JP4606668B2

JP4606668B2 - 電力制御回路及び電力制御方法

Info

Publication number: JP4606668B2
Application number: JP2001281404A
Authority: JP
Inventors: 英範秋田
Original assignee: Oki Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: US20030053567A1; US7082154B2; JP2003087193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル無線通信に関し、特に、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：符号分割多重）方式を用いる無線通信において用いられる電力制御回路及び電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
初めに、ＣＤＭＡ方式においては、同一の周波数帯域を複数の移動局が共有するため、他の移動局への信号は干渉信号となる。特に、電波の減衰量は自由空間では距離の２乗に反比例するので、基地局に近い移動局と基地局との信号は、基地局に遠い移動局と基地局との信号に大きな影響を与える（遠近問題）。この遠近問題を解決するためには、移動局の位置に係らず、基地局と移動局との送信電力を一定に制御する必要がある。言い換えると、希望信号対干渉信号電力比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｌｕｓＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）を一定に制御する必要がある。
【０００３】
次に、従来の電力制御回路について図面を用いて説明する。図４は、移動局に設けられる従来の電力制御回路のブロック図である。従来の電力制御回路は、基地局から移動局への送信（下り回線）の送信電力を制御している。従来の電力制御回路は、Ａ／Ｄ変換部４０１と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部４０２と、Ｎ個の逆拡散部４０３と、合成制御部４０４と、パス合成部４０５と、ＳＩＲ推定部４０６と、ＳＩＲ参照値決定部４０７と、ＳＩＲ比較部４０８とにより構成されている。
【０００４】
次に、従来の電力制御回路の動作について説明する。Ａ／Ｄ変換部４０１は、基地局から受信した受信信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。ＬＰＦ部４０２は、変換されたデジタル信号の高帯域成分を除去し、低帯域成分のみを通過させる。逆拡散部４０３は、ＬＰＦ部４０２を通過した受信信号の逆拡散を行い、拡散を取り除き狭帯域の変調信号を出力する。ここで、逆拡散部４０３は複数設けられ、複数の受信信号（パス）に対応するように構成されている。パス合成部４０５は、合成制御部４０４から出力される制御信号に基づいて、各パスのタイミングと信頼度を制御し、各パスを合成する。ＳＩＲ推定部４０６は、合成された信号のパイロットデータ４０５ａに基づき、受信ＳＩＲを推定する。
以下、推定された受信ＳＩＲをＳＩＲ推定値４０６ａという。また、ＳＩＲ参照値決定部４０７は、合成された信号のデータ４０５ｂに基づき、受信ＳＩＲの参照値を決定する。以下、決定された受信ＳＩＲの参照値をＳＩＲ参照値４０７ａという。ＳＩＲ参照値は、受信信号の誤り率等を用いて決定される。誤り率は、受信信号のＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）データを用いて得られる。ＳＩＲ比較部４０８は、ＳＩＲ推定値４０６ａとＳＩＲ参照値４０７ａとを比較して、制御情報を出力する。具体的には、ＳＩＲ推定値４０６ａがＳＩＲ参照値４０７ａよりも大きいとき、下り回線の送信電力を下げる制御信号を出力する。一方、ＳＩＲ推定値４０６ａがＳＩＲ参照値４０７ａよりも小さいとき、下り回線の送信電力を上げる制御信号を出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャドウイング等により、受信信号が急激に減衰する場合が生じ、受信レベルが著しく低下する。そのため、通信の品質が劣化したり、若しくは切断を招く恐れが生じるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、急激な受信信号の減衰による通信の品質劣化及び切断の可能性を軽減する電力制御回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００８】
すなわち、本発明の電力制御回路は、受信信号を逆拡散し変調信号を出力する複数の逆拡散部と、各変調信号の受信ＳＩＲを推定し第１の推定値を出力する複数の第１の推定部と、複数の変調信号を合成する合成部と、合成された変調信号に基づいてＳＩＲ参照値を算出する参照値決定部と、合成された変調信号のパイロットデータに基づいて受信ＳＩＲを推定し第２の推定値を出力する第２の推定部と、ＳＩＲ参照値と第２の推定値とを比較する比較部と、第１及び第２の推定値に基づいて受信ＳＩＲの変動を観測する観測部と、比較部の比較結果と観測部の変動結果とに基づいて電力制御情報を決定する電力制御情報決定部とを有するものである。
【０００９】
上記の手段によれば、急激な受信信号の減衰による通信の品質劣化及び切断の可能性を軽減する電力制御回路を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態の電力制御回路を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態の電力制御回路の動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態のＳＩＲ観測部の動作を示すフローチャートである。
【００１１】
初めに、図１を用いて、本発明の実施の形態の電力制御回路の構成を説明する。本発明の実施の形態の電力制御回路は、Ａ／Ｄ変換部４０１と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部４０２と、複数の逆拡散部４０３と、複数の個別ＳＩＲ推定部１０１と、合成制御部４０４と、パス合成部４０５と、ＳＩＲ観測部１０２と、メモリ部１０３と、ＳＩＲ推定部４０６と、ＳＩＲ参照値決定部４０７と、ＳＩＲ比較部４０８と、電力制御部１０４とにより構成されている。
【００１２】
ここで、Ａ／Ｄ変換部４０１は、ＬＰＦ部４０２と接続されている。ＬＰＦ部４０２は、複数の逆拡散部４０３と接続されている。各逆拡散部４０３は、個別ＳＩＲ推定部１０１及びパス合成部４０５と接続されている。パス合成部４０５は、合成制御部４０４、ＳＩＲ推定部４０６及びＳＩＲ参照値決定部４０７と接続されている。ＳＩＲ推定部４０６は、ＳＩＲ観測部１０２及びＳＩＲ比較部４０８と接続されている。ＳＩＲ参照値決定部４０７は、ＳＩＲ比較部４０８と接続されている。ＳＩＲ比較部４０８は、電力制御部１０４と接続されている。また、個別ＳＩＲ推定部１０１は、ＳＩＲ観測部１０２と接続されている。ＳＩＲ観測部１０２は、メモリ部１０３及び電力制御部１０４と接続されている。
【００１３】
次に、図２を用いて、本発明の実施の形態の電力制御回路の動作について説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態の電力制御回路は、アンテナを介して、基地局から受信信号を受信する（Ｓ２０１）。Ａ／Ｄ変換部４０１は、アナログ信号である受信信号をデジタル信号に変換する（Ｓ２０２）。ＬＰＦ部４０２は、変換されたデジタル信号の高帯域成分を除去し、低帯域成分のみを通過させる。逆拡散部４０３は、ＬＰＦ部４０２を通過した受信信号の逆拡散を行い、拡散を取り除き狭帯域の変調信号を出力する（Ｓ２０３）。ここで、逆拡散部４０３は複数設けられ、複数の受信信号（パス）毎に逆拡散を行っている。個別ＳＩＲ観測部１０１は、各パス毎の受信ＳＩＲを推定している。具体的には、逆拡散部４０３から出力された変調信号のパイロットデータに基づき、受信ＳＩＲを推定する（Ｓ２０４）。以下、推定された受信ＳＩＲを個別ＳＩＲ推定値１０１ａという。一方、パス合成部４０５は、合成制御部４０４から出力される制御信号に基づいて、各パスのタイミングと信頼度を制御し、各パスを合成する（Ｓ２０６）。ＳＩＲ推定部４０６は、合成された信号のパイロットデータ４０５ａに基づき、受信ＳＩＲを推定する（Ｓ２０７）。以下、推定された受信ＳＩＲをＳＩＲ推定値４０６ａという。ＳＩＲ参照値決定部４０７は、合成された信号のデータ４０５ｂに基づき、受信ＳＩＲの参照値を決定する（Ｓ２０８）。以下、決定された受信ＳＩＲの参照値をＳＩＲ参照値４０７ａという。ここで、ＳＩＲ参照値は、受信信号の誤り率等を用いて決定される。誤り率は、受信信号のＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）データを用いて得られる。ＳＩＲ比較部４０８は、ＳＩＲ推定値４０６ａとＳＩＲ参照値４０７ａとを比較して、比較結果４０８ａを出力する（Ｓ２０９）。
【００１５】
一方、ＳＩＲ観測部１０２は、各個別ＳＩＲ推定部１０１から出力された各個別ＳＩＲ推定値１０１ａと、ＳＩＲ推定部４０６から出力されたＳＩＲ推定値４０６ａとを入力する。そして、ＳＩＲ観測部１０２は、各個別ＳＩＲ推定値１０１ａとＳＩＲ推定値４０６ａとの変動推移を観測し、観測結果を出力する（Ｓ２０５）。以下、観測結果をＳＩＲ変動情報１０２ａという。ここで、メモリ部１０３は、ＳＩＲ観測部１０２に入力された各個別ＳＩＲ推定値１０１ａとＳＩＲ推定値４０６ａ及びＳＩＲ変動情報１０２ａを記憶する。電力制御部１０４は、比較結果４０８ａ及びＳＩＲ変動情報１０２ａに基づき、下り回線の電力を制御するための情報を出力する（Ｓ２１０）。
【００１６】
次に、図３を用いて、本発明の実施の形態のＳＩＲ観測部１０２の動作について説明する。初めに、本発明の実施の形態のＳＩＲ観測部１０２は、現在得られた合成された信号に対するＳＩＲ推定値から、従前に得られた合成された信号に対するＳＩＲ推定値を減算する（Ｓ３０１）。ここで、従前に得られたＳＩＲ推定値は、メモリ部１０３で記憶されている。次に、ＳＩＲ観測部１０２は、Ｓ３０１で算出された減算結果▲１▼と予め設定されているＳＩＲ閾値Ａとの比較を行う（Ｓ３０２）。ここで、減算結果▲１▼がＳＩＲ閾値Ａ（第１のＳＩＲ閾値）よりも大きいとき、減算結果▲１▼とＳＩＲ閾値Ｂ（第２のＳＩＲ閾値）との比較を行う（Ｓ３０３）。ここで、減算結果▲１▼がＳＩＲ閾値Ｂよりも小さいとき（つまり、ＳＩＲ閾値Ａ＜減算結果▲１▼＜ＳＩＲ閾値Ｂ）、ＳＩＲ観測部１０２は急激なパスの減衰は発生していないと判断する。そして、ＳＩＲ観測部１０２は、通常動作を行うことを指示する変動情報１０２ａを出力する。一方、減算結果▲１▼がＳＩＲ閾値Ａよりも小さく若しくはＳＩＲ閾値Ｂよりも大きい場合は、ＳＩＲ観測部１０２は急激なパスの減衰等が発生していると判断する。そして、ＳＩＲ観測部１０２は、現在得られた個別パスに対する個別ＳＩＲ推定値から、従前に得られた個別パスに対するＳＩＲ推定値を減算する（Ｓ３０４）。ここで、従前に得られた個別ＳＩＲ推定値は、メモリ部１０３で記憶されている。次に、ＳＩＲ観測部１０２は、Ｓ３０４で算出された減算結果▲２▼と予め設定されている個別ＳＩＲ閾値Ａとの比較を行う（Ｓ３０５）。ここで、減算結果▲２▼が個別ＳＩＲ閾値Ａ（第１の個別ＳＩＲ閾値）よりも小さい場合、ＳＩＲ観測部１０２は急激なパスの減衰が発生していると判断する。そして、ＳＩＲ観測部１０２は、電力を上げることを指示する変動情報１０２ａを出力する。一方、減算結果▲２▼が個別ＳＩＲ閾値Ａ（第１の個別ＳＩＲ閾値）よりも大きい場合、ＳＩＲ観測部１０２は急激なパスの減衰は発生していないと判断する。そして、ＳＩＲ観測部１０２は、通常動作を行うことを指示する変動情報１０２ａを出力する。ここで、ＳＩＲ閾値Ａ、Ｂ及び個別ＳＩＲ閾値Ａ，Ｂは、フィールド実験により、使用者若しくはシステム設計者が自由に設定できるように構成されている。
【００１７】
本発明の実施の形態の電力制御回路によれば、以下の効果を奏する。
【００１８】
本発明の実施の形態の電力制御回路は、現在受信している受信信号の受信ＳＩＲとそれ以前に受信した受信信号から得られた受信ＳＩＲとの差分と、所定の閾値とを比較している。そして、受信信号が急激な減衰時には通常よりも大きい電力を供給する構成とした。よって、本発明の実施の形態の電力制御回路は、急激な受信信号の減衰にすばやく対応でき、通信の品質劣化及び切断の可能性を軽減する電力制御回路を提供することができる。
【００１９】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２１】
本発明は、急激な受信信号の減衰による通信の品質劣化及び切断の可能性を軽減する電力制御回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電力制御回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の電力制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態のＳＩＲ観測部の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の電力制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１個別ＳＩＲ推定部
１０２ＳＩＲ観測部
１０４電力制御部
４０６ＳＩＲ推定部
４０７ＳＩＲ参照値決定部
４０８ＳＩＲ比較部

Claims

逆拡散された複数の受信信号の個別ＳＩＲ推定値を求める第１のＳＩＲ推定部と、
前記複数の逆拡散された受信信号を合成する合成部と、
前記合成された受信信号のＳＩＲ推定値を求める第２のＳＩＲ推定部と、
前記個別ＳＩＲ推定値及び前記ＳＩＲ推定値の変動を観測する観測部と、
前記観測部の観測結果に基づいて前記受信信号の送信電力を制御する制御部と、
前記個別ＳＩＲ推定値と、前記ＳＩＲ推定値と、前記観測結果とを格納する記憶部とを具備する電力制御回路であって、
前記観測部は、
現在のＳＩＲ推定値から前記記憶部に格納されているＳＩＲ推定値を減算して第1の減算結果を出力し、
前記第１の減算結果が第１の範囲内にある場合に急激なパスの減衰は発生していないと判断して通常動作を行うことを指示する変動情報を出力し、
前記第1の減算結果が前記第1の範囲外にある時に、急激なパスの減衰が発生していると判断して現在の個別ＳＩＲ推定値から前記記憶部に格納されている個別ＳＩＲ推定値を減算して第２の減算結果を出力し、
前記第２の減算結果が個別SIR閾値より小さい場合、急激なパスの減衰が発生していると判断して電力を上げることを指示する変動情報を出力し、
前記第2の減算結果が前記個別SIR閾値より大きい場合、急激なパスの減衰は発生していないと判断して通常動作を行うことを指示する変動情報を出力する、
ことを特徴とする電力制御回路。
逆拡散された複数の受信信号の個別ＳＩＲ推定値を求め、
前記複数の逆拡散された受信信号を合成し、
前記合成された受信信号のＳＩＲ推定値を求め、
前記個別ＳＩＲ推定値及び前記ＳＩＲ推定値の変動を観測し、
前記観測結果に基づいて前記受信信号の送信電力を制御し、
前記個別ＳＩＲ推定値と、前記ＳＩＲ推定値と、前記観測結果とを格納し、
前記観測は、
現在のＳＩＲ推定値から前記記憶部に格納されているＳＩＲ推定値を減算して第1の減算結果を出力し、
前記第１の減算結果が第１の範囲内にある場合に急激なパスの減衰は発生していないと判断して通常動作を行うことを指示する変動情報を出力し、
前記第1の減算結果が前記第1の範囲外にある時に、急激なパスの減衰が発生していると判断して現在の個別ＳＩＲ推定値から前記記憶部に格納されている個別ＳＩＲ推定値を減算して第２の減算結果を出力し、
前記第２の減算結果が個別SIR閾値より小さい場合、急激なパスの減衰が発生していると判断して電力を上げることを指示する変動情報を出力し、
前記第2の減算結果が前記個別SIR閾値より大きい場合、急激なパスの減衰は発生していないと判断して通常動作を行うことを指示する変動情報を出力する、
ことを特徴とする電力制御方法。