JP2002515680A - ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作するための方法 - Google Patents

ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作するための方法

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JP2002515680A JP2000548968A JP2000548968A JP2002515680A JP 2002515680 A JP2002515680 A JP 2002515680A JP 2000548968 A JP2000548968 A JP 2000548968A JP 2000548968 A JP2000548968 A JP 2000548968A JP 2002515680 A JP2002515680 A JP 2002515680A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作するための方法に関し、ワイヤレステレコミュニケーション装置は少なくとも１つの基地局及び少なくとも１つの移動部を含み、この移動部の受信器において瞬時の受信電力が測定され、この受信電力値が基地局に送信電力の制御のために伝達される。本発明では、移動部の受信器において予め設定された時間間隔で受信電力対雑音電力比がもとめられる。その都度得られた比の値が目標値と比較され、この結果に依存してデータフレーム毎のシグナリングビットが移動部から基地局に伝送される。基地局において瞬時の又は更新される送信電力の計算が、適応インクリメンタルコントロールによって行われる。この場合、この瞬時の送信電力値の計算は、インクリメントを決定する補正値とシグナリングビットから決定されるデフォルト値との積を加算した前の送信電力値に基づいて行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明はワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作す
るための方法に関し、ワイヤレステレコミュニケーション装置は少なくとも１つ
の基地局及び少なくとも１つの移動部を含み、この移動部の受信器において瞬時
の受信電力が測定され、この受信電力値が基地局に送信電力の制御のために伝達
される。
【０００２】 端末として使用されるワイヤレステレコミュニケーション装置、つまり移動無
線送信/受信装置は十分に周知である。例えばこの場合コードレス無線電話、移
動無線電話、衛星無線電話、トランクド無線電話（trunked radio telephone）
などが挙げられる。
【０００３】 ヨーロッパではEuropean Telecommunication Standard Instituteを介してＤ
ＥＣＴスタンダード（Digital European Cordless Telecommunication Standard
）に対する定義が行われた。ＤＥＣＴシステムは基地局と移動局又は移動部との
間のワイヤレス情報交換を基礎とし、無線セル内部の到達距離は数百メートルま
でである。ＤＥＣＴ周波数領域は１８８０〜１９００ＭＨｚである。このＤＥＣ
Ｔスタンダードは個別セル装置、例えばインドア領域におけるワイヤレスホーム
電話も多重無線セル装置、例えばコーポレートネットワークにも使用される。
【０００４】 標準化された無線プロトコルは、周波数スペクトルを所定の個数の物理的チャ
ネルに分割することによって同一の物理的環境における複数の基地局及び移動局
の動作も可能であるように構成されている。例えば、ＤＥＣＴスタンダードは物
理的なＤＥＣＴチャネルと論理チャネル番号との間に固定的な割り当てを設けて
いる。このスタンダードで定められた情報交換のためのプロトコルは、異なる加
入者がＤＥＣＴシステムのローカルネットワークにおいてアクティブである場合
でも、伝送及びコミュニケーションプロシージャの実行を可能にする。
【０００５】 情報伝送は様々な伝送方法、例えばＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）、ＴＤＭ
Ａ（時分割多元接続）及び/又はＣＤＭＡ（符号分割多元接続）に基づいて上記
の無線スタンダードＤＥＣＴ、ＧＳＭ又は他の無線スタンダード内部で可能であ
る。
【０００６】 ワイヤレステレコミュニケーション装置の電力消費乃至はエネルギ消費はコミ
ュニケーション方式によって決定される。このコミュニケーション方式は無線情
報の伝送における異なる到達距離によって詳述される。
【０００７】 ＤＥＣＴスタンダードによるコードレス電話における僅少な伝送到達距離及び
比較的僅少な送信電力のために、エネルギ消費は、対照的にＧＳＭスタンダード
により動作されるセルラー移動無線電話の場合よりも小さい。後者は２０００ｍ
Ｗまでの送信電力を有する。
【０００８】 ＥＰ０３３０１６６Ｂ１から、無線システムにおける電力過剰を伝送品質なら
びに受信電界強度に依存する送信電力制御によって回避することが公知である。
【０００９】 そこに記述されているように、移動無線システムのハンドヘルド移動電話機器
の送信電力の制御に対する制御規準として、この移動無線システムのこの基地局
における受信レベル及び品質評価の組み合わせを、基地局に到来する信号からも
とめられる位相ジッタを介して利用する。
【００１０】 移動無線送信/受信装置、とりわけＤＥ４４２６２５５Ａ１によるコードレス
テレコミュニケーションシステムの移動部では、基地局による受信レベル評価に
は依存せずに移動部が電力乃至はエネルギ消費を低減するために自律的に送信電
力を制御することができ、この結果、スタンバイモード又はアクティブモードに
おいて最大可能動作持続時間が得られる。このためには次のことが提案される。
すなわち、移動部が検出された特別情報、例えば電界強度値及び/又は伝送エラ
ー値を解析し、これらの特別情報に基づいてシーケンシャル制御回路によって送
信電力を相応に適応させることができるようにこの移動部を構成することが提案
される。送信電力の上述の制御を実施することができるためには、ＤＥ４４２６
２５５Ａ１に示されているコードレス移動部を次のように修正する。すなわち、
マイクロコントローラに制御回路を割り当てられ、この制御回路がこのマイクロ
コントローラにインプリメントされた個々のプログラムモジュールから形成され
るように修正する。
【００１１】 この制御回路によってマイクロコントローラにおいて使用される電界強度値及
び伝送エラー値は移動部の送信電力の制御のために評価され利用される。この制
御回路は、そこでは制御パラメータの値が、すなわち制御すべき送信電力が、変
化する参照入力値に、すなわち電界強度値及び伝送エラー値に追従するように構
成されている。検出された電界強度値から基地局までの距離が導出され、他方で
伝送エラー値から受信される無線情報の品質に対する尺度が得られる。マイクロ
コントローラにおける相応の評価に従って相応のポート又はレジスタ、例えばバ
ーストモードコントローラを介してこの無線部における送信電力の増大又は低下
が惹起される。この公知の制御は、この場合、連続的にも、幾つかの少数のステ
ップにおいても、すなわち非連続的にも作動しうる。
【００１２】 動作時間を高めるための乃至はエネルギ消費の低下のためのこの公知の移動部
側での送信電力制御は、当該移動部が所定のプロトコルフレームを介して基地局
と同期されている場合に活性化される。しかし、この制御自体を実施するために
多数の値が移動部と基地局との間で交換されなければならないことが欠点であり
、これはチャネル負荷を高め、さらに伝送すべきデータレートを低減してしまう
。
【００１３】 移動無線システム及びインドア伝送における送信電力制御においては１つのチ
ャネル乃至は複数のチャネルの時間分散（Zeitvarianz）が非常に小さい。なぜ
なら、各移動局は非常にゆっくりとしか、すなわち速度≦３ｋｍ/ｈでしか運動
しないことが前提となっているからである。同様に各チャネルの時間的分散（ze
itliche Dispersion）も小さい。言い換えれば、当該チャネルはほとんど周波数
選択的ではないが時間選択的である。上記の事情を考慮しつつ結果的に得られる
適切なチャネルモデルはフラット・フェージングのチャネルモデル（レイリー・
フェージング・チャネル）である。このようなチャネルモデルでは比較的短時間
の受信信号電力変動が発生し、この受信信号電力変動は数十ｄＢまでのダイナミ
ックレンジを有しうる。
【００１４】 実際のデータ伝送の満足すべきビットエラーレートを実現するためには、大き
く変動する受信信号電力に基づいて受信信号電力対雑音電力比の異常に高い値が
検出されなければならない。この上述の送信電力制御によって当該シナリオにお
いて受信信号電力の変化を低減することができる。このためには受信器において
受信信号電力を測定し、この測定値を適当なシグナリングによって送信器に伝送
し、この結果、基地局の送信電力が、この従来技術において記述されているよう
に、制御されることが必要不可欠である。しかし、問題なのは、事情によっては
迅速かつ頻繁に変化する測定値に基づいて移動部から基地局へ測定値を伝送する
ことである。
【００１５】 従って、本発明の課題は、少なくとも１つの基地局及び少なくとも１つの移動
部を有するワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作す
るための方法を提供し、さらに最小限のシグナリングコストによって基地局が伝
送条件を改善するために送信電力の効果的な制御を実現できるようになることで
ある。
【００１６】 さらに、本発明の課題は、低いシグナリングコストの他に同時に簡単なやり方
で送信電力制御のダイナミックレンジ制限を行える方法を提供することである。
【００１７】 上記課題は請求項１記載の方法によって解決される。従属請求項は少なくとも
有利な実施形態を含んでいる。
【００１８】 本発明の基本思想は、伝送されるデータフレーム毎に標準化されたプロトコル
スタンダードの内部において移動部の受信状態を示すためにただ１つのビットだ
けを基地部乃至は基地局に伝送することであり、特別な計算法によって基地局は
この情報からだけで送信電力制御を実施することができる。
【００１９】 本発明では、この計算において送信電力を適応させるために適応インクリメン
タルコントロールを使用し、付加的にダイナミックレンジ制限を挿入する。
【００２０】 本発明の方法によれば、まず最初に、有利には移動部に設けられたマイクロコ
ントローラのソフトウェアモジュールによって実現される移動部の受信器におい
て、受信電力対雑音電力比が所定の時間間隔においてもとめられる。この比の算
定はほとんど連続的に又は不連続的に行われる。
【００２１】 その都度得られるこの比の値は次いで所定の目標値と比較され、この比較結果
に依存してデータフレーム毎にシグナリングビットが移動部から基地局へと伝送
される。このシグナリングビットはスタンダードプロトコルの未使用のビットで
あればよく、このシグナリングビットは次いで基地局において瞬時の乃至は更新
される送信電力の計算のために使用される。この場合、インクリメントは適応的
に設定可能である。
【００２２】 前の送信電力値に、インクリメントを決定する補正値とシグナリングビットか
ら決定されるデフォルト値との積を加算することによって、この前の送信電力値
に基づいて瞬時の送信電力値がもとめられる。
【００２３】 移動部の受信器において算定される受信電力対雑音電力比が目標値を下回る場
合、シグナリングビットは０に設定され、この受信電力対雑音電力比が目標値を
上回っていると検出された場合、シグナリングビットは値１を得る。
【００２４】 付加的に、本発明では、インクリメントを決定する補正値を送信電力制御のダ
イナミックレンジを制限するために上側又は下側送信電力閾値に依存して変化さ
せる方法が存在し、これによって電力跳躍及び制御問題が阻止され、この結果、
全体として制御特性及び過渡特性が最適化可能である。
【００２５】 本発明によれば基地局はマイクロコントローラ及び適当なプログラムモジュー
ルを使用して送信電力Ｓ（ｋ）を次の関係式によって算定する：
【００２６】
【数２】
【００２７】 この場合、 Ｓ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力（ｄＢで）、 Δ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力に対する補正値（インクリメント）
、 Ｋ 適応インクリメント補正のための補正定数、 ｅ（k） フレームNo.ｋに対する受信器のシグナリングビット、ただしｅ（k）
ε｛１，０｝、
【００２８】
【外３】
【００２９】 上記の計算規則におけるスタート値及び開始パラメータはこの場合： Ｓ（０）＝Ｓ0＝１（正規化されて） Δ（０）＝Δ0 ｅ（０）＝１ Ｋ＝Ｋ0＞１である。
【００３０】 ただ１つのビットのシグナリングコストによる送信電力制御に加えて、ダイナ
ミックレンジ制限を行う方法が存在する。このために、送信電力の上側制限値及
び/又は下側制限値の近傍において、インクリメントを決定する補正値Δ（ｋ）
は次のやり方で変化される： Ｓ（ｋ）＞Ｓth,highである場合には、 Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmax)/(Ｓth,high−Ｓmax)に設定し、 Ｓ（ｋ）＜Ｓth,lowである場合には、 Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmin)/(Ｓth,low−Ｓmin)に設定する。
【００３１】 閾値Ｓth,low及びＳth,highからインクリメントΔ（ｋ）に対する値の変化が
行われるが、これらの閾値Ｓth,low及びＳth,highとこのインクリメントに対す
るスタート値Δ0とは予め設定されるか、又は、学習値として以前のコミュニケ
ーションモードから引き継がれるか又は更新される。
【００３２】 本発明を次に実施例ならびに図面を参照して詳しく説明する。
【００３３】 ここでは、 図１は基地局における計算規則を含む送信電力制御のための方法を原理的に図示
したプログラムフローチャートを示し、 図２は送信電力制御のダイナミックレンジ制限のためにインクリメントを決定す
る補正値Δ（ｋ）を変化させるためのプログラムフローチャートを示す。
【００３４】 少なくとも１つの基地局及び少なくとも１つの移動部を含むワイヤレステレコ
ミュニケーション装置をとりわけインドアで動作するための方法において、図１
を参照すると、ステップＳ１でまず最初に移動部によって受信電力Ｅbの雑音電
力Ｎ0に対する比が測定される。ステップＳ２ではこの比を所定の目標値と比較
する。この比がこの目標値の上側にある場合、シグナリングビットを１に設定す
る。この測定された比がこの目標値の下側にある場合、シグナリングビットは値
０に設定される。相応のビットがステップＳ３において設定された後で、このた
だ１つのビットは伝送すべきフレーム毎に標準化されたエアインターフェースを
介して基地局にステップＳ４において伝送される。
【００３５】 基地局は次いで新しい送信電力をステップＳ５においてフレームNo.ｋに対し
てｄＢで前の値に補正値乃至はインクリメントと変換されたシグナリングビット
との積を加算して算定する。
【００３６】 ステップＳ５、すなわち新しい送信電力の計算は、次の計算式を使用して行わ
れる：
【００３７】
【数３】
【００３８】 ただしここで Ｓ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力（ｄＢで）、 Δ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力に対する補正値（インクリメント）
、 Ｋ 適応インクリメント補正のための補正定数、 ｅ（k） フレームNo.ｋに対する受信器のシグナリングビット、ただしｅ（k）
ε｛１，０｝、
【００３９】
【外４】
【００４０】 上記の計算規則におけるスタート値及びパラメータはこの場合： Ｓ（０）＝Ｓ0＝１（正規化されて） Δ（０）＝Δ0 ｅ（０）＝１ Ｋ＝Ｋ0＞１である。
【００４１】 図２を参照しながら送信電力Ｓ（ｋ）の上側制限値Ｓmax及び/又は下側制限値
Ｓminの近傍における送信送信電力制御のダイナミックレンジ制限のための方法
、つまりΔ（ｋ）の値の補正又は変化を記述する。
【００４２】 ステップＳAにおいてまず最初に閾値Ｓth,low及びＳth,highが予め設定される
。これらの閾値Ｓth,low及びＳth,highからインクリメントΔ（ｋ）に対する値
の変化が行われなければならない。これらの値は上側制限値Ｓmax乃至は下側制
限値Ｓminによって囲まれる送信電力Ｓ（ｋ）の範囲の内部に存在する。
【００４３】 閾値Ｓth,low及びＳth,highは学習値又は経験値として以前の測定から得られ
、供給される。ステップＳBにおける瞬時の送信電力Ｓ（ｋ）の算定の後で、ス
テップＳCにおいて、この瞬時の送信電力が上側閾値Ｓth,highを上回っているか
又は下側閾値Ｓth,lowよりも小さいかどうか、が検査される。
【００４４】 瞬時の送信電力Ｓ（ｋ）が閾値Ｓth,highより大きい場合には、次の関係式に
よってインクリメントΔ（ｋ）の補正が行われる（ステップＳD）: Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmax)/(Ｓth,high−Ｓmax) 送信電力Ｓ（ｋ）が閾値Ｓth,lowより小さい場合には、Δ（ｋ）は次のように
算定される（ステップＳE）： Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmin)/(Ｓth,low−Ｓmin) 上述した実施例によって簡単なやり方でテレコミュニケーションシステムにお
ける基地局の送信電力の適応のための適応インクリメンタルコントロールを提供
することに成功し、受信状態を表現する情報を移動部から伝送するためにただ１
つのビットシグナリングコストが必要である。同時にこの制御のインクリメント
変化乃至は基地局におけるダイナミックレンジ制限が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基地局における計算規則を含む送信電力制御のための方法を原理的に図示した
プログラムフローチャートを示す。
【図２】 送信電力制御のダイナミックレンジ制限のためにインクリメントを決定する補
正値Δ（ｋ）を変化させるためのプログラムフローチャートを示す。
【符号の説明】
Ｓth,low 下側閾値 Ｓth,high 上側閾値 Ｓmax 上側制限値 Ｓmin 下側制限値
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月４日（２０００．７．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 ＥＰ０６８２４１７Ａ２から次のような方法が公知である。すなわち、移動部
において瞬時の信号電力/干渉電力比がもとめられ、所定のチャネルとこの比の
値とを比較し、この比較の結果に依存して送信電力コントロールビットを発生し
、基地局に伝達する方法が公知である。この場合、基地局は同じ値の連続する送
信電力コントロールビットの個数に基づいて新しい送信電力値をもとめ、調整す
る。 従って、本発明の課題は、少なくとも１つの基地局及び少なくとも１つの移動
部を有するワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作す
るための方法を提供し、さらに最小限のシグナリングコストによって基地局が伝
送条件を改善するために送信電力の効果的な制御を実現できるようになることで
ある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【外１】
【数１】 この場合、 Ｓ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力（ｄＢで）、 Δ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力に対する補正値（インクリメント）
、 Ｋ 適応インクリメント補正のための補正定数、 ｅ（k） フレームNo.ｋに対する受信器のシグナリングビット、ただしｅ（k）
ε｛１，０｝、
【外２】 であることを特徴とする、ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけイ
ンドアで動作するための方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ， ＫＲ，ＭＸ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＵ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ，Ｖ Ｎ Ｆターム(参考） 5K067 AA13 BB04 BB45 DD27 DD44 EE02 EE10 HH22

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドア
    で動作するための方法であって、前記ワイヤレステレコミュニケーション装置は
    少なくとも１つの基地局及び少なくとも１つの移動部を含み、該移動部の受信器
    において瞬時の受信電力が測定され、この受信電力値が前記基地局に送信電力の
    制御のために伝達される、ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけイ
    ンドアで動作するための方法において、 前記移動部の受信器において予め設定された時間間隔で受信電力対雑音電力比
    （Ｅb/Ｎ0）がもとめられ、 その都度得られた比の値が目標値と比較され、この結果に依存してデータフレ
    ーム（ｋ）毎に１つのシグナリングビット（ｅ（k））が前記移動部から前記基
    地局に伝送され、 【外１】
  2. 【請求項２】 受信電力対雑音電力比（Ｅb/Ｎ0）が目標値を下回る場合、
    シグナリングビット（ｅ（k））は０であり、前記受信電力対雑音電力比（Ｅb/
    Ｎ0）が前記目標値を上回る場合、前記シグナリングビット（ｅ（k））は１であ
    ることを特徴とする、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 インクリメントを決定する補正値（Δ（ｋ））は送信電力の
    ダイナミックレンジを制限するために上側又は下側送信電力閾値（Ｓth,low；Ｓ th,high ）に到達することに依存して変化されることを特徴とする、請求項１又
    は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 基地局において送信電力Ｓ（ｋ）を次の関係式によって算定
    する： 【数１】 この場合、 Ｓ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力（ｄＢで）、 Δ（ｋ） フレームNo.ｋに対する送信電力に対する補正値（インクリメント）
    、 Ｋ 適応インクリメント補正のための補正定数、 ｅ（k） フレームNo.ｋに対する受信器のシグナリングビット、ただしｅ（k）
    ε｛１，０｝、 【外２】 であることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
  5. 【請求項５】 次の開始又はスタートパラメータ： Ｓ（０）＝Ｓ0＝１（正規化されて） Δ（０）＝Δ0 ｅ（０）＝１ Ｋ＝Ｋ0＞１ を特徴とする、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 送信電力制御のダイナミックレンジを制限するために、送信
    電力（Ｓ（ｋ））の上側制限値及び/又は下側制限値（Ｓmax；Ｓmin）の近傍に
    おいて、インクリメントを決定する補正値（Δ（ｋ））は次のように変化される
    ： Ｓ（ｋ）＞Ｓth,highである場合には、 Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmax)/(Ｓth,high−Ｓmax)であり、 Ｓ（ｋ）＜Ｓth,lowである場合には、 Δ（ｋ）＝Δ0・(Ｓ（ｋ）−Ｓmin)/(Ｓth,low−Ｓmin)であり、 上側閾値（Ｓth,low）及び下側閾値（Ｓth,high）ならびに前記インクリメン
    トに対するスタート値Δ0は予め設定可能であるか、又は、ワイヤレステレコミ
    ュニケーション装置の動作の際の経験値から得られ、学習値として更新可能であ
    ることを特徴とする、請求項３〜５のうちの１項記載の方法。
JP2000548968A 1998-05-13 1999-05-11 ワイヤレステレコミュニケーション装置をとりわけインドアで動作するための方法 Pending JP2002515680A (ja)

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