(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ方式による基地局および移動局間での通信において、送信電力の低減を可能にする送信電力制御システムを提供すること。【解決手段】移動局１０から基地局２０へのデータが存在しない場合に、移動局１０は、上り個別チャネルの送信を停止し、上り共通チャネル又は上り共通チャネルと下り共通チャネルを起動させ、下り送信電力制御情報を上り共通チャネルを使用して送信する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ固有のサービスエリアを有する複数の基地局を介して移動局が、通信用の個別チャネルおよび制御信号用共通チャネルを有するＣＤＭＡ方式で通信する際の送信電力制御システムにおいて、
上りデータのビットレートが低い場合に、下り送信電力制御用の情報を上り共通チャネルを使用して送信することを特徴とする送信電力制御システム。
【請求項２】
前記データのビットレートが低い場合は、データが存在しない場合であり、前記移動局は、上り個別チャネルの送信を停止することを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御システム。
【請求項３】
移動局が基地局を介して、通信用の個別チャネルおよび制御信号用共通チャネルを有するＣＤＭＡ方式で通信する際の送信電力制御システムにおいて、
上りデータが存在しないとき、前記移動局は上り個別チャネルの送信を停止し、共通チャネルを起動してＴＰＣビットを送信することを特徴とする送信電力制御システム。
【請求項４】
前記移動局は、前記ＴＰＣビット送信前にプリアンブルパートを送信し、該プリアンブルパートを共通チャネルを介して受信した前記基地局は、下り個別チャネルにAcknowledgeビットを挿入して下り送信電力制御変更応答することを特徴とする請求項３に記載の送信電力制御システム。
【請求項５】
前記Acknowledgeビットを受信した前記移動局は、上り共通チャネルを起動してＴＰＣビットを挿入して送信し、該ＴＰＣビットを受信した前記基地局は下り送信電力を制御することを特徴とする請求項４に記載の送信電力制御システム。
【請求項６】
前記Acknowledgeビットを受信した前記移動局は、前記上りおよび下り共通チャネルを起動することを特徴とする請求項４に記載の送信電力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信電力制御システムに関し、特にＣＤＭＡ（Code Division Multi Access）方式のセルラー電話装置のアウターループ下り送信電力を制御する送信電力制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラー電話（携帯電話）等においてはＣＤＭＡ通信方式を採用して通信を行う。即ち、スペクトラム拡散技術により、同じ周波数帯域の信号を使用して複数の通信を同時に行う。スペクトラム拡散では、送信側でデジタル符号化した音声信号を疑似雑音符号（ＰＮ符号）という高速度のデータで演算処理して、広い周波数スペクトラムの信号に変換して送信する。受信側では、同じＰＮ符号を使用して元の音声信号を復元する。ＣＤＭＡ方式では、データを送信するための個別チャネルと送信電力制御を含む制御情報を送信するための共通チャネルを有する。
【０００３】
斯かるＣＤＭＡ方式の通信においては、各異動局（又は携帯端末）は、その移動局が存在する（又は使用される）サービスエリア内の基地局と通信する。基地局と移動局間で所望の通信品質が得られるようにするため、基地局の送信電力制御を行う必要がある。そこで、個別チャネルによる通信中において、上り個別チャネルのＴＰＣ（Transmit Power Control:送信電力制御）ビットを挿入し、下り個別チャネルの送信電力の制御を行っている。このような送信電力制御技術に関する従来技術は、種々の文献に開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特に、前者は、移動無線機と無線基地局間で共通チャネルと個別チャネルを使用して通信を行い、この通信中に移動無線機における通信トラフィックが疎の状態から蜜の状態に移行しつつあるとき、無線基地局又は移動無線機において共通チャネルから個別チャネルへの移行判定を行う移動データ通信のトラフィック制御方法を開示する。また、後者は、移動端末からの送信信号の受信信号の受信レベルを測定し、各チャネルについての送信電力制御信号を作成し、下り共通チャネルによる各移動端末に送信する符号分割多元接続通信システムを開示している。
【０００４】
次に、典型的な従来の送信電力制御技術を簡単に説明する。図６において、（ａ）は上り（移動局から基地局へ）個別チャネルを示し、（ｂ）は下り（基地局から移動局へ）個別チャネルを示す。図６(ａ)から明らかな如く、ＴＰＣビットは、１スロットのごく一部を占有するのみである。
【０００５】
移動局は、個別チャネルを起動すると、上り個別チャネルの上述したＴＰＣビットを使用して、下り送信電力制御を行う。即ち、図５（ａ）および（ｂ）に示す如く、上り個別チャネルのＴＰＣビットに応じて１スロット毎に下り送信電力制御が行われるので、下り個別チャネルの移動局受信電力は、必要に応じて順次変化することとなる。換言すると、通信状態（又は通信品質）が良好である場合には、送信電力を減少させ（無駄な電力消費を回避し）、通信状態が悪い場合には、送信電力を増加させて所定の通信品質を維持する。
【０００６】
【特許文献１】
再公特ＷＯ００／３５２３５号（第１１−１２頁、第３図）
【特許文献２】
特開２０００−７８０７８号公報（第４−６頁、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術では、通信中の消費電力低減が困難である。その理由は、上りデータが存在しない又はデータ量が少ない場合にいても、下り送信電力制御のために、上り個別チャネルを送信する必要があり且つ基地局が上り個別チャネルに同期を取るために必要な間隔で送信しなければならないためである。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、通信中の送信電力低減を可能にする送信電力制御システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明の送信電力制御システムは次のような特徴的な構成を採用している。
【００１０】
（１）それぞれ固有のサービスエリアを有する複数の基地局を介して移動局が、通信用の個別チャネルおよび制御信号用共通チャネルを有するＣＤＭＡ方式で通信する際の送信電力制御システムにおいて、
上りデータのビットレートが低い場合に、下り送信電力制御用の情報を上り共通チャネルを使用して送信する送信電力制御システム。
【００１１】
（２）前記データのビットレートが低い場合は、データが存在しない場合であり、前記移動局は、上り個別チャネルの送信を停止する上記（１）の送信電力制御システム。
【００１２】
（３）移動局が基地局を介して、通信用の個別チャネルおよび制御信号用共通チャネルを有するＣＤＭＡ方式で通信する際の送信電力制御システムにおいて、
上りデータが存在しないとき、前記移動局は上り個別チャネルの送信を停止し、共通チャネルを起動してＴＰＣビットを送信する送信電力制御システム。
【００１３】
（４）前記移動局は、前記ＴＰＣビット送信前にプリアンブルパートを送信し、該プリアンブルパートを共通チャネルを介して受信した前記基地局は、下り個別チャネルにAcknowledgeビットを挿入して下り送信電力制御変更応答する上記（３）の送信電力制御システム。
【００１４】
（５）前記Acknowledgeビットを受信した前記移動局は、上り共通チャネルを起動してＴＰＣビットを挿入して送信し、該ＴＰＣビットを受信した前記基地局は下り送信電力を制御する上記（４）の送信電力制御システム。
【００１５】
（６）前記Acknowledgeビットを受信した前記移動局は、前記上りおよび下り共通チャネルを起動する上記（４）の送信電力制御システム。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による送信電力制御システムの好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
先ず、図１は、本発明による送信電力制御システムの第１実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。このＣＤＭＡ方式セルラー電話装置である移動局１０は、アンテナ１１、無線部１２、ベースバンド部１３、プロセッサ部１４、メモリ（記憶部）１５および記憶媒体１６により構成されている。
【００１８】
次に、上述した移動極１０の各構成要素１１〜１６の主要機能又は動作を説明する。無線部１２は、アンテナ１１を介して送受信する無線信号を変復調する。ベースバンド部１３は、プロセッサ１４から渡される送信データに対し、誤り訂正エンコード、無線フレームへの分割および直交符号拡散を行う部分である。また、無線部１２より復調された受信データに対し、直交符号逆拡散、パワー測定、無線フレームの連結および誤り訂正デコードを行う。そして、受信データのパワー測定の結果と目標受信電力を比較し、基地局送信電力制御を行うための送信パワーコントロールビットを作成し、物理チャネルにマッピングして送信することで、基地局送信電力制御を行う。プロセッサ部１４は、記憶媒体１６よりプログラムを取り出し、このプログラムを実行する。メモリ１５は、プロセッサ部１４からの情報を格納（記憶）する。記憶媒体１６は、プロセッサ部１４が実行するプログラムを格納する。
【００１９】
次に、図２のシーケンス図および図３のタイミングチャートを参照して、図１に示す移動局１０と基地局２０を含む全体の動作を説明する。図３において、（ａ）は上り個別チャネル、（ｂ）は上り共通チャネルおよび（ｃ）は下り個別チャネルの送信又は受信電力を示す。個別チャネルを使用して通信を行っている移動局１０のプロセッサ部１４において、上りデータが存在しない又は上りデータのビットレートが低いと判断した場合には、レイヤー２メッセージにて基地局２０に対して下り送信電力制御変更リクエストのシグナリングを送信する。
【００２０】
プロセッサ部１４は、ベースバンド部１３に対して下り送信電力制御変更リクエストを送信要求する（ステップＳ２１）。シグナリングの送信要求を受けたベースバンド部１３は、無線部１２を使用してシグナリングを送信する。無線部１２は、アンテナ部１１を使用してシグナリングを送信する。上述した下り送信電力制御変更リクエストのシグナリングを受信した基地局２０は、下り送信電力制御変更応答のシグナリングを移動局２０に送信する（ステップＳ２２）。
【００２１】
下り送信電力制御変更応答（ステップＳ２２）のシグナリングを受信したプロセッサ部１４は、ベースバンド部１３に対して下り送信電力制御変更の命令を行う。下り送信電力制御変更の命令を受けたベースバンド部１３は、上り共通チャネルを起動する（ステップＳ２３）。
【００２２】
ベースバンド部１３は、下り個別チャネルのブロック誤り率（エラーレート）より目標受信レベルを決定し、下り個別チャネルの受信レベルが目標受信レベルになるように送信電力制御情報（ＴＰＣビット）を作成する。ベースバンド部１３は、このＴＰＣビットを上り共通チャネルに乗せて送信する。ベースバンド部１３は、上り共通チャネルにてプリアンブルパートを送信する。プリアンブルパートが受信できた基地局２０は、Acknowledgeビットを作成して下り個別チャネルにマッピングして送信する。Acknowledgeビットを受信したベースバンド部１３は、上り共通チャネルのメッセージパートにＴＰＣビットをマッピングして送信する。ＴＰＣビットを上り共通チャネルにて受信した基地局２０は、下り個別チャネルの送信電力を調整（又は制御）する。
【００２３】
以上の如く、上りデータが存在しない場合（又はデータレートが低い場合）には、これを周知の手段で検知し、移動局１０は、上り個別チャネルの送信を停止し、上り共通チャネルを起動してＴＰＣビットを送信するためにプリアンブルパートを送信する（ステップＳ３１）。この共通チャネルのプリアンブルパートを受信した基地局２０は、下り個別チャネルにAcknowledgeビットを挿入し、プリアンブルパート受信ＯＫを移動局１０に通知する（ステップＳ３２）。このAcknowledgeビットを受信した移動局１０は、上り共通チャネルのメッセージパートにＴＰＣビットを挿入して送信する（ステップＳ３３）。このメッセージパートを受信した基地局２０は、ＴＰＣビットにより下り送信電力の調整（又は制御）を行う。上り共通チャネルのメッセージパートの最小送信間隔は、１スロット毎にＴＰＣビットを送信する必要のある個別チャネルに比較して長いため、送信頻度が減少し、電力消費量が低減可能である。
【００２４】
次に、本発明による送信電力制御システムの第２実施形態について詳細に説明する。この第２実施形態も、移動局の基本構成は、図１と同様である。上述した第１実施形態では、上り共通チャネルのプリアンブルパートの受信確認のためのAcknowledgeビット送信用に下り個別チャネルを使用したが、この第２実施形態では、Acknowledgeビットを下り共通チャネルにて送信するものである。
【００２５】
次に、図１、図４および図５を参照して、この第２実施形態の全体動作について説明する。図４はシーケンス図であり、図５はタイミングチャートである。図５において、（ａ）は上り個別チャネル、(ｂ)は上り共通チャネル、(ｃ)は下り個別チャネルおよび(ｄ)は下り共通チャネルの動作を示す。
【００２６】
個別チャネルを使用して通信を行っている移動局１０のプロセッサ部１４において、上りデータが存在しない又は上りデータのビットレートが低いと判断した場合には、レイヤー２メッセージにて基地局に対して下り送信電力制御変更リクエストのシグナリングを送信する。
【００２７】
プロセッサ部１４は、ベースバンド部１３に対して下り送信電力制御変更リクエストを送信要求する（ステップＳ４１）。シグナリングの送信要求を受けたベースバンド部１３は、無線部１２を使用してシグナリングを送信する。無線部１２は、アンテナ部１１を使用してシグナリングを送信する。上述した下り送信電力制御変更リクエストのシグナリングを受信した基地局２０は、下り送信電力制御変更応答のシグナリングを移動局に送信する（ステップＳ４２）。
【００２８】
次に、上述した下り送信電力制御変更応答のシグナリングを受信したプロセッサ部１４は、ベースバンド部１３に対して下り送信電力制御変更の命令を行う。下り送信電力制御変更の命令を受けたベースバンド部１３は、上り共通チャネルおよび下り共通チャネルを起動する（ステップＳ４３）。ベースバンド部１３は、下り個別チャネルのブロック誤り率により目標受信レベルを決定し、下り個別チャネルの受信レベルが目標受信レベルになるように送信電力制御情報（ＴＰＣビット）を作成する。ベースバンド部１３は、このＴＰＣビットを上り共通チャネルに乗せて送信する（図５のステップＳ５１）。
【００２９】
ベースバンド部１３は、上り共通チャネルにてプリアンブルパートを送信する。プリアンブルパートが受信できた基地局２０は、Acknowledgeビットを作成して下り共通チャネルにマッピングして送信する。Acknowledgeビットを受信したベースバンド部１３は、上り共通チャネルのメッセージパートにＴＰＣビットをマッピングして送信する（図５のステップＳ５２）。ＴＰＣビットを上り共通チャネルにて受信した基地局２０は、下り個別チャネルの送信電力を調整（又は制御）する（図５のステップＳ５３）。上述した手順により、下り送信電力制御を行う。
【００３０】
以上、本発明による送信出力制御システムの好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明の送信電力制御システムによると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、個別チャネルの通信中において、消費電力を大幅に低減可能である。その理由は、下り個別チャネル送信電力制御を行うための情報を、上り共通チャネルを使用して送信するので、基地局が移動局からの上り個別チャネルに同期を取る必要がなく、移動局からの上り送信間隔を長くすることが可能であるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信電力制御システムにおける移動局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の送信電力制御システムの第１実施形態の動作を説明するシーケンス図である。
【図３】本発明の送信電力制御システムの第１実施形態の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の送信電力制御システムの第２実施形態の動作を説明するシーケンス図である。
【図５】本発明の送信電力制御システムの第２実施形態の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】従来の典型的な送信電力制御システムの動作説明図である。
【符号の説明】
１０  移動局（携帯端末）
１１  アンテナ部
１２  無線部
１３  ベースバンド部
１４  プロセッサ部
１５  メモリ
１６  記録媒体
２０  基地局
【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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