-006は、伝搬遅延G-014により、前記各基地局においてそれぞれG-007、G-008のように異なる受信タイミングで受信される。上り受信信号G-007、G-008の各スロットには専用フィールドG-020、G-021上に基地局選択コードワードの一部位が伝送される。今、G-020、G-02１、すなわちスロットの通し番号１４において１基地局選択コードワードの伝送が終了するものとすると、これを受けて各基地局では、受信した基地局選択コードワードより、図8を用いて説明した主基地局状態の更新を行う。このとき、更新を行うタイミングは基地局１においてはG-016のスロット、また基地局２においてはG-017のスロットにおいて更新される。主基地局状態の更新が行われる前記各スロットの通し番号は、G-016、G-017、それぞれ２ならびに１であるため、その結果、移動局で観測する主基地局状態の更新タイミングはG-018、G-019のようにずれが生じてしまう。
【００１６】
このように、移動局の受信点において主基地局の更新タイミングにずれが生じると、基地局選択周期は一定であるために、下りの受信信号に欠落が生じたり、また、移動局において更新タイミングを随時見張るための付加回路を必要とするといった問題があった。
【００１７】
本発明の第一の目的は、基地局選択信号に欠落が生じた場合にも安定した動作を保証するための主基地局状態更新方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の第二の目的は、移動局の受信点において主基地局の更新タイミングに同期が取れるような主基地局状態更新方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
各基地局で基地局選択信号の欠落量を調べ、欠落量がある一定値以上であれば、本来は非主基地局であっても送信電力の抑制を行わないようにする。
【００２０】
移動局での主基地局の更新タイミングが同期するように、ソフトハンドオーバ組内の各基地局では事前に決めたタイミングにより常に主基地局状態の更新を行う。
【００２１】
基地局選択信号の欠落量がある一定値以上であれば送信電力の抑制を行わないことによって、信頼性に劣る基地局選択信号を復調することによる基地局選択誤りを避けることが可能となり、特に、本来は主基地局であるべき基地局が非主基地局と誤って出力を抑制してしまう不都合を回避できる。
【００２２】
ソフトハンドオーバ組内の各基地局で事前に決めたタイミングにより常に基地局状態の更新を行うことによって、移動局受信時の主基地局の更新タイミングの同期が取れて、移動局における下りの受信信号の欠落が回避される。また、移動局において更新タイミングを随時見張るための付加回路が不必要となる。
【発明の効果】
【００２３】
図1に示した実施の形態によると、基地局で受信した基地局選択コードワードが上り送信信号の一時停止によってある一定量を超える欠落が発生した場合に、実際に伝送された基地局選択信号に関わらず、常に当該基地局を主基地局状態とすることによって、基地局選択信号の受信誤りによる非主基地局への誤判定を減らし、安定した下り回線受信品質を維持することが可能となる。
【００２４】
図2に示した実施の形態によると、移動局で受信される下り回線信号において主基地局状態の更新が同期して行われるため、同期ずれによる下り受信信号の欠落が回避される。また、移動局において更新タイミングを随時見張るための付加回路が不必要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図1は本発明の実施の形態を表す構成図であり、特に基地局選択信号の欠落に起因する問題を回避するための構成を示すものである。本構成図は、図8に示した主基地局状態更新部に対応するものである。基地局において、前記基地局選択信号の欠落量を調べ、前記欠落量がしきい値を超える場合には、前記送信電力の停止もしくは抑制を行わないことを特徴とする構成となっている。以下に、より具体的な構成の説明を行う。
【００２６】
基地局選択信号復調器B-004から出力された基地局選択コードワードはH-001において信号欠落量がしきい値を超えているか否かが判断される。ここで、信号欠落量は、ビット数や、基地局選択コードワードに含まれる全ビット数に対する欠落ビット数の割合などで与えられる。また、前記しきい値は前記基地局コードワードの長さによって可変する場合もありえる。前記信号欠落量がしきい値を超えている場合には、復調した基地局選択コードワードの信頼性が乏しいと判断され、よってH-005において、本来は主基地局であるなしに関わらず常に主基地局状態と設定し、送信電力の抑制は行わない。H-005において主基地局と設定する場合には、実送信電力値P2の値を内部送信電力値P1に設定する。一方、H-001において信号欠落量がしきい値以下であった場合には、H-003において前記基地局選択コードワードより基地局識別番号を判定し、さらに、H-002において前記基地局識別番号が自基地局の識別番号と一致するか否かを判定する。前記基地局識別番号が自基地局の識別番号と一致する場合には、H-005において自基地局の状態を主基地局状態にする。一方、前記基地局識別番号が自基地局の識別番号と一致しない場合には、H-004において自基地局の状態を非主基地局状態とし、実送信電力値P2を最小送信電力値Pminに設定する。ここで、最小送信電力値Pminは０となりえる。非主基地局の判定の際には、基地局選択コードワードの受信品質を観測し、前記受信品質が所望値に満たない場合には、やはり基地局選択コードワードの信頼性が低いとみなして、自基地局の状態を主基地局と判定する場合もあり得る。
【００２７】
図1に示した主基地局状態更新部の実施の形態によると、基地局で受信した基地局選択信号の欠落量がしきい値を超えるような場合、すなわち、復調した基地局選択コードワードの信頼性が乏しいと思われる場合に、本来は主基地局であろうがなかろうが、自基地局の状態を常に主基地局状態として送信電力の抑制を行わないよう動作する。
【００２８】
図2は図1と同様、本発明の実施の形態を表す構成図であり、特に主基地局状態の更新タイミングずれに起因する問題を回避するための構成を示すものである。本構成図も、図1と同様に、図8に示した主基地局状態更新部に対応するものである。全ての基地局において、同一の通し番号の下り回線スロットから出力状態の更新を行うことを特徴とする構成となっている。以下に、より具体的に動作の説明を行う。
【００２９】
I-001において、基地局選択信号復調器B-004から出力された基地局選択コードワードより基地局識別番号の判定が行われる。I-002において当該基地局選択コードワードの最終部位が伝送されたスロット番号をｊと設定した後、現スロット番号が以下の式（１）を満足するまで待機する。
【００３０】
式（１）  （ｊ＋Tos） mod Fnここで、Tosは状態更新待機時間を、Fnは1フレームに含まれるスロット数を表す。X mod YはXをYで割った場合の余りを与える演算子である。I-003において待機した後、I-004において前記基地局識別番号が自基地局の識別番号と一致するか否かを判定し、一致していればI-005において自基地局の状態を主基地局状態とし実送信電力値P2を内部送信電力値P1に設定する。一致しない場合には、I-006において自基地局の状態を非主基地局状態とし実送信電力値P2を最小送信電力値Pminとする。ここで、Pminは０となり得る。なお、I-006において自基地局の状態を非主基地局と設定する際には、前記基地局選択コードワードの受信品質を参照し、良好な受信品質が得られている場合にのみ設定することもあり得る。良好な受信品質が達成されない場合は、前記基地局コードワードの信頼性が乏しいと考えられるため、その場合は、本来は主基地局であろうがなかろうが常に主基地局状態とする。
【００３１】
図2に示した主基地局状態更新部の動作を図3を用いて詳細に説明する。図3は基地局における主基地局状態の更新タイミングを模式的に示した図であり、従来の技術で説明した図10に相当する図である。J-001はスロットを表しており、各スロット内に示した数字はスロットの通し番号を表している。J-002ならびにJ-003は、それぞれソフトハンドオーバ中の基地局群から送信される下り送信信号を示している。J-002は基地局1より送信される下り送信信号を、J-003は基地局2より送信される下り送信信号を表す。前記各送信信号は、それぞれ、移動局においてJ-004ならびにJ-005のように受信される。下り送信信号J-002ならびにJ-003は、共に前記移動局における受信タイミングが揃うように送信タイミングがそれぞれ調整されて伝送される。その結果、J-004ならびにJ-005のように、前記移動局が受ける各基地局からの下り受信信号の受信タイミングは揃ったものとなる。下り送信信号J-002、J-003の送信タイミングは、伝搬遅延J-012の長さによって変化する。移動局より送信される上り送信信号J-006は下り受信信号J-004ならびにJ-005の受信タイミングより送受信タイミングオフセットJ-013だけ遅れた後に伝送される。当該上り送信信号J-006は、伝搬遅延J-014により、前記各基地局においてそれぞれJ-007、J-008のように異なる受信タイミングで受信される。上り受信信号J-007、J-008の各スロットには専用フィールドJ-020、J-021上に基地局選択コードワードの一部位が伝送される。今、J-020、J-02１、すなわちスロットの通し番号１４において１基地局選択コードワードの伝送が終了するものとすると、これを受けて各基地局では、受信した基地局選択コードワードより、図2を用いて説明した主基地局状態の更新を行う。状態更新待機時間Tosを３と設定した場合、図3のように基地局選択コードワードの最終部位のスロット通し番号ｊは１４、またフレームに含まれるスロット数Fnは１５であるため、式（１）で与えられる状態更新タイミングはスロット通し番号２のスロットとなる。よって主基地局状態の更新は基地局１においてはJ-016のスロット、また基地局２においてはJ-017のスロットにおいて更新される。その結果、移動局で観測する主基地局状態の更新タイミングはJ-018、J-019のように同期がとられて、ずれが発生しない。
【００３２】
高速な状態切り替えを達成するためには、状態更新待機時間Tosは短いほうが好ましい。伝送路遅延や基地局装置の処理遅延などは変化し得るので、Tosを通話中に可変することもあり得る。また、基地局選択コードワードの最終部位の受信スロット通し番号ｊの値によってTosを可変することもあり得る。ｊによってTosを可変することによって、移動局における主基地局状態更新タイミングを所望のタイミングに制御することが可能となる。
【００３３】
図2に示した主基地局状態更新部の構成に図1に示した構成を合成して同時に運用する場合もあり得る。当該構成では、I-004における受信基地局識別番号と自基地局の識別番号との比較において、コードワードの欠落量がしきい値以下となる条件を加え、受信基地局識別番号が自基地局の識別番号と一致し、かつコードワードの欠落量がしきい値以下である場合にのみI-005へ進むようにする。さらに前述のようにコードワードの受信品質が所望品質を満足する条件を加えることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の主基地局状態更新、特に基地局選択コードワードの欠落に関する問題を回避するための構成を示す図
【図２】本発明の主基地局状態更新、特に主基地局状態更新の同期ずれに関する問題を回避するための構成を示す図
【図３】本発明の主基地局状態更新の様子を示す図
【図４】基地局選択方式が適用された移動局の実施の形態を示す図
【図５】フレーム構成を示す図
【図６】基地局選択信号の伝送を示す図
【図７】基地局選択方式が適用された基地局の実施の形態を示す図
【図８】従来の基地局選択状態更新方法を示す図
【図９】上り送信信号が停止された場合の上り受信信号の様子を示す図
【図１０】従来の主基地局状態更新の様子を示す図
【符号の説明】
【００３５】
ANT：アンテナ
Fn：1フレームに含まれるスロット数
P1：内部送信電力値
P2：実送信電力値
Pmin：最小送信電力値
ｊ：基地局選択コードワードの最終部位が伝送されたスロット番号
Tos：主基地局状態更新待機時間（スロット数）
【図１】
2004364338.tif 000003
【図２】
2004364338.tif 000004
【図３】
2004364338.tif 000005
【図４】
2004364338.tif 000006
【図５】
2004364338.tif 000007
【図６】
2004364338.tif 000008
【図７】
2004364338.tif 000009
【図８】
2004364338.tif 000010
【図９】
2004364338.tif 000011
【図１０】
2004364338.tif 000012