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JP2937681B2 - 送信電力制御方法 - Google Patents

送信電力制御方法

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JP2937681B2
JP2937681B2 JP5830893A JP5830893A JP2937681B2 JP 2937681 B2 JP2937681 B2 JP 2937681B2 JP 5830893 A JP5830893 A JP 5830893A JP 5830893 A JP5830893 A JP 5830893A JP 2937681 B2 JP2937681 B2 JP 2937681B2
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泰治 雨澤
慎一 佐藤
幸次 武尾
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/06Hybrid resource partitioning, e.g. channel borrowing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、符号分割多元接続
(Code Division Multiple Access)通信方式に基づく移
動通信システムにおいて、移動局の送信電力を制御する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】符号分割多元接続(Code Division Mult
iple Access)通信方式に基づく移動通信システムにおけ
るリバースリンク(移動局から基地局への接続)では遠
近問題(near-far problem)が生ずる。符号分割多元接続
では、すべて同一周波数帯で通信を行うため、基地局に
おいて、あるひとつの移動局からの信号にとっては、そ
の他の移動局からの信号は干渉雑音となる。遠近問題と
は、基地局における受信信号電力が、基地局から遠い移
動局からの信号は小さく、基地局から近い移動局からの
信号は大きくなるため、基地局から遠い移動局からの信
号の信号対干渉雑音電力比(以下、SIRという)が小
さくなり信号の品質が劣化してしまうという問題であ
る。そのため、移動局の送信信号電力を、基地局から遠
い移動局では大きく、基地局から近い移動局では小さく
なるように、移動局の送信信号電力を制御しなければな
らない。
【0003】この種の遠近問題については、例えば次記
文献に示される。すなわち、すべての基地局は、それぞ
れの基地局における受信信号電力が予め定めた値(受信
パワー設定値;下記文献では、1.0)となるように、
管理下の移動局の送信信号電力を制御する。この制御方
法により、それぞれの基地局では管理下の移動局からの
信号のSIRを一定値に揃えることができる。 文献名 Eisuke KUDOH and Tadashi MATSUMOTO:"Effect
of Power Control Error on the System User Capac
ity of DS/CDMA Cellular Mobile Radios", IEICE TRAN
S. COMMUN., Vol.E75-B, No.6, June 1992
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この文
献の方法のみではなお不充分であり、サービスエリア内
で移動局の場所的な分布に疎密がある場合、移動局の分
布が密であるところの基地局ではSIRが小さくなり信
号の品質が劣化し、一方、移動局の分布が疎であるとこ
ろの基地局ではSIRが大きくなり信号の品質が過剰品
質となる。このことは、分布に疎密がある場合、それぞ
れの基地局のSIRの偏りが著しくなり、システム全体
でみると効率が悪くなることを表している。従って、こ
の発明は、受信パワー設定値を適応的に変化させ、それ
ぞれの基地局でのSIRを可及的に均一になる方向に制
御し、システム設計時に決定される通話品質を満足させ
る送信電力制御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】本発明は、符号分割多元
接続通信方式に基づいて基地局と移動局との通信が行わ
れる移動通信システムにおいて用いる移動局送信電力制
御方法に関する。本発明は、各制御時刻毎に、注目して
いる基地局(以下自局と言う)における受信パワー設定
値と自局における総受信パワーとから受信パワー設定値
対総受信パワー比(以下パワー比と言う)SIRr[d
B]を演算する通信品質演算処理ステップを有する。ま
た、予め定めた原点を通る増加関数をf(x)とする
と、パワー比SIRrと目標値SIRt[dB]とから
更新量ΔPを、ΔP=f(SIRt−SIRr)なる関
係で演算する更新量演算処理ステップを有する。また、
直前の時刻での自局の受信パワー設定値S(i)[d
B]と更新量ΔPとを用い、現時刻における自局の受信
パワー設定値S(i+1)[dB]を、S(i+1)=
S(i)+ΔPなる関係で更新し、更にS(i+1)が
予め定めた受信パワー設定値の上限Pmax及び下限P
minを超えていたなら、S(i+1)をそれぞれPm
ax及びPminと更新設定する受信パワー設定値更新
処理ステップを有する。また、自局の管理下の移動局に
対して送信電力制御コマンドを送信し、自局の受信パワ
ーが受信パワー設定値S(i+1)になるように制御を
行う送信電力制御処理ステップとを有する。また、第1
の発明では、更に、注目している基地局及びそれに隣接
している基地局の受信パワー設定値対総受信パワー比の
平均値を、目標値SIRtとして決定する目標値決定処
理ステップを有する。また、第2の発明では、目標値S
IRt[dB]として、使用するシステムの設計時に予
め決めた値を用いる。
【0006】
【作用】目標値SIRt[dB]と現時刻での自局のパ
ワー比SIRr[dB]との差より更新量ΔPを計算
し、現時刻における自局の受信パワー設定値S(i+
1)を直前の時刻における自局の受信パワー設定値S
(i)と更新量ΔPとからS(i+1)=S(i)+Δ
Pなる関係で更新し、更にS(i+1)が予め定めた受
信パワー設定値の上限Pmax及びPminを超えてい
たなら、S(i+1)をそれぞれPmax及びPmin
に更新設定する。そして、送信電力制御処理から、例え
ば送信電力アップまたはダウンのコマンドを各移動局に
送信し、送信電力制御処理は、各移動局と共同して、自
局での受信パワーが設定値S(i+1)になるように、
各移動局の送信電力を制御する。従って、隣接する基地
局に比べ自局のSIRが大きい場合は、自局の受信パワ
ーが小さくなるように制御され、逆に、周りの基地局に
比べ自局のSIRが小さい場合は、自局の受信パワーが
大きくなるように制御され、その結果、隣接する基地局
のSIRが同じ値になる方向に制御される。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例を示す流れ図であり、
基地局内で行われる受信パワー設定値更新方法を流れ図
で示したものであり、この送信電力制御方法は、通信品
質演算ステップST1、目標値決定ステップST2、更
新量演算ステップST3、受信パワー設定値更新ステッ
プST4、及び送信電力制御ステップST5、なる5段
階の処理過程からなる。
【0008】制御動作は、予め定めた一定時間間隔τ毎
の離散時刻(T=0,1,2,・・・,i,・・・)に
行われる。また、全ての基地局における受信パワー設計
値の初期値は、予め定めた受信パワー設定値の下限Pm
inとした。各制御時刻T=iにおいて、通信品質演算
ステップST1では、自局の受信パワー設定値と自局の
総受信パワーとからパワー比SIRr(i)を演算す
る。目標値決定ステップST2では、使用するシステム
設計時に予め定めた値を目標値SIRt(i)として決
定する。更新量演算ステップST3では、予め定めた原
点を通る増加関係をf(x)とすると、自局パワー比S
IRr(i)、目標値SIRt(i)とから更新量ΔP
(i)を、ΔP(i)=f(SIRt(i)−SIRr
(i))なる関係で演算する。
【0009】受信パワー設定値更新ステップST4で
は、直前の制御時刻の更新量ΔP(i)と直前の制御時
刻の自局の受信パワー設定値S(i)とから、現時刻の
自局の受信パワー設定値S(i+1)を、S(i+1)
=S(i)+ΔPなる関係で更新し、更にS(i+1)
が予め定めた受信パワー設定値の上限Pmax及び下限
Pminを超えていたなら、S(i+1)をそれぞれP
max及びPminに更新設定する。送信電力制御ステ
ップST5では、受信パワー設定値更新ステップST4
の出力S(i+1)に基づき、管理下の移動局に対し
て、受信パワーがS(i+1)となるようなパワーで送
信するように制御を行う。この動作は、ある移動局から
の信号受信パワーと自局受信パワー設定値S(i+1)
を比較し、S(i+1)の方が大きい場合、その移動局
に予め定めた値だけパワーを上げさせるコマンドを送信
し、S(i+1)の方が小さい場合、その移動局に予め
定めた値だけパワーを下げさせるコマンドを送信する。
【0010】次に本発明の効果をシミュレーションで示
す。図2に本シミュレーションで用いたサービスエリア
を示す。図2内で斜線を引いてあるセル内に群(トラヒ
ックの偏り)が存在する場合を想定する。シミュレーシ
ョン条件sim1〜sim5は次記の通りである。 sim1;受信パワー設計値の下限は0[dB]、上限
は10[dB]とし、全ての基地局における受信パワー
設計値の初期値は0[dB]。 sim2;目標値SIRtは−15[dB] sim3;関数f(x)は、傾き1の原点を通る1次増
加関数とした。 sim4;移動局の移動無し。 sim5;電波のパワーは距離の3.5乗の逆数に比例
して減少するものと仮定した。 図3にシミュレーション結果を示す。同図の横軸は本発
明を適応した時間であり、縦軸は自局及び隣接局のSI
Rである。図3から明らかなように、本発明を適応する
事により自局及び隣接局のSIRが目標値を満足するよ
うに、自局のSIRは劣化し、隣接局のSIRは向上す
る。
【0011】なお、前記実施例においては、使用するシ
ステムの設計時に予め決めた値を、目標値SIRt
(i)としたが、自局及び自局の隣接局の平均値を目標
値SIRt(i)とすることによっても、類似の効果が
期待できる。又、前記実施例においては、全ての基地局
における受信パワー設計値の初期値を、予め定めた受信
パワー設定値の下限Pminとしたが、初期値を予め定
めた受信パワー設定値の下限Pminから上限Pmax
の間の任意の値とすることによっても、類似の効果が期
待できる。
【0012】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、受信パワー設定値を適応的に変化させ、それぞれ
の基地局でのSIRが可及的に均一になるようにしてい
るため、移動局の分布が密である基地局でのSIRを向
上させることが出来、システム全体での効率の低下を抑
えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す流れ図。
【図2】本発明のシミュレーションで用いたサービスエ
リアを示す図。
【図3】本発明のシミュレーション結果を示す図。
【符号の説明】 ST1 通信品質演算ステップ ST2 目標値決定ステップ ST3 更新量演算ステップ ST4 受信パワー設定値更新ステップ ST5 送信電力制御ステップ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−192231(JP,A) 特表 平4−502841(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38 H04J 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号分割多元接続通信方式に基づいて基
    地局と移動局との通信が行われる移動通信システムにお
    いて用いる送信電力制御方法であって、 各制御時刻毎に、注目している基地局の受信パワー設定
    値と注目している基地局における総受信パワーとから受
    信パワー設定値対総受信パワー比SIRrを演算する通
    信品質演算処理と、 注目している基地局及びそれに隣接している基地局の受
    信パワー設定値対総受信パワー比の平均値を、目標値S
    IRtとして決定する目標値決定処理と、 予め定めた原点を通る増加関数をf(x)として、前記
    目標値SIRtと前記受信パワー設定値対総受信パワー
    比SIRrとから更新量ΔPを、ΔP=f(SIRt−
    SIRr)なる関係で演算する更新量演算処理と、 直前の時刻での注目している基地局の受信パワー設定値
    S(i)と前記更新量ΔPとを用い、現時刻における注
    目している基地局の受信パワー設定値S(i+1)を、
    S(i+1)=S(i)+ΔPなる関係で更新し、更に
    更新した受信パワー設定値S(i+1)が予め定めた受
    信パワー設定値の上限Pmax及び下限Pminを超え
    ていたなら、注目している基地局の受信パワー設定値S
    (i+1)をそれぞれPmax及びPminと更新設定
    する受信パワー設定値更新処理と、 注目している基地局の管理下の移動局に対して送信電力
    制御コマンドを送信し、注目している基地局の受信パワ
    ーが前記受信パワー設定値S(i+1)になるように制
    御を行う送信電力制御処理とを、 設けたことを特徴とする送信電力制御方法。
  2. 【請求項2】 符号分割多元接続通信方式に基づいて基
    地局と移動局との通信が行われる移動通信システムにお
    いて用いる送信電力制御方法であって、 各制御時刻毎に、注目している基地局の受信パワー設定
    値と注目している基地局における総受信パワーとから受
    信パワー設定値対総受信パワー比SIRrを演算する通
    信品質演算処理と、 予め定めた原点を通る増加関数をf(x)として、目標
    値SIRtと前記受信パワー設定値対総受信パワー比S
    IRrとから更新量ΔPを、ΔP=f(SIRt−SI
    Rr)なる関係で演算する更新量演算処理と、 直前の時刻での注目している基地局の受信パワー設定値
    S(i)と前記更新量ΔPとを用い、現時刻における注
    目している基地局の受信パワー設定値S(i+1)を、
    S(i+1)=S(i)+ΔPなる関係で更新し、更に
    更新した受信パワー設定値S(i+1)が予め定めた受
    信パワー設定値の上限Pmax及び下限Pminを超え
    ていたなら、注目している基地局の受信パワー設定値S
    (i+1)をそれぞれPmax及びPminと更新設定
    する受信パワー設定値更新処理と、 注目している基地局の管理下の移動局に対して送信電力
    制御コマンドを送信し、注目している基地局の受信パワ
    ーが前記受信パワー設定値S(i+1)になるように制
    御を行う送信電力制御処理とを備え、 前記目標値SIRtは隣接している基地局の受信パワー
    設定値対総受信パワー比に応じた予め定めた値である、 ことを特徴とする送信電力制御方法。
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