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JP2003032724A - Ｃｄｍａ無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方法 - Google Patents

Ｃｄｍａ無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方法

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JP2003032724A
JP2003032724A JP2001217424A JP2001217424A JP2003032724A JP 2003032724 A JP2003032724 A JP 2003032724A JP 2001217424 A JP2001217424 A JP 2001217424A JP 2001217424 A JP2001217424 A JP 2001217424A JP 2003032724 A JP2003032724 A JP 2003032724A
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cdma
base station
cells
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル内での電力バランスを安定させることが
可能なＣＤＭＡ無線システムを提供する。 【解決手段】 セル１０３及びセル１０４はＣＤＭＡ無
線基地局装置１０１の同一アンテナから放射され、同一
方向の地域をカバーするアンテナのビームを持ち、送受
信周波数のみが異なる階層化セルを構成している。ＣＤ
ＭＡ無線基地局装置１０１はトータル最大送信電力閾値
をある一定期間超えると、そのセル内において一番大き
な電力で移動機に対して送信を行っているリソースを上
から移動機分抽出し、抽出した移動機分の中から実際に
周波数間のハンドオーバさせる移動機分を選択する。Ｃ
ＤＭＡ無線基地局制御装置１０２は移動機とのプロトコ
ルを用いて下位の階層化セルへのハンドオーバを実行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＤＭＡ無線システ
ム及びそれに用いる干渉波抑制方法に関し、特にＣＤＭ
Ａ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ
Ａｃｃｅｓｓ）無線システムにおける基地局近くの移動
機の品質悪化を回避するための干渉波抑制方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤＭＡの特性として、基地局から遠く
に位置する移動機への大きな送信電力が、基地局に比較
的近い移動機での受信に大きな干渉となり、近くの移動
機の品質が悪化するという問題がある。この問題を回避
する技術としては送信電力制御がある。
【０００３】この技術は移動機において所要の品質（Ｓ
ＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａ
ｔｉｏ）を満たすように下りの送信電力を増減するもの
であるが、あるセル（Ｃｅｌｌ）のトラフィックの上昇
によってセル内の干渉が増大した場合、そのセル内にい
るすべての移動機で所要の品質が満たせなくなり、全移
動機に対する送信電力が増大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】叙述した従来の送信電
力制御では、送信電力が増大した場合、ある移動機での
所要の品質を見ると、信号成分と干渉成分とが同時に増
大したことになり、所要の品質が改善されていない。よ
って、更に個々の移動機に対する下り送信電力が増大す
る。これが電力のバランスのくずれた状態であり、この
場合、各移動機の極端な品質劣化や、最悪な場合、通信
が中断してしまう。
【０００５】これは同一セル内で電力の大きな移動機
と、電力が小さな移動機とが混在しているために起こり
やすくなると考えられる。また、移動機において、拡散
率が小さな（通信レートが大きな）場合に規定の受信品
質を満たすためには、拡散率が大きな（通信レートが小
さな）場合に比べて、大きな送信電力を必要とし、距離
が離れれば離れるほど、大きな送信電力を必要とする。
【０００６】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、セル内での電力バランスを安定させることができ
るＣＤＭＡ無線システム及びそれに用いる干渉波抑制方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるＣＤＭＡ無
線システムは、移動機と無線基地局とがＣＤＭＡ（Ｃｏ
ｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅ
ｓｓ）方式で信号を送受信するＣＤＭＡ無線システムで
あって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波
数のみが異なる第１及び第２の階層化セルと、拡散率の
小さい移動機を優先的に前記第１及び第２の階層化セル
のうちの一方へハンドオーバさせる手段とを備えてい
る。
【０００８】本発明による干渉波抑制方法は、移動機と
無線基地局とがＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で信号を送受信
するＣＤＭＡ無線システムの干渉波抑制方法であって、
各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波数のみが
異なる第１及び第２の階層化セルのうちの一方へ拡散率
の小さい移動機を優先的にハンドオーバさせるステップ
を備えている。
【０００９】すなわち、本発明のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）
無線システムは、距離が遠く、伝送レートが高い（拡散
率が小さい）等によって大電力が必要な移動機による干
渉で、そのセル（Ｃｅｌｌ）内の他移動機の受信品質劣
化、受信品質劣化によるそのセルの電力バランスのくず
れを抑制するためのものである。
【００１０】より具体的に説明すると、本発明のＣＤＭ
Ａ無線システムは、ＣＤＭＡ無線基地局装置とＣＤＭＡ
無線基地局制御装置とからなり、ＣＤＭＡ無線基地局装
置に比較的近い位置で通信中の移動機と、例えばＩＰ
（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットによ
る高速レートでの画像ダウンロード中の移動機がＣＤＭ
Ａ無線基地局装置のセルの境界付近にいる場合におい
て、ＣＤＭＡ無線基地局装置から近い端末に対する下り
送信電力に対して、ＣＤＭＡ無線基地局装置から遠いＩ
Ｐパケット移動機に対する下り送信電力の相対的な差が
大きくなり、ＣＤＭＡ無線基地局装置から近い移動機で
受信される信号のＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉ
ｓｅ）が悪化し、下り無線信号の品質が劣化する。この
状態になった移動機は品質劣化分を補うために下り送信
電力を上げるようにＣＤＭＡ無線基地局装置への要求を
行う。
【００１１】上記のように，ＣＤＭＡ無線基地局装置か
ら遠い高速ＩＰパケット移動機によって、ＣＤＭＡ無線
基地局装置から近い複数の移動機が一斉に下り送信電力
を上げるように要求する。
【００１２】さらに、高速ＩＰパケット移動機でも受信
品質を保つため、さらに下り送信電力を上げるように要
求するという悪循環に陥り、最悪の場合、そのセル内の
電力のバランスがくずれ、いくつかの通話やデータ伝送
が切断されたり、通信品質が極端に悪化したりする場合
がある。
【００１３】本発明は、このセル内の電力バランスくず
れの原因となる大きな送信電力が必要な移動機を検出す
るために、ＣＤＭＡ無線基地局装置において、ある一定
周期でセル内におけるリソース毎の下り送信電力を監視
し、ある条件を超えた場合に現在のセルから下位の階層
化セルに強制的に移す（ハンドオーバさせる）ことによ
ってセル内の電力バランスのくずれを抑制し、移動機に
おける下り無線信号の品質劣化を抑制する方法である。
【００１４】上述したように、本発明では拡散率の小さ
い（通信レートが大きな）移動機を優先的に下位の階層
化セルへハンドオーバさせることによって、セル内の電
力バランスを安定化させることが可能となる。また、大
きな電力が必要な移動機によるセル内の他の移動機に影
響を与えることが減り、セル内の通信品質の安定化が可
能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐ
ｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線システムの構成を示すブロッ
ク図である。図１において、ＣＤＭＡ無線基地局システ
ム１００はＣＤＭＡ無線基地局装置１０１と、ＣＤＭＡ
無線基地局制御装置１０２と、セル（Ｃｅｌｌ＿１）１
０３と、セル（Ｃｅｌｌ＿２）１０４と、ＣＤＭＡ移動
機１０５〜１０８とから構成されている。
【００１６】ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１は拡散符号
の変復調処理と、誤り訂正符号化復号化処理と、送信電
力制御のベースバンド処理と、有線回線と無線回線との
変換処理とを行う。
【００１７】セル１０３及びセル１０４はＣＤＭＡ無線
基地局装置１０１の同一アンテナから放射され、同一方
向の地域をカバーするアンテナのビームを持ち、送受信
周波数のみが異なる階層化セルを構成している。
【００１８】ＣＤＭＡ無線基地局制御装置１０２は複数
のＣＤＭＡ無線基地局装置１０１に対して一台設置さ
れ、配下のＣＤＭＡ無線基地局装置１０１の無線リソー
ス管理を行う。
【００１９】移動機１０５〜１０７はＣＤＭＡ無線基地
局装置１０１の比較的近くでの通信を行っており、移動
機１０８はＣＤＭＡ無線基地局装置１０１のセル１０３
の中央から境界付近に向かって移動しており、ＩＰパケ
ットによって高速に下り画像等のダウンロードを行って
いる移動機とする。
【００２０】図２は図１のＣＤＭＡ無線基地局装置１０
１での移動機毎の送信電力の時間変化の一例を示す図で
あり、図３は本発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線シス
テムの動作を示すフローチャートである。これら図１〜
図３を参照して本発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線シ
ステムの具体的な動作について説明する。
【００２１】図２においては、図１に示すような状況下
において、移動機１０５，１０６，１０８毎のＣＤＭＡ
無線基地局装置１０１での送信電力の時間変化の一例を
示している。図２において、このセルにおける全移動機
に対するトータル（Ｔｏｔａｌ）送信電力閾値を２００
とし、このトータル送信電力閾値を超えた場合に以下の
処理を起動する。
【００２２】ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１はあるセル
において、図２に示すトータル最大送信電力閾値２００
を予め設定されたある一定期間超えた場合（図３ステッ
プＳ１〜Ｓ３）、そのセル内において一番大きな電力で
移動機に対して送信を行っているリソースを上から移動
機（ａ１）分抽出する（図３ステップＳ４）。
【００２３】ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１はこの移動
機（ａ１）の中から、使用している通信レート、過去の
データから推定される送信電力の推定（近づいているの
か、遠ざかっているのか）を行う（図３ステップＳ
５）。ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１は基本的に通信レ
ートが高く、遠ざかっている移動機から順にソートし、
その中から実際に周波数間のハンドオーバさせる移動機
（ａ２）分を選択する（図３ステップＳ６）。
【００２４】次に、ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１はハ
ンドオーバ先の下位の階層化セルのトータル送信電力、
上りの干渉量等の情報からハンドオーバの可否を判断す
る（図３ステップＳ７）。その後、ハンドオーバ可であ
れば（図３ステップＳ８）、ＣＤＭＡ無線基地局装置１
０１はハンドオーバさせる移動機のリソースをＣＤＭＡ
無線基地局制御装置１０２へ転送する（図３ステップＳ
９）。ＣＤＭＡ無線基地局制御装置１０２はその情報を
受取ると、移動機とのプロトコルを用いて下位の階層化
セルへのハンドオーバを実行する（図３ステップＳ１
０）。
【００２５】このように、あるセルのトータル送信電力
が予め設定されたある閾値を超えたことをトリガにし
て、そのセル内の送信電力が大きな移動機を下位の階層
化セルに強制的に移すことによって、結果的に階層化セ
ルの階層が上位のセルが小〜中電力用、下位のセルが大
電力用のセルとなり、ある一つのセル内での各移動機に
対する相対的な電力差が小さくなり、セル内での電力バ
ランスが安定する。また、これによって、大きな電力が
必要な移動機によるセル内の他の移動機に影響を与える
ことが減り、セル内の通信品質の安定化を図ることがで
きる。
【００２６】図４は本発明の他の実施例によるＣＤＭＡ
無線システムの動作を示すフローチャートである。この
図４を参照して本発明の他の実施例によるＣＤＭＡ無線
システムの動作について説明する。尚、本発明の他の実
施例によるＣＤＭＡ無線システムの構成は図１に示す本
発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線システムと同様であ
る。
【００２７】本発明の一実施例では、あるセルのトラフ
ィックが上がり、閾値を超えた場合に送信電力の大きな
リソースを下位の階層化セルへ移す処理を行っている。
これに対し、本発明の他の実施例では、トラフィックが
上がってから処理を行うのではなく、以下のような動作
となる。
【００２８】すなわち、ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１
は通常時から各移動機に対する送信電力を監視し（図４
ステップＳ１１）、その送信電力が送信電力値の閾値を
トリガとして、つまり送信電力値の閾値を越えたかどう
かに応じてその移動機を下位または上位の階層化セルへ
と振り分ける（図４ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
【００２９】図５は本発明の別の実施例によるＣＤＭＡ
無線システムの動作を示すフローチャートである。この
図５を参照して本発明の別の実施例によるＣＤＭＡ無線
システムの動作について説明する。尚、本発明の別の実
施例によるＣＤＭＡ無線システムの構成は図１に示す本
発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線システムと同様であ
る。
【００３０】まず、移動機とＣＤＭＡ無線基地局装置１
０１との間の無線回線を初めて設定する場合（図５ステ
ップＳ２１）、ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１は下りの
初期送信電力値がＣＤＭＡ無線基地局制御装置１０２か
ら設定される（図５ステップＳ２２）。この初期送信電
力値は移動機から送出される最初の回線設定要求メッセ
ージによって通知され、ＣＤＭＡ無線基地局装置１０１
が常時送信しているパイロットチャネルの品質からＣＤ
ＭＡ無線基地局制御装置１０２が計算によって決定す
る。
【００３１】上記の各階層化セルにはそれぞれの限定さ
れた送信電力の範囲を持っており、ＣＤＭＡ無線基地局
制御装置１０２は計算によって求められた初期送信電力
値がどの階層化セルに該当するかを判断することによっ
て、回線設定当初から階層化セルに振り分ける（図５ス
テップＳ２３）。
【００３２】無線回線設定中、ＣＤＭＡ無線基地局装置
１０１は、常時、ある一定周期で移動機毎の下り送信電
力を監視しており（図５ステップＳ２４，Ｓ２５）、そ
のセルのトータル送信電力とは関係なく、ある移動機に
対する下り送信電力値が一定期間閾値を超えた場合に下
位または上位の階層化セルへの振り分けを行う（図５ス
テップＳ２６，Ｓ２７）。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、移動機と
無線基地局とがＣＤＭＡ方式で信号を送受信するＣＤＭ
Ａ無線システムにおいて、各々無線基地局に収容されか
つ送受信周波数のみが異なる第１及び第２の階層化セル
のうちの一方へ拡散率の小さい移動機を優先的にハンド
オーバさせることによって、セル内での電力バランスを
安定させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線システム
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＣＤＭＡ無線基地局装置での移動機毎の
送信電力の時間変化の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるＣＤＭＡ無線システム
の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施例によるＣＤＭＡ無線システ
ムの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施例によるＣＤＭＡ無線システ
ムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１ ＣＤＭＡ無線基地局装置 １０２ ＣＤＭＡ無線基地局制御装置 １０３ セル（Ｃｅｌｌ＿１） １０４ セル（Ｃｅｌｌ＿２） １０５〜１０８ ＣＤＭＡ移動機

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動機と無線基地局とがＣＤＭＡ（Ｃｏ
    ｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅ
    ｓｓ）方式で信号を送受信するＣＤＭＡ無線システムで
    あって、各々前記無線基地局に収容されかつ送受信周波
    数のみが異なる第１及び第２の階層化セルと、拡散率の
    小さい移動機を優先的に前記第１及び第２の階層化セル
    のうちの一方へハンドオーバさせる手段とを有すること
    を特徴とするＣＤＭＡ無線システム。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２の階層化セルのうちの
    一方が大電力用のセルであり、前記第１及び第２の階層
    化セルのうちの他方が小〜中電力用のセルであることを
    特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ無線システム。
  3. 【請求項３】 予め設定した一定周期で前記セル内にお
    けるリソース毎の下り送信電力を監視し、その監視結果
    が予め設定した条件を超えた場合に前記下り送信電力の
    対象の移動機を前記第１及び第２の階層化セルのうちの
    一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする
    請求項２記載のＣＤＭＡ無線システム。
  4. 【請求項４】 前記セルのトータル送信電力が予め設定
    した閾値を超えたことをトリガにして前記拡散率の小さ
    い移動機を前記第１及び第２の階層化セルのうちの一方
    へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請求
    項３記載のＣＤＭＡ無線システム。
  5. 【請求項５】 通常時から各移動機に対する送信電力を
    監視し、その送信電力が送信電力値の閾値をトリガとし
    て当該移動機を前記第１及び第２の階層化セルのいずれ
    かへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項１
    記載のＣＤＭＡ無線システム。
  6. 【請求項６】 前記移動機と前記無線基地局との間の無
    線回線を初めて設定する場合に設定される下りの初期送
    信電力値に応じて当該移動機を前記第１及び第２の階層
    化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特徴
    とする請求項１記載のＣＤＭＡ無線システム。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２の階層化セルはそれぞ
    れの限定された送信電力の範囲を持っていることを特徴
    とする請求項６記載のＣＤＭＡ無線システム。
  8. 【請求項８】 移動機と無線基地局とがＣＤＭＡ（Ｃｏ
    ｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅ
    ｓｓ）方式で信号を送受信するＣＤＭＡ無線システムの
    干渉波抑制方法であって、各々前記無線基地局に収容さ
    れかつ送受信周波数のみが異なる第１及び第２の階層化
    セルのうちの一方へ拡散率の小さい移動機を優先的にハ
    ンドオーバさせるステップを有することを特徴とする干
    渉波抑制方法。
  9. 【請求項９】 前記第１及び第２の階層化セルのうちの
    一方が大電力用のセルであり、前記第１及び第２の階層
    化セルのうちの他方が小〜中電力用のセルであることを
    特徴とする請求項８記載の干渉波抑制方法。
  10. 【請求項１０】 予め設定した一定周期で前記セル内に
    おけるリソース毎の下り送信電力を監視し、その監視結
    果が予め設定した条件を超えた場合に前記下り送信電力
    の対象の移動機を前記第１及び第２の階層化セルのうち
    の一方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とす
    る請求項９記載の干渉波抑制方法。
  11. 【請求項１１】 前記セルのトータル送信電力が予め設
    定した閾値を超えたことをトリガにして前記拡散率の小
    さい移動機を前記第１及び第２の階層化セルのうちの一
    方へハンドオーバさせるようにしたことを特徴とする請
    求項１０記載の干渉波抑制方法。
  12. 【請求項１２】 通常時から各移動機に対する送信電力
    を監視し、その送信電力が送信電力値の閾値をトリガと
    して当該移動機を前記第１及び第２の階層化セルのいず
    れかへと振り分けるようにしたことを特徴とする請求項
    ８記載の干渉波抑制方法。
  13. 【請求項１３】 前記移動機と前記無線基地局との間の
    無線回線を初めて設定する場合に設定される下りの初期
    送信電力値に応じて当該移動機を前記第１及び第２の階
    層化セルのいずれかへと振り分けるようにしたことを特
    徴とする請求項８記載の干渉波抑制方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１及び第２の階層化セルはそれ
    ぞれの限定された送信電力の範囲を持っていることを特
    徴とする請求項１３記載の干渉波抑制方法。
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