專利名稱：基站裝置及發(fā)送功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有檢測通信中的終端裝置的位置的功能的基站裝置及發(fā)送功率控制方法。


圖1是包含具有位置檢測功能的基站裝置的無線通信系統(tǒng)的示意圖。在基站裝置1檢測進(jìn)行無線通信的終端裝置2的位置的情況下，首先，利用陣列天線的特性，根據(jù)接收信號的到來方向來檢測終端裝置2相對于自己臺的方向角θ。檢測該終端裝置的方向的方法公開于“ア レ一アンテナによる適応信號處理技術(shù)と高分解能到來波推定入門コ一ス(基于陣列天線的自適應(yīng)信號處理技術(shù)和高分辨率到來波估計入門教程)”等中。
然后，基站裝置1在檢測出終端裝置2相對于自己臺的方向角θ后，測定終端裝置2相對于自己臺的距離。以下，用圖2的時隙定時圖來說明基站裝置1和終端裝置2之間的距離L的測定方法。
從基站裝置1發(fā)送的下行信號到達(dá)終端裝置2所花費的時間是傳播延遲τ。同樣，從終端裝置2發(fā)送的上行信號到達(dá)基站裝置1所花費的時間也是傳播延遲τ。此外，終端裝置2完成下行信號的接收后到開始上行信號的發(fā)送所花費的時間是裝置延遲δ。該裝置延遲δ是由于各部的處理延遲和定時抖動等而發(fā)生的。
如圖2所示，在基站裝置1中，時隙長度S及裝置延遲δ是已知的，所以通過測定開始對終端裝置2發(fā)送下行信號后到開始接收終端裝置2發(fā)送的上行信號的時間T，能夠通過如下所示的式(1)來計算傳播延遲τ。
τ=(T-S-δ)/2(1)然后，假設(shè)光速為C，則基站裝置1可以通過如下所示的式(2)來計算自己臺和終端裝置2之間的距離L。
L=τ×C(2)這里，在多徑環(huán)境中，除了從發(fā)送端直接到達(dá)接收端的直接波以外，還有被山或建筑物等反射后到達(dá)的延遲波。一般，在CDMA等對延遲波的分辨率高的通信方式中，為了提高接收品質(zhì)，進(jìn)行RAKE合成以合成到達(dá)時間互不相同的直接波及延遲波的接收信號。此外，在CDMA中，為了在維持所需接收品質(zhì)的同時降低對其他臺的干擾，根據(jù)接收信號的功率值來進(jìn)行發(fā)送功率控制。
在無線通信系統(tǒng)中，在終端裝置遠(yuǎn)離通信中的基站裝置的情況下，進(jìn)行越區(qū)切換(ハンドオ一バ)處理以轉(zhuǎn)移到與相鄰基站裝置進(jìn)行通信。在該越區(qū)切換處理中，有與多個基站裝置(基站裝置A和基站裝置B)同時進(jìn)行通信的分集越區(qū)切換(ダイバ一シチハンドオ一バ)處理。在該分集越區(qū)切換中，無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置合成多個基站裝置的接收信號，并進(jìn)行發(fā)送到交換機的處理。
在分集越區(qū)切換中，進(jìn)行發(fā)送功率控制，使得在某一方的基站裝置中滿足接收品質(zhì)。因此，如果某一個基站裝置的接收品質(zhì)良好，則為了降低系統(tǒng)中的干擾，該基站裝置向終端裝置發(fā)送指示降低發(fā)送功率的命令，終端裝置聽從該命令的指示。例如，即使基站裝置A向終端裝置發(fā)送指示提高發(fā)送功率的命令，如果基站裝置B向終端裝置發(fā)送指示降低發(fā)送功率的命令，則終端裝置降低發(fā)送功率。
這里，在基站裝置A進(jìn)行上述位置檢測的情況下，如果終端裝置根據(jù)基站裝置B的指示來降低發(fā)送功率，則基站裝置A中的接收功率降低，所以位置檢測性能惡化。
此外，在分集越區(qū)切換中，即使在兩方的基站裝置進(jìn)行位置檢測的情況下，接收品質(zhì)也不穩(wěn)定，位置檢測精度惡化。
該目的是如下實現(xiàn)的在越區(qū)切換中的位置檢測時的發(fā)送功率控制中，對作為分集越區(qū)切換對象的所有基站裝置設(shè)定同一目標(biāo)品質(zhì)，減小位置檢測中的基站裝置中來自分集越區(qū)切換中的基站裝置的發(fā)送功率控制引起的接收信號的品質(zhì)惡化及變動。
實施發(fā)明的最好形式以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖3是本發(fā)明實施例的基站裝置(Base Station)、作為通信終端裝置的移動臺裝置(Mobile Station)、及控制基站裝置的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio NetworkController)的結(jié)構(gòu)方框圖。
首先，用圖3來說明分集越區(qū)切換。移動臺裝置103處于與基站裝置a101及基站裝置b102同時進(jìn)行通信的分集越區(qū)切換狀態(tài)。這里，考慮基站裝置a101對移動臺裝置103進(jìn)行位置檢測的情況。
基站裝置a101及基站裝置b102向無線網(wǎng)絡(luò)控制器104通知移動臺裝置103成為分集越區(qū)切換狀態(tài)。然后，無線網(wǎng)絡(luò)控制器104發(fā)送基站裝置a101及基站裝置b102向移動臺裝置103發(fā)送的數(shù)據(jù)。
在基站裝置a101中，用擴頻碼A對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴頻并發(fā)送到移動臺裝置103。在基站裝置b102中，用擴頻碼B對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴頻并發(fā)送到移動臺裝置103。在移動臺裝置103中，用擴頻碼A對來自基站裝置a101的信號進(jìn)行解擴，而用擴頻碼B對來自基站裝置b102的信號進(jìn)行解擴，合成各個信號。
移動臺裝置103用擴頻碼C對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴頻并發(fā)送。在基站裝置a101中，用擴頻碼C對接收信號進(jìn)行解擴并送至無線網(wǎng)絡(luò)控制器104。同樣，在基站裝置b102中，也用擴頻碼C對接收信號進(jìn)行解擴并送至無線網(wǎng)絡(luò)控制器104。在無線網(wǎng)絡(luò)控制器104中，合成或選擇來自兩個基站裝置的信號并送至網(wǎng)絡(luò)。
接著，說明分集越區(qū)切換中的發(fā)送功率控制。在分集越區(qū)切換中，如前所述，在某一個基站裝置中接收品質(zhì)良好即可。因此，最好根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)控制器集中的信號，對基站裝置a101和基站裝置b102同樣進(jìn)行發(fā)送功率控制。
然而，在向無線網(wǎng)絡(luò)控制器集中信號后，又向基站裝置返回發(fā)送功率控制信息，所以控制延遲變大，不能正確進(jìn)行發(fā)送功率控制。因此，在基站裝置a101及基站裝置b102中獨立進(jìn)行控制，使得接收品質(zhì)不要過好。即，移動臺裝置103進(jìn)行控制，使得只在來自基站裝置a101及基站裝置b102的發(fā)送功率控制命令兩者都是“提高”的情況下，才提高發(fā)送功率。在這種情況下，在某個基站裝置指示降低時，移動臺裝置103降低發(fā)送功率。因此，如果在基站裝置a101中進(jìn)行移動臺裝置103的位置檢測，則位置檢測性能變得不穩(wěn)定。
在這種情況下，進(jìn)行以下的處理。從基站裝置a101及基站裝置b102向無線網(wǎng)絡(luò)控制器104通知移動臺裝置103處于分集越區(qū)切換狀態(tài)。在無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，接收該信息，變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)(例如電平)，使得足以進(jìn)行位置檢測，將該意思通知給基站裝置a101及基站裝置b102。
各個基站裝置獨立進(jìn)行發(fā)送功率控制，通過提高發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)，使得到達(dá)各個基站裝置的接收功率的品質(zhì)提高，因此，位置檢測性能也提高。該處理是從無線網(wǎng)絡(luò)控制器向多個基站裝置同時變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)這一簡易的處理，能夠得到非常有效的結(jié)果。
具體地，用圖4及圖5來說明上述基站裝置和移動臺裝置的操作。圖4是本發(fā)明實施例的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。圖5是與圖4所示的基站裝置進(jìn)行通信的移動臺裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。這里，假定采用CDMA(Code DivisionMultiple Access碼分多址)方式。
在圖4中，接收RF部215～217分別放大用天線212～214接收到的信號，變頻為中頻或基帶頻率，進(jìn)行正交檢波，輸出到匹配濾波器218～220。匹配濾波器218～220分別通過將接收RF部215～217的輸出信號乘以固有的擴頻碼來進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路230及選擇電路227～229 。
延遲分布測定電路230測定匹配濾波器218～220的延遲分布(規(guī)定時刻的接收功率)，將測定結(jié)果輸出到定時檢測電路222。圖6是延遲分布的測定結(jié)果的示例圖。在圖6中，橫軸是時間，縱軸是功率。在無線通信中，除了發(fā)送信號直接到達(dá)接收端的直接波以外，還有被山或建筑物等反射后到達(dá)的延遲波。在圖6中示出在時刻t0，功率為p0的直接波的信號到達(dá)，而在時刻t1，功率為p1的延遲波的信號到達(dá)。
定時檢測電路222根據(jù)延遲分布來檢測信號到達(dá)的時刻，在檢測中將最快的接收路徑的到達(dá)時刻信息輸出到選擇電路227～229及位置檢測電路224。
選擇電路227～229分別根據(jù)從定時檢測電路222輸出的信息，將最快的信號的到達(dá)時刻的匹配濾波器218～220的輸出信號輸出到到來方向估計電路221。
到來方向估計電路221根據(jù)選擇電路227～229的輸出信號來估計接收信號的到來方向，檢測移動臺裝置相對于自己臺的方向角，將檢測出的方向角的信息輸出到位置檢測電路224。
位置檢測電路224根據(jù)最快的信號的到達(dá)時刻的信息和定時偏移信息來估計傳播延遲，計算自己臺和移動臺裝置之間的距離。然后，位置檢測電路224將表示自己臺和移動臺裝置之間的距離及方向角的終端位置信息輸出到未圖示的中央控制臺。
天線共用器202是為了發(fā)送和接收使用同一天線，將天線201接收到的信號輸出到接收RF部203，而將從發(fā)送RF部221輸出的發(fā)送信號送至天線201。
接收RF部203放大從天線共用器202輸入的接收信號，變頻為中頻或基帶頻率，輸出到匹配濾波器204。匹配濾波器204通過將接收RF部203的輸出信號乘以固有的擴頻碼來進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路225及選擇電路226。
延遲分布測定電路225測定匹配濾波器204的輸出信號的延遲分布，將測定結(jié)果輸出到定時檢測電路231。定時檢測電路231根據(jù)延遲分布來檢測信號存在的時刻，將檢測出的時刻的信息輸出到選擇電路226。
選擇電路226將匹配濾波器204的輸出信號輸出到信道估計電路205、206。具體地說，向信道估計電路205發(fā)送先行波，而向信道估計電路206發(fā)送延遲波。在信道估計電路205、206中，估計接收信號的因衰落引起的相位和振幅的變動。然后在RAKE合成電路207中，將先行波和延遲波的時刻對齊，對先行波補償信道估計電路205估計出的衰落的相位和振幅的變動，對延遲波補償信道估計電路206估計出的衰落的相位和振幅的變動。
然后，RAKE合成電路207對校正后的各信號進(jìn)行RAKE合成并解調(diào)，將數(shù)據(jù)部分輸出到未圖示的中央控制臺，將功率控制命令輸出到發(fā)送RF部211。此外，RAKE合成電路207將如上補償?shù)慕邮諗?shù)據(jù)相加，進(jìn)行RAKE合成，得到接收信號。
此外，來自信道估計電路205、206的信道估計值也被輸出到發(fā)送功率控制電路208。在復(fù)用電路209中，復(fù)用發(fā)送功率控制電路208算出的發(fā)送功率控制命令和發(fā)送信號。用調(diào)制電路210對該結(jié)果進(jìn)行QPSK調(diào)制等初級調(diào)制及擴頻調(diào)制。在發(fā)送RF部211中，進(jìn)行正交調(diào)制、變頻、放大處理等。對于放大，根據(jù)接收到的發(fā)送功率控制命令來控制功率。該無線信號通過天線共用器202從天線201發(fā)送。
接著，用圖5的方框圖來說明與圖4的基站裝置進(jìn)行無線通信的移動臺裝置的結(jié)構(gòu)。在該移動臺裝置中，為了進(jìn)行分集越區(qū)切換，接收系統(tǒng)設(shè)有2個系統(tǒng)。
天線共用器302是為了發(fā)送和接收使用同一天線，將天線301接收到的信號輸出到接收RF部303a、303b，而將從發(fā)送RF部313輸出的發(fā)送信號送至天線301。
接收RF部303a、303b放大從天線共用器302輸入的接收信號，變頻為中頻或基帶頻率，分別輸出到匹配濾波器304a、304b。匹配濾波器304a、304b分別通過將接收RF部303a、303b的輸出信號乘以固有的擴頻碼來進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路307及選擇電路305a、305b。
延遲分布測定電路307測定匹配濾波器304a、304b的輸出信號的延遲分布，將測定結(jié)果輸出到定時檢測電路308。定時檢測電路308根據(jù)延遲分布來檢測信號存在的時刻，將檢測出的時刻的信息分別輸出到選擇電路305a、305b。
選擇電路305a、305b分別將匹配濾波器304a、304b的輸出信號輸出到信道估計電路306a、306b。具體地說，向信道估計電路306a發(fā)送先行波，而向信道估計電路306b發(fā)送延遲波。在信道估計電路306a、306b中，分別估計因接收信號的衰落引起的相位和振幅的變動。然后，在RAKE合成電路309中，將先行波和延遲波的時刻對齊，對先行波補償信道估計電路306a估計出的衰落的相位和振幅的變動，而對延遲波補償信道估計電路306b估計出的衰落的相位和振幅的變動。
然后，RAKE合成電路309對校正后的信號進(jìn)行RAKE合成并解調(diào)，將數(shù)據(jù)部分輸出到未圖示的中央控制臺，將功率控制命令輸出到發(fā)送RF部313。此外，RAKE合成電路309將如上補償?shù)慕邮諗?shù)據(jù)相加，進(jìn)行RAKE合成，得到接收信號。
此外，來自信道估計電路306a、306b的信道估計值也被輸出到發(fā)送功率控制電路310。在復(fù)用電路311中，復(fù)用發(fā)送功率控制電路310算出的發(fā)送功率控制命令和發(fā)送信號。用調(diào)制電路312對該結(jié)果進(jìn)行QPSK調(diào)制等初級調(diào)制及擴頻調(diào)制。在發(fā)送RF部313中，進(jìn)行正交調(diào)制、變頻、放大處理等。對于放大，根據(jù)接收到的發(fā)送功率控制命令來控制功率。該無線信號通過天線共用器302從天線301發(fā)送。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的基站裝置在分集越區(qū)切換狀態(tài)下進(jìn)行位置檢測的操作。假定是移動臺裝置將處于分集越區(qū)切換狀態(tài)的事實發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)控制器的情況。
在無線網(wǎng)絡(luò)控制器中，向作為分集越區(qū)切換對象的所有基站裝置指示變更，使得對移動臺裝置提高發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)。該變更的指示作為目標(biāo)品質(zhì)被輸入到基站裝置的發(fā)送功率控制電路208。在各基站裝置中，根據(jù)變更過的目標(biāo)品質(zhì)來進(jìn)行發(fā)送功率控制。發(fā)送功率控制的方法例如是，測定接收信號中的所需波功率(S)和干擾波功率(I)，如果其比(SIR)低于目標(biāo)品質(zhì)，則生成指示提高發(fā)送功率的發(fā)送功率控制命令，而如果其比高于目標(biāo)品質(zhì)，則生成指示降低發(fā)送功率的發(fā)送功率控制命令。
該發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)在需要緊急性的服務(wù)、需要某種程度的精度的服務(wù)、以及其他特別的服務(wù)中適當(dāng)變更。例如，進(jìn)行下述控制在緊急呼叫(エマ一ジエンシ一コ一ル)等需要緊急性的服務(wù)或分集越區(qū)切換等需要精度的服務(wù)中使目標(biāo)品質(zhì)更高，而對于無需緊急性、精度低的服務(wù)則使其不太高。通過進(jìn)行這種控制，能夠進(jìn)行與要求精度對應(yīng)的位置檢測，而且能夠降低對其他基站裝置的干擾信號。
在位置檢測中，首先，用天線212接收到的信號在接收RF部215中被放大，變頻為中頻或基帶頻率。接收RF部215的輸出信號在匹配濾波器218中用固有的擴頻碼進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路230及選擇電路227。
同樣，用天線213接收到的信號在接收RF部216中被放大，變頻為中頻或基帶頻率。接收RF部216的輸出信號在匹配濾波器219中用固有的擴頻碼進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路230及選擇電路228。
此外，用天線214接收到的信號在接收RF部217中被放大，變頻為中頻或基帶頻率。接收RF部217的輸出信號在匹配濾波器220中用固有的擴頻碼進(jìn)行解擴，輸出到延遲分布測定電路230及選擇電路229。
在延遲分布測定電路230中，測定匹配濾波器218～220的輸出信號的延遲分布，在定時檢測電路222中，檢測各接收信號的到達(dá)時刻，檢測中最快的信號(先行波)的到達(dá)時刻的信息被輸出到選擇電路227～229及位置檢測電路224。
在選擇電路227～229中，分別根據(jù)從定時檢測電路222輸出的信息，將最快的信號的到達(dá)時刻的匹配濾波器218～220的輸出信號輸出到到來方向估計電路221。
在到來方向估計電路221中，根據(jù)選擇電路227～229的輸出信號，估計接收信號的到來方向。進(jìn)而檢測移動臺裝置相對于自己臺的方向角，檢測出的方向角的信息被輸出到位置檢測電路224。
在位置檢測電路224中，根據(jù)最快的信號的到達(dá)時刻的信息和定時偏移信息來測定傳播延遲，計算自己臺和移動臺裝置之間的距離。然后，表示自己臺和移動臺之間的距離及方向角的終端位置信息被輸出到無線網(wǎng)絡(luò)控制器。
這樣，通過從無線網(wǎng)絡(luò)控制器向作為分集越區(qū)切換對象的基站裝置同時指示用于發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)的處理、即向作為分集越區(qū)切換對象的所有基站裝置發(fā)送同一值這一簡易的處理，即使在分集越區(qū)切換中也能夠正確進(jìn)行位置檢測，而且能夠降低對其他基站裝置的干擾信號。因此，即使在接收品質(zhì)不穩(wěn)定的分集越區(qū)切換中也能夠?qū)l(fā)送功率控制為能夠沒有障礙地進(jìn)行位置檢測的電平。
在上述實施例中，是就在分集越區(qū)切換中進(jìn)行位置檢測時變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)的情況進(jìn)行說明的，但是本發(fā)明不只限于這種狀況，通過以不同方式變更來自控制基站裝置的控制臺的指示，也能夠適用于在某種特定的狀況下、或者在提供某種特定服務(wù)的情況下變更發(fā)送功率控制的操作的情況。
例如，進(jìn)行下述控制在需要緊急性的服務(wù)中使目標(biāo)品質(zhì)更高，而對于沒有緊急性、精度低的服務(wù)則使其不太高。通過進(jìn)行這種與要求精度對應(yīng)的發(fā)送功率控制，也能夠降低對其他基站裝置的干擾信號。
本說明書基于1998年11月26日申請的特愿平10-336112號。其內(nèi)容包含于此。
權(quán)利要求
1.一種基站裝置，包括接收部件，接收從控制多個基站裝置的控制臺向有關(guān)聯(lián)的基站裝置一齊通知的指示變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)的信息；以及發(fā)送功率控制部件，根據(jù)上述信息來變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)，用變更后的目標(biāo)品質(zhì)對通信終端裝置進(jìn)行發(fā)送功率控制。
2.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，其中，發(fā)送功率控制部件在分集越區(qū)切換中用變更后的目標(biāo)品質(zhì)對通信終端裝置進(jìn)行發(fā)送功率控制。
3.如權(quán)利要求1所述的基站裝置，包括估計部件，根據(jù)從多個天線接收到的信號來估計信號的到來方向；以及位置檢測部件，根據(jù)來自估計出的到來方向的信號的先行波來進(jìn)行上述通信終端裝置的位置檢測。
4.一種基站裝置，包括通知部件，向控制基站裝置的控制臺通知處于分集越區(qū)切換中的信息；以及發(fā)送功率控制部件，按照來自上述控制臺的指示，根據(jù)目標(biāo)品質(zhì)被變更過的發(fā)送功率控制信息來進(jìn)行發(fā)送功率控制。
5.一種發(fā)送功率控制方法，包括下述步驟接收從控制多個基站裝置的控制臺向有關(guān)聯(lián)的基站裝置一齊通知的指示變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)的信息；以及，根據(jù)上述信息來變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)，用變更后的目標(biāo)品質(zhì)對通信終端裝置進(jìn)行發(fā)送功率控制。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)送功率控制方法，其中，在分集越區(qū)切換中用變更后的目標(biāo)品質(zhì)對通信終端裝置進(jìn)行發(fā)送功率控制。
7.一種位置檢測方法，包括下述步驟接收從控制多個基站裝置的控制臺向有關(guān)聯(lián)的基站裝置一齊通知的指示變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)的信息；根據(jù)上述信息來變更發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)，用變更后的目標(biāo)品質(zhì)對通信終端裝置進(jìn)行發(fā)送功率控制；估計用上述變更后的目標(biāo)品質(zhì)從上述通信終端裝置發(fā)送、用多個天線接收到的信號的到來方向；以及，根據(jù)來自估計出的到來方向的信號的先行波來進(jìn)行上述通信終端裝置的位置檢測。
全文摘要
從無線網(wǎng)絡(luò)控制器向作為分集越區(qū)切換對象的基站同時以同一值發(fā)送用于發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)。由此,即使在分集越區(qū)切換中也能夠正確進(jìn)行位置檢測,而且能夠降低對其他基站裝置的干擾信號。再者,在需要緊急性的服務(wù)中使目標(biāo)品質(zhì)更高,而對于沒有緊急性、精度低的服務(wù)則使其不太高,通過對該發(fā)送功率控制的目標(biāo)品質(zhì)進(jìn)行上述控制,既能夠進(jìn)行與要求精度對應(yīng)的位置檢測,也能夠降低對其他基站的干擾信號。
文檔編號H04B7/005GK1288618SQ99802274
公開日2001年3月21日 申請日期1999年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月26日
發(fā)明者平松勝彥, 宮和行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社