(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した電力アップ命令または電力ダウン命令を示す電力制御ビットにより送信電力レベルを調整する電力制御装置であって、
前記電力制御ビットが電力アップ命令を示す場合にその連続した回数をカウントし、前記電力制御ビットが電力ダウン命令を示す場合にカウント値をリセットするランレングスカウンタと、
前の送信電力レベルと前記ランレングスカウンタのカウント値とに基づいて前記送信電力レベルを補正するための電力補正値を選択するものであって、前記前の送信電力レベルが第１の電力閾値を超えないか、前記ランレングスカウンタのカウント値がランレングス閾値を超えない限り、ノーマル状態として前記電力制御ビットに従った電力補正値を選択し、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値を超え、かつ前記ランレングスカウンタのカウント値が前記ランレングス閾値を超えると、前記ノーマル状態からホールド状態に移行し前記送信電力レベルの補正を行わないようにする電力補正値を選択するプロセッサと、
前記前の送信電力レベルと前記選択された電力補正値とを用いて新たな送信電力レベルを計算する手段と、を備えた電力制御装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記ノーマル状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値を越え、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされると、クイックドロップ状態に移行し前記電力ダウン命令に従った電力補正値よりも前記送信電力レベルを低下させる方向に大きい値の電力補正値を選択することを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記ホールド状態にあるときに、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされるまで前記ホールド状態を維持し、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされると、クイックドロップ状態に移行し前記電力ダウン命令に従った電力補正値よりも前記送信電力レベルを低下させる方向に大きい値の電力補正値を選択することを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記クイックドロップ状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値より小さい第２の電力閾値を下回るか、前記ランレングスカウンタのカウント値がゼロ以外になるまで前記クイックドロップ状態を維持することを特徴とする請求項２または３に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記クイックドロップ状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第２の電力閾値を下回るか、前記ランレングスカウンタのカウント値がゼロ以外になると、前記ノーマル状態に戻すことを特徴とする請求項４に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記新たな送信電力レベルを計算する手段は、前記前の電力レベルと前記選択された電力補正値とを加算する加算要素を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電力制御装置。
【請求項７】
電力アップ命令または電力ダウン命令を示す電力制御ビットを受け取る段階と、
前記電力制御ビットが電力アップ命令を示す場合にその連続した回数をカウントし、前記電力制御ビットが電力ダウン命令を示す場合にカウント値をリセットするように、ランレングスカウンタのカウントを更新する段階と、
前の電力レベルと前記ランレングスカウンタのカウント値とに基づいて前記送信電力レベルを補正するための電力補正値を選択する段階であって、前記前の送信電力レベルが第１の電力閾値を超えないか、前記ランレングスカウンタのカウント値がランレングス閾値を超えない限り、ノーマル状態として前記電力制御ビットに従った電力補正値を選択し、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値を超え、かつ前記ランレングスカウンタのカウント値が前記ランレングス閾値を超えると、前記ノーマル状態からホールド状態に移行し前記送信電力レベルの補正を行わないようにする電力補正値を選択する段階と、
前記前の電力レベルと前記選択された電力補正値とを用いて新たな送信電力レベルを計算する段階と、を有する電力制御方法。
【請求項８】
前記電力補正値を選択する段階は、前記ノーマル状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値を越え、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされると、クイックドロップ状態に移行し前記電力ダウン命令に従った電力補正値よりも前記送信電力レベルを低下させる方向に大きい値の電力補正値を選択する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記電力補正値を選択する段階は、前記プロセッサは、前記ホールド状態にあるときに、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされるまで前記ホールド状態を維持し、前記ランレングスカウンタのカウント値がリセットされると、クイックドロップ状態に移行し前記電力ダウン命令に従った電力補正値よりも前記送信電力レベルを低下させる方向に大きい値の電力補正値を選択する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
前記電力補正値を選択する段階は、前記クイックドロップ状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第１の電力閾値より小さい第２の電力閾値を下回るか、前記ランレングスカウンタのカウント値がゼロ以外になるまで前記クイックドロップ状態を維持する段階を含むことを特徴とする請求項８または９に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記電力補正値を選択する段階は、前記クイックドロップ状態にあるときに、前記前の送信電力レベルが前記第２の電力閾値を下回るか、前記ランレングスカウンタのカウント値がゼロ以外になると、前記ノーマル状態に戻す段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
前記新たな送信電力レベルを計算する段階が、前記前の電力レベルと前記選択された電力補正値とを加算する段階を含むことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１つに記載の電力制御方法。
【請求項１３】
ハウジングと、
前記ハウジング内の通信用電子機器と、
前記通信用電子機器に電力レベルを提供するように作動する電力増幅器と、
前記電力増幅器によって提供された前記電力レベルを制御するように構成された電力制御装置と、を備え、
前記電力制御装置として、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電力制御装置を用いたことを特徴とする無線電話システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力制御装置、電力制御方法および無線電話システムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）に基づく地上波無線通信システムでは、いわゆる「遠近」問題の影響を軽減するため、移動送信電力制御が用いられる。遠近問題は、基地局から様々な距離に位置する複数の移動局と基地局が通信する際に、発生する。地上波無線伝播に関連する高域通過損失のため、基地局の近くに位置する一つの移動体と、遠く離れた位置にある別の移動ユニットから基地局で受信された電力レベルの相違は、大変大きなものである。理想的には、ＣＤＭＡで直交拡散コードを使用すれば、受信電力レベルに関係なく、相互干渉を招くこともなしに同一周波数帯域内で複数の送信機が共存できるはずである。しかし移動送信機間に同期化が見られないため、時間分散といった他の要因も手伝って、異なる移動局から受信された信号をこのように完全に分離するのは、実際には不可能である。
【０００３】
同時に基地局のアンテナに到達する複数信号が存在すると、マルチパスと呼ばれる作用が生じる。位相の異なる信号が減算される間に、位相が同じ信号が加算される。マルチパス伝播により生じる急速フェージングとともに、シャドーウィング作用も、受信電力の変化を増大させる。マルチパスフェージングは、受信した信号に含まれる一つ以上の周波数成分の振幅または相対的位相の変動によって発生する。すなわちマルチパスフェージングの結果、受信電力は平均レベルを２０−３０ｄＢ下回るのである。搬送波周波数の約半波長ごとに、連続最低値が発生する。これは、１９００ＭＨｚのパーソナル通信システム（ＰＣＳ）帯域では約８ｃｍである。
【０００４】
遠近問題に対する解決策として周知なのは、移動局の位置に関係なく、すべての信号が概ね同一の信号−干渉比（ＳＩＲ）で基地局に到達するように、各移動装置の送信電力を制御することである。さらに、すべての移動送信機によって発生される合計干渉レベルがシステム容量（つまり最高同時通話数）を決定するので、所望のサービス品質（ＱｏＳ）を保証するのに必要な値以下にＳＩＲ目標値を設定することが望ましい。ＱｏＳは一般的に、フレームエラー率（ＦＥＲ）により測定される。実際に、一つの移動ユニットと別のユニットでは要求されるＱｏＳ、ひいては目標ＳＩＲが異なる。
【０００５】
電気通信工業会（ＴＩＡ）規格ＩＳ−９５とこれを発展させたＩＳ−２０００によって指定された北米ＣＤＭＡシステムでは、電力を制御するのに、根本的に異なる二つのメカニズムを用いる。最初のものは、電波伝播損失とシャドーウィング作用により発生する信号強度の大規模な変動を補正することを目的とした、「開ループ」電力制御である。このような変動は周波数依存であると考えられる。その結果、フォワードリンク（つまり基地局−移動局）とリバースリンク（つまり移動局−基地局）における大規模な変動は、この二つのリンクの周波数帯域が異なる時でも、同一であると考えられる。開ループ電力制御で、移動装置は、送信電力レベルを基地局から受信した電力に反比例して自律的に調整することにより、この事実を利用している。大規模な変動のみを確実にカウントするため、開ループ電力制御は測定された受信電力の長時間の平均値に基づく。
【０００６】
第二の電力制御メカニズムは、「閉ループ」電力制御である。閉ループ電力制御は、マルチパス伝播により発生する信号強度の急激な変動と、低速の開ループ電力制御では補正されない突然のシャドーウィング作用との補正を目的としている。閉ループ電力制御は、干渉レベルの変化も補正する。
【０００７】
閉ループ電力制御１００は、図１のように、基地局１０２と移動局１０４をフィードバックループ構成に含む。システム時間は、持続時間ＴＰＣを持つ基本の電力制御（ＰＣ）時間に分割される。このようなＰＣ時間のそれぞれでは、基地局１０２は、干渉波として働く送信機からの電力とともに移動装置１０４から受信された電力の短時間平均を計算する。このような二つの測定値の比は、この時間のＳＩＲ測定値１０６を構成する。ＳＩＲ測定値１０６は次に、この時間のＳＩＲ目標値１０８と比較される。この比較に基づいて、基地局１０２は適当な電力補正命令１１０を計算し、この命令は次にフォワードリンクを介して移動装置１０４に返信される。移動装置１０４はこうして、毎ＰＣ時間に１回、自身の送信電力を調整する。
【０００８】
ＰＣループで考えられる遅延を最低に維持するため、電力補正命令はエラー補正コーディングによる保護を受けない。さらに、補正命令によるフォワードリンク容量損失を最小にするため、各命令を単一のビットとしてコード化することが望ましい。受信されたＰＣビットの値に基づいて、移動局１０４は次に、ＰＣステップサイズと呼ばれる所定量だけ、送信電力レベルを増減する。
【０００９】
電力制御閉ループ１００が受信電力レベルの急激な変化に対応する能力は、ＰＣビット比１／ＴＰＣと、ステップサイズと、ループ遅延による制限を受ける。ループ遅延とは、基地局１０２でＰＣビットが発生されてからこれに対応する受信電力の変化が基地局側で観測されるまでに経過した時間である。
【００１０】
しかし、マルチパスフェージングの実質的な補正は、比較的低いフェージング率のみで可能である。図２は、２つのパスのレイリーフェージングチャネルと最大比合成が基地局受信機で組み合わされたＩＳ−９５／ＩＳ−２０００について、この点を示したものである。ジェークのマルチパスモデルを用いて二つの独立フェージング通路がシミュレートされており、第２パスの平均電力は、第１パスの平均電力より３ｄＢ低く設定され、最大ドップラー周波数（ｆＤ）は２０Ｈｚである。ジェークのモデルは、フェージング振幅をレイリーの乱数として設定する。ジェークのモデルでは、ドップラー周波数軸に沿った受信電力の分布は、−ｆＤから＋ｆＤまでＵ字形となる。このためフェージング率は、ｆＤの約２倍（４０Ｈｚ）となる。
【００１１】
図２は、送信および受信された電力と、反転されたフェージング振幅とを示す。目標受信電力レベルは０ｄＢである。ＩＳ−９５／ＩＳ−２０００では、基地局は８００ビット／ｓの速度で、ＴＰＣ＝１．２５ｍｓ毎に電力制御ビットを送信する。ステップサイズは、メッセージ送信を介して基地局に制御される０．２５、０．５、１．０ｄＢである。ループ遅延は、往復伝播遅延とともに、移動局の実行依存因子によって決定される。それでも、電力制御ビットの送信時間が擬似無作為化されることから、遅延は時間によって変化する。一般的にループ遅延は、１ＰＣ時間と２ＰＣ時間の間である。
【００１２】
図２の例では、ステップサイズは１ｄＢ、ループ遅延は１ＰＣ時間（１．２５ｍｓ）に設定されている。閉ループ電力制御でも、ディープフェード２００が頻繁に発生する。さらに、ＰＣループの遅延応答のため、受信電力には、各ディープフェードの後でかなりのオーバシュート２０２が見られる。しかしＦＥＲは主として、周波数と、目標電力レベルを下回った経過時間に等しいフェード持続時間とにより決定される。ゆえにこれらオーバシュート２０２は移動局の送信電力を大きく浪費し、一方、基地局側では総干渉レベルの一因となる。
【００１３】
【発明の概要】
発明者らは、上述した問題点を軽減するため電力制御システムを向上させる必要性があることを認識した。このシステムは、前の送信電力レベルに関する短時間統計に基づいて送信電力レベルを発生させる能力を持つ。
【００１４】
電力制御システムは、ランレングスカウンタとプロセッサとを含む。カウンタは、電力を増大させる命令を示す電力アップ命令を受信およびカウントして、ランレングスカウントを発生させるように構成されている。プロセッサは、前の電力レベルおよびランレングスカウントと所定閾値との比較に基づいて、送信電力レベルを提供する。その他、本発明に係る種々の特徴は、特許請求の範囲の各請求項に記載された通りのものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本開示では、基地局から受信された電力制御ビットが持つ何らかの統計的性質に基づいて、移動局において送信電力の制御を行う。移動局により実行される、電力調整の修正は、基地局により受信される上述の電力の正軌跡が、フレームエラー率（ＦＥＲ）の著しい低下なしに、実質的に減少するような方法で行われる。電力は、目標の信号−干渉比（ＳＩＲ）を下回る平均経過時間が大きく変化しないように調整される。パラメータ値を適切に選択すると、若干のＦＥＲ低下と交換に、平均送信電力の大きな低下が得られる。許容できるＦＥＲ低下レベルは、フレームエラー率そのものだけでなく、トラヒックの種類にも左右される。例えば音声送信では、ＦＥＲが１％から２％に増加しても利用者は気づきさえしないのに対して、２％から４％に上昇すると一般的に、明らかに顕著な音声品質の低下が見られる。一般的に、ＦＥＲを２因子以上増大させると、基地局が目標信号−干渉を増加させ、意図された目的が達成されないので、望ましくない。通話中の移動局での電力消費量は電力増幅器（ＰＡ）段に支配されるため、平均送信電力が著しく低下すると、通話時間を著しく増大させることができる。さらに、幾つかの移動局が代替方法を同時に使用する場合、リバースリンクの総干渉レベルが著しく低下する。よく見られるように、ＣＤＭＡシステムの容量がリバースリンクによって制限されると、干渉レベルの低下は直接、容量の増大を引き起こす。
【００１６】
マルチパス伝播によって生じるフェージングプロセスは一般的に、数十波長に対応する距離にわたって静止作用を見せる。移動装置が高速で移動していても、フェージング振幅は、複数フレームにわたって、比較的安定した平均レベル、標準偏差、フェージング率を維持する。したがって送信移動局は、受信局が経験するフェージングプロセスを直接的に観察する手段を持たない。しかし基地局によって実施された閉ループ電力制御は、フェージングを追跡しようとするため、移動装置に返信される電力制御ビットは、フェージングプロセスに関する情報を抽出するのに使用できる。電力制御ビットは、適切に処理された場合、やはり、干渉レベルの変化に関する情報を抽出するのに用いられる。情報は次に、電力制御ループの作用を変化させるため移動ユニットに使用される。
【００１７】
情報には、次のＰＣビットへの反応を変化させるため、複数ＰＣ時間にわたって閉ループ送信電力プロセスから抽出される、或る短時間統計パラメータが含まれる。例えばｂ（ｎ）がｎ番目のＰＣ時間に移動装置が受信した電力制御（ＰＣ）ビットを示すとし、ｂ（ｎ）が＋１または−１の値を取る（＋１は電力アップ命令、−１は電力ダウン命令を示す）と仮定する。さらにＰ（ｎ）は、ｎ番目のＰＣ時間に送信された電力レベルを示す。ＰＣビットｂ（ｎ）を受信すると、移動局は電力補正値ｄ（ｎ）を決定してから、数式１にしたがって送信電力を調整する。
【００１８】
【数１】
0003551928.tif 000002
【００１９】
通常、電力増幅器（ＰＡ）利得は、固定段のみで調整されるので、電力補正値ｄ（ｎ）はステップサイズ△の整数倍に設定される。
【００２０】
電力補正値ｄ（ｎ）は、以下のようにして決定できる。各ＰＣ時間に移動局は、送信電力プロセス｛ｐ（ｎ）｝の平均、標準偏差、ピッチ（つまり基本的な周波数成分）の現在推定値を更新する。これらの値はそれぞれμ、σ、ｆｐと表される。ＰＣビットｂ（ｎ）を受け取った後、移動局は連続電力アップ命令の現在数をカウントする。この数は、電力アップランレングスＵ（ｎ）である。より詳しく述べると、時間ｎにおける電力アップランレングスは、数式２によって得られる。
【００２１】
【数２】
0003551928.tif 000003
【００２２】
新たな電力補正値ｄ（ｎ）は、前の補正値ｄ（ｎ−１）、ｄ（ｎ−２）、…、前の電力レベルＰ（ｎ−１）、電力アップランレングスＵ（ｎ）、ステップサイズ△の関数である。さらに、この関数は固定ではなく、上記段階で得られた短時間統計パラメータに適応する。
【００２３】
本開示の好適な実施形態による電力制御装置３００が、図３に図示されている。ＰＣビット３０２の入力ストリームは、数式２にしたがって電力アップランレングスカウンタ３０４を駆動する。ランレングスカウンタ値Ｕ（ｎ）３０６と前の送信電力レベルＰ（ｎ−１）とステップサイズ△３１０とは、電力補正プロセッサ３１２への入力を成す。この入力は次の補正値ｄ（ｎ）３１４を発生させる。前の送信電力レベルＰ（ｎ−１）３０８は、バッファやフリップフロップ等の遅延要素３１８を介して電流電力レベルＰ（ｎ）３１６に時間遅延を加えることにより得られる。電力補正プロセッサ３１２は、Ｕ（ｎ）とＰ（ｎ−１）とを一組の閾値と比較した結果に基づいて、表に挙げられた一組の値から補正値を選択する。選択は、前の補正値ｄ（ｎ−１）、ｄ（ｎ−２）、…、ｄ（ｎ−Ｌ）の数、つまりＬにも左右される。したがって、電力補正プロセッサは、Ｌ個の前の補正値により状態が決定される状態装置としての実行が可能である。
【００２４】
一実施形態による可能な状態装置の特性が、図４に示す表に挙げられている。この実施形態では、直前の補正値ｄ（ｎ−１）のみによって状態が決定される。補正値の組は０、±△、−２△である。電力補正プロセッサ３１２は、前の補正値ｄ（ｎ−１）が±△の時、「ノーマル」状態である。前の補正値がゼロの時、プロセッサ３１２は「ホールド」状態である。最後に電力補正プロセッサ３１２は、前の補正値が−２△の時、「クイックドロップ」状態となる。
【００２５】
この特定実施形態では、３種類の閾値、つまり２種類の電力閾値Γ１、Γ２と、ランレングス閾値Λが用いられる。Γ１≧Γ２であると仮定する。図４に示す表によれば、電力補正プロセッサ３１２は、Ｐ（ｎ−１）３０８が上の電力閾値Γ１を越えないか、Ｕ（ｎ）３０６がランレングス閾値Λを越えない限り、ノーマル状態にある。Ｐ（ｎ−１）３０８がΓ１を越えてＵ（ｎ）３０６がΛを越えると、電力補正プロセッサ３１２がホールド状態に移行する。プロセッサ３１２は、第１電力ダウン命令が受信されてＵ（ｎ）３０６がリセットされるまでホールド状態に維持される。次にクイックドロップ状態に移行し、Ｐ（ｎ−１）３０８が下の電力閾値Γ２を下回るまで、この状態に維持され、それからノーマル状態に戻る。
【００２６】
様々なフェージング条件でも電力制御ループの一定動作を保証するため、閾値は、送信電力プロセスの分布とピッチに基づくものとする。上述のように、これらの統計は時間とともに変化するが、短い静止状態であると見なすこともできる。したがって前に送信された電力レベル３０８は、マルチユーザ干渉と電力補正の階段状の性質による急激な変動を無くすため、最初にローパスフィルタ３２０でフィルタリングされる。ローパスフィルタを通過した電力レベル３２２は次に、平均（μ）と標準偏差（σ）の短時間推定値を発生させる推定器３２４に送られる。第２推定器３２６は、ローパスフィルタを通過した電力プロセスのピッチ（ｆｐ）の短時間推定値を発生させるのに使用される。閾値プロセッサ３２８は、短時間統計パラメータを用いて、電力補正プロセッサ３１２で使用される閾値を計算する。二つの電力閾値は、閉ループ送信電力の分布に関連させて設定すべきである。一実施形態では、電力閾値設定の選択として適当なのは以下の通りである。
【００２７】
【数３】
0003551928.tif 000004
【００２８】
数式３で、ｋ１とｋ２は定数である。別の実施形態では、ランレングス閾値設定は、閉ループ送信電力の推定ピッチｆｐに基づくものとする。適当なランレングス閾値設定は以下の通りである。
【００２９】
【数４】
0003551928.tif 000005
【００３０】
数式４で、Λｒｅｆは、△＝１ｄＢである任意の基準ピッチ周波数についてのランレングス閾値であり、ｋ３は定数である。
【００３１】
図５は、図３の実施形態と図４に示す表の状態装置によりＰＣビットが処理された際の電力制御装置３００の性能をシミュレートしたものを示す。マルチパスフェージングとシステムパラメータは図２で使用されたものと同一である。閾値の適応化は、図６に示す表に挙げられたパラメータを用いて数式３と数式４にしたがって実行された。さらに、連続ホールド状態の数の上限は、１０に設定された。図２と図５を比較すると、電力制御装置３００により新方法が実行されたことにより、受信電力のオーバシュート２０２が図５では実質的に減少していることが観察される。
【００３２】
電力制御装置３００によって実行される変形電力制御プロセスの一実施形態が、図７と図８に示されている。制御装置３００はステップ５００で電力制御ビットを受け取る。ステップ５０２で電力アップランレングスカウントが更新される。次に電力補正プロセッサ３１２が、電力アップランレングスカウントおよび前の電力レベルを一組の閾値と比較した結果に基づいて、表に挙げられた一組の値（図４に示す表参照）から、新しい電力補正値ｄ（ｎ）を選択する。
【００３３】
ステップ５０４は、前の電力レベルが上の電力閾値Γ１を越えないか、ランレングスカウントがランレングス閾値Λを越えない限り、プロセッサ３１２がノーマル状態にあることを示している。前の電力レベルがΓ１を越えてランレングスカウントがΛを越える時、電力補正プロセッサ３１２はホールド状態に移行する。プロセッサ３１２は、ランレングスカウントがリセットされるまで、ホールド状態に維持される。次にクイックドロップ状態に移行し、前の電力レベルが下の電力閾値Γ２を下回るまでこの状態に維持され、閾値Γ２を下回ると、ノーマル状態に戻る。
【００３４】
最後に制御装置３００はステップ５０６において、前の電力レベルと新電力補正値とを用いて、移動電力増幅器の新電力レベルを計算する。
【００３５】
図９は、本開示の一実施形態によるセルラー電話６００の展開図を示す。電話６００は、電力増幅器６１２の電力レベルを制御するため、上述した電力制御装置３００を用いる。セルラー電話６００は、キーパッド６０２と、その他様々なボタンやインジケータ６０４も含む。電話６００はまた、スピーカ６０６とマイクロフォン６０８とアンテナ６１０と、その他、電話ハウジング６１４内に収容された通信用電子機器６１６とを含む。ディスプレイユニット６１８は、ユーザ入力を容易にするため、キーパッド６０２と関連して使用される。
【００３６】
図１０は、図に記された電力制御装置３００を用いた閉ループ電力制御装置を備える無線通信システム７００のブロック線図である。基地局７０４は、無線チャネルを介して移動局７０２から信号を受け取る。基地局７０４のローノイズ増幅器７１２と通信用電子機器７１４は、移動局７０２からの信号を受け取り、低域変換する。電力制御ビット発生器７０８は信号の電力レベルを測定して、特定処理時間の電力制御ビットを発生させる。電力制御ビットは、フォワードリンクを介して移動局７０２へ送られる。
【００３７】
移動局７０２の通信用電子機器７１０は、電力制御ビットを受信する。電力制御装置３００は次に、電力制御ビットを処理する。電力制御装置３００は、電力増幅器７０６のために新しい電力レベルを発生させる。移動局７０２は、新たな電力レベルを持つ次の信号を送信する。
【００３８】
図１１は、従来のＰＣビット処理と、電力制御装置３００によって実行される変形処理との間に見られる（ヒストグラムを用いて測定された）受信電力の相補形累積分布を比較したものである。変形処理の効果は、受信電力の分布を目標電力レベル（０ｄＢ）より上に形成することである。従来のＰＣ処理を変形方法で置き換えると、平均受信電力レベルに著しい低下が見られる。
【００３９】
図１２には、シミュレーションによって測定された平均受信電力レベルの低下が、マルチパス成分の数を変化させた３種類の異なるレイリーフェージングチャネルについて、最大ドップラーシフトの関数として図示されている。２パスチャネルでは、第２パスの平均電力は、第１パスの平均電力を下回る３ｄＢである。３パスチャネルの場合、第２および第３パスの平均電力はそれぞれ、第１パスの平均電力を下回る３ｄＢと６ｄＢである。ループ遅延は１ＰＣ時間である。達成される電力の低下は、マルチパス成分の数が増加するにつれて減少する。
【００４０】
図１３は、シミュレーションにより測定されたように、省略時ＰＣ処理を変形方法によって置き換えた時に達成される送信電力の低下を示す。システムとフェージングパラメータは図１２のものと同一である。やはり最大ドップラーシフトとマルチパス成分の数に依存していることが分かる。
【００４１】
他の実施形態および変形も可能である。例えば、付加的状態を導入するとともに、ノーマル、ホールド、クイックドロップ状態で取られる補正ステップ（△）の数を変えることにより、多様な方法で電力制御ループを変形できる。さらに、平均と標準偏差の推定は、文献から容易に入手できる標準的な統計処理を用いて、実行できる。ピッチ推定器の精度は重要でなく、信号処理に関する文献に見られる周知のピッチ推定アルゴリズムも幾つか適用し得る。正または負のゼロ交差の数についての現在平均値を単純に計算すれば、充分な精度が得られる。これら推定値を計算するのに使用される時定数または平均度は、フェージング統計の予測最大変化率に関連して設定されるべきである。都市部では、例えばユーザが角を曲がった時などに、フェージング統計に急激な変化が発生する。電力制御ループが受信電力の突然の低下に常に確実に対応できるようにするには、電力補正プロセッサにより実行可能な連続ホールド状態の数を制限するのが適切である。この場合、ホールド状態の数が上限に達すると、電力補正プロセッサはノーマル状態に直接移行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の閉ループ電力制御のブロック線図である。
【図２】従来の閉ループ電力制御を用いて送信および受信された電力と反転されたフェージング振幅とを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による電力制御装置のブロック線図である。
【図４】状態装置の特性を示す図表である。
【図５】本開示の電力制御装置を用いて送信および受信された電力と反転されたフェージング振幅とを示す図である。
【図６】閾値の適応化を行う場合に用いたパラメータを示す図表である。
【図７】本開示の電力制御装置により実行される変形電力制御プロセスを示すフローチャートである。
【図８】図７に続くプロセスを示すフローチャートである。
【図９】本開示の電力制御装置を用いたセルラー電話の正面斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態により閉ループ電力制御を行う無線通信システムのブロック線図である。
【図１１】従来の電力制御ビット処理と、本開示の電力制御装置によって実行される変形処理との間で、受信電力の相補形累積分布を比較したものを示す図である。
【図１２】マルチパス成分の数が異なる３種類のレイリーフェージングチャネルについて平均受信電力レベルの低下を示す図である。
【図１３】従来の電力制御処理を変形方法で置き換えた時に達成される送信電力の低下を示す図である。
【符号の説明】
３００…電力制御装置、３０２…ＰＣビット、
３０４…電力アップランレングスカウンタ、
３０６…ランレングスカウンタ値Ｕ（ｎ）、
３０８…前の送信電力レベルＰ（ｎ−１）、３１０…ステップサイズ△、
３１２…電力補正プロセッサ、３１４…次の補正値ｄ（ｎ）、
３１６…電流電力レベルＰ（ｎ）、３１８…遅延要素、
３２０…ローパスフィルタ、３２２…電力レベル、３２４…推定器、
３２６…第２推定器、３２８…閾値プロセッサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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