(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナから出力される受信信号を復調して第１のＩ信号、Ｑ信号を出力する復調回路と、前記第１のＩ信号、Ｑ信号に応じた位相ベースバンド信号を出力する位相検出回路と、前記位相検出回路から出力される位相ベースバンド信号から判定を行う判定回路と、前記アンテナから出力される受信信号を直交検波して第２のＩ信号、Ｑ信号を出力する直交検波回路と、前記第２のＩ信号、Ｑ信号を１シンボル遅延させる遅延回路と、前記第２のＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号を引き算して逆変調する減算器と、前記減算器で逆変調された前記第２のＩ信号、Ｑ信号から熱雑音および妨害波の影響を除去するために移動平均を行う移動平均フィルタと、前記移動平均フィルタで移動平均された第２のＩ信号、Ｑ信号の二乗計算を行うことにより希望波信号のみの電力値を得る二乗回路とを有することを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項２】
既知信号の位相を示す既知信号位相信号を発生する既知信号位相発生回路を有し、遅延回路と前記遅延回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号を引き算して逆変調する減算器に代えて、直交検波回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号から前記既知信号位相信号を引き算して逆変調する減算器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御装置。
【請求項３】
移動平均フィルタから出力される希望波Ｉ信号、Ｑ信号を用いて次到来波信号電力値を予測する予測回路を有し、二乗回路から出力される熱雑音および妨害波の影響を除去した希望波電力値を送信電力制御情報として使用することに代えて、前記移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号に対して各々一次式あるいは二次式を適用して次到来波信号電力値を予測する予測回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御装置。
【請求項４】
移動平均フィルタから出力される希望波Ｉ信号、Ｑ信号を用いて次到来波信号電力値を予測する予測回路を有し、二乗回路から出力される熱雑音および妨害波の影響を除去した希望波電力値を送信電力制御情報として使用することに代えて、前記移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号に対して各々一次式あるいは二次式を適用して次到来波信号電力値を予測する予測回路を備えたことを特徴とする請求項２に記載の送信電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信において問題となる遠近問題を克服するための送信電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信では、移動局の位置の違いにより遠近問題が生じ、基地局での受信レベルが移動局ごとに異なる。これは、ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信において特に問題となる。この問題を克服する目的で、送信電力制御が行われる。従来の送信電力制御では、受信した信号電力に基づいて受信信号レベルがある値に収束するように行われる。
【０００３】
以下、従来の送信電力制御装置について図面を用いて説明する。
図５は従来の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。図５に示すように送信電力制御装置は、受信レベル検出回路１と、アンテナ（図示せず）から受信信号を復調しＩ信号、Ｑ信号を出力する復調回路３と、復調回路３から出力されるＩ信号、Ｑ信号から位相情報を求める位相検出回路５と、位相検出回路５から出力される位相情報を用いて判定を行う判定回路７によって構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、妨害波が存在するフェージング環境下において、上記従来の送信電力制御装置の構成では、受信電力値には希望波電力に加えて妨害波電力が含まれていること、およびフェージングにより受信レベルが瞬時変動、特に受信レベルが減衰する部分においては急峻に瞬時変動するため、送信電力制御特性が劣化してしまうという問題点を有していた。
【０００５】
したがってこの送信電力制御装置では、妨害波が存在するフェージング環境下において送信電力制御特性が向上することが要求されている。
【０００６】
本発明では、妨害波が存在するフェージング環境下において、送信電力制御特性を向上させることができる送信電力制御装置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】
上記課題を解決するために本発明の送信電力制御装置は、移動通信において問題となる遠近問題を克服するための送信電力制御装置であって、アンテナから出力される受信信号を復調して第１のＩ信号、Ｑ信号を出力する復調回路と、第１のＩ信号、Ｑ信号に応じた位相ベースバンド信号を出力する位相検出回路と、位相検出回路から出力される位相ベースバンド信号から判定を行う判定回路と、アンテナから出力される受信信号を直交検波して第２のＩ信号、Ｑ信号を出力する直交検波回路と、第２のＩ信号、Ｑ信号を１シンボル遅延させる遅延回路と、第２のＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号を引き算して逆変調する減算器と、減算器で逆変調された第２のＩ信号、Ｑ信号の移動平均を行う移動平均フィルタと、移動平均フィルタで移動平均された第２のＩ信号、Ｑ信号の二乗計算を行って送信電力制御情報である熱雑音および妨害波の影響を除去した希望波電力値を得る二乗回路とを有する構成を備えている。
【０００８】
本発明によれば、妨害波が存在するフェージング環境下において、送信電力制御特性を向上させることができる送信電力制御装置が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アンテナから出力される受信信号を復調して第１のＩ信号、Ｑ信号を出力する復調回路と、第１のＩ信号、Ｑ信号に応じた位相ベースバンド信号を出力する位相検出回路と、位相検出回路から出力される位相ベースバンド信号から判定を行う判定回路と、アンテナから出力される受信信号を直交検波して第２のＩ信号、Ｑ信号を出力する直交検波回路と、第２のＩ信号、Ｑ信号を１シンボル遅延させる遅延回路と、第２のＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号を引き算して逆変調する減算器と、減算器で逆変調された第２のＩ信号、Ｑ信号の移動平均を行う移動平均フィルタと、移動平均フィルタで移動平均された第２のＩ信号、Ｑ信号の二乗計算を行って送信電力制御情報である熱雑音および妨害波の影響を除去した希望波電力値を得る二乗回路とを有する送信電力制御装置としたものであり、移動通信において問題となる遠近問題を克服するための送信電力制御装置であって、熱雑音や妨害波の影響を除去した希望波に対してのフェージング変動のみのＩ信号、Ｑ信号から希望波電力値が計算され、送信電力制御情報が生成されるという作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、既知信号の位相を示す既知信号位相信号を発生する既知信号位相発生回路を有し、遅延検波回路と遅延検波回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号を引き算して逆変調する減算器に代えて、直交検波回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号から既知信号位相信号を引き算して逆変調する減算器を備えることとしたものであり、判定位相信号ではなく既知信号位相信号を使用することにより判定誤りの影響がなく、また遅延回路も必要ないという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、二乗回路から出力される熱雑音や妨害波の影響を除去した希望波電力値を送信電力制御情報とすることに代えて、移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号を使用して次到来波信号の受信電力値を予測する予測回路を備えることとしたものであり、希望波電力値を送信電力制御情報とするのではなく、希望波のＩ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすると、送信電力制御遅延がなくなることにより送信電力制御特性を向上させる作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、二乗回路から出力される熱雑音や妨害波の影響を除去した希望波電力値を送信電力制御情報とすることに代えて、移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号を使用して次到来波信号の受信電力値を予測する予測回路を備えることとしたものであり、希望波電力値を送信電力制御情報とするのではなく、希望波のＩ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすると、送信電力制御遅延がなくなることにより送信電力制御特性を向上させる作用を有する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図１において、復調回路３、位相検出回路５、判定回路７は前述の図５と同様のものであるので同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１４】
図中の１０はアンテナ（図示せず）からの受信信号を直交検波し、Ｉ信号、Ｑ信号を出力する直交検波回路、１１は直交検波回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号を１シンボル遅延させる遅延回路、２０は減算器、２１は移動平均フィルタ、２２は二乗計算を行う二乗回路である。
【００１５】
以上の構成要素をもつ送信電力制御装置について、その動作を説明する。
まず、直交検波回路１０によって検波された信号は各々Ｉ信号、Ｑ信号として出力され、遅延回路１１でＩ信号、Ｑ信号は１シンボル遅延され、減算器２０でＩ信号、Ｑ信号から判定位相信号が引き算され、移動平均フィルタ２１で移動平均され、二乗回路２２で二乗計算を行うことにより送信電力制御情報を得ている。
【００１６】
以下に、図１の送信電力制御装置の動作を詳細に説明する。
送信電力制御に必要な受信レベル情報を受信信号から算出する方法について説明する。ここでは、フェージング、熱雑音および妨害波が存在する環境を想定する。なお、直交検波回路１０での位相ずれは、送信電力制御には影響しないので無視する。
【００１７】
受信信号の複素包絡線を
【００１８】
【数１】
0003677973.tif 000002
【００１９】
で標本化すると仮定する。希望波信号は、
【００２０】
【数２】
0003677973.tif 000003
【００２１】
希望波のフェージングは、
【００２２】
【数３】
0003677973.tif 000004
【００２３】
妨害波信号は、
【００２４】
【数４】
0003677973.tif 000005
【００２５】
妨害波のフェージングは、
【００２６】
【数５】
0003677973.tif 000006
【００２７】
熱雑音は、
【００２８】
【数６】
0003677973.tif 000007
【００２９】
というように表現できる。
直交検波１０において受信信号に対して直交検波を行うと、受信信号は、
【００３０】
【数７】
0003677973.tif 000008
【００３１】
と表現できる。
【００３２】
【数８】
0003677973.tif 000009
【００３３】
が成立すると仮定する。遅延回路１１において１シンボル遅延された後、減算器２０において受信信号から判定位相信号を減算して逆変調を行うと、（数７）は、
【００３４】
【数９】
0003677973.tif 000010
【００３５】
のように変形できる。移動平均フィルタ２１において移動平均処理を施すと、ランダム信号はほぼ零となるので、
【００３６】
【数１０】
0003677973.tif 000011
【００３７】
に示す信号値が得られる。移動平均を数シンボルから数十シンボルの範囲で行うとすれば、その区間のフェージング変動はほぼ一定とみなせる。よって、移動平均区間において変調成分を除去した希望波信号のＩ信号およびＱ信号は、
【００３８】
【数１１】
0003677973.tif 000012
【００３９】
で示されていると考えられる。ここでは（数８）が成立すると仮定しているので、二乗計算により熱雑音および妨害波の影響を除去した希望波電力値（数１１）を得ることができ、送信電力制御情報として使用できる。これにより送信電力制御特性を向上できる。以上のように本実施の形態１によれば、遅延回路から出力されるＩ信号、Ｑ信号に対して判定位相信号を用いて逆変調を行って変調信号の影響を除去し、移動平均フィルタ後に二乗計算を行うことにより希望波信号の電力値のみを抽出し、送信電力制御情報として使用することにより送信電力制御特性を向上できる。
【００４０】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。図２において、復調回路３、位相検出回路５、判定回路７、直交検波回路１０、減算器２０、移動平均フィルタ２１、二乗回路２２は図１と同様のものであるので、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４１】
この実施の形態２では既知信号の位相を示す既知信号位相信号を発生する既知信号位相発生回路１５を備えたことに特徴を持っている。
【００４２】
この送信電力制御装置においては、実施の形態１におけるように判定位相信号を用いて受信信号を逆変調するのではなく、既知信号位相発生回路１５から出力される既知信号位相信号を用いて受信信号を逆変調する。判定位相信号を用いる場合は最低でも１シンボルの処理遅延を生じるのに対し、実施の形態２の送信電力制御装置では既知信号の位相を使用するので処理遅延がなく、判定誤りの影響もない。すなわち、処理遅延と判定誤りの影響を除くことができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態２によれば、判定位相信号ではなく既知信号位相信号を使用することにより、判定誤りの影響を除去することができ、処理遅延も無くすことができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。図３において、復調回路３、位相検出回路５、判定回路７、直交検波回路１０、遅延回路１１、減算器２０、移動平均フィルタ２１、二乗回路２２は図１と同様であるので、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
この実施の形態３では移動平均フィルタから出力される希望波Ｉ信号、Ｑ信号を使用して予測を行う予測回路３０を備えたことに特徴を持っている。
【００４６】
この実施の形態３の送信電力制御装置においては、実施の形態１におけるように二乗回路２２から出力される希望波電力値を送信電力制御情報として使用するのではなく、移動平均フィルタ２１から出力されるＩ信号、Ｑ信号から次到来波信号の受信電力値を予測する予測回路３０を備えることとしたものであり、希望波電力値を送信電力制御情報とするのではなく、移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすることにより送信電力制御遅延が無くなるため、送信電力制御特性を向上できる。
【００４７】
以下に、予測制御アルゴリズムについて説明する。移動平均フィルタから出力される熱雑音および妨害波信号の影響を取り除いた希望波信号は（数１０）で表現される。Ｉ信号が、
【００４８】
【数１２】
0003677973.tif 000013
【００４９】
Ｑ信号が、
【００５０】
【数１３】
0003677973.tif 000014
【００５１】
に対応する。予測回路では（数１２）および（数１３）を用いて各々独立に予測を行う。予測計算方法としては、一次式
【００５２】
【数１４】
0003677973.tif 000015
【００５３】
あるいは二次式
【００５４】
【数１５】
0003677973.tif 000016
【００５５】
を用いる。まず、一次式の場合について説明する。現在受信した信号がＫ番目とすると、Ｋ番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号とＫ−１番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号を使用して、
【００５６】
【数１６】
0003677973.tif 000017
【００５７】
の連立一次方程式を作成し、係数
【００５８】
【数１７】
0003677973.tif 000018
【００５９】
を求める。Ｋ−１、Ｋ番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号を用いて求めた一次式を使用してＫ＋１番目の次到来波希望波電力値の予測を行う。
【００６０】
次に二次式の場合について説明する。現在受信した信号がＫ番目とすると、Ｋ番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号とＫ−２およびＫ−１番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号を使用して、
【００６１】
【数１８】
0003677973.tif 000019
【００６２】
の連立二次方程式を作成し、係数
【００６３】
【数１９】
0003677973.tif 000020
【００６４】
を求める。Ｋ−２、Ｋ−１、Ｋ番目の平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号を用いて求めた二次式を使用してＫ＋１番目の次到来波希望波電力値の予測を行う。最後に予測回路により得られた次到来波希望波電力値を送信電力制御情報として使用する。このように本実施の形態３では送信電力制御装置に予測回路を追加することにより送信電力制御遅延が無なるため、送信電力制御特性を向上させることができる。
【００６５】
以上のように本実施の形態３によれば、移動平均フィルタ２１から出力される熱雑音および妨害波信号の影響を取り除いた平均希望波Ｉ信号、Ｑ信号を用いて一次式、あるいは二次式により予測された次到来波希望波信号電力値を送信電力制御情報として使用する。そして送信電力制御装置に予測回路を追加することにより送信電力制御遅延が無くなるため、送信電力制御特性を向上させることができる。
【００６６】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４の送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。図４において、復調回路３、位相検出回路５、判定回路７、直交検波回路１０、遅延回路１１、減算器２０、移動平均フィルタ２１、二乗回路２２、予測回路３０は図２および図３と同様であるので、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６７】
この実施の形態４の送信電力制御装置は、実施の形態２におけるように二乗回路２２から出力される希望波電力値を送信電力制御情報として使用するのではなく、移動平均フィルタ２１から出力されるＩ信号、Ｑ信号から次到来波信号の受信電力値を予測する予測回路３０を備えたものであり、希望波電力値を送信電力制御情報とするのではなく、移動平均フィルタから出力されるＩ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすることにより送信電力制御遅延が無くなるため、送信電力制御特性を向上できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の送信電力制御装置は、熱雑音や妨害波の影響を除去した希望波電力値を得ることができ、妨害波が存在するフェージング環境下において送信電力制御特性を容易に向上させることができるという有利な効果が得られる。
【００６９】
また、既知信号位相信号を使用することにより判定誤りの影響がなく、また１シンボルの処理遅延も無くなるので遅延回路も必要ないという有利な効果が得られる。
【００７０】
また、希望波Ｉ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすることにより送信電力制御遅延が除去できるため、送信電力制御特性を向上させることができるという有利な効果が得られる。
【００７１】
さらに、希望波Ｉ信号、Ｑ信号から予測される次到来波信号における受信電力値を送信電力制御情報とすることにより送信電力制御遅延が除去できるため、送信電力制御特性を向上させることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の送信電力制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２の送信電力制御装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３の送信電力制御装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態４の送信電力制御装置の構成を示すブロック図
【図５】従来の送信電力制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  受信レベル検出回路
３  復調回路
５  位相検出回路
７  判定回路
１０  直交検波回路
１１  遅延回路
１５  既知信号発生回路
２０  減算器
２１  移動平均フィルタ
２２  二乗回路
３０  予測回路
【図１】
0003677973.tif 000021
【図２】
0003677973.tif 000022
【図３】
0003677973.tif 000023
【図４】
0003677973.tif 000024
【図５】
0003677973.tif 000025