JP3390411B2 - 自動送信電力制御システムとその自動送信電力制御方法 - Google Patents
自動送信電力制御システムとその自動送信電力制御方法Info
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- Transmitters (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
(ATPC:Automatic Transmit Power Control)に関
し、特に自局側の送信電力を制御する方式の自動送信電
力制御システムとその自動送信電力制御方法に関する。
いては、特開平03−198438号公報、特開平06
−037681号公報、特開平07−303080号公
報、特開平11−068654号公報等で提案されてい
るとおり、方法はそれぞれに異なるが、自局の受信信号
レベルを監視して、その検出した受信信号レベルに応じ
て対向局側の送信電力制御を行う自動送信電力制御シス
テムが主流である。
信電力制御システムでは、以下に述べるような問題点が
あった。
めに、対向局との伝送回線において専用の制御回線を確
保する必要があった。又、P−Pアクセス系無線送受信
装置の場合は、屋外装置の送受信装置と屋内装置の制御
装置から構成されることが一般的であり、更に屋外と屋
内を接続する伝送信号のために専用の回線を設ける必要
があった。
ステムでは、専用の制御回線を設ける必要があり、シス
テム構成やそれに伴い回路構成が複雑となり、その構成
を備えるためには高い費用を必要としていた。
ステムが求められるようになり、このため自局の受信信
号レベルに応じて、対向局の側ではなく、自局側の送信
電力を制御する方式の自動送信電力制御システムが提案
されるようになった。この自局側の送信電力を制御する
自動送信電力制御システムでは、受信信号レベルが閾値
以下になった時点で自局側の送信電力を制御することに
より、対向局の標準電界を適切に変化させ、よってその
対向局の送信電力(自局の受信信号レベル)を適正な値
に調節するのである。
式では、対向局の側の送信電力を直接制御するものでは
ないため、電力制御のための専用の回線を設ける必要が
なく安価な自動送信電力制御システムを実現することが
できる。
御する自動送信電力制御システムにおいても、以下に説
明するような問題点があった。
変化の遅いフェージングのように、発生状況により減衰
量の時間差やレベル差が自局と対向局との間に発生する
ことがある。この場合、もしも自局側で先に受信信号レ
ベルの減衰を検出して送信電力を上げる制御を行った場
合においても、その対向局側では受信信号レベルの減衰
がまだ検出されていない場合があり、このために様々な
支障が生じることになる。
る自動送信電力制御システムの、動作の不具合の一例を
説明するための図である。
であるA局では、受信信号レベルが閾値以下に下がる減
衰が検出され、これにより直ちに自局であるA局の送信
電力を増加させる電力制御を実行している。しかし、そ
の時点においては、A局においては減衰が検出されたも
のの、対向局であるB局においてはまだ検出されおら
ず、送信電力を増加させる制御が実行されないという不
具合が発生している。
に、B局において同様の減衰が発生したとしても、その
減衰が送信電力の増加により打ち消されることにより障
害の発生が検出されず、B局からの送信電力が増加され
ることなく、A局ではいつまでも低いレベルの受信信号
を受信し続けるとういう不具合が生じている。
具合により、定常的な他の隣接局との干渉の発生が問題
になる。
電力を制御する自動送信電力制御システムでは、急速な
レベル変化の発生にも対応できるように、受信信号レベ
ルが閾値以下になった時点で、直ちに自局の送信電力制
御を開始する方式であるが、ここでもし、受信信号レベ
ルの減衰の発生後に一定時間待機した後に送信電力の調
節が開始されるのであれば、前述の図4に示される減衰
が対向局からの送信電力の増加に伴い検出されないとい
う不具合の発生が解消される。
電力を調節する方式を採用した場合には、単にゆっくり
とした遅いレベル変化のみに対応する送信電力制御であ
るため、急激なレベル変化が発生した場合に、これに全
く追従することができず回線の瞬断等が発生することに
なり、回線品質を保証することができないという問題点
がある。
決し、システムや回路を簡易に構成し安価に供給するこ
とが可能であり、かつ、急激なレベル変化等の様々な種
類の減衰の発生に適切に対応して電力制御を実行する自
動送信電力制御システムとその自動送信電力制御方法を
提供することである。
本発明の自動送信電力制御システムは、自局の受信信号
レベルを検出する受信信号レベル検出回路と、その検出
レベルに応じて自局の送信電力制御を行う自動送信電力
制御回路を備え、前記自動送信電力制御回路は、受信信
号レベルの値の減衰した度合いを判定するための複数の
種類の閾値を定め、各前記閾値のそれぞれに対応させ
て、送信電力の調節の実行を待機し受信信号レベルのサ
ンプリングを実行する期間である監視制御時間と、その
サンプリング間隔を設定し、もし、各前記閾値の最大値
よりも受信信号レベルが低い値を示した場合、及び前記
閾値の一つよりも新たに受信信号レベルが低い値を示し
た場合に、受信信号レベルよりも大きい値を示す最小の
前記閾値に対応する監視制御時間の間、当該最小の前記
閾値に対応するサンプリング間隔で受信信号レベルの値
を測定してその最小値を検出し、当該監視制御時間の終
了後に、前記検出された受信信号レベルの最小値が、前
記閾値の最大値よりも下回るレベル数を求め、自局の送
信電力を前記レベル数分増加させる電力制御を行うこと
を特徴とする。
テムは、前記閾値の種類を2種類とすることを特徴とす
る。
テムは、各前記閾値の値及び、各前記閾値に対応する監
視制御時間の長さを設定するための設定値制御回路を備
えることを特徴とする。
は、自局の受信信号レベルを検出し、その検出レベルに
応じて自局の送信電力制御を行い、受信信号レベルの値
の減衰した度合いを判定するための複数の種類の閾値を
定め、各前記閾値のそれぞれに対応させて、送信電力の
調節の実行を待機し受信信号レベルのサンプリングを実
行する期間である監視制御時間と、そのサンプリング間
隔を設定し、もし、各前記閾値の最大値よりも受信信号
レベルが低い値を示した場合、及び前記閾値の一つより
も新たに受信信号レベルが低い値を示した場合に、受信
信号レベルよりも大きい値を示す最小の前記閾値に対応
する監視制御時間の間、当該最小の前記閾値に対応する
サンプリング間隔で受信信号レベルの値を測定してその
最小値を検出し、当該監視制御時間の終了後に、前記検
出された受信信号レベルの最小値が、各前記閾値の最大
値よりも下回るレベル数を求め、自局の送信電力を前記
レベル数分増加させる電力制御を行うことを特徴とす
る。
は、前記閾値の種類を2種類とすることを特徴とする。
は、各前記閾値の値及び、各前記閾値に対応する監視制
御時間の長さの設定操作を受け付けることを特徴とす
る。
て図面を参照して詳細に説明する。
自動送信電力制御(ATPC:Automatic Transmit Pow
er Control)システム200の構成を示すブロック図で
ある。
200は、自局の受信信号レベルを検出する受信信号レ
ベル検出回路100と、その検出レベルに応じて自局の
送信電力制御を行う自動送信電力制御回路110を備え
ることを特徴とする。又、自動送信電力制御回路110
は、複数の閾値を備えて自動送信電力制御を行うことを
特徴とし、本実施の形態では第1閾値と第2閾値の2つ
のレベルの閾値を設ける。
200は、変調器150からの変調信号を増幅して出力
する増幅器10と、その出力信号を発振器120の出力
信号と掛け合わせてIF帯(intermediate frequency:
中間周波数)からRF帯(radio frequency:無線周波
数)に変換するミキサ20と、バンドパスフィルタ30
を通過したミキサ20出力信号を、自動で電力制御し送
信する自動電力制御増幅器40を備える。
局の受信信号レベルを監視する受信信号レベル検出回路
100の検出レベルに応じて制御信号を出力する自動送
信電力制御回路110により制御される。
閾値と第2閾値の設定値情報に基づき制御を行う。
60と、その増幅された信号を発振器120の出力信号
と掛け合わせてRF帯からIF帯に変換するミキサ70
と、バンドパスフィルタ130を通過したミキサ70出
力信号を、自動利得制御回路90で利得制御し一定レベ
ルで復調器160へ出力する自動利得制御増幅器80を
備える。
ステム200の動作を図面を参照して詳細に説明する。
信電力制御システム200は、変調器150から出力さ
れる変調信号を、増幅器10にて増幅し、ミキサ20に
出力する。
出力信号と掛け合わせ、IF帯からRF帯に変換する。
そして、この変換されたRF出力信号を、バンドパスフ
ィルタ30を通過させた後に電力制御を行う。
回路90の自動利得制御電圧から常時自局の受信信号レ
ベルを監視する受信信号レベル検出回路100の検出レ
ベルに対応して制御するものであり、自動送信電力制御
回路110がこの電力制御を実行し、電力制御されたR
F出力信号は自動電力制御増幅器40から出力される。
200は、受信入力信号を常時監視する受信信号レベル
検出回路100の検出レベルに対応して電力制御を行
う。ここで、受信信号レベル検出回路100の検出レベ
ルが閾値以上の場合には、送信電力を増加させる必要は
なく、そのまま通常の最小電力による送信制御を行う。
合は、受信信号レベルの減衰が検出されたのであり、自
動送信電力制御回路110は、その減衰のレベルに応じ
て自局の送信電力を上げる制御を実行する。
路110は、第1閾値と、より低い値の第2閾値との2
種類の閾値を設け、受信信号レベルがそれぞれの閾値を
下回る場合に、そのそれぞれの閾値に対応した電力制御
を実行する。
低く第2閾値よりも高い場合の電力制御を説明する。図
2は、この場合の電力制御の一実施例を示す図である。
較的レベル変化の遅いフェージングに対応する電力制御
を行うための閾値である。
レベル検出回路100から通知される受信信号レベル
が、設定された第1閾値よりも下がった場合(かつ、第
2閾値より高い場合)に、以下に説明する自動送信電力
制御の処理を開始する。
電界が安定するまでに時間差やレベル差が生じることを
予め考慮し、電界の安定を待機する一定時間として監視
制御時間を定め、この監視制御時間の間は、送信電力を
変更せずに保持し受信信号レベルデータのサンプリング
を行う。
時間は500ミリ秒であり、サンプリング間隔は5ミリ
秒である。この監視制御時間内に取得した受信信号レベ
ルのサンプリングデータから最小の値の受信信号レベル
を求め、その減衰量(つまり最大の減衰量)に相当する
送信電力制御を行う。
受信信号レベルが第1閾値よりも低下したことが検出さ
れたことにより、所定の監視制御時間である500ミリ
秒の間、所定のサンプリング間隔である5ミリ秒間隔で
受信信号レベルの監視を行い、最小の受信信号レベル
(最大の減衰レベル)の検出を行う。ここでは、最小の
受信信号レベルとして、第1閾値より15dB低い受信
信号レベルが検出されたため、監視制御時間の終了時点
において送信電力の15dBの増加を実行する。
ては、A局よりも遅れて受信信号レベルが第1閾値より
も低下したことが検出されている。このため、A局と同
様に、監視制御時間である500ミリ秒の間、サンプリ
ング間隔である5ミリ秒間隔で受信信号レベルの監視を
行い、最小の受信信号レベル(最大の減衰レベル)の検
出を行う。ここでは、最小の受信信号レベルとして、第
1閾値より10dB低い受信信号レベルが検出されたた
め、監視制御時間の終了時点において送信電力の10d
Bの増加を実行する。
局の送信電力が15dB増加されたことにより、監視制
御時間の終了時点では、受信信号レベルは第1閾値を上
回る状態に回復し、減衰による障害が解消されている。
に(本システムの制御以外の原因による)少々の減衰の
回復があり、更に、監視制御時間の終了後にB局の送信
電力が10dB増加されたことにより、受信信号レベル
は第1閾値とほぼ等しい状態に回復し、減衰による障害
がほぼ解消されている。
定された監視制御時間(ここでは、500ミリ秒)内に
行われるのであり、受信信号レベルが第1閾値以上とな
り減衰による障害が解消された場合にはこれを終了し、
又は受信信号レベルがより低い第2閾値以下となった場
合には、次に説明する第2閾値における段階の処理に移
行する。
低い場合の電力制御を説明する。図3は、この場合の電
力制御の一実施例を示す図である。
するフェージングに対応する電力制御を行うための閾値
である。
が下がった場合に、第1閾値同様、電界が安定するまで
のある一定時間の間(第2閾値に対応して設定された監
視制御時間の間)は送信電力の調節は実行せず、受信信
号レベルデータもサンプリングを行う。但し、この第2
閾値に対応して設定された監視制御時間は、第1閾値で
設定する監視制御時間より遥かに短い時間とする。又、
この第2閾値の監視制御時間内に取得した受信信号レベ
ルサンプリングデータから制御監視時間内の最小受信信
号レベルを求め、その減衰量に応じた送信電力制御を実
行する。
視制御時間内に行われ、受信信号レベルが第2閾値以上
になるまで実行される。
ルが第1閾値以下になり、かつ送信電力制御を待機する
第1閾値の監視制御時間内に第2閾値以下に達した場合
には、第2閾値の監視制御時間に受信信号レベルのサン
プリングデータを取得し、最小受信信号レベルを求め、
その減衰量に応じた送信電力制御を実行する。
500ミリ秒であり、サンプリング間隔は5ミリ秒であ
るが、第2閾値の監視制御時間は100ミリ秒であり、
サンプリング間隔は5ミリ秒である。よって、受信信号
レベルがより低い状態を示した場合には、迅速にその電
力制御を実行しこれに対応することができるのである。
動送信電力制御を示しているが、対向局における制御は
図2の例と同様であり、受信信号レベルが各閾値よりも
低い場合には、その低さを示すレベルの(dBの)自局
送信電力を増加させる制御が実行され、また自局送信電
力を増加させた場合には対向局における受信信号レベル
が増加する。そして、自局と対向局における受信信号レ
ベルは、少々の時間差や少々のレベル差が現れることが
あるものの、送信電力の増減が反映されるのである。
よりも下回ることにより、受信信号レベルのサンプリン
グが開始される。ここで開始されたサンプリングは、第
1閾値に対応する監視制御時間の間続けられ、その監視
制御時間中の最小の受信信号レベルを検出するのであ
る。
る前に、受信信号レベルが第2閾値よりも下回ることに
より、第2閾値に対応する処理に移行する。つまり、第
2閾値の監視制御時間の間、受信信号レベルのサンプリ
ングを行いその終了後、自局の送信電力を増加させ調節
を行う。ここで、第2閾値の監視制御時間(100ミリ
秒)は、第1閾値の監視制御時間(500ミリ秒)より
もかなり短い時間であり、受信信号レベルが大きく下回
った場合には、これに対応して迅速に送信電力を増加さ
せることができるのである。
間の最小の受信信号レベルは、第1閾値よりも25dB
低いものであった。このため、これに対応して自動送信
電力制御回路110は、第2閾値の監視制御時間が終了
すると、現在最小電力である自局送信電力を、25dB
増加させる電力制御を実行している。
は、まだ受信信号レベルが第2閾値よりも下回る状態が
解消されていないため、引き続き第2閾値の監視制御時
間の間、受信信号レベルのサンプリングが続行される。
この2回目の監視制御時間中の最小の受信信号レベル
は、第1閾値よりも20dB低いものであり、このため
監視制御時間が終了した時には、自局送信電力を通常時
の電力である最小電力から20dB増加した値に制御す
る。つまり、現在の自局送信電力は、最小電力から25
dB高いため、5dB減少させる電力制御を実行してい
る。
力制御システムにより、急激なレベル変化等の様々な種
類の減衰の発生に適切に対応して電力制御を実行するこ
とができ。かつ、自局側の送信電力を制御する方式のた
めにシステムや回路を簡易に構成することができ安価に
供給することが可能となる。
によって自動送信電力制御システムの減衰量とその安定
するまでの時間は異なる。従って、電界が安定するまで
のある一定時間である各閾値の監視制御時間について
は、これを任意の時間に設定する設定値制御回路111
を備えることにより、これを適切に利用者が調節できる
ようにしてもよい。
な比較的レベル変化の遅いフェージングと急激なフェー
ジングによる減衰の発生確率や割合は異なるため、調節
できることが好ましく、第1と第2閾値の値の設定値と
受信信号レベルデータサンプリング時間(監視制御時
間)についても、設定値制御回路111を用いて任意に
設定できる構成とすることができる。
用いていたが、閾値の総数は2以上の任意の個数を備え
る形態も、第1の実施の形態と同様に実施することがで
きる。つまり、各閾値に対応する監視制御時間を、低い
値の閾値になるほど短い時間に設定することにより、受
信信号レベルに発生した減衰がより大きいほどより迅速
に送信電力を増加させてこれに対処することができる。
に対し、自局送信電力を増加させるレベル(dB)とし
て、最大の閾値の値である第1閾値の値と受信信号レベ
ルとの差を用いていたが、通常時の受信信号レベルであ
る標準電界の値と、減衰した受信信号レベルとの差を用
いる方式も同様に可能である。
2閾値の設定値制御を行う設定値制御回路111につい
ては、自動送信電力制御回路110の内部に設けている
が、他の回路、又は独立の回路とする形態も同様にして
可能である。
うに屋内、屋外構成の場合は、送受信装置である屋外装
置ではなく、実際にユーザーがメンテナンス、及び監視
作業を行う屋内装置に設けてもよい。
動利得制御回路90の自動利得制御電圧から常時監視す
る構成であるが、増幅器60の前や後等に設けることに
より、直接レベルを検波し検出する構成とすることがで
きる。
ルが第1閾値以上のレベルになった時)の制御のばたつ
きを抑えるためのヒステリシスを備えることもできる。
て本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形
態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思
想の範囲内において様々に変形して実施することができ
る。
力制御システムによれば、以下のような効果が達成され
る。
ムでは、受信信号レベルが閾値(第1閾値)よりも下が
る減衰が発生した場合に、送信電力の調節を待機する一
定時間である監視制御時間を設けたため、例えば、降雨
減衰のような比較的レベル変化の遅いフェージングによ
って、発生状況により電界が安定するまでに時間差やレ
ベル差が生じた場合でも、隣接局間の送信電力差の発生
を抑えられる。
信信号レベルが閾値以下になった時点で直ちに自局の送
信電力制御を行う方式のため、対向局間で送信電力制御
差が生じることとなり、定常的に他の隣接局間に干渉が
発生していた。
合に対しても、上記第1閾値よりも低く第2閾値を設定
し、この第2閾値を下回る急激な減衰が発生した場合に
は、(第1閾値の場合よりも遥かに短く設定された監視
制御時間の待機の後に)直ちに送信電力を調節すること
により、適切に隣接局間の送信電力差の発生を抑えられ
る。
向局側の送信電力制御を行う方式ではなく、自局の側の
送信電力を制御する方式のため、電力制御のための専用
の制御回線を設ける必要がなく、システムや回路構成の
簡素化が実現され、安価な自動送信電力制御システムを
提供することができる。
力制御システムの構成を示すブロック図である。
が第1閾値よりも減衰した場合の処理の一例を示す図で
ある。
が第2閾値よりも減衰した場合の処理の一例を示す図で
ある。
説明するためのタイミングチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 自局の受信信号レベルを検出する受信信
号レベル検出回路と、 その検出レベルに応じて自局の送信電力制御を行う自動
送信電力制御回路を備え、 前記自動送信電力制御回路は、 受信信号レベルの値の減衰した度合いを判定するための
複数の種類の閾値を定め、 各前記閾値のそれぞれに対応させて、送信電力の調節の
実行を待機し受信信号レベルのサンプリングを実行する
期間である監視制御時間と、そのサンプリング間隔を設
定し、 もし、各前記閾値の最大値よりも受信信号レベルが低い
値を示した場合、及び前記閾値の一つよりも新たに受信
信号レベルが低い値を示した場合に、 受信信号レベルよりも大きい値を示す最小の前記閾値に
対応する監視制御時間の間、当該最小の前記閾値に対応
するサンプリング間隔で受信信号レベルの値を測定して
その最小値を検出し、 当該監視制御時間の終了後に、前記検出された受信信号
レベルの最小値が、前記閾値の最大値よりも下回るレベ
ル数を求め、自局の送信電力を前記レベル数分増加させ
る電力制御を行うことを特徴とする自動送信電力制御シ
ステム。 - 【請求項2】 前記閾値の種類を2種類とすることを特
徴とする請求項1に記載の自動送信電力制御システム。 - 【請求項3】 各前記閾値の値及び、各前記閾値に対応
する監視制御時間の長さを設定するための設定値制御回
路を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の自動送信電力制御システム。 - 【請求項4】 自局の受信信号レベルを検出し、 その検出レベルに応じて自局の送信電力制御を行い、 受信信号レベルの値の減衰した度合いを判定するための
複数の種類の閾値を定め、 各前記閾値のそれぞれに対応させて、送信電力の調節の
実行を待機し受信信号レベルのサンプリングを実行する
期間である監視制御時間と、そのサンプリング間隔を設
定し、 もし、各前記閾値の最大値よりも受信信号レベルが低い
値を示した場合、及び前記閾値の一つよりも新たに受信
信号レベルが低い値を示した場合に、 受信信号レベルよりも大きい値を示す最小の前記閾値に
対応する監視制御時間の間、当該最小の前記閾値に対応
するサンプリング間隔で受信信号レベルの値を測定して
その最小値を検出し、 当該監視制御時間の終了後に、前記検出された受信信号
レベルの最小値が、各前記閾値の最大値よりも下回るレ
ベル数を求め、自局の送信電力を前記レベル数分増加さ
せる電力制御を行うことを特徴とする自動送信電力制御
方法。 - 【請求項5】 前記閾値の種類を2種類とすることを特
徴とする請求項4に記載の自動送信電力制御方法。 - 【請求項6】 各前記閾値の値及び、各前記閾値に対応
する監視制御時間の長さの設定操作を受け付けることを
特徴とする請求項4又は請求項5に記載の自動送信電力
制御方法。
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JP2000195072A JP3390411B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 自動送信電力制御システムとその自動送信電力制御方法 |
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