JPH07303080A

JPH07303080A - 送信電力制御方式

Info

Publication number: JPH07303080A
Application number: JP9595494A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Umemoto; 典敬梅本; Satoshi Aikawa; 聡相河; Kazuji Watanabe; 和二渡辺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】無線通信における送信電力の制御に関し、対
向する無線局において、降雨などの影響による通信品質
の劣化を補うための送信電力制御をそれぞれの局におい
て自立的に行なわしめることを目的とする。【構成】一方の無線局に、受信レベルのサンプリング
周期で送信出力信号をパルス状に送信する手段を設ける
と共に、他方の無線局に、受信されたパルス状の送信信
号の周期を用いて、自局の受信レベルのサンプリング周
期の位相を補正する手段を設けることにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、降雨等が通信品質に影
響を与えるような周波数帯域を用いて行なう無線通信に
ついての送信電力制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波を使用した無線通信において
は、無線伝送路の特性が降雨などの影響を受け易く、そ
の状態が悪化した場合、受信側における受信レベルが低
下するなどにより信号対雑音比の低下や通信の中断を生
じて通信品質が劣化する。

【０００３】これを補うため、受信局から受信レベルに
係る情報を送信局側に伝えて、これに基づいて送信電力
を制御することが行なわれている。図５は、従来の送信
電力制御の一例を示す図である。

【０００４】同図において、変調部からの主信号は、Ａ
局の送信部１において、マイクロ波帯の規定周波数に周
波数変換され、電力増幅された後、送信用アンテナ５か
らＢ局に向けて送信される。Ｂ局ではこの信号を受信用
アンテナ６により受信し、主信号は、Ｂ局受信部７にお
いて中間周波数に周波数変換して復調部に入力する。

【０００５】また、受信部７により周波数変換した受信
信号は、受信レベル検出部８において、受信レベルを検
出し、制御信号処理部９により送信電力制御部２へ送る
ための制御情報として符号処理され、制御信号送信部１
０から送信される。該制御信号は、補助伝送路１１を経
て送信元のＡ局に達する。

【０００６】Ａ局の制御信号受信部４において受信した
制御信号は、制御信号検出部３において符号処理し、送
信電力制御部２に入力される。こうして、入力された該
制御信号により送信元の送信部１を制御することによ
り、送信電力を制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
送信電力制御方法においては、送信元の送信電力を制御
するため制御ブロック４０、制御ブロック４１以外に補
助伝送路１１が必要となるから制御系の規模が大きくな
り、経済的に不利であるという問題があった。

【０００８】また、制御系が２局間に跨っているためメ
ンテナンスが複雑になるという問題もあった。さらに、
補助伝送路１１を使用して、受信部７の制御信号を送信
元にフィードバックしているので制御に要する時間が大
になると言う問題もあった。

【０００９】本発明は、上述したような従来の課題を解
決するため、それぞれの局の自立的な制御により双方向
の送信電力制御を行なうことのできる方式を実現するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、前記、特許請求の範囲に記載した手段により達
成される。

【００１１】すなわち、請求項１の発明は、無線信号を
受信する受信部と、該受信部で受信された受信レベルを
一定のサンプリング周期で検出する受信レベル検出部
と、受信レベルが所定の値以上に変化したとき、送信部
を制御して送信出力を増加あるいは低減せしめる送信制
御部とを有する２つの無線局を対向せしめて構成した双
方向の送信電力制御方式において、

【００１２】一方の無線局に、受信レベルのサンプリン
グ周期で送信出力信号をパルス状に送信する手段を設け
ると共に、他方の無線局に、受信されたパルス状の送信
信号の周期を用いて、自局の受信レベルのサンプリング
周期の位相を補正する手段を設けた送信電力制御方式で
ある。

【００１３】請求項２の発明は、無線信号を受信する受
信部と、該受信部で受信された受信レベルを一定のサン
プリング周期で検出する受信レベル検出部と、受信レベ
ルが所定の値以上に変化したとき、送信部を制御して送
信出力を増加あるいは低減せしめる送信制御部とを有す
る２つの無線局を対向せしめて構成した双方向の送信電
力制御方式において、

【００１４】一方の無線局に、受信レベルのサンプリン
グ周期で通常の送信出力信号より振幅の大なるパルス状
の信号を重畳して送信する手段を設けると共に、他方の
無線局に、受信された上記パルス状の送信信号の周期を
用いて、自局の受信レベルのサンプリング周期の位相を
補正する手段を設けたことを特徴とする送信電力制御方
式である。

【００１５】請求項３の発明は、無線信号を受信する受
信部と、該受信部で受信された受信レベルを一定のサン
プリング周期で検出する受信レベル検出部と、受信レベ
ルが所定の値以上に変化したとき、送信部を制御して送
信出力を増加あるいは低減せしめる送信制御部とを有す
る２つの無線局を対向せしめて構成した双方向の送信電
力制御方式において、

【００１６】一方の無線局に、受信レベルのサンプリン
グ周期で送信信号の送出を瞬間的に停止（回線の接続が
解除されない程度の瞬間的な停止）するか、または、送
信信号の振幅を瞬間的にそれまでより小にする手段を設
けると共に他方の無線局に検出された送信波の瞬断ある
いは、その振幅の周期的な急激な減少の周期を用いて、
自局の受信レベルのサンプリング周期の位相を補正する
手段を設けたことを特徴とする送信電力制御方式であ
る。

【００１７】請求項４の発明は前記請求項１〜請求項３
の発明において、受信レベルのサンプリング周期の位相
を補正する動作を行なうに際して、切替スイッチにより
回路を切り替えて通常の通信時とは異なる周期調整専用
の回路を形成せしめて、位相の補正を行なうように構成
したものである。

【００１８】

【作用】本発明の元となる系は、受信信号をサンプリン
グしてそのレベルを計測することによって、伝送路の状
態（例えば降雨による減衰量の増加）を知り、これに対
応せしめて自局の送信電力を制御することにより通信品
質を確保しようとするものである。

【００１９】従って、それぞれの局において自立的に自
局の送信電力を制御することができるが、このような系
では、自局と相手局との受信信号のサンプリングおよび
これに基づく送信電力の制御のタイミングが一致してい
る必要がある。

【００２０】すなわち、相手側の局の送信信号を受信し
て、その受信レベルにより伝送路の状態を判断して自局
の送信レベルを制御する訳であるから、両局間のサンプ
リング周期に位相のずれがあると、受信レベルの変動と
送信電力の制御との関係が同期しなくなり、実際の伝送
路の条件の変動を忠実に補償することができなくなる恐
れを生ずる。

【００２１】そのため、本発明では、前述の構成によ
り、一方の局の受信信号のサンプリング周期で、送信信
号を変化せしめ、これを他方の局で受信して、そのサン
プリング周期の位相を知り、これによって、同期関係を
調整するようにしている。これによって、それぞれの局
において自立的に受信レベルの検出と、これに基づいて
の送信電力の制御を行なうことができる。

【００２２】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。同図において、Ａ局の送信部１２および、Ｂ局の
送信部２７からの主信号は、送信用アンテナ１８、２１
によりそれぞれＢ局および、Ａ局に向けて送信される。

【００２３】Ｂ局において受信用アンテナ１９により受
信した主信号は、通常Ｂ局の受信部２２、同期調整用切
替器２３を経由して受信レベル検出部２５に入力され、
該受信レベル検出部２５において受信レベルが送信電力
制御開始レベルに達したか否かを判定する。

【００２４】そして、その結果に応じて送信電力制御部
２６により送信部２７の送信出力レベルを制御する。同
様に、受信アンテナ２０により受信した主信号は、通常
状態ではＡ局の受信部１７を経て受信レベル検出部１６
において、受信レベルが送信電力制御開始レベルに達し
たか否かを判定する。

【００２５】そして、その結果に応じて出力された制御
信号が同期調整用切替器１５を経由し、送信電力制御部
１３に入力される。送信電力制御部１３はこれに基づい
て送信部１２の送信出力レベルを制御する。

【００２６】同期調整回路１４、同期調整回路２４は、
一定同期あるいは遠隔操作により、Ａ局とＢ局との受信
レベルサンプリング周期及び、送信出力レベル制御周期
を同期させる場合に動作させる。この時Ａ局の同期調整
用切替器１５はａ−ｃ側に、Ｂ局の同期調整用切替器２
３も、ａ−ｃ側に切り替える。

【００２７】以下、Ａ局とＢ局の具体的な同期化の制御
方法について説明する。図２は対向する局間の受信サン
プリング周期の同期について説明する図である。同図に
おいて（ａ）はＡ局の同期調整回路１４動作時の送信出
力レベル変動周期、（ｂ）はＢ局の同期調整回路入力の
受信レベル変動周期、（ｃ）はＡ局とＢ局との遅延変動
の検出について示している。

【００２８】同期調整は、Ａ局の同期調整用切替器１５
をａ−ｃ側および、Ｂ局の同期調整用切替器２３をａ−
ｃ側に切り替えて同期調整用の系を構成して行う。Ａ局
の同期調整回路１４からの受信レベル検出部１６の受信
レベルサンプリング周期Ｔ１により制御情報信号は、同
期調整用切替器１５により送信電力制御部１３に加えら
れる。

【００２９】そして、図２（ａ）に示すようにＡ局の送
信電力制御タイミングＴ１で送信部１２の送信出力レベ
ルをパルス状に制御し、送信用アンテナ１８によりＢ局
に送信する。受信用アンテナ１９により受信したパルス
状の信号は、Ｂ局の受信部２２、および、同期調整用切
替器２３を経由して同期調整回路２４に入力される。

【００３０】このようにして、同期調整回路２４の受信
レベルは、図２（ｂ）に示すようにＡ局の送信出力レベ
ル変動周期Ｔ１に応じて変動する。また、同期調整回路
２４では、受信レベル検出部２５のサンプリング周期Ｔ
１を入力し、図２（ｃ）に示すように、これと同期調整
回路２４入力の受信レベル変動周期との遅延変動τ２を
検出する。

【００３１】遅延変動τ２は、Ａ局とＢ局とのサンプリ
ング周期の位相のずれに相当し、この遅延変動τ２を受
信レベル検出部２５に入力し、位相調整前の受信レベル
検出部２５のサンプリング周期Ｔ１を、遅延変動τ２だ
けで遅延させることによりＡ局とＢ局とのサンプリング
周期の同期化を図る。

【００３２】尚、Ａ局とＢ局間の伝搬遅延時間τ１は、
一般に送信電力制御周期Ｔ１に比べ微小であるため、こ
こでは調整していない。しかし、送信電力制御周期Ｔ１
に比べτ１が無視できない場合は、τ２の調整にτ１
（伝搬路がきまれば一定）を含めた調整を行えば良い。

【００３３】このような構成になっているため、同期調
整回路によりＡ局とＢ局は受信レベル検出タイミングが
同期化されＡ局、Ｂ局共に同時刻における受信レベルの
変化、すなわち、降雨減衰変化量を把握することができ
る。これにより、降雨減衰変化量の可逆性を利用して、
たとえば、Ａ局で受信しているＢ局からの信号を元に、
Ａ局からＢ局へ送信電力制御情報を提供することも可能
である。

【００３４】本発明の要点は、一方の局の受信サンプリ
ングのタイミングを送信波の変化という形で相手局に伝
え、これに基づいて相手局が受信サンプリングのタイミ
ングの調整を行なうものであるから、受信側で、そのタ
イミングを識別し得るものであれば良く、タイミングの
伝達方法は上記実施例に限るものではない。

【００３５】前記、図２においては、通常の送信波より
振幅を大にしたパルス状の信号でタイミングを相手側に
通知する場合につい示しているが、これは請求項２の発
明に対応するものである。図３は、上記以外の、送信波
の形式を示すもので（ａ）は請求項１に、（ｂ），
（ｃ）は請求項３に対応するものを示している。（ｂ）
の方法を採る場合、信号の送出を一定時間以上停止する
と回線の接続が解除されるように設計されている系で
は、瞬断時間を短くして、回線が解放されないようにす
る必要がある。

【００３６】受信サンプリングのタイミングを相手側に
伝える手段としては上記以外にも、例えば、搬送波の周
波数（あるいは位相）を変化させる方法や、変調波によ
る方法（例えば、同期用のタイムスロットを設ける）な
どが考えられるが、これらは構成が複雑になり、本発明
の目的の一つである制御系を簡潔にしてメンテナンスを
容易にすると言う条件にそぐわなくなる恐れがある。

【００３７】図４は、本発明による送信電力制御方式を
用いて、送信電力制御動作を行わせたときの送信および
受信レベルのシミュレーション結果を示す図である。同
図で明らかなように、この場合は、受信レベル検出のサ
ンプリングは、タイミング１とタイミング２の２回行っ
ている。、そして、その間のレベル変化もわかるように
している。

【００３８】タイミング３は送信電力制御を行うタイミ
ングである。同図においては、サンプリング時間、およ
び、電力制御時間は、瞬間、あるいは、非常に短時間に
行われるため、図上にはその時間は表わされていない。

【００３９】ここで、図のタイミング２から１との間の
時間（理論的には、図のタイミング３とサンプリングタ
イミング１、あるいは、２が一致すると受信レベル検出
がうまく行かず、送信電力制御が誤った動作をしてしま
うことになる。従って、実際には図のようにある程度の
余裕を持たせるべきである。）にサンプリングを行わな
ければ、正常に動作する。

【００４０】ここでは、サンプリングを２回続けて行う
場合について示したが、サンプリングを１回行い、受信
レベルが送信電力制御増加開始レベル以下あるいは減少
開始レベル以上となったならば、送信電力を増加あるい
は減少させるという制御の場合も同様に本発明が適用で
きることは明らかである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送信電力制御に要する時間の短縮を図ることができる。
また、制御系を簡潔な構成となし得るから、メンテナン
スも容易になり、経済的にも有利な自立制御による双方
向の送信電力制御方式を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】対向する局間の受信サンプリング周期の同期に
ついて説明する図である。

【図３】送信波の形式の例を示す図である。

【図４】本発明を適用した場合の送信電力制御動作のシ
ミュレーション結果を示す図である。

【図５】従来の送信電力制御の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，１２，２７送信部２，１３，２６送信電力制御部３制御信号検出部４制御信号受信部５，１８，２１送信用アンテナ６受信用アンテナ７，１７，２２受信部８，２５受信レベル検出部９制御信号処理部１０制御信号送信部１１補助伝送路１４，２４同期調整回路１５，２３同期調整用切替器１６受信レベル検出部１９，２０受信用アンテナ４０受信側制御ブロック４１送信側制御ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線信号を受信する受信部と、該受信部で受信された受信レベルを一定のサンプリング
周期で検出する受信レベル検出部と、受信レベルが所定の値以上に変化したとき、送信部を制
御して送信出力を増加あるいは低減せしめる送信制御部
とを有する２つの無線局を対向せしめて構成した双方向
の送信電力制御方式において、一方の無線局に、受信レベルのサンプリング周期で送信
出力信号をパルス状に送信する手段を設けると共に、他
方の無線局に、受信されたパルス状の送信信号の周期を
用いて、自局の受信レベルのサンプリング周期の位相を
補正する手段を設けたことを特徴とする送信電力制御方
式。
【請求項２】無線信号を受信する受信部と、該受信部で受信された受信レベルを一定のサンプリング
周期で検出する受信レベル検出部と、受信レベルが所定の値以上に変化したとき、送信部を制
御して送信出力を増加あるいは低減せしめる送信制御部
とを有する２つの無線局を対向せしめて構成した双方向
の送信電力制御方式において、一方の無線局に、受信レベルのサンプリング周期で通常
の送信出力信号より振幅の大なるパルス状の信号を重畳
して送信する手段を設けると共に、他方の無線局に、受信された上記パルス状の送信信号の
周期を用いて、自局の受信レベルのサンプリング周期の
位相を補正する手段を設けたことを特徴とする送信電力
制御方式。
【請求項３】無線信号を受信する受信部と、該受信部で受信された受信レベルを一定のサンプリング
周期で検出する受信レベル検出部と、受信レベルが所定の値以上に変化したとき、送信部を制
御して送信出力を増加あるいは低減せしめる送信制御部
とを有する２つの無線局を対向せしめて構成した双方向
の送信電力制御方式において、一方の無線局に、受信レベルのサンプリング周期で送信
信号の送出を瞬間的に停止するか、または、送信信号の
振幅を瞬間的にそれまでより小にする手段を設けると共
に他方の無線局に検出された送信波の瞬断あるいは、そ
の振幅の周期的な急激な減少の周期を用いて、自局の受
信レベルのサンプリング周期の位相を補正する手段を設
けたことを特徴とする送信電力制御方式。
【請求項４】受信レベルのサンプリング周期の位相を
補正する動作を行なうに際して、切替えスイッチにより
回路を切り替えて通常の通信時とは異なる周期調整専用
の回路を形成せしめて、位相の補正を行なう請求項１〜
請求項３記載の送信電力制御方式。