JP3852724B2 - 送信電力制御方法及び基地局 - Google Patents
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Description
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【0002】
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
(1)セルラー無線通信システムの構成(図1)
(2)基地局の構成(図2)
(3)携帯電話機の構成(図3)
(4)コントロールチヤネルにおける送信電力制御方法(図4及び図5)
(5)トラフイツクチヤネルにおける送信電力制御方法
(6)携帯電話機による間欠受信動作(図6)
(7)動作及び効果
(8)他の実施の形態
発明の効果
【0003】
本発明は送信電力制御方法及び基地局に関し、例えば携帯電話システムのようなセルラー無線通信システムに適用して好適なものである。
【0004】
【従来の技術】
従来、この種のセルラー無線通信システムにおいては、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセルに分割して当該セル内にそれぞれ固定無線局としての基地局を設置し、移動無線局としての携帯電話機は自分が存在するセル内の基地局と無線通信するようになされている。その際、この種のセルラー無線通信システムでは、通話時、基地局が携帯電話機から送信される信号レベルを測定して、当該携帯電話機の送信電力を制御する一方、携帯電話機も基地局から送信される信号レベルを測定して、当該基地局の送信電力を制御している。
【0005】
このようにセルラー無線通信システムでは、基地局及び携帯電話機の送信電力をそれぞれ適応的に変化させて当該送信電力を必要最低限に迎えることにより、他の通信に対する干渉波を低減すると共に、消費電力を低減するようになされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のセルラー無線通信システムにおいては、着呼又は発呼時、接続制御に必要な制御信号を転送する制御チヤネル(以下、これをコントロールチヤネルCCHと呼ぶ)を使つて制御信号のやりとりをしてから、音声などのユーザ情報を伝送する情報チヤネル(以下、これをトラフイツクチヤネルTCHと呼ぶ)を開設することにより、通信を開始するようになされている。
【0007】
その際、このセルラー無線通信システムでは、コントロールチヤネルCCHからトラフイツクチヤネルTCHに移行した後、基地局及び携帯電話機がそれぞれ互いの送信信号を受信してその受信電力を測定し、当該受信電力を通達し合うことにより、それぞれ送信電力制御を行うようになされている。
【0008】
このように、従来のセルラー無線通信システムでは、トラフイツクチヤネルTCHを開設してから送信電力を必要最低限の電力に抑えるまで時間がかかつてしまう。このため従来のセルラー無線通信システムでは、トラフイツクチヤネルTCHを開設してから送信電力を必要最低限の値に抑えるまでの間、基地局及び携帯電話機が送信する送信信号が他の通信にとつて干渉波となり、干渉問題が発生すると共に、その間、無駄な電力を消費することになり、消費電力低減といつた点においても未だ不十分なところがある。従つて、セルラー無線通信システムとしては、できるだけ短時間の間で送信電力を所望の必要最低限の値に落とすことが望ましい。
【0009】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、一段と他の通信に対する干渉波を低減し得る送信電力制御方法及び基地局を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、セルに存在する基地局及び端末局の送信電力を制御する基地局の送信電力制御方法であって、空チャネルの受信結果から基地局の受信干渉電力を測定するとともに、空チャネルに対して端末局で測定された端末局の受信干渉電力を得る第1のステップと、基地局から制御チャネルを介して端末局に一定電力として送信される信号の該電力と、端末局で受信された該信号の受信電力との比から伝送路損失を算出する第2のステップと、伝送路損失と受信干渉電力とに基づいて、基地局及び端末局の送信電力をそれぞれ算出する第3のステップと、算出された基地局の送信電力で該基地局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御するとともに、端末局の送信電力を端末局に通達して該端末局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御する第4のステップとを設けるようにした。
【0011】
このように端末局から基地局へ通信する際、基地局から送信される一定電力と第1の受信電力とから伝送路損失を算出して、当該伝送路損失と第1の受信干渉電力とから第1の干渉電力量を算出し、また基地局から端末局へ通信する際には、伝送路損失と第2の受信干渉電力とから第2の干渉電力量を算出し、基地局と端末局との通信品質を一定レベルに確保するための送信電力を算出することにより、予め干渉電力量を考慮した所望の送信電力にて通信を行うことができるので、干渉波の影響に耐え得る送信電力で確実に通信を行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0013】
(1)セルラー無線通信システムの構成
本発明を適用したセルラー無線通信システムにおいては、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさの複数のセルに分割して当該セルにそれぞれ固定無線局としての基地局を設置し、移動無線局(すなわち端末無線局)としての携帯電話機は自分が存在するセル内の基地局と無線通信するようになされている。これら複数のセルのうち、例えば2つの隣接するセルに着目して本発明の原理を説明する場合、図1に示すように、セルラー無線通信システム1では、隣接するセル2A及び2Bにそれぞれ設置された基地局3A及び3Bと、当該セル2A及び2B内に存在する携帯電話機4A及び4Bとが無線通信している状況にあるとする。
【0014】
その際、セルラー無線通信システム1は、基地局3A及び3Bと携帯電話機4A及び4Bとの間の通信方式として、FH−FDMA(Frequency Hopping-Frequency Division Multiple Access)方式と呼ばれる周波数ホツピングを利用した周波数分割多元接続方式を使用している。このFH−FDMA方式は、セル2A及び2B毎に異なる周波数チヤネル(以下、これを単にチヤネルと呼ぶ)を使用し、各セル2A及び2Bで使用するチヤネルを所定タイミング毎にランダムに変化させることにより、他の通信に対する干渉波を低減すると共に、周波数の利用効率を向上するようになされている。
【0015】
ところでセルラー無線通信システム1では、チヤネルをランダムに変化させているだけなので、セル2A及び2B間でチヤネルが同一になることを必ずしも避け得ず、タイミングによつては同一になつてしまうおそれがある。そのように同一のチヤネルが使用された場合には、干渉問題が発生してしまう。
【0016】
例えば、携帯電話機4A及び4Bから基地局3A及び3Bへの通信(いわゆる上り方向の通信)においては、セル2Aにおいて携帯電話機4Aが所定のチヤネルを使用して基地局3Aと無線通信しているとき、隣接するセル2Bにおいてそれと同一のチヤネルを使用して携帯電話機4Bが基地局3Bと無線通信していると、当該携帯電話機4Bが送信した送信信号CBUPが基地局3Aに届くことがある。この場合、基地局3Aに届いた送信信号CBUPは、携帯電話機4Aが基地局3Aに向けて送信した送信信号CAUPに対して干渉波(いわゆる妨害波)IUPとなる。
【0017】
また、基地局3A及び3Bから携帯電話機4A及び4Bへの通信(いわゆる下り方向の通信)においては、セル2Aにおいて基地局3Aが所定のチヤネルを使用して携帯電話機4Aと無線通信しているとき、隣接するセル2Bにおいてそれと同一のチヤネルを使用して基地局3Bが携帯電話機4Bと無線通信していると、当該基地局3Bが送信した送信信号CBDOWNが携帯電話機4Aに届くことがある。この場合、携帯電話機4Aに届いた送信信号CBDOWNは、基地局3Aが携帯電話機4Aに向けて送信した送信信号CADOWNに対して干渉波(いわゆる妨害波)IDOWNとなる。
【0018】
そこで、セルラー無線通信システム1では、基地局3A及び3B並びに携帯電話機4A及び4Bがそれぞれ互いに受信電力を監視し、その監視結果を逆に通達し合うことによつてフイードバツクループを形成することにより、必要最低限の送信電力で通信する送信電力制御を行い、その結果、他の通信に対する干渉波を低減するようになされている。例えば上り方向の通信の場合、携帯電話機4Bが送信する送信信号CBUPの送信電力を抑えれば、携帯電話機4Aが基地局3Aに向けて送信する送信信号CAUPに対しての干渉波IUPを低減することができる。以下、基地局3及び携帯電話機4が行う送信電力制御について具体的に説明する。
【0019】
(2)基地局の構成
図2に示すように、基地局3は、送信時、所定の通信網を介して送信されてくる通話相手の送信データS1を信号処理回路11に入力するようになされている。信号処理回路11は、送信データS1に対して畳み込み符号化及びスロツト化などの処理を施すことにより送信シンボルS2を生成し、これをマルチプレクサ12に出力する。
【0020】
マルチプレクサ12は、送信電力算出回路13から送信電力情報信号S3が供給される場合には、当該送信電力情報信号S3と送信シンボルS2とを多重化処理を施し、その結果得られる送信シンボルS4をDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying:差動4相位相変調)変調回路14に出力する一方、それ以外の場合には送信シンボルS2を送信シンボルS4としてDQPSK変調回路14にそのまま出力する。
【0021】
DQPSK変調回路14は、送信シンボルS4にDQPSK変調処理を施すことにより送信信号S5を生成し、これを可変増幅回路(以下、これをAGCと呼ぶ)15に出力する。AGC15は、パワーコントロール部16から供給される送信電力制御信号S6に基づいて利得を制御することにより、送信信号S5を所望の電力レベルに増幅し、その結果得られる送信信号S7を送信回路17に出力する。
【0022】
送信回路17は、送信信号S7にフイルタリング処理を施した後、当該送信信号をアナログ化し、そしてそのアナログ化された送信信号に周波数変換を施すことによつて所定周波数チヤネルの送信信号S8を生成し、これを所定電力に増幅した後、アンテナ18を介して送信する。
【0023】
これに対して受信時、基地局3は、アンテナ18によつて受信した受信信号S11を受信回路21に入力するようになされている。受信回路21は、入力される受信信号S11を増幅した後、当該受信信号S11に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号をデイジタル化することによつてDQPSK変調されている状態の受信信号S12を取り出し、これをDQPSK復調回路22に出力する。
【0024】
DQPSK復調回路22は、受信信号S12にDQPSK復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを受信シンボルS13としてデマルチプレクサ23及び送信電力算出回路13に出力する。デマルチプレクサ23は、受信シンボルS13から受信状態情報信号S14を分離して、これを送信電力算出回路13に出力すると共に、当該受信状態情報信号S14を分離した受信シンボルS15を信号処理回路11に出力する。信号処理回路11は、受信シンボルS15に対してスロツト連結及びビタビ復号化などの処理を施すことにより、送信されたデータを示す受信データ16を復元し、これを所定の回線網を介して通話相手に送信する。
【0025】
ところで送信電力算出回路13は、携帯電話機4の送信電力(すなわち上りチヤネルの送信電力)を制御する場合には、受信状態情報信号S14から、基地局3が送信する送信信号S8を携帯電話機4によつて受信したときの受信状態を示す受信電力CRXUPを検出すると共に、受信シンボルS13から、他の通信による干渉波の受信状態を示す受信干渉電力IUPを測定する。
【0026】
送信電力算出回路13は、検出した受信電力CRXUPと、基地局3が携帯電話機4に向けて送信信号S8を送信したときの送信電力CTXUP(すなわち携帯電話機4の受信電力CRXUPに対応する基地局3の送信電力CTXUP)とを基に、パスロス(すなわち伝送路損失)Lを、次式
【0027】
【数1】
【0028】
によつて求める。
【0029】
このように送信電力算出回路13は、上りチヤネルの送信電力を制御する場合、基地局3から携帯電話機4に送信したときのパスロス(すなわち下りチヤネルのパスロス)を算出し、これを携帯電話機4から基地局3に送信するときのパスロス(すなわち上りチヤネルのパスロス)として扱つている。また送信電力算出回路13は、受信シンボルS13から、自分が存在するセル2における空きチヤネルの信号を受信して受信電力を測定し、これを受信干渉電力IUPとしている。
【0030】
送信電力算出回路13は、所要の通信品質を確保するために必要な、希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)を保持しており、基地局3が受信する希望波受信電力RXUPと上述の受信干渉電力IUPとの間に、次式
【0031】
【数2】
【0032】
の関係が成立すれば、基地局3は携帯電話機4からの送信信号を受信することができる。
【0033】
送信電力算出回路13は、上述の(1)式によつて求めたパスロスLと、希望波受信電力RXUPに対応する携帯電話機4の送信電力TXUPとから、希望波受信電力RXUPを、次式
【0034】
【数3】
【0035】
によつて求め、これを上述の(2)式に代入する。
【0036】
さらに送信電力算出回路13は、上述した所要の希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)を確保するため、誤差分を補えるだけのマージン値α(例えば2〜10程度)を希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)に上乗せすることにより、次式
【0037】
【数4】
【0038】
の関係を成立させる。そして送信電力算出回路13は、上述の(4)式から携帯電話機4の送信電力TXUPを求め、これを送信電力情報信号S3としてマルチプレクサ12に出力する。以下、基地局3は、この送信電力情報信号S3に所定のデータ処理を施して携帯電話機4に送信することにより、当該携帯電話機4の送信電力TXUP、すなわち上りチヤネルの送信電力TXUPを制御するようになされている。
【0039】
これに対して、基地局3の送信電力(すなわち下りチヤネルの送信電力)を制御する場合には、送信電力算出回路13は、デマルチプレクサ23から供給される受信状態情報信号S14から、携帯電話機4によつて測定された他の通信による干渉波の受信状態を示す受信干渉電力IDOWNを検出すると共に、基地局3が送信する送信信号S8を携帯電話機4によつて受信したときの受信状態を示す受信電力CRXDOWNを検出する。
【0040】
送信電力算出回路13は、基地局3が携帯電話機4に向けて送信信号S8を送信したときの送信電力CTXDOWNと、検出した受信電力CRXDOWNとを基に、パスロスLを、次式
【0041】
【数5】
【0042】
によつて求める。
【0043】
送信電力算出回路13は、保持している希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)と、携帯電話機4が受信する希望波受信電力RXDOWNと、上述した受信干渉電力IDOWNとの間に、次式
【0044】
【数6】
【0045】
の関係が成立すれば、携帯電話機4は基地局3からの送信信号S8を受信することができる。
【0046】
送信電力算出回路13は、上述の(5)式によつて求めたパスロスLと、携帯電話機4の希望波受信電力RXDOWNに対応する基地局3の送信電力TXDOWNとから、希望波受信電力RXDOWNを、次式
【0047】
【数7】
【0048】
によつて求め、これを上述の(6)式に代入する。
【0049】
さらに送信電力算出回路13は、所要の希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)にマージン値αを上乗せすることにより、次式
【0050】
【数8】
【0051】
の関係を成立させる。そして送信電力算出回路13は、上述の(8)式から基地局3の送信電力TXDOWNを求め、これを送信電力情報信号S17としてパワーコントロール部16に出力する。
【0052】
パワーコントロール部16は、送信電力情報信号S17から送信電力制御信号S6を生成し、これをAGC15に与えて利得を制御することにより、基地局3の送信電力TXDOWN、すなわち下りチヤネルの送信電力TXDOWNを制御するようになされている。
【0053】
(3)携帯電話機の構成
図3に示すように、携帯電話機4は、マイクロホン31から入力されるユーザの音声信号S21をアナログデイジタル(A/D)変換回路32に入力するようになされている。A/D変換回路32は、音声信号S21をアナログデイジタル変換し、その結果得られる音声データS22を信号処理回路33に出力する。信号処理回路33は、音声データS22を圧縮符号化するなど所定のデータ処理を施すことにより送信シンボルS23を生成し、これをマルチプレクサ34に出力する。
【0054】
マルチプレクサ34は、受信電力測定回路35から受信状態情報信号S24が供給された場合には、当該受信状態情報信号S24と送信シンボルS23とを多重化処理し、その結果得られる送信シンボルS25をDQPSK変調回路36に出力する一方、それ以外の場合には送信シンボルS23を送信シンボルS25としてそのままDQPSK変調回路36に出力する。
【0055】
DQPSK変調回路36は、送信シンボルS25にDQPSK変調処理を施すことにより送信信号S26を生成し、これをAGC37に出力する。AGC37は、パワーコントロール部38から供給される送信電力制御信号S27に基づいて利得を制御することにより、送信信号S26を所望の電力レベルに増幅し、その結果得られる送信信号S28を送信回路39に出力する。
【0056】
送信回路39は、送信信号S28にフイルタリング処理を施した後、当該送信信号をアナログ化し、そしてそのアナログ化された送信信号に周波数変換を施すことによつて所定周波数チヤネルの送信信号S29を生成し、これを所定電力に増幅した後、アンテナ40を介して送信する。
【0057】
これに対して受信時、携帯電話機4は、アンテナ40によつて受信した受信信号S41を受信回路51に入力するようになされている。このとき受信回路51は、制御回路52から供給される受信動作制御信号S42に基づいて、間欠受信の間隔を適応的に変化させたり、間欠受信から連続受信に切り換えたりするようになされている。
【0058】
続いて受信回路51は、入力された受信信号S41を増幅した後、当該受信信号S41に周波数変換を施すことによつてベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、当該ベースバンド信号をデイジタル化することによつてDQPSK変調されている状態の受信信号S43を取り出し、これをDQPSK復調回路53に出力する。
【0059】
DQPSK復調回路53は、受信信号S43にDQPSK復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを受信シンボルS44としてデマルチプレクサ54及び受信電力測定回路35に出力する。デマルチプレクサ54は、受信シンボルS44から送信電力情報信号S45を分離して、これをパワーコントロール部38に出力すると共に、当該送信電力情報信号S45を分離した受信シンボルS46を信号処理回路33に出力する。
【0060】
信号処理回路33は、受信シンボルS46を伸長復号化するなど所定のデータ処理を施すことにより音声データS47を生成し、これをデイジタルアナログ(D/A)変換回路55に出力する。D/A変換回路55は、音声データS47をデイジタルアナログ変換することにより通話相手の音声信号S48を復元し、これをスピーカ56から出力する。これによりユーザは通話相手の音声をスピーカ56を介して聞くことができる。
【0061】
ところで受信電力測定回路35は、携帯電話機4の送信電力(すなわち上りチヤネルの送信電力)を制御する場合には、DQPSK復調回路53から出力される受信シンボルS44から、基地局3が送信した送信信号S8を受信したときの受信状態を示す受信電力CRXUPを測定する。受信電力測定回路35は、この受信電力CRXUPを基に受信状態情報信号S24を生成し、これをマルチプレクサ34に出力する。
【0062】
携帯電話機4は、この受信状態情報信号S24に所定のデータ処理を施した後、基地局3に送信する。これを受けて基地局3は、送信電力TXUPを算出し、これを携帯電話機4に送信する。かくして携帯電話機4では、パワーコントロール部38が、受信信号S41に所定のデータ処理を施してデマルチプレクサ54から出力される、送信電力TXUPを示す送信電力情報信号S45を基に送信電力制御信号S27を生成し、これをAGC37に与えて利得を制御することにより、携帯電話機4の送信電力TXUP、すなわち上りチヤネルの送信電力TXUPを制御するようになされている。
【0063】
これに対して、基地局3の送信電力(すなわち下りチヤネルの送信電力)を制御する場合には、受信電力測定回路35は、DQPSK復調回路53から出力される受信シンボルS44から、基地局3が送信した送信信号S8を受信したときの受信状態を示す受信電力CRXDOWNを測定する。また受信電力測定回路35は、この受信シンボルS44を基に、自分が存在するセル2における空チヤネルの信号を受信して受信電力を測定し、これを受信干渉電力IDOWNとする。受信電力測定回路35は、これら受信電力CRXDOWN及び受信干渉電力IDOWNから受信状態情報信号S24を生成し、これをマルチプレクサ34に出力する。以下、携帯電話機4は、この受信状態情報信号S24に所定のデータ処理を施して基地局3に送信することにより、基地局3の送信電力TXDOWN、すなわち下りチヤネルの送信電力TXDOWNを制御させるようになされている。
【0064】
ところで携帯電話機4においては、制御手段としての制御回路52が設けられており、この制御回路52から信号処理回路33に対して制御信号S49を出力して当該信号処理回路33を制御することにより、発呼処理や着呼処理等、各種処理を実行するようになされている。
【0065】
この制御回路52に対しては、通話開始キー、通話終了キー及びテンキー等からなる操作部53が接続されており、当該操作部53をユーザが操作するとその操作に応じた操作情報S50を受け、その操作情報に対応した処理を制御回路52が行うようになされている。例えば、操作部53から発呼指示が入力されたり、制御回路52に接続される図示しないコンピユータなどから発呼指示のコマンドが入力されたりすると、制御回路52は発呼処理を行う。これと共に制御回路52は、入力された操作情報S50に応じて受信動作制御信号S42を生成し、これを受信回路51に出力することにより、間欠受信の間隔を短縮したり、連続受信に切り換えたりするようになされている。また通話終了キーにより終話処理が入力されると、通信回線を切断して通話を終了する。
【0066】
(4)コントロールチヤネルにおける送信電力制御方法
ここでコントロールチヤネルCCHにおける上りチヤネルの送信電力制御方法について図4に示すフローチヤートを用いて説明する。まずステツプSP1から入つたステツプSP2において、携帯電話機4では、発呼時、基地局3の送信回路17から一定の送信電力CTXUPで送信されている、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号をアンテナ40によつて受信した後、受信測定回路35が、このアンテナ40、受信回路51及びDQPSK復調回路53を介して得られる受信シンボルS44から、受信電力CRXUPを測定し、これをマルチプレクサ34、DQPSK変調回路36、AGC37、送信回路39及びアンテナ40を介して基地局3に通達する。
【0067】
ステツプSP3において、基地局3では、送信電力算出回路13が、アンテナ18、受信回路21及びDQPSK復調回路22を介して得られる受信シンボルS13から、自分が存在するセル2の空チヤネルにおける受信電力を測定し、これを受信干渉電力IUPとする。
【0068】
ステツプSP4において、基地局3では、送信電力算出回路13が、アンテナ18、受信回路21、DQPSK復調回路22及びデマルチプレクサ23を介して得られる受信状態情報信号S14が示す受信電力CRXUPを基にパスロスLを算出した後、上述の(4)式から送信電力TXUPを算出し、これをマルチプレクサ12、DQPSK変調回路14、AGC15、送信回路17及びアンテナ18を介して携帯電話機4に通達することにより、当該送信電力TXUPでトラフイツクチヤネルTCHにおける上りチヤネルの送信を開始させる。次にステツプSP5に移つて処理を終了する。
【0069】
ここでコントロールチヤネルCCHにおける下りチヤネルの送信電力制御方法について図5に示すフローチヤートを用いて説明する。まずステツプSP11から入つたステツプSP12において、携帯電話機4では、発呼時、基地局3の送信回路17からコントロールチヤネルCCHを使つて自分が存在するセル2の空チヤネルが通達されると、DQPSK復調回路53から出力される受信シンボルS44から、受信電力測定回路35が、空チヤネルの信号を受信してその受信電力を測定し、これを受信干渉電力IDOWNとする。
【0070】
ステツプSP13において、携帯電話機4では、基地局3の送信回路17から一定の送信電力CTXUPで送信されている、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号をアンテナ40によつて受信し、このアンテナ40、受信回路51及びDQPSK復調回路53を介して得られる受信シンボルS44から、受信電力CRXDOWNを測定し、これをマルチプレクサ34、DQPSK変調回路36、AGC37、送信回路39及びアンテナ40を介して基地局3に通達すると共に、上述の受信干渉電力IDOWNも同様に基地局3に通達する。
【0071】
ステツプSP14において、基地局3では、送信電力算出回路13が、アンテナ18、受信回路21、DQPSK復調回路22及びデマルチプレクサ23を介して得られる受信状態情報信号S14が示す受信電力CRXDOWNを基にパスロスLを算出した後、上述の(8)式から送信電力TXDOWNを算出し、当該送信電力TXDOWNをパワーコントロール部16に与えることにより、トラフイツクチヤネルTCHにおける下りチヤネルの送信を開始する。次にステツプSP15に移つて処理を終了する。
【0072】
(5)トラフイツクチヤネルにおける送信電力制御方法
セルラー無線通信システム1においては、論理チヤネルがコントロールチヤネルCCHからトラフイツクチヤネルTCHに移行したら、基地局3が、携帯電話機4から送信される送信信号S29を受信してその受信電力を測定し、当該受信電力を携帯電話機4に通達することにより上りチヤネルの送信電力を制御する一方、携帯電話機4が、基地局3から送信される送信信号S8を受信してその受信電力を測定し、当該受信電力を基地局3に通達することにより下りチヤネルの送信電力を制御するようになされている。
【0073】
(6)携帯電話機による間欠受信動作
ここで図6を用いて携帯電話機4による間欠受信動作について説明する。セルラー無線通信システム1では、待受け時、図6(A)に示すように、携帯電話機4が、所定の時間間隔T1でコントロールチヤネルCCHの信号を間欠受信することにより、当該携帯電話機4の消費電力を低減するようになされている。
【0074】
この状態において、セルラー無線通信システム1では、例えば操作部53からユーザによつて発呼指示が入力されると、図6(B)に示すように、間欠受信の時間間隔を、待受け時の時間間隔T1から当該時間間隔T1に比して短い時間間隔T2に短縮することにより、コントロールチヤネルCCH及び又は空チヤネルの信号を頻繁に受信するようになされている。
【0075】
(7)動作及び効果
以上の構成において、上りチヤネルの送信電力制御を行う場合には、携帯電話機4は、発呼時、基地局3から一定の送信電力CTXUPで送信されている、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号を受信することにより、受信電力CRXUPを測定し、これを基地局3に通達する。一方、基地局3は、自セル2の空チヤネルにおける受信電力を測定し、これを受信干渉電力IUPとする。
【0076】
そして基地局3は、携帯電話機4から通達された受信電力CRXUPを基にパスロスLを算出した後、上述の(4)式から送信電力TXUPを算出し、これを携帯電話機4に通達することにより、当該送信電力TXUPでトラフイツクチヤネルTCHにおける上りチヤネルの送信を開始させる。
【0077】
これに対して、下りチヤネルの送信電力制御を行う場合には、携帯電話機4は、発呼時、基地局3からコントロールチヤネルCCHで自セル2の空チヤネルが通達されると、当該空チヤネルにおける受信電力を測定し、これを受信干渉電力IDOWNとする。
【0078】
これと共に携帯電話機4は、基地局3から一定の送信電力CTXUPで送信されている、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号を受信することにより、受信電力CRXDOWNを測定し、これを基地局3に通達すると共に、上述の受信干渉電力IDOWNも同様に基地局3に通達する。
【0079】
そして基地局3は、携帯電話機4から通達された受信電力CRXDOWNを基にパスロスLを算出した後、上述の(8)式から送信電力TXDOWNを算出し、当該送信電力TXDOWNでトラフイツクチヤネルTCHにおける下りチヤネルの送信を開始する。
【0080】
このようにしてセルラー無線通信システム1では、コントロールチヤネルCCHを使つて、基地局3から携帯電話機4に送信されるパイロツト信号を基にパスロスLを算出すると共に、セル2における空チヤネルの信号を基地局3及び携帯電話機4によつて受信して受信電力を測定し、これを受信干渉電力Iとする。
【0081】
セルラー無線通信システム1においては、基地局3が、パスロスL及び受信干渉電力Iに基づいて、基地局3及び携帯電話機4の送信電力TXを決定する。これによりセルラー無線通信システム1では、基地局3及び携帯電話機4が、それぞれ決定された送信電力TXでトラフイツクチヤネルTCHの通信を開始し得ることから、トラフイツクチヤネルTCHに移行してから送信電力制御を行う場合に比して、トラフイツクチヤネルTCHで通信する際に発生する他の通信に対する干渉波を低減し得ると共に、消費電力も低減し得る。
【0082】
またセルラー無線通信システム1においては、発呼時、携帯電話機4による間欠受信の時間間隔を、待受け時に比して短い時間間隔T2に短縮して、コントロールチヤネルCCH又は空チヤネルの信号を頻繁に受信することにより、時間間隔を短縮しない場合に比して正確に受信電力CRX又は受信干渉電力Iを測定し得る。
【0083】
以上の構成によれば、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号からパスロスLを測定すると共に、空チヤネルの信号から受信干渉電力Iを測定し、これら測定したパスロスLと受信干渉電力Iとから、所要の希望波電力対干渉雑音波電力比C/(I+N)を確保する必要最低限の送信電力TXを算出した後、当該送信電力TXでトラフイツクチヤネルTCHの通信を開始するようにしたことにより、トラフイツクチヤネルTCH開設時までに送信電力を所望の値TXに抑えることができ、かくして他の通信に対する干渉波を一段と低減し得る。
【0084】
(8)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、コントロールチヤネルCCHのパイロツト信号を受信して受信電力CRXを測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、パイロツト信号を複数回にわたつて受信して受信電力を測定し、その平均値を受信電力の測定値として扱つても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【0085】
また上述の実施の形態においては、空チヤネルの信号を受信して受信干渉電力Iを測定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、空チヤネルの信号を複数回にわたつて受信して受信干渉電力を測定し、その平均値を受信干渉電力の測定値としても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【0086】
また上述の実施の形態においては、基地局3Aが、携帯電話機4から通達されるパイロツト信号の受信電力CRXを基にパスロスLを算出した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、携帯電話機4の受信測定回路35によつてパスロスLを算出して基地局3に通達しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【0087】
さらに上述の実施の形態においては、本発明をFH−FDMA方式のセルラー無線通信システム1に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばTDMA(Time Division Multiple Access )方式と呼ばれる時分割多元接続方式や、CDMA(Code Division Multiple Access )方式と呼ばれる符号分割多元接続方式などのようなこの他種々の通信方式に本発明を適用しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
【0088】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、端末局から基地局へ通信する際、基地局から送信される一定電力と第1の受信電力とから伝送路損失を算出して、当該伝送路損失と第1の受信干渉電力とから第1の干渉電力量を算出し、また基地局から端末局へ通信する際には、伝送路損失と第2の受信干渉電力とから第2の干渉電力量を算出し、基地局と端末局との通信品質を一定レベルに確保するための送信電力を算出することにより、予め干渉電力量を考慮した所望の送信電力にて通信を行うことができるので、干渉波の影響に耐え得る送信電力で確実に通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるセルラー無線通信システムの構成を示す略線図である。
【図2】基地局の回路構成を示すブロツク図である。
【図3】携帯電話機の回路構成を示すブロツク図である。
【図4】コントロールチヤネルにおける上りチヤネルの送信電力制御方法を示すフローチヤートである。
【図5】コントロールチヤネルにおける下りチヤネルの送信電力制御方法を示すフローチヤートである。
【図6】携帯電話機による間欠受信動作を示す略線図である。
【符号の説明】
1……セルラー無線通信システム、2……セル、3……基地局、4……携帯電話機、12、34……マルチプレクサ、13……送信電力算出回路、14、36……DQPSK変調回路、15、37……AGC、16、38……パワーコントロール部、22、53……DQPSK復調回路、23、54……デマルチプレクサ、35……受信電力測定回路、52……制御回路、53……操作部。
Claims (3)
- セルに存在する基地局及び端末局の送信電力を制御する基地局の送信電力制御方法であって、
空チャネルの受信結果から基地局の受信干渉電力を測定するとともに、空チャネルに対して上記端末局で測定された端末局の受信干渉電力を得る第1のステップと、
上記基地局から制御チャネルを介して上記端末局に一定電力として送信される信号の該電力と、上記端末局で受信された該信号の受信電力との比から伝送路損失を算出する第2のステップと、
上記伝送路損失と上記受信干渉電力とに基づいて、上記基地局及び上記端末局の送信電力をそれぞれ算出する第3のステップと、
算出された上記基地局の送信電力で該基地局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御するとともに、上記端末局の送信電力を上記端末局に通達して該端末局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御する第4のステップと
を具えることを特徴とする送信電力制御方法。 - 上記端末局は、
発呼時、待受け時に比して上記一定電力の信号に対する間欠受信の間隔を短縮する
ことを特徴とする請求項1に記載の送信電力制御方法。 - セルに存在する端末局と無線通信する基地局において、
制御チャネルを介して一定電力の信号を上記端末局へ送信する送信手段と、
空チャネルの受信結果から基地局の受信干渉電力を測定するとともに、空チャネルに対して上記端末局で測定された端末局の受信干渉電力を得る干渉電力取得手段と、
上記送信手段から送信される一定電力の信号の上記端末局での受信結果より測定された受信電力と、上記一定電力との比から伝送路損失を算出する第1の算出手段と、
上記伝送路損失と上記受信干渉電力とに基づいて、上記基地局及び上記端末局の送信電力をそれぞれ算出する第2の算出手段と、
算出された上記基地局の送信電力で該基地局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御するとともに、上記端末局の送信電力を上記端末局に通達して該端末局から情報チャネルで送信する際の送信電力を制御する電力制御手段と
を具えることを特徴とする基地局。
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