JP6489612B2 - 送信電力制御装置、通信装置、通信システム、送信電力制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、送信電力制御装置、通信装置、通信システム、送信電力制御方法及びプログラムに関する。

無線通信等の通信において、所望の回線品質を得つつ消費電力を抑制するための技術として自動送信電力制御（ＡＴＰＣ：Automatic Transmit Power Control）が知られている。ＡＴＰＣは、受信レベルが予め設定された閾値を下回ると動作し、受信側の無線通信装置は送信側の無線通信装置に対して送信電力を上げることを要求する。また、ＡＴＰＣは、受信レベルが予め設定された閾値を上回ると動作し、受信側の無線通信装置は送信側の無線通信装置に対して送信電力を下げることを要求する。

なお、特許文献１には、送信した信号のＤ／Ｕ比（Desired to Undesired signal ratio；信号雑音比）に基づいてＡＴＰＣ動作の制御を行うことにより、Ｄ／Ｕ比を劣化させることなく、実現できる最大の送信電力の出力レベルを用いて通信ができる無線通信システムについて記載がある。

また、無線通信においては、回線品質に応じて変調方式を変化させて安定した通信を実現する適応変調（ＡＭＲ：Adaptive Modulation Radio）機能が用いられる場合がある。ＡＭＲによる変調方式制御によれば、回線品質が低下した場合は、伝送効率の低い変調方式に変更して確実に信号の伝送を行い、回線品質が高い場合は、伝送効率の高い変調方式に変更して効率的に信号を伝送することができる。
ＡＴＰＣ導入の目的の一つに、伝送効率が下がらないように現在の変調方式を維持することがある。その為、ＡＴＰＣの動作は、ＡＭＲ機能による変調方式制御を実行する前に行う必要があり、ＡＴＰＣが動作する閾値は、変調方式が変更される下限値より余裕を持った高い値に設定される。

再公表ＷＯ２０１２／１６９５５４号公報

このため、ＡＴＰＣが動作する閾値以下となるような出力レベルに送信電力を制御することはできない。従って、閾値以下となる出力レベルで信号を送信しても回線品質が良好で変調方式の維持が可能な場合であっても、必要以上の出力レベルで送信を行うこととなり、消費電力が過大になる可能性があった。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる送信電力制御装置、通信装置、通信システム、送信電力制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する受信状態判定部と、前記受信状態判定部の判定結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する閾値変更部と、を備える送信電力制御装置である。

また本発明は、上記の送信電力制御装置を備える通信装置である。

また本発明は、送信機と受信機とを備える通信システムにおいて、前記送信機は、上記の送信電力制御装置を備え、前記受信機は、前記送信機から受信した信号に基づいて受信状態を監視する受信状態監視部、を備える通信システムである。

また本発明は、送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定し、前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する、送信電力制御方法である。

また本発明は、送信電力制御装置のコンピュータを、送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得する手段、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する手段、前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する手段、として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、回線品質を保ちつつ、通信の低消費電力化を図ることができる。

本発明の一実施形態による送信電力制御装置の最小構成を示す図である。 本発明の一実施形態による通信システムを示す図である。 本発明の一実施形態によるＡＴＰＣ動作閾値の制御を説明する図である。 本発明の一実施形態による通信システムの処理フローを示す第一の図である。 本発明の一実施形態による通信システムの処理フローを示す第二の図である。

＜一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による送信電力制御装置を図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による送信電力制御装置３０の最小構成を示す図である。
図１に示す通り、送信電力制御装置３０は、受信状態判定部３１と、ＡＴＰＣ閾値変更部３３とを少なくとも備えている。
受信状態判定部３１は、自装置（送信電力制御装置３０）が出力レベルの制御を行う送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する。
ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、受信状態判定部３１の判定結果と送信した信号に対して行った変調方式とに基づいて、受信状態に対して定められる送信電力の出力レベルを規定する閾値を変更する。送信電力の出力レベルを規定する閾値とは、具体的にはＡＴＰＣが動作する閾値（以下、ＡＴＰＣ動作閾値と呼ぶ）である。ＡＴＰＣ動作閾値は、受信機での受信状態に対して定まる値である。受信状態とは、例えば、受信した信号の強度を示す値である受信レベル（ＲＳＬ：Received Signal Level）である。例えば、受信レベルが所定の範囲の値であればＡＴＰＣは動作しない。この場合、受信レベルに対して定められた所定の範囲の上限値および下限値がＡＴＰＣ動作閾値となる。
本実施形態の送信電力制御装置３０は、受信状態判定部３１の判定する受信状態に基づいて、ＡＴＰＣ閾値変更部３３がＡＴＰＣ動作閾値を変更する。これにより、受信状態の変化の傾向によっては受信レベルが予め定められた初期ＡＴＰＣ動作閾値以下となっても、最低限の受信レベルを維持して通信を継続することができる。

図２は、本発明の一実施形態による通信システムを示す図である。
この図において、通信システム１は、送信機１０、受信機２０を含んで構成される。送信機１０は、受信部１１と、受信状態情報抽出部１２と、変調方式制御部１３と、送信部１４と、送信電力制御装置３０と、を備えている。受信機２０は、受信部２１と、受信状態監視部２２と、送信部２３と、を備えている。送信機１０と受信機２０は、無線通信を行う。送信電力制御装置３０は、送信機１０が信号を送信する際の送信電力の出力レベルを決定する。

受信機２０では、受信部２１が送信機１０が送信した信号を受信する。
受信状態監視部２２は、回線品質をモニタする機能を有している。受信状態監視部２２は、受信部２１が受信した信号の受信レベル（ＲＳＬ）と搬送波対雑音比（ＣＮＲ：Carrier Noise Ratio）とを監視する。以下、受信レベルと搬送波対雑音比を総称して受信状態情報と呼ぶ。
送信部２３は、受信状態情報を含んだ信号を送信機１０へ送信する。

送信機１０では、受信部１１が受信状態情報を含んだ信号を受信する。
受信状態情報抽出部１２は、受信した信号から受信状態情報を抽出する。
変調方式制御部１３は、受信状態情報を用いてＡＭＲ機能により変調方式を制御する。より具体的には、受信状態に応じた変調方式が定められていて、受信状態が所定の範囲を超えて変化した場合、変調方式制御部１３は、変調方式をその受信状態に対応する変調方式に変更する。
送信部１４は、変調方式制御部１３が決定した変調方式で変調を行い、送信電力制御装置３０が決定した出力レベルで信号を送信する。
送信電力制御装置３０は、受信状態情報に基づいて、変調方式に応じたＡＴＰＣ動作閾値を決定し、送信電力の出力レベルを決定する。

送信電力制御装置３０は、受信状態判定部３１と、受信状態情報蓄積部３２と、ＡＴＰＣ閾値変更部３３と、ＡＴＰＣ制御部３４と、を備えている。
受信状態判定部３１は、受信状態情報と過去の受信状態情報とを用いて受信状態の変化を判定する。
受信状態情報蓄積部３２は、受信機２０から受信した受信状態情報を蓄積する。
ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、現在の変調方式と受信状態の変化に応じてＡＴＰＣ動作閾値を変更する。
ＡＴＰＣ制御部３４は、ＡＴＰＣによって送信電力の出力レベルを決定する。

図３は、本発明の一実施形態によるＡＴＰＣ動作閾値の制御を説明する図である。
図３（ａ）は、一般的な方法におけるＡＴＰＣ動作閾値を説明する図である。図３（ａ）において、範囲Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は、受信機２０における受信レベルの範囲を表している。範囲Ｎ１は受信レベルが高い範囲、範囲Ｎ２は中程度、Ｎ３は受信レベルが低い範囲を示している。受信レベルの範囲Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３はＡＭＲ機能によって制御される変調方式と対応している。受信機２０での受信レベルが範囲Ｎ１の場合、送信機１０は、変調方式Ｋ１で変調した信号を受信機２０に送信する。変調方式Ｋ１は、伝送効率の高い、高多値数の変調方式である。受信機２０での受信レベルが範囲Ｎ２の場合、送信機１０は、変調方式Ｋ２で変調した信号を受信機２０に送信する。変調方式Ｋ２は、伝送効率が中程度の基準となる変調方式である。受信機２０での受信レベルが範囲Ｎ３の場合、送信機１０は、変調方式Ｋ３で変調した信号を受信機２０に送信する。変調方式Ｋ３は、伝送効率の低い、低多値数の変調方式である。なお、上限値Ｐ１は、範囲Ｎ１と範囲Ｎ２の境界となる受信レベルの値を、下限値Ｐ２は、範囲Ｎ２と範囲Ｎ３の境界となる受信レベルの値を示している。なお、変調方式Ｋ１よりもさらに伝送効率の高い変調方式およびそれに対応する受信レベルの範囲や、変調方式Ｋ３よりもさらに伝送効率の低い変調方式およびそれに対応する受信レベルの範囲が設けられていてもよい。

送信機１０は、初期状態で基準変調方式Ｋ２を用いて変調を行う。受信機２０での受信レベルの値が範囲Ｎ２であれば、送信機１０は、基準変調方式Ｋ２で変調を行った信号を送信し続ける。回線品質が良好で受信レベルの値が上昇し範囲Ｎ１に含まれるようになると、送信機１０の変調方式制御部１３がＡＭＲ機能によって変調方式Ｋ２をより高多値数の変調方式Ｋ１に変更する。送信機１０は、変調方式Ｋ１で変調した信号を受信機２０へ送信する。これにより、受信レベルが高い場合、より多くの情報を効率的に伝送することができる。また、受信レベルの値が下降し範囲Ｎ３に含まれるようになると、変調方式制御部１３がＡＭＲ機能によって変調方式Ｋ２をより低多値数の変調方式Ｋ３に変更する。送信機１０は、変調方式Ｋ３で変調した信号を受信機２０へ送信する。受信レベルが低い場合、多値数の低い変調方式を用いて確実に情報を伝送する。

また、受信レベルの値が範囲Ｎ２に含まれる場合であって、受信レベルが下がりＡＴＰＣ動作閾値Ａ以下となると、送信機１０のＡＴＰＣ制御部３４は、送信電力の出力レベルを上昇させるよう制御する。送信電力の出力レベルを上昇させることによって、受信機２０での受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値Ａより高い値となるようにする。これにより基準変調方式Ｋ２を維持することができる。この受信レベルとＡＴＰＣ動作閾値Ａとを比較し、受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値Ａ以下となると送信電力の出力レベルを変更する動作がＡＴＰＣの動作である。図３（ａ）が示すように通常、ＡＴＰＣ動作閾値Ａは、変調方式を基準変調方式Ｋ２から変調方式Ｋ３に変更する下限値Ｐ２よりも所定の大きさだけ余裕を持った高い値に固定的に設定される。図３（ａ）が示すように、本来、ＡＴＰＣ動作閾値Ａを下回る受信レベルでも基準変調方式Ｋ２を維持することが可能であるが、ＡＴＰＣが動作するために受信レベルはＡＴＰＣ動作閾値Ａを下回ることができない。つまり、一般的なＡＴＰＣの動作では、受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値Ａ以下となっても、基準変調方式Ｋ２を維持したまま通信できる場合でも必要以上の出力レベルで送信を行うことになる。

図３（ｂ）は、本実施形態によるＡＴＰＣ動作閾値を説明する図である。本実施形態では、ＡＴＰＣ動作閾値の値は固定されておらず可変である。本実施形態のＡＴＰＣ動作閾値は、現在の変調方式と受信状態の変化に応じて可変に設定される。例えば、本実施形態では、ＡＴＰＣ動作閾値の下限値を図３（ａ）の斜線部の範囲で可変に設定することができる。図３（ｂ）において、閾値Ａ１、Ａ２、Ａ３は、変調方式と受信状態の変化に応じて設定されたＡＴＰＣ動作閾値の例である。本実施形態においては受信状態判定部３１が、受信状態が良化していると判定した場合、受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値のデフォルト値（閾値Ａ）以下となっても、直ちにＡＴＰＣを動作させることなく、ＡＴＰＣ閾値変更部３３が、例えば図３の閾値Ａ１までＡＴＰＣ動作閾値を低下させる。また、ＡＴＰＣ動作閾値の低下に合わせて、ＡＴＰＣ制御部３４が、送信電力の出力レベルを低下させる。その状態でもまた、受信状態判定部３１が受信状態の良化を判定する場合、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、さらに閾値Ａ２までＡＴＰＣ動作閾値を低下させ、ＡＴＰＣ制御部３４が送信電力の出力レベルをさらに低下させる。出力レベルの低下後も受信状態が良化する場合、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、ＡＴＰＣ動作閾値を閾値Ａ３までさらに低下させ、ＡＴＰＣ制御部３４はそれに合わせて送信電力の出力レベルをさらに低下させる。こうすることで、受信レベルが変調方式を変更する下限値である下限値Ｐ２までＡＴＰＣ動作閾値を低下させることができる。これにより、送信機１０は、必要最小限の出力レベルで送信を行うことができ、低消費電力化を図ることが可能になる。

例えば、無線通信において自局装置と離れた対向局装置との通信を行う場合、高い回線品質を保つために十分な送信電力で通信を行うことにより消費電力が過大になる場合があった。本実施形態によれば、自局装置で対向局装置の受信状態を認識してＡＴＰＣ動作閾値を可変することで、最小受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値（固定値）以下とはならない状態から、対向局装置の受信状態に合わせた、最低限の受信レベルでの通信ができ、送信時の出力レベルを下げることが可能となるため、低消費電力化につながる。

なお、受信レベルが上限値Ｐ１以上となれば、変調方式制御部が変調方式を基準変調方式Ｋ２から変調方式Ｋ１に変更し、下限値Ｐ２以下となれば、基準変調方式Ｋ２から変調方式Ｋ３に変更することは本実施形態においても同様である。
また、本実施形態においてはＡＴＰＣ閾値変更部３３が、例えば図３の閾値Ａ４までＡＴＰＣ動作閾値を上昇させることも可能である。例えば、受信状態が劣化している場合、ＡＴＰＣ動作閾値Ａ４を設定することで、受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値のデフォルト値（閾値Ａ）より高い状態でもＡＴＰＣ動作を実行させることができる。これにより、基準変調方式Ｋ２を維持しつつ、受信機２０での受信レベルを高く保つことができる。

図４は、本発明の一実施形態による通信システムの処理フローを示す第一の図である。
図４を用いて、受信機２０の処理について説明を行う。まず、受信部２１が送信機１０から送信された信号を受信する（ステップＳ１１）。受信部２１は、受信した信号を受信状態監視部２２へ出力する。受信状態監視部２２は、受信した信号から受信状態を監視する（ステップＳ１２）。具体的には、受信状態監視部２２は、受信した信号の受信レベル（ＲＳＬ）と搬送波対雑音比（ＣＮＲ）を検出する。受信状態監視部２２は、検出した受信レベルと搬送波対雑音比の情報（受信状態情報）を送信部２３へ出力する。送信部２３は、受信状態情報と受信状態情報に対応する信号を受信した時刻の情報を含む信号を送信機１０へ転送する（ステップＳ１３）。これにより、送信機１０は、受信機２０での受信レベルなどを把握することができるようになる。

図５は、本発明の一実施形態による通信システムの処理フローを示す第二の図である。
図５を用いて、送信機１０の処理について説明を行う。まず、受信部１１が、受信機２０の送信部２３が転送した受信状態情報（ＲＳＬ、ＣＮＲ）を含んだ信号を受信する（ステップＳ２１）。受信部１１は、受信した信号を受信状態情報抽出部１２に出力する。受信状態情報抽出部１２は、取得した信号から受信状態情報および受信時刻を抽出し、それらの情報を変調方式制御部１３と送信電力制御装置３０に出力する。
送信電力制御装置３０では、受信状態判定部３１と受信状態情報蓄積部３２が受信状態情報等を取得する。受信状態情報蓄積部３２は、取得した受信状態情報を受信時刻と対応付けて、送信電力制御装置３０の備える記憶部に記録し、受信状態情報を蓄積する（ステップＳ２２）。なお、初期においては、以下の処理は行わず、一定時間受信状態情報の蓄積のみを行う。

受信状態情報の蓄積を開始して一定時間が経過すると、受信状態判定部３１は、取得した受信状態情報と受信状態情報蓄積部３２が蓄積した過去の受信状態情報とから、受信状態の変化の傾向を判定する（ステップＳ２３）。例えば、受信状態判定部３１は、所定時間だけ過去から蓄積した受信状態と取得した受信状態情報とに含まれる受信レベルについて比較し、時間の経過に伴って受信レベルが上昇している場合、受信状態が良化していると判定し、時間の経過に伴って受信レベルが下降している場合、受信状態が劣化していると判定する。また、例えば、時間の経過とともに時系列に搬送波対雑音比が上昇している場合、受信状態が良化していると判定し、時間の経過とともに搬送波対雑音比が下降している場合、受信状態が劣化していると判定する。受信状態判定部３１は、判定結果（良化または劣化）をＡＴＰＣ閾値変更部３３へ出力する。
次に、受信状態の変化の傾向と現在の変調方式に基づいて、ＡＴＰＣ動作閾値の変更や出力レベルの制御を行う。

受信状態判定部３１が受信状態は良化したと判定した場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、変調方式制御部１３から現在どの変調方式を用いているかの情報を取得し、現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式（図３のＫ２）より下かどうかを判定する。現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式より下（図３のＫ３）の場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、ＡＴＰＣ動作閾値の変更を行わない。ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、受信状態判定部３１による判定結果をＡＴＰＣ制御部３４へ出力する。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の変調方式が基準変調方式より伝送効率が悪い方式であることと、受信状態判定部３１による受信状態は良化しているとの判定に基づいて、送信時の出力レベルを最大レベルにするよう送信部１４に指示する。送信部１４は送信電力の出力レベルを最大にして送信を行う（ステップＳ２８）。この状態で信号の送信を行い、変調方式制御部１３が、受信機２０から受信した受信状態情報に基づいて変調方式を維持できるかどうかを判定する（ステップＳ２９）。具体的には、図３で説明したように変調方式制御部１３が、各変調方式に変更する受信レベルの値（上限値Ｐ１、下限値Ｐ２など）と受信状態情報に含まれる受信レベルとを比較する。受信状態情報に含まれる受信レベルが現在の変調方式に対応する受信レベルの範囲に含まれていれば、変調方式制御部１３は、変調方式を維持できると判定し、含まれていなければ変調方式を維持できないと判定する。変調方式を維持できると判定した場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、送信部１４は、現在の変調方式によって変調した信号を送信する。変調方式を維持できないと判定した場合、（ステップＳ２９；Ｎｏ）、変調方式制御部１３は、ＡＭＲ機能により変調方式の制御を行う（ステップＳ３０）。例えば、変調方式制御部１３は、変調方式Ｋ３を基準変調方式Ｋ２に変更する。送信部１４は、変更後の変調方式によって変調した信号を送信する。

受信状態判定部３１が受信状態は良化したと判定した場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）で、かつ、現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式以上（図３のＫ１、Ｋ２）の場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、ＡＴＰＣ動作閾値の下限値を低下させる（ステップＳ２６）。図３の場合、例えば、ＡＴＰＣ閾値変更部３３はデフォルトのＡＴＰＣ動作閾値Ａを引き下げた閾値Ａ１を下限値に設定する。下限値をどれだけ引き下げるかについては予め定められているものとする。ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、設定したＡＴＰＣ動作閾値の下限値と受信状態判定部３１による判定結果をＡＴＰＣ制御部３４へ出力する。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の変調方式が基準変調方式または基準変調方式より伝送効率が良い方式であることと、受信状態判定部３１による受信状態は良化しているとの判定、新たに設定されたＡＴＰＣ動作閾値の下限値に基づいて、出力レベルを低下させる（ステップＳ２７）。低下後の出力レベルで信号を送信したときの受信機２０での受信レベルは、ステップＳ２６で設定したＡＴＰＣ動作閾値の下限値以上で且つなるべく低くなることが好ましい。どの程度出力レベルを低下させるかについては、受信機２０での受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値の下限値に近づく値となるよう計算され、予め定められているものとする。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の出力レベルより低い送信電力の出力レベルを決定し、決定した出力レベルで送信するよう送信部１４に指示する。送信部１４は、以前より低い出力レベルで送信を行う。
図３で説明したように、新たに設定した出力レベルでも受信状態が良化する場合、ステップＳ２１〜ステップＳ２７の処理を繰り返し、さらにＡＴＰＣ動作閾値の下限値および出力レベルを引き下げる。これにより、現在の変調方式を維持しつつ、最小限の送信電力で通信を行うことができる。

一方、受信状態判定部３１が受信状態は劣化したと判定した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式（図３のＫ２）より下かどうかを判定する。現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式より下（図３のＫ３）の場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、ＡＴＰＣ動作閾値の変更を行わない。ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、受信状態判定部３１による判定結果をＡＴＰＣ制御部３４へ出力する。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の変調方式が基準変調方式より伝送効率が悪い方式であることと、受信状態判定部３１による受信状態は劣化しているとの判定に基づいて、送信時の出力レベルを最大レベルにするよう送信部１４に指示する。送信部１４は送信電力の出力レベルを最大にして送信を行う（ステップＳ２８）。変調方式制御部１３は、受信機２０から受信した受信状態情報に基づいて変調方式を維持できるかどうかを判定する（ステップＳ２９）。変調方式を維持できると判定した場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、送信部１４は、現在の変調方式によって変調した信号を送信する。変調方式を維持できないと判定した場合、（ステップＳ２９；Ｎｏ）、変調方式制御部１３は、ＡＭＲ機能により変調方式の制御を行う（ステップＳ３０）。例えば、出力レベルを最大にしても受信レベルが低下するような場合は、変調方式制御部１３は、変調方式Ｋ３よりさらに伝送効率の低い変調方式に変更する。

受信状態判定部３１が受信状態は劣化したと判定した場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）で、かつ、現在の変調方式の伝送効率が基準変調方式以上（図３のＫ１、Ｋ２）の場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、ＡＴＰＣ動作閾値の下限値を上昇させる（ステップＳ３２）。図３の場合、例えば、ＡＴＰＣ閾値変更部３３はデフォルトのＡＴＰＣ動作閾値Ａよりも高い閾値Ａ４をＡＴＰＣ動作閾値の下限値に設定する。下限値をどれだけ上昇させるかについては予め定められているものとする。ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、設定したＡＴＰＣ動作閾値の下限値（閾値Ａ４）と受信状態判定部３１による判定結果をＡＴＰＣ制御部３４へ出力する。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の変調方式が基準変調方式または基準変調方式より伝送効率が良い方式であることと、受信状態判定部３１による受信状態は劣化しているとの判定、新たに設定されたＡＴＰＣ動作閾値の下限値に基づいて、出力レベルを上昇させる（ステップＳ３３）。どの程度出力レベルを低下させるかについては、受信機２０での受信レベルがＡＴＰＣ動作閾値Ａ４以上となるよう計算され、予め定められているものとする。ＡＴＰＣ制御部３４は、現在の出力レベルより高い送信電力の出力レベルを決定し、決定した出力レベルで送信するよう送信部１４に指示する。送信部１４は、以前より高い出力レベルで送信を行う。

変調方式制御部１３は、受信機２０から受信した出力レベル上昇後の受信状態情報に基づいて、変調方式を維持できるかどうかを判定する（ステップＳ２９）。変調方式を維持できると判定した場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、送信部１４は、現在の変調方式を維持し、ステップＳ３３で上昇させた出力レベルで信号を送信する。出力レベルを上げたにも拘わらず受信レベルが低下し、変調方式を維持できないと判定した場合、（ステップＳ２９；Ｎｏ）、変調方式制御部１３は、ＡＭＲ機能により変調方式の制御を行い（ステップＳ３０）、さらに伝送効率の低い変調方式に変更する。ＡＴＰＣ閾値と出力レベルを引き上げることで、変調方式を例えば基準変調方式Ｋ２に維持したまま通信を行うことができる。

送信機１０から送信した信号のレベルは空間で劣化し、受信機２０に到達する。本実施形態によれば、ＲＳＬ、ＣＮＲで表される受信機２０の受信状態を送信機１０に転送することで、送信機１０は送信時の出力レベルに対する受信機２０の受信状態の認識が可能となる。また、ＡＴＰＣ動作閾値の下限値を可変とすることで、許容できる（基準変調方式を維持できる）最小受信レベルとなるような最小出力レベルでの送信が可能となる。これにより、過大な送信電力となることを防止することができる。また、本実施形態のＡＴＰＣ動作閾値制御により、受信状態の変動に素早く追従することが可能になる。

なお、受信状態監視部２２が監視する受信状態を示す指標は、ＲＳＬ、ＣＮＲに限定されない。通信方式によって、例えば、ビット誤り率（ＢＥＲ：bit error rate）、信号対雑音比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）など他の指標であってもよい。
また、無線通信の場合を例に説明を行ったが、本実施形態は、電気通信、光通信にも適用することが可能である。
また、実施形態の説明では、送信機１０が送信電力制御装置３０を備える構成を例に説明を行ったが、送信電力制御装置３０は、送信機１０と独立した装置であって送信機１０と電気的に接続されるような構成でもよい。また、受信部２１と受信状態監視部２２と送信部２３を受信装置ではなく、送信機１０と受信装置の間に設けられた中継装置や回線品質をモニタするための装置が備える構成としてもよい。

なお、上述の送信電力制御装置３０は内部にコンピュータを有している。そして、上述した送信電力制御装置３０の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。なお、ＡＴＰＣ閾値変更部３３は、閾値変更部の一例である。また、ＡＴＰＣ制御部３４は、送信電力制御部の一例である。

１・・・通信システム
１０・・・送信機
１１、２１・・・受信部
１２・・・受信状態情報抽出部
１３・・・変調方式制御部
１４、２３・・・送信部
２０・・・受信機
２２・・・受信状態監視部
３０・・・送信電力制御装置
３１・・・受信状態判定部
３２・・・受信状態情報蓄積部
３３・・・ＡＴＰＣ閾値変更部
３４・・・ＡＴＰＣ制御部

Claims (10)

1. 送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する受信状態判定部と、
   前記受信状態判定部の判定結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する閾値変更部と、
   を備える送信電力制御装置。
2. 前記受信状態判定部が受信状態の劣化を判定し、変調方式が前記基準変調方式、または、所定の基準変調方式よりも伝送効率が高い変調方式の場合、
   前記閾値変更部は、前記閾値を引き上げる、
   請求項１に記載の送信電力制御装置。
3. 前記受信状態判定部が受信状態の良化を判定し、変調方式が前記基準変調方式、または、前記基準変調方式よりも伝送効率が高い変調方式の場合、
   前記閾値変更部は、前記閾値を引き下げる、
   請求項１または請求項２に記載の送信電力制御装置。
4. 前記閾値に基づいて送信電力の出力レベルを制御する送信電力制御部、
   をさらに備え、
   前記受信状態判定部が受信状態の劣化を判定した場合、
   前記送信電力制御部は、前記引き上げられた閾値よりも前記受信状態が高くなるように送信電力の出力レベルを引き上げる、
   請求項２に記載の送信電力制御装置。
5. 前記閾値に基づいて送信電力の出力レベルを制御する送信電力制御部、
   をさらに備え、
   前記受信状態判定部が受信状態の良化を判定した場合、
   前記送信電力制御部は、前記引き下げられた閾値に応じて送信電力の出力レベルを下げ、前記受信状態が前記引き下げられた閾値以上となるように前記出力レベルを制御する
   請求項３に記載の送信電力制御装置。
6. 前記受信状態に応じて変調方式を変更する変調方式制御部、
   をさらに備え、
   前記変調方式制御部は、前記送信電力制御部が送信電力の出力レベルを変更した後であって、前記受信状態が所定の範囲を超えて変化する場合、前記受信状態に応じた変調方式に変更する、
   請求項４または請求項５に記載の送信電力制御装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか１項に記載の送信電力制御装置、
   を備える通信装置。
8. 送信機と受信機とを備える通信システムにおいて、
   前記送信機は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の送信電力制御装置を備え、
   前記受信機は、送信機から受信した信号に基づいて受信状態を監視する受信状態監視部、を備える通信システム。
9. 送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、
   取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定し、
   前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する、
   送信電力制御方法。
10. 送信電力制御装置のコンピュータを、
    送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得する手段、
    取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する手段、
    前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する手段、
    として機能させるためのプログラム。

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