JP2000324046A - クローズドループ送信電力制御方法 - Google Patents
クローズドループ送信電力制御方法Info
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- H04W52/20—TPC being performed according to specific parameters using error rate
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- Transmitters (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
を最適な値に迅速に収束する。 【解決手段】 受信機では、CRC符号を用いて送信機
からの受信信号のフレームエラーの有無を判定する(ス
テップS12)。フレームエラーが発生していない場合
には基準値を下げる更新量dEid(下方更新量)を基
準Eb/I0値(Ei)の大きさに応じて決定し、基準
Eb/I0値を更新量dEidだけ下げ、エラー発生フ
ラグをオフとする(ステップS13〜S15)。フレー
ムエラーが検出された場合には基準値を上げる更新量d
Eiu(上方更新量)をエラー発生フラグの論理状態に
応じて決定し、基準Eb/I0値を更新量dEiuだけ
上げ、エラー発生フラグをオンとする(ステップS16
〜S18)。
Description
割多元接続:Code Division Multi
ple Access)通信システムにおいて、受信機
における各送信機からの信号のEb/I0値がある基準
値となるように送信機の送信電力を制御するクローズド
ループ送信電力制御方法に関し、特にクローズドループ
送信電力制御の際の目標となる基準値の更新方法に関す
る。
信方式として、干渉や妨害に強いCDMA通信方式が注
目されている。CDMA方式による通信では、周波数的
にまたは時間的に伝送チャネルを独占するFDMAやT
DMA方式のように、システム効率が割り当て周波数帯
域によって制限されるわけではなく、受信信号対干渉信
号比(以下Eb/I0と称する。)によって決定される
ため、他チャネルからの干渉電力を極力抑えるようにす
る必要がある。
の違いにより信号レベルの不揃いが生じるため、CDM
A方式による通信のシステム効率を上げるためには、受
信機での受信信号レベルが一定になるように送信機から
の送信電力を制御する必要がある。このことを実現する
送信電力制御の方法としてクローズドループ制御法があ
る。クローズドループ電力制御は、受信機が受信した信
号の受信信号対干渉信号比を目標とする基準値と比較し
て、受信信号対干渉信号比が基準値より小さいときは送
信電力を上げ、大きいときは送信電力を下げるように要
求する信号を、自局の送信信号内に挿入し、その信号を
受信した相手局はその信号に含まれている要求に応じて
送信電力を制御する方法である。この方法では、比較す
る基準値が大きい値に設定されていると、送信電力は大
きな値となるように制御され、チャネル間で無駄な干渉
を与えあうことになる。システム効率を上げるために
は、要求される通信品質を満たす範囲で必要最小限の値
を基準値として設定し、送信電力を下げる必要がある。
による減衰だけでなく、移動局の走行に伴うフェージン
グ変動による減衰があるため、瞬時受信信号レベルが比
較的早く変動する。そのため、クローズドループ送信電
力制御における基準値は一定値のままではなく通信品質
の劣化を防ぐような値に更新することが必要となる。
が大きくなるため、基準値を更新して要求品質を満たす
必要最低限の値に、できるだけ早く収束することが望ま
れる。また、基準値の更新の応答性が悪いと、通信品質
を劣化させ通信断となる問題が発生する。また、応答性
を確保するために更新量をあまり大きく設定すると、基
準値が更新されることにより通信品質が極端に劣化して
しまうような場合も発生してしまう。従来のクローズド
ループ送信電力制御方法では、基準値の更新量は一定値
に固定されていたため、通信品質が極端に劣化してしま
うようなことなく更新の応答性を増加することは不可能
であった。
ズドループ送信電力制御方法では、基準値の更新量が一
定値であったため、通信品質を極端に劣化させることな
く基準値を最適な値に迅速に収束することができないと
いう問題点があった。
せることなく基準値を最適な値に迅速に収束することが
できるクローズドループ送信電力制御方法を提供するこ
とである。
に、本発明のクローズドループ送信電力制御方法は、受
信機が送信機から受信した信号のEb/I0値が設定さ
れた基準値となるように前記受信機から前記送信機に対
して送信電力の増減を指示するクローズドループ送信電
力制御方法であって、前記送信機からの受信信号の一定
時間におけるフレームエラーを前記受信機において測定
するステップと、前記測定においてフレームエラーが検
出されなかった場合には、前記基準値を下げるための更
新量である下方更新量を、前記基準値の大きさに応じて
設定し、前記基準値を該下方更新量だけ下げるとももに
エラー発生フラグをオフとするステップと、前記測定に
おいてフレームエラーが検出された場合には、前記基準
値を上げるための更新量である上方更新量を、前記エラ
ー発生フラグの論理状態に応じて設定し、前記基準値を
該上方更新量だけ上げるとともに前記エラー発生フラグ
をオンとするステップとからなる。
を基準値の大きさに基づいて決定するようにすることに
より、基準値が小さい場合の下方更新量を小さな値とし
て、通信品質の急激な変化を防ぐようにし、基準値が大
きな場合には下方更新量を大きな値として基準値を最適
な値に迅速に収束するようにしている。また、基準値を
上げる際の上方更新量をエラー発生フラグの論理状態に
応じて決定するようにしたので、フレームエラーの発生
が連続した場合には、受信信号レベルが変動し通信品質
が急変していると推定して、上方更新量を大きな値とし
て基準値を最適な値に迅速に収束するようにして通信品
質の劣化を抑えるようにしている。
制御方法は、受信機が送信機から受信した信号のEb/
I0値が設定された基準値となるように前記受信機から
前記送信機に対して送信電力の増減を指示するクローズ
ドループ送信電力制御方法であって、前記送信機からの
受信信号の一定時間におけるフレームエラーを前記受信
機において測定するステップと、前記測定においてフレ
ームエラーが検出されなかった場合には、前記基準値を
下げるための更新量である下方更新量を、前記基準値の
大きさに応じて設定し、前記基準値を該下方更新量だけ
下げるとももに通信環境の安定度を示すための値である
変動レベルが0以外の場合にその値を1減じるステップ
と、前記測定においてフレームエラーが検出された場合
には、前記基準値を上げるための更新量である上方更新
量を、前記変動レベルの値に応じて設定し、前記基準値
を該上方更新量だけ上げるとともに前記変動レベルの値
を1増加させるステップとからなる。
を基準値の大きさに基づいて決定するようにすることに
より、基準値が小さい場合の下方更新量を小さな値とし
て、通信品質の急激な変化を防ぐようにし、基準値が大
きな場合には下方更新量を大きな値として基準値を最適
な値に迅速に収束するようにしている。また、基準値を
上げる際の上方更新量を変動レベルの値に応じて決定す
るようにしたので、フレームエラーの発生が連続した場
合には、受信信号レベルが変動し通信品質が急変してい
ると推定して、上方更新量を大きな値として基準値を最
適な値に迅速に収束するようにして通信品質の劣化を抑
えるようにしている。
て図面を参照して詳細に説明する。
ローチャートを参照して本発明の第1の実施形態のクロ
ーズドループ送信電力制御方法の全体の動作について詳
細に説明する。
行う際の基準となる受信信号対干渉信号電力比(以下E
b/I0と書く)を更新するアルゴリズムの全体を示す
フローチャートである。図1を用いて、全体の動作を説
明する。受信機では、CRC(Cyclic Redu
ndancy Check:巡回冗長検査)符号検出に
よるFER(Flame Error Rate:フレ
ーム誤り率)監視を一定時間tの間行い(ステップS1
1)、フレームエラーが発生しているかどうかを判定す
る(ステップS12)。ここで、CRC符号検出におい
てNGが1回でも検出されればフレームエラー有りと判
定する。フレームエラーが発生していない場合には基準
値を下げる更新量dEid(下方更新量)を決定し(ス
テップS13)、基準Eb/I0値(Ei)を更新量dE
id下げる(ステップS14)。そして、エラー発生フ
ラグをオフにして(ステップS15)、ステップS11
の一定時間FER監視の処理へ戻る。エラー発生フラグ
は、エラーの連続発生を検出するためのフラグである。
エラーが検出されたときは基準値を上げる更新量dEi
u(上方更新量)を決定し(ステップS16)、基準E
b/I0値を更新量dEiu上げる(ステップS1
7)。そして、エラー発生フラグをオンにして(ステッ
プS15)、ステップS11の一定時間FER監視の処
理へ戻る。
間FER監視においてエラーが発生していないときに更
新量dEidを決定するステップS13の処理を詳細に
示すフローチャートである。
ーが発生した最小のEb/I0値(Eingmin:エラー
発生最小Eb/I0値)以下であるかどうかの判定が行
われる(ステップS21)。ステップS21で条件式が
満たされるとき基準Eb/I0値は、エラーが発生した
最小のEb/I0値(Eingmin)を下回っており、基
準Eb/I0値を更新することにより、エラーが発生す
る(通信品質が劣化する)可能性がある。そのため更新
量dEidとして微少量である設定値a1を設定する
(ステップS22)。
ー発生最小Eb/I0値と更新警戒閾値Aの和以下であ
るかどうかの判定が行われる(ステップS23)。ステ
ップS23で条件式が満たされるとき基準Eb/I0値
は、エラー発生最小Eb/I0値との差が更新警戒閾値
A以内となる値であり、ステップS21で条件式を満た
すときと同様の理由から更新量dEidは微少量である
設定値a2を設定する(ステップS24)。
回エラーが発生したEb/I0値(Eing:エラー発生
Eb/I0値)以下であるかどうかの判定が行われる
(ステップS25)。ステップS25で条件式が満たさ
れるとき基準Eb/I0値は、前回エラーが発生したE
b/I0値(Eing)を下回っており、前回判定時の通
信環境から変化が少ないときには、前回と同様に通信品
質が劣化し、エラーが発生する可能性があるため、基準
Eb/I0値の大きな更新を避けるため、設定値a3が
設定される(ステップS26)。ステップS25での条
件式をも満たさないときは、基準Eb/I0値の更新に
よりエラーが発生する可能性は低いため、比較的大きな
更新量である設定値a4を設定する(ステップS2
7)。ここで、各設定値の関係は、a1<a2<a3<a4
となっている。
監視の処理においてエラーが検出されたときに更新量d
Eiuを決定するステップS16の方法を示すフローチ
ャートである。まず、エラー発生フラグを判定する(ス
テップS31)。エラー発生フラグがオフのときには、
前回監視時はエラーが発生していなかったことにより基
準Eb/I0値を下げており(ステップS13〜S1
5)、基準値を下げたことによりエラーが発生したと考
えられ、通信環境の変化がなければ基準値を元に戻せ
ば、エラーが発生しなくなると推測できる。ここでは、
より確実に通信品質の劣化を防ぐために下げた更新量d
Eidの2倍を更新量dEiuとする(ステップS3
2)。エラー発生フラグがオンのときは、前回監視時に
もエラーが発生し基準Eb/I0値を上げており(ステ
ップS16〜S18)、エラーが連続検出されたことに
なる。既に述べているように、エラー発生が連続したと
きは、通信環境の悪化により受信信号レベルが変動して
いると考えられるため、通信品質の劣化を防ぐためには
比較的大きな更新値である設定値bを設定する(ステッ
プS33)。ここで、設定値bは、2×設定値a4<b
の関係を満たす値である。ステップS34、S35、S
36では、エラー発生最小Eb/I0値とエラー発生E
b/I0値を更新している。
レベルの変動が少ないとき、基準Eb/I0値はエラー
発生最小Eb/I0値のあたりで収束すると考えられ
る。つまり、ステップS23での条件式を満たさないと
きは、通信環境の悪化により受信信号レベルが変動した
場合であり、再び、通信環境が回復し良好な状態になれ
ば、基準Eb/I0値はエラー発生最小Eb/I0値の
あたりで収束すると考えられる。
(dB)、a3=0.5(dB)、a4=1.0(dB)、b=
3.0(dB)、A=2.0(dB)、t=3(s)と設定
したときの基準Eb/I0値の変移の一例を示す図であ
る。基準Eb/I0値、エラー発生Eb/I0値、エラ
ー発生最小Eb/I0値の初期値は、Ei=18.0
(dB)、Eing=15.0(dB)、Eingmin=1
2.0(dB)としている。下げるときは0.5(dB)、
上げるときは1.0(dB)のように更新量を固定にした
従来の方法も図4に示す。図4では、時刻T1におい
て、通信環境が悪化し受信レベルが大幅に変動してい
る。
ドループ送信電力制御方法では、通信環境が悪化した際
には更新量が大きくなり基準Eb/I0値は迅速に大き
な値となり、通信環境が元に戻ると迅速に元の値に収束
していることがわかる。
御方法では、基準値とエラー発生Eb/I0値、エラー
発生最小Eb/I0値、更新警戒閾値とを用いて比較す
ることにより、基準値の更新による通信品質への影響を
考慮して、更新量を決定している。そのため、通信品質
を急激に変化させることなく、比較的短い時間で収束す
る基準値の更新を可能とする。
電力制御方法では、エラー発生フラグを用いてエラーの
連続発生を検出し、エラー連続発生のときには比較的大
きな更新量を設定している。そのため、通信環境の悪化
により受信信号レベルが変動した場合、通信品質の劣化
を防ぐような基準値の更新を可能とする。
実施形態のクローズドループ送信電力制御方法について
説明する。
信電力制御方法の全体の動作を示すフローチャートであ
る。本実施形態は、変動レベルLと呼ぶパラメータを設
けて、エラー発生フラグと置き換えた点で、図1で示し
た第1の実施形態とは異なる。変動レベルLは、0以上
の整数パラメータで、通信環境が安定しているときには
0となり、不安定のときには1、2、3、…となるよう
なパラメータである。
ループ送信電力制御方法について説明する。先ず、ステ
ップS51の一定時間FER監視の処理においてエラー
が発生していないときは基準Eb/I0値を下げ、変動
レベルLを一つ下げる(ステップS55)。ただし、変
動レベルLが0の場合は、0のままとする。エラーが検
出されたときは基準Eb/I0値を上げ、変動レベルL
を一つ上げる(ステップS58)。ステップS51の一
定時間FER監視においてエラーが発生していないとき
に、更新量dEidを決定する方法は図2で示した方法
と全く同様である。
監視においてエラーが検出されたときに、更新量dEi
uを決定するステップS56の方法を示すフローチャー
トである。まず、変動レベルLが0かどうかを判定する
(ステップS61)。変動レベルLが0であったときの
ステップS62以下の処理は、図3で示したステップS
32以下の処理と同様である。変動レベルLが0以外の
ときは、エラーが連続して検出された場合である。この
ような場合には、通信環境が変化し受信信号レベルが変
動していると考え、通信品質の劣化を防ぐため、ある設
定値cに変動レベルLを掛けあわせた値を設定する(ス
テップS63)。設定値cの具体的な値としては、2
(dB)程度の値が設定される。
とにより、通信環境の早い変動に対して、より適切に応
答し、通信品質の劣化を防ぐような基準値の更新を実現
するという新たな効果を有する。
ような効果を有する。 (1)受信信号のEb/I0値を、エラー発生Eb/I
0値、エラー発生最小Eb/I0値、更新警戒閾値と比
較して下方更新量を設定することにより、基準値の更新
により通信品質を急激に変化させることなく、基準値を
最適な値に迅速に収束することができる。 (2)エラー発生フラグまたは変動レベルを用いてエラ
ーの連続発生を検出し、エラー連続発生のときには比較
的大きな値の上方更新量を設定することにより、通信環
境の悪化により受信信号レベルが変動した場合でも、基
準値を迅速に最適値に収束させて通信品質の劣化を防ぐ
ことができる。
信電力制御方法において基準となるEb/I0値を更新
するアルゴリズムの全体を示すフローチャートである。
S13の方法を示すフローチャートである。
S16の方法を示すフローチャートである。
信電力制御方法による基準Eb/I0値の変移の一例を
示す図である。
信電力制御方法において基準となるEb/I0値を更新
するアルゴリズムの全体を示すフローチャートである。
S56の方法を示すフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 受信機が送信機から受信した信号のEb
/I0値が設定された基準値となるように前記受信機か
ら前記送信機に対して送信電力の増減を指示するクロー
ズドループ送信電力制御方法であって、 前記送信機からの受信信号の一定時間におけるフレーム
エラーを前記受信機において測定するステップと、 前記測定においてフレームエラーが検出されなかった場
合には、前記基準値を下げるための更新量である下方更
新量を、前記基準値の大きさに応じて設定し、前記基準
値を該下方更新量だけ下げるとももにエラー発生フラグ
をオフとするステップと、 前記測定においてフレームエラーが検出された場合に
は、前記基準値を上げるための更新量である上方更新量
を、前記エラー発生フラグの論理状態に応じて設定し、
前記基準値を該上方更新量だけ上げるとともに前記エラ
ー発生フラグをオンとするステップとからなるクローズ
ドループ送信電力制御方法。 - 【請求項2】 前記下方更新量を前記基準値の大きさに
応じて設定するステップが、 前記基準値が、フレームエラーが発生した最小のEb/
I0値であるエラー発生最小Eb/I0値以下の場合に
は、前記下方更新量として第1の値を設定するステップ
と、 前記基準値が、前記エラー発生最小Eb/I0値より大
きく前記エラー発生最小Eb/I0値と予め定められた
一定値である更新警戒闘値との和以下の場合には、前記
下方更新量として前記第1の値よりも大きな値の第2の
値を設定するステップと、 前記基準値が、前記エラー発生最小Eb/I0値と前記
更新警戒闘値との和より大きく、前回の処理においてフ
レームエラーが発生した際のEb/I0値であるエラー
発生Eb/I0値以下の場合には、前記下方更新量とし
て前記第2の値よりも大きな値の第3の値を設定するス
テップと、 前記基準値が、前記エラー発生Eb/I0値より大きい
場合には、前記下方更新量として前記第3の値よりも大
きな値の第4の値を設定するステップからなる請求項1
記載のクローズドループ送信電力制御方法。 - 【請求項3】 前記エラー発生フラグの論理状態に応じ
て前記上方更新量を設定するステップが、 前記エラー発生フラグがオンの場合には、前記第4の値
の2倍よりも大きな値を前記上方更新量として設定する
ステップと、 前記エラー発生フラグがオフの場合には、その際に設定
されている前記下方更新量の2倍の値を前記上方更新量
として設定するステップと、 前記受信信号のEb/I0値が前記エラー発生最小Eb
/I0値よりも小さい場合には、該Eb/I0値を新た
な前記エラー発生最小Eb/I0値として設定するステ
ップと、 前記受信信号のEb/I0値を新たな前記エラー発生E
b/I0値として設定するステップとからなる請求項2
記載のクローズドループ送信電力制御方法。 - 【請求項4】 受信機が送信機から受信した信号のEb
/I0値が設定された基準値となるように前記受信機か
ら前記送信機に対して送信電力の増減を指示するクロー
ズドループ送信電力制御方法であって、 前記送信機からの受信信号の一定時間におけるフレーム
エラーを前記受信機において測定するステップと、 前記測定においてフレームエラーが検出されなかった場
合には、前記基準値を下げるための更新量である下方更
新量を、前記基準値の大きさに応じて設定し、前記基準
値を該下方更新量だけ下げるとももに通信環境の安定度
を示すための値である変動レベルが0以外の場合にその
値を1減じるステップと、 前記測定においてフレームエラーが検出された場合に
は、前記基準値を上げるための更新量である上方更新量
を、前記変動レベルの値に応じて設定し、前記基準値を
該上方更新量だけ上げるとともに前記変動レベルの値を
1増加させるステップとからなるクローズドループ送信
電力制御方法。 - 【請求項5】 前記下方更新量を前記基準値の大きさに
応じて設定するステップが、 前記基準値が、フレームエラーが発生した最小のEb/
I0値であるエラー発生最小Eb/I0値以下の場合に
は、前記下方更新量として第1の値を設定するステップ
と、 前記基準値が、前記エラー発生最小Eb/I0値より大
きく前記エラー発生最小Eb/I0値と予め定められた
一定値である更新警戒闘値との和以下の場合には、前記
下方更新量として前記第1の値よりも大きな値の第2の
値を設定するステップと、 前記基準値が、前記エラー発生最小Eb/I0値と前記
更新警戒闘値との和より大きく、前回の処理においてフ
レームエラーが発生した際のEb/I0値であるエラー
発生Eb/I0値以下の場合には、前記下方更新量とし
て前記第2の値よりも大きな値の第3の値を設定するス
テップと、 前記基準値が、前記エラー発生Eb/I0値より大きい
場合には、前記下方更新量として前記第3の値よりも大
きな値の第4の値を設定するステップからなる請求項4
記載のクローズドループ送信電力制御方法。 - 【請求項6】 前記変動レベルの値に応じて前記上方更
新量を設定するステップが、 前記変動レベルが1以上の場合には、前記変動レベルの
値と予め定められた値とを乗算した値を前記上方更新量
として設定するステップと、 前記変動レベルが0の場合には、その際に設定されてい
る前記下方更新量の2倍の値を前記上方更新量として設
定するステップと、 前記受信信号のEb/I0値が前記エラー発生最小Eb
/I0値よりも小さい場合には、該Eb/I0値を新た
な前記エラー発生最小Eb/I0値として設定するステ
ップと、 前記受信信号のEb/I0値を新たな前記エラー発生E
b/I0値として設定するステップとからなる請求項5
記載のクローズドループ送信電力制御方法。
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