(57)【要約】【課題】一度算出したプリアンブルパートの初期送信電力値を補正し最適な初期送信電力値でオープンループ送信電力制御が行えるようにすること。【解決手段】基地局とのランダムアクセス通信は送信電力値算出部１０６が算出した初期送信電力値を用いて開始される。成功しなければ、送信電力値を徐々に上げながらプリアンブルパートの再送を繰り返す。成功すると、そのときの送信電力値を用いてメッセージパートを送信する。初期送信電力補正値算出部１０８は、初期送信電力値と成功したときの送信電力値との差分から補正値を算出する。送信電力値算出部１０６は次回のランダムアクセス通信の開始時に先に算出した初期送信電力値に補正値を加算した値を今回の初期送信電力値とする。【選択図】図１
2007097055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去に実施したオープンループ送信電力制御によるランダムアクセスが成功したときの送信電力値とそのときに算出された初期送信電力値との差分から前記初期送信電力値の補正値を算出する手段と、前記初期送信電力値と前記補正値とに基づき次回のオープンループ送信電力制御で用いる初期送信電力値を算出する手段とを具備することを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
請求項１記載の送受信装置を搭載することを特徴とする移動局装置。
【請求項３】
各基地局装置の配下に請求項２記載の移動局装置が配置されることを特徴とする移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動無線通信システムの移動局に搭載されオープンループ送信電力制御を行う送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信におけるアクセス方式の１つであるＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式は、同一周波数、同一時間をユーザー間で共有するアクセス方式である。ＣＤＭＡ方式では、１次変調した信号を拡散符号により２次変調して送信し、受信側は、希望チャネルの拡散符号との相関を取ることにより目的の１次変調波を抽出する。この相関を取る逆拡散の過程で、他チャネルの信号は雑音となる。
【０００３】
基地局から移動局への下り回線では、目的とする信号波とそれ以外の干渉波とは伝搬路上で同じように変動を受けて各移動局に到達するので、各移動局における逆拡散後の信号波と干渉波との受信レベルの関係は一定となる。ところが、移動局から基地局への上り回線では、各移動局が同一の送信電力で信号波を送信したとしても、移動局から基地局までの距離や伝搬環境がそれぞれ異なっているので、各信号波の基地局での受信レベルが違ってくるいわゆる「遠近問題」が生ずる。そのため、基地局において、逆拡散によりそれぞれの信号波を正しく復調するには、各信号波の受信レベルを揃えなければならいので、移動局から基地局への上り回線においては、各伝送路の状態に応じた送信電力制御が必要になる。
【０００４】
オープンループ送信電力制御は、送信電力制御の一つであり、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、共通チャネルであるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）に適用される。ランダムアクセスチャネルは、移動局と基地局とでランダムアクセス通信を開始するためのプリアンブルパートと通信データを運ぶメッセージパートとで構成される。つまり、Ｗ−ＣＤＭＡ方式でのオープンループ送信電力制御は、プリアンブルパートを用いて行われる。以下、概要を説明する。
【０００５】
移動局は、基地局とのランダムアクセス通信を開始するに当たり、まず、基地局から送られてきた情報に基づき算出した初期送信電力値で基地局に対してプリアンブルパートを送信する。なお、初期送信電力値は、基地局が送信する基準チャネルの送信電力値から測定した受信レベルを減算してパスロス（無線区間での伝搬損）のレベルを算出し、それにパスロスを考慮しない基地局指定の初期送信電力値と上り干渉量とを加算するという一意の算出式により求められる。
【０００６】
基地局は、プリアンブルパートの送信タイミングに対して予め決められたタイミングで移動局に対して送信するＡＩＣＨ（Acquisition Indicator Channel）を用いてプリアンブルパートの受信有無を移動局に通知する。すなわち、基地局は、プリアンブルパートを受信できた場合は、プリアンブルパート受信完了を示す「ＡＣＫ」をＡＩＣＨ上に送信する。一方、基地局は、プリアンブルパートを受信できたが今回のランダムアクセスを受け付けない場合にはＡＩＣＨ上に「ＮＡＣＫ」を送信する。また、基地局は、プリアンブルパートを受信できない場合は、ＡＩＣＨ上にはプリアンブルパートの受信有無に関する情報は何も送信しないことで「ＮＧ」を示す。したがって、移動局が「ＡＣＫ」を受信できない場合としては、「ＮＡＣＫ」の場合と「ＮＧ」の場合とがある。
【０００７】
移動局は、基地局から「ＡＣＫ」を受信できない場合には、送信したプリアンブルパートの送信電力値に対して基地局から指定されたパワオフセット値ΔＰ０を加算した送信電力値でプリアンブルパートを再送する。移動局は、プリアンブルパート送信回数が基地局から指定された最大送信回数に満たなければ、ＡＣＫを受信できるまでパワオフセット値ΔＰ０を加算し、プリアンブルパートを再送し続ける。つまり、移動局は、ＡＣＫを受信できるまでプリアンブルパートの送信電力を徐々に上げていくランピング動作と行う。その結果、基地局から「ＡＣＫ」を受信することができれば、ランダムアクセス通信が成功となる。移動局は、基地局から「ＡＣＫ」を受信できた場合には、このとき送信したプリアンブルパートの送信電力値に対して基地局から指定されたパワオフセット値ΔＰｐ−ｍを加算した送信電力値で、今度はメッセージパートを送信する。
【非特許文献１】3GPP TS25.331 8.5.7 Open loop power control
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように一意の算出式によって算出された初期送信電力値によるオープンループ送信電力制御では、算出された初期送信電力では、実際にどのような送信電力値で基地局に届いたのか解らない上に、移動局の受信信号レベル測定精度や送信機の送信電力ばらつき、基地局から報知される送信電力算出のための情報の時間的、環境的変化による最適値からのずれ等があるので、移動局は常に最適な送信電力値で送信できるとは限らず、ランダムアクセス通信が成功するまでに無駄なランピング動作を行う場合が発生する。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、一度算出したプリアンブルパートの初期送信電力値を補正できるようにし、より最適な初期送信電力値でオープンループ送信電力制御を行うことのできる送受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため、本発明に係る送受信装置は、過去に実施したオープンループ送信電力制御によるランダムアクセスが成功したときの送信電力値とそのときに算出された初期送信電力値との差分から前記初期送信電力値の補正値を算出する手段と、前記初期送信電力値と前記補正値とに基づき次回のオープンループ送信電力制御で用いる初期送信電力値を算出する手段とを具備する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、過去にランダムアクセスが成功したときの送信電力値と、算出した初期送信電力値との差分から求めた補正値を前記初期送信電力値に加えて次回のオープンループ送信電力制御で用いる初期送信電力値とするので、より最適な初期送信電力値でオープンループ送信電力制御を行うことができ、無駄なランピング動作を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一度算出したプリアンブルパートの初期送信電力値を補正できるようにしたので、より最適な初期送信電力値でオープンループ送信電力制御を行うことのできる送受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係る送受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す送受信装置１００は、アンテナ１０１を備え無線信号の送受信を行う無線部（ＲＦ部）１０２と、ＲＦ部１０２の受信出力を並列に受ける送信電力算出情報受信部１０３、受信レベル測定部１０４及びＡＩＣＨ受信部１０５と、これらの出力を受ける送信電力値算出部１０６と、ＡＩＣＨ受信部１０５及び送信電力値算出部１０６の各出力を受けてＲＦ部１０２にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のプリアンブルパート及びメッセージパートを出力するランダムアクセスチャネル送信部（ＲＡＣＨ送信部）１０７と、送信電力値算出部１０６と信号授受を行う初期送信電力補正値算出部１０８とを備えている。
【００１５】
図２は、図１に示す初期送信電力補正値算出部の構成例を示すブロック図である。初期送信電力補正値算出部１０８は、例えば図２に示すように、送信電力値算出部１０６の出力を並列に受ける初期送信電力算出値記憶部２０１及びランダムアクセスチャネル成功時送信電力値記憶部（ＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部）２０２と、これらの出力値の差分を求める減算部２０３と、減算部２０３の出力に所定のゲインを乗算するゲイン部２０４と、ゲイン部２０４の出力を平均化する平均部２０５と、平均部２０５の出力値から補正値を求め送信電力値算出部１０６に出力する補正値生成部２０６とを備えている。
【００１６】
次に、オープンループ送信電力制御動作について説明する。図示しない基地局は、報知チャネルと基準チャネルとＡＩＣＨとを送信する。報知チャネルは、各移動局に対しランダムアクセスチャネルの初期送信電力値をオープンループで算出するのに必要となる情報を報知する。基準チャネルは、各移動局での受信レベル測定に用いられる。ＡＩＣＨは、基地局がプリアンブルパートの受信有無を移動局に通知するのに用いられ、プリアンブルパートの送信タイミングに対して予め決められたタイミングで各移動局に対して送信される。
【００１７】
すなわち、基地局は、プリアンブルパートを受信できた場合は、プリアンブルパート受信完了を示す「ＡＣＫ」をＡＩＣＨ上に送信する。一方、基地局は、プリアンブルパートを受信できたが今回のランダムアクセスを受け付けない場合にはＡＩＣＨ上に「ＮＡＣＫ」を送信する。基地局は、プリアンブルパートを受信できない場合は、ＡＩＣＨ上にはプリアンブルパートの受信有無に関する情報は何も送信しないことで「ＮＧ」を示す。したがって、移動局が「ＡＣＫ」を受信できない場合としては、「ＮＡＣＫ」の場合と「ＮＧ」の場合とがある。
【００１８】
アンテナ１０１に捕捉された報知チャネルの信号は、ＲＦ部１０２にてベースバンド信号に変換された後、送信電力算出情報受信部１０３に入力される。送信電力算出情報受信部１０３は、受信された報知チャネルの信号から、パスロスを求める際に必要となる基準チャネルの送信電力値Ｐｂｓと、パスロスを考慮しない基地局指定の初期送信電力値Ｐｕｅと、上り干渉量Ｐｕｌｉと、プリアンブルパート再送時のパワオフセット値ΔＰ０と、メッセージパート送信時のパワオフセット値ΔＰｐ−ｍとを抽出し、それらを送信電力値算出部１０６に出力する。
【００１９】
並行して、アンテナ１０１に捕捉された基準チャネルの信号は、ＲＦ部１０２にてベースバンド信号に変換された後、受信レベル測定部１０４に入力される。受信レベル測定部１０４は、基準チャネルの受信信号レベルＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）を測定し、それを送信電力値算出部１０６に出力する。
【００２０】
送信電力値算出部１０６は、まず、それらの出力値のうち、送信電力値Ｐｂｓと受信信号レベルＲＳＣＰと初期送信電力値Ｐｕｅと上り干渉量Ｐｕｌｉとを次の式（１）に適用してプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉを算出する。
Ｐｐｒｅｉｎｉ＝Ｐｂｓ−ＲＳＣＰ＋Ｐｕｌｉ＋Ｐｕｅ      （１）
【００２１】
算出されたプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉは、初期送信電力補正値算出部１０８へ入力され、初期送信電力算出値記憶部２０１に記憶される。
【００２２】
並行して、算出されたプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉは、ＲＦ部１０２に与えられる。また、送信電力値算出部１０６は、プリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉの算出完了をランダムアクセスチャネル送信部１０７に通知する。これを受けてランダムアクセスチャネル送信部１０７は、プリアンブルパートを生成し、ＲＦ部１０２に与える。これによって、ＲＦ部１０２から初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉによるプリアンブルパートの送信が行われる。
【００２３】
このプリアンブルパートの送信タイミングと一定のタイミング関係をもって基地局が送信するＡＩＣＨがＲＦ部１０２からＡＩＣＨ受信部１０５に入力される。ＡＩＣＨ受信部１０５は、ＡＩＣＨに含まれる「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できると、それを送信電力値算出部１０６とランダムアクセスチャネル送信部１０７とに与える。
【００２４】
ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できた場合は、送信電力値算出部１０６は、先に算出したプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉと先に抽出されたメッセージパート送信時のパワオフセット値ΔＰｐ−ｍとを次の式（２）に適用して、メッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓを算出する。
Ｐｍｅｓ＝Ｐｐｒｅｉｎｉ＋ΔＰｐ−ｍ          （２）
【００２５】
算出されたメッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓは、初期送信電力補正値算出部１０８へ入力され、ＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部２０２に記憶される。
【００２６】
ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」を検出できた場合は、並行して、算出されたメッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓは、ＲＦ部１０２に与えられる。また、送信電力値算出部１０６は、メッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓの算出完了をランダムアクセスチャネル送信部１０７に通知する。これを受けてランダムアクセスチャネル送信部１０７は、メッセージパートを生成し、ＲＦ部１０２に与える。これによって、ＲＦ部１０２から電力値Ｐｍｅｓによるメッセージパートの送信が行われる。また、ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＮＡＣＫ」を検出できた場合は、再送回数が基地局から指定された最大送信回数に満たなければ、所定時間経過後に初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉによるプリアンブルパートの送信を開始する。
【００２７】
一方、ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できなかった場合は、送信電力値算出部１０６は、先に算出したプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉと先に抽出されたプリアンブルパート再送時のパワオフセット値ΔＰ０とを次の式（３）に適用して、再送プリアンブルパートの電力値Ｐｐｒｅを算出する。
Ｐｐｒｅ＝Ｐｐｒｅｉｎｉ＋ΔＰ０          （３）
【００２８】
同様の手順で、ＲＦ部１０２から、算出された電力値Ｐｐｒｅによるプリアンブルパートの再送が行われる。このプリアンブルパートの再送に対し、ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できた場合には、送信電力値算出部１０６は、再送用に算出した電力値Ｐｐｒｅと先に抽出されたメッセージパート送信時のパワオフセット値ΔＰｐ−ｍとを次の式（４）に適用して、メッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓを算出する。
Ｐｍｅｓ＝Ｐｐｒｅ＋ΔＰｐ−ｍ        （４）
【００２９】
算出されたメッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓは、初期送信電力補正値算出部１０８へ入力され、ＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部２０２に記憶される。
【００３０】
逆に、プリアンブルパートの再送に対し、ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できなかった場合には、送信電力値算出部１０６は、初回再送用に算出した電力値Ｐｐｒｅと先に抽出されたプリアンブルパート再送時のパワオフセット値ΔＰ０とを次の式（５）に適用して、第２回目再送プリアンブルパートの電力値Ｐｐｒｅを算出する。
Ｐｐｒｅ＝Ｐｐｒｅ＋ΔＰ０        （５）
【００３１】
同様の手順で、ＲＦ部１０２から、算出された第２回目の電力値Ｐｐｒｅによるプリアンブルパートの再送が行われる。このプリアンブルパートの再送に対し、ＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できた場合には、送信電力値算出部１０６は、この第２回目の電力値Ｐｐｒｅを式（４）に適用してメッセージパート送信用の電力値Ｐｍｅｓを算出する。
【００３２】
初期送信電力補正値算出部１０８のＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部２０２には、第２回目の再送電力値Ｐｐｒｅが記憶される。
【００３３】
逆に、第２回目の再送に対しＡＩＣＨ受信部１０５が「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を検出できなかった場合には、送信電力値算出部１０６は、式（５）によって再送電力値Ｐｐｒｅを更新する。プリアンブルパートの再送回数が基地局から指定された最大送信回数に満たなければ、送信電力値算出部１０６は、「ＡＣＫ」「ＮＡＣＫ」を受信できるまで、式（５）による再送電力値Ｐｐｒｅの更新を繰り返す。
【００３４】
以上のオープンループ送信電力制御の内容をまとめて示すと、例えば図３に示すようになる。図３は、オープンループ送信電力制御を説明する概念図である。図３では、初回送信のプリアンブルパート３０１ａの送信電力値をオフセット値ΔＰ０ずつ徐々に上げながらプリアンブルパート３０１ｂ、３０１ｃを送信し、３回目のプリアンブルパート３０１ｃの送信によって「ＡＣＫ」を受信できランダムアクセスに成功したので、その後オフセット値ΔＰｐ−ｍを加算してメッセージパート３０２を送信する様子が示されている。
【００３５】
このように、ランダムアクセスに成功すると、初期送信電力補正値算出部１０８による初期送信電力補正値の算出が次のようにして行われる。図２において、初期送信電力補正値算出部１０８では、まず、減算部２０３にて、初期送信電力算出値記憶部２０１が記憶する初期送信電力算出値とＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部２０２が記憶するランダムアクセス成功時の送信電力値との差分が取られる。
【００３６】
次いで、ゲイン２０４にて差分に重み付けができるようにゲインが乗算され、平均部２０５にて差分の平均化が行われる。平均部２０５では、ＩＩＲフィルタによる過去の重みを調整できる平均化方法や、移動平均のような平均化方法が用いられる。また、平均部２０５における平均値のクリアは、電源が入って一定期間でもよいし、ランダムアクセスチャネルでのオープンループ送信電力制御を行う毎にクリアしてもよい。
【００３７】
補正値生成部２０６は、平均化結果から初期送信電力の補正値Ｐｃｏｍｐを決定し、送信電力値算出部１０６にフィードバックする。補正値生成部２０６では、補正値の最大値に制限を入れる機能や、補正量を算出された補正値に徐々に近づけていくことで急激な送信電力値の変化を抑制する機能を持つこともできる。
【００３８】
送信電力値算出部１０６は、次回以降のランダムアクセスを行うときのプリアンブルパートの初期送信電力値Ｐｐｒｅｉｎｉを、式（１）の右辺に補正値Ｐｃｏｍｐを加算する次の式（６）によって算出する。
Ｐｐｒｅｉｎｉ＝Ｐｂｓ−ＲＳＣＰ＋Ｐｕｌｉ＋Ｐｕｅ＋Pｃｏｍｐ        （６）
【００３９】
このように、本実施の形態に係る送受信装置によれば、過去にランダムアクセスが成功したときのプリアンブルパートの送信電力値とそのときに算出した初期送信電力値との差分から補正値を求め、その補正値をプリアンブルパートの初期送信電力算出値に加えた値を次回からのオープンループ送信電力制御で用いる初期送信電力算出値とするので、初期送信電力算出値をより最適な値に近づけることができる。
【００４０】
したがって、ランダムアクセス手順における無駄なプリアンブルパートの再送回数を少なくすることができ、また、オープンループ送信電力制御の受信レベル測定誤差や送信機の送信電力値のばらつきも少なくすることができ、システム容量を増大させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る送受信装置は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおいて移動局に搭載し、無駄なランピング動作の発生を低減したオープンループ送信電力制御を実施するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る送受信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す初期送信電力補正値算出部の構成例を示すブロック図
【図３】オープンループ送信電力制御を説明する概念図
【符号の説明】
【００４３】
１００  送受信装置
１０１  アンテナ
１０２  無線部（ＲＦ部）
１０３  送信電力算出情報受信部
１０４  受信レベル測定部
１０５  ＡＩＣＨ受信部
１０６  送信電力値算出部
１０７  ランダムアクセスチャネル送信部（ＲＡＣＨ送信部）
１０８  初期送信電力補正値算出部
２０１  初期送信電力算出値記憶部
２０２  ランダムアクセスチャネル成功時送信電力値記憶部（ＲＡＣＨ成功送信電力値記憶部）
２０３  減算部
２０４  ゲイン部
２０５  平均部
２０６  補正値生成部
３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ  プリアンブルパート
３０２  メッセージパート
【図１】
2007097055.tif 000003
【図２】
2007097055.tif 000004
【図３】
2007097055.tif 000005