专利名称：发送功率控制装置及发送功率控制方法
技术领域：
本发明涉及发送功率控制装置及发送功率控制方法，特别涉及下述结构的发送功率控制装置及发送功率控制方法比较接收数据的测定质量(例如根据解码后的数据计算的错误质量)和目标质量，对目标SIR(根据解码前的接收信号计算的接收质量的目标)进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR(根据解码前的接收信号计算的接收质量)，向发送侧发送基于比较结果而生成的发送功率控制信息，控制发送侧的发送功率。
背景技术：
在W-CDMA移动通信中，根据分配给各个信道的扩频码来区分信道，使多个信道共用一个频带来进行通信。但是，在实际的移动通信环境中，由于因多径衰减(multi-path fading)而引起的延迟波和来自其他小区的电波，接收信号受到本信道和其他信道的干扰，该干扰给信道分离带来不利影响。并且，由于因多径衰减而引起的接收功率的瞬时变动和同时进行通话的用户数量的变化，接收信号受到的干扰量随时间而变化。这样，在受到随时间而变化的干扰的环境下，难以将与基站连接的移动台的接收信号的质量稳定保持为所期望的质量。
为了跟随这种干扰用户数量的变化和因多径衰减而引起的瞬时值变动，在基于3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)规范的W-CDMA移动台等中，进行以下所述的内环发送功率控制(inner-loop Transmission Power Control)，测定接收信号的信干比(SIR)，比较测定SIR和目标SIR，从而生成使接收SIR接近目标SIR的发送功率控制信息并发送给基站，基站根据该发送功率控制信息控制发送功率。但是，由于通信中的移动速度的变化和移动引起的传播环境的变化，获得所期望的质量(误块率BLERBlock Error Rate)所需要的SIR并不固定。所谓BLER指一定期间中的传输块(TrBk)的总数与成为CRC错误的TrBk数的比率。为了应对这些变化，移动台进行以下控制，测定BLER，如果测定质量比目标质量差，则增大目标SIR，如果好则减小目标SIR。这种为了实现所期望的质量而适当变更目标SIR的控制被称为外环发送功率控制(outer-loop Transmission Power Control)。
·内环发送功率控制图14是说明内环发送功率控制和外环发送功率控制的图。基站(BTS)1的发送部1a内的扩频调制部使用与所指定的信道相应的扩频码对发送数据进行扩频调制，功率放大器对在扩频调制后实施了正交调制、频率转换等处理的信号进行放大，并通过天线向移动台(MS)2进行发送。移动台的接收部2a内的解扩部对接收信号实施解扩处理，解调部对接收数据进行解调。SIR测定部2b测定接收信号和干扰信号的功率之比即SIR，比较部2c对通过后述的外环发送功率控制而确定的目标SIR和测定SIR进行比较，TPC比特生成部2d在测定SIR大于目标SIR时，利用TPC(Transmission Power Control，发送功率控制)比特生成降低发送功率的命令，在测定SIR小于目标SIR时，利用TPC比特生成提高发送功率的命令。
发送部2e内的扩频调制部把通过未图示的编码部编码后的发送数据(语音、UDI、分组数据等)和控制数据(TPC、TFCI、Pilot、FBI)分别扩频调制为I/Q信号，无线部对扩频调制后的信号实施正交调制、频率转换、功率放大等处理，并通过天线向基站1进行发送。基站1的接收部1b对从移动台接收到的信号实施解扩处理，对接收数据、TPC比特进行解调，TPC下行功率控制部1b按照由该TPC比特所指示的命令，控制发送部1a内的发送功率放大器的发送功率以增加或减小规定量。以后，进行上述发送功率控制以得到预期目标SIR。另外，目标SIR例如是获得10-3(以每1000次中有1次的比例产生错误)所需要的SIR值，通过外环发送功率控制而确定。
图15是按照3GPP标准化的上行链路(uplink)的专用物理信道DPCH(Dedicated Physical Channel)帧的构成图，具有只发送发送数据的DPDCH信道(Dedicated Physical Data Channel，专用物理数据信道)、和复用发送Pilot和在图14中说明的TPC比特信息等控制数据的DPCCH信道(Dedicated Physical Control Channel，专用物理控制信道)，在分别通过正交编码被扩频后，被映射到实数轴和虚数轴上进行复用。上行链路的1帧构成为10msec、15个时隙(slot#0～slot#14)。DPDCH信道被映射到将要正交的I信道上，DPCCH信道被映射到将要正交的Q信道上。DPDCH信道的各个时隙由n比特构成，n根据码元速率而变化。发送控制数据的DPCCH信道的各个时隙由10比特构成，码元速率固定为15kbps，发送导频信号Pilot、发送功率控制数据TPC、传输格式组合指示TFCI和反馈信息FBI。TPC比特如图16所示，根据时隙格式有1比特的情况和2比特的情况，在1比特的情况下，“1”表示功率增大，“0”表示功率减小，在2比特的情况下，“11”表示功率增大，“00”表示功率减小。
·外环发送功率控制在外环控制中，移动台2的接收部2a内的解调部对从基站1发送的信号进行解调，纠错解码器对解调信号实施纠错处理，质量测定部2f的CRC检测部按照每个传输块TrBk分割纠错解码结果，对各个TrBk进行CRC错误检测，计算BLER(Block Error Rate，误块率)，向比较部2g输入该BLER(测定BLER)。此外，上位层应用部2h在专用信道DCH(Dedicated CH)被扩频后，马上对比较部2g设定与语音、分组等DCH服务类别对应的目标BLER。比较部2g对测定BLER和目标BLER进行比较，将比较结果输入目标SIR更新部2i。目标SIR更新部2i在测定BLER优于目标BLER时(接收质量良好)，使目标SIR变小地更新该目标SIR，相反在目标BLER比较好时(接收质量恶化)，使目标SIR变大地更新该目标SIR。如上所述，根据外环控制，对目标SIR进行可变控制以便获得与通信环境相应的目标BLER，由此可以一直通过内环控制向基站请求合适的功率。
但是，基站1的下行发送功率存在下限和上限，不能将发送功率降低到下限值以下，也不能将发送功率提高到上限值以上。由于该发送功率的限制，在接收质量良好的环境中，目标SIR成为过低的值，或者在接收质量不好的环境中成为过高的值。在这种状态下，由于移动等使得环境变化时，目标SIR成为过低的值或过高的值，所以不能在短时间内成为与该环境变化相应的合适的目标SIR，产生不能进行相应的发送功率控制的问题。
图17是在接收质量良好的环境下控制发送功率时的测定SIR、接收质量、目标SIR的变化曲线，虚线表示所期望的变化曲线，实线表示基站的发送功率达到下限值、不能再继续降低发送功率时的曲线。首先，关注虚线所示的所期望的变化曲线说明发送功率控制。在基站比较近、接收质量良好的环境下，测定质量优于目标质量，所以通过外环控制按照规定量递减目标SIR。此外，通过内环控制进行降低发送功率的控制，测定SIR、测定质量以向右降低的趋势逐渐减小。如果发送功率没有下限，则通过以上控制，在时刻T2，测定质量与目标质量大致一致，并且测定SIR与目标SIR大致一致。以后，如果持续良好的接收状态，则测定SIR、目标SIR、测定质量保持不变，目标SIR不会过小。在时刻T3，当接收状态由于移动而变差时，目标SIR、测定质量暂时下降，但通过内环控制、外环控制，发送功率变大，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量与目标质量一致。在该情况下，目标SIR在环境良好时不会过小，所以通过外环控制，在短时间内就成为与新环境相应的值，能够在短时间内将发送功率控制为与该新环境相应的值。
以上是基于预期变化曲线的发送功率控制，但是，实际上由于发送功率存在下限，所以不能将发送功率降低到下限值以下。因此，在接收质量良好的环境下，进行降低发送功率的控制，如实线所示，测定SIR、测定质量逐渐减小，但在T1发送功率达到下限值以后，测定SIR、测定质量保持不变。此时，实际的测定质量优于目标质量，所以以后通过外环控制，目标SIR逐渐减小规定量成为较小的值。然后，在时刻T3，当接收状态由于移动而变差时，测定SIR、测定质量暂时下降，通过内环控制、外环控制，发送功率变大，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量与目标质量一致。在该情况下，由于目标SIR过小，所以达到与新环境相应的值需要时间，使发送功率成为与新环境相应的值需要较长时间，产生不能获得目标质量的期间变长的问题。
图18是在接收质量不好的环境下控制发送功率时的测定SIR、接收质量、目标SIR的变化曲线，虚线表示所期望的变化曲线，实线表示基站的发送功率达到上限值、不能再继续提高发送功率时的曲线。首先，关注虚线所示的所期望的变化曲线说明发送功率控制。在接收质量不好的环境下，测定质量比目标质量差，所以通过外环控制按照规定量逐渐提高目标SIR。并且，通过内环控制进行提高发送功率的控制，测定SIR、测定质量以向右上升的趋势逐渐增大。如果发送功率没有上限，则通过以上控制，在时刻T2，测定质量与目标质量大致一致，并且测定SIR与目标SIR大致一致。以后，如果接收状态没有变化，则测定SIR、目标SIR、测定质量保持不变，目标SIR不会过大。在时刻T3，当接收状态由于移动而变好时，测定SIR、测定质量暂时变大，但通过内环控制、外环控制，发送功率变小，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量与目标质量一致。在该情况下，目标SIR在环境较差时不会过大，所以通过外环控制，在短时间内就变为与新环境相应的值，能够在短时间内将发送功率控制为与该新环境相应的值。
以上是基于所期望的变化曲线的发送功率控制，但是，实际上由于发送功率存在上限，所以不能将发送功率提高到上限值以上。因此，在接收质量不好的环境下，进行提高发送功率的控制，如实线所示，测定SIR、测定质量逐渐提高，但在时刻T1发送功率达到上限值以后，测定SIR、测定质量保持不变。此时，实际的测定质量比目标质量差，所以以后通过外环控制，目标SIR逐渐增大规定量而成为较大的值。然后，在时刻T3，当接收状态由于移动而变好时，测定SIR、测定质量暂时提高，通过内环控制、外环控制，发送功率变小，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量与目标质量一致。在该情况下，由于目标SIR过大，所以达到与新环境相应的值需要时间，使发送功率变为与新环境相应的值需要较长时间，产生不能获得目标质量的期间变长的问题。
已经提出了防止传输环境急剧恶化时目标SIR的更新延迟、保证通信质量的技术(例如参照专利文献1)。该现有技术在正在被更新的目标SIR的过去一定期间内的最大值和最小值之差超过设定值时，对目标SIR设定下限值，使得目标SIR不能被设定得小于该下限值。
专利文献1 日本特开2001-274748号公报现有技术在防止目标SIR的更新延迟方面比较有用，但是对装置本来具有的能力附加了限制，这一点不理想。并且，现有技术不能在发送功率达到下限值或上限值时防止目标SIR成为过小的值或过大的值。
发明内容
根据如上所述，本发明的目的在于，在发送功率达到下限值或上限值时，也能够防止目标接收质量(目标SIR)成为过小的值或过大的值。
本发明的另一目的在于，在接收侧检测发送功率达到下限值或上限值的情况，防止目标接收质量(目标SIR)成为过小的值或过大的值。
本发明的另一目的在于，在接收侧准确检测发送功率达到下限值或上限值的情况。
通过本发明的发送功率控制方法解决了上述课题，本发明的发送功率控制方法在接收侧对接收数据的测定质量和目标质量进行比较，对目标SIR进行可变控制，比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息，在发送侧根据该发送功率控制信息控制发送功率，所述方法监视发送功率是否已达到极限，在达到极限时停止目标SIR的更新。
在向下降方向控制目标SIR时，通过比较所述目标SIR和测定SIR的大小来进行发送功率是否达到极限的检测，当测定SIR较小的次数在较大次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。并且，在向提高方向控制目标SIR时，通过比较所述目标SIR和测定SIR的大小来进行发送功率是否已达到极限的检测，当测定SIR较大的次数在较小次数的设定比例以下时，判定为发送功率已达到上限的极限值。另外，在目标SIR的两侧设定不敏感区域，在目标SIR和测定SIR之差属于该不敏感区域时，停止所述次数的计数，在目标SIR和测定SIR之差不属于该不敏感区域时，进行所述次数的计数。
此外，在向下降方向控制目标SIR时，发送功率控制是否达到极限的另一种检测如下进行对发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数，在功率增大指示次数为功率减小指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。另外，在向提高方向控制目标SIR时，发送功率控制是否已达到极限的另一种检测如下进行对所述发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数，在功率减小指示次数为功率增大指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率已达到上限的极限值。
通过本发明的发送功率控制装置解决了上述课题，本发明的发送功率控制装置比较接收数据的测定质量和目标质量，对目标SIR进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息，所述装置具有监视发送功率控制是否已达到极限的极限到达监视部，和在到达极限时停止更新目标SIR的目标SIR更新部。
所述极限到达监视部具有计数部，其比较所述目标SIR和测定SIR的大小，分别对测定SIR较小的次数和测定SIR较大的次数进行计数；以及判定部，其在向下降方向控制目标SIR时，当测定SIR较小的次数在较大次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。
另外，所述极限到达监视部具有计数部，其比较所述目标SIR和测定SIR的大小，分别对测定SIR较小的次数和测定SIR较大的次数进行计数；以及判定部，其在向提高方向控制目标SIR时，当测定SIR较大的次数在较小次数的设定比例以下时，判定为发送功率已达到上限的极限值。并且，所述计数部在目标SIR的两侧设置不敏感区域，在目标SIR和测定SIR之差属于该不敏感区域时停止所述计数，在目标SIR和测定SIR之差不属于该不敏感区域时进行所述计数。
通过本发明的无线通信装置解决了上述课题，本发明的无线通信装置具有发送部，其与作为对根据解码前的接收信号计算出的接收质量与目标接收质量进行比较后的结果的第1比较结果相应地，发送在通信对象装置的发送功率控制中使用的信号；目标接收质量更新部，其与作为对根据解码后的接收信号计算出的错误质量与目标错误质量进行比较后的结果的第2比较结果相应地，对所述目标接收质量进行增大或减小控制；以及限制部，其根据所述第1比较结果，限制所述目标接收质量更新部对所述目标接收质量的增大或减小控制。
限制部根据所述第1比较结果，在根据解码前的接收信号计算出的接收质量偏向高于所述目标接收质量的一侧时，限制所述目标接收质量的减小控制。此外，限制部根据所述第1比较结果，在根据解码前的接收信号计算的接收质量偏向低于所述目标接收质量的一侧时，限制所述目标接收质量的增大控制。
根据本发明，在发送功率达到下限值或上限值时，也能够防止目标SIR成为过小的值或过大的值。因此，能够在短时间内成为与新环境相应的合适的目标SIR值，可以在短时间内使发送功率成为所期望的值。即，根据本发明，可以即刻对应环境变化、在短时间内进行达到目标质量的发送功率控制。
根据本发明，如下进行发送功率是否达到极限的检测比较所述目标SIR和测定SIR的大小，根据测定SIR较小的次数和较大的次数之比来判定发送功率是否已达到极限，所以能够在接收侧检测到发送功率达到下限值或上限值的情况。此外，在目标SIR的两侧设定不敏感区域，在目标SIR和测定SIR之差属于该不敏感区域时停止所述次数的计数，在目标SIR和测定SIR之差不属于该不敏感区域时进行所述次数的计数，所以能够在接收侧准确检测到发送功率已达到下限值或上限值。
此外，根据本发明，如下进行发送功率是否达到极限的检测对发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数，根据功率增大指示次数和功率减小指示次数的比例判定发送功率是否已达到极限，所以能够在接收侧简单地检测到发送功率已达到下限值或上限值。
图1是实现本发明的发送功率控制的基站和移动台的结构图。
图2是从基站发送的下行链路的帧构成图。
图3是接收质量良好的环境下的发送功率控制说明图。
图4是接收质量不好的环境下的发送功率控制说明图。
图5是不能进行发送功率控制的状态的检测原理说明图。
图6是功率分布判定部的结构框图。
图7是功率分布判定部的功率分布测定处理流程。
图8是目标SIR更新部的处理流程。
图9是实现第2实施例的发送功率控制的基站和移动台的结构图。
图10是第2实施例的功率分布测定处理流程。
图11是基于误差的功率分布说明图。
图12是设在目标SIR两侧的不敏感区域的说明图。
图13是第3实施例的功率分布测定处理流程。
图14是以往的内环发送功率控制和外环发送功率控制的说明图。
图15是按照3GPP标准化的上行链路中的专用物理信道帧的构成图。
图16是TPC比特的说明图。
图17是在接收质量良好的环境下控制发送功率时的以往的测定SIR、接收质量、目标SIR的变化曲线。
图18是在接收质量不好的环境下控制发送功率时的以往的测定SIR、接收质量、目标SIR的变化曲线。
具体实施例方式
(1)第1实施例(a)概况本发明的发送功率控制装置在接收侧比较接收数据的测定质量和目标质量，对目标SIR进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息(TPC信息)，在该发送侧根据该发送功率控制信息控制发送功率。另外，发送功率控制装置监视发送功率是否达到了极限，在达到极限时将目标SIR固定为最新的值，停止更新。然后，在发送功率达到下限极限值后通信环境恶化时，或者在发送功率达到上限极限值后通信环境变好时，再次开始目标SIR的可变控制。如果这样，可以防止目标SIR成为过小的值或过大的值，可以在短时间内变为与新环境相应的合适的目标SIR值，可以使发送功率在短时间内变为所期望的值。
(b)结构图1是实现本发明的发送功率控制的基站和移动台的结构图。
基站(BTS)10的发送部11内的扩频调制部使用与所指定的信道相应的扩频码对发送数据进行扩频调制，功率放大器对在扩频调制后实施了正交调制、频率转换等处理的信号进行放大，并通过天线向移动台(MS)20进行发送。移动台的接收部21内的解扩部对接收信号实施解扩处理，解调部对接收数据进行解调。SIR测定部22测定解码前的接收信号的接收质量，优选测定接收信号与干扰信号的功率比。例如，使用作为发送功率控制对象的下行专用物理信道DPCH(参照图2)中包含的导频信号Pilot测定SIR。图2是从基站发送的下行链路的帧构成图，1帧＝10msec、由15个时隙#0～#14构成，具有按照每个时隙对发送第1数据部Data1、第2数据部Data2的专用物理数据信道DPDCH、和发送Pilot、TPC、TFCI的专用物理控制信道DPCCH进行时分复用的结构。
比较部(第1比较部)23比较通过后述的外环发送功率控制所确定的目标SIR和测定SIR，TPC比特生成部24在测定SIR大于目标SIR时，利用TPC比特生成降低发送功率的命令，在测定SIR小于目标SIR时，利用TPC比特生成提高发送功率的命令。发送部25内的扩频调制部把通过未图示的编码部编码的发送数据和包含TPC比特的控制数据分别扩频调制为I/Q信号，无线部对扩频调制后的信号实施正交调制、频率转换、功率放大等处理，并通过天线向基站10发送。基站10的接收部12对从移动台接收到的信号实施解扩处理，对接收数据、TPC比特进行解调，TPC下行功率控制部13按照由该TPC比特指示的命令，将控制发送部11内的功率放大器的发送功率增大或减小规定量。以后，进行上述发送功率控制以得到所期望的目标SIR。
与以上的内环控制并行，移动台的接收部21内的解调部对从基站10发送的信号进行解调，纠错解码器对解调信号实施纠错处理，质量测定部26的CRC检测部将纠错解码结果分割为传输块TrBk，对各个TrBk进行CRC错误检测，计算BLER，将该BLER(测定质量)输入比较部(第2比较部)27。此外，上位层应用部28在专用信道DCH扩展后，马上对比较部27设定与DCH的服务类别相应的必要BLER(目标质量)。比较部27对测定质量和目标质量进行比较，向目标SIR更新部29输入比较结果。
功率分布判定部(限制部)30求出发送功率分布并输入目标SIR更新部29。即，功率分布判定部30比较目标SIR和测定SIR的大小，对测定SIR小于目标SIR的次数Up和大于目标SIR的次数Down进行计数，将计数值输入目标SIR更新部29。
目标SIR更新部(限制部)29按照后面所述，使用计数值Up、Down判定是否处于不能进行发送功率控制的状态，即判定是否发送功率达到下限值或上限值而不能控制，根据该判定结果进行目标SIR的更新。即，目标SIR更新部29在能够进行发送功率控制、并且测定质量优于目标质量时(接收质量良好)，更新该目标SIR，使目标SIR从当前值减小规定量Δ1，并输入比较部23。并且，目标SIR更新部29在能够进行发送功率控制、并且测定质量比目标质量差时(接收质量不好)，更新该目标SIR，使目标SIR增大规定量Δ2(Δ2＞Δ1)，并输入比较部23。另外，目标SIR更新部29在不能进行发送功率控制时，将目标SIR固定为最新的值，而不进行更新(测定SIR相对目标SIR偏向较高的一侧时、或测定SIR相对目标SIR偏向较低的一侧时)。并且，在不能进行发送功率控制后(发送功率达到下限极限时)，如果通信环境恶化而变为能够进行发送功率控制，则再次开始目标SIR的更新控制。同样，目标SIR更新部29在不能进行发送功率控制后(发送功率达到上限极限时)，如果通信环境变好而变为能够进行发送功率控制，则再次开始目标SIR的更新控制。
(c)发送功率控制因此，在基站比较近、接收质量良好的环境下，进行以下所述的发送功率控制。即，在接收质量良好的环境下，由于测定质量好于目标质量，所以按照图3所示，目标SIR更新部29使目标SIR逐次降低规定量Δ1。并且，通过内环控制进行降低发送功率的控制，测定SIR、测定质量逐渐减小。并且，在时刻T1，如果发送功率达到下限值、处于不能进行发送功率控制的状态，则以后测定SIR、测定质量保持不变，直到变为能够进行发送功率控制。另外，由于测定质量好于目标质量，所以以后目标SIR更新部29也使目标SIR逐次减小规定量。但是，如果在时刻T1’检测到不能进行发送功率控制的状态，则目标SIR更新部29停止目标SIR的更新，使其固定在最新的值。以后，测定SIR、测定质量、目标SIR稳定在一定值，直到变为能够进行发送功率控制的环境为止。
并且，在时刻T3，当接收状态由于移动而变差时，测定SIR、测定质量暂时下降，能够进行发送功率控制，通过内环控制、外环控制，发送功率在短时间内变大，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量也在短时间内与目标质量一致。即，目标SIR不会像以往的示例那样过小，所以能够在短时间ΔT内成为与新环境相应的值，可以使发送功率在短时间内成为与新环境相应的值，使测定质量与目标质量一致。
此外，在接收质量不好的环境下，进行以下所述的发送功率控制。即，在接收质量不好的环境下，由于测定质量比目标质量差，所以按照图4所示，目标SIR更新部29使目标SIR逐次增加规定量。并且，通过内环控制进行增加发送功率的控制，测定SIR、测定质量逐渐提高。并且，在时刻T1，如果发送功率达到上限值、处于不能进行发送功率控制的状态，则以后测定SIR、测定质量保持不变，直到变为能够进行发送功率控制。另外，由于测定质量比目标质量差，所以以后目标SIR更新部29也使目标SIR逐渐增加规定量。但是，如果在时刻T1’检测到不能进行发送功率控制的状态，则目标SIR更新部29停止目标SIR的更新，使其固定在最新的值。以后，测定SIR、测定质量、目标SIR稳定在一定值，直到变为能够进行发送功率控制的环境为止。
此外，在时刻T3，当接收状态由于移动而变好时，测定SIR、测定质量暂时提高，能够进行发送功率控制，通过内环控制、外环控制，发送功率在短时间内变小，测定SIR、目标SIR稳定在与新的接收环境相应的值，并且测定质量也在短时间内与目标质量一致。即，目标SIR不会像以往的示例那样过大，所以能够在短时间ΔT内成为与新环境相应的值，可以使发送功率在短时间内成为与新环境相应的值，使测定质量与目标质量一致。
(d)不能进行发送功率控制的状态的检测原理图5是目标SIR更新部29不能进行发送功率控制的状态的检测原理说明图。在能够进行发送功率控制的状态下，如状态(1)所示，下行发送功率分布在目标SIR附近，表现出以目标SIR为中心的正态分布。由此，在接收侧测定出的SIR(测定SIR)大于目标SIR的次数Down和小于目标SIR的次数Up大致相等。在能够进行发送功率控制的状态下，如状态(2)所示，在进行目标SIR的更新后，更新后的下行发送功率正态分布在新的目标SIR附近，测定SIR大于目标SIR的次数Down和小于目标SIR的次数Up大致相等。但是，如状态(3)所示，在基站的发送功率达到下限值、处于不能进行发送功率控制的状态时，下行功率分布更多地分布在大于目标SIR的一侧，在如状态(4)所示降低目标SIR时，该趋势变明显。即，在处于不能进行发送功率控制的状态时，测定SIR小于目标SIR的次数Up比测定SIR大于目标SIR的次数Down小，目标SIR越小，该差值越大。因此，功率分布判定部30比较目标SIR和测定SIR的大小，对比较结果进行计数，在目标SIR更新部2向下降方向控制目标SIR时，在测定SIR较小的次数Up为较大次数Down的1/4以下时，判定为发送功率控制达到极限。另外，1/4只是一个示例，不限于该比率。
以上是向降低方向控制目标SIR时的情况，在向提高方向控制时也相同。即，在基站的发送功率达到上限值、处于不能进行发送功率控制的状态时，下行功率分布更多地分布在小于目标SIR的一侧，进一步提高目标SIR时，该趋势变明显。即，在处于不能进行发送功率控制的状态时，测定SIR大于目标SIR的次数Down比测定SIR小于目标SIR的次数Up小，目标SIR越大，该差值越大。因此，功率分布判定部30比较目标SIR和测定SIR的大小，对比较结果进行计数，在向提高方向控制目标SIR时，在测定SIR较大的次数Down为较小次数Up的1/4以下时，判定为发送功率控制达到极限。另外，1/4只是一个示例，不限于该比率。
(e)功率分布判定图6是功率分布判定部30的结构框图，包括比较器30a，其按时隙周期(667μs＝10ms/15)比较测定SIR和目标SIR的大小；计数部30b，其在目标SIR被更新后到下一次被更新为止的期间，分别对测定SIR大于目标SIR的次数Down和小于目标SIR的次数Up进行计数并输出。
图7是功率分布判定部的功率分布测定处理流程。在初始时，将计数值Down、Up清零(步骤101)，然后确认是否已计算出新目标SIR(步骤102)，如果没有计算，则按时隙周期确认测定SIR是否小于目标SIR(步骤103)，如果测定SIR＜目标SIR，则增加计数值Up(步骤104)，如果测定SIR＞目标SIR，则增加计数值Down(步骤105)，返回步骤102，重复以后的处理。通过以上步骤，求出截止到计算出下一个目标SIR的期间中，测定SIR＜目标SIR的分布(计数值Up)和测定SIR＞目标SIR的分布(计数值Down)。重复以上处理，在步骤102中，新目标SIR被算出，将计数值Up、Down输入目标SIR更新部29(步骤106)。
(f)目标SIR更新处理图8是目标SIR更新部29的处理流程。目标SIR更新部29在从比较器27输入了目标质量和测定质量的比较结果后，根据该比较结果确定新目标SIR(步骤201)。即，如果测定质量好于目标质量，则目标SIR更新部29把新目标SIR设为比当前目标SIR小规定量Δ1的值，如果测定质量比目标质量差，则把新目标SIR设为比当前目标SIR大规定量Δ2的值。接着，目标SIR更新部29从功率分布判定部30获取计数值Up、Down(步骤202)，然后比较当前的目标SIR和新目标SIR的大小，判别目标SIR的更新方向(步骤203)。在向减小方向控制目标SIR时，目标SIR更新部29确认测定SIR小于目标SIR的次数Up是否在大于目标SIR的次数Down的1/4(B＝Down/4)以下(步骤204)。另外，1/4只是一个示例，并不限于该比率。
如果Up＜B，则判定发送功率达到下限值、发送功率控制达到极限，不更新目标SIR(步骤206)。另一方面，如果Up＞B，则目标SIR更新部29判断为可以进行发送功率控制，将当前的目标SIR更新为在步骤201中求出的新目标SIR(步骤207)，结束处理。
在步骤203中，在向增大方向控制目标SIR时，目标SIR更新部29确认测定SIR大于目标SIR的次数Down是否在小于目标SIR的次数Up的1/4(A＝Up/4)以下(步骤205)。另外，1/4只是一个示例，并不限于该比率。
如果Down＜A，则判定为发送功率达到上限值、发送功率控制达到极限，不更新目标SIR(步骤208)。另一方面，如果Down＞A，则目标SIR更新部29判断为可以进行发送功率控制，将当前的目标SIR更新为在步骤201中求出的新目标SIR(步骤209)，结束处理。
另外，形成有通过步骤201～205监视发送功率是否达到极限的极限到达监视部，还形成有通过步骤206～209在发送功率达到极限时停止更新目标SIR的更新部。
(g)效果根据以上第1实施例，具有在接收环境良好的状态持续较长时间，基站的发送功率控制接近下限的情况下，也可防止过量地减小目标SIR的效果，在之后环境急剧恶化时，也能够迅速跟随适当的目标SIR，能够保持稳定的通信环境。并且，同样具有在接收环境不好的状态持续较长时间，基站的发送功率控制接近上限的情况下，也能防止过量地增大目标SIR的效果，在之后环境急剧变好时，也能够迅速跟随适当的目标SIR，能够保持稳定的通信环境。
此外，根据第1实施例，使用在以往的内环中测定的SIR值，既可比较容易地检测出不能进行发送功率控制的状态，而且消除对下行功率的过高要求或过低要求，能够保持稳定的通信环境。
(2)第2实施例在第1实施例中，比较测定SIR和目标SIR的大小来计算功率分布(Up、Down计数)，但在第2实施例中，根据TPC比特指示了功率增大还是指示了功率减小来计算功率分布(Up、Down计数)。这是因为如果测定SIR＞目标SIR，则利用TPC比特指示功率减小，如果测定SIR＜目标SIR，则利用TPC比特指示功率增大。
图9是实现第2实施例的发送功率控制的基站和移动台的结构图，与图1所示第1实施例的不同之处在于，功率分布判定部30利用TPC比特来计算功率分布(Up、Down计数)，并输入比较器27，其他与第1实施例相同。
图10是第2实施例的功率分布测定处理流程。在初始时，将计数值Down、Up清零(步骤301)，然后确认是否已计算出新目标SIR(步骤302)，如果没有计算，则按时隙周期(667μs＝10ms/15)确认TPC比特是否为“1”(步骤303)，如果TPC比特＝“0”，则测定SIR＞目标SIR，所以增加计数值Down(步骤304)，如果TPC比特＝“1”，则测定SIR＜目标SIR，所以增加计数值Up(步骤305)，返回步骤302，重复以后的处理。通过以上步骤，求出截止到计算出下一个目标SIR的期间中，TPC比特＝“1”(测定SIR＜目标SIR)的计数值Up和TPC比特＝“0”(测定SIR＞目标SIR)的计数值Down。重复以上处理，在步骤302中，如果计算出新目标SIR，则将计数值Up、Down输入目标SIR更新部29(步骤306)。
根据第2实施例，使用在以往的内环中生成的上行TPC比特，既可比较容易地检测不能进行发送功率控制的状态，而且消除对下行功率的过高要求或过低要求，能够保持稳定的通信环境。
(3)第3实施例在第1实施例中，在向下降方向控制目标SIR时，在按时隙周期测定的SIR(测定SIR)小于目标SIR的次数Up为大于目标SIR的次数Down的1/4以下时，判定为发送功率控制达到极限。并且，在向提高方向控制目标SIR时，在测定SIR较大的次数Down为较小的次数Up的1/4以下时，判定为发送功率控制达到极限。
但是，测定SIR由于是在每个时隙中测定的，所以误差较大。由于该误差，如图11所示，功率分布不会成为正态分布A，而成为平坦而幅度较宽的分布B。因此，向下降方向控制目标SIR时的计数值Up增大斜线所示的部分，对不能进行发送功率控制的状态的检测迟缓。同样，在向提高方向控制目标SIR时，计数值Down增大，对不能进行发送功率控制的状态的检出延迟。
因此，在第3实施例中，如图12所示，在目标SIR的两侧设定不敏感区域C、D，在目标SIR与测定SIR之差属于该不敏感区域内时，停止Up、Down计数，不进行由于误差造成的错误判定。
图13是功率分布判定部30(参照图1)的功率分布测定处理流程。在初始时，将计数值Down、Up清零(步骤401)，接着确认是否已计算出新目标SIR(步骤402)，如果没有计算，则按时隙周期(667μs＝10ms/15)计算测定SIR和目标SIR之差ΔSIR(＝测定SIR-目标SIR)，确认算式C＜ΔSIR＜D是否成立(步骤403)。其中，C＝-2dB，D＝+1dB。另外，C＝-2dB、D＝+1dB只是一例，并不限于该值。
即，确认目标SIR和测定SIR之差是否属于不敏感区域C～D的范围内(步骤403)。如果在不敏感区域C～D的范围内，则停止Up、Down计数，返回步骤402。另一方面，如果在不敏感区域C～D的范围外，则确认测定SIR是否小于目标SIR(步骤404)，如果测定SIR＜目标SIR，则增加计数值Up(步骤405)，如果测定SIR＞目标SIR，则增加计数值Down(步骤406)，返回步骤402，重复以后的处理。通过以上步骤，求出在截止到计算出下一个目标SIR为止的期间中，测定SIR＜目标SIR的分布(计数值Up)和测定SIR＞目标SIR的分布(计数值Down)。然后，重复上述处理，在步骤402中，如果计算出新目标SIR，则将计数值Up、Down输入目标SIR更新部29(步骤407)。
根据第3实施例，在目标SIR的两侧设置不敏感区域，如果目标SIR和测定SIR之差在该不敏感区域内，则停止计数，如果目标SIR和测定SIR之差不在该不敏感区域内，则进行计数，所以能够在接收侧准确检测发送功率达到下限值或上限值的情况。
在以上的实施例中，说明了控制基站的下行发送功率的情况，当然也可以将本发明同样应用于从移动台到基站的上行发送功率控制中。
权利要求
1.一种发送功率控制方法，在接收侧对接收数据的测定质量和目标质量进行比较，对目标SIR进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息，在发送侧根据该发送功率控制信息控制发送功率，所述发送功率控制方法的特征在于，监视发送功率是否已达到极限，在达到极限时停止目标SIR的更新。
2.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，在发送功率达到下限极限后通信环境恶化时，再次开始目标SIR的可变控制。
3.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，在发送功率达到上限极限后通信环境变好时，再次开始目标SIR的可变控制。
4.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，比较所述目标SIR和测定SIR的大小，在向下降方向控制目标SIR时，当测定SIR较小的次数为测定SIR较大的次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到了下限的极限值。
5.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，比较所述目标SIR和测定SIR的大小，在向提高方向控制目标SIR时，当测定SIR较大的次数为测定SIR较小的次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到了上限的极限值。
6.根据权利要求4或5所述的发送功率控制方法，其特征在于，在目标SIR的两侧设置有不敏感区域，在目标SIR和测定SIR之差属于该不敏感区域时，停止所述次数的计数，在目标SIR和测定SIR之差不属于该不敏感区域时，进行所述次数的计数。
7.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，对所述发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数，在向下降方向控制目标SIR时，当功率增大指示次数为功率减小指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。
8.根据权利要求1所述的发送功率控制方法，其特征在于，对所述发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数，在向提高方向控制目标SIR时，当功率减小指示次数为功率增大指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到上限的极限值。
9.一种发送功率控制装置，其比较接收数据的测定质量和目标质量，对目标SIR进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息，所述发送功率控制装置的特征在于，该发送功率控制装置具有监视发送功率是否已达到极限的极限到达监视部；以及在达到极限时停止更新目标SIR的目标SIR更新部。
10.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述目标SIR更新部在发送功率达到下限极限后通信环境恶化时，再次开始目标SIR的可变控制。
11.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述目标SIR更新部在发送功率达到上限极限后通信环境变好时，再次开始目标SIR的可变控制。
12.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述极限到达监视部具有计数部，其比较所述目标SIR和测定SIR的大小，分别对测定SIR较小的次数和测定SIR较大的次数进行计数；以及判定部，其在向下降方向控制目标SIR时，当测定SIR较小的次数为测定SIR较大的次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。
13.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述极限到达监视部具有计数部，其比较所述目标SIR和测定SIR的大小，分别对测定SIR较小的次数和测定SIR较大的次数进行计数；以及判定部，其在向提高方向控制目标SIR时，当测定SIR较大的次数为测定SIR较小的次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到上限的极限值。
14.根据权利要求12或13所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述计数部在目标SIR的两侧设置不敏感区域，在目标SIR和测定SIR之差属于该不敏感区域时停止所述计数，在目标SIR和测定SIR之差不属于该不敏感区域时进行所述计数。
15.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述极限到达监视部具有计数部，其对所述发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数；判定部，其在向下降方向控制目标SIR时，当功率增大指示次数在功率减小指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到下限的极限值。
16.根据权利要求9所述的发送功率控制装置，其特征在于，所述极限到达监视部具有计数部，其对所述发送功率控制信息指示功率增大的次数和指示功率减小的次数进行计数；以及判定部，其在向提高方向控制目标SIR时，当功率减小指示次数在功率增大指示次数的设定比例以下时，判定为发送功率达到上限的极限值。
17.一种无线通信装置，其具有发送部，其与作为根据解码前的接收信号计算出的接收质量与目标接收质量之间的比较结果的第1比较结果相应地，发送在通信对象装置的发送功率控制中使用的信号；以及目标接收质量更新部，其与作为根据解码后的接收信号计算出的错误质量与目标错误质量之间的比较结果的第2比较结果相应地，对所述目标接收质量进行增大或减小控制，所述无线通信装置的特征在于，该无线通信装置具有限制部，该限制部根据所述第1比较结果，限制所述目标接收质量更新部对所述目标接收质量的增大或减小控制。
18.根据权利要求17所述的无线通信装置，其特征在于，所述限制部根据所述第1比较结果，在根据解码前的接收信号计算出的接收质量偏向高于所述目标接收质量的一侧时，限制所述目标接收质量的减小控制。
19.根据权利要求17所述的无线通信装置，其特征在于，所述限制部根据所述第1比较结果，在根据解码前的接收信号计算出的接收质量偏向低于所述目标接收质量的一侧时，限制所述目标接收质量的增大控制。
全文摘要
本发明提供一种发送功率控制方法，在接收侧比较接收数据的测定质量和目标质量，对目标SIR进行可变控制，并且比较该目标SIR和测定SIR，向发送侧发送根据比较结果而生成的发送功率控制信息(TPC信息)，在发送侧根据该发送功率控制信息控制发送功率。另外，在接收侧监视发送功率是否已达到极限，在达到极限时将目标SIR固定为最新的值，不进行更新。并且，在通信环境变化而可以进行发送功率控制时，再次开始目标SIR的可变控制。
文档编号H04W52/00GK101027857SQ200480044058
公开日2007年8月29日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者中谷内夏彦, 冨吉德男, 山埜攻, 奥村幸彦 申请人:富士通株式会社, 株式会社Ntt都科摩