JP6489612B2 - 送信電力制御装置、通信装置、通信システム、送信電力制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
ATPC導入の目的の一つに、伝送効率が下がらないように現在の変調方式を維持することがある。その為、ATPCの動作は、AMR機能による変調方式制御を実行する前に行う必要があり、ATPCが動作する閾値は、変調方式が変更される下限値より余裕を持った高い値に設定される。
以下、本発明の一実施形態による送信電力制御装置を図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態による送信電力制御装置30の最小構成を示す図である。
図1に示す通り、送信電力制御装置30は、受信状態判定部31と、ATPC閾値変更部33とを少なくとも備えている。
受信状態判定部31は、自装置(送信電力制御装置30)が出力レベルの制御を行う送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する。
ATPC閾値変更部33は、受信状態判定部31の判定結果と送信した信号に対して行った変調方式とに基づいて、受信状態に対して定められる送信電力の出力レベルを規定する閾値を変更する。送信電力の出力レベルを規定する閾値とは、具体的にはATPCが動作する閾値(以下、ATPC動作閾値と呼ぶ)である。ATPC動作閾値は、受信機での受信状態に対して定まる値である。受信状態とは、例えば、受信した信号の強度を示す値である受信レベル(RSL:Received Signal Level)である。例えば、受信レベルが所定の範囲の値であればATPCは動作しない。この場合、受信レベルに対して定められた所定の範囲の上限値および下限値がATPC動作閾値となる。
本実施形態の送信電力制御装置30は、受信状態判定部31の判定する受信状態に基づいて、ATPC閾値変更部33がATPC動作閾値を変更する。これにより、受信状態の変化の傾向によっては受信レベルが予め定められた初期ATPC動作閾値以下となっても、最低限の受信レベルを維持して通信を継続することができる。
この図において、通信システム1は、送信機10、受信機20を含んで構成される。送信機10は、受信部11と、受信状態情報抽出部12と、変調方式制御部13と、送信部14と、送信電力制御装置30と、を備えている。受信機20は、受信部21と、受信状態監視部22と、送信部23と、を備えている。送信機10と受信機20は、無線通信を行う。送信電力制御装置30は、送信機10が信号を送信する際の送信電力の出力レベルを決定する。
受信状態監視部22は、回線品質をモニタする機能を有している。受信状態監視部22は、受信部21が受信した信号の受信レベル(RSL)と搬送波対雑音比(CNR:Carrier Noise Ratio)とを監視する。以下、受信レベルと搬送波対雑音比を総称して受信状態情報と呼ぶ。
送信部23は、受信状態情報を含んだ信号を送信機10へ送信する。
受信状態情報抽出部12は、受信した信号から受信状態情報を抽出する。
変調方式制御部13は、受信状態情報を用いてAMR機能により変調方式を制御する。より具体的には、受信状態に応じた変調方式が定められていて、受信状態が所定の範囲を超えて変化した場合、変調方式制御部13は、変調方式をその受信状態に対応する変調方式に変更する。
送信部14は、変調方式制御部13が決定した変調方式で変調を行い、送信電力制御装置30が決定した出力レベルで信号を送信する。
送信電力制御装置30は、受信状態情報に基づいて、変調方式に応じたATPC動作閾値を決定し、送信電力の出力レベルを決定する。
受信状態判定部31は、受信状態情報と過去の受信状態情報とを用いて受信状態の変化を判定する。
受信状態情報蓄積部32は、受信機20から受信した受信状態情報を蓄積する。
ATPC閾値変更部33は、現在の変調方式と受信状態の変化に応じてATPC動作閾値を変更する。
ATPC制御部34は、ATPCによって送信電力の出力レベルを決定する。
図3(a)は、一般的な方法におけるATPC動作閾値を説明する図である。図3(a)において、範囲N1、N2、N3は、受信機20における受信レベルの範囲を表している。範囲N1は受信レベルが高い範囲、範囲N2は中程度、N3は受信レベルが低い範囲を示している。受信レベルの範囲N1、N2、N3はAMR機能によって制御される変調方式と対応している。受信機20での受信レベルが範囲N1の場合、送信機10は、変調方式K1で変調した信号を受信機20に送信する。変調方式K1は、伝送効率の高い、高多値数の変調方式である。受信機20での受信レベルが範囲N2の場合、送信機10は、変調方式K2で変調した信号を受信機20に送信する。変調方式K2は、伝送効率が中程度の基準となる変調方式である。受信機20での受信レベルが範囲N3の場合、送信機10は、変調方式K3で変調した信号を受信機20に送信する。変調方式K3は、伝送効率の低い、低多値数の変調方式である。なお、上限値P1は、範囲N1と範囲N2の境界となる受信レベルの値を、下限値P2は、範囲N2と範囲N3の境界となる受信レベルの値を示している。なお、変調方式K1よりもさらに伝送効率の高い変調方式およびそれに対応する受信レベルの範囲や、変調方式K3よりもさらに伝送効率の低い変調方式およびそれに対応する受信レベルの範囲が設けられていてもよい。
また、本実施形態においてはATPC閾値変更部33が、例えば図3の閾値A4までATPC動作閾値を上昇させることも可能である。例えば、受信状態が劣化している場合、ATPC動作閾値A4を設定することで、受信レベルがATPC動作閾値のデフォルト値(閾値A)より高い状態でもATPC動作を実行させることができる。これにより、基準変調方式K2を維持しつつ、受信機20での受信レベルを高く保つことができる。
図4を用いて、受信機20の処理について説明を行う。まず、受信部21が送信機10から送信された信号を受信する(ステップS11)。受信部21は、受信した信号を受信状態監視部22へ出力する。受信状態監視部22は、受信した信号から受信状態を監視する(ステップS12)。具体的には、受信状態監視部22は、受信した信号の受信レベル(RSL)と搬送波対雑音比(CNR)を検出する。受信状態監視部22は、検出した受信レベルと搬送波対雑音比の情報(受信状態情報)を送信部23へ出力する。送信部23は、受信状態情報と受信状態情報に対応する信号を受信した時刻の情報を含む信号を送信機10へ転送する(ステップS13)。これにより、送信機10は、受信機20での受信レベルなどを把握することができるようになる。
図5を用いて、送信機10の処理について説明を行う。まず、受信部11が、受信機20の送信部23が転送した受信状態情報(RSL、CNR)を含んだ信号を受信する(ステップS21)。受信部11は、受信した信号を受信状態情報抽出部12に出力する。受信状態情報抽出部12は、取得した信号から受信状態情報および受信時刻を抽出し、それらの情報を変調方式制御部13と送信電力制御装置30に出力する。
送信電力制御装置30では、受信状態判定部31と受信状態情報蓄積部32が受信状態情報等を取得する。受信状態情報蓄積部32は、取得した受信状態情報を受信時刻と対応付けて、送信電力制御装置30の備える記憶部に記録し、受信状態情報を蓄積する(ステップS22)。なお、初期においては、以下の処理は行わず、一定時間受信状態情報の蓄積のみを行う。
次に、受信状態の変化の傾向と現在の変調方式に基づいて、ATPC動作閾値の変更や出力レベルの制御を行う。
図3で説明したように、新たに設定した出力レベルでも受信状態が良化する場合、ステップS21〜ステップS27の処理を繰り返し、さらにATPC動作閾値の下限値および出力レベルを引き下げる。これにより、現在の変調方式を維持しつつ、最小限の送信電力で通信を行うことができる。
また、無線通信の場合を例に説明を行ったが、本実施形態は、電気通信、光通信にも適用することが可能である。
また、実施形態の説明では、送信機10が送信電力制御装置30を備える構成を例に説明を行ったが、送信電力制御装置30は、送信機10と独立した装置であって送信機10と電気的に接続されるような構成でもよい。また、受信部21と受信状態監視部22と送信部23を受信装置ではなく、送信機10と受信装置の間に設けられた中継装置や回線品質をモニタするための装置が備える構成としてもよい。
10・・・送信機
11、21・・・受信部
12・・・受信状態情報抽出部
13・・・変調方式制御部
14、23・・・送信部
20・・・受信機
22・・・受信状態監視部
30・・・送信電力制御装置
31・・・受信状態判定部
32・・・受信状態情報蓄積部
33・・・ATPC閾値変更部
34・・・ATPC制御部
Claims (10)
- 送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する受信状態判定部と、
前記受信状態判定部の判定結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する閾値変更部と、
を備える送信電力制御装置。 - 前記受信状態判定部が受信状態の劣化を判定し、変調方式が前記基準変調方式、または、所定の基準変調方式よりも伝送効率が高い変調方式の場合、
前記閾値変更部は、前記閾値を引き上げる、
請求項1に記載の送信電力制御装置。 - 前記受信状態判定部が受信状態の良化を判定し、変調方式が前記基準変調方式、または、前記基準変調方式よりも伝送効率が高い変調方式の場合、
前記閾値変更部は、前記閾値を引き下げる、
請求項1または請求項2に記載の送信電力制御装置。 - 前記閾値に基づいて送信電力の出力レベルを制御する送信電力制御部、
をさらに備え、
前記受信状態判定部が受信状態の劣化を判定した場合、
前記送信電力制御部は、前記引き上げられた閾値よりも前記受信状態が高くなるように送信電力の出力レベルを引き上げる、
請求項2に記載の送信電力制御装置。 - 前記閾値に基づいて送信電力の出力レベルを制御する送信電力制御部、
をさらに備え、
前記受信状態判定部が受信状態の良化を判定した場合、
前記送信電力制御部は、前記引き下げられた閾値に応じて送信電力の出力レベルを下げ、前記受信状態が前記引き下げられた閾値以上となるように前記出力レベルを制御する
請求項3に記載の送信電力制御装置。 - 前記受信状態に応じて変調方式を変更する変調方式制御部、
をさらに備え、
前記変調方式制御部は、前記送信電力制御部が送信電力の出力レベルを変更した後であって、前記受信状態が所定の範囲を超えて変化する場合、前記受信状態に応じた変調方式に変更する、
請求項4または請求項5に記載の送信電力制御装置。 - 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の送信電力制御装置、
を備える通信装置。 - 送信機と受信機とを備える通信システムにおいて、
前記送信機は、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の送信電力制御装置を備え、
前記受信機は、送信機から受信した信号に基づいて受信状態を監視する受信状態監視部、を備える通信システム。 - 送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得し、
取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定し、
前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する、
送信電力制御方法。 - 送信電力制御装置のコンピュータを、
送信機が送信した信号の受信機における受信状態を含む情報を取得する手段、
取得した受信状態と過去の受信状態とから受信状態の変化を判定する手段、
前記判定の結果と前記送信した信号に対する変調方式とに基づいて、前記受信機における前記信号の受信レベルが、前記受信レベルに応じて変更される複数の変調方式のうち所定の基準変調方式に対応する受信レベル以上となるように定められる前記送信機による送信電力の出力レベルを規定する前記受信レベルの閾値を変更する手段、
として機能させるためのプログラム。
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