JP3457357B2 - スペクトル拡散通信システム、送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 - Google Patents
スペクトル拡散通信システム、送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局Info
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
システムに関し、更に詳しくは、複数の端末装置が基地
局装置と通信を同時に行うセルラ方式のスペクトラム拡
散通信システム、およびそれに適用する移動端末装置な
らびに送信電力制御方法に関する。
システムに関し、更に詳しくは、複数の端末装置が基地
局装置と通信を同時に行うセルラ方式のスペクトラム拡
散通信システム、およびそれに適用する移動端末装置な
らびに送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図１０に示すように、交換局１
０と接続された複数の基地局１００（１００−ａ、１０
０−ｂ）を分散配置して複数のセル１（１ａ、１ｂ）を
構成し、各セル内で基地局１００と複数の移動端末３０
０とが通信を行うセルラ方式のスペクトル拡散通信シス
テムにおいて、各基地局１００がセル内の端末に送信す
る信号の拡散符号として、セル内の各端末毎に固有の直
交符号Ｗｉを用いる方式が知られている。
０と接続された複数の基地局１００（１００−ａ、１０
０−ｂ）を分散配置して複数のセル１（１ａ、１ｂ）を
構成し、各セル内で基地局１００と複数の移動端末３０
０とが通信を行うセルラ方式のスペクトル拡散通信シス
テムにおいて、各基地局１００がセル内の端末に送信す
る信号の拡散符号として、セル内の各端末毎に固有の直
交符号Ｗｉを用いる方式が知られている。
【０００３】直交符号は、例えば図１１に符号Ｗ０、Ｗ
１、Ｗ２、Ｗ３で示す如く、そのうちの任意の２つの符
号について直交単位区間にわたって積和演算を行うと、
結果が０となる性質をもっている。
１、Ｗ２、Ｗ３で示す如く、そのうちの任意の２つの符
号について直交単位区間にわたって積和演算を行うと、
結果が０となる性質をもっている。
【０００４】従って、基地局がセル内の複数の端末３０
０−１〜３００−ｎにそれぞれ固有の直交符号Ｗｉ（ｉ
＝１〜ｎ）を割当て、１つの端末３００−ｉ宛に送信す
る信号あるいはデ−タをその端末の固有の直交符号Ｗｉ
を用いて拡散し、上記端末３００−ｉが自分に割り当て
られた固有の直交符号Ｗｉを用いて受信信号を逆拡散す
るようにしておくと、端末３００−ｉ宛の送信信号と直
交するセル内の他の端末宛の送信信号成分は、上記逆拡
散処理の過程で完全に除去されてしまい、妨害信号とし
て作用しなくなる。このように各基地局から移動端末へ
の通信に直交符号による拡散を適用した通信方式として
は、例えば、米国特許第５１０３４５９号公報に示され
ている。
０−１〜３００−ｎにそれぞれ固有の直交符号Ｗｉ（ｉ
＝１〜ｎ）を割当て、１つの端末３００−ｉ宛に送信す
る信号あるいはデ−タをその端末の固有の直交符号Ｗｉ
を用いて拡散し、上記端末３００−ｉが自分に割り当て
られた固有の直交符号Ｗｉを用いて受信信号を逆拡散す
るようにしておくと、端末３００−ｉ宛の送信信号と直
交するセル内の他の端末宛の送信信号成分は、上記逆拡
散処理の過程で完全に除去されてしまい、妨害信号とし
て作用しなくなる。このように各基地局から移動端末へ
の通信に直交符号による拡散を適用した通信方式として
は、例えば、米国特許第５１０３４５９号公報に示され
ている。
【０００５】然るに、直交符号を用いたセルラ方式のス
ペクトル拡散通信システムにおいては、各端末には、セ
ル内の基地局から送信された信号の他に、隣接セルを形
成する他の基地局からの送信信号も到達する。この場
合、他の基地局からの送信信号は、セル内の基地局が送
信する信号と直交関係にないため、上述したセル内で固
有の直交符号Ｗｉによる逆拡散処理によって除去するこ
とができない。すなわち、各端末の受信動作において、
他のセルの基地局からの送信信号が妨害要因として作用
する。
ペクトル拡散通信システムにおいては、各端末には、セ
ル内の基地局から送信された信号の他に、隣接セルを形
成する他の基地局からの送信信号も到達する。この場
合、他の基地局からの送信信号は、セル内の基地局が送
信する信号と直交関係にないため、上述したセル内で固
有の直交符号Ｗｉによる逆拡散処理によって除去するこ
とができない。すなわち、各端末の受信動作において、
他のセルの基地局からの送信信号が妨害要因として作用
する。
【０００６】図１５は、各端末における上述した他の基
地局からの送信信号の影響を示した図である。基地局か
ら送信された信号の受信電力は、基地局からの距離が大
きくなるに従って減衰する。従って、基地局１００に近
い、セル中心付近に位置した端末３００ａでは、セル内
の基地局からの信号の受信電力９１０が大きく、妨害信
号として作用するセル外の他の基地局からの信号の受信
電力９１１は小さくなるため、高いＳ／Ｎが得られる。
これに対して、セル境界に付近に位置した端末３００ｂ
では、セル内の基地局からの信号の受信電力９１２が弱
く、隣接セルからの妨害信号が上記端末３００ａより大
きな電力９１３で受信されるため、結果的にＳ／Ｎが劣
化する。
地局からの送信信号の影響を示した図である。基地局か
ら送信された信号の受信電力は、基地局からの距離が大
きくなるに従って減衰する。従って、基地局１００に近
い、セル中心付近に位置した端末３００ａでは、セル内
の基地局からの信号の受信電力９１０が大きく、妨害信
号として作用するセル外の他の基地局からの信号の受信
電力９１１は小さくなるため、高いＳ／Ｎが得られる。
これに対して、セル境界に付近に位置した端末３００ｂ
では、セル内の基地局からの信号の受信電力９１２が弱
く、隣接セルからの妨害信号が上記端末３００ａより大
きな電力９１３で受信されるため、結果的にＳ／Ｎが劣
化する。
【０００７】上記理由から、セルラシステムにおいて
は、各基地局から端末へ送信する信号を、セル中心付近
に位置する端末３００ａに対しては小さな送信電力で、
また、セル周辺に位置する端末３００ｂに対しては大き
な送信電力で出力するように、端末との位置関係によっ
て送信電力を制御することが望まれる。このように端末
の位置に応じて送信電力を変えるようにした送信電力制
御方法については、例えば、文献 A.Salmasi、K.S.Gilhousen、「On the System Design A
spects of CodeDivision Multiple Access(CDMA) Appli
ed to Digital Cellular and PersonalCommunications
Network」、ＩＥＥＥ ＶＴＳ １９９１、ｐｐ．５７−
６２ に記載されている。
は、各基地局から端末へ送信する信号を、セル中心付近
に位置する端末３００ａに対しては小さな送信電力で、
また、セル周辺に位置する端末３００ｂに対しては大き
な送信電力で出力するように、端末との位置関係によっ
て送信電力を制御することが望まれる。このように端末
の位置に応じて送信電力を変えるようにした送信電力制
御方法については、例えば、文献 A.Salmasi、K.S.Gilhousen、「On the System Design A
spects of CodeDivision Multiple Access(CDMA) Appli
ed to Digital Cellular and PersonalCommunications
Network」、ＩＥＥＥ ＶＴＳ １９９１、ｐｐ．５７−
６２ に記載されている。
【０００８】上記文献に記載された制御方式では、各端
末装置は、例えば、図１４に示す回路構成によって受信
信号のＳ／Ｎを測定して、送信電力の加減を要求する制
御信号を基地局に送信し、基地局が、図１２〜図１３に
示す回路構成によって、上記電力制御信号に応答した送
信信号電力制御動作を行なうようにしている。
末装置は、例えば、図１４に示す回路構成によって受信
信号のＳ／Ｎを測定して、送信電力の加減を要求する制
御信号を基地局に送信し、基地局が、図１２〜図１３に
示す回路構成によって、上記電力制御信号に応答した送
信信号電力制御動作を行なうようにしている。
【０００９】基地局の送受信回路部分の構成を示す図１
２において、アンテナ１１０で受信された各端末装置か
らの信号は、サーキュレータ１０９を経て高周波回路１
１１に入力され、ベースバンドのスペクトル拡散信号Ｒ
ｘに変換される。上記ベースバンドのスペクトル拡散信
号Ｒｘは、セル内に位置している各端末装置に対応付け
られた変復調装置１０５−１、１０５−２、……１０５
−Ｎに入力され、ここで逆拡散処理と復号処理を施すこ
とによって、各端末毎の送信信号（受信データ）１１２
と、端末が上記送信信号に混合して送信してきた電力制
御信号ＰＣとが分離される。
２において、アンテナ１１０で受信された各端末装置か
らの信号は、サーキュレータ１０９を経て高周波回路１
１１に入力され、ベースバンドのスペクトル拡散信号Ｒ
ｘに変換される。上記ベースバンドのスペクトル拡散信
号Ｒｘは、セル内に位置している各端末装置に対応付け
られた変復調装置１０５−１、１０５−２、……１０５
−Ｎに入力され、ここで逆拡散処理と復号処理を施すこ
とによって、各端末毎の送信信号（受信データ）１１２
と、端末が上記送信信号に混合して送信してきた電力制
御信号ＰＣとが分離される。
【００１０】各変復調装置１０５−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）か
ら出力された電力制御信号ＰＣは、送信電力制御装置１
１６に入力される。送信電力制御装置１１６は、各電力
制御信号ＰＣに応じて、各端末装置毎の送信電力指示信
号ＰＷを発生する。
ら出力された電力制御信号ＰＣは、送信電力制御装置１
１６に入力される。送信電力制御装置１１６は、各電力
制御信号ＰＣに応じて、各端末装置毎の送信電力指示信
号ＰＷを発生する。
【００１１】上記変復調装置１０５−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）
は、各端末装置宛の送信データ１０１に対して、それぞ
れ符号化処理と、疑似雑音（ＰＮ）発生器１０３で発生
した基地局に固有の疑似雑音ＰＮおよび直交符号発生器
１０２から発生した直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、…、Ｗ
Ｎを用いたスペクトル拡散による変調処理とを施す。ス
ペクトル拡散により変調された信号は、送信電力制御装
置１１６から与えられた各端末装置対応の送信電力指示
信号ＰＷｉに従った電力で増幅され、送信信号Ｔｘ−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ）として出力される。
は、各端末装置宛の送信データ１０１に対して、それぞ
れ符号化処理と、疑似雑音（ＰＮ）発生器１０３で発生
した基地局に固有の疑似雑音ＰＮおよび直交符号発生器
１０２から発生した直交符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、…、Ｗ
Ｎを用いたスペクトル拡散による変調処理とを施す。ス
ペクトル拡散により変調された信号は、送信電力制御装
置１１６から与えられた各端末装置対応の送信電力指示
信号ＰＷｉに従った電力で増幅され、送信信号Ｔｘ−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ）として出力される。
【００１２】１０４はパイロット信号の発生装置であ
り、単純なパターンデータ、例えばオールゼロからなる
データを発生する。このパイロット信号は、疑似雑音発
生器１０３から発生される基地局に固有の疑似雑音ＰＮ
と、直交符号発生器１０２から発生される特定の直交符
号Ｗ０とを用いてスペクトル拡散変調された後、パイロ
ット信号として出力される。
り、単純なパターンデータ、例えばオールゼロからなる
データを発生する。このパイロット信号は、疑似雑音発
生器１０３から発生される基地局に固有の疑似雑音ＰＮ
と、直交符号発生器１０２から発生される特定の直交符
号Ｗ０とを用いてスペクトル拡散変調された後、パイロ
ット信号として出力される。
【００１３】各端末宛の送信信号Ｔｘ−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）は、縦続接続された加算器１０７（１０７−０、１
０７−１、……）によって順次加算された後、上記パイ
ロット信号と共に高周波回路１０８で伝送周波数帯域の
信号に変換され、サーキュレータ１０９、アンテナ１０
９を経て空中に送出される。
Ｎ）は、縦続接続された加算器１０７（１０７−０、１
０７−１、……）によって順次加算された後、上記パイ
ロット信号と共に高周波回路１０８で伝送周波数帯域の
信号に変換され、サーキュレータ１０９、アンテナ１０
９を経て空中に送出される。
【００１４】図１３は、図１２における変復調器１０５
−ｉ（ｉ＝１、２、…Ｎ）の構成の１例を示す。変復調
器１０５−ｉに入力された送信データ１０１は、符号化
器２０１に入力され、誤り訂正等の符号化処理を受け
る。上記符号化された信号は、乗算器２０２によって、
直交符号発生器１０２から与えられた直交符号Ｗｉと乗
算され、第一次のスペクトル拡散を受け、次に、乗算器
２０３によって疑似雑音信号ＰＮと乗算され、第二次の
スペクトル拡散を受ける。このようにスペクトル拡散さ
れた信号は可変利得増幅器２０４に入力され、送信電力
指示信号ＰＷ−ｉで指定された利得で増幅され、送信信
号Ｔｘ−ｉとして出力される。
−ｉ（ｉ＝１、２、…Ｎ）の構成の１例を示す。変復調
器１０５−ｉに入力された送信データ１０１は、符号化
器２０１に入力され、誤り訂正等の符号化処理を受け
る。上記符号化された信号は、乗算器２０２によって、
直交符号発生器１０２から与えられた直交符号Ｗｉと乗
算され、第一次のスペクトル拡散を受け、次に、乗算器
２０３によって疑似雑音信号ＰＮと乗算され、第二次の
スペクトル拡散を受ける。このようにスペクトル拡散さ
れた信号は可変利得増幅器２０４に入力され、送信電力
指示信号ＰＷ−ｉで指定された利得で増幅され、送信信
号Ｔｘ−ｉとして出力される。
【００１５】一方、変復調器１０５−ｉに入力された受
信信号Ｒｘは、乗算器２０５に入力され、後述する上記
信号Ｒｘの送信元となった端末装置でスペクトル拡散の
ために用いた疑似雑音ＰＮと同じ、疑似雑音発生器２０
６で発生した疑似雑音ＰＮを用いて逆拡散処理を受け
る。逆拡散された信号は累算器２０７に入力され、一定
時間分の信号が累算される。この累算された逆拡散信号
は、復号器２０８に入力されて誤り訂正等の復号処理を
受け、復号された受信データ１１２と、端末装置が送信
してきた電力制御信号ＰＣ−ｉとに分離して出力され
る。
信信号Ｒｘは、乗算器２０５に入力され、後述する上記
信号Ｒｘの送信元となった端末装置でスペクトル拡散の
ために用いた疑似雑音ＰＮと同じ、疑似雑音発生器２０
６で発生した疑似雑音ＰＮを用いて逆拡散処理を受け
る。逆拡散された信号は累算器２０７に入力され、一定
時間分の信号が累算される。この累算された逆拡散信号
は、復号器２０８に入力されて誤り訂正等の復号処理を
受け、復号された受信データ１１２と、端末装置が送信
してきた電力制御信号ＰＣ−ｉとに分離して出力され
る。
【００１６】図１４は、従来の端末装置が備える送受信
回路部分の構成を示す。端末装置において、アンテナ３
０１から受信された信号は、サーキュレータ３０２を経
て高周波回路３０３に入力され、ベースバンドのスペク
トル拡散信号に変換される。
回路部分の構成を示す。端末装置において、アンテナ３
０１から受信された信号は、サーキュレータ３０２を経
て高周波回路３０３に入力され、ベースバンドのスペク
トル拡散信号に変換される。
【００１７】上記ベースバンドのスペクトル拡散信号
は、第１の乗算器３０４に入力され、疑似雑音発生器３
０５から発生した疑似雑音ＰＮと乗算され、第一次の逆
拡散処理を受ける。上記疑似雑音ＰＮは、端末装置を基
地局に位置登録した時、上記基地局のＰＮ発生器１０３
で発生する固有の疑似雑音ＰＮと同一となるように雑音
パターンが設定されている。
は、第１の乗算器３０４に入力され、疑似雑音発生器３
０５から発生した疑似雑音ＰＮと乗算され、第一次の逆
拡散処理を受ける。上記疑似雑音ＰＮは、端末装置を基
地局に位置登録した時、上記基地局のＰＮ発生器１０３
で発生する固有の疑似雑音ＰＮと同一となるように雑音
パターンが設定されている。
【００１８】上記第一次の逆拡散処理を受けた信号は、
第２の乗算器３０７に入力され、直交符号発生器３０６
から発生する上記端末に割り当てられた直交符号Ｗｉと
乗算され、第二次の逆拡散処理を受ける。上記第二次の
逆拡散処理を受けた信号は、累算器３０８に入力され、
一定時間分の信号が累算される。累算された信号は、復
号器３０９によって復号化され、受信データとなる。
第２の乗算器３０７に入力され、直交符号発生器３０６
から発生する上記端末に割り当てられた直交符号Ｗｉと
乗算され、第二次の逆拡散処理を受ける。上記第二次の
逆拡散処理を受けた信号は、累算器３０８に入力され、
一定時間分の信号が累算される。累算された信号は、復
号器３０９によって復号化され、受信データとなる。
【００１９】従来技術によれば、各端末装置では、受信
信号の振幅に関する確率密度分布において、分散が雑音
電力に相当し、平均が信号振幅に相当することを利用し
て、受信信号のＳ／Ｎを測定している。
信号の振幅に関する確率密度分布において、分散が雑音
電力に相当し、平均が信号振幅に相当することを利用し
て、受信信号のＳ／Ｎを測定している。
【００２０】このＳ／Ｎ測定のために、従来技術では、
累算器３０８の出力を絶対値演算器３２８に入力して得
られる絶対値と、上記累算器３０８の出力を自乗演算器
３２５に入力して得られる自乗値とを、Ｓ／Ｎ測定器３
２９に供給している。上記Ｓ／Ｎ測定器３２９では、自
乗値入力の平均値と、絶対値入力の平均の自乗値との差
から雑音電力を求め、絶対値入力の平均の自乗値から信
号電力を求めることによってＳ／Ｎを測定し、その結果
を比較器３３０で、Ｓ／Ｎの基準値とを比較し、基地局
に送信電力増減を要求するための電力制御信号ＰＣ−ｉ
を得ている。
累算器３０８の出力を絶対値演算器３２８に入力して得
られる絶対値と、上記累算器３０８の出力を自乗演算器
３２５に入力して得られる自乗値とを、Ｓ／Ｎ測定器３
２９に供給している。上記Ｓ／Ｎ測定器３２９では、自
乗値入力の平均値と、絶対値入力の平均の自乗値との差
から雑音電力を求め、絶対値入力の平均の自乗値から信
号電力を求めることによってＳ／Ｎを測定し、その結果
を比較器３３０で、Ｓ／Ｎの基準値とを比較し、基地局
に送信電力増減を要求するための電力制御信号ＰＣ−ｉ
を得ている。
【００２１】上記電力制御信号ＰＣ−ｉは、混合器３１
７で端末からの送信データと混合した後、符号化器３１
８で誤り訂正等の符号化処理を施し、この符号化された
信号を乗算器３２０に与え、疑似雑音発生器３１９から
発生された疑似雑音と乗算することによってスペクトル
拡散変調する。スペクトル拡散変調された信号は、高周
波回路３２１で伝送周波数帯域の信号に変換された後、
サーキュレータ３０２を介してアンテナ３０１に出力さ
れ、空中に送出される。
７で端末からの送信データと混合した後、符号化器３１
８で誤り訂正等の符号化処理を施し、この符号化された
信号を乗算器３２０に与え、疑似雑音発生器３１９から
発生された疑似雑音と乗算することによってスペクトル
拡散変調する。スペクトル拡散変調された信号は、高周
波回路３２１で伝送周波数帯域の信号に変換された後、
サーキュレータ３０２を介してアンテナ３０１に出力さ
れ、空中に送出される。
【００２２】以上の構成により、端末は基地局からの自
端末に対する送信信号の受信Ｓ／Ｎを基地局に通知し、
基地局は端末の受信Ｓ／Ｎが目標Ｓ／Ｎとなるように送
信電力を制御する。
端末に対する送信信号の受信Ｓ／Ｎを基地局に通知し、
基地局は端末の受信Ｓ／Ｎが目標Ｓ／Ｎとなるように送
信電力を制御する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスペク
トル拡散通信システムでは、各端末装置は、基地局が自
分宛に送出した信号のみに基づいてＳ／Ｎを測定してい
る。すなわち、逆拡散して得られる受信信号の振幅の分
散を雑音電力とみなし、上記信号の振幅の平均値の自乗
を信号電力とみなしてＳ／Ｎを測定している。
トル拡散通信システムでは、各端末装置は、基地局が自
分宛に送出した信号のみに基づいてＳ／Ｎを測定してい
る。すなわち、逆拡散して得られる受信信号の振幅の分
散を雑音電力とみなし、上記信号の振幅の平均値の自乗
を信号電力とみなしてＳ／Ｎを測定している。
【００２４】然るに、上記従来のＳ／Ｎ測定の原理は、
雑音がなければ信号の振幅が一定となることを前提とし
ているが、移動通信システムにおいては、各端末装置の
受信信号の振幅が、端末の移動に伴って激しく変動す
る。従って、各端末で信頼できるＳ／Ｎ測定結果を得る
ためには、受信信号の略振幅が一定とみなせる程度の比
較的短い期間内に測定を完了する必要がある。このた
め、従来の端末装置では、Ｓ／Ｎ測定回路系３２５〜３
２９に極めて高速性能の回路が要求される。もし、回路
性能の制約からＳ／Ｎ測定に時間を要する場合は、正し
いＳ／Ｎ測定結果が得られないため、端末からの電力制
御信号に基づいて、基地局が適切な電力制御を実現でき
ないという問題がある。
雑音がなければ信号の振幅が一定となることを前提とし
ているが、移動通信システムにおいては、各端末装置の
受信信号の振幅が、端末の移動に伴って激しく変動す
る。従って、各端末で信頼できるＳ／Ｎ測定結果を得る
ためには、受信信号の略振幅が一定とみなせる程度の比
較的短い期間内に測定を完了する必要がある。このた
め、従来の端末装置では、Ｓ／Ｎ測定回路系３２５〜３
２９に極めて高速性能の回路が要求される。もし、回路
性能の制約からＳ／Ｎ測定に時間を要する場合は、正し
いＳ／Ｎ測定結果が得られないため、端末からの電力制
御信号に基づいて、基地局が適切な電力制御を実現でき
ないという問題がある。
【００２５】この場合、Ｓ／Ｎ測定結果の誤差分を考慮
して、基地局が、セル内の各端末に必要以上に大きな電
力で信号を送信すると、送信信号は隣接セルに高い電力
で侵入し、隣接セル内の端末に強い妨害電波として作用
する。一方、基地局が、実際に端末が必要とする電力よ
り小さな電力で送信動作すると、これを受信した端末に
おける通信品質が悪化するという問題がある。
して、基地局が、セル内の各端末に必要以上に大きな電
力で信号を送信すると、送信信号は隣接セルに高い電力
で侵入し、隣接セル内の端末に強い妨害電波として作用
する。一方、基地局が、実際に端末が必要とする電力よ
り小さな電力で送信動作すると、これを受信した端末に
おける通信品質が悪化するという問題がある。
【００２６】なお、基地局からの送信信号の電力制御方
法としては、例えば、各端末装置が、上述した受信信号
のＳ／Ｎの代わりに受信データの誤り率を監視し、誤り
率が所定の基準に満たない場合に、基地局に送信電力の
増加を要求する方式が考えられるが、この方式は、デー
タの誤り率の算出に比較的長時間の監視が必要となるた
め、電力制御を通信状態の変動に十分に追従できないと
いう問題がある。
法としては、例えば、各端末装置が、上述した受信信号
のＳ／Ｎの代わりに受信データの誤り率を監視し、誤り
率が所定の基準に満たない場合に、基地局に送信電力の
増加を要求する方式が考えられるが、この方式は、デー
タの誤り率の算出に比較的長時間の監視が必要となるた
め、電力制御を通信状態の変動に十分に追従できないと
いう問題がある。
【００２７】本発明の目的は、各端末装置が高いＳ／Ｎ
で基地局と通信できるスペクトル拡散通信システムおよ
び電力制御方法を提供することにある。
で基地局と通信できるスペクトル拡散通信システムおよ
び電力制御方法を提供することにある。
【００２８】本発明の他の目的は、各セルにおける同時
通信数を増加可能なスペクトル拡散通信システムおよび
電力制御方法を提供することにある。
通信数を増加可能なスペクトル拡散通信システムおよび
電力制御方法を提供することにある。
【００２９】本発明の他の目的は、基地局に送信すべき
電力制御のための制御情報を迅速に算出可能な移動端末
装置を提供することにある。
電力制御のための制御情報を迅速に算出可能な移動端末
装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスペクトル拡散通信システムでは、基地局
が、スペクトル拡散のための直交符号系列のうちの少な
くとも１つを、パイロット信号や端末に対する送信信号
の変調には適用しない、電力制御に専用の符号として割
当てることを１つの特徴とする。
に、本発明のスペクトル拡散通信システムでは、基地局
が、スペクトル拡散のための直交符号系列のうちの少な
くとも１つを、パイロット信号や端末に対する送信信号
の変調には適用しない、電力制御に専用の符号として割
当てることを１つの特徴とする。
【００３１】また、本発明では、各端末装置（移動端
末）が、受信信号を上記基地局でＳ／Ｎ計測専用に割り
当てた直交符号により逆拡散した結果得られるノイズ成
分の受信電力と、パイロット信号または自端末宛の送信
信号のうちの少なくとも一方の受信電力とから、受信信
号のＳ／Ｎを求めることを１つの特徴とする。
末）が、受信信号を上記基地局でＳ／Ｎ計測専用に割り
当てた直交符号により逆拡散した結果得られるノイズ成
分の受信電力と、パイロット信号または自端末宛の送信
信号のうちの少なくとも一方の受信電力とから、受信信
号のＳ／Ｎを求めることを１つの特徴とする。
【００３２】本発明のスペクトル拡散通信システムで
は、各端末装置が、このようにして求めたＳ／Ｎの値に
基づいて得られた電力制御情報を基地局に送信し、基地
局が、端末装置から受信した上記制御情報に応じて、各
端末装置に対する信号の送信電力を制御する。また、本
願発明の他の着眼点は、送信電力制御において、電力制
御情報を取得する第１の信号と、制御対象となる第２の
信号を異ならせるところにある。
は、各端末装置が、このようにして求めたＳ／Ｎの値に
基づいて得られた電力制御情報を基地局に送信し、基地
局が、端末装置から受信した上記制御情報に応じて、各
端末装置に対する信号の送信電力を制御する。また、本
願発明の他の着眼点は、送信電力制御において、電力制
御情報を取得する第１の信号と、制御対象となる第２の
信号を異ならせるところにある。
【００３３】
【作用】基地局から送出される全ての信号成分は上記制
御専用の直交符号と直交しているため、基地局が上記制
御専用の直交符号を送信信号の変調に適用しないように
しておき、各端末装置が上記制御専用の直交符号を用い
てそれぞれの受信信号を逆拡散処理するようにしておく
と、各端末装置では、受信信号からセル内の基地局が送
出した各種の信号成分を完全に除去することができる。
この場合、他のセルの基地局から送出された信号は、上
記逆拡散に用いた特定符号と直交していないため、逆拡
散処理で除去されず、雑音成分として残る。従って、上
記逆拡散処理によって抽出された雑音成分の自乗平均を
求めることによって、雑音電力を迅速、且つ十分な精度
で測定することができる。
御専用の直交符号と直交しているため、基地局が上記制
御専用の直交符号を送信信号の変調に適用しないように
しておき、各端末装置が上記制御専用の直交符号を用い
てそれぞれの受信信号を逆拡散処理するようにしておく
と、各端末装置では、受信信号からセル内の基地局が送
出した各種の信号成分を完全に除去することができる。
この場合、他のセルの基地局から送出された信号は、上
記逆拡散に用いた特定符号と直交していないため、逆拡
散処理で除去されず、雑音成分として残る。従って、上
記逆拡散処理によって抽出された雑音成分の自乗平均を
求めることによって、雑音電力を迅速、且つ十分な精度
で測定することができる。
【００３４】一方、基地局から送られた信号成分は、各
端末に割り当てられた直交符号、またはパイロット信号
用に割り当てられた直交符号で受信信号を逆拡散するこ
とによって得られるため、その電力値と上記雑音電力と
から、Ｓ／Ｎ値を求めることができる。
端末に割り当てられた直交符号、またはパイロット信号
用に割り当てられた直交符号で受信信号を逆拡散するこ
とによって得られるため、その電力値と上記雑音電力と
から、Ｓ／Ｎ値を求めることができる。
【００３５】本発明によれば、各端末が上記Ｓ／Ｎ値に
応じた電力制御要求を基地局に通知し、基地局が、各端
末からの制御要求に基づいて各端末毎の信号送信電力を
制御することによって、各端末装置の通信品質を保証す
ることができる。
応じた電力制御要求を基地局に通知し、基地局が、各端
末からの制御要求に基づいて各端末毎の信号送信電力を
制御することによって、各端末装置の通信品質を保証す
ることができる。
【００３６】なお、上記信号送信電力の制御を、例え
ば、全ての端末でＳ／Ｎが等しくなるように制御する
と、各基地局の送信電力の総和を減少することができる
ため、結果的に、隣接セルに悪影響を及ぼす雑音電力の
値を低下でき、これによって各端末におけるＳ／Ｎを一
層改善できるという効果がある。また、本願発明は、制
御情報の基となる信号と制御対象となる信号が同一であ
る「閉ループ制御」ではなく、これらが異なる「開ルー
プ制御」を採用する。閉ループ制御の場合には、制御の
遅れまたは誤りにより制御対象信号に変動が生じた場
合、その変動が制御情報の誤差となって現れ、さらに制
御対象信号が変動するという問題があるが、開ループ制
御の考え方を採用する本願発明では、そのような問題が
なく安定な制御が可能となる。
ば、全ての端末でＳ／Ｎが等しくなるように制御する
と、各基地局の送信電力の総和を減少することができる
ため、結果的に、隣接セルに悪影響を及ぼす雑音電力の
値を低下でき、これによって各端末におけるＳ／Ｎを一
層改善できるという効果がある。また、本願発明は、制
御情報の基となる信号と制御対象となる信号が同一であ
る「閉ループ制御」ではなく、これらが異なる「開ルー
プ制御」を採用する。閉ループ制御の場合には、制御の
遅れまたは誤りにより制御対象信号に変動が生じた場
合、その変動が制御情報の誤差となって現れ、さらに制
御対象信号が変動するという問題があるが、開ループ制
御の考え方を採用する本願発明では、そのような問題が
なく安定な制御が可能となる。
【００３７】
【実施例】図１は、本発明のスペクトル拡散通信システ
ムにおける基地局の構成の１例を示す。図において、従
来技術として図１２に示した基地局の構成要素と対応す
る要素には、同一の符号を付してある。
ムにおける基地局の構成の１例を示す。図において、従
来技術として図１２に示した基地局の構成要素と対応す
る要素には、同一の符号を付してある。
【００３８】上記本発明の基地局動作は、前述の従来技
術による基地局とほぼ同様であるが、後述するように、
直交符号発生器１０２から出力される直交符号のうち、
任意の１つ、この実施例ではＷＮが、端末に対する送信
データの変調用途から除外され、Ｓ／Ｎ測定専用に割り
当てられていると言う点で相違している。
術による基地局とほぼ同様であるが、後述するように、
直交符号発生器１０２から出力される直交符号のうち、
任意の１つ、この実施例ではＷＮが、端末に対する送信
データの変調用途から除外され、Ｓ／Ｎ測定専用に割り
当てられていると言う点で相違している。
【００３９】図３は、本発明における端末装置の第１の
実施例を示す。図において、回路要素３０１〜３０９
は、図１４に示した従来の端末装置の構成要素３０１〜
３０９と対応しており、これらの要素からなる受信回路
では、従来装置と同様、乗算器３０４で疑似雑音ＰＮに
よる第１次の逆拡散を受けた受信信号が、乗算器３０７
で直交符号Ｗｉによって第２次の逆拡散を受け、端末宛
の受信データとして復号される。
実施例を示す。図において、回路要素３０１〜３０９
は、図１４に示した従来の端末装置の構成要素３０１〜
３０９と対応しており、これらの要素からなる受信回路
では、従来装置と同様、乗算器３０４で疑似雑音ＰＮに
よる第１次の逆拡散を受けた受信信号が、乗算器３０７
で直交符号Ｗｉによって第２次の逆拡散を受け、端末宛
の受信データとして復号される。
【００４０】この実施例では、上記乗算器３０４で第１
次の逆拡散を受けた受信信号を乗算器３１３と３１０に
入力する。乗算器３０３に入力された信号は、直交符号
発生器３０６から発生される直交符号Ｗ０によって第２
次の逆拡散を受ける。上記直交符号Ｗ０は基地局が周期
的に出力するパイロット信号の拡散用直交符号と対応し
ており、上記直交符号Ｗ０により逆拡散した信号を累算
器３１４に入力し、一定期間累算することによって、パ
イロット信号を復調することができる。上記パイロット
信号は、自乗器３１５で自乗され、パイロット信号成分
の瞬時電力を示す信号となってＳ／Ｎ測定回路３１６の
第１端子に入力される。
次の逆拡散を受けた受信信号を乗算器３１３と３１０に
入力する。乗算器３０３に入力された信号は、直交符号
発生器３０６から発生される直交符号Ｗ０によって第２
次の逆拡散を受ける。上記直交符号Ｗ０は基地局が周期
的に出力するパイロット信号の拡散用直交符号と対応し
ており、上記直交符号Ｗ０により逆拡散した信号を累算
器３１４に入力し、一定期間累算することによって、パ
イロット信号を復調することができる。上記パイロット
信号は、自乗器３１５で自乗され、パイロット信号成分
の瞬時電力を示す信号となってＳ／Ｎ測定回路３１６の
第１端子に入力される。
【００４１】一方、乗算器３１０に入力された受信信号
は、直交符号発生器３０６より発生されたＳ／Ｎ測定専
用の直交符号ＷＮによって第２次の逆拡散を受け、逆拡
散された信号は、累算器３１１に入力されて一定期間累
算される。上記直交符号ＷＮは、基地局で送信信号の変
調には用いない特定の直交符号となっているため、この
直交符号による逆拡散処理の結果、上記基地局からの送
信信号成分を完全に除去し、雑音に相当する成分を抽出
できる。従って、乗算器３１１の出力を累算器３１１で
一定期間累算し、これを自乗器３１２において自乗演算
することによって、雑音成分の瞬時電力を得ることがで
きる。
は、直交符号発生器３０６より発生されたＳ／Ｎ測定専
用の直交符号ＷＮによって第２次の逆拡散を受け、逆拡
散された信号は、累算器３１１に入力されて一定期間累
算される。上記直交符号ＷＮは、基地局で送信信号の変
調には用いない特定の直交符号となっているため、この
直交符号による逆拡散処理の結果、上記基地局からの送
信信号成分を完全に除去し、雑音に相当する成分を抽出
できる。従って、乗算器３１１の出力を累算器３１１で
一定期間累算し、これを自乗器３１２において自乗演算
することによって、雑音成分の瞬時電力を得ることがで
きる。
【００４２】上記雑音成分の瞬時電力は、Ｓ／Ｎ測定回
路３１６の第２端子に入力され、前記パイロット信号成
分の瞬時電力との比率を算出することによって、パイロ
ット信号のＳ／Ｎを示す信号が求まる。本実施例では、
上記Ｓ／Ｎ信号を比較器３３０において基準Ｓ／Ｎと比
較し、基準Ｓ／Ｎとの偏差を示す電力制御信号ＰＣを得
ている。この電力制御信号ＰＣは、混合器３１７で送信
データと混合した後、符号化器３１８で符号化し、乗算
器３２０において疑似雑音発生器３１９から発生した疑
似雑音によりスペクトル拡散変調を施した後、高周波回
路３２１、サーキュレータ３０２、アンテ３０１を介し
て基地局に向けて送信される。
路３１６の第２端子に入力され、前記パイロット信号成
分の瞬時電力との比率を算出することによって、パイロ
ット信号のＳ／Ｎを示す信号が求まる。本実施例では、
上記Ｓ／Ｎ信号を比較器３３０において基準Ｓ／Ｎと比
較し、基準Ｓ／Ｎとの偏差を示す電力制御信号ＰＣを得
ている。この電力制御信号ＰＣは、混合器３１７で送信
データと混合した後、符号化器３１８で符号化し、乗算
器３２０において疑似雑音発生器３１９から発生した疑
似雑音によりスペクトル拡散変調を施した後、高周波回
路３２１、サーキュレータ３０２、アンテ３０１を介し
て基地局に向けて送信される。
【００４３】図４は、端末装置の第２の実施例を示す。
この実施例では、図３における比較器３３０を省略し、
Ｓ／Ｎ測定回路から出力されるＳ／Ｎ情報をそのまま電
力制御信号ＳＮとして扱い、混合器３１７で送信データ
と混合した後、符号器３１８、乗算器３２０、高周波回
路３２１、サーキュレータ３２１を介して送信するよう
にしいる。
この実施例では、図３における比較器３３０を省略し、
Ｓ／Ｎ測定回路から出力されるＳ／Ｎ情報をそのまま電
力制御信号ＳＮとして扱い、混合器３１７で送信データ
と混合した後、符号器３１８、乗算器３２０、高周波回
路３２１、サーキュレータ３２１を介して送信するよう
にしいる。
【００４４】図１に示した基地局１００では、各変復調
装置１０５−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）が、それと対応する
各端末装置からの受信信号を受信データと電力制御信号
に分離し、電力制御信号を送信電力制御装置１０６に与
えるようになっている。各端末が第１実施例の構造の場
合は、電力制御信号ＰＣが分離され、各端末が第２実施
例の構造の場合は、電力制御信号ＳＮが分離される。上
記送信電力制御装置１０６は、電力制御信号ＰＣまたは
ＳＮに応じて、各変復調装置１０５−ｉに与えるべき送
信電力指示信号ＰＷを発生する。
装置１０５−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）が、それと対応する
各端末装置からの受信信号を受信データと電力制御信号
に分離し、電力制御信号を送信電力制御装置１０６に与
えるようになっている。各端末が第１実施例の構造の場
合は、電力制御信号ＰＣが分離され、各端末が第２実施
例の構造の場合は、電力制御信号ＳＮが分離される。上
記送信電力制御装置１０６は、電力制御信号ＰＣまたは
ＳＮに応じて、各変復調装置１０５−ｉに与えるべき送
信電力指示信号ＰＷを発生する。
【００４５】上記変復調器１０５−ｉの構成を図２に示
す。回路要素２０１〜２０７は、図１３に示した従来の
変復調装置の回路要素２０１〜２０７と対応している。
す。回路要素２０１〜２０７は、図１３に示した従来の
変復調装置の回路要素２０１〜２０７と対応している。
【００４６】端末装置からの受信信号Ｒｘは、乗算器２
０５で疑似雑音信号によって逆拡散され、累算器２０７
で一定期間累積された後、誤り訂正復号器５０８に入力
される。ここで、誤り訂正等の復号処理が行われ、復号
された信号から、受信データ１１２と、電力制御信号Ｓ
Ｎ−ｉまたはＰＣ−ｉが分離される。
０５で疑似雑音信号によって逆拡散され、累算器２０７
で一定期間累積された後、誤り訂正復号器５０８に入力
される。ここで、誤り訂正等の復号処理が行われ、復号
された信号から、受信データ１１２と、電力制御信号Ｓ
Ｎ−ｉまたはＰＣ−ｉが分離される。
【００４７】端末装置が第１実施例の構成をもつ場合、
各変復調装置１０５−ｉにおいて分離した電力制御信号
ＰＣ−ｉを、従来と同様の構成をもつ送信電力制御装置
１０６に入力し、各端末の受信Ｓ／Ｎが標準Ｓ／Ｎに一
致するように、送信電力指示信号ＰＷ−ｉを発生すれば
よい。
各変復調装置１０５−ｉにおいて分離した電力制御信号
ＰＣ−ｉを、従来と同様の構成をもつ送信電力制御装置
１０６に入力し、各端末の受信Ｓ／Ｎが標準Ｓ／Ｎに一
致するように、送信電力指示信号ＰＷ−ｉを発生すれば
よい。
【００４８】図５は、端末装置が第２実施例の構造を有
し、変復調装置１０５が制御信号ＳＮ−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ
−１）を出力する場合の送信電力制御装置１０６の構成
の１例を示す。
し、変復調装置１０５が制御信号ＳＮ−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ
−１）を出力する場合の送信電力制御装置１０６の構成
の１例を示す。
【００４９】電力制御信号ＳＮ−ｉは、各端末と対応す
るローパスフィルタ４０１−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）に入
力され、必要以上に高い周波数で変動する高周波成分を
除去した後、逆数演算器４０２−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）
でＳ／Ｎ値の逆数に相当する信号に変換される。上記逆
数演算器４０２−ｉの出力は、加算器４０３において加
算された後、加算結果が逆数演算器４０４で再度逆数変
換される。逆数演算器４０４の出力は、乗算器４０５−
（ｉ＝１〜Ｎ−１）に供給され、逆数演算器４０２−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ−１）の出力との乗算が行われ、その演算
結果が各端末毎の送信電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ−１）として出力される。この場合の送信電力指示信
号ＰＷ−ｉは、送信電力の重み係数を表しており、端末
装置のＳ／Ｎ値が低ければ低い程、送信電力が他の端末
より高くなるように信号ＰＷ−ｉの値が決定される。
るローパスフィルタ４０１−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）に入
力され、必要以上に高い周波数で変動する高周波成分を
除去した後、逆数演算器４０２−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）
でＳ／Ｎ値の逆数に相当する信号に変換される。上記逆
数演算器４０２−ｉの出力は、加算器４０３において加
算された後、加算結果が逆数演算器４０４で再度逆数変
換される。逆数演算器４０４の出力は、乗算器４０５−
（ｉ＝１〜Ｎ−１）に供給され、逆数演算器４０２−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ−１）の出力との乗算が行われ、その演算
結果が各端末毎の送信電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ−１）として出力される。この場合の送信電力指示信
号ＰＷ−ｉは、送信電力の重み係数を表しており、端末
装置のＳ／Ｎ値が低ければ低い程、送信電力が他の端末
より高くなるように信号ＰＷ−ｉの値が決定される。
【００５０】上記送信電力指示信号ＰＷ−ｉは、それと
対応する図２に示す変復調装置１０５−ｉに供給され
る。変復調装置１０５−ｉにおいて、上記送信電力指示
信号ＰＷ−ｉは、送信回路系の増幅器２０４に電力制御
入力として入力され、これによって、各端末装置のＳ／
Ｎの状態に応じた電力で、送信信号が出力される。
対応する図２に示す変復調装置１０５−ｉに供給され
る。変復調装置１０５−ｉにおいて、上記送信電力指示
信号ＰＷ−ｉは、送信回路系の増幅器２０４に電力制御
入力として入力され、これによって、各端末装置のＳ／
Ｎの状態に応じた電力で、送信信号が出力される。
【００５１】以上の構成において、基地局から送信され
るパイロット信号と、基地局から各端末装置に送信され
る送信信号（データ信号）は、同一の周波数帯域で略同
時点で送出されているため、基地局からの距離に応じて
各端末装置の受信データ信号に生ずる減衰は、パイロッ
ト信号に生ずる減衰と略等しい。また、パイロット信号
とデータ信号に生ずる雑音電力は等しい。
るパイロット信号と、基地局から各端末装置に送信され
る送信信号（データ信号）は、同一の周波数帯域で略同
時点で送出されているため、基地局からの距離に応じて
各端末装置の受信データ信号に生ずる減衰は、パイロッ
ト信号に生ずる減衰と略等しい。また、パイロット信号
とデータ信号に生ずる雑音電力は等しい。
【００５２】従って、上記実施例のように、各端末装置
が、パイロット信号の受信電力と、その時点でＳ／Ｎ計
測用直交符号を用いて抽出した雑音電力とに基づいてＳ
／Ｎを計測し、これを電力制御信号（ＰＣまたはＳＮ）
として基地局に送り、基地局が上記電力制御信号に基づ
いて、各端末対応にＳ／Ｎに反比例した送信電力でデー
タ信号を送信制御することによって、各端末における受
信信号のＳ／Ｎを等しくすることができる。
が、パイロット信号の受信電力と、その時点でＳ／Ｎ計
測用直交符号を用いて抽出した雑音電力とに基づいてＳ
／Ｎを計測し、これを電力制御信号（ＰＣまたはＳＮ）
として基地局に送り、基地局が上記電力制御信号に基づ
いて、各端末対応にＳ／Ｎに反比例した送信電力でデー
タ信号を送信制御することによって、各端末における受
信信号のＳ／Ｎを等しくすることができる。
【００５３】図１６は、本発明によって各端末のＳ／Ｎ
が等しくなるように送信電力制御を行った場合の効果を
示す図である。本発明によれば、セルの境界付近に位置
する端末Ａに対する信号の送信電力に比較して、基地局
付近に位置する端末Ｂに対する信号の送信電力が小さく
なるように電力制御が行われるため、端末Ａ、Ｂにおけ
る信号の受信電力は、それぞれ９２０、９２２のように
なる。
が等しくなるように送信電力制御を行った場合の効果を
示す図である。本発明によれば、セルの境界付近に位置
する端末Ａに対する信号の送信電力に比較して、基地局
付近に位置する端末Ｂに対する信号の送信電力が小さく
なるように電力制御が行われるため、端末Ａ、Ｂにおけ
る信号の受信電力は、それぞれ９２０、９２２のように
なる。
【００５４】上述した電力制御は、各セルに隣接したセ
ルにおいても同様に行われ、各基地局のトータルの送信
電力を減少させる方向に制御が働くため、各セルにおい
ては、隣接セルからの妨害電波のパワーが減少し、基地
局に近い端末に他のセルの基地局から到達する妨害信号
の受信電力は９２１のように、また、セル境界の端末に
到達する妨害信号の受信電力は９２３のようにそれぞれ
低減する。この電力低減の効果は、例えば、正六角形の
セルが繰り返して配置された構造を持つスペクトル拡散
通信システムにおいては、約７．４ｄＢに相当する。ま
た、妨害信号の電力が低減された分、各セルにおいて同
時に通信可能な端末台数（基地局が収容する端末個数）
を増加でき、最大で従来の約５．５倍に増加できる。な
お、上述した電力制御は、開ループ制御となっているた
め、安定した制御が行われる。
ルにおいても同様に行われ、各基地局のトータルの送信
電力を減少させる方向に制御が働くため、各セルにおい
ては、隣接セルからの妨害電波のパワーが減少し、基地
局に近い端末に他のセルの基地局から到達する妨害信号
の受信電力は９２１のように、また、セル境界の端末に
到達する妨害信号の受信電力は９２３のようにそれぞれ
低減する。この電力低減の効果は、例えば、正六角形の
セルが繰り返して配置された構造を持つスペクトル拡散
通信システムにおいては、約７．４ｄＢに相当する。ま
た、妨害信号の電力が低減された分、各セルにおいて同
時に通信可能な端末台数（基地局が収容する端末個数）
を増加でき、最大で従来の約５．５倍に増加できる。な
お、上述した電力制御は、開ループ制御となっているた
め、安定した制御が行われる。
【００５５】図６は、本発明による端末装置の第３の実
施例を示す。この実施例では、Ｓ／Ｎの測定を、上述し
たパイロット信号に代えて、各端末宛の送信信号（デー
タ信号）の受信電力と、雑音信号の受信電力とから求め
るようにしている。図において、図４と同一の回路要素
には同一の符号を付してあり、これらの回路要素は図４
と同様の機能をもつ。
施例を示す。この実施例では、Ｓ／Ｎの測定を、上述し
たパイロット信号に代えて、各端末宛の送信信号（デー
タ信号）の受信電力と、雑音信号の受信電力とから求め
るようにしている。図において、図４と同一の回路要素
には同一の符号を付してあり、これらの回路要素は図４
と同様の機能をもつ。
【００５６】本実施例では、直交符号Ｗｉで逆拡散され
た端末宛の送信信号を累算器３０８で一定期間累算し、
その出力を復号器３０９に入力する一方、これを自乗器
３２５に入力して受信信号の瞬時電力を得、この受信信
号の瞬時電力をＳ／Ｎ測定装置３２６の第２入力とす
る。上記Ｓ／Ｎ測定装置３２６の第１入力には、直交符
号Ｗｎで逆拡散して自乗器３１２から出力される雑音の
瞬時電力を与え、これによって受信信号のＳ／Ｎを求め
る。上記受信信号のＳ／Ｎは、電力制御信号ＳＮ＝ｉと
して混合器３１７で送信データ信号と混合された後、符
号化回路３１８、乗算器３２０、高周波回路３２１を介
して、アンテナ３０１から送出される。
た端末宛の送信信号を累算器３０８で一定期間累算し、
その出力を復号器３０９に入力する一方、これを自乗器
３２５に入力して受信信号の瞬時電力を得、この受信信
号の瞬時電力をＳ／Ｎ測定装置３２６の第２入力とす
る。上記Ｓ／Ｎ測定装置３２６の第１入力には、直交符
号Ｗｎで逆拡散して自乗器３１２から出力される雑音の
瞬時電力を与え、これによって受信信号のＳ／Ｎを求め
る。上記受信信号のＳ／Ｎは、電力制御信号ＳＮ＝ｉと
して混合器３１７で送信データ信号と混合された後、符
号化回路３１８、乗算器３２０、高周波回路３２１を介
して、アンテナ３０１から送出される。
【００５７】尚、上記受信信号Ｓ／Ｎは、第１実施例と
同様に、基準Ｓ／Ｎとの差分をとり、電力制御信号ＰＣ
として基地局に送信してもよい。
同様に、基準Ｓ／Ｎとの差分をとり、電力制御信号ＰＣ
として基地局に送信してもよい。
【００５８】図７は、基地局の信電力制御装置１０６の
他の実施例を示す。この実施例では、各変復調装置１０
５ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）で分離した電力制御信号ＳＮ−
ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）を、ローパスフィルタ６０１−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ−１）に入力し、必要以上の高周波変動成
分を除去した後、比較器６０３−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）
で、目標値Ｓ／Ｎ発生回路６０２から出力されるＳ／Ｎ
目標値との差を求め、各端末毎に、実際のＳ／Ｎと目標
Ｓ／Ｎとの差を積分器６０４−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）で
積分する。上記各積分器の出力が、各端末に対する送信
電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）として、図２
に示す出力増幅器２０４に与えられる。この送信電力指
示信号によって、全ての端末でのＳ／Ｎが等しくなるよ
うに送信信号の電力が制御される。本実施例の場合も閉
ループ制御となっており、各端末のＳ／Ｎは、伝送系に
多少の非線形性が存在していても、目標Ｓ／Ｎに一致す
るように制御される。
他の実施例を示す。この実施例では、各変復調装置１０
５ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）で分離した電力制御信号ＳＮ−
ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）を、ローパスフィルタ６０１−ｉ
（ｉ＝１〜Ｎ−１）に入力し、必要以上の高周波変動成
分を除去した後、比較器６０３−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）
で、目標値Ｓ／Ｎ発生回路６０２から出力されるＳ／Ｎ
目標値との差を求め、各端末毎に、実際のＳ／Ｎと目標
Ｓ／Ｎとの差を積分器６０４−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）で
積分する。上記各積分器の出力が、各端末に対する送信
電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ−１）として、図２
に示す出力増幅器２０４に与えられる。この送信電力指
示信号によって、全ての端末でのＳ／Ｎが等しくなるよ
うに送信信号の電力が制御される。本実施例の場合も閉
ループ制御となっており、各端末のＳ／Ｎは、伝送系に
多少の非線形性が存在していても、目標Ｓ／Ｎに一致す
るように制御される。
【００５９】図８は端末装置の第４の実施例を示す。こ
の実施例では、図３で説明した第１の実施例におけるＳ
／Ｎ測定装置３１６と、図６で説明した第３実施例にお
けるＳ／Ｎ測定装置３２６とが併用されている。すなわ
ち、Ｓ／Ｎ測定装置３１６からはパイロット信号のＳ／
Ｎ情報が得られ、Ｓ／Ｎ測定装置３２６からは受信信号
のＳ／Ｎ情報が得られる。これら２種類のＳ／Ｎ情報
は、混合器３２７で送信データと混合され、符号化回路
３１８、乗算器３２０、高周波回路３２１、サーキュレ
ータ３０２、アンテナ３０１を介して送出される。
の実施例では、図３で説明した第１の実施例におけるＳ
／Ｎ測定装置３１６と、図６で説明した第３実施例にお
けるＳ／Ｎ測定装置３２６とが併用されている。すなわ
ち、Ｓ／Ｎ測定装置３１６からはパイロット信号のＳ／
Ｎ情報が得られ、Ｓ／Ｎ測定装置３２６からは受信信号
のＳ／Ｎ情報が得られる。これら２種類のＳ／Ｎ情報
は、混合器３２７で送信データと混合され、符号化回路
３１８、乗算器３２０、高周波回路３２１、サーキュレ
ータ３０２、アンテナ３０１を介して送出される。
【００６０】図９は、端末装置が上記第４実施例の構成
をもつ場合の基地局における送信電力制御装置１０６の
構成を示す。基地局において、各変復調装置１０５−ｉ
は、端末装置が送ってきた２種類の電力制御信号、すな
わち、パイロット信号のＳ／Ｎ（Ｓ／Ｎ−ｉｐ）と、受
信信号のＳ／Ｎ（Ｓ／Ｎ−ｉｄ）とを分離して出力す
る。
をもつ場合の基地局における送信電力制御装置１０６の
構成を示す。基地局において、各変復調装置１０５−ｉ
は、端末装置が送ってきた２種類の電力制御信号、すな
わち、パイロット信号のＳ／Ｎ（Ｓ／Ｎ−ｉｐ）と、受
信信号のＳ／Ｎ（Ｓ／Ｎ−ｉｄ）とを分離して出力す
る。
【００６１】このうち、パイロット信号のＳ／Ｎである
ＳＮ−ｉｐ（ｉ＝１〜Ｎ−１）は、回路要素４０１−
ｉ、４０２−ｉ、４０３、４０４、４０５−ｉからなる
図５に示した回路と同様の回路構成で、各端末に対する
送信電力の第１の重み値を生成する。一方、受信信号の
Ｓ／ＮであるＳＮ−ｉｄ（ｉ＝１〜Ｎ−１）は、回路要
素６０１−ｉ、６０２、６０３−ｉ、６０４−ｉからな
る図７に示した回路と同様の回路構成で、各端末に対す
る送信電力の第２の重み値を生成する。上記第２の重み
値を、第１の重み値に補正値として作用させることによ
って、各端末毎の送信電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ−１）が得られる。ここで、ローパスフィルタ６０１
−ｉの時定数は、ローパスフィルタ４０１−ｉの時定数
よりも十分大きな値に設定しておく。
ＳＮ−ｉｐ（ｉ＝１〜Ｎ−１）は、回路要素４０１−
ｉ、４０２−ｉ、４０３、４０４、４０５−ｉからなる
図５に示した回路と同様の回路構成で、各端末に対する
送信電力の第１の重み値を生成する。一方、受信信号の
Ｓ／ＮであるＳＮ−ｉｄ（ｉ＝１〜Ｎ−１）は、回路要
素６０１−ｉ、６０２、６０３−ｉ、６０４−ｉからな
る図７に示した回路と同様の回路構成で、各端末に対す
る送信電力の第２の重み値を生成する。上記第２の重み
値を、第１の重み値に補正値として作用させることによ
って、各端末毎の送信電力指示信号ＰＷ−ｉ（ｉ＝１〜
Ｎ−１）が得られる。ここで、ローパスフィルタ６０１
−ｉの時定数は、ローパスフィルタ４０１−ｉの時定数
よりも十分大きな値に設定しておく。
【００６２】上述した各実施例によれば、端末装置の位
置が基地局に近く、基地局からの信号の受信状態が非常
によい場合、この端末に対する送信電力のが非常に小さ
くなってしまう可能性がある。この場合は、端末に対す
る送信電力に下限値を設定しておき、送信電力が所定値
以下に下がらないように制御すればよい。
置が基地局に近く、基地局からの信号の受信状態が非常
によい場合、この端末に対する送信電力のが非常に小さ
くなってしまう可能性がある。この場合は、端末に対す
る送信電力に下限値を設定しておき、送信電力が所定値
以下に下がらないように制御すればよい。
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、各端末装置においてＳ
／Ｎを迅速に測定することができるため、これを電力制
御信号として基地局に送信し、基地局が上記電力制御信
号に基づいて各端末宛の信号の送信電力を制御すること
によって、各端末におけるＳ／Ｎが略等しくなるように
することができる。この結果、各セルにおける基地局か
らの端末宛の信号の送信電力の総和を必要最小限に抑え
ることが可能となり、隣接セルにノイズとして作用する
妨害電波の電力を低減でき、各セルにおける収容端末個
数の増加が可能となる。
／Ｎを迅速に測定することができるため、これを電力制
御信号として基地局に送信し、基地局が上記電力制御信
号に基づいて各端末宛の信号の送信電力を制御すること
によって、各端末におけるＳ／Ｎが略等しくなるように
することができる。この結果、各セルにおける基地局か
らの端末宛の信号の送信電力の総和を必要最小限に抑え
ることが可能となり、隣接セルにノイズとして作用する
妨害電波の電力を低減でき、各セルにおける収容端末個
数の増加が可能となる。
【図１】本発明の通信システムにおける基地局装置の構
成の１例を示す図。
成の１例を示す図。
【図２】上記基地局装置の変復調装置１０５−ｉの詳細
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明の通信システムに適用する端末装置の第
１の実施例を示す構成図。
１の実施例を示す構成図。
【図４】本発明の通信システムに適用する端末装置の第
２の実施例を示す構成図。
２の実施例を示す構成図。
【図５】基地局装置の送信電力制御装置の第１の実施例
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明の通信システムに適用する端末装置の第
３の実施例を示す構成図。
３の実施例を示す構成図。
【図７】基地局装置の送信電力制御装置の第２の実施例
を示す図。
を示す図。
【図８】本発明の通信システムに適用する端末装置の第
４の実施例を示す構成図。
４の実施例を示す構成図。
【図９】基地局装置の送信電力制御装置の第３の実施例
を示す図。
を示す図。
【図１０】本発明の移動通信システムの全体構成を示す
図。
図。
【図１１】スペクトル拡散に用いる直交符号の１例を示
す図。
す図。
【図１２】従来の技術における基地局装置の構成を示す
図。
図。
【図１３】従来の技術における基地局装置の変復調装置
の構成の１例を示す図。
の構成の１例を示す図。
【図１４】従来の技術における端末装置の構成の１例を
示す図。
示す図。
【図１５】従来の通信システムにおけるセル内の基地局
からの信号成分と他のセルからの妨害成分との関係を説
明するための図。
からの信号成分と他のセルからの妨害成分との関係を説
明するための図。
【図１６】本発明の通信システムにおけるセル内の基地
局からの信号成分と他のセルからの妨害成分との関係を
説明するための図。
局からの信号成分と他のセルからの妨害成分との関係を
説明するための図。
１０４：パイロット信号発生装置、 １０５：変復調装
置、１０６：送信電力制御装置、 １０２、３０
６：直交符号発生装置、２０１、３１８：符号化器、
２０２：第一次の拡散を行う乗算器、２０３：第
二次の拡散を行う乗算器、２０４：送信電力調整用可変
利得増幅器、２０５：逆拡散を行う乗算器、 ２０
７、３０８、３１１、３１４：累算器、２０８、３０
９：復号器、 ３０４：第一次の逆拡散を行う
乗算器、３０７、３１０、３１３：第二次の逆拡散を行
う乗算器、３２８：絶対値演算器、 ３１
２、３１５、３２５：自乗演算器、３２０：符号拡散の
ための乗算器、 ３１６、３２６、３２９：Ｓ／Ｎ測定
装置、３３０：比較器、 ３１７、３
２７：混合器、４０１、６０１：ローパスフィルタ、４
０２、４０４：逆数演算器、６０３：加算器、
６０４：積分器。
置、１０６：送信電力制御装置、 １０２、３０
６：直交符号発生装置、２０１、３１８：符号化器、
２０２：第一次の拡散を行う乗算器、２０３：第
二次の拡散を行う乗算器、２０４：送信電力調整用可変
利得増幅器、２０５：逆拡散を行う乗算器、 ２０
７、３０８、３１１、３１４：累算器、２０８、３０
９：復号器、 ３０４：第一次の逆拡散を行う
乗算器、３０７、３１０、３１３：第二次の逆拡散を行
う乗算器、３２８：絶対値演算器、 ３１
２、３１５、３２５：自乗演算器、３２０：符号拡散の
ための乗算器、 ３１６、３２６、３２９：Ｓ／Ｎ測定
装置、３３０：比較器、 ３１７、３
２７：混合器、４０１、６０１：ローパスフィルタ、４
０２、４０４：逆数演算器、６０３：加算器、
６０４：積分器。
Claims (3)
- 【請求項１】基地局と端末装置との間でスペクトル拡散
方式による通信を行なうスペクトル拡散通信システムに
おいて、上記基地局が、互いに直交する複数の直交符号
のうちの特定の直交符号を制御用に割当て、上記特定の
直交符号を除く残りの直交符号によって信号の拡散変調
を行ない、各端末装置が、受信信号を上記特定の直交符
号による逆拡散処理によって求めた雑音成分の値と、受
信信号を他の何れかの直交符号による逆拡散処理によっ
て求めた信号成分の値とからＳ／Ｎを測定し、該測定結
果に応じた電力制御信号を基地局に送信し、上記基地局
が、各端末装置から受信した電力制御信号に応じて各端
末装置に対する送信信号の電力を制御するようにしたこ
とを特徴とするスペクトル拡散通信システムにおける送
信電力制御方法。 - 【請求項２】 基地局との間でスペクトル拡散方式による
通信を行なう移動端末装置において、受信信号を予め決
められた特定の直交符号で逆拡散処理することによって
求めた雑音成分の値と、受信信号を上記特定の直交符号
以外の何れかの直交符号による逆拡散処理によって求め
た信号成分の値とからＳ／Ｎ値を測定するための手段
と、上記測定結果に応じた電力制御信号を基地局に送信
するための手段とを備えたことを特徴とする移動端末装
置。 - 【請求項３】 端末装置毎に固有の直交符号を割当て、各
端末装置宛の送信情報の拡散処理を上記固有の直交符号
を用いて行なう基地局装置と、受信信号の逆拡散処理を
それぞれに固有の直交符号を用いて行ない、受信状況に
応じて基地局に送信電力制御要求を行なう複数の端末装
置とからなり、上記各端末装置が、予め制御用として割
当てられた特定の直交符号と該特定の直交符号以外の何
れかの直交符号とを用いて、上記電力制御要求のための
受信状況の測定を行ない、上記基地局装置が、各端末装
置からの電力制御要求に応じて、各端末装置毎の信号送
信電力の制御を行なうことを特徴とするスペクトル拡散
方式の通信システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18246493A JP3457357B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | スペクトル拡散通信システム、送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
| US08/375,679 US5559790A (en) | 1993-07-23 | 1995-01-20 | Spread spectrum communication system and transmission power control method therefor |
| US10/614,796 US7376107B2 (en) | 1993-07-23 | 2003-07-09 | Spread spectrum communication system and transmission power control method therefor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18246493A JP3457357B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | スペクトル拡散通信システム、送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
| US08/375,679 US5559790A (en) | 1993-07-23 | 1995-01-20 | Spread spectrum communication system and transmission power control method therefor |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14766299A Division JP3159206B2 (ja) | 1993-07-23 | 1999-05-27 | 送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
| JP2001344012A Division JP3613228B2 (ja) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 送信電力制御方法、移動端末装置、および基地局 |
| JP2003170187A Division JP3613276B2 (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | スペクトル拡散通信システムおよび送信電力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738496A JPH0738496A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3457357B2 true JP3457357B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=26501261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18246493A Expired - Lifetime JP3457357B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | スペクトル拡散通信システム、送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5559790A (ja) |
| JP (1) | JP3457357B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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