JP2011211268A - 無線通信システムにおける無線通信装置および送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個別チャネルと共通チャネルとの干渉がいかなるタイミングで発生しても通信断を回避できる無線通信装置およびその送信電力制御方法を提供する。
【解決手段】個別チャネル（ＤＰＣＨ）を通して他の無線通信装置（１００、２００）から受信した信号のＳＩＲを測定し、測定ＳＩＲがＳＩＲ目標値（１０５）に近づくようにＴＰＣビットを用いて他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御部（１０２，２０２）と、測定ＳＩＲがＳＩＲ目標値より高い場合、個別チャネルと共通チャネルとの干渉の有無を確認し、干渉が生じているときにＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰが所定値以上であり、かつ、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏが所定閾値以下であれば、クローズドループ制御部に対して他の無線通信装置の送信電力を低下させるためのＴＰＣビットの送信を抑止する共通チャネル確認制御部（１０３，２０３）と、を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は送信電力制御機能を有する無線通信システムに係り、特に基地局および移動局における無線通信装置およびその送信電力制御方法に関する。

第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト（３ＧＰＰ：3rd Generation Partnership Project）の移動通信システムでは、基地局と移動局との間で必要な通信品質が確保できるように送信電力制御が行われる。具体的には、個別物理チャネル（ＤＰＣＨ：Dedicated Physical Channel）の受信信号の信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference power Ratio）を測定し、その測定ＳＩＲが基地局内のＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御（ＴＰＣ：Transmit Power Control）ビットを用いて送信側に所定ステップだけ電力の増加／低減を要求する。このような送信電力制御はインナーループまたはクローズドループと呼ばれている。

以下、図１および図２を参照しながら３ＧＰＰのクローズドループ電力制御（Closed Loop power control）に関して簡単に説明する。

図１に示すように、基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）がＴＰＣビットを用いて移動局（ＵＥ：User Equipment）毎のＤＰＣＨの送信電力制御を行っているものとする。ＴＰＣビットはアップリンク（ＵＬ：Up Link）およびダウンリンク（ＤＬ：Down Link）の個別制御チャネル（ＤＣＣＨ：Dedicated Control Channel）に定義されており、ＢＴＳおよびＵＥの各々で送受信する。ここでは、移動局ＵＥがダウンリンクＤＰＣＨの品質（ＳＩＲ）を観測し、アップリンクＴＰＣビットを基地局ＢＴＳへ送信することで基地局からのダウンリンクＤＰＣＨの送信電力を制御する場合を例示する。例えば、移動局ＵＥは基地局ＢＴＳから通知されたＳＩＲ目標値と測定したＳＩＲとを比較し、ダウンリンクＤＰＣＨの送信電力の増加あるいは低減を判断する。そして移動局ＵＥは、送信電力の増加あるいは低減を指示するＴＰＣビットをアップリンクを用いて基地局ＢＴＳへ送信する。基地局ＢＴＳはＴＰＣビットを受信し、それに従ってダウンリンクＤＰＣＨの送信電力を変更する。

基地局ＢＴＳが移動局ＵＥからのアップリンクＤＰＣＨ送信電力を制御する場合も同様である。すなわち、基地局ＢＴＳはアップリンクＤＰＣＨのＳＩＲを測定し、ＳＩＲ目標値と比較してアップリンクＤＰＣＨの送信電力の増加または低減を判断する。そして基地局ＢＴＳは、送信電力の増加あるいは低減を指示するＴＰＣビットをダウンリンクを用いて移動局ＵＥへ送信する。移動局ＵＥはＴＰＣビットを受信し、それに従ってアップリンクＤＰＣＨの送信電力を変更する。

図２（Ａ）に示すように、ＤＰＣＨは１０ｍｓの無線フレームを１５スロット(slots)に分割した各スロットであり、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Dedicated Physical Control Channel）と個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Dedicated Physical Data Channel）とからなる。ＤＰＣＣＨはＤＰＣＨの制御情報を伝達するためのチャネルであり、データユニットの組み合わせを通知する伝送フォーマット情報（ＴＦＣＩ：Transport Format Combination Indicator）ビット、タイミングの同期を取るための情報であるパイロット信号（Pilot Bit）、フィードバック情報（ＦＢＩ：Feedback Information）、ＴＰＣビットを含む。ＤＰＤＣＨはリンクレイヤ（Link Layer）以上のデータを伝達するチャネルである。

なお、ＴＰＣビットでは、図２（Ｂ）に示すように、送信電力の増加要求（１ｄＢアップ要求）と送信電力の低減要求（１ｄＢダウン要求）とが定義されている。

このように３ＧＰＰ移動局におけるクローズドループ電力制御は、ＤＰＣＣＨを用いて基地局ＢＴＳおよび移動局ＵＥの双方の所望する送信電力になるように各々が相手のＤＰＣＨ送信電力を制御している。

続いて、送信電力制御の基準となるＳＩＲに関して説明する。ＳＩＲは次式のように定義されている。

ＳＩＲ＝（ＲＳＣＰ／ＩＳＣＰ）＊ＳＦ
ここで、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）は逆拡散にて取り出せるＤＰＣＨの電力、ＩＳＣＰ（Interference Signal Code Power）はＤＰＣＨに対する干渉電力、ＳＦ（Spreading Factor）はＤＰＣＣＨで使用される拡散チップ数である。

ＳＩＲの計算は、期待するデータパターンが予め分かっているＤＰＣＨのパイロット部分で行われる。つまり、ＳＩＲの変動要素はＤＰＣＨの受信電力量（ＲＳＣＰ）と、そのＤＰＣＨの干渉成分量（ＩＳＣＰ）であり、この比を元にクローズドループを用いて所望の通信品質へ収束させる。具体的には、ＳＩＲが目標値に対して悪ければ（低ければ）ＴＰＣビットにてＤＰＣＨ送信電力の増加を要求してＲＳＣＰを高くするように制御し、ＳＩＲが目標値に対して良ければ（高ければ）ＴＰＣビットにてＤＰＣＨ送信電力の低減を要求してＲＳＣＰを低くするように制御することで、ＳＩＲを目標値に収束させる。

また、送信電力制御の他の例が特許文献１−３に記載されている。特許文献１の送信電力制御の方法は、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）の受信パワーを考慮する。具体的には、移動局は基地局が所定の送信電力で送信しているＣＰＩＣＨの受信品質の測定結果から基地局との伝搬損の差を推定し、その差に応じて決定されるオフセット電力だけアップリンクＤＰＣＨの送信電力に加算することとしている。

また、特許文献２あるいは特許文献３には、ＣＰＩＣＨの受信品質を判定し、そのＣＰＩＣＨの受信品質に応じてＳＩＲ目標値を変更する制御方法が開示されている。

特開２００４−０８０２３５号公報 特開２００６−３１９４６２号公報 特開２００８−１７２７６４号公報

しかしながら、上述した特許文献に記載された送信電力制御方法では、ＤＰＣＨ以外の他チャネルのタイミングによってはＤＰＣＨの送信電力を適切に制御できない場合がある。以下、具体的に説明する。

図３（Ａ）に示すように、ダウンリンク側のＤＰＣＨフォーマットはアップリンク側とは多少異なるフォーマットとなっており、ＤＰＤＣＨ／ＤＰＣＣＨは同位相上にあり時間軸上でマッピングされている。尚、パイロットビットはフォーマット末尾にある。図３（Ｂ）はダウンリンク側のＤＰＣＨと干渉（相関あり）のある他チャネルのタイミングの一例を示す。すなわち、ここでは干渉のあるチャネルがパイロットビット以外のＤＰＣＨ通信タイミングに設定されているものとする。このように干渉のあるＤＰＣＨ通信タイミングがパイロットビットを外れている場合、次に述べるように、送信電力が低下してダウンリンクＤＰＣＨのデータ受信ができなくなる事態が発生しうる。

すなわち、上述したように、ＳＩＲ計算の元になるＲＳＣＰおよびＩＳＣＰはＤＰＣＨのパイロット部分で算出する。したがって、図３（Ｂ）に示すようにパイロット部分に干渉する成分がない場合には、ＳＩＲは良好な計算結果を得ることになる。特に基地局ＢＴＳと移動局ＵＥとの電波伝搬距離が短く良好な通信環境（通常の通信状態）では（ステップ１）、ＳＩＲが高くなり（ＲＳＣＰ＞ＩＳＣＰ）、移動局ＵＥはアップリンクＴＰＣビットを用いてＤＰＣＨ送信電力の低減要求を行う（ステップ２）。ここで、図３（Ｂ）に例示するような他チャネルによる干渉が発生していると、ＳＩＲを用いた制御でＤＰＣＨ送信電力を低減していくと、リンクレイヤ以上のデータが収まっているＤＰＤＣＨ部分は干渉のためデータ受信が不能となる（ステップ３）。結果的に、良好な通信環境であると判定されているにも拘わらず、データ通信が成り立たず通信断に至ることになる。

そこで、本発明は、上述した課題である個別チャネルと共通チャネルとの干渉がいかなるタイミングで発生しても通信断を回避できる無線通信装置およびその送信電力制御方法を提供することを目的とする。

本発明による無線通信装置は、共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置であって、個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御手段と、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明による送信電力制御方法は、共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置の送信電力制御方法であって、個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御ステップと、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御ステップに対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、個別チャネルと共通チャネルとの干渉がいかなるタイミングで発生しても通信断を回避できる。

一般的な送信電力制御方法を説明するための無線通信システムの概略的構成図である。 （Ａ）はアップリンクＤＰＣＨのデータフォーマット図であり、（Ｂ）はＴＰＣのビットパターンを説明するための図である。 （Ａ）はダウンリンクＤＰＣＨのフレーム構成を示す図であり、（Ｂ）はダウンリンクＤＰＣＨと他チャネルとのタイミング関係の一例を説明する図である。 送信電力が低下してＤＰＣＨデータの受信ができなくなる事態を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態による無線通信装置の概略的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による無線通信装置を設けた無線通信システムの動作を説明するためのブロック図である。 ３ＧＰＰにおける各チャネルの通信タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰに関する基地局送信電力に対する移動局受信電力の関係を概略的に示すグラフである。 ＲＳＳＩに関する基地局送信電力に対する移動局受信電力の関係を概略的に示すグラフである。 ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏに関する基地局送信電力に対する移動局受信電力の関係を概略的に示すグラフである。 図６に示す無線通信装置における送信電力制御方法を示すフローチャートである。 本実施例におけるＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰを用いたＴＰＣビット判定基準を説明するための模式図である。 本実施例におけるＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを考慮したＴＰＣビット判定基準を説明するための模式図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態および実施例を説明するが、これらは本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一の機能を示すものとする。

１．システム
図５に示すように、本発明の一実施形態による無線通信装置は、後述する送信電力制御およびその送信電力低減要求阻止を実行するプログラム制御プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０を有し、無線部１１、表示部１２、キー操作部１３および記憶部１４がそれぞれＣＰＵ１０によって制御される。

携帯電話機に搭載された無線通信装置であれば、無線部１１は基地局との通信のために電波の送受信を行、表示部１２はユーザに携帯電話機の動作や通信状態等を通知し、キー操作部１３はユーザが携帯電話機の発信及び着信等の操作を行うことを可能とし、記憶部１４はＣＰＵ１０が動作する場合に一時的にデータを保持するとともに携帯電話機のユーザ設定を記憶し、さらに本実施形態による送信電力制御をするためのプログラムを格納する。ＣＰＵ１０は、格納されたプログラムを実行することで本実施携帯による送信電力制御を実行し、さらに携帯電話機として機能するための制御、たとえばキー操作部１３からの入力を認識し、表示部１２の制御を行い、無線部１１の状態制御やネットワークとのデータ送受信の制御などを実行する。

次に述べるように、ＣＰＵ１０は記憶部１４に格納されたプログラムを実行することにより、クローズドループ送信電力制御とその送信電力低減要求を行う際の共通チャネル確認制御とを実行することができる。すなわち、ＤＰＣＨの受信電力制御において、クローズドループ送信電力制御によりＤＣＰＨの受信電力を低下させすぎることを抑止し、ＤＰＣＨ受信が不可能になって通話路切断という事象を回避する。以下、図６を参照しながら説明する。

図６に示す無線通信システムは基地局１００と移動局２００とを有し、例えば３ＧＰＰに対応したシステムである。移動局２００は、携帯電話機や携帯情報端末だけでなく、家庭用電化製品あるいは産業用電化製品などの携帯通信機器であってもよい。

基地局１００は、移動局と無線通信するための無線部１０１、クローズドループ送信電力制御部１０２、共通チャネル確認制御部１０３および共通チャネル品質測定部１０４を有し、さらにＳＩＲ目標値１０５が設定されている。ＳＩＲ目標値１０５は変更可能であってもよい。クローズドループ送信電力制御部１０２は、ＤＰＣＨの受信信号の測定されたＳＩＲとＳＩＲ目標値１０５とを比較し、測定ＳＩＲがＳＩＲ目標値１０５に近づくようにダウンリンクＴＰＣビットを用いて移動局２００の送信電力を調整するように制御する。共通チャネル確認制御部１０３は、共通チャネル（ここではＣＰＩＣＨ）とＤＰＣＨとの干渉の有無と、共通チャネルの受信電力（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）およびＥｃ／Ｎｏレベル（ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏ）とを確認することで、後述するようにクローズドループ送信電力制御部１０２に対して送信電力低減要求の送信を抑止する。共通チャネル品質測定部１０４は共通チャネルの受信電力（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）およびＥｃ／Ｎｏレベル（ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏ）を測定する。こうして基地局１００は、移動局２００に対してＤＰＣＨの送信電力を低減させようとするときに、ＳＩＲの判定結果だけでなく、共通チャネルとの干渉、共通チャネルの受信パワーおよびＥｃ／Ｎｏレベルを考慮してＴＰＣビットを決定する。

同様に、移動局２００は、基地局と無線通信するための無線部２０１、クローズドループ送信電力制御部２０２、共通チャネル確認制御部２０３および共通チャネル品質測定部２０４を有する。クローズドループ送信電力制御部２０２は、ＤＰＣＨの受信信号の測定されたＳＩＲと基地局１００から通知されたＳＩＲ目標値１０５とを比較し、測定ＳＩＲがＳＩＲ目標値１０５に近づくようにアップリンクＴＰＣビットを用いて基地局１００の送信電力を調整するように制御する。共通チャネル確認制御部２０３は共通チャネル（ここではＣＰＩＣＨ）とＤＰＣＨとの干渉の有無と、共通チャネルの受信電力（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）とＥｃ／Ｎｏレベル（ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏ）とを確認することで、後述するようにクローズドループ送信電力制御部２０２に対して送信電力低減要求の送信を抑止する。共通チャネル品質測定部２０４は共通チャネルの受信電力（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）およびＥｃ／Ｎｏレベル（ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏ）を測定する。こうして移動局２００は、基地局１００に対してＤＰＣＨの送信電力を低減させようとするときに、ＳＩＲの判定結果だけでなく、共通チャネルとＤＰＣＨとの干渉の有無、共通チャネルの受信パワーおよびＥｃ／Ｎｏレベルとを考慮してＴＰＣビットを決定する。

共通チャネルであるＣＰＩＣＨは、移動局が在圏しているセルに報知されている基準チャネルあるいは共通パイロットチャネルであり、ＤＰＣＨとは異なり送信電力が増減しない。また、図７に示すように、３ＧＰＰでは一部の個別通信用チャネルの基準タイミングからオフセットして通信可能であるが、その他の通信チャネル（P-SCH、S-SCH、CPICH、P-CCPCH、S-CCPCH、AICH、HS-SCCH）はＣＰＩＣＨと同一のタイミングにて通信している。図７において、タイミングにτと記載あるいくつかのチャネルは基準タイミングからオフセットをかける事が可能である。例えば、ＤＰＣＨは各ＵＥに基地局側でタイミング調整可能である。このタイミング次第で、ＤＰＣＨは、図３（Ｂ）で説明したように、基準タイミング上のＣＰＩＣＨを含む共通チャネル等から干渉を受けることになる。図３（Ｂ）に例示するようにＤＰＣＨと共通チャネルとが干渉した場合、ＤＰＣＨだけでなく共通チャネルの受信パワーも低下する。

そこで、上述したように、基地局１００の共通チャネル確認制御部１０３と移動局２００の共通チャネル確認制御部２０３とは、ＤＰＣＨのフォーマット上で共通チャネルとＤＰＣＨとの干渉、共通チャネルの受信パワーおよびＥｃ／Ｎｏレベルを確認する。共通チャネルがＣＰＩＣＨであれば、ＤＰＣＨとＣＰＩＣＨとの干渉の有無、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰおよびＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏのレベルを確認する。

ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰはＣＰＩＣＨの逆拡散後の受信電力量であり、プライマリＣＰＩＣＨで測定された１つのコードの受信パワーとして定義される。

ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏは、ＣＰＩＣＨの受信レベル（ＲＳＣＰ）と現在受信している帯域の全受信電力＋サーマルノイズとを含んだ電力量であり、当該帯域におけるパワー密度により除算されたチップごとの受信エネルギ（チップあたりのエネルギ対雑音比:Energy-per-Chip-to-Noise Ratio）として定義される。ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏは、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩと同一である。ここで、ＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)は、受信機のパルス整形フィルタにより制限される帯域幅での受信機で発生したサーマルノイズを含む全受信電力量である。

２．ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏレベル判定
ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを考慮する理由は次のとおりである。すなわち、図３（Ｂ）に示すフォーマットからわかるように、ＤＰＣＨに対する共通チャネル干渉の有無は、ファーマットがわかっている通信中のチャネルについてのみ判定可能であり、当該接続中の基地局からのＤＰＣＨ−Ｐｉｌｏｔ以外に他セルから干渉チャネルが報知されていた場合には、当該他セルからの干渉を判定することができない。このために、図４で説明したようにＤＰＣＨパワーを下げすぎてしまい切断に至る可能性を排除できない。そこで、この事態を回避するために、本実施形態によれば、共通チャネルであるＣＰＩＣＨの受信電力量（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）とＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏ（サーマルノイズを含んだ全受信電力量に対するＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰの比）とを用いてＴＰＣビットを決定する。

ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを用いる理由は以下のとおりである。まずＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ、ＲＳＳＩ、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏに関する受信側の受信特性について図８〜図１０を参照しながら説明する。

図８に示すように、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰは、基地局から送信されている共通チャネルの受信電力であり、３ＧＰＰの方式上、ノイズや干渉成分は入りにくい。したがって、基地局からの送信電力と移動局が受信する受信電力とは比例関係を保つこととなる。

図９に示すように、ＲＳＳＩは、上述したように、共通チャネルや個別チャネルなどの電力量の他にサーマルノイズなども含んだ電力量を示す。移動局ＵＥは電子機器であるため、低電界の所では必ずサーマルノイズの影響が現れる。したがって、移動局ＵＥが受信するＲＳＳＩは、基地局の送信パワーが下がっても弱電界の所ではある一定量以下には低下しなくなる。

図８および図９から、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰおよびＲＳＳＩは強電界＋他基地局などからの干渉がない前提では、近似した勾配をしめすが、他基地局から干渉がある環境においては勾配特性に差が生じる。一意には決定できないが、例として他基地局から干渉を受けている状態で通信中の基地局から離れ当該他の基地局へ近づくとすると、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰは、図８の点線で示すように、干渉が徐々に大きくなるので勾配が多少急になるのに対して、ＲＳＳＩは、図９の点線で示すように、干渉する電力が大きくなるので勾配が緩やかになる。

ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏは、前述した通りＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩで表される値であるから、図１０に示すように、図８のＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰの特性と図９のＲＳＳＩの特性とを反映した特性を示す。したがって、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを用いることで、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰだけでは判定し難いＣＰＩＣＨに対する干渉量を判定することが可能である。本実施形態では、共通チャネルの受信パワーおよび共通チャネルとＤＰＣＨとの干渉の有無の確認に加えて、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを用いた判定によりＴＰＣビットを決定することで、送信電力制御の性能をさらに向上させることが可能となる。

３．送信電力制御
図１１を参照しながら、基地局１００および移動局２００が行う送信電力制御について説明する。ただし、既に述べたように、基地局１００および移動局２００が行う送信電力制御は基本的に同様である。

まず、基地局１００と移動局２００とが通信状態にあるときに（ステップ３０１）、共通チャネル品質測定部１０４／２０４はＳＩＲを測定してクローズドループ送信電力制御部１０２／２０２へ出力するとともに、共通チャネル通信品質ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰおよびＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを観測する（ステップ３０２、３０３）。

クローズドループ送信電力制御部１０２／２０２は、測定したＳＩＲが基地局１００のＳＩＲ目標値１０５に対して良好であるために当該アップリンク／ダウンリンクＤＰＣＨの送信電力を低減させる必要ありと判断するものとする（ステップ３０４）。

この場合、共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、共通チャネルとＤＰＣＨのタイミングオフセットおよびフォーマットとからタイミング上の干渉の有無を判定する（ステップ３０５）。ここで共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、共通チャネルとＤＰＣＨとの干渉があると判断すると（ステップ３０５：干渉あり）、共通チャネルの受信パワー（ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）と予め設定された所定値とを比較し、ＤＰＣＨ−ＲＳＣＰが所定の受信可能領域内にあるか否かを判定する（ステップ３０６）。この所定値は、基地局１００や移動局２００の無線感度に基づいて設定される。

ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰが所定値以上、すなわちＤＰＣＨ−ＲＳＣＰが所定の受信可能領域内にあると判定された場合（ステップ３０６：領域内）、あるいは、ステップ３０５で干渉なしと判定された場合には、共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、測定されたＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏレベルと所定閾値とを比較し（ステップ３０７）、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏレベルが所定閾値より上であれば（ステップ３０７：閾値より高）、クローズドループ送信電力制御部１０２／２０２の制御によりＤＰＣＨ送信電力の低減を要求するＴＰＣビットを送信側（移動局／基地局）へ返す（ステップ３０８）。

これに対して、ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰが所定値より低い、すなわちＤＰＣＨ−ＲＳＣＰが所定の受信可能領域外にあると判定された場合（ステップ３０６：領域外）、あるいは、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏレベルが所定閾値以下と判定された場合（ステップ３０７：閾値以下）、共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、クローズドループ送信電力制御部１０２／２０２に対してＤＰＣＨ送信電力の低減を要求するＴＰＣビットを送信側へ返すことを抑止する（ステップ３０９）。

上述したように、基地局１００および移動局２００において、図１１に示す送信電力制御が実行されることにより、クローズドループ送信電力制御部１０２／２０２がＤＰＣＨ送信電力を下げすぎてＤＰＣＨ受信不能で通信断に至る事象を回避することができる。従って、本実施形態の基地局１０、携帯端末装置２０、及びこれらを有する無線通信システムは、ＤＰＣＨと他チャネルとの干渉がいかなるタイミングで発生しても通信断を回避できる。

３．１）ＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰを用いた判定基準（ステップ３０６）
図１１におけるステップ３０６において、共通チャネル確認制御部１０３は、共通チャネルの受信パワーＣＰＩＣＨ-ＲＳＣＰに基づき、基地局がＤＰＣＨを受信可能であるＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。同様に、共通チャネル確認制御部２０３は、共通チャネルの受信パワーＣＰＩＣＨ-ＲＳＣＰに基づき、移動局２００がＤＰＣＨ受信可能であるＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。

図１２は、共通チャネルの受信パワーに基づいてＤＰＣＨの受信ができなくなる受信パワーのＤＰＣＨ受信不可能領域を推定することを説明する図である。共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、例えば無線感度でＤＰＣＨ受信不可能領域を推定することができる。また、共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、ＣＰＩＣＨとＤＰＣＨとの電力比（エネルギ比）から求めたＤＰＣＨの誤り率を用いてＤＰＣＨ受信不可能領域を推定してもよい。このようなＤＰＣＨ受信不可能領域からＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。

３．２）ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを考慮したＴＰＣビット判定基準（ステップ３０７）
図１１におけるステップ３０７において、共通チャネル確認制御部１０３は、共通チャネルの受信品質ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏに基づき、基地局がＤＰＣＨを受信可能であるＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。同様に、共通チャネル確認制御部２０３は、共通チャネルの受信品質ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏに基づき、移動局２００がＤＰＣＨ受信可能であるＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。

図１３は、共通チャネルの受信品質ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏに基づいてＤＰＣＨの受信ができなくなる受信パワーのＤＰＣＨ受信不可能領域を推定することを説明する図である。共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、例えばＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／ＮｏあるいはＣＰＩＣＨ-ＲＳＣＰ／ＲＳＳＩによりＤＰＣＨ受信不可能領域を推定することができる。このようなＤＰＣＨ受信不可能領域からＤＰＣＨ受信可能領域を推定することができる。また、このようなＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを用いた判定は、開発時に予め決定しておいたＤＰＣＨの受信特性（ＤＰＣＨ−ＲＳＣＰとＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏとの関係）を用いることができる。

なお、図１３に示すように、共通チャネル確認制御部１０３／２０３は、前記ＳＩＲがＳＩＲ目標値１０５より高く、共通チャネルの受信パワーＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰが所定値より高く、且つ共通チャネルの受信品質ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏが所定閾値より高い場合には、前記ＤＰＣＨ受信可能領域の最低値まで送信側のＤＰＣＨ送信電力を下げるＴＰＣビットを送信することが好ましい。

本実施形態によれば、図１３に示すように、ＤＰＣＨ−ＳＩＲとＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰとを用いるだけでなく、ＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏをも考慮したＤＰＳＣＨパワー制御を行っているので、クローズドループ送信電力制御部１０２／２０２に対してＤＰＣＨ受信可能領域の最低値までＤＰＣＨ送信電力を下げるＴＰＣビットを送信することができる。また、このＤＰＣＨ受信可能領域を下回ると推定される場合には送信出力低減要求を阻止することでＤＰＣＨ送信電力の下げすぎを抑止し、通信断事象を回避することができる。

本実施形態では、受信パワー及びＤＰＣＨのフォーマット上で干渉する共通チャネルがＣＰＩＣＨであるとして説明したが、共通チャネル確認制御部１０３／２０３がＤＰＣＨと他の共通チャネルとのタイミング配置をも考慮してＤＰＣＨ送信電力を低減するか否かを決定することで、より適切な判定が可能となる。ここで、他の共通チャネルとは、図７の“Ｐ−ＳＣＨ”“Ｓ−ＳＣＨ”“Ｐ−ＣＣＰＣＨ”“Ｓ−ＣＣＰＣＨ”“ＡＩＣＨ”及び“ＨＳ−ＳＣＣＨ”である。“Ｐ−ＳＣＨ”は、プライマリ同期チャネル（Primary Synchronization Channel）、“Ｓ−ＳＣＨ”は、セカンダリ同期チャネル（Secondary Synchronization Channel）、“Ｐ−ＣＣＰＣＨ”は、プライマリ共通制御物理チャネル（Primary Common Control Physical Channel）、“Ｓ−ＣＣＰＣＨ”は、プライマリ共通制御物理チャネル（Secondary Common Control Physical Channel）、“ＡＩＣＨ”は、捕捉表示チャネル（Acquisition Indication Channel）、及び“ＨＳ−ＳＣＣＨ”は、高速共有制御チャネル（High Speed-Shared Control Channel）である。

また、本発明の実施例ではＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰおよびＣＰＩＣＨ−Ｅｃ／Ｎｏを用いて判定を行なったが、ＣＰＩＣＨ−Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ（基地局の報知パワー量−自端末のＣＰＩＣＨ−ＲＳＣＰ）の変動量からも同様の判定を行なう事が可能である。ただし、Path Lossを用いた方法では、変動量からの推定となる為静止状態での判定は困難であり、使用できる環境が限定される。

４．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。

（付記１）
共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御手段と、
前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
前記共通チャネル確認制御手段は、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値より低い場合には、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止することを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

（付記３）
前記共通チャネル確認制御手段は、前記ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値より大きければ、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記１または２に記載の無線通信装置。

（付記４）
前記共通チャネル確認制御手段は、前記クローズドループ制御手段に対して、前記個別チャネルの受信可能領域の最低値まで前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記３に記載の無線通信装置。

（付記５）
付記１−４のいずれか１項に記載の無線通信装置を含むことを特徴とする無線通信システムの基地局。

（付記６）
付記１−４のいずれか１項に記載の無線通信装置を含むことを特徴とする無線通信システムの移動局。

（付記７）
付記５に記載の基地局と、付記６に記載の移動局と、からなる無線通信システム。

（付記８）
共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置の送信電力制御方法であって、
個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御ステップと、
前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御ステップに対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御ステップと、
を有することを特徴とする送信電力制御方法。

（付記９）
前記共通チャネル確認制御ステップは、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値より低い場合には、前記クローズドループ制御ステップに対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止することを特徴とする付記８に記載の送信電力制御方法。

（付記１０）
前記共通チャネル確認制御ステップは、前記ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値より大きければ、前記クローズドループ制御ステップに対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記８または９に記載の送信電力制御方法。

（付記１１）
前記共通チャネル確認制御ステップは、前記クローズドループ制御ステップに対して、前記個別チャネルの受信可能領域の最低値まで前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記１０に記載の送信電力制御方法。

（付記１２）
共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置の送信電力制御機能をプログラム制御プロセッサに実現するためのプログラムであって、
個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御機能と、
前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御機能に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御機能と、
を前記プログラム制御プロセッサに実現することを特徴とするプログラム。

（付記１３）
前記共通チャネル確認制御機能は、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値より低い場合には、前記クローズドループ制御機能に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止することを特徴とする付記１２に記載のプログラム。

（付記１４）
前記共通チャネル確認制御機能は、前記ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値より大きければ、前記クローズドループ制御機能に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記１２または１３に記載のプログラム。

（付記１５）
前記共通チャネル確認制御機能は、前記クローズドループ制御機能に対して、前記個別チャネルの受信可能領域の最低値まで前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする付記１４に記載のプログラム。

本発明はクローズドループ送信電力制御機構を有する無線通信システム、その基地局および移動局に適用可能である。

１００ 基地局
１０１ 無線部
１０２ クローズドループ送信電力制御部
１０３ 共通チャネル確認制御部
１０４ 共通チャネル品質測定部
１０５ ＳＩＲ目標値
２００ 移動局
２０１ 無線部
２０２ クローズドループ送信電力制御部
２０３ 共通チャネル確認制御部
２０４ 共通チャネル品質測定部

Claims (9)

1. 共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
   個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御手段と、
   前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記共通チャネル確認制御手段は、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値より低い場合には、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記共通チャネル確認制御手段は、前記ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値より大きければ、前記クローズドループ制御手段に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記共通チャネル確認制御手段は、前記クローズドループ制御手段に対して、前記個別チャネルの受信可能領域の最低値まで前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を実行させることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信装置を含むことを特徴とする無線通信システムの基地局。
6. 請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信装置を含むことを特徴とする無線通信システムの移動局。
7. 請求項５に記載の基地局と、請求項６に記載の移動局と、からなる無線通信システム。
8. 共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置の送信電力制御方法であって、
   個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御ステップと、
   前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御ステップに対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御ステップと、
   を有することを特徴とする送信電力制御方法。
9. 共通チャネルと無線通信装置ごとに設けられた個別チャネルとを有する無線通信システムにおける無線通信装置の送信電力制御機能をプログラム制御プロセッサに実現するためのプログラムであって、
   個別チャネルを通して他の無線通信装置から受信した信号の信号電力対干渉電力比（以下、ＳＩＲという。）を測定し、前記測定ＳＩＲと予め設定されたＳＩＲ目標値とを比較し、前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値に近づくように送信電力制御信号を用いて前記他の無線通信装置の送信電力を制御するクローズドループ制御機能と、
   前記測定ＳＩＲが前記ＳＩＲ目標値より高い場合、前記個別チャネルと前記共通チャネルとの干渉の有無を確認し、前記干渉が生じているときに前記共通チャネルの受信パワーが所定値以上であり、かつ、ノイズを含んだ全受信電力量に対する前記共通チャネルの受信電力量の比が所定閾値以下であれば、前記クローズドループ制御機能に対して前記他の無線通信装置の送信電力を低下させるための送信電力制御信号の送信を抑止する共通チャネル確認制御機能と、
   を前記プログラム制御プロセッサに実現することを特徴とするプログラム。

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