JPH11145856A - 送信電力制御方法及び送受信装置 - Google Patents

送信電力制御方法及び送受信装置

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JPH11145856A
JPH11145856A JP32955997A JP32955997A JPH11145856A JP H11145856 A JPH11145856 A JP H11145856A JP 32955997 A JP32955997 A JP 32955997A JP 32955997 A JP32955997 A JP 32955997A JP H11145856 A JPH11145856 A JP H11145856A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信装置において、バッテリー寿命や
アンプの仕様を緩和することができ、ＣＤＭＡ通信にお
ける他ユーザの信号に与える干渉を小さくすることがで
きるようにすること。 【解決手段】 スロット品質検出器１２１により受信レ
ベルを検出し、受信品質逆対応電力制御器１２２におい
て、その検出された受信レベルがしきい値よりも高い場
合は送信電力を増加させ、受信レベルがしきい値よりも
低い場合は送信電力を減少させる電力制御情報を出力す
るようにし、送信電力設定器１０８が、電力制御情報に
応じた送信電力の設定を行い、この設定された電力で送
信を行うように制御する。これによって、送受信装置の
バッテリー寿命やアンプの仕様が緩和され、ＣＤＭＡ通
信における他ユーザの信号に与える干渉が小さくでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル無線通信
であるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）
通信などに用いられ、移動局などのバッテリーセービン
グのために送信電力を最適値に制御することが可能な送
信電力制御方法及び送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、送信電力制御を用いた送受信装置
では、フェージングによる受信レベルの低減などで受信
品質が低下した場合に送信電力を増加させ、品質の良い
場合に低減させるような制御が行われている。
【０００３】図７は従来のＣＤＭＡ送受信装置の概略構
成を示すブロック図である。図７において、７０１は送
信データ、７０２は誤り訂正符号化器、７０３はインタ
リーブ器、７０４は拡散器、７０５は変調器、７０６は
送信アンプ、７０７は送信アンテナ、７０８は送信電力
設定器、７１１は第１受信アンテナ、７１２は第２受信
アンテナ、７１３は第１検波器、７１４は第２検波器、
７１５は第１逆拡散器、７１６は第２逆拡散器、７１７
は合成器、７１８はデインタリーブ器、７１９は誤り訂
正復号化器、７２０は受信データ、７２１はスロット品
質検出器、７２２は受信品質対応電力制御器である。
【０００４】送信データ７０１は、誤り訂正符号化器７
０２で誤り訂正符号化が施された後、インタリーブ器７
０３でインタリーブが施される。このあと、拡散器７０
４にてＣＤＭＡの拡散が施され、変調器７０５で変調さ
れ、送信アンプ７０６で増幅されてから送信アンテナ７
０７より放射される。
【０００５】このとき、送信アンプ７０６では送信電力
設定器７０８によって設定された送信電力になるように
増幅される。この例はダイバーシチ受信の例であり、受
信機では、第１受信アンテナ７１１と第２受信アンテナ
７１２で信号が受信され、それぞれ第１検波器７１３、
第２検波器７１４で検波された後、第１逆拡散器７１５
と第２逆拡散器７１６で逆拡散されてから合成器７１７
で合成される。
【０００６】回線上に遅延波などの影響で複数のパスが
存在する場合は、合成器７１７でＲＡＫＥ合成も行われ
る。合成後のデータは、デインタリーブ器７１８でデイ
ンタリーブされ、誤り訂正復号化器７１９で誤り訂正が
施されて、受信データ７２０となる。
【０００７】受信機では、受信データ７２０をもとにス
ロット品質検出器７２１で、図８の受信品質対応電力制
御の動作フロー図に示すように、ステップＳＴ８０１に
おいて、スロット（一定長のデータのかたまり）の品質
を検出する。これは、図９に示すように、スロット品質
（受信品質）９０１が、あるしきい値９０２よりも高い
か否かを判定するものである。
【０００８】この判定結果、受信品質対応電力制御器７
２２で、受信品質（受信レベル）９０１がしきい値９０
２より高い（良好な）場合は、ステップＳＴ８０２にお
いて、図９に矩形線９０４で示すように、送信電力を下
げるように、品質がしきい値より低い場合は、ステップ
ＳＴ８０３において送信電力を上げるように電力制御情
報を作成する。
【０００９】そして、ステップＳＴ８０４において、送
信機の送信電力設定器７０８に電力制御情報を伝達す
る。
【００１０】図９に示す受信品質対応電力制御器７２２
の論理図は、上り信号（移動局ＭＳが基地局ＢＳへ信号
を送信する）の場合の例であり、曲線９０６で示す、送
信側ＭＳと受信側ＢＳ間のフェージングと、曲線９０８
で示す、移動側ＭＳの送信電力は、ほぼ反比例する。
【００１１】このことで受信品質は、ほぼ一定を保つこ
とができるので、畳み込み符号などのランダム誤りに強
い誤り訂正符号を用いた場合にその能力が向上できる
が、送信電力制御誤差や干渉量等が事変であるなどの要
因があるため、インタリーブによって更に誤りをランダ
ム化する。
【００１２】このように、受信品質に対応した送信電力
制御を行うことで、常に品質を保つだけの最低の送信電
力を使用することになり、移動局のバッテリーセービン
グが図れる。また、ＣＤＭＡにおいては不必要な送信電
力を抑えることで干渉量の低減が図れるので、システム
の容量が向上できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の送受信装置では、フェージングによる受信レベルの低
減などで受信品質が低下した場合に送信電力を増加さ
せ、品質の良い場合に低減させるような制御が行われて
いる。フェージングによってレベルが低下した場合に
は、数十ｄＢ程度も大きなレベルで送信を行わなければ
ならないため、送信アンプには大きなダイナミックレン
ジが必要となり、特に移動局においては、バッテリー寿
命やアンプの仕様が厳しくなり、また、ＣＤＭＡ通信に
おいては他ユーザの信号に与える干渉量が瞬時的に大き
くなってしまう。
【００１４】本発明は、バッテリー寿命やアンプの仕様
を緩和することができ、ＣＤＭＡ通信における他ユーザ
の信号に与える干渉を小さくすることができる送信電力
制御方法及び送受信装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の構成とした。
【００１６】請求項１記載の発明は、方法の発明であ
り、送受信装置の受信側で受信レベルを検出し、この検
出された受信レベルがしきい値よりも高い場合に送信電
力を増加させ、前記受信レベルが前記しきい値よりも低
い場合に前記送信電力を減少させる電力制御を送信側に
行い、前記送信側が前記電力制御に応じた電力で送信を
行うようにした。
【００１７】この方法により、受信品質に逆に対応した
送信電力制御が行われることで、平均送信電力を下げる
ことができるために、従来例に増して送受信装置のバッ
テリーセービングが図れる上、ピーク送信電力が抑えら
れ、これによって、送信アンプの仕様が緩くなり、特に
送受信装置のコストや消費電力を下げることができる。
【００１８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の方法の発明において、受信側で、長時間の受信電力
平均を計算し、この計算結果に応じてしきい値を定める
ようにした。
【００１９】この方法により、上記請求項１記載の方法
と同様な効果が得られる他、平均受信電力の計算結果を
反映することで、長時間変動による減衰に合わせて送信
電力が下がるといったことが無くなる。
【００２０】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の方法の発明において、送信側で、送信電力制御情報
の平均を計算し、この計算結果に応じて送信電力を定め
るようにした。
【００２１】この方法により、上記請求項２記載の方法
と同様な効果が得られる他、平均送信電力の計算を行う
ことで更に有効な送信電力制御を行うことができる。
【００２２】また、請求項４記載の発明は、受信機に、
受信レベルを検出する受信品質検出手段と、その検出さ
れた受信レベルがしきい値よりも高い場合は送信電力を
増加させ、前記受信レベルが前記しきい値よりも低い場
合は前記送信電力を減少させる電力制御情報を出力する
受信品質逆対応電力制御手段とを具備し、送信機に、前
記電力制御情報に応じた送信電力の設定を行い、この設
定された電力で送信を行うように制御する送信電力設定
手段を、具備する構成とした。
【００２３】この構成により、受信品質に逆に対応した
送信電力制御が行われることで、平均送信電力を下げる
ことができるために、従来例に増して送受信装置のバッ
テリーセービングが図れる上、ピーク送信電力が抑えら
れ、これによって、送信アンプの仕様が緩くなり、特に
送受信装置のコストや消費電力を下げることができる。
【００２４】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の送受信装置において、受信機に、長時間の受信電力
平均を計算する平均受信電力計算手段を具備し、受信品
質逆対応電力制御手段が、前記計算結果に応じてしきい
値を定める構成とした。
【００２５】この構成により、上記請求項４記載の方法
と同様な効果が得られる他、平均受信電力の計算結果を
反映することで、長時間変動による減衰に合わせて送信
電力が下がるといったことが無くなる。
【００２６】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の送受信装置において、送信機に、電力制御情報の平
均を求める平均送信電力計算手段を具備し、前記送信電
力設定手段が、前記計算結果に応じて送信電力を定める
構成とした。
【００２７】この構成により、上記請求項５記載の方法
と同様な効果が得られる他、平均送信電力の計算を行う
ことで更に有効な送信電力制御を行うことができる。
【００２８】また、請求項７記載の発明は、請求項４乃
至請求項６記載の送受信装置において、送信機及び受信
機がＣＤＭＡ通信を行う構成とした。
【００２９】この構成により、ＣＤＭＡ通信において、
平均送信電力が下げられることはそのまま干渉量の低減
につながるので、従来例に増して通信システムの全体の
容量を向上することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の送信電力制御方法
及び送受信装置の実施の形態を図面を用いて具体的に説
明する。
【００３１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１のＣＤＭＡ送受信装置のブロック図を示す。
【００３２】図１において、１０１は送信データ、１０
２は誤り訂正符号化器、１０３はインタリーブ器、１０
４は拡散器、１０５は変調器、１０６は送信アンプ、１
０７は送信アンテナ、１０８は送信電力設定器、１１１
は第１受信アンテナ、１１２は第２受信アンテナ、１１
３は第１検波器、１１４は第２検波器、１１５は第１逆
拡散器、１１６は第２逆拡散器、１１７は合成器、１１
８はデインタリーブ器、１１９は誤り訂正復号化器、１
２０は受信データ、１２１はスロット品質検出器、１２
２は本実施の形態１の特徴要素の受信品質逆対応電力制
御器である。
【００３３】送信データ１０１は、誤り訂正符号化器１
０２で誤り訂正符号化が施された後、インタリーブ器１
０３でインタリーブが施される。このあと、拡散器１０
４にてＣＤＭＡの拡散が施され、変調器１０５で変調さ
れ、送信アンプ１０６で増幅されてから送信アンテナ１
０７より放射される。
【００３４】このとき、送信アンプ１０６では送信電力
設定器１０８によって設定された送信電力になるように
増幅される。この例はダイバーシチ受信の例であり、受
信機では、第１受信アンテナ１１１と第２受信アンテナ
１１２で信号が受信され、それぞれ第１検波器１１３、
第２検波器１１４で検波された後、第１逆拡散器１１５
と第２逆拡散器１１６で逆拡散されてから合成器１１７
で合成される。
【００３５】回線上に遅延波などの影響で複数のパスが
存在する場合は、合成器１１７でＲＡＫＥ合成も行われ
る。合成後のデータは、デインタリーブ器１１８でデイ
ンタリーブされ、誤り訂正復号化器１１９で誤り訂正が
施されて、受信データ１２０となる。
【００３６】受信機では、受信データ１２０をもとにス
ロット品質検出器１２１で、図２の受信品質対応電力制
御の動作フロー図に示すように、ステップＳＴ２０１に
おいて、スロット（一定長のデータのかたまり）の品質
を検出する。これは、図３に示すように、スロット品質
（受信品質）３０１が、あるしきい値３０２よりも高い
か否かを判定するものである。
【００３７】この判定結果、受信品質逆対応電力制御器
１２２で、受信品質（受信レベル）３０１がしきい値３
０２より高い（良好な）場合は、ステップＳＴ２０２に
おいて、図９に矩形線３０４で示すように、送信電力を
上げるように、品質がしきい値３０２より低い場合は、
ステップＳＴ２０３において送信電力を下げるように電
力制御情報を作成する。そして、ステップＳＴ２０４に
おいて、送信機の送信電力設定器１０８に電力制御情報
を伝達する。
【００３８】図３に示す受信品質逆対応電力制御器１２
２の論理図は、上り信号（移動局ＭＳが基地局ＢＳへ信
号を送信する）の場合の例であり、曲線３０６で示す、
送信側ＭＳと受信側ＢＳ間のフェージングと、曲線３０
８で示す、移動側ＭＳの送信電力は、同じような変動と
なる。
【００３９】このことで受信品質は極端に良好な場合と
極端に劣悪な場合にわかれる。畳み込み符号などのラン
ダム誤りに強い誤り訂正符号を用いた場合には、インタ
リーブによって誤りをランダム化すれば、訂正能力は保
てる。
【００４０】図３に示したような送信電力制御を行う
と、フェージングによるレベル変動によりある程度以上
のレベルが確保される場合はそれほど大きな電力で送信
しなくて済むので、送信機ではある程度のレベルに達し
たらそれ以上大きな送信を行わないように、受信品質逆
対応電力制御器１２２からの制御が送信電力増であって
も、送信電力設定器１０８で送信電力を制限する。
【００４１】このためＭＳ送信パワーは、最大の送信パ
ワーがあまり大きくない値に制限できる。一方、フェー
ジングによるレベル変動によりある程度以下のレベルと
なる場合には、無理をして大きな送信電力で送信しても
ある程度の品質しか得られないので、そのような場合は
かえって送信電力を下げて、品質が悪いとしてあきら
め、送信電力を削減する。
【００４２】その際、誤り訂正復号器１１９では軟判定
復号を行う際の尤度を極端に低くする。誤り訂正とイン
タリーブを施している場合はパンクチャと同じであり、
その割合が少ない場合は正確に復調ができる。このよう
に、受信品質逆対応電力制御器１２２で制御した送信電
力で送信電力設定器１０８が送信電力を設定することに
より、平均の送信電力およびピークの送信電力を削減す
ることができる。
【００４３】パケット等の伝送では、伝送できないパケ
ットは再送されるが、全体の送信電力が下がる効果の方
が再送に要する送信電力の増加より大きいと考えられる
上、インタリーブを行わないようにすることで、ＦＥＲ
(Frame Erasure Rate)は、かえってランダム誤りより
良くなることも考えられる。
【００４４】このように、実施の形態１によれば、受信
品質に逆に対応した送信電力制御を行い、この際、イン
タリーブ、誤り訂正などと組み合わせることで、平均送
信電力を下げることができるために、従来例に増して移
動局のバッテリーセービングが図れる上、ピーク送信電
力が抑えられることで、送信アンプの仕様が緩くなり、
特に移動局のコストや消費電力を下げることができる。
また、ＣＤＭＡにおいては平均送信電力が下げられるこ
とはそのまま干渉量の低減につながり、従来例に増して
システムの全体の容量を向上することができる。
【００４５】図４は、本発明の実施の形態２のＣＤＭＡ
送受信装置のブロック図を示す。但し、この図４に示す
実施の形態２において図１に示した実施の形態１の各部
に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【００４６】この図４に示す実施の形態２の特徴は、平
均受信電力計算器４０１を設け、この平均受信電力計算
器４０１によって、送受信間の距離減衰などの長時間に
渡る受信レベルの変動を計算し、受信品質逆対応電力制
御器４０２のしきい値に反映させることによって、適切
な送信電力制御ができるようにした点にある。
【００４７】即ち、受信機では、図５の受信品質対応電
力制御の動作フロー図に示すステップＳＴ５０１におい
て、合成器１１７の出力データから、平均受信電力計算
器４０１が、送受信間の距離減衰などの長時間に渡る受
信レベルの変動を計算し、この計算結果に応じて受信品
質逆対応電力制御器１２２のしきい値を更新する。これ
は、計算値が大きい場合は減衰が小さいと見なしてしき
い値を上げ、小さい場合は下げるようにするものであ
る。
【００４８】そして、受信データ１２０をもとにスロッ
ト品質検出器１２１で、ステップＳＴ５０２において、
スロット品質を検出し、スロット品質が、しきい値より
も高いか否かを判定する。
【００４９】この判定結果、受信品質逆対応電力制御器
１２２で、受信品質がしきい値より高い（良好な）場合
は、ステップＳＴ５０３において、送信電力を上げるよ
うに、品質がしきい値より低い場合は、ステップＳＴ５
０４において送信電力を下げるように電力制御情報を作
成する。そして、ステップＳＴ５０５において、送信機
の送信電力設定器１０８に電力制御情報を伝達する。
【００５０】ところで、セル半径が大きいと、送受信間
の距離の差やシャドウィングにより、長時間レベル変動
が生じることが考えられるが、このような場合、実施の
形態１のように、受信品質逆対応電力制御器１２２のし
きい値を固定しておくと長時間変動による減衰に合わせ
て送信電力が下がってしまう。
【００５１】しかし、実施の形態２のように、平均受信
電力計算器４０１により長時間平均による受信レベルを
求め、しきい値を更新すれば、長時間変動による減衰に
合わせて送信電力が下がる問題は解決できる。このこと
で実施の形態１に比べてより有効な送信電力制御が行わ
れる。
【００５２】このように、実施の形態２によれば、実施
の形態１と同様な効果が得られる他、平均受信電力の計
算結果を反映することで、長時間変動による減衰に合わ
せて送信電力が下がるといったことが無くなる。
【００５３】図６は、本発明の実施の形態３のＣＤＭＡ
送受信装置のブロック図を示す。但し、この図６に示す
実施の形態３において図４に示した実施の形態２の各部
に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【００５４】この図６に示す実施の形態３の特徴は、平
均送信電力計算器６０１を設け、この平均送信電力計算
器６０１によって、受信品質逆対応電力制御器１２２か
らの電力制御情報に応じて、制御が偏らないように平均
送信電力を決定して送信電力設定器１０８に伝達し、送
信電力の上限を決定するようにした点にある。
【００５５】即ち、受信機では、受信データ１２０をも
とにスロット品質検出器１２１でスロット品質を検出
し、これに従って受信品質逆対応電力制御器１２２で受
信品質があるしきい値より良好な場合は送信電力を上げ
るように、品質がしきい値より低い場合は送信電力を下
げるように電力制御情報を作成し、この電力制御情報を
送信機の送信電力設定器１０８及び平均送信電力計算器
１０９に伝達する。
【００５６】これによって、平均送信電力計算器６０１
は、受信品質逆対応電力制御器１２２からの制御が偏ら
ないように平均送信電力を決定して送信電力設定器１０
８に伝達し、送信電力の上限を決定する。
【００５７】つまり、送信機においては、平均送信電力
計算器６０１が、受信品質逆対応電力制御器１２２から
の制御の偏りを検出し、電力増の方向に偏っている場合
は、距離が離れて行くと判断して送信電力設定器１０８
の送信電力の上限を上げ、電力減の向に偏っている場合
は、距離が近づいていると判断して送信電力設定３０８
の送信電力の上限を下げる。これによって、実施の形態
２に比べてより有効な送信電力制御が行われる。
【００５８】このように、実施の形態３によれば、実施
の形態２と同様な効果が得られる他、平均送信電力の計
算を行うことで実施の形態２より更に有効な送信電力制
御を行うことができる。
【００５９】以上の実施の形態１〜３はＣＤＭＡ通信に
おける例であるが、移動局に対する利点はＣＤＭＡ通信
以外でも得られる。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、送受信
装置において、バッテリー寿命やアンプの仕様を緩和す
ることができ、ＣＤＭＡ通信における他ユーザの信号に
与える干渉を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ送受信装
置のブロック図
【図２】上記実施の形態に係るＣＤＭＡ送受信装置の動
作を説明するフロー図
【図３】上記実施の形態の受信品質対応逆電力制御の論
理図
【図４】本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ送受信装
置のブロック図
【図５】上記実施の形態に係るＣＤＭＡ送受信装置の動
作を説明するフロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送受信装
置のブロック図
【図７】従来のＣＤＭＡ送受信装置のブロック図
【図８】従来のＣＤＭＡ送受信装置の動作を説明するフ
ロー図
【図９】従来の受信品質対応逆電力制御の論理図
【符号の説明】
１０１ 送信データ １０２ 誤り訂正符号化器 １０３ インタリーブ器 １０４ 拡散器 １０５ 変調器 １０６ 送信アンプ １０７ 送信アンテナ １０８ 送信電力設定器 １１１ 第１受信アンテナ １１２ 第２受信アンテナ １１３ 第１検波器 １１４ 第２検波器 １１５ 第１逆拡散器 １１６ 第２逆拡散器 １１７ 合成器 １１８ デインタリーブ器 １１９ 誤り訂正復号化器 １２０ 受信データ １２１ スロット品質検出器 １２２ 受信品質逆対応電力制御器 ４０１ 平均受信電力計算器 ６０１ 平均送信電力計算器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送受信装置の受信側で受信レベルを検出
    し、この検出された受信レベルがしきい値よりも高い場
    合に送信電力を増加させ、前記受信レベルが前記しきい
    値よりも低い場合に前記送信電力を減少させる電力制御
    を送信側に行い、前記送信側が前記電力制御に応じた電
    力で送信を行うようにしたことを特徴とする送信電力制
    御方法。
  2. 【請求項２】 受信側で、長時間の受信電力平均を計算
    し、この計算結果に応じてしきい値を定めることを特徴
    とする請求項１記載の送信電力制御方法。
  3. 【請求項３】 送信側で、送信電力制御情報の平均を計
    算し、この計算結果に応じて送信電力を定めることを特
    徴とする請求項２記載の送信電力制御方法。
  4. 【請求項４】 受信機に、受信レベルを検出する受信品
    質検出手段と、その検出された受信レベルがしきい値よ
    りも高い場合は送信電力を増加させ、前記受信レベルが
    前記しきい値よりも低い場合は前記送信電力を減少させ
    る電力制御情報を出力する受信品質逆対応電力制御手段
    とを具備し、送信機に、前記電力制御情報に応じた送信
    電力の設定を行い、この設定された電力で送信を行うよ
    うに制御する送信電力設定手段を、具備したことを特徴
    とする送受信装置。
  5. 【請求項５】 受信機に、長時間の受信電力平均を計算
    する平均受信電力計算手段を具備し、受信品質逆対応電
    力制御手段が、前記計算結果に応じてしきい値を定める
    ことを特徴とする請求項４記載の送受信装置。
  6. 【請求項６】 送信機に、電力制御情報の平均を求める
    平均送信電力計算手段を具備し、前記送信電力設定手段
    が、前記計算結果に応じて送信電力を定めることを特徴
    とする請求項５記載の送受信装置。
  7. 【請求項７】 送信機及び受信機がＣＤＭＡ通信を行う
    ことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記
    載の送受信装置。
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