JPS62279736A - 受信無線周波信号強度表示の高速決定のための装置と方法 - Google Patents

受信無線周波信号強度表示の高速決定のための装置と方法

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JPS62279736A
JPS62279736A JP62096397A JP9639787A JPS62279736A JP S62279736 A JPS62279736 A JP S62279736A JP 62096397 A JP62096397 A JP 62096397A JP 9639787 A JP9639787 A JP 9639787A JP S62279736 A JPS62279736 A JP S62279736A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 発明の分野 本発明は無線周波(RF)信号の振幅のn1定方式に関
するものであり、更に詳しくは区画式(cOllula
r)無線電話システムに於いて受信信号強度表示(RS
SI)を決定するための構成に関するものである。
発明の背景 区画式無線電話システムの基本構成と動作については種
々の文献に開示されている。たとえば、ベル・システム
・テクニカル・ジャーナル(TheBall 5yst
eIaTechnical Journal )の19
79年1月号、およびエレクトロニック・インダストリ
ーズφアソシエーション(EICctronic Io
dustries As5ociation )が19
84年7月に発行した仕様1ffEIA  l5−3−
B (題名“Ce1lular System Mob
ile 5tation−Land 5tation 
Compatjbil[ty 5pecll’1cat
lon″)に開示されている。
周知の通り、「ハンドオフ(hand of’(’) 
Jと呼ばれる処理が区画式無線電話方式の基本部分であ
る。第1図に区画式無線電話システム10の概略図を示
す。このシステム10は複数の固定RF送受信局12を
含み、各固定局の地理的なサービス区域は「区画」また
は「セル」14と呼ばれる。
中央制御装置16により固定局12の動作が監視および
制御される。移動局18が第1のセル(たとえばセル1
4B)から第2のセル(たとえばセル14C)に移動し
たとき、中央制御装置16は第1のセル14Bをそのサ
ービス区域とする固定局12Bを制御して固定局12B
による移動局の呼びの取扱いを切断させ、第2のセル1
4Cをそのサービス区域とする固定局12Cを制御して
固定局12Cで上記呼びの取扱いを開始させる(更にま
た移動局を制御して固定局12Cの動作周波数に同調さ
せる)。このようにして、移動局18(およびその呼び
)はこの移動局から最も強い信号を受けるセルに「ハン
ドオフ」される。したがって、移動局18が1つのセル
から他のセルに移動している間も高品質の通信が維持さ
れる。
システム10はハンドオフを行なうべき時点を決定する
ために各々の固定局12で1つの移動局18から伝送さ
れたRF倍信号強度を測定する。
1つの固定局12での受信信号強度が低下することは、
信号を送信している移動局18がその固定局のサービス
区域であるセル14の縁に近づきつつあり、別のセルへ
のハンドオフを必要とする可能性があることを示す。隣
り合うセルをそれぞれ受は持つ固定局12で信号強度測
定を行うことにより、呼びをその内のどのセルにハンド
オフすべきかが決められる(呼びは一般に最も高い受信
信号強度で移動路からの送信を受けるセルにハンドオフ
される)。したがって、通信の品質と信頼度が最大にな
り、必要なハンドオフの数が最小になる。
システムの設計によって区分されたセル(バイ形セクタ
、オーバーレイ形セル等)が含まれるときは、固定局で
の信号強度測定値を使うことにより、どのセル区分が特
定の移動局に対して最も良くサービスできるかを判定す
ることもできる。移動装置を使用して信号強度測定を行
うことにより、伝搬解析の目的で固定局からの伝送のR
F電界強度パターンを検証することもできる。
信号強度測定は区画式無線電話通信システムの設計と動
作に於いて非常に重要なものであり、その装置の設計に
とって必須の要件であることが理解されよう。
区画式無線電話システムではハンドオフ毎に多数の信号
強度測定が必要となる。区画式システムは通常多数の移
動局に対してサービスを行うので、多数の信号強度測定
が必要となる。更に、移勘局は通常動いているので、移
動局が1つのセルから別のセルへ移るときに許容可能な
信号レベルを維持するように区画式システムは(たとえ
ば呼びをハンドオフすることによって)受信信号強度の
変化に対して非常に素早く応答しなければならない。
このため、高速かつ正確な受信信号強度Alll接定に
対する要求が強い。
移動無線局により送信されるRF倍信号周知のようにレ
イリー(1?aylaigh)フェージングを受けるこ
とがある。フェージングの持続時間は短く、そのときの
信号レベルは平均受信信号強度レベルに対して20dB
以上低いレベルになることがある。
このフェージングにより信号強度測定値を正確かつ迅速
に得ることが難しくなる(深いフェージングの間に得ら
れた測定値は真の平均受信信号強度を表わさない)。
この問題を解消するための従来の方法としては、アナロ
グろ波(急速な過渡現象に応答しないようにメータの動
きを制動することに相当)や受信信号強度の多数の測定
サンプルの数学的平均をとる方法等がある。このような
従来の方法では、フェージングの影響をマスクするのに
充分な長い期間にわたって数回の測定を行わなければな
らない。
平均化技術を使用して平均をとるサンプルの数は充分多
くして、フェージングの間に得られた測定値により平均
値が不当な影響を受けないようにしなければならない。
このような従来の方法には少なくとも2つの欠点がある
。第1に、このような方法を使って正確な測定値を得る
ために必要な長い時間は受信信号強度測定をできる限り
迅速に行なわなければならないという必要条件と相反す
る。第2に、移動局のアンテナがその陰になるような大
きな障害物の背後を移動局が通過するときのように、平
均信号レベルの突然に変化した場合にこの変化を測定で
きることが望ましい。高速で動く車の場合、これらの信
号レベルの変化は、マスクしたいレイリー・フェージン
グよりもほんの少しゆっくりと生じることがある。
従来の平均化技術および制動技術の両者はレイリー・フ
ェージング現象に起因する受信信号強度の変化をマスク
するとともに上記のような急激な信号強度の変化をもマ
スクする傾向がある。フェージングの影響を解消するた
めに「制動」 (または平均をとるサンプルの数)を増
大させると、この従来の受信信号強度測定法は(測定す
る方が有益でありまたは望ましい)その他の受信信号強
度の変動に感応しなくなる。その結果、区画式システム
は信号強度の変化に対する応答が遅くなり過ぎて、移動
局に対するサービス品質を許容できない程に低下させ、
移動局がサービスを受けられなくなることさえある。更
に重要なことは、測定に長い時間が必要であるため、取
扱い可能な移動局の数が少なくなる(すなわち、システ
ム容口・を増すためには付加的な装置が必要となる)こ
とである。
米国特許第4,549,311号(1985年10月2
2日発行)に開示された方式によれば、所定の期間の間
にRF倍信号2回以上サンプリングし、振幅が最大の信
号強度サンプルを選択することによって、RF信号強度
測定を行っている。
この米国特許の方式は実質的にピーク読取りメータをデ
ィシタル化巳たものである。この方式は常に複数のサン
プルのうちの最大のもの(すなわちピーク受信信号強度
)を選択するものであり、したがってサンプリング期間
内のその他の7!llj定値に反映されるような受信信
号強度の変動に感応しない。この方式では新しいサンプ
リング期間が得られたときだけしか平均値の急速な変化
を検出し始めることができない。
したがって、レイリー・フェージングの影響をマスクす
るが、レイリー争フェージング以外の影響(たとえば動
いている移動局の信号伝送路中の障害物)によって生じ
る受信信号強度の変化には感応する正確で高速の受信信
号強度測定技術に対する要求が強い。
発明の要約 本発明はレイリー・フェージングの影響をマスクしなが
ら無線周波信号の平均強度の高速かつ正確な推定値を求
めるものである。要約すれば、受信無線周波信号の瞬時
振幅を一連の離散的な時間間隔でサンプリングする。対
応する一連のサンプリングされた信号レベルの各々はそ
の直前にサンプリングされた信号レベルとその直後にサ
ンプリングされた信号レベルと比較されて、そのうちの
少なくとも一方を超えない場合には捨てられる。
捨てられなかったレベルに基づいて平均値が計算される
。この平均値は平均の受信信号強度表示(R8ST)と
して出力される。
本発明は平均信号レベルの突然の変化に感応し、しかも
迅速に決定することができる受信信号強度表示を発生す
る。更に、本発明で遂行される測定の数は、受信信号振
幅に対するレイリー・フェージングの影響による不正確
さを招くことなしに、少なくすることができる。したが
って、少数のサンプルを使って、平均受信信号強度の急
速な変化に感応し、しかも深いフェージングの影響をあ
まり受けないで正確な平均受信信号強度値を得ることが
できる。
本発明の上記および他の特徴と利点は図面を参照した実
施例についての以下の詳細な説明によってより良くかつ
より完全に理解されよう。
実施例の詳細な説明 第2図は本発明による好適実施例の受信信号強度表示シ
ステム100を示す概略ブロック図である。システム1
00は無線受信器102、アナログ・ディジタル(A/
D)変換器104、メモリ1、06およびディジタル信
号処理装置108を含む。システム100には更にディ
ジタル出力装置110、ディジタル・アナログ(D/A
)変換器112、およびアナログ出力装置114を含め
ることができる。実施例では、A/D変換器104、D
/A変換器112、ディジタル出力装置1101処理装
置10g、メモリ106および受信ClO2は通常のデ
ータ・バスを介して相互に通信する。
無線受信器102はその動作範囲内の任意の周波数に対
して素早く同調できる通常の無線受信装置である。無線
受信器102のアナログ出力は、受信器に接続されたア
ンテナ103によって受信される(所望周波数の)無線
周波信号の瞬時振幅の測定値を表わす。文献ではこのよ
うな瞬時信号強度出力は「受信信号強度表示(略してR
SSI)」と呼ばれてきた。好ましい実施例では、受信
器102は、GE刊行物番号LBI  31322に述
べられているゼネラル・エレクトリック社製の区画式無
線局用無線チャネル・ユニット、またはGE刊行物番号
LBI  31355に述べられているゼネラル・エレ
クトリック社製の区画式移動無線装置で構成することが
できる。
受信器102はアナログ電気出力信号すなわちアナログ
RSSI信号を発生する。この信号のレベルは受信器が
同調している周波数の無線周波(RF)信号の瞬時振幅
の関数(たとえば対数)である。受信器102のアナロ
グ出力は通常のA/D変換器104の人力に与えられる
。A/D変換’ZA 104はアナログ出力をディジタ
ル信号に変換する。A/D変換器104のディジタル出
力はバス116を介して処理袋’t 108の入出力(
Ilo)ボートに与えられる。処理装置108は、受信
器102の同調周波数を(通常の方法で)制御するため
にバス116を介して受信器102のディジタル入力に
与えられるディジタル信号も発生することもできる。
処理装置10gは通常の任意のマイクロプロセッサで構
成することができ、中央処理装置、内部レジスタ、内部
カウンタ、クロック発振器等を含むことが好ましい。こ
れらはすべて周知のものである。処理装置108はメモ
リ106にディジタル信号を格納させ、またメモリ10
6からディジタル信号を読出す。処理装置は1つ以上の
出力f、?号を発生し、これらの出力信号をディジタル
出力装置110を介して中央制御装置16に伝送し、お
よび/またはD/A変換器112によってアナログ信号
に変換してアナログ出力装置に送ることにより(たとえ
ば伝搬解析のためにC;号強度をプロットするために)
チャート中レコーダ等のディスプレイ装置にグラフ表示
することができる。処理装置108はROM (図示し
ない)に格納されたプログラム命令の制御のちとに一連
の予め定められたステップを遂行する。ROMは処理装
置の内部にあってもよいし、外部にあってもよい。
受信器102は処理装置108によって決定された周波
数を監視し、アナログRSSI信号を連続的に発生する
。A/D変換器104はこのRSSI信号をディジタル
値に変換する。好適実施例のA/D変換器104はアナ
ログRSSI信号を周期的にサンプリングし、そのとき
受信されているRF信信号幅幅応じてその出力に得られ
るディジタル値を更新する形式のものである。好適実施
例では、処理装置108はA/D変換器104のディジ
タル値出力を周期的に読出しくサンプリングし)、この
値を内部レジスタNEW  VALUEに格納する。し
たがって、レジスタNEW  VALUEの内容はRS
SIを表わす現在値(すなわち最も新しくサンプリング
された値)である。
処理装置108はレイリー・フェージングの影響をマス
クするのに必要な程度に遅くした任意の所望のサンプリ
ング速度でA/D変換器104の出力をサンプリングす
ることができる(好適実施例では一定のサンプリング速
度が受信無線周波信号のレイリー・フェージングの発生
率に近い速度となるように選択される)。処理装置がR
SSIの現在値をサンプリングしたとき、処理装置はま
ず内部レジスタNEW  VALUEの内容をOLD 
 VALUEと記したもう1つの内部レジスタに格納す
る。したがって内部レジスタOLD  VALUEには
前に測定されたRSSIの値(好適実施例では最も新し
くサンプリングされた値の直前にサンプリングされたR
35I値)が格納される。希望する場合には、内部レジ
スタのかわりにメモリ106の記憶位置を使用できるこ
とが理解されよう。
メモリ106には値A (1) 、A (2)・・・A
(i)・・・A (N)のアレー120が格納される(
ここでNは正の整数である)。このアレー120は処理
装置10gの内部レジスタOLD  VAL U E 
オヨびNEW vALUEから別々ニメモリ106に格
納される。処理装置108の内部のカウンタがアレー1
20の要素をアドレス指定(インデックス指定)するた
めに使用される。
第3図はシステム100で実行される各ステップを示す
フローチャートである。処理装置108はA/D変換器
104のディジタルR35I出力を周期的にサンプリン
グし、このディジタル値を内部レジスタNEW  VA
LUE (図ではNVとして示す)に格納する(ブロッ
ク204)。しかし、A/D変換器の出力がレジスタN
EW  VALUEに書込まれる前に、ブロック202
またはブロック212で示すように、レジスタの前の内
容が内部レジスタOLD  VALUE (図ではOV
として示す)に格納され(または既に格納されている)
。(したがってレジスタOLD  VALUEの前の内
容をオーバーライドする)。どの時点に於いても、内部
レジスタNEW  VALUEにはA/D変換器104
の出力から最も新しくサンプリングされた(たとえば時
点1.にサンプリングされた)R3SIを表わすディジ
タル値が格納されており、内部レジスタOLD  VA
LUEには「2番目に最も新しくサンプリングされた」
RSSI(すなわち、最も新しいサンプル時点t1の前
のサンプル時点ti−Lすなわち1+ −τ(こ\でて
は一定のサンプリング周期)にサンプリングされたRS
SI)を表わすディジタル値が格納される。
処理装置108は次にブロック206に進み、レジスタ
OLD  VALUEの内容をレジスタNEW  VA
LUEの内容と比較する(たとえば通常の「比較」マイ
クロ命令を実行し、どちらのレジスタに大きい方の値が
入っているかを示す論理値を発生する)。2つの値のう
ち大きい方が処理装置108の内部カウンタのカウント
Cの値により指示されるアレー120の位置A (c)
に格納される(ブロック208および210)。その後
、ブロック216でカウンタのカウントCの値が増数さ
れる(すなわち1だけ大きくなる)。
上記の処理はカウンタのカウントCの値がNに達するま
で(すなわちブロック214で試験した結果、N個のア
レー要素A (1) /り至A (N)のすべてにRS
SIの値が収容されるまで)周期的に続けられる。換言
すれば、処理装置108は−連のサンプリング時点t 
乃至tNi1に於いて受信RF信号の瞬時振幅を表わす
対応する一連の信号振幅サンプルS 乃至” Ni1を
読み取り、隣り合う値を比較することによって選択され
たN個の値をメモリ106に格納する。次に処理装置1
08は次の計算を行なうことによりアレー120に格納
された値の平均値を計算する。
Σ  A (i) i=1 AVG謹□ 計算された値AVGは時点t1から時点tN+1までの
期間にわたるRSSIを表わす。この平均値AVCは、
ハンドオフの決定をさせるために(ディジタル出力装置
110を介して)システム10の中央制御装置16に送
ることができ(または出力装置110の出力に接続され
たプリンタによってプリントすることができ)、および
/または出力装置114とD/A変換器112を介して
出力することができる。
処理装置108が計算したfi A V Gはサンプリ
ング時点t からtNや1までの期間にわたって受信し
たRF倍信号振幅の実際の平均値のかなり正確な推定値
となる。値AVGがフェージングの間にサンプリングさ
れた値によって不当に影響される恐れなしに、サンプル
の数は比較的少なくすることができる。本発明に従って
決定された値AVGと受信信号強度の実際の平均値との
間の緊密な対応性は第5(A)図および第5(B)図を
参照することによって最も良く理解されよう。
第5(A)図は時間に対して受信RF信号の一例をプロ
ットしたグラフである。第5(A)図に例示した受信R
F信号強度は殆んどの時間にわたってその真の平均値に
近い値を有しているか、レイリー・フェージングによっ
て短期間の間この平均値よりかなり低くなっている。
この場合、システム100が5個のサンプル(すなわち
時点tl、t、、t3.t4およびt5にサンプリング
されたサンプル)に基づいて値AVGを求めると仮定す
る。この例ではN−4である(これは好適実施例のアレ
ー120に格納されるN個の値を得るにはN+1個のサ
ンプルが必要であるからである)。
時点t1に於いて、受信信号の第1県幅のピーク・レベ
ルのサンプル値S1が内部レジスタOLD  VALU
Eに格納される(第3図のブロック202参照)。次に
時点t2に於いて、受信信号の振幅S2がレジスタNE
W  VALUEに格納される(ブロック204)。時
点t1に於けるR35Iが時点t2に於けるRSSIよ
り大きいので、レジスタOLD  VALUEの内容が
アレー120の要素A(1)に格納される(ブロック2
06.210)。次に、時点tコに存在するR95lが
レジスタNEW  VALUEからレジスタOLD  
VALUEにロードされる(ブロック212)。
次に、時点t3に存在する瞬時RSSI値を表わす値S
3がレジスタNEW  VALUEにロードされる(ブ
ロック204)。時点t!に於けるRSSI  (OL
D  VALUEの内容)は時点t3に於けるR9S 
I  (NEW  VALUE)より大きいので、時点
t2に於ける値がアレー120の要素A(2)にロード
される(ブロック206.210)。
同様にして、時点t4に於けるR35Iを表わす値S4
が(S3 <Siであるので)アレー要素A(3)にロ
ードされ、時点t5に於けるR35Iを表わす値S5が
(Si <s5であるので)アレー要素A(4)にロー
ドされる。(それぞれ時点tll  t2.t、、およ
びt5に於けるRSSIを表わす)アレー120に格納
された値S+。
S 2 +  S 4およびS5から平均値AVGが計
算される(ブロック218)。
時点t3に於けるRSSIを表わす値S3は値AVGの
計算に使用されない。これは、値S3と比較される2つ
の値(時点t2に於けるRSSIの値S2および時点t
4に於けるRSSIの値Sa)がともに値S3より大き
いからである。好適実施例では、任意のサンプリング時
点1.に於いて測定されたRSSIの値S1がその直前
のサンプリング時点ti−1に於いて測定されたRSS
Iの値51−1より小さく、かつその直後のサンプリン
グ時点t1+1に於いて測定されたR5Srの値Si+
1より小さい場合、この値S1は平均値AVGの計算に
全く用いられずに捨てられる。レイリー・フェージング
の間(たとえばサンプリング時点13)に生じるサンプ
ルは計算される平均値AVGに影響を及ぼす可能性は殆
んどない。と云うのは、(サンプリング周期を殆んどの
レイリー・フェージングの持続時間の程度となるように
選ぶ限り)レイリー・フェージングの間に生じるサンプ
ルがこのようなフェージングの間に発生しないサンプル
によって囲まれる場合が殆んどだからである。
第5(A)図から、計算された平均値AVGはピーク信
号値より小さく、ピーク値よりも受信信号強度の実際の
平均値の方に近い近似値となることが理解されよう。
第5(B)図はRF倍信号急速に変化する場合の受信信
号強度の例を(時間に対して)示すグラフである。この
ような信号は例えば大きなビルの「陰」に入る移動局か
ら受信するときに生じる。
第5(B)図に示す信号に対して、システム100はア
レー要素A(1)の中にサンプリング時点t1に於ける
RSSIを表わす値S+(St>82)、アレー要素人
(2)の中に時点t2に於けるR85Iを表わす値S2
  (82>S3 ) 、アレー要素A(3)の中に時
点t4に於けるRSSIを表わす値S4  (S3 <
Sa ) 、およびアレー要素A(4)の中に時点t4
に於けるR35Iを表わす値S4  (Sa >Ss)
を格納する。時点t4に於けるR85Iを表わす値S4
は2回(すなわちアレー要素人(3)およびA(4)の
両方に)格納される。と云うのは、この値S4が時点t
3およびt5に於けるR95Iを表わす値より大きいか
らである。
第5(B)図に示す受信信号振幅のピーク値は信号が急
速に変化する(図示の例では減少する)ので受信信号振
幅の真の平均値よりかなり大きくなる。それにも拘わら
ず本発明に従って計算された値AVGは比較的少数のサ
ンプル(説明している例では5個のサンプル)しか使っ
ていなくても真の平均値の比較的正確な近似となる。
計算された平均値AVGは平均受信信号強度の急速な変
化に感応するが、持続時間の短い深いフェージングによ
って過大な影響を受けない。平均値AVGを計算するた
めのサンプルの数N+1によって、平均受信信号強度の
急速な変化に対する平均値AVGの感度が定められる(
たとえば、Nの値を大きくすると平均値AVGは急速な
変化に対して比較的感応しなくなり、Nを小さくすると
急速な変化に対する平均値AVGの感度が大きくなる)
サンプルの数が一定間隔のどの期間中でも適当で一貫し
た数となるようにするため、本発明では時々、所定のサ
ンプリング時点に於けるRSSIを表わす値をアレー1
20の2つの要素に格納する。第5(B)図に例示する
信号の場合、好適実施例ではサンプリング時点t4に於
けるRSSIを表わす値が2回格納されて、計算される
平均値AVGを少しバイアスする。このバイアスは意図
的に行なったものであり、下記の理由で望ましい。
すなわち、時点t4にサンプリングされた値を2回使用
しないとすれば(たとえば、任意の所定のサンプリング
時点に於けるR35Iを表わす値をアレー120の多く
ても1つの要素にしか格納できないとすれば)、(一定
期間にわたって一定数のサンプルが求められると仮定す
ると)平均値AVGを計算する基になる測定値の数が少
なくなる。
この場合、サンプリング時点t5に測定されたRSSI
をアレー120に格納すべきか否かを判定するためには
、時点t5より後の時点t6に於けるもう1つのサンプ
ルが必要となる(ニーで、時点t4に於けるR95Iを
表わす値の方が時点t3またはt5に測定した値よりも
平均受信信号強度を一層良く表わす推定値になっている
ことが理解されよう)。好適実施例のシステム100で
は1つのサンプルから得られた値をアレー120の2個
より多い要素に格納されることはない。
除外された(すなわち捨てられた)サンプルを補うため
に(たとえば時点t6に於いて)余分なサンプルを集め
る方法は、結果を得るために必要な時間が伸びるので好
ましくない。可変長のサンプリング周期を使うこと(た
とえば、時点t5に測定されたRSSI値を捨てなけれ
ばならないときには、公称サンプリング周期をτとした
場合、t5+Δtits+τである時点(ts+Δt)
で再びサンプリングすること)が可能であるが、複雑さ
が増して得られる結果は恐らくあまり改善されない。
好適実施例のシステム100はたとえば多数の異なるチ
ャネルについて高速測定を行なうために必要なセル位置
決定用受信器に使用したときに優れた結果が得られる。
このような装置では、処理装置108によって、受信器
102を多数のチャネルの各々に予め定められた順序で
順次同調させ、各チャンネルに対して第3図に示すステ
ップを実行するように指示する。
しかし時には、受信器102が1つのチャネルに同調し
ている間にR35I測定を繰り返して行なわなければな
らないことがある。たとえば、固定局からの伝搬を測定
する移動局は、伝搬試験の期間全体にわたって1つの周
波数に同調し続けなければならない。好適実施例のシス
テム100は、希望する場合には、回転平均を計算して
サンプリング期間毎に各サンプリング期間の間の計算し
た平均値を出力するように少し変形することもできる。
第4図は本発明に従ってRSSIの回転平均を求めるス
テップを示すフローチャートである。処理装置10gの
内部カウンタはその内容(カウントC)が増数してNよ
り大きくなると必らず1にリセットされる(ブロック2
24,226)。正確な計算された平均値AVGはまず
処理装置108がN+1個のサンプルを読取ると直ちに
得られ、その後任意の時点に(たとえば要求のあったと
き、各サンプリング時点後、または他の任意の都合の良
い間隔で)正確に計算することができる(ブロック22
2,218)。サンプルの数N+1は急速な変化に対す
るCI定感度を調節するために選択することができ、し
かもフェージングの間に生ずるサンプルは平均値AVG
に不当な影響を与えない。
第3(A)図および第4 (A)図は第3図および第4
図に示すステップと同じ基本的な計算を行なうステップ
を示す別の変形フローチャートである。
以上の説明から、RSSIをΔl11定するための従来
の方式に比べて本発明で得られる利点や改良点は明らか
になった筈である。要約すると、本発明によれば強い(
深い)フェージングの場合の読取り値を削除して残った
値を平均することによって確度が向上する。米国特許第
4,549,311号に開示された方法では、第5(A
)図および第5(B)図に例示した信号に対して単に時
点t1に発生するピークRSSI値が選択されるだけで
ある。これらの例示した信号の各々について、本発明に
従って決定された平均値AVGは真の平均信号レベルに
より近くなる。
ピーク読取値は強いフェージングの世に得られた読取値
より真の平均値に近くなることはあるが、ピーク受信信
号強度と平均受信信号強度との間の差は(殆んどの場合
でないにしても)多くの場合著しく大きい。ピーク近似
はレイリー・フェージング以外の要因によって信号強度
が変動する受信信号に対しては正確でない。本発明では
これらの他の要因に感応する値を計算し、(強いフェー
ジングの間に求めた測定値を除きながら)平均受信信号
強度を更に正確に推定するので、平均受信信号強度の更
に一層正確な表示が得られる。
以上、本発明を現在量も現実的で好ましい実施例と考え
られるものについて説明してきたが、本発明の範囲は図
示し説明した実施例に限定されるものではなく、本発明
の新規性のある特徴および利点をそなえた変形、変更お
よび/または同等の構成をすべて包含するものである。
−例として、上記好適実施例の各種のディジタル的な技
術および構成をアナログ的な技術および構成に置き換え
ることができる(たとえば、アナログのサンプルホール
ド回路を用いてアナログRSSI値を記憶してもよいし
、演算増幅器技術を用いて複数のアナログ信号レベルの
平均値を表わす信号を求めてもよい)。処理装置108
は第3図に示すステップの他に多数の機能を遂行し得る
ことはもちろんである。希望する場合には、サンプリン
グされたすべてのRSSI値をメモリ106に格納する
ことができ、格納された値に対して本発明の解析を遂行
することができる(実時間で遂行されないこのような解
析は格納されたシーケンスの終りに開始することができ
、後にサンプリングされた値を前にサンプリングされた
値と比較することができる)。代案として、メモリ10
6を削除して、選択されたサンプル値の和をランニング
させて維持することもできる。更に、本発明による信号
処理ステップはハードウェア、ソフトウェア、ファーム
ウェアまたはこれらの任意の組合わせを使って実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は区画式無線電話通信システムの概略図である。 第2図は本発明によるRF受信信号強度表示システムの
好適実施例のブロック図である。 第3図および第4図は第2図の実施例で遂行される関連
した制御機能ステップのうちのいくつかのステップを示
すフローチャートである。第3(A)図および第4(A
)図は本発明のもう1つの実施例で遂行される関連した
制御機能ステップのうちのいくつかのステップを示すフ
ローチャートである。第5(A)図および第5(B)図
は2つの異なる受信RF信号について第2図の実施例で
7111j定するパラメータを示すグラフである。 (主な符号の説明) 100・・・受信信号強度表示システム、102・・・
無線受信器、 104・・・A/D変換器、 106・・・メモリ、 108・・・ディジタル信号処理装置。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無線周波信号の瞬時振幅を表わす振幅信号を発生
    する無線周波信号受信手段、 上記受信手段に接続されていて、一連の離散的な時間間
    隔で上記振幅信号のレベルをサンプリングすることによ
    り、対応する一連のサンプリングされた信号レベルを発
    生するサンプリング手段、および 上記サンプリング手段に接続されていて、上記一連のサ
    ンプリングされた信号レベルの中から、各々の直前にサ
    ンプリングされた信号レベルと各々の直後にサンプリン
    グされた信号レベルのうちの少なくとも一方より大きい
    上記のサンプリングされた信号レベルを選択し、この選
    択された信号レベルに応じて出力信号を発生する制御手
    段を含むことを特徴とする無線受信装置。
  2. (2)無線周波信号の瞬時振幅を表わす振幅信号を出力
    として発生する無線信号受信手段、上記受信手段の出力
    に接続されていて、一連の離散的な時間間隔で生じた対
    応する一連の上記振幅信号を記憶するディジタル・メモ
    リ手段、および 上記メモリ手段に接続されていて、上記一連の記憶され
    た信号のうち、各々の直前に記憶された信号と各々の直
    後に記憶された信号のうちの少なくとも一方より大きい
    信号を平均して、この平均値に相当する値を持つディジ
    タル信号を発生するディジタル制御手段を含むことを特
    徴とするディジタル制御式受信装置。
  3. (3)無線周波信号の平均振幅を決定する方法に於いて
    、 (a)無線周波信号の瞬時振幅を測定するステップ、 (b)上記の瞬時振幅の測定から所定の時間が経過した
    後に、上記信号の瞬時振幅を再び測定するステップ、 (c)最も新しく測定された2つの信号瞬時振幅のうち
    の大きい方を表わす値を記憶するステップ、 (d)上記ステップ(b)および(c)を少なくとも1
    回反復するステップ、および (e)上記記憶ステップ(c)によって記憶された値を
    平均するステップを含むことを特徴とする無線周波信号
    平均振幅決定方法。
  4. (4)特許請求の範囲第(3)項記載の無線周波信号平
    均振幅決定方法に於いて、上記反復ステップ(d)が上
    記ステップ(b)および(c)を所定回数反復するステ
    ップを含む無線周波信号平均振幅決定方法。
  5. (5)特許請求の範囲第(3)項記載の無線周波信号平
    均振幅決定方法に於いて、上記反復ステップ(d)が連
    続的に遂行され、かつ上記平均ステップ(e)が、Nを
    所定の整数としたとき、上記記憶ステップ(c)によっ
    て記憶された最後のN個の値だけを平均するステップを
    含んでいる無線周波信号平均振幅決定方法。
  6. (6)無線周波信号の平均レベルを決定する方法に於い
    て、 (a)一連の離散的な時点t_1乃至t_N_+_1に
    発生する無線周波信号の瞬時レベルS_1乃至S_N_
    +_1をサンプリングするステップ、 (b)t_1≦t_i<t_N_+_1なる時点t_i
    に上記サンプリング・ステップによってサンプリングさ
    れた信号レベルS_iを上記一連の時点のうちの上記時
    点t_1の直後の時点t_i_+_1に上記サンプリン
    グ・ステップ(a)によってサンプリングされたもう1
    つの信号レベルS_i_+_1と比較するステップ、(
    c)上記比較ステップ(b)によって比較された2つの
    サンプリングされた信号レベルのうちの大きい方を選択
    するステップ、 (d)上記のサンプリングされたレベルS_1乃至S_
    Nの各々について上記比較ステップ(b)および上記選
    択ステップ(c)を反復するステップ、および (e)上記選択ステップ(c)によって選択された上記
    のレベルを平均するステップを含むことを特徴とする無
    線周波信号平均レベル決定方法。
  7. (7)特許請求の範囲第(6)項記載の無線周波信号平
    均レベル決定方法に於いて、上記選択ステップ(c)が
    任意のサンプリングされた信号レベルS_iを2回以下
    選択するステップを含んでいる無線周波信号平均レベル
    決定方法。
  8. (8)特許請求の範囲第(6)項記載の無線周波信号平
    均レベル決定方法に於いて、上記選択ステップ(c)が
    更に、上記一連の時点のうちの任意の時点t_iにサン
    プリングされた信号レベルS_iがその直前の時点t_
    i_−_1にサンプリングされた信号レベルS_i_−
    _1より小さく、かつその直後の時点t_i_+_1に
    サンプリングされた信号レベルS_i_+_1より小さ
    い場合は、該信号レベルS_iを選択しないステップを
    含んでいる無線周波信号平均レベル決定方法。
  9. (9)特許請求の範囲第(6)項記載の無線周波信号平
    均レベル決定方法に於いて、上記サンプリング・ステッ
    プ(a)が上記無線周波信号のレイリー・フェージング
    の発生率の程度の一定サンプリング速度で上記無線周波
    信号を周期的にサンプリングするステップを含んでいる
    無線周波信号平均レベル決定方法。
  10. (10)特許請求の範囲第(6)項記載の無線周波信号
    平均レベル決定方法に於いて、上記サンプリング・ステ
    ップ(a)が一定期間にわたって一定回数のN+1回だ
    け上記信号を周期的にサンプリングするステップを含ん
    でいる無線周波信号平均レベル決定方法。
  11. (11)予め設定された周波数の無線周波信号を受信し
    て、受信信号の瞬時振幅に応じたRSSI信号を発生す
    る同調可能な無線周波受信手段を含む形式の無線受信装
    置に於て、 上記受信手段を制御するように接続されたディジタル信
    号処理装置であって、(a)上記受信手段を所定の無線
    周波数に同調させる機能、(b)一連の離散的な時点t
    _1乃至t_N_+_1に生ずる上記RSSI信号の瞬
    時レベルS_1乃至S_N_+_1をサンプリングする
    機能、(c)1≦i≦Nとして、時点t_iにサンプリ
    ングされた信号レベルS_iを上記一連の時点のうちの
    上記時点t_iの直後の時点t_i_+_1にサンプリ
    ングされたもう1つの信号レベルS_i_+_1と比較
    する機能、(d)1≦i≦Nとして表わしたiの各整数
    値に対して、2つのサンプリングされて比較された信号
    レベルのうちの大きい方を選択する機能、および(e)
    上記の選択されたレベルの平均値に相当するディジタル
    信号を出力する機能を遂行するようにプログラミングさ
    れているディジタル信号処理装置を含むことを特徴とす
    る無線受信装置。
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