JP2001339341A - 移動体通信システム、及びその送信電力制御方法とそれに用いる基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】不感地になりうるエリアにおいて、最適なゾー
ンを形成する。 【解決手段】各周辺基地局１０，２０，３０の無線ゾー
ン１１，２１，３１からはずれた不感エリア５１をカバ
ーするためのゾーン４１を形成する補完用の基地局４０
を設ける。周辺基地局はトラヒック量に応じて下り信号
の送信電力を制御し無線ゾーンの大きさを変化させる。
補完用基地局は、周辺基地局からの下り信号の受信レベ
ルに応じて自局の下り送信電力を決定する。これによ
り、補完用基地局により形成されるゾーンは、周辺基地
局により形成されるゾーンの電波状況により変化する。
すなわち、周辺基地局のゾーンが大きくなり不感エリア
が小さくなったときは、補完用基地局のゾーンを小さ
く、または基地局の送信を止める方向に制御する。不感
エリアが大きくなったときは、補完用基地局のゾーンを
大きくするように制御することにより常に最適なゾーン
形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信システ
ム、及びその送信電力制御方法とそれに用いる基地局装
置に関し、特に移動機に対する下り送信電力を制御し無
線ゾーンの大きさを可変制御する基地局を有する移動体
通信システムと、その基地局における送信電力制御方法
と、その基地局に用いられる基地局装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ方式等の移動体通信システムに
おいては、各基地局の無線ゾーン内のトラヒックが変化
するとゾーンの大きさが変化するため、ゾーンの境界で
通話を行っている移動機は、必要な電界を受信できずに
コールドロップすることがあった。このような不感地帯
を作らないようにするために、新たな基地局を設けたり
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高トラヒック
時の不感地帯を作らないようにするために単純に新基地
局を設置するのみでは、低トラヒック時の十分に広いゾ
ーンを得られる場合にはパイロットポリューション等、
妨害波となってしまい、悪影響を与える可能性もあっ
た。従来においてはこれら欠点を防止するため、移動機
及び基地局における電力制御等の機能が提案されてい
る。しかし該機能は、ゾーン内に存在する移動機個々に
対して最適な送受信を行うという制御のみで、ゾーン形
成を変更するための制御ではなかった。そのため、ゾー
ン外に居た移動機、また移動等による急激な電界の変化
を受けた移動機に対しては、制御ができないという欠点
があった。

【０００４】本発明は、ゾーン状況が変化したときにど
のように最適なゾーン形成をするかというシステム及び
方法で、特に電波状況が安定しないエリアにおいて、最
適なゾーン形成を行うシステム及び方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の移動体通信シス
テムは、移動機と通信するための自局の無線ゾーンのト
ラヒック量に応じて下り信号の送信電力を制御すること
により、その無線ゾーンの大きさを変化させる複数の第
１の基地局と、前記複数の第１の基地局のうち互いに隣
接して配置された複数の第１の基地局の中間地点に設け
られ、これら第１の基地局からの下り信号の受信レベル
を計測することによりその無線ゾーンの大きさを推定
し、これら第１の基地局のいずれの無線ゾーンにも属さ
ない不感エリアの大きさに応じて下り信号の送信電力を
制御することにより、自局の無線ゾーンを前記不感エリ
アの補完可能な大きさに変化させる少なくとも１つの第
２の基地局とを備える。

【０００６】また、上記構成において、前記第１及び第
２の基地局と移動機との間のアクセス方式としてＣＤＭ
Ａ方式を使用し、前記第２の基地局がその周辺の各第１
の基地局の下り信号の受信レベルとして、これら基地局
から受信したパイロット信号のＥｃ／Ｉｏ値を計測する
構成とすることができる。

【０００７】さらに、前記第２の基地局が、その周辺の
第１の基地局から受信したパイロット信号の受信レベル
が自局の下り信号の送信を停止させても良いほど十分あ
る場合でも、当該受信レベルのパスが多数存在する場合
は、これら第１の基地局の無線ゾーンにおいてパイロッ
トポリューションが発生していると判定し、自局の下り
信号の送信を継続し、これら第１の基地局の無線ゾーン
内に存在する移動機を自局の無線ゾーン内に収容するこ
とにより、その移動機の通信品質を確保する構成とする
ことができる。

【０００８】本発明の送信電力制御方法は、移動体通信
システムの自局無線ゾーン内の移動機と通信する基地局
における送信電力制御方法において、複数の第１の基地
局の各々で自局の無線ゾーンのトラヒック量に応じて下
り信号の送信電力を制御することにより、その無線ゾー
ンの大きさを変化させ、前記複数の第１の基地局のうち
互いに隣接して配置された複数の第１の基地局の中間地
点に設けられた第２の基地局で、これら第１の基地局の
各々からの下り信号の受信レベルをそれぞれ計測してそ
の無線ゾーンの大きさを推定し、自局の無線ゾーンの大
きさがこれら第１の基地局のいずれの無線ゾーンにも属
さない不感エリアを補完可能な大きさになるように下り
信号の送信電力を制御する工程を有する。

【０００９】また、上記工程において前記第２の基地局
がその周辺の各第１の基地局の下り信号の受信レベルと
して、これら基地局から受信したＣＤＭＡ方式のパイロ
ット信号のＥｃ／Ｉｏ値を計測する工程を含むことがで
きる。

【００１０】さらに、前記第２の基地局で、その周辺の
第１の基地局から受信したパイロット信号の受信レベル
が自局の下り信号の送信を停止させても良いほど十分あ
る場合でも、当該受信レベルのパスが多数存在する場合
は、これら第１の基地局の無線ゾーンにおいてパイロッ
トポリューションが発生していると判定し、自局の下り
信号の送信を継続し、これら第１の基地局の無線ゾーン
内に存在する移動機を自局の無線ゾーン内に収容するこ
とにより、その移動機の通信品質を確保する工程を含む
ことができる。

【００１１】本発明の基地局装置は、上記構成の第２の
基地局の装置として用いられ、受信アンテナを通して、
前記移動機からの上り信号と前記第１の基地局の各々か
らのパイロット信号とを受信し、各パイロット信号のＥ
ｃ／Ｉｏをそれぞれ計測する受信手段と、送信アンテナ
を通して、パイロット信号を含んだ前記移動機への下り
信号を送信電力可変で送信する送信手段と、前記受信手
段及び前記送信手段を制御し前記移動機に対する発着信
処理及び通信処理を行うとともに、前記受信手段におけ
る前記各第１の基地局からのパイロット信号の受信レベ
ルを監視し、その値に基づいて自局の送信電力を決定
し、前記送信手段に決定された送信電力で送信を行なわ
せる制御手段とを有する。

【００１２】また、上記構成において、前記制御手段
が、前記第１の基地局から受信したパイロット信号の受
信レベルが自局の下り信号の送信を停止させても良いほ
ど十分ある場合でも、当該受信レベルのパスが多数存在
する場合は、これら第１の基地局の無線ゾーンにおいて
パイロットポリューションが発生していると判定し、自
局の下り信号の送信を継続し、これら第１の基地局の無
線ゾーン内に存在する移動機を自局の無線ゾーン内に収
容することにより、その移動機の通信品質を確保する構
成とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、本発明の概要を説明する。
移動体通信システムにおいて、各周辺基地局の無線ゾー
ン（以下、ゾーンと略記）からはずれた不感エリアをカ
バーするためのゾーンを形成する補完用の基地局を設け
る。この補完用基地局の受信部にて、隣接する周辺基地
局及び受信可能な他の基地局から送信される下り周波数
（信号）を受信し、受信した信号それぞれの電界強度を
制御部にて監視し、該受信電力に基づいて自己の送信電
力を決定し、決定された送信電力で送信部は送信を行
う。

【００１４】そのため補完用基地局により形成されるゾ
ーンは、周辺基地局により形成されるゾーンの電波状況
により変化する。すなわち、周辺基地局のゾーンが大き
くなったとき（不感エリアが小さくなったとき）は、補
完用基地局のゾーンを小さくする（または基地局の送信
を止める）方向に制御し、周辺基地局のゾーンが小さく
なったとき（不感エリアが大きくなったとき）には、補
完用基地局のゾーンをその受信電力に合わせ大きくする
ように制御することにより常に最適なゾーン形成を行
う。

【００１５】次に、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。

【００１６】図１は本発明の移動体通信システムの一実
施の形態を示すシステム構成図であり、本発明に関係す
る部分のみを示している。図１において、本例の移動体
通信システムは、ＣＤＭＡ方式のシステムであり、通常
の基地局１０，２０，３０はそれぞれ、移動機（図示せ
ず）との間で無線送受信が可能なゾーン（無線ゾーン）
１１，２１，３１を形成している。各基地局１０，２
０，３０において、処理するトラヒック量（移動機接続
数）に応じて移動機への下り信号（パイロット信号）の
送信電力を制御することにより、各ゾーン１１，２１，
３１の大きさを制御している。

【００１７】すなわち、トラヒックが大きくなった場合
は、パイロット信号の送信電力を低下させることによ
り、移動機での受信電界強度が低下し、所定のしきい値
以上の電界強度を確保できるゾーン半径が小さくなる。
トラヒックが小さくなった場合はその逆に、パイロット
信号の送信電力を低下させることにより、移動機での受
信電界強度が上昇し、所定のしきい値以上の電界強度を
確保できるゾーン半径が大きくなる。

【００１８】図１は、各ゾーン１１，２１，３１がトラ
ヒックが大きくなったことにより、ゾーン半径が小さく
なる方向に変化した場合の状態を示しており、各ゾーン
１１，２１，３１の中間に、いずれのゾーンにも属さな
いエリア（基地局１０，２０，３０の移動機不感エリ
ア）５１ができている。そして本発明の特徴として、こ
のエリア５１をカバーするゾーン（無線ゾーン）４１を
形成可能なゾーン補完用の基地局４０が設けられてい
る。この基地局４０は、各基地局１０，２０，３０の下
り信号（パイロット信号）を受信し、その電界強度を測
定することができる。各ゾーン１１，２１，３１の大き
さは、移動機におけるパイロット信号の受信電界強度が
所定しきい値以上かどうかで決まるため、各ゾーン１
１，２１，３１の半径が小さくなっても、基地局４０で
の基地局１０，２０，３０からののパイロット信号の受
信電界強度の測定は継続可能である。

【００１９】なお、各基地局１０，２０，３０，４０
は、図示していない上位の基地局制御装置、交換機によ
り制御され、移動機相互間、あるいは移動機と他のネッ
トワークシステムの端末間の通信を可能としている。

【００２０】図２は、ゾーン補完用の基地局４０の装置
構成例を示すブロック構成図である。図２において、基
地局４０は、受信アンテナ１１０を通して、各基地局１
０，２０，３０からの下り信号（パイロット信号）と移
動機（図示せず）からの上り信号とを受信する受信部１
２０と、送信アンテナ１５０を通して、パイロット信号
を含んだ移動機への下り信号を送信電力可変で送信する
送信部１４０と、基地局制御装置（図示せず）と接続さ
れ、受信部１２０及び送信部１４０を制御し、移動機に
対する発着信処理及び通話処理を行うとともに、受信部
１２０における各基地局１０，２０，３０からのパイロ
ット信号の受信電界強度を監視し、その値に基づいて自
局の送信電力を決定し、送信部１４０に決定された送信
電力で送信を行なわせる制御部１３０とを有する。

【００２１】なお、周知の適切な共用手段を用いること
により、受信アンテナ１１０及び送信アンテナ１５０は
共用構成とすることができる。

【００２２】次に本実施の形態例の動作を説明する。

【００２３】各基地局１０，２０，３０，４０は、それ
ぞれ異なるＰＮ（疑似雑音符号）オフセット値を使用し
て、パイロット信号を生成し、パイロットチャネルを送
信している。

【００２４】基地局１０，２０，３０に対する補完用基
地局である基地局４０は、受信部１２０で基地局１０，
２０，３０からのパイロット信号を受信し、ＰＮオフセ
ット値に応じてそれぞれどの基地局からのパイロット信
号であるか区別し、さらにそのＥｃ／Ｉｏ（１ＰＮチッ
プ期間にわたって蓄積されるパイロットエネルギー（Ｅ
ｃ）の、受信帯域内総電力スペクトル密度（Ｉｏ）に対
する比率（単位ｄＢ））を測定することにより、基地局
１０，２０，３０からのパイロット信号の自局の場所に
おけるそれぞれの強さ（受信レベル）を検出する。

【００２５】移動機も同様にして、各基地局１０，２
０，３０，４０からのパイロット信号の自機の場所にお
けるそれぞれの強さ（受信レベル）を検出する。各基地
局１０，２０，３０，４０ごとに、そのパイロット信号
の移動機での受信レベルが所定レベル以上となるエリア
を、移動機との無線送受信可能なゾーン１１，２１，３
１，４１としている。

【００２６】基地局１０，２０，３０は、自局のゾーン
内のトラヒック量に応じて、パイロット信号の送信電力
を制御し、ゾーン１１，２１，３１の大きさを変化さ
せ、トラヒック量を適正化している（移動機からの情報
及び移動機との通信状態の監視により通信状態を変化さ
せている）。

【００２７】一方、基地局４０は、基地局１０，２０，
３０のゾーン１１，２１，３１の大きさに応じて、自局
のパイロット信号の送信電力を制御し、ゾーン１１，２
１，３１の中間でいずれのゾーンにも入らないエリア５
１をカバーするための自局のゾーン４１の大きさを変化
させている（各基地局１０，２０，３０からのＥｃ／Ｉ
ｏをモニタすることより環境状態を推定し、送信電力を
決定する）。

【００２８】つまり、基地局４０の制御部１３０におい
て、受信部１２０で検出した基地局１０，２０，３０か
ら送信される各パイロット信号の受信レベルを比較し、
一番低いレベルの（一番不感地が発生している）基地局
を特定する。そしてその受信レベルを、予め設定されて
いる当該基地局固有の換算方法に基づき送信電力値に換
算を行い、その値を送信部１４０に設定することによ
り、基地局基地局４０からの送信電力値を決定する。な
お、この送信電力値は、通常、不感エリア５１を補完す
る最低限の電力値とする。

【００２９】これにより、ゾーン１１，２１，３１が大
きくなったときは、ゾーン４１を小さくする（または基
地局４０の送信を止める）方向に制御し、ゾーン１１，
２１，３１が小さくなったときには、ゾーン４１をその
受信電力に合わせ大きくするように制御することにより
常に最適なゾーン形成を行う。

【００３０】次に、上述した通常の送信電力制御の他
に、パイロットポリューションが発生するような場合の
送信電力制御を説明する。パイロットポリューションと
は、多くのパイロットチャネルが溢れてしまっている状
態で、そして、そのうちの最も強いパイロットチャネル
においても、そのＥｃ／ＩｏがＴ＿ＡＤＤ（パイロット
チャネル検出スレショルド：新たなパイロットチャネル
（セル）を追加するときのスレショルドレベル）付近ま
たはそれ未満まで下がっている状態を指す。

【００３１】パイロットポリューションとなると、受信
レベルがあるにもかかわらず、通話品質が良くない（ま
たは通話できない）ような状況となる。しかし、この場
合も上記同様、受信レベルをモニタし、その状況がパイ
ロットポリューションと特定できる場合は、その受信レ
ベルに応じて、該状況を避けうるようなレベルの送信電
力を推定し、送信することにより回避できる。

【００３２】例えば、基地局１０，２０，３０でのトラ
ヒックが小さいためゾーン１１、２１、３１のゾーン半
径が大きくなり、パイロットポリューションが発生する
場合、上記実施の形態例においては、基地局４０では受
信電界が十分得られているということで、送信を止める
ような制御を行う。しかし、例えば十分な電界を有する
パス（基地局からの送信）が多数存在する場合は、パイ
ロットポリューションになっていると考え、逆に送信を
行うように制御することにより、最適なゾーン形成を行
うことができる。つまり、基地局４０付近にＴ＿ＡＤＤ
を超えるレベルが多数存在したとしても、移動機にとっ
て通信を行える十分な品質でない場合は、基地局４０か
ら移動機がＴ＿ＡＤＤを十分に超えるＥｃ／Ｉｏのパイ
ロット信号を送信する。移動機は、この信号を受信する
ことにより、より良い通話を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、補完用として設けられ
た基地局が、補完対象の基地局からの送信電波の状況
（受信電界レベル）に応じて無線ゾーン半径を可変でき
るため、不感地になりうるエリアにおいて最低限の電力
を送信することができ、最適なゾーンを形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体通信システムの一実施の形態を
示すシステム構成図である。

【図２】ゾーン補完用の基地局の装置構成例を示すブロ
ック構成図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０ 基地局 １１，２１，３１，４１ ゾーン ５１ 不感エリア １２０ 受信部 １３０ 制御部 １４０ 送信部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動機と通信するための自局の無線ゾー
   ンのトラヒック量に応じて下り信号の送信電力を制御す
   ることにより、その無線ゾーンの大きさを変化させる複
   数の第１の基地局と、前記複数の第１の基地局のうち互
   いに隣接して配置された複数の第１の基地局の中間地点
   に設けられ、これら第１の基地局からの下り信号の受信
   レベルを計測することによりその無線ゾーンの大きさを
   推定し、これら第１の基地局のいずれの無線ゾーンにも
   属さない不感エリアの大きさに応じて下り信号の送信電
   力を制御することにより、自局の無線ゾーンを前記不感
   エリアの補完可能な大きさに変化させる少なくとも１つ
   の第２の基地局とを備えることを特徴とする移動体通信
   システム。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の基地局と移動機との
   間のアクセス方式としてＣＤＭＡ方式を使用し、前記第
   ２の基地局がその周辺の各第１の基地局の下り信号の受
   信レベルとして、これら基地局から受信したパイロット
   信号のＥｃ／Ｉｏ値を計測することを特徴とする請求項
   １記載の移動体通信システム。
3. 【請求項３】 前記第２の基地局が、その周辺の第１の
   基地局から受信したパイロット信号の受信レベルが自局
   の下り信号の送信を停止させても良いほど十分ある場合
   でも、当該受信レベルのパスが多数存在する場合は、こ
   れら第１の基地局の無線ゾーンにおいてパイロットポリ
   ューションが発生していると判定し、自局の下り信号の
   送信を継続し、これら第１の基地局の無線ゾーン内に存
   在する移動機を自局の無線ゾーン内に収容することによ
   り、その移動機の通信品質を確保することを特徴とする
   請求項２記載の移動体通信システム。
4. 【請求項４】 移動体通信システムの自局無線ゾーン内
   の移動機と通信する基地局における送信電力制御方法に
   おいて、 複数の第１の基地局の各々で自局の無線ゾーンのトラヒ
   ック量に応じて下り信号の送信電力を制御することによ
   り、その無線ゾーンの大きさを変化させ、 前記複数の第１の基地局のうち互いに隣接して配置され
   た複数の第１の基地局の中間地点に設けられた第２の基
   地局で、これら第１の基地局の各々からの下り信号の受
   信レベルをそれぞれ計測してその無線ゾーンの大きさを
   推定し、自局の無線ゾーンの大きさがこれら第１の基地
   局のいずれの無線ゾーンにも属さない不感エリアを補完
   可能な大きさになるように下り信号の送信電力を制御す
   ることを特徴とする送信電力制御方法。
5. 【請求項５】 前記第２の基地局がその周辺の各第１の
   基地局の下り信号の受信レベルとして、これら基地局か
   ら受信したＣＤＭＡ方式のパイロット信号のＥｃ／Ｉｏ
   値を計測することを特徴とする請求項４記載の送信電力
   制御方法。
6. 【請求項６】 前記第２の基地局で、その周辺の第１の
   基地局から受信したパイロット信号の受信レベルが自局
   の下り信号の送信を停止させても良いほど十分ある場合
   でも、当該受信レベルのパスが多数存在する場合は、こ
   れら第１の基地局の無線ゾーンにおいてパイロットポリ
   ューションが発生していると判定し、自局の下り信号の
   送信を継続し、これら第１の基地局の無線ゾーン内に存
   在する移動機を自局の無線ゾーン内に収容することによ
   り、その移動機の通信品質を確保することを特徴とする
   請求項５記載の送信電力制御方法。
7. 【請求項７】 請求項２記載の前記第２の基地局の装置
   として用いられ、 受信アンテナを通して、前記移動機からの上り信号と前
   記第１の基地局の各々からのパイロット信号とを受信
   し、各パイロット信号のＥｃ／Ｉｏをそれぞれ計測する
   受信手段と、 送信アンテナを通して、パイロット信号を含んだ前記移
   動機への下り信号を送信電力可変で送信する送信手段
   と、 前記受信手段及び前記送信手段を制御し前記移動機に対
   する発着信処理及び通信処理を行うとともに、前記受信
   手段における前記各第１の基地局からのパイロット信号
   の受信レベルを監視し、その値に基づいて自局の送信電
   力を決定し、前記送信手段に決定された送信電力で送信
   を行なわせる制御手段とを有することを特徴とする基地
   局装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段が、前記第１の基地局から
   受信したパイロット信号の受信レベルが自局の下り信号
   の送信を停止させても良いほど十分ある場合でも、当該
   受信レベルのパスが多数存在する場合は、これら第１の
   基地局の無線ゾーンにおいてパイロットポリューション
   が発生していると判定し、自局の下り信号の送信を継続
   し、これら第１の基地局の無線ゾーン内に存在する移動
   機を自局の無線ゾーン内に収容することにより、その移
   動機の通信品質を確保することを特徴とする請求項７記
   載の基地局装置。