JPH10107766A - 送信電力制御方法 - Google Patents

送信電力制御方法

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Publication number
JPH10107766A
JPH10107766A JP8258164A JP25816496A JPH10107766A JP H10107766 A JPH10107766 A JP H10107766A JP 8258164 A JP8258164 A JP 8258164A JP 25816496 A JP25816496 A JP 25816496A JP H10107766 A JPH10107766 A JP H10107766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission power
power control
signal
mobile station
base station
Prior art date
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Pending
Application number
JP8258164A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Shiraki
裕一 白木
Kiyoo Sekine
清生 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局の移動速度に関わらず送信電力制御の
所望電力からのずれを軽減することができる送信電力制
御方方法を提供する。 【解決手段】 移動局で、ステップ幅決定部27によ
り、基地局からの送信電力制御指示信号が一周期前の送
信電力制御指示信号と異なるとき、送信電力の変更率を
第1の比率だけ増加させ、基地局からの送信電力制御指
示信号が一周期前の送信電力制御指示信号と同じとき、
送信電力の変更率を第2の比率だけ減少させ、受信信号
からドップラー周波数推定部25で推定した受信信号が
受けるフェージングのドップラー周波数に基づいて、第
1の比率及び第2の比率を変更し、送信電力ゲイン制御
部27により、基地局から送信された送信電力制御指示
信号及び送信電力の変更率に基づいて、信号の送信電力
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動無線通信、特
に符号分割多重通信システム(以下、CDMAという)
における送信電力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のCDMAに関する文献と
して、[Andrew J.Viterbi, "CDMA Principles of Spre
ad Spectrum Communication",Addison Wesley Publishi
ng Company]があった。このようなCDMAでは各移動
局は同じ周波数帯域を共有して使用し、その代わり各移
動局からの送信信号は、各移動局に固有に割り当てられ
た拡散符号により識別されるものである。
【0003】図3は、従来の送信電力制御方法を説明す
るための説明図であり、移動局側の構成を示している。
図において、11は送受信アンテナ、12は移動局から
の受信信号を拡散帯域の信号に変換する高周波部、13
は高周波部12の出力信号をベ−スバンド信号として復
号するRAKE受信部、14は一定周期毎に基地局から
送られて来る送信電力制御ビットを抽出する送信電力制
御ビット再生部、15は送信電力ゲインを制御する送信
電力ゲイン制御部、16は通話チャンネル信号を無線帯
域信号とする高周波部、17は送信電力ゲイン制御部1
5により送信電力が制御され、その送信電力で、高周波
部16の出力信号を送受信アンテナ11により発射する
可変アンプである。
【0004】ここで、各移動局の通話品質が同一、公平
であるには、移動局からの基地局での受信電力が同一で
ある必要があるが、各移動局からの受信信号の電力は移
動にともなう変動(フェージング)を伴っている。
【0005】そこで、図3に示す従来例では、基地局か
ら受信電力の過不足を通知して、その指示にしたがって
移動局が送信電力の調節するものとなっている。なお、
このような制御をクローズドループによる送信電力制御
というが、送信電力制御は移動局が基地局の指示を受け
ずに自動的に電力を制御するオープンループ制御も併用
するようになっている。
【0006】次に、従来例の動作について説明する。ま
ず、基地局において、移動局から送信された信号の受信
電力をある一定区間(Tpc[sec] )観測し、その区間の
平均電力が所望の値に比べ大きければ、移動局の送信電
力をある一定の割合だけ下げるような1ビットの指示情
報(送信電力制御ビット)を、また所望の値に比べ小さ
ければ移動局の送信電力をある一定の割合だけ上げるよ
うな1ビットの指示情報(送信電力制御ビット)を一定
区間(Tpc[sec] )の周期で下り回線(基地局から移動
局への通信)の通話チャネルに挿入して移動局に通知し
ている。
【0007】そして、移動局はRAKE受信部13で受
信信号を復調した後、送信電力制御ビット再生部14で
RAKE受信部13からの復調信号の中から一定周期毎
に送信電力制御ビットを取り出し送信電力ゲイン制御部
15に出力する。そして、送信電力ゲイン制御部15で
は、送信電力制御ビットの内容が送信電力上げの指示な
らば、一定の割合だけ送信電力を上げるように、また、
送信電力下げの指示ならば、一定の割合だけ送信電力を
さげるように可変アンプ17を制御する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、従来の
送信電力制御方法では、移動局において送信電力の増加
あるいは減少の比率(以下、この送信電力の増減の比率
を送信電力制御のステップ幅という)が、移動速度や瞬
時瞬時のフェージングによる受信電力の変化率の時間変
化に関わらず一定であり、例えば、より大きい増加が必
要な場合に適切な増加率を得ることができないので、移
動局の移動速度が速い場合、移動局からの受信信号の電
力変動が急激になって、基地局での受信信号の所望の値
に対する誤差が増大するという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る送信電力制
御方法は、少なくとも1つの基地局と複数の移動局との
間で通信を行う、無線通信システムにおける送信電力制
御方法において、基地局では、移動局から送信された信
号の受信電力に基づいて、その移動局に対して送信電力
を制御する送信電力制御指示信号を一定周期毎に送信信
号と共に送信し、移動局では、基地局からの送信電力制
御指示信号が一周期前の送信電力制御指示信号と異なる
とき、送信電力の変更率を第1の比率だけ増加させ、基
地局からの送信電力制御指示信号が一周期前の送信電力
制御指示信号と同じとき、送信電力の変更率を第2の比
率だけ減少させ、受信信号から推定した受信信号が受け
るフェージングのドップラー周波数に基づいて、第1の
比率及び第2の比率を変更し、基地局から送信された送
信電力制御指示信号及び送信電力の変更率に基づいて、
信号の送信電力を制御するものである。
【0010】移動局の移動速度が高い場合でも送信電力
制御の所望電力からのずれを小さくすることができ、多
数のユーザに対してより公平な通話品質を提供できる。
【0011】
【発明の実施の形態】この実施の形態は、送信電力制御
のステップ幅を適宜に変更して、よりよいフェージング
に対する追従性を得るようにしたものである。このよう
な、ステップ幅を適宜に変化させる方法として、[L.R.
Rabiner/R.W.Schafer 著、鈴木久喜訳「音声のディジタ
ル信号処理」、コロナ社、p.235-238]などに記載され
ているような音声符号化などの分野の適応デルタ変調で
用いられるJayant法がある。
【0012】ここで、まず、この方法による送信電力制
御の概要について説明する。まず、送信電力制御のある
周期(例えば第n番目の周期とする)の基地局から受け
取った送信電力制御の指示(上げ、又は下げを意味する
1ビットの情報)をC(n) とし、この段階で用いている
ステップ幅をS(n) (単位:dB)とすると、指示C(n)
に対するステップ幅S(n+1) を次式により設定する。
【0013】
【数1】C(n) =C(n-1) の場合、S(n+1) =P・S
(n) (P>1) C(n) ≠C(n-1) の場合、S(n+1) =(1/Q)・S
(n) (Q>1) ただし、Pはステップ幅Sを大きくする場合の係数、Q
はステップ幅Sを小さくするための係数である。
【0014】上式において、好適なP,Qの値はフェー
ジングの変動の仕方、すなわち、ドップラー周波数に関
して必ずしも一定とはならず、例えば、ドップラー周波
数が低くフェージングが緩やかな場合、小さなステップ
幅でも追従しうるので、P/Q<1とすればよいが、ド
ップラー周波数が高い場合、急激に受信レベルが下がっ
た後にまた急激にレベルが上昇するという傾向を持つの
で、P/Q>1とするほうが追従性が向上することとな
る。
【0015】ここで、図2にP,Qの変化による制御誤
差の標準偏差の変化を表すシミュレーション結果を示
す。図2において、横軸は、Fd Tpc(Fd はフェージ
ングの最大ドップラー周波数、Tpcは送信電力制御の制
御周期であり、この例では0.5 mecとしてある)であ
り、Fd Tpcの値が大きいほど早いフェージングとな
る。また、縦軸は従来例における送信電力制御で生じる
制御誤差の標準偏差をDo (dB)とし、従来例に数1の式
のステップ幅制御を組み込んだ場合の制御誤差の標準偏
差をD(dB)としたときの、これら2つの差ΔD=D−D
o(dB) である(したがって、ΔDの小さい値の方が従来
例のものより効果があることになる)。
【0016】図2には、P/Q<1の例として、P=1.
2 ,Q=2 、P/Q>1の例として、P=2 ,Q=1.2
、また比較としてP/Q=1(P=Q=2 )の場合も
並記してある。
【0017】図2に示すように、最大ドップラー周波数
が低い場合は、P/Q<1と設定する方が好適であり、
また最大ドップラー周波数が高い場合は、P/Q>1と
設定する方がより好適であることがわかる。そこで、こ
の実施の形態では、送信電力制御にJayant法を用いる際
に、最大ドップラー周波数を算出して圧伸係数(係数
P,Q)を適宜設定するようにしている。以下にその詳
細を説明する。
【0018】図1は本発明に係る送信電力制御方法を説
明するための説明図であり、移動局側の構成を示してい
る。図において、21は送受信アンテナ、22は基地局
からの受信信号を拡散帯域の信号に変換する高周波部、
23は高周波部22の出力信号をベ−スバンド信号とし
て復号するRAKE受信部、24はRAKE受信部23
の出力信号が入力され、基地局から一定周期毎に送られ
て来る送信電力制御ビットを抽出する送信電力制御ビッ
ト再生部、25はドップラー周波数を推定するドップラ
ー周波数推定部である。
【0019】26は送信電力制御ビット再生部24から
出力される送信電力制御ビット及びドップラー周波数推
定部25で推定された推定ドップラー周波数から、ステ
ップ幅を決定しするステップ幅決定部、27は送信電力
制御ビット再生部24から出力される送信電力制御ビッ
ト及びステップ幅決定部26から出力されるステップ幅
に基づいて送信電力ゲインを設定する送信電力ゲイン制
御部、28は通話チャンネル信号を無線帯域信号とする
高周波部、29は送信電力ゲイン制御部27により送信
電力が制御され、その送信電力で、高周波部28の出力
信号を送受信アンテナ21により発射する可変アンプで
ある。
【0020】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、高周波部22では、送受信アンテナ21で
受信された受信信号を拡散帯域の信号に変換し、RAK
E受信部23では、高周波部22の出力信号をベースバ
ンド信号として復号する。そして、送信電力制御ビット
再生部24では、RAKE受信部23で復号された復調
信号に基づいて、基地局から一定周期Tpc[sec] 毎に送
られる送信電力制御ビットを再生する。
【0021】そして、ドップラー周波数推定部25で
は、RAKE受信部23の出力信号から最大ドップラー
周波数を推定する。ここで、ドップラー周波数推定部2
5での最大ドップラー周波数の推定について説明する。
まず、RAKE受信部23からの出力をS(n) (nは時
系列番号を表わす)として、下式に示すように周波数ス
ペクトルP(f) を算出する。
【0022】
【数2】
【0023】ここで、Nは分析フレーム数、fs はベー
スバンドの伝送速度に対応する周波数であり、算出する
fは想定される最大ドップラー周波数を上限とするもの
である。なお、Nの長さは、おもに移動局の移動状態の
継続時間を考慮して決定し、移動局は少なくとも数秒程
度以上は同一の移動状態にあると考えてよいので、この
程度の時間幅であれば、数10Hzから数100Hz程
度の最大ドップラーを有するフェージングの周波数分析
が精度よく行うことができる。
【0024】また、分析周波数帯域のなかで、最も大き
なP(f) の値を持つものを推定ドップラー周波数Festim
ate とする。但し、f=0近傍の周波数は除く、これ
は、伝搬路によっては、パスダイバーシチ効果等によ
り、f=0の近辺のパワーが大きくなる場合があるから
である。
【0025】また、ステップ幅決定部26では、ドップ
ラー周波数推定部25で推定された推定ドップラー周波
数Festimate 及び送信電力制御ビット再生部24で抽出
された送信電力制御ビットからステップ幅を決定する。
【0026】ここで、ステップ幅決定部26でのステッ
プ幅の決定について説明する。まず、第n番目の制御周
期に入力された送信電力制御ビットをC(n) (便宜上、
送信電力を上げを−1とし、下げを+1とする)とし、
一周期前に入力された送信電力制御ビットをC(n-1) と
して、現在用いているステップ幅をS(n) (単位:dB)
とすると、C(n) に対する新たなステップ幅S(n+1) を
次式により設定する。
【0027】
【数3】 C(n) =C(n-1) の場合、S(n+1) =P・S(n) C(n) ≠C(n-1) の場合、S(n+1) =(1/Q)・S
(n)
【0028】この時の、圧伸係数P,Qは、Festimate
を用いてあらかじめ各周波数において最良なP,Qを求
めて作成されたテーブルPtable(Festimate)及びQtabl
e(Festimate)から決定する。
【0029】例えば、図2に示すシミュレーション結果
を用いるとすると、 Festimate ≦0.009 の場合、P=1.2,Q=2 0.009 ≦Festimate ≦0.012 の場合、P=Q=2 0.012 ≦Festimate の場合、P=2,Q=1.2 と設定する。そして、送信電力ゲイン制御部27では、
送信電力が下式に示すようにpoutとなるように可変ア
ンプ30を制御する。
【0030】
【数4】
【0031】ここで、Po は初期送信電力である。この
ように制御することにより、図2に示すシミュレーショ
ン結果の例では、Fd Tpcに応じてΔDの最も小さい値
をとる送信電力制御が可能となる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、基地局では、移動局か
ら送信された信号の受信電力に基づいて、その移動局に
対して送信電力を制御する送信電力制御指示信号を一定
周期毎に送信信号と共に送信し、移動局では、基地局か
らの送信電力制御指示信号が一周期前の送信電力制御指
示信号と異なるとき、送信電力の変更率を第1の比率だ
け増加させ、基地局からの送信電力制御指示信号が一周
期前の送信電力制御指示信号と同じとき、送信電力の変
更率を第2の比率だけ減少させ、受信信号から推定した
受信信号が受けるフェージングのドップラー周波数に基
づいて、第1の比率及び第2の比率を変更し、基地局か
ら送信された送信電力制御指示信号及び送信電力の変更
率に基づいて、信号の送信電力を制御するようにしたの
で、移動局の移動速度に関わらず送信電力制御の所望電
力からのずれをより小さくすることができ、多数のユー
ザに対してより公平な通話品質を提供することができる
という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る送信電力制御方法を説明するため
の説明図である。
【図2】P,Qの変化による制御誤差の標準偏差の変化
を表すシミュレーション結果を示す図である。
【図3】従来の送信電力制御方法を説明するための説明
図である。
【符号の説明】
21 送受信アンテナ 22 高周波部(受信) 23 RAKE受信器 24 送信電力制御ビット再生部 25 ドップラー周波数推定部 26 ステップ幅決定部 27 送信電力ゲイン制御部 28 高周波部(送信) 29 可変アンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの基地局と複数の移動局
    との間で通信を行う、無線通信システムにおける送信電
    力制御方法において、 基地局では、移動局から送信された信号の受信電力に基
    づいて、その移動局に対して送信電力を制御する送信電
    力制御指示信号を一定周期毎に送信信号と共に送信し、 移動局では、受信信号から推定した受信信号が受けるフ
    ェージングのドップラー周波数に基づいて、送信電力の
    変更率を可変し、 前記基地局から送信された送信電力制御指示信号及び前
    記送信電力の変更率に基づいて、信号の送信電力を制御
    することを特徴とする送信電力制御方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの基地局と複数の移動局
    との間で通信を行う、無線通信システムにおける送信電
    力制御方法において、 基地局では、移動局から送信された信号の受信電力に基
    づいて、その移動局に対して送信電力を制御する送信電
    力制御指示信号を一定周期毎に送信信号と共に送信し、 移動局では、前記基地局からの送信電力制御指示信号が
    一周期前の送信電力制御指示信号と異なるとき、送信電
    力の変更率を第1の比率だけ増加させ、前記基地局から
    の送信電力制御指示信号が一周期前の送信電力制御指示
    信号と同じとき、送信電力の変更率を第2の比率だけ減
    少させ、 受信信号から推定した受信信号が受けるフェージングの
    ドップラー周波数に基づいて、前記第1の比率及び第2
    の比率を変更し、 前記基地局から送信された送信電力制御指示信号及び前
    記送信電力の変更率に基づいて、信号の送信電力を制御
    することを特徴とする送信電力制御方法。
JP8258164A 1996-09-30 1996-09-30 送信電力制御方法 Pending JPH10107766A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8046667B2 (en) 2002-04-19 2011-10-25 Thomson Licensing Synchronization loss resilient digital communication system using forward erasure correction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8046667B2 (en) 2002-04-19 2011-10-25 Thomson Licensing Synchronization loss resilient digital communication system using forward erasure correction

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