无线通信装置和无线通信方法 【技术领域】
本发明涉及无线通信装置和无线通信方法。背景技术
以往，在移动无线通信系统中，按照无线传播路径中的信号的功率损失(以下称为‘传播路径损失’)和数据的传输速率来控制信号的发送功率。即，无线传播路径环境越差而使传播路径损失越大，则为了满足接收端的期望通信品质，发送端越要增大发送功率来发送信号。此外，由于传输速率越高接收端的数据差错率就越高，所以传输速率越高，发送端越增大发送功率来发送信号，以便数据差错率收敛在一定的范围内。
但是，在上述现有的发送功率控制中，某个移动台-基站间(以下称为‘本台间’)的传播路径环境因遮蔽等而变差，发送端增大发送功率后，本站间的通信品质被满足，但本站间的通信对同一小区内存在的其它移动台-上述基站间和其它小区中存在的其它移动台-其它基站间(以下，汇总两者，称为‘其它台间’)的通信成为干扰，可能使其它站间的通信品质恶化。这种情况下，在其它站间，为了维持通信品质，发送端增大发送功率，但这样一来成为对本站间的干扰，所以在本站间发送端进一步增大发送功率。在各移动台-基站间进行这样地发送功率控制后，存在以下问题：在整个系统中，通信品质一点也不会好转，此外，整个系统的线路使用效率也降低。
此外，在某个移动台请求进行传输速率高的通信的情况下，发送端增大发送功率来发送数据，所以该传输速率高的通信对其它站间的通信成为干扰，使其它站间的通信品质恶化，产生上述同样的问题。这种情况下，对于请求进行传输速率高的通信的移动台，可以通过禁止通信本身来解决上述问题，但在提供通信服务时，禁止通信本身不是好的解决手段。发明概述
本发明的目的在于提供一种无线通信装置和无线通信方法，考虑整个服务区域的线路容量，根据传播路径损失，用满足期望的通信品质的传输速率来进行无线通信。
本发明人的着眼点在于，发生上述问题的原因是未考虑发送功率控制对其它台之间的通信干扰或整个系统的线路使用效率而在各移动台-基站间个别地进行发送功率控制，以及传输速率未考虑各移动台的通信环境而根据各移动台的请求来决定。
因此，为了实现上述目的，在本发明中，根据其它站间的通信中的发送功率值来决定不对其它站间的通信产生干扰的本站间的通信中的发送功率值，根据决定的发送功率值，用可以获得良好通信品质的传输速率值来进行本站间的通信。附图的简单说明
图1表示本发明一实施例的基站装置的示意结构的主要部分方框图。
图2表示本发明一实施例的移动台装置的示意结构的主要部分方框图。
图3表示本发明一实施例的基站装置拥有的传输速率决定表。
图4是说明本发明一实施例的移动台装置和基站装置的操作顺序图。实施发明的最好形式
以下，参照附图来详细说明本发明的一实施例。在以下的说明中，作为无线通信装置，说明移动通信基站装置(以下称为‘基站装置’)和移动通信终端装置(以下称为‘移动台装置’)。
(实施例)
图1表示本发明一实施例的基站装置的示意结构的主要部分方框图，图2表示本发明一实施例的移动台装置的示意结构的主要部分方框图，图3表示本发明一实施例的基站装置拥有的传输速率决定表。
在图1的基站装置100中，共用器102进行切换控制，以便用一个天线101来进行发送接收。接收RF部103将接收信号放大后，将接收信号的频率变换为中频或基带频率。解调-解码部104对变换为中频或基带频率的接收信号进行解调、解码，获得接收数据。
发送功率决定部105在移动台装置对基站装置100有呼叫连接请求的情况下，决定不对其它站间的通信产生干扰的发送功率值。
例如，发送功率决定部105以基站装置100与当前通信的所有移动台装置之间的发送功率值为基准，来决定不对其它台间通信造成干扰的发送功率值。具体地说，发送功率决定部105通过进行控制，使得与相同小区内存在的各移动台装置之间的各发送功率值在一定值以下，并且相同小区内的上行线路的发送功率值的合计值和相同小区内的下行线路的发送功率值的合计值在一定值以下，从而防止对其它台间的通信干扰。
此外，例如，也可以按照以下方法来决定发送功率值。即，基站装置首先对于来自移动台装置的呼叫连接请求将规定的发送功率值和规定的传输速率值作为控制信息发送到移动台装置。对此，移动台装置用基于控制信息的发送功率值和传输速率值将已知参照信号等发送到基站装置。基站装置在发送控制信息至接收已知参照信号等的期间，通过测定其它台间通信中的干扰功率值或SIR值，估计从移动台装置发送的已知参照信号等对其它台间的通信产生的干扰程度。然后，基站装置在估计从移动台装置发送的已知参照信号等对其它台间的通信产生不满足期望的通信品质程度的大的干扰情况下，降低所述发送功率值，此外，在可以估计干扰量小的情况下，则增加所述发送功率值，将发送功率值作为控制信息再次发送到移动台装置。这样，使传输速率值一定而使发送功率值变化，并且通过基站装置和移动台装置进行多次反复通信，来决定不对其它台间干扰的最大的发送功率值。
再有，决定发送功率值的方法不限于这些方法，只要是可以决定对其它台间进行的通信不产生干扰的发送功率值的方法，任何方法都可以。
发送功率控制部106根据发送功率决定部105决定的发送功率值对发送RF部107进行发送功率控制。
发送RF部107将调制过的数据放大到发送功率控制部106控制的发送功率值，通过共用器102和天线101进行发送。
SIR测定部108根据接收信号中的已知参照信号来测定希望波与干扰波功率比(Signal to Interference Ratio：信号干扰比；以下称为‘SIR’)。
传输速率决定部109根据发送功率决定部105决定的发送功率值、SIR测定部108测定的上行线路的SIR值和移动台装置通知到基站装置100的下行线路的SIR值来决定传输速率值。
具体地说，传输速率决定部109有作为发送功率值和SIR值及传输速率值的对照表的图3所示的传输速率决定表，通过参照该表，来决定与发送功率值和SIR值对应的传输速率值。如图3所示，为了满足期望的通信品质，传输速率决定表被这样预先设定，发送功率值越小，传输速率值就越低，SIR越小，传输速率值就越低。即，基站装置和移动台装置可以进行发送功率值和SIR值越大、传输速率越高的通信，而只能进行发送功率值和SIR值越小、传输速率越小的通信。例如，假设发送功率值为15[dBm]、SIR值为15[dBμ]，则依据传输速率决定表，将传输速率值决定为384[kbps]。这样，通过使用传输速率决定表来决定传输速率值，可以简单并以短时间来决定传输速率值。
图3中使用的数字是为了便于表示各值的大小关系而使用的，不表示各值的实际决定值和测定值。此外，就发送功率值和SIR值及传输速率值的表内的具体对应来说，根据预先仿真或现场试验等结果而设定为最佳，以便满足期望的品质。此外，这里使用表来决定最合适的传输速率值，但决定最合适的传输速率值的方法不限于该方法，只要是可以决定最合适的传输速率值的方法，任何方法都可以。
这里，不仅根据发送功率值还根据SIR值来决定传输速率值的原因在于，在决定传输速率值中，除了发送功率值以外，必须考虑传播路径损失等。即，即使按相同的发送功率值来发送数据，仍然可能是传播路径损失越大，接收端的接收功率值越小，实际上与发送功率值小的情况相同。因此，在决定传输速率值时，还使用作为传播路径损失标准的SIR值，SIR值越小，传输速率值就越低，从而满足期望的通信品质。
此外，使用上行线路的SIR值和下行线路的SIR值这两者来决定传输速率值的原因在于，考虑到采用FDD(Frequency Division Duplex：频分双工)方式的无线通信系统中应用本实施例的基站装置的情况。即，在FDD方式的情况下，在上行线路和下行线路中使用的频带不同而有不同的传播路径特性，所以必须考虑双方线路中的传播路径损失等。因此，在采用上行线路和下行线路中使用同一频带的TDD(Time Division Duplex：时分双工)方式的无线通信系统中应用本实施例的基站装置的情况下，由于在上行线路和下行线路中有相同的传播路径特性，所以使用上行线路或下行线路的某一个的SIR值即可。
传输速率控制部110根据传输速率决定部109决定的传输速率值对发送帧构成部111进行传输速率的控制。
发送帧构成部111将发送功率决定部105决定的发送功率值和传输速率决定部109决定的传输速率值通过控制信道叠加在被发送的控制数据上，构成发送帧。此外，发送帧构成部111按传输速率控制部110控制的传输速率将通过通信信道发送的用户数据构成发送帧。编码-调制部112对构成帧的发送数据进行编码及调制。
另一方面，在图2的移动台装置200中，共用器202进行切换控制，以便用一个天线201来进行发送接收。接收RF部203将接收信号放大后，将接收信号的频率变换为中频或基带频率。解调-解码部204对变换为中频或基带频率的接收信号进行解调、解码，获得接收数据。
发送功率控制部205检测从基站装置100发送的控制数据上叠加的发送功率值，根据该发送功率值对发送RF部206进行发送功率控制。
发送RF部206将调制过的数据放大到发送功率控制部205控制的发送功率值，经共用器202和天线201进行发送。
SIR测定部207测定接收信号中的已知参照信号的SIR。传输速率控制部110检测从基站装置100发送的控制数据上叠加的传输速率值，根据该传输速率值对发送帧构成部209进行传输速率的控制。
发送帧构成部209将SIR测定部207测定的SIR值叠加在控制数据上，构成发送帧。此外，发送帧构成部209按传输速率控制部208控制的传输速率将用户数据构成发送帧。编码-调制部210对构成帧的发送数据进行编码及调制。
接着，用图4来说明具有上述结构的移动台装置和基站装置的操作。图4是说明本发明一实施例的移动台装置和基站装置的操作顺序图。
首先，在定时401时，移动台装置200进行主叫，通过控制信道将呼叫连接请求信号发送到基站装置100后，在定时410时，在基站装置100中，接收呼叫连接请求信号。然后，在基站装置100中，解调-解码部104解调、解码的呼叫连接请求信号由发送功率决定部105来检测。
接着，在定时411时，在基站装置100中，由发送功率决定部105来决定发送功率值。决定的发送功率值被输出到发送功率控制部106和发送帧构成部111。然后，由发送帧构成部111将发送功率值和已知参照数据叠加在控制数据上，构成发送帧。该发送帧由编码-调制部112编码、调制，在发送RF部107中达到一定的发送功率和一定的传输速率后，经共用器102和天线101通过控制信道发送到移动台装置200。
接着，在定时402时，在移动台装置200中，接收控制信号。在移动台装置200中，由SIR测定部207从接收RF部203变换成中频或基带频率的控制信号中检测已知参照信号。此外，由发送功率控制部205从解调-解码部204解调、解码的控制信号中检测发送功率值。
接着，在定时403时，在移动台装置200中，为了估计下行线路的传播路径损失，由SIR测定部207测定已知参照信号的SIR，将测定的下行线路的SIR值输出到发送帧构成部209。然后，由发送帧构成部209将下行线路的SIR值和已知参照数据叠加在控制数据上，构成发送帧。该发送帧被编码-调制部210编码、调制，在发送RF部206中达到一定的发送功率和一定的传输速率后，经共用器202和天线201通过控制信道被发送到基站装置100。
接着，在定时412时，在基站装置100中，接收控制信号。在基站装置100中，为了估计上行线路的传播路径损失，由SIR测定部108从接收RF部103变换为中频或基带频率的控制信号中检测已知参照信号，测定已知参照信号的SIR。测定的上行线路的SIR值被输出到传输速率决定部109。此外，由传输速率决定部109从解调-解码部104解调、解码的控制信号中检测下行线路的SIR值。于是，基站装置100可靠地估计上下线路中的传播路径损失。
接着，在定时413时，在基站装置100中，根据传输速率决定部109在定时411决定的发送功率值、在定时412测定、检测出的下行线路的SIR值和上行线路的SIR值，传输速率决定部109根据拥有的表来决定传输速率值。决定的传输速率值被输出到传输速率控制部110和发送帧构成部111。然后，由发送帧构成部111将传输速率值叠加在控制数据上，构成发送帧。通过与定时411的操作相同的操作，将该发送帧经控制信道发送到移动台装置200。
这里，假设将本实施例的移动台装置和基站装置应用于FDD方式的通信系统的情况，所以使用下行线路的SIR值和上行线路的SIR值这两者来决定传输速率值，但在将本实施例的移动台装置和基站装置应用于TDD方式的通信系统的情况下，可以使用下行线路的SIR值或上行线路的SIR值之一来决定传输速率值。
接着，在定时404时，在移动台装置200中，接收控制信号。在移动台装置200中，由传输速率控制部208从解调-解码部204解调、解码的控制信号中检测传输速率值。由此，移动台装置200获得发送用户数据时的发送功率值和传输速率值，所以在定时405以后，移动台装置200根据获得的发送功率值和传输速率值来发送用户数据。
即，在移动台装置200中，接传输速率控制部208控制的传输速率由发送帧构成部209将用户数据构成发送帧，输出到编码-调制部210。由编码-调制部210编码、调制过的发送帧通过发送RF部206被放大到发送功率控制部205控制的发送功率值，经共用器202和天线201被发送。
另一方面，在定时414以后，在基站装置100中，用定时405以后的与移动台装置200的操作相同的操作来发送用户数据。即，在基站装置100中，按传输速率控制部110控制的传输速率由发送帧构成部111将用户数据构成在发送帧中，输出到编码-调制部112。由编码-调制部112编码、调制过的发送帧通过发送RF部107被放大到发送功率控制部106控制的发送功率值，经共用器102和天线101被发送。
这样，根据基站装置100中决定的发送功率值和传输速率值来进行基站装置100-移动台装置200之间的通信。
在本实施例中，举例说明了从移动台装置200进行主叫的情况，但在移动台装置200有来话的情况下，用上述同样的操作可以决定发送功率、决定SIR的测定和决定传输速率。
此外，在本实施例中，决定的传输速率是上限的传输速率，所以也可以使用决定的传输速率以下的传输速率来进行通信。
此外，在本实施例中，测定已知参照信号的SIR来估计传播路径损失，但也可以在发送端将发送功率值发送到接收端，而在接收端通过比较发送的发送功率值和实际的接收功率值来估计传播路径损失。通过这样的结构，可以可靠地估计发送端向接收端的线路中的传播路径损失。
此外，在本实施例中，假设移动台装置为静止状态等而不必自适应地改变传输速率的情况，在该情况下，为了使决定传输速率值的处理负荷减轻，在用户数据的通信开始前决定传输速率，使用固定的传输速率来进行用户数据的通信，但也可以在用户数据的通信中自适应地改变传输速率。即，也可以是基站装置100和移动台装置200在用户数据的通信开始后也适当测定SIR，基站装置100的传输速率决定部109根据测定的SIR每次都参照表来决定传输速率。
而且，在此情况下，也可以根据任意的一定时间的SIR的平均值或任意的一定时间的SIR的变动来决定传输速率。通过基于SIR的平均值来考虑距离特性或遮蔽特性，可以决定传输速率，此外，通过基于SIR的变动来考虑移动台装置的移动方向或移动速度，可以决定传输速率。
此外，在本实施例中，基站装置估计传播路径损失，但也可以移动台装置估计传播路径损失。
这样，根据本实施例的基站装置、移动台装置和无线通信方法，首先决定不对其它站间的通信产生干扰的发送功率值，根据决定的发送功率值和测定的SIR值来决定传输速率值的上限。即，根据本实施例的基站装置、移动台装置和无线通信方法，在通信品质恶化的情况下，不增大发送功率值，而通过将决定的发送功率值原封不动地保持一定并降低传输速率来进行满足期望的通信品质的控制，此外，各移动台不根据请求的传输速率来决定发送功率值，而在决定的发送功率值中决定可满足期望的通信品质的传输速率。因此，可以通过不对其它站产生干扰、满足期望通信品质的传输速率值来进行通信。
如以上说明，根据本发明，可以考虑整个服务区域的线路容量，按照传播路径损失用满足期望的通信品质的传输速率来进行无线通信。
本说明书基于平成11年7月30日申请的特愿平11-216314。其内容全部包含于此。产业上的可利用性
本发明可以应用于无线通信系统中使用的基站装置、或与该基站装置进行无线通信的移动台装置这样的通信终端装置。