JP2008017009A - 無線基地局及びこれを用いた送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】送信電力を容易に最適な値に制御する。
【解決手段】送信電力を上げる指示のＴＰＣビットが連続して受信された場合、移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が、電力閾値設定部１０６に予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、総送信電力算出部１０４から送信過出力信号が出力され、送信過出力信号が入力されたＴＰＣビット判定部１０７にてＴＰＣビットが送信電力を一定に保つ指示のＴＰＣビットへ変換され、変換されたＴＰＣビットに基づいてチャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３にて送信電力が制御され、制御された送信電力を用いて信号が移動機へ送信される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムにおいて移動機へ信号を送信する無線基地局及びこれを用いた送信電力制御方法に関する。

従来より、無線通信システムにおいて、無線基地局から移動機へ下り信号を送信するための送信電力を制御するために、受信側である移動機にて下り信号の受信レベルを測定し、測定された受信レベルに基づいて、送信側である無線基地局へ送信電力を制御するように指示する方法が用いられている。

この受信レベルを測定するためには、受信側にて受信された信号のビット誤り率を測定し、測定されたビット誤り率に基づいて送信電力を制御する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。これは、測定されたビット誤り率が、予め設定された閾値よりも大きな値の場合、送信電力を上げるように送信側へ要求するものである。

また、送信側へ送信電力の制御を要求するために、ＴＰＣコマンドが用いられる。このＴＰＣコマンドは、送信側である無線基地局に対して、当該無線基地局から移動機へ下り信号を送信するための送信電力を上げる、もしくは下げる旨を移動機から指示するコマンドである。移動機にて生成されたＴＰＣコマンドが無線基地局へ送信され、無線基地局にて受信されたＴＰＣコマンドに基づいて送信電力が制御される。このＴＰＣコマンドは、無線基地局から移動機へ送信される信号にＴＰＣビットとして数ビット挿入される形で送信される。

例えば、複数の移動機が多元接続された無線回線に上述したＴＰＣビットを挿入して送信電力制御を行う移動通信無線網の無線基地局において、多重された下り信号の総送信電力を測定し、測定された総送信電力が規定の最大送信電力を超える場合は、下り信号の総送信電力が規定の最大送信電力と一致するように制御しながら、複数の移動機と無線基地局との間にて無線通信が行われている。

またこのとき、上述した比較対象の閾値や最大送信電力値を超えたかどうかについて保護段数を設け、保護段数を超えた場合に、送信側へ送信電力の制御要求を行う方法が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。

また、送信電力による制御ではないが、受信側にて、送信側から送信された信号の連続受信数が、予め設定された輻輳状態を示す閾値を超えた場合、輻輳を解決する制御が行われる方法が考えられている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平０５−２４４０５６号公報 特開２００４−３２８６８９号公報 特表２００３−５１６００１号公報

しかしながら、上述した従来の送信電力制御方法には以下に述べる問題点がある。

電力抑圧前の総送信電力値を測定した後に、電力抑圧制御を行っているため、算出された総送信電力値（上位装置にも報告が必要）と、実際の送信電力とが乖離してしまうという問題点がある。また、移動機が送信電力を上げるように要求し続けても、実際に移動機へ送信される電力（抑圧後）は、期待値よりも小さいという状態が続いてしまうことにより、輻輳を未然に防ぐために上位装置が実施している制御が解除されにくくなってしまうという問題点がある。

また、電力抑圧を回避しない全ユーザとの通信信号（個別チャネル）に対して、一律の電力抑圧制御を行っているため、無線基地局と通信中の移動機とにおいて、全てのユーザに対して一様に通信品質の劣化を招いてしまうという問題点がある。

また、最大送信電力を超えるまで電力抑圧制御を行わないために過大送信電力が設定されてしまうという問題点がある。

また、総送信電力の大きさや、各移動機への通信信号における設定電力の大きさにかかわらず、最大送信電力を超えるまで送信電力の制御量が一定になっているため、瞬時的に装置の許容最大送信電力を大きく超える総送信電力が設定され、過入力が原因で送信系デバイスの破壊やシステム断に繋がる虞があるという問題点がある。

また、総送信電力が装置の許容最大値を超えた場合、電力抑圧回避用チャネルにも電力抑圧制御をかけているため、無線基地局装置のサービスエリア内において、エリアの減少（共通チャネルの抑圧）が生じたり、通信中の移動機において通信を遮断されたりする虞があるという問題点がある。

また、電力制御を行うチャネル及び電力制御を回避するチャネルに分類したり、分類されたチャネルそれぞれにおいて異なる電力制御を行ったり、再度多重合成するような構成になっているため、信号処理が非常に複雑になってしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、送信電力を容易に最適な値に制御することができる無線基地局及びこれを用いた送信電力制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局であって、
送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報を送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換し、前記変換された送信電力制御情報に基づいて前記送信電力を制御し、前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する。

また、前記電力閾値を抑圧開始用電力閾値及び抑圧解除用電力閾値とし、前記総送信電力が前記抑圧開始用電力閾値を超えた場合、前記変換を開始し、前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記変換を解除することを特徴とする。

また、前記移動機の優先順位を決定し、前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記優先順位に従って前記変換を移動機ごとに順次解除することを特徴とする。

また、前記送信電力制御情報の過去の累積結果に基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする。

また、前記移動機ごとに設定された設定電力に基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする。

また、前記移動機から送信された受信ＳＩＲに基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする。

また、移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局であって、
前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力に基づいて、前記送信電力の制御量を判定し、前記判定された制御量と前記送信電力制御情報とに基づいて前記送信電力を制御し、前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する。

また、前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を超えた場合、前記制御量を変化させることを特徴とする。

また、前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を下回った場合、前記制御量を変化させることを特徴とする。

また、当該信号の送信先である移動機ごとに異なる制御量を判定することを特徴とする。

また、移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局における送信電力制御方法であって、
送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報を送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換する処理と、
前記変換された送信電力制御情報に基づいて送信電力を制御する処理と、
前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する処理とを有する。

また、前記電力閾値を抑圧開始用電力閾値及び抑圧解除用電力閾値とし、前記総送信電力が前記抑圧開始用電力閾値を超えた場合、前記変換を開始する処理と、
前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記変換を解除する処理とを有することを特徴とする。

また、前記移動機の優先順位を決定する処理と、
前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記優先順位に従って前記変換を移動機ごとに順次解除する処理とを有することを特徴とする。

また、前記送信電力制御情報の過去の累積結果に基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする。

また、前記移動機ごとに設定された設定電力に基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする。

また、前記移動機から送信された受信ＳＩＲに基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする。

また、移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局における送信電力制御方法であって、
前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力に基づいて、前記送信電力の制御量を判定する処理と、
前記判定された制御量と前記送信電力制御情報とに基づいて前記送信電力を制御する処理と、
前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する処理とを有する。

また、前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を超えた場合、前記制御量を変化させる処理を有することを特徴とする。

また、前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を下回った場合、前記制御量を変化させる処理を有することを特徴とする。

また、当該信号の送信先である移動機ごとに異なる制御量を判定する処理を有することを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、移動機から送信された送信電力制御情報に関して、送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報が送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換され、変換された送信電力制御情報に基づいて送信電力が制御され、制御された送信電力を用いて信号が移動機へ送信される。

これにより、総送信電力値が電力閾値を超えてから下回るまでの間、該当する送信電力制御情報の変換により送信電力が連続して上がることを抑制する、つまり送信電力を一定に保つことができる。

以上説明したように本発明においては、移動機から送信された送信電力制御情報に関して、送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報を送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換し、変換された送信電力制御情報に基づいて送信電力を制御し、制御された送信電力を用いて信号を移動機へ送信する構成としたため、送信電力を容易に最適な値に制御することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の無線基地局の第１の実施の形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、送信電力制御部１０１と、チャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３と、多重合成部１０３と、総送信電力算出部１０４と、無線送信部１０５と、電力閾値設定部１０６と、ＴＰＣビット判定部１０７とから構成されている。送信電力制御部１０１は、各移動機から送信された上り信号内に割り当てられた送信電力制御情報であるＴＰＣビットを復調し、各チャネル（移動機へ送信される下り信号）に応じたＴＰＣビットをＴＰＣビット判定部１０７へ出力する。チャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３は、共通チャネル及び個別チャネルの送信データを生成し、ＴＰＣビット判定部１０７から出力されたＴＰＣビットに基づいて電力（振幅）制御、及び拡散変調を行い、各チャネルの拡散データを多重合成部１０３へ出力する。多重合成部１０３は、チャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３から出力された各チャネルの拡散データを多重し、多重された多重信号を総送信電力算出部１０４へ出力する。電力閾値設定部１０６は、送信電力を抑圧するための抑圧開始用及び解除用の電力閾値を任意に設定し、総送信電力算出部１０４へ出力する。総送信電力算出部１０４は、多重合成部１０３から出力されたチャネルの多重信号を無線送信部１０５へ送信する。また、多重信号の電力（振幅）情報に基づいて総送信電力値を算出して、算出された総送信電力値が電力閾値設定部１０６から出力された抑圧開始用の電力閾値を超えてから電力閾値設定部１０６から出力された抑圧解除用の電力閾値を下回るまでの間、送信過出力信号をＴＰＣビット判定部１０７へ出力する。無線送信部１０５は、総送信電力算出部１０４から出力された多重信号であるベースバンド多重信号について、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換、帯域制限、増幅、周波数変換を行って、ＲＦ信号をアンテナへ出力する。ＴＰＣビット判定部１０７は、送信過出力信号が総送信電力算出部１０４から出力された際、送信電力制御部１０１から出力されたＴＰＣビットが送信電力を連続して上げるようなＴＰＣビット（例えば、「１１」，「１１」）を検出した場合、ＴＰＣビットを強制的に交番（「１１」，「００」）に変換し、変換されたＴＰＣビットをチャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３へ出力する。なお、チャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３は、チャネル＃０〜＃２のチャネルにそれぞれ対応しており、本形態では３つであるが、その数は使用チャネル数と同じ数であり、３つに限らない。

以下に、図１に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法について説明する。

図２は、図１に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法を説明するためのフローチャートである。

まず装置（当該無線基地局）を立ち上げ、電力閾値設定部１０６に抑圧開始用電力閾値が設定されると、設定された抑圧開始用電力閾値が電力閾値設定部１０６から総送信電力算出部１０４へ出力され、総送信電力算出部１０４にて抑圧開始用電力閾値が取得される（ステップＳ１）。同様に、電力閾値設定部１０６に抑圧解除用電力閾値が設定されると、設定された抑圧解除用電力閾値が電力閾値設定部１０６から総送信電力算出部１０４へ出力され、総送信電力算出部１０４にて抑圧解除用電力閾値が取得される（ステップＳ２）。

このときに設定される抑圧開始用電力閾値は、装置の許容最大送信電力値、またはそれよりも小さな値が任意に設定される。また、抑圧解除用電力閾値は、抑圧開始用電力閾値と同じ値、またはそれよりも小さな値が設定される。また、ステップＳ１の処理とステップＳ２の処理との順序は、どちらが先であってもかまわない。

抑圧開始用電力閾値及び抑圧解除用電力閾値が総送信電力算出部１０４にて取得されると、総送信電力算出部１０４にて多重合成部１０３から出力された多重信号の電力（振幅）情報に基づいた総送信電力値の算出が開始される（ステップＳ３）。

総送信電力算出部１０４における総送信電力値の算出は、ＴＰＣビット判定部１０７から出力されたＴＰＣビットに基づいてチャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３にて制御され（ステップＳ４）、制御された電力を用いて送信される信号が多重合成部１０３にて多重され（ステップＳ５）、多重された多重信号の送信電力が算出されるものである。このとき、算出された送信電力は上位装置（不図示）に報告される。

そして、算出された総送信電力値と電力閾値設定部１０６から出力された抑圧開始用電力閾値とが総送信電力算出部１０４にて比較される（ステップＳ６）。

算出された総送信電力値が電力閾値設定部１０６から出力された抑圧開始用電力閾値よりも大きいと判断された場合、送信過出力信号が総送信電力算出部１０４からＴＰＣビット判定部１０７へ出力される（ステップＳ７）。この送信過出力信号については、有効か無効かが認識できる信号であれば良く、フォーマットは特に規定しない。例えば、「０」または「１」の信号とし、「０」は無効、「１」は有効を意味する信号としても良い。この場合、ステップＳ５においては、総送信電力算出部１０４からＴＰＣビット判定部１０７へ「１」の送信過出力信号が出力される。

一方、ステップＳ６にて、算出された総送信電力値が電力閾値設定部１０６から出力された抑圧開始用電力閾値よりも大きくはないと判断された場合は、再度ステップＳ４の処理が行われる。

ステップＳ７にて総送信電力算出部１０４から出力された送信過出力信号が「１」である場合、ＴＰＣビット判定部１０７にてＴＰＣビットの変換が行われる（ステップＳ８）。具体的には、送信電力制御部１０１からＴＰＣビット判定部１０７へ出力されたＴＰＣビットが、送信電力を連続して上げる指示であるＴＰＣビット（例えば、「１１」，「１１」）である場合、ＴＰＣビットが交番（「１１」，「００」）に変換される。それ以外のＴＰＣビットについては変換されない。そして、ＴＰＣビットがＴＰＣビット判定部１０７からチャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３へ出力される。

その後、ＴＰＣビット判定部１０７から出力されたＴＰＣビットに基づいてチャネル毎送信部１０２−１〜１０２−３にて送信電力が制御され（ステップＳ９）、制御された送信電力を用いて送信される信号が多重合成部１０３にて多重される（ステップＳ１０）。

多重合成部１０３にて多重された多重信号が多重合成部１０３から総送信電力算出部１０４へ出力されると、当該多重信号を送信するための総送信電力が再度算出される（ステップＳ１１）。

そして、算出された総送信電力値と電力閾値設定部１０６から出力された抑圧解除用電力閾値とが総送信電力算出部１０４にて比較される（ステップＳ１２）。

算出された総送信電力値が電力閾値設定部１０６から出力された抑圧解除用電力閾値よりも小さいと判断された場合、送信過出力信号の出力が停止される（ステップＳ１３）。例えば、送信過出力信号として今まで「１」が出力されていたものが、「０」が出力される。

一方、ステップＳ１２にて、算出された総送信電力値が電力閾値設定部１０６から出力された抑圧解除用電力閾値よりも小さくはないと判断された場合は、引き続き送信過出力信号が出力される（ステップＳ１４）。例えば、送信過出力信号として「１」が出力され続ける。つまり、総送信電力値が抑圧開始用電力閾値を超えてから抑圧解除用電力閾値を下回るまでの間、有効とされる送信過出力信号がＴＰＣビット判定部１０７へ出力されることとなる。これにより、総送信電力値が抑圧開始用電力閾値を超えてから抑圧解除用電力閾値を下回るまでの間、該当するＴＰＣビットの変換により送信電力が連続して上がることを抑制する、つまり送信電力を一定に保つことができる。ここで、抑圧解除用電力閾値を抑圧開始用電力閾値よりも小さな値に設定することにより、制御にヒステリシス特性を持たせることが可能となる。

図３は、図１に示したＴＰＣビット判定部１０７における処理の様子とその結果に基づいた送信電力値とを示す図である。

ＴＰＣビットが制御（変換）されない場合、入力されたＴＰＣビットがそのまま出力されるため、入力されたＴＰＣビットに基づいた送信電力値を用いて信号が送信される。

一方、送信過出力信号により、ＴＰＣビットが制御（変換）される場合は、送信過出力信号がＯＮ（「１」）であると、入力されたＴＰＣビットが「１１」、「１１」と続くものについては、「１１」、「００」といった交番に変換されることにより、送信電力値が大きくなり続けることを防ぐことができる。

また、総送信電力値が抑圧解除用閾値を下回った時に電力抑圧を受けている移動機が複数ある場合、送信電力の抑圧制御を解除した時点で、各移動機への送信電力が急激に上昇し、総送信電力も大きくなってしまう虞がある。それには、抑圧制御を解除する移動機の優先順位を決めておくことで、総送信電力の急激な上昇を回避することができる。

例えば、ＴＰＣビット判定部１０７にて、上り信号から復調される各移動機のＴＰＣビットが累積され、過去の累積結果（ある区間の累積値など）から、ＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開される移動機の優先順位が決定され、送信過出力信号がＯＦＦ（「０」）となった（総送信電力値が抑圧解除用電力閾値を下回った）直後に優先順位の高い移動機から順にＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開されても良い。例えば、累積値の大きな（送信電力を上げる制御が行われた回数が多い）移動機の優先順位を高くし、累積値の小さな（送信電力を上げる制御が行われた回数が少ない）移動機の優先順位を低くするものであっても良い。

また、ＴＰＣビット判定部１０７にて、各移動機の設定電力（瞬時値またはある区間の平均値など）に基づいて、ＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開される移動機の優先順位が決定され、送信過出力信号がＯＦＦ（「０」）となった（総送信電力値が抑圧解除用電力閾値を下回った）直後から優先順位の高い移動機から順にＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開されても良い。例えば、設定電力の大きな移動機の優先順位を高くし、設定電力の小さな移動機の優先順位を低くするものであっても良い。

また、ＴＰＣビット判定部１０７にて、各移動機の上り信号に基づいて干渉信号電力に対する受信電力の比率である受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）が算出され、受信ＳＩＲの小さな移動機から順に、ＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開される移動機の優先順位が決定され、送信過出力信号がＯＦＦ（「０」）となった（総送信電力値が抑圧解除用電力閾値を下回った）直後から優先順位の高い移動機から順にＴＰＣビットに従った送信電力制御が再開されても良い。

このようにして、複数の移動機が多元接続された無線回線にＴＰＣビットが挿入されて送信電力制御を行う移動通信無線網の無線基地局において、設定された電力閾値を総送信電力が超えた場合でも、全ての移動機に対してではなく特定の移動機（下り送信電力が上昇し続ける個別チャネル）に対してのみ送信電力の抑圧を行い、且つ、個別チャネル対してのみ送信電力の抑圧を行い、共通チャネルに対しては送信電力の抑圧を行わない送信電力制御方法を提供することが可能になる。

（第２の実施の形態）
図４は、本発明の無線基地局の第２の実施の形態を示す図である。

本形態は図４に示すように、送信電力制御部２０１と、チャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３と、多重合成部２０３と、総送信電力算出部２０４と、無線送信部２０５と、電力閾値設定部２０６と、制御量判定部２０７とから構成されている。送信電力制御部２０１は、各移動機から送信された上り信号内に割り当てられた送信電力制御情報であるＴＰＣビットを復調し、各チャネル（移動機へ送信される下り信号）に応じたＴＰＣビットをチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力する。チャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３は、共通チャネル及び個別チャネルの送信データを生成し、送信電力制御部２０１から出力されたＴＰＣビットと制御量判定部２０７から出力された制御量とに基づいて電力（振幅）制御、及び拡散変調を行い、各チャネルの拡散データを多重合成部２０３へ出力する。多重合成部２０３は、チャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３から出力された各チャネルの拡散データを多重し、多重された多重信号を総送信電力算出部２０４へ出力する。電力閾値設定部２０６は、送信電力を抑圧するための抑圧開始用及び解除用の電力閾値を任意に設定し、総送信電力算出部２０４へ出力する。総送信電力算出部２０４は、多重合成部２０３から出力されたチャネルの多重信号を無線送信部２０５へ送信する。また、多重信号の電力（振幅）情報に基づいて総送信電力値を算出して、算出された総送信電力値が電力閾値設定部２０６から出力された抑圧開始用の電力閾値を超えてから電力閾値設定部２０６から出力された抑圧解除用の電力閾値を下回るまでの間、総送信電力情報を制御量判定部２０７へ出力する。無線送信部２０５は、総送信電力算出部２０４から出力された多重信号であるベースバンド多重信号について、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換、帯域制限、増幅、周波数変換を行って、ＲＦ信号をアンテナへ出力する。制御量判定部２０７は、総送信電力情報が総送信電力算出部２０４から出力された際、総送信電力情報に応じた送信電力値の上げ幅及び下げ幅である制御量を判定し、判定された制御量をチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力する。なお、チャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３は、チャネル＃０〜＃２のチャネルにそれぞれ対応しており、本形態では３つであるが、その数は使用チャネル数と同じ数であり、３つに限らない。

以下に、図４に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法について説明する。

図５は、図４に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法を説明するための図である。

まず、電力閾値設定部２０６に、ＴＰＣビットに基づいた送信電力の制御量を変更するトリガーとなる電力閾値を任意に設定すると、設定された電力閾値が制御量判定部２０７へ出力される。制御量を変更するための電力閾値は、任意に設定可能である。例えば、制御量を変更する第１の契機として送信レートを制御するCongestion Controlを開始する電力値を第１の制御量変更閾値とし、第２の契機として新規呼の受付を制御するAdmission Controlを開始する電力値を第２の制御量変更閾値としても良い。これらを上位装置から取得して、電力閾値としてそれぞれ設定すると、上位装置の輻輳制御に則った動作にすることが可能になる。

また、総送信電力算出部２０４にて、各チャネルの多重合成電力（振幅）情報の合計値である総送信電力値が算出され、算出された総送信電力値が総送信電力算出部２０４から制御量判定部２０７へ出力される。

制御量判定部２０７にて、総送信電力算出部２０４から出力された総送信電力情報と電力閾値設定部２０６から出力された電力閾値とに基づいて送信電力の制御量が判定される。そして、判定された制御量がチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力される。ここでは、第１の制御量変更閾値を装置の許容最大送信電力に対する７０％とし、また、第２の制御量変更閾値を装置の許容最大送信電力値に対する９０％とし、また、装置の許容最大送信電力を＋４３ｄＢｍ（１９９５２．６ｍＷ）とし、また、通常の送信電力の制御量を±１ｄＢとして説明する。

装置の許容最大送信電力が＋４３ｄＢｍ（１９９５２．６ｍＷ）であるため、その７０％である第１の制御量変更閾値は、４１．４５１０ｄＢｍ（１３９６６．８ｍＷ）となる。図５に示すように、総送信電力値がこの第１の制御量変更閾値を超えた場合、制御量判定部２０７にて、送信電力を上げる方向には＋１．０ｄＢから＋０．５ｄＢへ、また、下げる方向には−１．０ｄＢから−０．５ｄＢへ制御量が変更され、変更された制御量がチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力される。その後、図５に示すように、総送信電力値が許容最大送信電力の９０％、つまり４２．５４２４ｄＢｍ（１７９５７．４ｍＷ）である第２の制御量変更閾値を超えた場合、制御量判定部２０７にて、送信電力を上げる方向には＋０．５ｄＢから＋０．２ｄＢへ、また、下げる方向には−０．５ｄＢから−０．２ｄＢへ制御量が変更され、変更された制御量がチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力される。

また、その後、総送信電力値が第２の制御量変更閾値を下回った場合、制御量判定部２０７にて、送信電力を上げる方向には＋０．２ｄＢから＋０．５ｄＢへ、また、下げる方向には−０．２ｄＢから−０．５ｄＢへ制御量が変更され、変更された制御量がチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力される。さらに、その後、総送信電力値が第１の制御量変更閾値を下回った場合、制御量判定部２０７にて、送信電力を上げる方向には＋０．５ｄＢから＋１．０ｄＢへ、また、下げる方向には−０．５ｄＢから−１．０ｄＢへ制御量が変更され、変更された制御量がチャネル毎送信部２０２−１〜２０２−３へ出力される。

ここで、総送信電力値が下がるに従い制御量を増やすための閾値を別に設けても良い。

図６は、総送信電力値が下がるに従い制御量を増やすための閾値を別に設けた場合の送信電力制御方法を説明するための図である。

図６に示すように、総送信電力値が下がるに従い制御量を増やすための閾値を、上述した第１の制御量変更閾値及び第２の制御量変更閾値とは別の値としている。例えば、制御量が±０．２ｄＢから±０．５ｄＢに変更されるための閾値として、第２の制御量変更閾値−０．５ｄＢと設定しても良い。また、制御量が±０．５ｄＢから±１．０ｄＢへ変更されるための閾値として、第１の制御量変更閾値−０．５ｄＢと設定しても良い。これにより、ヒステリシス特性を持たせることも可能になる。

また、上述した制御量の絶対値は、送信電力を上げる方向と下げる方向とで等しいものであるが、個別の絶対値の制御量を設けても良い。例えば、第１の制御量変更閾値を上回った場合、送信電力を上げる方向の制御量を＋０．５ｄＢとし、下げる方向の制御量を−０．７ｄＢとしても良い。これにより、より総送信電力を抑圧する効果が得られる。

そして、チャネル毎信部２０２−１〜２０２−３にて、送信電力制御部２０１から出力されたＴＰＣビットと制御量判定部２０７から出力された制御量とに基づいてＴＰＣビットに基づいた送信電力（振幅）の制御が行われ、拡散処理後の送信データが多重合成部２０３へ出力される。

このようにして、複数の移動機が多元接続された無線回線にＴＰＣビットを挿入して送信電力制御を行う移動通信無線網の無線基地局送信装置において、総送信電力値が装置の許容最大送信電力に近づくにつれて電力制御量を小さく、及び上り方向と下り方向の電力制御量を不均一にすることにより、瞬時的に装置の許容最大送信電力を超える可能性が低く、且つ、個別チャネル対してのみ送信電力の抑圧を行い、共通チャネルに対しては送信電力の抑圧を行わない送信電力制御方法を提供することが可能になる。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明の無線基地局の第３の実施の形態を示す図である。

本形態は図７に示すように、送信電力制御部３０１と、チャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３と、多重合成部３０３と、総送信電力算出部３０４と、無線送信部３０５と、電力閾値設定部３０６ととから構成されている。送信電力制御部３０１は、各移動機から送信された上り信号内に割り当てられた送信電力制御情報であるＴＰＣビットを復調し、各チャネル（移動機へ送信される下り信号）に応じたＴＰＣビットをチャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３へ出力する。チャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３は、共通チャネル及び個別チャネルの送信データを生成し、送信電力制御部３０１から出力されたＴＰＣビットと総送信電力算出部３０４から出力された送信過出力信号とに基づいて電力（振幅）制御、及び拡散変調を行い、各チャネルの拡散データを多重合成部３０３へ出力する。多重合成部３０３は、チャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３から出力された各チャネルの拡散データを多重し、多重された多重信号を総送信電力算出部３０４へ出力する。電力閾値設定部３０６は、送信電力を抑圧するための抑圧開始用及び解除用の電力閾値を任意に設定し、総送信電力算出部３０４へ出力する。総送信電力算出部３０４は、多重合成部３０３から出力されたチャネルの多重信号を無線送信部３０５へ送信する。また、多重信号の電力（振幅）情報に基づいて総送信電力値を算出して、算出された総送信電力値が電力閾値設定部３０６から出力された抑圧開始用の電力閾値を超えてから電力閾値設定部３０６から出力された抑圧解除用の電力閾値を下回るまでの間、送信過出力信号をチャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３へ出力する。無線送信部３０５は、総送信電力算出部３０４から出力された多重信号であるベースバンド多重信号について、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換、帯域制限、増幅、周波数変換を行って、ＲＦ信号をアンテナへ出力する。なお、チャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３は、チャネル＃０〜＃２のチャネルにそれぞれ対応しており、本形態では３つであるが、その数は使用チャネル数と同じ数であり、３つに限らない。

本形態は、第１の実施の形態にて説明した送信過出力信号を用いて、第２の実施の形態にて説明した制御量をチャネル毎送信部３０２−１〜３０２−３それぞれにて個別に制御するものである。

例えば、装置の許容最大送信電力が＋４３ｄＢｍ（１９９５２．６ｍＷ）、チャネル毎送信部３０２−１に設定されている個別チャネル電力が＋３６ｄＢｍ（３９８１．０７２ｍＷ）であり、また、チャネル毎送信部３０２−２に設定されている個別チャネル電力が＋２０ｄＢｍ（１００ｍＷ）である場合、総送信電力の制御量が同じ＋１ｄＢになっているとすれば、電力制御量による電力変動分はそれぞれ１０３０．８０１ｍＷ、２５．８９２５４ｍＷとなり、大きな開きが出てしまう。これでは、送信電力制御量が同じ±１ｄＢでも電力が低い場合に総送信電力への影響は小さく、電力が高くなるほど総送信電力への影響が大きくなってしまう。

そこで、個別チャネルの設定電力が＋３６ｄＢｍで送信電力制御量を＋０．１ｄＢとすれば、その電力変動分は＋９２．７３１０７ｍＷとなり、総送信電力を大きくする要因になりにくくなり、瞬時的に装置の許容最大送信電力を超える可能性を低減することができる。

このようにして、複数の移動機が多元接続された無線回線にＴＰＣビットを挿入して送信電力制御を行う移動通信無線網の無線基地局送信装置において、スロット毎に送信電力制御を行う各チャネルの設定電力に応じて、送信電力制御の制御量を変更することにより、瞬時的に装置の許容最大送信電力を超える可能性が低く、且つ、個別チャネル対してのみ送信電力の抑圧を行い、共通チャネルに対しては送信電力の抑圧を行わない送信電力制御方法を提供することが可能になる。

図１は、本発明の無線基地局の第１の実施の形態を示す図である。 図１に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法を説明するためのフローチャートである。 図１に示したＴＰＣビット判定部における処理の様子とその結果に基づいた送信電力値とを示す図である。 本発明の無線基地局の第２の実施の形態を示す図である。 図４に示した形態を有する無線基地局における送信電力制御方法を説明するための図である。 総送信電力値が下がるに従い制御量を増やすための閾値を別に設けた場合の送信電力制御方法を説明するための図である。 本発明の無線基地局の第３の実施の形態を示す図である。

符号の説明

１０１，２０１，３０１ 送信電力制御部
１０２−１〜１０２−３，２０２−１〜２０２−３，３０２−１〜３０２−３ チャネル毎送信部
１０３，２０３，３０３ 多重合成部
１０４，２０４，３０４ 総送信電力算出部
１０５，２０５，３０５ 無線送信部
１０６，２０６，３０６ 電力閾値設定部
１０７ ＴＰＣビット判定部
２０７ 制御量判定部

Claims (20)

1. 移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局であって、
   送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報を送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換し、前記変換された送信電力制御情報に基づいて前記送信電力を制御し、前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する無線基地局。
2. 請求項１に記載の無線基地局において、
   前記電力閾値を抑圧開始用電力閾値及び抑圧解除用電力閾値とし、前記総送信電力が前記抑圧開始用電力閾値を超えた場合、前記変換を開始し、前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記変換を解除することを特徴とする無線基地局。
3. 請求項１または請求項２に記載の無線基地局において、
   前記移動機の優先順位を決定し、前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記優先順位に従って前記変換を移動機ごとに順次解除することを特徴とする無線基地局。
4. 請求項３に記載の無線基地局において、
   前記送信電力制御情報の過去の累積結果に基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする無線基地局。
5. 請求項３に記載の無線基地局において、
   前記移動機ごとに設定された設定電力に基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする無線基地局。
6. 請求項３に記載の無線基地局において、
   前記移動機から送信された受信ＳＩＲに基づいて、前記優先順位を決定することを特徴とする無線基地局。
7. 移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局であって、
   前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力に基づいて、前記送信電力の制御量を判定し、前記判定された制御量と前記送信電力制御情報とに基づいて前記送信電力を制御し、前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する無線基地局。
8. 請求項７に記載の無線基地局において、
   前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を超えた場合、前記制御量を変化させることを特徴とする無線基地局。
9. 請求項７または請求項８に記載の無線基地局において、
   前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を下回った場合、前記制御量を変化させることを特徴とする無線基地局。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の無線基地局において、
    当該信号の送信先である移動機ごとに異なる制御量を判定することを特徴とする無線基地局。
11. 移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局における送信電力制御方法であって、
    送信電力を上げる指示の送信電力制御情報が連続した場合、前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力が予め設定された電力閾値を超えてから下回るまでの間、該送信電力制御情報を送信電力を一定に保つ指示の送信電力制御情報へ変換する処理と、
    前記変換された送信電力制御情報に基づいて送信電力を制御する処理と、
    前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する処理とを有する送信電力制御方法。
12. 請求項１１に記載の送信電力制御方法において、
    前記電力閾値を抑圧開始用電力閾値及び抑圧解除用電力閾値とし、前記総送信電力が前記抑圧開始用電力閾値を超えた場合、前記変換を開始する処理と、
    前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記変換を解除する処理とを有することを特徴とする送信電力制御方法。
13. 請求項１１または１２に記載の送信電力制御方法において、
    前記移動機の優先順位を決定する処理と、
    前記総送信電力が前記抑圧解除用電力閾値を下回った場合、前記優先順位に従って前記変換を移動機ごとに順次解除する処理とを有することを特徴とする送信電力制御方法。
14. 請求項１３に記載の送信電力制御方法において、
    前記送信電力制御情報の過去の累積結果に基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。
15. 請求項１３に記載の送信電力制御方法において、
    前記移動機ごとに設定された設定電力に基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。
16. 請求項１３に記載の送信電力制御方法において、
    前記移動機から送信された受信ＳＩＲに基づいて、前記優先順位を決定する処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。
17. 移動機へ信号を送信するための送信電力を該移動機から送信された送信電力制御情報に基づいて制御する無線基地局における送信電力制御方法であって、
    前記移動機ごとに送信される信号が多重された多重信号の電力情報に基づいて算出された総送信電力に基づいて、前記送信電力の制御量を判定する処理と、
    前記判定された制御量と前記送信電力制御情報とに基づいて前記送信電力を制御する処理と、
    前記制御された送信電力を用いて前記信号を前記移動機へ送信する処理とを有する送信電力制御方法。
18. 請求項１７に記載の送信電力制御方法において、
    前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を超えた場合、前記制御量を変化させる処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。
19. 請求項１７または請求項１８に記載の送信電力制御方法において、
    前記総送信電力が、前記制御量を判定するための制御量閾値を下回った場合、前記制御量を変化させる処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。
20. 請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の送信電力制御方法において、
    当該信号の送信先である移動機ごとに異なる制御量を判定する処理を有することを特徴とする送信電力制御方法。

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