(57)【要約】【課題】  隣接したセル内に移動機が進入した場合に、そのセルでの無線電波の受信レベルに拘わらず基地局と移動機との相対的な位置関係に基づいて、客観的な最低限度の初期値に送信電力を抑える。【解決手段】  本発明は、通信チャネルが割り当てられた複数のゾーンが設定されていて、これらの一のゾーンから移動機が進出して別のゾーン内に進入する場合に、他のゾーン内に設置した基地局装置における移動機に対して送信される送信電力を制御する送信電力制御装置に関する。そして、移動機が別のゾーン内に進入したときに移動機との距たりを計測する距たり計測手段と、計測された距たりに係る情報によって基地局装置が移動機に送信される初期送信電力値を決定する初期送信電力決定手段とを他のゾーン内の基地局装置に有し、決定した初期送信電力値を当該装置に設定させることを特徴とする。【選択図】      図１
2005203866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャネルが割り当てられた複数のゾーンが設定されていて、これらのうちの一のゾーンから移動機が進出して別のゾーン内に進入する場合に、他のゾーン内に設置した基地局装置における移動機に対して送信される送信電力を制御する送信電力制御装置において、
移動機が別のゾーン内に進入したときに移動機との地理上の距たりを計測する距たり計測手段と、
この距たり計測手段で計測した距たりに係る情報によって基地局装置が移動機に対して送信される初期送信電力値を決定する初期送信電力決定手段とを他のゾーン内の基地局装置に有し、
決定した初期送信電力値を該当する前記基地局装置に設定させることを特徴とした送信電力制御装置。
【請求項２】
前記距たり計測手段が、移動機の上り信号の伝搬遅延に係る距離情報を距たりに係る情報とするものであることを特徴とする請求項１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、基地局から移動機にデータ送信などを行う場合における基地局から移動機に送信される送信電力の制御を行う送信電力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に移動通信システム、たとえばＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）方式によるセルラー（小ゾーン構成）移動通信システムでは、原則として一つの通信チャネルによる送信電波は、他の全ての通信チャネルによる送信電波群と干渉し得る。従って、一つの通信チャンネルが不要に強い電力を送信することは、他の通信チャネル全てが一斉に送信電力を上げることとなり、システム全体の電力リソースの利用効率を下げる要因となる。そのため、各通信チャネルの送信電力は、必要最低限に抑えることが必要となる。
【０００３】
たとえば図２に示す移動通信システム２００では、統括局２２０に対して、その地理上の管轄範囲内に複数のセル１０１〜１０７・・・が設定してある。それぞれのセル１０１〜１０７・・・内には基地局ＢＳ１０１〜１０７・・・を設置しておき、移動機ＭＳ１０１(103)，１０２(103)の無線通信をそれぞれ公衆網２１０などに中継させている。このとき基地局ＢＳ１０３は一の移動機ＭＳ１０１(103)に対して送信される基地局ＢＳ１０３の送信電力を増減制御させて調節することができる。このような電力制御の指示によって、基地局ＢＳ１０３は移動機ＭＳ１０１(103)に対して送信される無線電波が他の移動機ＭＳ１０２(103)に対して送信される無線電波と干渉しにくくなる。さらに、セル１０３以外に存在する移動機に対して送信される無線電波と干渉しにくくなる。
【０００４】
また統括局２２０に、移動位置管理センタＰＭＣ(Position Management Center)２３０を併設してあり、各移動機ＭＳ１０１(103)，１０２(103)の現在位置を推定しながら、それぞれの移動に追従させた制御を統括局２２０、各基地局ＢＳ１０１〜１０７・・・、各移動機ＭＳ１０１(103)，１０２(103)にさせている。たとえば移動機ＭＳ１０１(103)の無線電波をセル１０３に隣接した二つのセル１０１、１０２から計測して双曲線航法により現在地を測量させる。
【０００５】
そして移動機ＭＳ１０１(103)が、セル１０３から他のセル１０１内へ移動（ハンドオーバー）したときには、新たな移動機ＭＳ１０３(101)の無線電波と干渉させてはならない。このためにはセル１０１内の基地局ＢＳ１０１は移動機ＭＳ１０１(101)に対して送信電力の制御指示をさらに続けることが必要になる。しかし移動機ＭＳ１０１(101)に対して送信される送信電力制御が過剰に行われたとすると、基地局ＢＳ１０１は、他の全ての移動機ＭＳ１０３(101)に対して送信される送信電力の制御は一斉に不要な送信電力の増加制御が行われてしまう。
【０００６】
このように大きな初期値によって、見さかいなく送信電力制御を続けてしまうことはできない。そこで移動機ＭＳ１０１(101)がセル１０１内に進入すると、その直後にまず基地局ＢＳ１０１は、移動機ＭＳ１０１(101)に対して送信される送信電力の制御条件を初期設定させる。このときの初期値としては、システム設計当初のセル構成に基づく固定値を用いてもよいが、しかし後日の建造物の増減、他の移動体などによる伝搬環境（マルチパス）の変化には対処できない。これに対しては、たとえば特許文献１に開示された「初期送信電力の決定方法」のように、制御チャネルの受信レベルを基に初期値を設定させる方法がある。
【特許文献１】特開平７−９５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来例によって送信電力を初期設定させる制御技術では、一のゾーン内で通信チャネルの管理をしながら、その都度に制御チャネルを用いて送信電力制御を段階的に抑える目的のものである。このため通信チャネルを維持しながら制御チャネルを用いずにハンドオフさせる場合には適用されない。
【０００８】
また、基地局ＢＳ１０１は移動機ＭＳ１０１(101)から送信された信号の受信レベルがマルチパスの変動に伴って変化してしまうため、無線電波の伝搬状態が悪化したときに移動機ＭＳ１０１(101)の進入があると、劣化した受信品質に適合したままでは直ちに最低限度の送信電力に抑えられないことが多い。また伝搬状態が一見良好なときでも、周囲の遮蔽物が一時的になくなったために良好すぎる状態にあることも多い。この場合には、適切な通信チャネルの維持に手間取ってリンクの運用が遅れがちになったり、またリンクの運用が開始できても実際にデータ通信する段階では、良好すぎた状態が解消してしまって支障が生じたりすることが問題点としてあった。
【０００９】
これは基地局ＢＳ１０１と移動機ＭＳ１０１(101)との地理的な隔たりを、その受信レベルを基にして間接に推定したことによると考えられる。すなわち図３に示す基地局ＢＳのカバレージエリア内に、その境界線ＢＬを越えてたとえばＡ地点から移動機ＭＳが進入する。このときの基地局ＢＳとの隔たりは距離Ｌaであるから、この距離Ｌaに相当する初期値が実際に最低限度の値となるが、移動機ＭＳがＢ地点から進入すると、その距離Ｌb相当の初期値が必要である。しかし、前述した伝搬環境の変化に伴って受信レベルも常に変化するため、間接に受信レベルで推定された距離を基にしたのでは客観的に最低限度の初期値が得られないからである。
【００１０】
そのため、隣接したセル内に移動機が進入した場合に、そのセルでの無線電波の受信レベルにかかわらず基地局と移動機との実際の位置関係に着眼して問題点を総合的に解決し、客観的な最低限度の初期値に送信電力を抑えることができる送信電力制御装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するために、本発明は、通信チャネルが割り当てられた複数のゾーンが設定されていて、これらのうちの一のゾーンから移動機が進出して別のゾーン内に進入する場合に、他のゾーン内に設置した基地局装置における移動機に対して送信される送信電力を制御する送信電力制御装置において、移動機が別のゾーン内に進入したときに移動機との地理上の距たりを計測する距たり計測手段と、この距たり計測手段で計測した距たりに係る情報によって基地局が移動機に対して送信される初期送信電力値を決定する初期送信電力決定手段とを他のゾーン内の基地局装置に有し、決定した初期送信電力値を当該送信電力制御装置に設定させることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、移動機が、セル内に進入した地点で必要な最低限度の値までその送信電力を抑え、移動機に基地局とのクローズドループ、アウターループによる適切な送信電力制御を開始させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（Ａ）第１の実施形態
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
以下、本発明による送信電力制御装置をＣＤＭＡ移動通信システムに適用した実施形態の一例を図面を参照しながら詳述する。
【００１４】
この場合のＣＤＭＡ移動通信システム２としては、前述した図２に示すシステム２００と同様に、公衆網２１０に接続されると共にＰＭＣ２３０を併設した統括局２２０と、この統括局２２０に接続して複数のセル１〜３・・・内に設置された基地局ＢＳ１〜３・・・と、一のセル３から他のセル１内に境界を越えて移動しつつある移動機ＭＳ１(3)，１(1)とを有している。
【００１５】
本実施形態では、送信電力制御装置１０を、それぞれの基地局ＢＳ１〜３・・・に付設してあり、その機能を図４のブロック図で示すことができる。図４において、この送信電力制御装置１０は、他のセル１での距たり計測手段としての伝搬遅延計測部６０と、その伝搬遅延情報を距たりに係る情報とした初期送信電力決定手段としての初期送信電力決定部７０と、その初期値による電力制御判定部８０とを有している。
【００１６】
伝搬遅延計測部６０は、基地局ＢＳの送信制御部３０と接続して通信チャネルでの送信タイミング信号Ｓ２０を、また受信制御部４０と接続してその受信タイミング信号Ｓ３０をそれぞれ導入し、移動機ＭＳまでの距離を演算して距離情報とする演算部である。また内蔵カウンタＣＴＲを有して通信チャネル（上り信号）での伝搬遅延の時間をカウントすると共に、初期送信電力決定部７０と接続して距離情報測定開始要求信号Ｓ６０を導入し、距離情報信号Ｓ７０を送出している。
【００１７】
初期送信電力決定部７０は、基地局ＢＳの情報中継部２０と接続して初期送信電力決定要求信号Ｓ５０を導入し、送信電力制御のための初期値となる初期送信電力値を決定する論理部である。また距離情報に対応させて、初期送信電力値を配列した変換テーブルＴＢＬを有すると共に、電力制御判定部８０と接続して初期送信電力値信号Ｓ８０を送出している。
【００１８】
図５に示す変換テーブルＴＢＬには、図６に示す基地局ＢＳから移動機ＭＳまでの距離Ｘ1,Ｘ2,・・・Ｘn・・・を、メートル(m)単位で複数の距離間隔０〜Ｘ1,Ｘ1〜Ｘ2,・・・Ｘn-1〜Ｘn・・・に区分し、その検索キーとして登録してある。また各検索キーと組み合わせた初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・をデシベルメートル(dBm)単位で配列してある。このとき初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・として、段階的に増加した値Ｙ1＜Ｙ2＜・・・＜Ｙn・・・を選定する。
【００１９】
電力制御判定部８０は、基地局ＢＳの受信制御部４０と接続して送信電力の増減制御指示信号Ｓ４０を導入すると共に送信電力の設定値を演算する演算部であり、送信制御部３０と接続して設定値信号Ｓ１０を送出する。
【００２０】
また中継処理部２０は、統括局２２０からの通信情報、ハンドオーバー要求を含む制御情報を中継すると共に、各部の機能および制御シーケンスを管理する処理部であり、送信制御部３０と接続してユーザデータ出力を送出し、受信制御部４０と接続してユーザデータ入力を導入する。また初期送信電力決定部７０と接続してハンドオーバー要求に伴う初期送信電力決定要求信号Ｓ５０を送出する。
【００２１】
送信制御部３０は、ユーザデータ出力、制御フレームを送信信号に編成してアンテナを介し移動機ＭＳに送信する無線周波部である。また設定値信号Ｓ１０を送信することにより移動機ＭＳに送信される送信電力の制御を開始させる。受信制御部４０は、アンテナを介して移動機ＭＳから受信信号を受信し、ユーザデータ、各種の制御ビットを分離して中継処理部２０に送出する。
【００２２】
以上の構成により、前述したカバレージエリア内の移動機ＭＳに対して、変換テーブルＴＢＬの初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・を設定すれば、各距離間隔０〜Ｘ1,Ｘ1〜Ｘ2,・・・Ｘn-1〜Ｘn・・・ごとに受信強度が高まるようにして送信電力制御を行うことができる。言い換えると移動機ＭＳまでの距離が短いほど初期送信電力値を小さく抑えることができる。
【００２３】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
公衆網２１０を介した通信内容が基地局ＢＳ１〜３に到達したとき、各中継処理部２０で通信内容をユーザー情報、制御情報に分類して入出力および中継処理をすること、送信制御部３０、受信制御部４０で無線電波の送受信を行うことは、前述した従来例のＣＤＭＡ移動通信システムと同様であるため詳しい説明を省略する。そこで主に送信電力制御装置１０について説明する。まず前提として、統括局２２０が移動機ＭＳ１(1)のハンドオーバーを検出すると、進入先のセル１を管轄する基地局ＢＳ１にハンドオフ要求を発行し、これにより基地局ＢＳ１では、中継処理部２０から送信電力制御装置１０に初期送信電力決定要求信号Ｓ５０を、送信制御部３０に通信チャネルを横取りした送信要求を、その受信要求を受信制御部４０にそれぞれ送出する。
【００２４】
送信電力制御装置１０では、初期送信電力決定要求信号Ｓ５０を導入すると、図７に示すように、初期送信電力決定部７０から伝搬遅延計測部６０に距離情報計測開始信号Ｓ６０を送出する。伝搬遅延計測部６０では、送信制御部３０から通信チャネルでの送信タイミング信号Ｓ２０を導入すると、図８に示すように、その内蔵カウンタＣＴＲによって移動機ＭＳ１(1)に対する伝搬遅延の計時を開始する。
【００２５】
そして移動機ＭＳ１(1)から転送された応答信号が受信制御部４０で受信できると（ＳＴ１０）、受信タイミング信号Ｓ３０が伝搬遅延計測部６０に送出されて伝搬遅延の計時を終了する（ＳＴ２０）。その計時結果として、内蔵カウンタＣＴＲのカウント値から距離情報に算出し（ＳＴ３０）、これを距離情報信号Ｓ７０として初期送信電力決定部７０に通知する（ＳＴ４０）。移動機ＭＳ１(1)での応答処理の時間、基地局ＢＳでの送受信遅れの時間が無視できれば、カウント値の半分の値から距離が決まる。
【００２６】
初期送信電力決定部７０では、この距離情報信号Ｓ７０を検索キーとして変換テーブルＴＢＬを検索し、その検索結果として該当する初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・のいずれかに決定し、初期送信電力値信号Ｓ８０として電力制御判定部８０に送出する（ＳＴ５０）。変換テーブルＴＢＬは、距離情報の代わりに単に伝搬遅延の時間を登録したテーブルであっても良く、その場合には時間情報を検索キーとして初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・が検索できる。
【００２７】
以上によって電力制御判定部８０では、基地局ＢＳ１から移動機ＭＳ１(1)まで伝搬させるために必要な送信電力の初期値として、初期送信電力値Ｙ1,Ｙ2,・・・Ｙn・・・のいずれかが得られる。そこで受信制御部４０の増減制御指示信号Ｓ４０に伴う送信電力制御に先行させて、得られた初期値を初期値信号Ｓ１０として送信制御部３０は移動機ＭＳ１(1)に送信される送信電力を設定させると共に、この初期値が確実に設定された後の受信電力に基づいて増減指示を判定しながら移動機ＭＳ１(1)に対して送信される送信電力の制御を継続する（ＳＴ６０）。
【００２８】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
このため移動機ＭＳ１(1)が、セル１内に進入した地点で必要な最低限度の値まで基地局ＢＳ１が移動機ＭＳ１(1)に対して送信される送信電力を抑えることができ、したがって通信チャネルによるユーザデータの送受信段階では、基地局ＢＳ１が移動機ＭＳ１(1)と閉ループを形成しても、これによる適切な送信電力制御を開始させることができる。このときに通信チャネルを維持したまま、その通信チャネルでの伝搬遅延に基づいて初期値を決定できるとともに送信電力を抑えることができる。
【００２９】
（Ａ−４）第１の実施形態の変形実施形態
なお、専用の制御チャネルを用いて通信チャネルの切換管理を行う通信システムで、進入先のセル１でのハンドオフなどを制御チャネルで行う場合であれば、この制御チャネルによって伝搬遅延の時間を計測させても良い。
【００３０】
（Ｂ）第２の実施形態
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第１の実施形態では、変換テーブルＴＢＬの検索に必要な距離情報を通信チャネルでの伝搬遅延の時間から求めた。この他にも第２の実施形態として、基地局ＢＳ１の座標と移動機ＭＳ１(1)の現在地を示す座標とから距離情報を求める構成でも良い。たとえば移動機ＭＳ１(1)に全地球測位システムＧＰＳ(Global Positioning System)による位置計測部を付設し、移動機座標と基地局座標がマッピングされた地図検索部、これらの二地点間を隔てる距離につき二点間距離計測部を伝搬遅延計測部６０の代わりに設けることができる。
【００３１】
（Ｂ−２）第２実施形態の作用効果
一般に基地局ＢＳ１と移動局ＭＳ(1)とのマルチパスでは、その通信距離ばかりかパスの有無自体が変動的であってきわめて測りがたいものである。そこで前述したように、移動局ＭＳ(1)が現実に進入した地点を座標値として報告し得る構成によって、この座標値を基に基地局ＢＳ１で最短距離、通信距離を計測でき、また推論手段を用いてマルチパスの経路、道のりを推定することができる。
【００３２】
なお、ＣＤＭＡ変復調システムの移動無線装置に適用したが、いわゆる遠近問題を扱う必要性が少ない場合であれば、前述した通信制御処理部、送信制御部、受信制御部を別のＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、これらの併用その他の変復調方式のものと交換して適用させて良い。さらに携帯電話、ＰＨＳの他、高速処理機能を伴わせて自動車電話、列車電話、船舶無線、衛星通信に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】ＣＤＭＡ移動通信システムの従来例を示す機能ブロック図である。
【図３】図２に示す従来例でのハンドオーバーを示す説明図である。
【図４】実施形態の要部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】実施形態の変換テーブルの構成例を示す説明図である  。
【図６】変換テーブルの初期送信電力値の一例を示す説明図である。
【図７】特徴動作の初期設定処理での信号シーケンスを示す説明図である。
【図８】初期設定処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
２…ＣＤＭＡ移動通信システム、１０…送信電力制御装置、２０…中継処理部、３０…送信制御部、４０…受信制御部、６０…伝搬遅延計測部、７０…初期送信電力決定部、８０…電力制御判定部、２１０…公衆網、２２０…統括局、２３０…移動位置管理センタＰＭＣ(Position Management Center)、ＢＳ１〜３・・・…基地局、ＭＳ１(1),１(3)・・・…移動機。
【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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