(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて、送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる所定の単一の下り回線無線チャネルにおける受信局での所要受信電力を計算する電力計算方法であって：
前記無線チャネルにおける送信電力と該無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力との比を示す値を用いて、或いは前記全送信電力に対して前記無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値を用いて、前記所要受信電力を計算する電力計算方法。
【請求項２】
請求項１記載の電力計算方法であって：
前記無線チャネルの送信電力と前記全送信電力との比を示す値を用いて、前記無線チャネルにおける前記所要受信電力を計算する電力計算方法。
【請求項３】
請求項１記載の電力計算方法であって：
前記全送信電力に対して前記無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値を用いて、前記無線チャネルにおける前記所要受信電力を計算する電力計算方法。
【請求項４】
請求項２記載の電力計算方法であって：
【数１】
0003798711.tif 000013
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する電力計算方法。
【請求項５】
請求項３記載の電力計算方法であって：
【数２】
0003798711.tif 000014
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する電力計算方法。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の電力計算方法であって：
前記無線チャネルの無線電波の電力が、前記受信局が通信中の前記送信局から受ける干渉を推定するための定数を用いて計算される、ことを特徴とする電力計算方法。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れかに記載の前記無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法であって：
前記無線チャネルの無線電波の電力が、前記受信局が通信中の前記送信局以外の送信局から受ける干渉の総量と、該受信局が通信中の送信局から受ける干渉量との電力比を表す定数を用いて計算される、ことを特徴とする電力計算方法。
【請求項８】
請求項６記載の電力計算方法であって：
【数３】
0003798711.tif 000015
または、
【数４】
0003798711.tif 000016
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する電力計算方法。
【請求項９】
請求項７記載の電力計算方法であって：
【数５】
0003798711.tif 000017
または、
【数６】
0003798711.tif 000018
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する電力計算方法。
【請求項１０】
請求項８または９項記載の電力計算方法であって：
【数７】
0003798711.tif 000019
または、
【数８】
0003798711.tif 000020
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する電力計算方法。
【請求項１１】
符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて、送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる所定の単一の下り回線無線チャネルにおける受信局での所要受信電力を計算する電力計算装置であって：
前記無線チャネルにおける送信電力と該無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力ととの比を示す値を用いて、或いは前記全送信電力に対して前記無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値を用いて、前記所要受信電力を計算する電力計算手段；
を有する電力計算装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、前記無線チャネルの送信電力と前記全送信電力との比を示す値を用いて、前記無線チャネルにおける前記所要受信電力を計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、前記に対して前記無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値とを用いて、前記無線チャネルにおける前記所要受信電力を計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、
【数９】
0003798711.tif 000021
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、
【数１０】
0003798711.tif 000022
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１６】
請求項１１乃至１３の何れかに記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、前記受信局が通信中の前記送信局から受ける干渉を推定するための定数を用いて、前記無線チャネルの無線電波の電力を計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１３の何れかに記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、前記受信局が通信中の前記送信局以外の送信局から受ける干渉の総量と、該受信局が通信中の送信局から受ける干渉量との電力比を表す定数を用いて、前記無線チャネルの無線電波の電力を計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１８】
請求項１６記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、
【数１１】
0003798711.tif 000023
または、
【数１２】
0003798711.tif 000024
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する、
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項１９】
請求項１７記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、
【数１３】
0003798711.tif 000025
または、
【数１４】
0003798711.tif 000026
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項２０】
請求項１８または１９項記載の電力計算装置であって：
前記電力計算手段が、
【数１５】
0003798711.tif 000027
または、
【数１６】
0003798711.tif 000028
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する；
ことを特徴とする電力計算装置。
【請求項２１】
符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる所定の単一の下り回線無線チャネルにおける受信局での所要受信電力の計算をコンピュータに実行させるためのプログラムであって：
前記無線チャネルにおける送信電力を取得するステップ；
前記の取得した送信電力を記憶するステップ；
前記無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力を取得するステップ；
前記の取得した全送信電力を記憶するステップ；
前記の記憶した送信電力および全送信電力を用いて、前記無線チャネルにおける前記所要受信電力を計算するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２２】
請求項２１記載のプログラムであって：
前記の計算するステップが、前記無線チャネルの送信電力と前記全送信電力との比を示す値を用いて、前記無線チャネルにおける受信局での所要受信電力を計算する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２３】
請求項２１記載のプログラムであって：
前記の計算するステップが、前記全送信電力に対して前記無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値を用いて、前記無線チャネルにおける受信局での所要受信電力を計算する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
請求項２２記載のプログラムであって：
前記の計算するステップが、
【数１７】
0003798711.tif 000029
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
の計算式に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２５】
請求項２３記載のプログラムであって：
前記の計算するステップが、
【数１８】
0003798711.tif 000030
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
の計算式に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
請求項２１乃至２５の何れかの請求項に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける無線回線設計に関するものであり、詳しくは、移動通信システムにおいて、ひとつの基地局がカバーするエリアの大きさ（セル半径）、および基地局からの送信電力を定める際に適用される無線回線設計にて用いられる電力計算方法、装置および電力計算プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）方式の移動通信システムでは、サービスエリア全体をセルと呼ばれる比較的小さな無線ゾーンに分割してサービスが提供されている。このような移動通信システムでは、例えば、分割された無線ゾーンをカバーする複数の基地局と、これら基地局との間に無線チャネルを設定して通信（例：音声通信など）を行う移動局により構成されている。
【０００３】
このような移動通信システムにおいて、基地局あるいは移動局から所定の送信電力で送信された電波は、減衰しながら空間を伝搬して受信点に到達する。このとき、電波が受ける減衰量は基本的に送信点と受信点の距離が遠くなるほど大きくなるという性質がある。一方、受信側では所定の品質、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）やＢＬＥＲ（Block Error Rate：情報ブロックの誤り率）にて信号を復調するために、一定以上の受信電力を必要としている。通常、送信側である基地局の送信電力は実装された送信電力増幅器の能力以上には大きくすることができないので、信号の到達距離には限界がある。しかし、より能力の高い送信電力増幅器を実装することにより、信号の到達距離を長くすることができる。また、受信側で必要な受信電力を低くするような受信機の能力を改善したり、高利得のアンテナを用いたりアンテナに接続するためのケーブルを短くして損失を減らしたりしても、信号の到達距離を長くすることができる。このような性質を逆にとらえると、所望の到達距離を得るために必要な送信電力がどの程度かを算出することも可能である。基地局と移動局との間の通信を無線回線により行う移動通信システムでは、効率良くサービスエリアを構成するために、上述したような信号の到達距離と送信電力の間の関係を調整する無線回線設計が重要になる。
【０００４】
この無線回線設計において、信号の到達距離と送信電力の関係を調べるために、一般的には図４に示すようなテーブルを用いるのが普通である。図４のテーブルは、無線アクセス方式にＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式を適用した場合のＣＤＭＡ移動通信システムにおける上り（移動局送信→基地局受信）回線の例である。このテーブルに示す各項目をセルと呼ぶ（小無線ゾーンを意味するセルとは別のものである）。各セル（(a)〜(t)）は互いに計算式により関係づけられており、送信電力等の値を入力すると該到達距離が算出されたり、逆に所望の到達距離を入力すると、その到達距離を得るに必要な送信電力が算出されたりするようになっている。
【０００５】
このようなテーブルは一般的にパーソナルコンピュータ上で動作する様々な表計算ソフトウェアにより実現可能である。この図４のテーブルでは、送信元の送信電力(a)、送信元のアンテナへの給電損失(b)、送信アンテナ利得(c)、受信アンテナ利得(e)、受信側のアンテナ給電損失(f)、建物侵入損失(q)などが伝搬の損失や利得として考慮されている。受信側で必要な受信電力(m)は、トータル雑音（ｊ）、情報伝送速度（１２．２ｋｂｐｓ▲１▼、６４ｋｂｐｓ▲２▼、３８４ｋｂｐｓ▲３▼）（ｋ２）、所要Ｅｂ/（Ｎ０+Ｉ０）（ｌ）から算出されている。前記トータル雑音（ｊ）は、受信機の雑音指数（ＮＦ）(g)、受信機の熱雑音電力密度(h)、干渉マージン(i)の加算にて得られる。この例では、ＣＤＭＡ移動通信に特徴的なDiversity Handoverによる利得（複数基地局との同時接続によるダイバーシチ利得）(n)および、建物などによるシャドウィングに対するマージン(o)や、高速の送信電力制御により送信電力が変動することを考慮するためのマージン(p)などが考慮されている。ここで、干渉マージン(i)とは、ＣＤＭＡ移動通信の場合、自局の通信信号にとっては他のユーザの通信は干渉に見えるため、この干渉電力を無線回線設計に考慮するためのマージンである。また、このテーブルは、各々の損失あるいは利得をｄＢ値にて加算/減算することにより特性を評価していくので、一般にリンクバジェットと呼ばれ、無線回線設計をする際に広く利用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＣＤＭＡ移動通信における上り回線の例では、容量の決定に大きな影響を与え得る上り干渉量を表す干渉マージンを導入することによって従来の無線回線設計と同様な手法、即ちリンクバジェットを適用しての無線回線設計が可能である。しかしながら、ＣＤＭＡ移動通信（以下、ＣＤＭＡと称す）における下り回線を設計する場合、該下り回線が以下のような特徴を有することから従来のリンクバジェットをそのまま適用することは難しい。
【０００７】
ＣＤＭＡの下り回線（基地局送信→移動局受信）では、同じ基地局から多数のユーザへ同一の無線周波数帯で信号が送出される。例えば、ある移動局が基地局より一定な送信電力で送信されているチャネルを受信する際の受信電力を増大させるためには、セル半径を小さくすればよいが、セル半径を小さくすれば、そのセル内をサービスエリアとする基地局の極近に存在する移動局は、その基地局から遠い移動局へ大きな電力で送信される信号からの干渉を被ることになる。つまり、該基地局から送出される全電力がより大きく見え、干渉も大きくなってしまうため、希望信号と干渉電力の比という意味ではほとんど状況が改善されないことになる。すなわち、基地局から送信される全送信電力が移動局にとって干渉となり得る。
【０００８】
また、他セルからの干渉についても前記と同様なことが言える。この他セルから受ける干渉の概念について図３を参照して説明を行う。
【０００９】
図３において、２つの基地局から「１００」の電力で送信された電力が、セル境界に位置する移動局で「５」の電力にて受信されていたものとする（図３のａ）。今、この状況を改善、すなわち、受信電力の改善をしようとしてセル半径を小さくすると（図３のｂ）、希望波の電力が「２０」に改善されるものの同時に他セルからの干渉（例えば、基地局２３０からの干渉）も「２０」に増えてしまい、希望波電力と干渉電力の比という意味では、ほとんど改善されないことが同図から分かる。
【００１０】
従って、ＣＤＭＡ下り回線では、基地局の全送信電力（＝トータル送信電力）の能力と、該全送信電力のうち、どの程度を設計対象チャネルに割当てるかという、2つの点が無線回線設計において重要なパラメータとなり、また、これらに対する検討も行われている。例えば、文献１（石川、中野、上林、“ＤＳ−ＣＤＭＡ移動通信の下り無線回線設計法、”  電子情報通信学会１９９７年ソサイエティ大会、Ｂ−５−８、１９９７年９月）では、基地局の全電力および設計対象チャネルの割合が受信品質にどう影響するかを詳細に分析し、これらの関係から、基地局の全電力および設計対象チャネルの電力比を設計しようとする検討がなされている。また、文献２（林、臼田、石川、中村、尾上、“Ｗ−ＣＤＭＡ方式における下り共通制御チャネルへの送信電力配分に関する検討、” 電子情報通信学会２０００年総合大会、Ｂ−５−８１、２０００年３月）では、設計対象チャネルの電力割合により該チャネルのＢＥＲがどのように変化するかを詳細にシミュレーションし、電力の配分についての検討が詳細になされている。
【００１１】
このようにＣＤＭＡ下り回線では、セル半径や各種損失により希望波のみならず他局からの干渉電力も大きく変化するという複雑な特徴がある。そのため、該下り回線の設計には計算機シミュレーション等により行われているのが実状であり、利得や損失の積み上げ計算を行う従来のリンクバジェットをそのまま適用することができない。
【００１２】
そこで、本発明の一の課題は、従来リンクバジェットの適用が困難であったＣＤＭＡ下り回線においても、簡易にかつ高精度で無線回線設計を行うことのできる電力計算方法を提供することである。
【００１３】
また、本発明の他の課題は、そのような電力計算方法に従って電力計算を行うことのできる装置、電力計算プログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一の課題を解決するため、本発明の一特徴に従えば、符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて、送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる無線チャネルにおける無線電波の電力を計算する電力計算方法は、無線チャネルにおける送信電力と、その無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力とを用いて無線チャネルにおける無線電波の電力を計算するように構成される。
【００１５】
このような無線電波の電力を計算する電力計算方法では、無線チャネルの無線電波の電力が該無線チャネルの無線電波の送信電力とその無線チャネルの無線電波の送信電力を含む全送信電力の２つのパラメータを用いて計算することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴に従えば、無線電波の電力を計算する電力計算方法において、その無線チャネルの送信電力と前記全送信電力との比を示す値とを用いて該無線チャネルにおける無線電波の電力を計算するように構成される。
【００１７】
このような無線電波の電力を計算する電力計算方法では、全送信電力が受信側に与える干渉について考慮される。例えば、ＣＤＭＡ移動通信の場合、自移動局と通信中の基地局から送信される他移動局宛に送出されている信号は同一の無線周波数帯で送出されているため該自移動局にとって干渉となる。このとき、該基地局に近くに該自移動局がいれば、受ける干渉も大きくなる。従って、該基地局から送信される全送信電力がどれくらい自移動局に干渉を与えるかを考慮することによって、実状にそった無線チャネルにおける無線電波の電力計算を行うことができる。
【００１８】
同様な観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線電波の電力を計算する電力計算方法において、全送信電力と、当該全送信電力に対してその無線チャネルの送信電力が占める割合を示す値とを用いて無線チャネルにおける無線電波の電力を計算するように構成される。
【００１９】
無線チャネルの送信電力と全送信電力との比を考慮して、無線チャネルにおける所要受信電力の値を具体的に計算するという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波の電力を計算する電力計算方法において、
【００２０】
【数１９】
0003798711.tif 000002
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
に従って前記無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算するように構成することができる。
【００２１】
全送信電力に対する無線チャネルの送信電力が占める割合を考慮して無線チャネルにおける所要受信電力の値を具体的に計算するという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波の電力を計算する電力計算方法において、
【００２２】
【数２０】
0003798711.tif 000003
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
に従って無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算するように構成することができる。
【００２３】
自セル内の非直交分を考慮することで精度の高い前記無線チャネルの所要受信電力の値を計算することができるという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法において、無線チャネルの無線電波の電力は、受信局が通信中の送信局から受ける干渉を推定するための定数を用いて計算されるように構成される。
【００２４】
このような無線チャネルの無線電波の電力を計算する電力計算方法では、無線チャネルの所要受信電力を求める際に自セル内の非直交成分を表す定数が用いられる。これは、ＣＤＭＡ移動通信の場合、各々のチャネルに用いられる拡散符号は互いに直交し干渉とはならないよう綿密に設定されていることを考慮するためのものである。例えば、基地局では、各々の無線チャネルは互いに直交するよう送信されるものの、様々な地点で反射した電波が移動局に時間差をもって到達する。このように時間差をもって到達する遅延波は互いに干渉となる。このとき、どの程度の干渉が生ずるかは、伝搬環境に依存する。そのため、該伝搬環境に適した上記の定数を設定することにより、無線チャネルの無線電波の電力計算は、簡易な計算方法を享受しつつも、その電力計算にて得られる値の計算精度を向上させることが可能となる。
【００２５】
他セルからの干渉を考慮することでより精度の高い無線チャネルの所要受信電力の値を計算することができるという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法において、無線チャネルの無線電波の電力は、受信局が通信中の送信局以外の送信局から受ける干渉の総量と、該受信局が通信中の送信局から受ける干渉量との電力比を表す定数を用いて計算されるように構成される。
【００２６】
このような無線チャネルの無線電波の電力を計算する電力計算方法では、無線チャネルの所要受信電力を求める際にＣＤＭＡ下り回線特有の他セルからの干渉成分が考慮される。そのため、周囲の基地局からの干渉量を考慮したより現実に近い計算が可能となり、無線チャネルの無線電波の電力計算は、簡易な計算方法を享受しつつも、その電力計算にて得られる値の計算精度を向上させることが可能となる。
【００２７】
自セル内の非直交分を考慮して無線チャネルにおける所要受信電力の値を具体的に計算するという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法において、
【００２８】
【数２１】
0003798711.tif 000004
または、
【００２９】
【数２２】
0003798711.tif 000005
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
に従って無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算するように構成される。
【００３０】
また、他セルからの干渉を考慮して無線チャネルにおける所要受信電力の値を具体的に計算するという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法において、
【００３１】
【数２３】
0003798711.tif 000006
または、
【００３２】
【数２４】
0003798711.tif 000007
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算するように構成することができる。
【００３３】
また、自セル内の非直交分と、他セルからの干渉との双方を考慮して無線チャネルにおける所要受信電力の値を具体的に計算するという観点から、本発明の他の特徴に従えば、無線チャネルの無線電波を計算する電力計算方法において、
【００３４】
【数２５】
0003798711.tif 000008
または、
【００３５】
【数２６】
0003798711.tif 000009
Ｒ０：受信側で干渉が全く存在しない場合に必要な受信電力
Λ：受信側で必要とする信号対雑音（干渉を含む）電力比
ｐｇ：拡散利得
Ｐ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力
Ｐtotal：送信局から送信される全電力
ξ：送信局から送信される所定の無線チャネルの送信電力が全送信電力に占める割合
γ：受信局が通信中の送信局からの干渉に乗ずる定数
Ｆ：受信局が通信中の送信局以外の送信局からの干渉の総量と該受信局が通信中の送信局からの干渉量との電力比を表す定数
に従って無線チャネルにおける所要受信電力Ｒを計算するように構成することができる。
【００３６】
このような無線チャネルの無線電波の電力を計算する電力計算方法では、無線チャネルの所要受信電力を求める際にＣＤＭＡ下り回線特有の自セル内の非直交成分と、他セルからの干渉成分とが共に考慮される。そのため、より精度の高い該所要受信電力を得ることが可能となる。
【００３７】
本発明の他の課題を解決するため、本発明の他の特徴に従った電力計算装置は、符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて、送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる無線チャネルにおける無線電波の電力を計算する電力計算装置であって、無線チャネルにおける送信電力と、その無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力とを用いて前記無線チャネルにおける無線電波の電力を計算する電力計算手段を有するように構成される。
【００３８】
本発明の他の課題を解決するため、本発明の他の特徴に従った電力計算プログラムは、符号分割多元接続方式による無線通信システムにおいて送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる無線チャネルにおける無線電波の電力計算をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、無線チャネルにおける送信電力を取得するステップと、取得した送信電力を記憶するステップと、無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力を取得するステップと、取得した全送信電力を記憶するステップと、記憶した送信電力および全送信電力を用いて、無線チャネルにおける無線電波の電力を計算するステップとから構成される。
【００３９】
さらに、本発明の他の課題を解決するため、本発明の他の特徴に従い、上記のような電力計算プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の一形態に係る電力計算方法が適用される移動通信システムの構成を示す図である。この移動通信システムは、例えば、無線アクセス方式にＣＤＭＡが適用される移動通信システムであって、サービスエリア全体をセル３０〜３４と呼ばれる比較的小さな無線ゾーンに分割してサービスが提供される。このＣＤＭＡ移動通信システムの場合、全てのセル３０〜３４で同じ周波数キャリアが使用される。このようなＣＤＭＡ移動通信システムでは、例えば、分割された無線ゾーンをカバーする複数の送信局（以下、基地局という）２０〜２４と、基地局２０、２１、２３との間に無線チャネルを設定して通信（例：音声通信など）を行う受信局（以下、移動局という）１０〜１２により構成されている。
【００４１】
次に、本発明の実施の一形態に係るＣＤＭＡ移動通信システムの下り回線のリンクバジェット例を図２に示す。
【００４２】
図２において、このリンクバジェットは、ＣＤＭＡ移動通信システムの下り回線における共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ：Common Control Physical CHannel）のリンクバジェット例である。各々セル（ａ）〜（ｙ）は図２に示す通り、設計者の入力あるいは他のセルの値を用いた演算により、結果が出力されるようになっている。本発明によれば、移動局１０〜１２（以下、移動局１０を代表に説明を行う）が必要とする所要受信電力Ｒの計算式は、例えば、以下のように与えられる。
【００４３】
【数２７】
0003798711.tif 000010
または、
【００４４】
【数２８】
0003798711.tif 000011
即ち、所要受信電力Ｒは、図２の（ｒ）
【００４５】
【数２９】
0003798711.tif 000012
に従って導出される。この（ｒ）の所要受信電力の計算式中、分子の計算結果は、干渉が全く存在しない受信電力を表しており、前記式（１）もしくは（２）のＲ０に相当する。一方の分母は前記受信電力Ｒ０に対する補正を表す項となっている。この分母において、（ｋ）・１０３/（ｎ）・１０６は拡散率ｐｇに相当している。また、自セル内の干渉の低減を表す定数（直交係数：orthogonality factor） γは前記式（３）では、（ｑ）に相当し、下り直交化により自セル内の干渉が低減されていることを反映するためのパラメータである。直交係数γ（０＜γ＜１）は完全に直交して自セル干渉がゼロのときにゼロとなり、非直交の場合は１を設定する。また、このγ定数を用いない場合であればγ＝１が設定される。他セルからの干渉を表す係数Ｆは前記式（３）では、（ｏ）に相当し、セル端において自セルからの電力に対してどの程度の大きさかを示すパラメータであり、他セルからの干渉を考慮しない場合であればＦ＝０を設定すればよい。
【００４６】
次に、所要受信電力Ｒの算出例を以下に示す。
【００４７】
前記（３）式において、所要受信電力Ｒの算出において必要となるパラメータの値を、例えば、
（ｋ）シンボル速度：１５．００[ｋｓｐｓ]
（ｎ）チップレート：３．８４[Ｍｃｐｓ]
（ｏ）他セルからの干渉係数Ｆ：８．００[ｄＢ]
（ｐ）信号対干渉電力比の所要値Λ：７．００[ｄＢ]
（ｑ）直交による干渉低減を表す係数γ：０．５０
とした場合、前記それぞれのパラメータの値を前記式（３）に代入して計算すると所要受信電力Ｒは、Ｒ＝−１１６．９５[ｄＢｍ]が得られる。なお、伝搬損失から距離への換算には様々な理論や実験式などを用いることができる。例えば、文献３（M.Hata,“Empirical Formula for Propagation Loss in Land Mobile Radio Services”IEEE Trans. Vehic. Technol., vol. VT-29, no.3, pp.317-325, Aug.1980）に記載されている電波伝搬の実験式などを用いればよい（本例では、前記文献３に従って得られた到達距離（ｙ）は４．１２[ｋｍ]である）。
【００４８】
図２で示したＣＤＭＡ移動通信システムの下り回線におけるＣＣＰＣＨのリンクバジェット例は、本発明の一実施形態を示す例であり、本発明の実施形態を限定するものではない。本例では、干渉がない場合に必要な受信電力を受信機の特性（この場合、（ｍ）受信機の熱雑音電力）および所要のＳＩＲ（Signal Interference to Ratio：信号電力対雑音電力比）値Λ（ｐ）に基づいて計算するように記述したが、これを例えば、直接計算機シミュレーションや実機を用いた実験により値を定めて設定するような構成にすることも可能である。また、シャドウィングマージンや建物侵入損失など移動通信システムの設計を想定した要素を用いた例を本実施例では示しているが、これらは本発明にとって必須となる要素ではない。即ち、基地局２０の全電力および所定の無線チャネルの電力を併せ用い、もしくは必要に応じて直交化を考慮する係数や他セル干渉を考慮する係数を用いて所定無線チャネルの所要受信電力の計算を行う限りにおいては、同様な効果を得ることが可能である。
【００４９】
前述したように、ＣＤＭＡ下り回線（基地局２０送信→移動局１０受信）では、基地局２０が一括して送信した信号を多数の移動局がそれぞれの場所にて受信するため、それぞれの移動局が受ける干渉量も大きく異なるという特徴がある。更に、ＣＤＭＡ下り回線では、直交化符号化が施されていること、報知情報やページング情報を送出するための共通制御チャネルが存在すること、共通パイロットチャネル方式が適用されているなどＣＤＭＡ下り回線に特有な点がいくつかある。しかし、本発明による電力計算方法では、基地局２０の全電力と所定の無線チャネルの送信電力とを併せ用い、あるいは下り直交化を考慮する係数や他セル干渉を考慮する係数を導入することで前記のようなＣＤＭＡ下り回線の特徴を考慮した所要受信電力の計算が行えると共に、その所要受信電力に基づいた到達距離（セル半径）を容易に得ることができる。即ち、本発明によれば、これまでリンクバジェットを用いて簡易に設計することが困難であったＣＤＭＡ移動通信システムの下り回線のリンクバジェットを無線回線設計に適用することが可能となり、所望の到達距離を得るために必要となる基地局の所要送受信電力値、特に共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）の電力値の決定を簡易かつ高精度に行うことができる。
【００５０】
また、本発明の電力計算方法に従う電力計算装置は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーションにて実現することができ、これらのハードウェアにリンクバジェット対応の表計算ソフトウェアを導入し、前記電力計算式（３）を図２に示すリンクバジェットのテーブルの所要受信電力（ｒ）のセルに対応させることによって、容易に所要受信電力（ｒ）を計算することができる。
【００５１】
前記例において、パーソナルコンピュータやワークステーションに導入される表計算機能が電力計算手段に対応する。
【００５２】
本発明の他の実施形態に従ったコンピュータプログラムのフローチャートを図５に示す。本実施形態に従えば、CDMA方式無線通信システムにおいて、送信局と受信局との間に設定される無線回線に含まれる無線チャネルにおける無線電波の電力計算をコンピュータに実行させることができる。プログラム実行開始（５１）後に、コンピュータは所望の無線チャネルにおける送信電力を取得する（５２）。これは、システム設計者がコンピュータに与えても良いし、コンピュータが予め記憶しておいた内部記憶装置または外部記憶装置から選択して取り出しても良い。取得した送信電力の値を、後の計算に利用するために記憶する（５３）。次に、コンピュータは該無線チャネルにおける送信電力を含む全送信電力を取得する（５４）。これは、システム設計者がコンピュータに与えても良いし、あるいは、基地局の送信能力に応じた電力値を２，３種類用意しておいて、必要に応じて選択することもできる。取得した全送信電力を、後の計算に利用するために記憶する（５４）。次に、コンピュータは上記の各種計算式で示される計算を実行するために必要なパラメータを取得し、記憶する。最後に、必要な電力やパラメータがそろった段階で、これらを用いて、所望の無線チャネルにおける無線電波の電力計算を実行することができる。計算式は、上記の実施形態に従ったいずれの計算式を用いても良い。
【００５３】
本発明の他の実施形態に従えば、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の各実施形態によれば、所定の無線チャネルの所要受信電力を計算する際に、該無線チャネルの送信電力に加えて、基地局の全電力を考慮することによって、ＣＤＭＡ下り回線でもリンクバジェットの適用が可能になる。更に、自セル内の非直交分、および他セルからの干渉を考慮することで精度の高い所要受信電力を計算することが可能となり、そのような電力計算を行うことのできる電力計算装置、電力計算プログラムおよび記録媒体を実現することができる。
【００５５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る電力計算方法が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るＣＤＭＡ移動通信システム下り回線のリンクバジェットの例を示す図である。
【図３】ＣＤＭＡ移動通信システム下り回線における他セル干渉の特徴を示す図である。
【図４】ＣＤＭＡ移動通信システム上り回線のリンクバジェットの例を示す図である。
【図５】本発明実施形態に係るフローチャートである。
【符号の説明】
１０〜１２、１００〜１３０  移動局
２０〜２４、２００〜２３０  基地局
３０〜３４  セル
【図１】
0003798711.tif 000031
【図２】
0003798711.tif 000032
【図３】
0003798711.tif 000033
【図４】
0003798711.tif 000034
【図５】
0003798711.tif 000035