JP2995065B2 - 移動通信方式における送信電力制御方法 - Google Patents

移動通信方式における送信電力制御方法

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JP2995065B2 JP1169915A JP16991589A JP2995065B2 JP 2995065 B2 JP2995065 B2 JP 2995065B2 JP 1169915 A JP1169915 A JP 1169915A JP 16991589 A JP16991589 A JP 16991589A JP 2995065 B2 JP2995065 B2 JP 2995065B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動通信方式における送信電力制御に関
し、特に高速度で移動する移動局と低速度で移動する移
動局が混在する場合の送信電力制御方法に係る。
〔従来の技術〕
従来の移動通信でよく用いられている送信電力制御技
術について、自動車電話方式を例にとり述べる。
自動車電話方式当の陸上移動通信の電波伝搬特性の変
動には、短区間周期で起こる変動いわゆる瞬時変動と、
その変動の中央値が比較的長い時間の間で起こる短区間
中央値変動と、さらにこの短区間中央値変動カーブの中
央値がより長い時間の間で変化する長区間変動がある。
この長区間変動は、基地局からの距離に対応するので距
離特性とも言われる。自動車電話方式の場合、瞬時変動
はレイリー分布に従い、短区間中央値の変動は対数正規
分布に従う。
第1図は自動車電話方式における従来の送信電力制御
方式の構成の例を示す図であって、1は受信機、2はCP
U、3は送信機を表わしている。
同図において、基地局または移動局の受信機1では、
相手局より報告される相手局受信レベルを読み取りCPU2
に出力する。CPU2では、受信機1より報告された相手局
受信レベルと所要の受信電力レベル(制御設定値)との
差を判定し、その差を無くすように送信機3に対して送
信電力指定を行なう。送信機3は、送信電力をCPUから
指定された値に設定する動作を行なう。
また、受信機1は自局の受信レベルを測定し、送信機
3に知らせる。送信機3は、自局の受信レベルを相手局
に通知する動作を行なう。
第2図は従来の送信電力制御方式の動作例を示す図で
あって、(a)は送信電力制御実施前、(b)は送信電
力制御実施後を示している。
同図において、4は受信レベルの短区間中央値変動、
5は受信レベルの瞬時変動、6は送信電力制御の制御周
期、7は送信電力制御の制御設定値、8は送信電力制御
の制御周期内の受信レベルの平均値、9は送信電力制御
実施後の受信レベルを示している。
従来の送信電力制御方式では、受信側では、送信電力
制御の制御周期6の間に受信レベルを平均した受信レベ
ル8を測定して、相手局に通知し、相手局では受信レベ
ルの平均値8と制御設定値7の差を計算し、この差がゼ
ロになるように送信機に対して送信電力の指定を行なっ
ていた。
〔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では、変動周
期の遅い短区間変動のみに着目し、比較的変動周期の速
い瞬時変動については考慮していなかった。しかし、最
近、自動車電話方式では、自動車に載せて使用する車載
型の移動機に加えて、歩きながらでも通信できる携帯型
の移動機が使用されるようになり、高速度で移動する移
動局と低速度で移動する移動局が混在するようになって
きた。そのため、送信電力制御に係る制御周期が一定で
ある従来の送信電力制御方法では、以下に述べるような
欠点を生ずることとなった。
移動局が高速度で移動した場合 第3図は移動局が高速度で移動したときに従来の送信
電力制御を実施した場合の例を示す図である。
同図において、(a)は送信電力制御実施前、(b)
は送信電力制御実施後を示しており、6は送信電力制御
の制御周期、7は送信電力制御の制御設定値、10は受信
レベルの短区間中央値変動、11は送信電力制御の制御周
期内の受信レベルの平均値、12は送信電力制御実施後の
受信レベルを示している。
移動局が高速度で移動し、受信レベルの短区間中央値
変動の変動周期と送信電力制御の制御周期が近付いた
(第3図では、変動周期が制御周期の約2倍の場合の例
を示している。)場合には、受信レベル10に対して従来
の送信電力制御を実施した後の受信レベル12は、発振状
態となり送信電力制御を実施していない場合の受信レベ
ルの平均値11よりも、かえって受信レベルの変動が大き
くなる。
移動局が低速度で移動した場合 第4図は、移動局が低速度で移動したときに、従来の
送信電力制御を実施した場合の例を示す図である。
同図において、(a)は送信電力制御実施前、(b)
は送信電力制御実施後を示しており、6は送信電力制御
の制御周期、7は送信電力制御の制御設定値、13は受信
レベルの短区間中央値変動、14は送信電力制御の制御周
期内の受信レベルの平均値、15は送信電力制御実施後の
受信レベルを示している。
移動局が低速度で移動し、受信レベルの瞬時変動の変
動周期と送信電力制御の制御周期が近付いた(第4図で
は、変動周期が制御周期の約2倍の例を示している。)
場合には、受信レベル13に対して従来の送信電力制御を
実施した後の受信レベル15は、発振状態となり送信電力
制御を実施していない場合の受信レベルの短区間中央値
変動13よりも、かえって受信レベルの変動が大きくな
る。
以上のように、従来の送信電力制御では、送信電力制
御の制御周期が一定であったため、移動局の移動速度に
よっては、かえって受信レベルの変動が大きくなるとい
う欠点があった。
本発明は、上述のような従来の問題点に鑑み、高速度
で移動する移動局と低速度で移動する移動局が混在する
場合であっても、高品質の通信を確保することのできる
送信電力の制御手段を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、上述の目的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。
すなわち、本発明は、基地局の無線ゾーンによってサ
ービスエリアが構成されていて、該サービスエリア内で
移動する移動局と基地局とが通信中に、基地局あるいは
移動局の送信電力を変化せしめることが可能なごとく構
成された移動通信方式において、基地局と移動局の内の
少なくとも一方に移動局の移動速度を推定する手段と、
該手段により得られた結果に基づいて、送信電力を変化
せしめるべき時間的間隔を設定する手段とを設け、移動
局の移動速度の推定結果に応じて、設定した時間間隔毎
に、送信電力を増減させる送信電力制御方法である。
〔作用〕
従来の送信電力制御では、送信電力制御の制御周期内
で平均化した受信レベルの平均値と送信電力制御の制御
設定値の差を無くすように送信電力を設定していた。
しかし、この方法では前述のように送信電力制御の制
御周期と受信レベルの変動周期が近付いたときに発振状
態となり受信レベル変動の振幅がかえって大きくなると
いうことがあった。これに対し、本発明では、移動局の
移動速度を推定して移動局の移動速度を推定して移動局
の移動速度に応じて送信電力の制御量を変化させてい
る。
すなわち、例えば送信電力制御の制御周期内で平均化
した受信レベルの平均値と送信電力制御の制御設定値の
差の一部分を制御量とし、送信電力を制御している。
このような方法を採ることにより、受信レベルの変動
周期と送信電力制御の制御周期が近付いた場合でも発振
状態を抑えることができ、高品質の通信を確保すること
ができる。
〔実施例〕
第5図は、本発明の一実施例の送信電力制御方式の構
成を示す図であって、22は受信機、23は移動速度検出回
路、24はCPU、25は送信機、26はアンテナを表わしてい
る。
同図において、基地局または移動局の受信機22では相
手局より報告される受信レベルを読み取りCPU24に出力
する。また、包絡線レベルを移動速度検出回路23に出力
する。
移動速度検出回路23では、該包絡線レベルより移動局
の移動速度を推定しCPU24に報告する。CPU24では、受信
機22より報告された相手局受信レベルと送信電力制御設
定値との差を判定し、制御量を決定して送信電力を送信
機25に指示する。
また、移動速度検出回路23からの移動局の移動速度推
定値から移動局の移動速度に応じた送信電力制御周期を
決定し、受信機22に指定する。受信機22は、CPU24より
指定された送信電力制御周期によって以後の受信レベル
の平均値を測定し、送信機25に報告する。送信機25は、
受信機22より報告された受信レベルを相手局に教える。
また、受信機22からの相手局受信レベルも、指定され
た送信電力制御周期で出力されるため、以後の送信機25
に対する送信電力制御の制御周期間隔で変化することと
なる。
第6図は、第5図中に示した移動速度検出回路23の構
成の例を示す図であって、27はHPF、28はコンパレー
タ、29はカウンタを表わしている。
同図において、受信機からの包絡線レベルを高域通過
フィルタ(HPF)27を通しね直流分を除去し、コンパレ
ータ28において、しきい値レベルとの比較を行ない、そ
の結果をカウンタ29により計数する。この計数結果より
移動局の移動速度を推定する。
以下、実施例の動作に関し、移動局が高速度で移動し
た場合と低速度で移動した場合について、それぞれ説明
する。
移動局が高速度で移動した場合 第7図は、移動局が高速度で移動したときに本発明の
送信電力制御を実施した場合の例を示す図であって、
(a)は送信電力制御実施前、(b)は送信電力制御実
施後を示している。
同図において、7は送信電力制御の制御設定値、10は
受信レベルの短区間中央値変動、16は送信電力制御の制
御周期、17は送信電力制御の制御周期内の受信レベルの
平均値、18は送信電力制御実施後の受信レベルを示して
いる。
送信電力制御の制御周期16は、移動局の移動速度を推
定して移動局の移動速度に応じた送信電力制御の制御周
期として設定した値である(送信電力制御の制御周期16
は、第3図の送信電力制御の制御周期6の5分の1、つ
まり受信レベル10の変動周期の10分の1に設定した場合
である)。
第7図(b)に示した送信電力制御実施後の受信レベ
ル18(移動局の移動速度を推定して移動局の移動速度に
応じた送信電力制御の制御周期を設定して送信電力制御
を実施した後の受信レベル)は、第3図の従来の送信電
力制御実施後の受信レベル12のように、送信電力制御実
施前の受信レベル10より受信レベルの変動が大きくなる
ことがなく、送信電力制御の制御設定値7に非常に近い
レベルで変動している。
このように、本発明の送信電力制御を実施することに
より、従来の送信電力制御の欠点であった送信電力制御
実施後の受信レベルの変動が移動局が高速度で移動した
場合に大きくなるという現象を防止し得るので、移動局
が高速度で移動した場合でも受信レベルを一定に保ち高
品質の通信を確保することができる。
移動局が低速度で移動した場合 第8図は移動局が低速度で移動したときに本発明の送
信電力制御を実施した場合の例を示す図であって、
(a)は送信電力制御実施前、(b)は送信電力制御実
施後を示している。
同図において、7は送信電力制御の制御設定値、13は
受信レベルの短区間中央値変動、19は送信電力制御の制
御周期、20は送信電力制御の制御周期内の受信レベルの
平均値、21は送信電力制御実施後の受信レベルを示して
いる。
送信電力制御の制御周期19は、移動局の移動速度を推
定して移動局の移動速度に応じた送信電力制御の制御周
期として設定した値である(送信電力制御の制御周期19
は、第4図の送信電力制御の制御周期6の8倍、つまり
受信レベル13の変動周期の4倍に設定した場合であ
る)。
第8図(b)に示した送信電力制御実施後の受信レベ
ル19(移動局の移動速度を推定して移動局の移動速度に
応じた送信電力制御の制御周期を設定して送信電力制御
を実施した後の受信レベル)は、第4図に示した従来の
送信電力制御実施後の受信レベル15のように、送信電力
制御実施前の受信レベル13より受信レベルの変動が大き
くなることがなく、送信電力制御の制御周期内の受信レ
ベルの平均値20を送信電力制御の制御設定値7に非常に
近いレベルにすることができる。
このように、本発明の送信電力制御を実施することに
より、従来の送信電力制御の欠点であった送信電力制御
実施後の受信レベルの変動が移動局が低速度で移動した
場合に大きくなるという現象を防止し得るので、移動局
が低速度で移動した場合でも受信レベルを一定に保ち高
品質の通信を確保することができる。
以上のように、本発明の移動局の移動速度を推定して
移動局の移動速度に応じた送信電力制御の制御周期と制
御量を設定して送信電力制御を実施する方法によれば、
移動局の移動速度が変化しても常に高品質の通信を行な
うことが可能となる。
なお、前記実施例においては、相手局からの信号の受
信レベルによって移動局の移動速度を推定する場合につ
いて述べているが、移動局の移動速度の推定の方法は、
これに限るものではなく、例えば、移動局側から自己の
移動速度に係る情報を基地局側に通知し、これによって
基地局が移動局の移動速度を推定するなどの方法を採る
こともできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の方法によれば、移動局
の移動速度にかかわらず、受信レベルを一定に保ちなが
ら高品質の通信を確保することのできる送信電力制御を
行なうことが可能となる。そして、本発明は送信電力制
御を実施する総ての移動通信方式に適用することが可能
であり、特に、移動局の移動速度が低速度または高速度
となる移動局との通信を実施する場合に非常に効果的で
ある。
【図面の簡単な説明】 第1図は自動車電話方式における従来の送信電力制御方
式の構成例を示す図、第2図は従来の送信電力制御方式
の動作例を示す図、第3図は移動局が高速度で移動した
ときに従来の送信電力制御を実施した場合の例を示す
図、第4図は移動局が低速度で移動したときに従来の送
信電力制御を実施した場合の例を示す図、第5図は本発
明の一実施例の送信電力制御方式の構成を示す図、第6
図は移動速度検出回路の構成の例を示す図、第7図は移
動局が高速度で移動したときに本発明の送信電力制御を
実施した場合の例を示す図、第8図は移動局が低速度で
移動したときに本発明の送信電力制御を実施した場合の
例を示す図である。 1,22……受信機、2,24……CPU、3,25……送信機、4…
…受信レベルの短区間中央値変動、5……受信レベルの
瞬時変動、6……送信電力制御の制御周期、7……送信
電力制御の制御設定値、8……送信電力の制御周期内の
受信レベルの平均値、9……送信電力制御実施後の受信
レベル、10……受信レベルの短区間中央値変動、11……
送信電力制御の制御周期内の受信レベルの平均値、12…
…送信電力制御後の受信レベル、13……受信レベルの短
区間中央値変動、14……送信電力制御の制御周期内の受
信レベルの平均値、15……送信電力制御後の受信レベ
ル、16……送信電力制御の制御周期、17……送信電力制
御の制御周期内の受信レベルの平均値、18……送信電力
制御実施後の受信レベル、19……送信電力制御の制御周
期、20……送信電力制御の制御周期内の受信レベルの平
均値、21……送信電力制御実施後の受信レベル、23……
移動速度検出回路、26……アンテナ、27……高域通過フ
ィルタ、28……コンパレータ、29……カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾上 誠蔵 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 歌野 孝法 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−135241(JP,A) 特開 昭60−52128(JP,A) 特開 昭64−32727(JP,A) 特開 平1−305733(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04Q 7/00 - 7/38

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基地局の無線ゾーンによってサービスエリ
    アが構成されていて、該サービスエリア内で移動する移
    動局と基地局とが通信中に、基地局あるいは移動局の送
    信電力を変化せしめることが可能なごとく構成された移
    動通信方式において、 基地局と移動局の内の少なくとも一方に移動局の移動速
    度を推定する手段と、 該手段により得られた結果に基づいて、送信電力を変化
    せしめるべき時間的間隔を設定する手段とを設け、 移動局の移動速度の推定結果に応じて、設定した時間間
    隔毎に、送信電力を増減させることを特徴とする移動通
    信方式における送信電力制御方法。
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