(57)【要約】本発明は、無線伝送系において、遠近問題の解決を図る送信電力制御の基準となる上りのリンクの伝送品質の目標値を適正に維持する送信電力制御装置および無線基地局に関する。本発明の目的は、構成およびチャネル制御の基本的な手順が変更されることなく、安価に、かつ確度高く上記の目標値が適正な値に維持されることにある。そのために、本発明にかかわる送信電力制御装置は、端末から到来した無線周波信号の伝送品質を監視する監視手段と、送信電力制御において維持されるべき伝送品質の目標値を基準とする所定幅の値域内に、上記の監視された伝送品質が属するか否かの判別を行う契機判別手段と、その判別の結果が偽となった場合に、これらの目標値と監視された伝送品質との差を減じる方向に目標値を更新する目標値更新手段とを備えて構成される。
2004084436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末から到来した無線周波信号の伝送品質を値として監視する監視手段と、
前記無線周波信号の送信電力制御において維持されるべき伝送品質の目標値を基準とする所定幅の値域内に、前記伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の値が属するか否かの判別を行う契機判別手段と、
前記契機判別手段によって行われた判別の結果が偽の場合に、前記監視手段によって監視された伝送品質の値と前記目標値との差を減ずる方向に目標値を更新し、前記判別の結果が真の場合に、前記更新は行わない目標値更新手段と
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項２】
端末から到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する監視手段と、
前記伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の値の変化率が既定の閾値以下であるか否かの判別を行う契機判別手段と、
前記判別の結果が偽の場合に、前記監視手段によって監視された伝送品質の値と前記無線周波信号の送信電力制御において維持されるべき伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向へ該目標値を更新する目標値更新手段と
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項３】
請求の範囲１に記載の送信電力制御装置において、
前記契機判別手段は、
前記更新前に前記監視手段によって監視された伝送品質の履歴に適合した値に、前記値域の上限値と下限値との双方または何れか一方を維持する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項４】
請求の範囲２に記載の送信電力制御装置において、
前記契機判別手段は、
前記更新前に前記監視手段によって監視された伝送品質の履歴に適合した値に、前記閾値を維持する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項５】
第一の部分ウインドウと該第一の部分ウインドウに時間的に後続する第二の部分ウインドウとからなる時間ウインドウ毎に、端末から時系列の順に到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する監視手段と、
前記第一の部分ウインドウで前記伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の値が既定の値域に属するか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、この伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の内、その第一の部分ウインドウの始点における伝送品質に、前記第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別を行う契機判別手段と、
前記第二の判別の結果が偽となった時点で、前記監視手段によって監視された伝送品質の値と前記無線周波信号の送信電力制御における伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向に、該目標値を更新する目標値更新手段と、
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項６】
第一の部分ウインドウと該第一の部分ウインドウに時間的に後続する第二の部分ウインドウとからなる時間ウインドウ毎に、端末から時系列の順に到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する監視手段と、
前記第一の部分ウインドウで前記伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の値の変化率の絶対値が既定の閾値以下であるか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、この伝送品質監視手段によって監視された伝送品質の内、その第一の部分ウインドウの始点における伝送品質に、前記第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別を行う契機判別手段と、
前記第二の判別の結果が偽となった時点で、前記監視手段によって監視された伝送品質の値と前記無線周波信号の送信電力制御における伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向に、該目標値を更新する目標値更新手段と
を備えたことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項７】
請求の範囲５に記載の送信電力制御装置において、
前記監視手段は、
前記第一の判別の結果が偽となることなく第一の部分ウインドウが経過した時点で、その第一の部分ウインドウを含む時間ウインドウの計時を打ち切る
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項８】
請求の範囲６に記載の送信電力制御装置において、
前記監視手段は、
前記第一の判別の結果が偽となることなく第一の部分ウインドウが経過した時点で、その第一の部分ウインドウを含む時間ウインドウの計時を打ち切る
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項９】
請求の範囲５に記載の送信電力制御装置において、
前記監視手段は、
前記目標値更新手段によって前記目標値が更新された時点で第二の部分ウインドウの計時を打ち切る
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１０】
請求の範囲６に記載の送信電力制御装置において、
前記監視手段は、
前記目標値更新手段によって前記目標値が更新された時点で第二の部分ウインドウの計時を打ち切る
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１１】
請求の範囲５に記載の送信電力制御装置において、
前記目標値更新手段は、
時間軸上で前記第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトする時間が短いほど、小さい値に亘って前記目標値を更新し、
前記監視手段は、
前記目標値が前記目標値更新手段によって更新されたときに、前記端末から後続して前記無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に前記後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１２】
請求の範囲６に記載の送信電力制御装置において、
前記目標値更新手段は、
時間軸上で前記第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトする時間が短いほど、小さい値に亘って前記目標値を更新し、
前記監視手段は、
前記目標値が前記目標値更新手段によって更新されたときに、前記端末２０から後続して前記無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に前記後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１３】
請求の範囲７に記載の送信電力制御装置において、
前記目標値更新手段は、
時間軸上で後続する第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトする時間が短いほど、前記目標値を小さい値に亘って更新し、
前記監視手段は、
前記目標値が前記目標値更新手段によって更新されたときに、前記端末から後続して前記無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に前記後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１４】
請求の範囲８に記載の送信電力制御装置において、
前記目標値更新手段は、
時間軸上で前記第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトする時間が短いほど、前記目標値を小さい値に亘って更新し、
前記監視手段は、
前記目標値が前記目標値更新手段によって更新されたときに、前記端末から後続して前記無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に前記後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する
ことを特徴とする送信電力制御装置。
【請求項１５】
請求の範囲１または請求の範囲２に記載の送信電力制御装置を有する無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、送信電力制御の下で遠近問題の解決が図られる無線伝送系において、その送信電力制御の基準となる上りのリンクの伝送品質の目標値を適正に維持する送信電力制御装置およびその送信電力制御装置を備えた無線基地局に関する。
【背景技術】  ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式は、本来的に秘匿性および耐干渉性を有し、かつ遠近問題を解決する送信電力制御の技術が確立したために、移動通信システムその他の多様な無線伝送系に積極的に適用されている。
図９は、送信電力制御が行われる無線伝送系の構成例を示す図である。
図において、無線基地局３０によって形成される無線ゾーン３１には、端末４０−１〜４０−Ｎが位置し、その無線基地局３０は通信リンク３２を介して基地局制御局５０に接続される。
このような構成の無線伝送系では、上記の送信電力制御は、下記の形態で行われる。
無線基地局３０は、基地局制御局５０によって後述する通りに与えられる「ＳＩＲ目標値」を参照することによって下記の処理を行う。
・  端末４０−１〜４０−Ｎから所定の無線チャネル（ここでは、簡単のため、チャネル制御の下で割り付けられ、あるいはゾーン構成および周波数配置の下で既知である無線チャネルであると仮定する。）を介して到来した受信波のＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）を所定の頻度（例えば、８００回／秒ないし１５００回／秒）で監視する。
・  これらの受信波の個々の送信端である端末宛に、『上述した「ＳＩＲ目標値」に対するこのＳＩＲの偏差が圧縮される値に、該当する受信波の送信電力が増減されるべきこと』を意味する２値情報を含む送信電力指令を適宜送信する。
したがって、無線基地局３０と端末４０−１〜４０−Ｎとの間に個別に形成された無線伝送路の伝送品質は、該当する端末の移動、地形、地物の変位その他の無線伝送路の特性が広範に、かつ急峻に変動した場合であっても、上述した「ＳＩＲ目標値」が適正な値である限り、ＣＤＭＡ方式に基づいて並行して形成される他の無線チャネルに無用な干渉や妨害を及ぼすことなく良好に維持される。
なお、このような高速の送信電力制御を実現するために行われる無線基地局３０と端末４０−１〜４０−Ｎとの連係については、以下では、簡単のため、単に「インナーループ」と称する。
また、無線基地局３０と基地局制御局５０とは、上述した「インナーループ」に並行して下記の形態で連係する。
・  無線基地局３０は、端末４０−１〜４０−Ｎから個別に受信されたメッセージと、そのメッセージの伝送品質（ここでは、簡単のため、ＳＩＲとして与えられると仮定し、以下では、単に「ＳＩＲ」という。）とを基地局制御局５０宛に通信リンク３２を介して逐次転送する。
・  基地局制御局５０は、このようにして転送されたＳＩＲを所定の周期（ここでは、簡単のため、４秒ないし５秒であると仮定する。）で監視し、そのＳＩＲの過不足が是正される値に上述した「ＳＩＲ目標値」を適宜更新する。
・  無線基地局３０は、既述の「インナーループ」にこのような「ＳＩＲ目標値」を適用する。
なお、このようにして行われる無線基地局３０と基地局制御局５０との連係については、以下では、簡単のため、単に「アウターループ」と称する。
ところで、上述した従来例では、無線伝送路の特性の変動に対して何ら同期することなく「ＳＩＲ目標値」が更新される契機が決定されるために、例えば、以下に列記するように必ずしも適正には送信電力制御は行われていなかった。
・  上述したＳＩＲが大幅に劣化し（図１０（１））、あるいは向上した時点（図１０（２））より大幅に遅れて「ＳＩＲ目標値」が更新され得る（図１０（３）、（４））ために、端末４０−１〜４０−Ｎの何れにおいても、送信電力の値が過度に高い値に保たれ、あるいは上りの伝送品質が一時的に低下する。
・  上述したメッセージのＳＩＲの劣化（図１０（ｂ）（１））の程度が極めて軽度であっても、上述した送信電力の値が過度に高い値に設定され得る（図１０（ｂ）（２））。
・  「上述したメッセージのＳＩＲが劣化し、あるいは向上した契機」より大幅に遅れて送信電力の値が更新され得る（図１０（ｃ）（１）、（２））ために、送信電力制御の実時間性が損なわれ、かつ「ＳＩＲ目標値」は必ずしも適正に設定されなかった。
【特許文献１】  特開２００１−２７４７４８号公報（請求項１）
【発明の開示】
本発明は、構成およびチャネル制御の基本的な手順が変更されることなく、安価に、かつ確度高くＳＩＲ目標値が適正な値に維持される送信電力制御装置およびその送信電力制御装置を備えた無線基地局を提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、本発明が適用された無線伝送系が多様なゾーン構成やチャネル配置に対して柔軟に適応可能となり、かつ無線伝送区間のトラヒックの削減および輻輳の回避に併せて、有限な無線周波数の有効利用と単位周波数当たりに収容可能な端末やトラヒックの増強が図られる点にある。
さらに、本発明の目的は、従来例に比べて、送信電力制御の実時間性および精度が高められる点にある。
また、本発明の目的は、送信電力の増減が端末に対して頻繁に指示されることが回避される点にある。
さらに、本発明の目的は、端末から到来した信号の伝送品質が短時間であっても大幅に増加した時点で目標値が更新される場合に比べて、無用に高速に応答することなく、インナーループによって行われる送信電力制御が安定に、かつ精度よく行われる点にある。
また、本発明の目的は、端末から到来した信号の伝送品質の変化率が小さい値に多く集中して分布する場合であっても、応答性が高く維持される点にある。
さらに、本発明の目的は、第一の判別が行われる頻度の増加に伴う処理量の増加が許容される限り、実時間性が損なわれることなく、目標値は精度よく適正な値に維持される点にある。
上述した目的は、監視された伝送品質がその伝送品質の目標値を含む値域に属するか否かの判別を行し、この判別の結果が偽となった時点で、これらの伝送品質と目標値との差が軽減され、もしくは圧縮される値にその目標値を更新する点に特徴がある送信電力制御装置と、その送信電力制御装置を有する無線基地局とによって達成される。
このような送信電力制御装置および無線基地局では、端末から到来した無線周波信号の伝送品質が広範に、あるいは急峻に増減した場合であっても、上述した目標値は、この伝送品質が既述の値域に属さない状態となった時点でその伝送品質に適応した値に速やかに更新される。
また、上述した目的は、監視された伝送品質の変化率の絶対値が既定の閾値以下か否かの判別を行し、その判別の結果が偽となった時点で、これらの伝送品質と目標値との差が軽減され、もしくは圧縮される値に、その目標値を更新する点に特徴がある送信電力制御装置と、その送信電力制御装置を有する無線基地局とによって達成される。
このような送信電力制御装置および無線基地局では、端末から到来した無線周波信号の伝送品質が広範に、あるいは急峻に増減した場合であっても、上述した目標値は、既述の判別の結果が偽となった時点でその伝送品質に適応した値に速やかに更新される。
さらに、上述した目的は、伝送品質の履歴に適合した値に、値域の上限値と下限値との双方または何れか一方が維持される点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、端末から到来した受信波の伝送品質の増減に遅れることなく柔軟に、かつ精度よく適合した値に、目標値が維持される。
また、上述した目的は、伝送品質の履歴に適合した値に、閾値が維持される点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、端末から到来した受信波の伝送品質の増減に遅れることなく柔軟に、かつ精度よく適合した値に、目標値が維持される。
さらに、上述した目的は、第一の部分ウインドウで監視された伝送品質が既定の値域に属するか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別の結果が偽となった時点で、その伝送品質の目標値を更新する点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、端末から到来した受信波の伝送品質が一次的に急峻に変化しても、その変化に起因してこの伝送品質の当座の平均値が大幅に変動しないことが確度高く予測される限り、上述した目標値が保留される。
また、上述した目的は、第一の部分ウインドウで監視された伝送品質の変化率の絶対値が既定の閾値以下であるか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、前記第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別の結果が偽となった時点で、その伝送品質の目標値を更新する点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、端末から到来した受信波の伝送品質が一次的に急峻に変化しても、その変化に起因してこの伝送品質の当座の平均値が大幅に変動しないことが確度高く予測される限り、上述した目標値が保留される。
さらに、上述した目的は、第一の判別の結果が偽となることなく第一の部分ウインドウが経過した時点で、その第一の部分ウインドウを含む時間ウインドウの計時を打ち切る点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、上述した第一の判別の結果が偽とならなかった場合には、目標値の更新と第一の判別との何れもが行われることなく、該当する第一の部分ウインドウに後続する第二の部分ウインドウが無用に経過することが回避される。
また、上述した目的は、目標値が更新された時点で第二の部分ウインドウの計時を打ち切る点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、第二の部分ウインドウの期間に第二の判定の結果が偽と判定され、そのために目標値が更新された時点には、その第二の部分ウインドウは無用に継続されることなく後続する第一の部分ウインドウが速やかに設定され、かつ第一の判定が開始される。
また、上述した目的は、時間軸上で後続する第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトすべき時間が短いほど小さい値に亘って目標値が更新され、その目標値が更新されたときに、端末から後続して無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に、後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する点に特徴がある送信電力制御装置によって達成される。
このような送信電力制御装置では、第一の判別は上述した伝送単位に同期して頻度高く行われ、これらの第一の判別の結果に応じた目標値の更新は、端末２０から到来した無線周波信号の実体的な伝送品質に精度よく適合した値ずつ順次行われる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第一の原理ブロック図である。
図２は、本発明の第二の原理ブロック図である。
図３は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
図４は、本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
図５は、本発明の第二および第三の実施形態の動作フローチャートである。
図６は、本発明の第二の実施形態の動作を説明する図（１）である。
図７は、本発明の第二の実施形態の動作を説明する図（２）である。
図８は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図である。
図９は、送信電力制御が行われる無線伝送系の構成例を示す図である。
図１０は、従来例の課題を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】  まず、本発明にかかわる送信電力制御装置の原理を説明する。
図１は、本発明の第一の原理ブロック図である。
図１に示す送信電力制御装置は、監視手段１１、契機判別手段１２、１２Ａおよび目標値更新手段１３、１３Ａから構成される。
本発明にかかわる第一の送信電力制御装置とその送信電力制御装置を備えた無線基地局との原理は、下記の通りである。
監視手段１１は、端末１０から到来した無線周波信号の伝送品質を値として監視する。契機判別手段１２は、無線周波信号の送信電力制御において維持されるべき伝送品質の目標値を基準とする所定幅の値域内に、伝送品質監視手段１１によって監視された伝送品質の値が属するか否かの判別を行う。目標値更新手段１３は、契機判別手段１２によって行われた判別の結果が偽の場合に、監視手段１１によって監視された伝送品質の値と目標値との差を減ずる方向に目標値を更新し、判別の結果が真の場合に、更新は行わない。
すなわち、端末１０から到来した無線周波信号の伝送品質が広範に、あるいは急峻に増減した場合であっても、上述した目標値は、この伝送品質が既述の値域に属さない状態となった時点でその伝送品質に適応した値に速やかに更新される。
したがって、上記の無線周波信号の伝送品質に何ら同期することなく既定の長い周期で、このような目標値が更新されるべき契機が判別されていた従来例に比べて、送信電力制御の実時間性および精度が高められる。
本発明にかかわる第二の送信電力制御装置とその送信電力制御装置を備えた無線基地局との原理は、下記の通りである。
監視手段１１は、端末１０から到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する。契機判別手段１２Ａは、伝送品質監視手段１１によって監視された伝送品質の値の変化率が既定の閾値以下であるか否かの判別を行う。目標値更新手段１３Ａは、判別の結果が偽の場合に、監視手段１１によって監視された伝送品質の値と無線周波信号の送信電力制御において維持されるべき伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向へ該目標値を更新する。
すなわち、端末１０から到来した無線周波信号の伝送品質が広範に、あるいは急峻に増減した場合であっても、上述した目標値は、既述の判別の結果が偽となった時点でその伝送品質に適応した値に速やかに更新される。
したがって、上記の無線周波信号の伝送品質に何ら同期することなく既定の長い周期で、このような目標値が更新されるべき契機が判別されていた従来例に比べて、送信電力制御の実時間性および精度が高められる。
本発明にかかわる第三の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
契機判別手段１２は、更新前に監視手段１１によって監視された伝送品質の履歴に適合した値に、値域の上限値と下限値との双方または何れか一方を維持する。
すなわち、目標値は、端末１０から到来した受信波の伝送品質の増減に遅れることなく柔軟に、かつ精度よく適合した値に維持される。
したがって、目標値が上述した伝送品質に対して十分には適合していないことに起因した送信電力の増減が端末に対して頻繁に指示されることが回避される。
本発明にかかわる第四の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
契機判別手段１２Ａは、更新前に監視手段１１によって監視された伝送品質の履歴に適合した値に、閾値を維持する。
すなわち、目標値は、端末１０から到来した受信波の伝送品質の増減に遅れることなく柔軟に、かつ精度よく適合した値に維持される。
したがって、目標値が上述した伝送品質に対して十分には適合していないことに起因して送信電力の増減が端末に対して頻繁に指示されることが回避される。
図２は、本発明の第二の原理ブロック図である。
図２に示す送信電力制御装置は、監視手段２１、契機判別手段２２、２２Ａおよび目標値更新手段２３、２３Ａから構成される。
本発明にかかわる第五の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
監視手段２１は、第一の部分ウインドウと該第一の部分ウインドウに時間的に後続する第二の部分ウインドウとからなる時間ウインドウ毎に、端末２０から時系列の順に到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する。契機判別手段２２は、第一の部分ウインドウで伝送品質監視手段２１によって監視された伝送品質の値が既定の値域に属するか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、この伝送品質監視手段２１によって監視された伝送品質の内、その第一の部分ウインドウの始点における伝送品質に、第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別を行う。目標値更新手段２３は、第二の判別の結果が偽となった時点で、監視手段２１によって監視された伝送品質の値と無線周波信号の送信電力制御における伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向に、該目標値を更新する。
すなわち、端末２０から到来した受信波の伝送品質が一次的に急峻に変化しても、その変化に起因してこの伝送品質の当座の平均値が大幅に変動しないことが確度高く予測される限り、上述した目標値が保留される。
したがって、上記の伝送品質が短時間であっても大幅に増加した時点で目標値が更新される場合に比べて、インナーループによって行われる送信電力制御は、無用に高速に応答することなく、安定に、かつ精度よく行われる。
本発明にかかわる第六の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
監視手段２１は、第一の部分ウインドウと該第一の部分ウインドウに時間的に後続する第二の部分ウインドウとからなる時間ウインドウ毎に、端末２０から時系列の順に到来した無線周波信号の伝送品質の値を監視する。契機判別手段２２Ａは、第一の部分ウインドウで伝送品質監視手段２１によって監視された伝送品質の値の変化率の絶対値が既定の閾値以下であるか否かの第一の判別を行い、その判別の結果が偽であるときに、この伝送品質監視手段２１によって監視された伝送品質の内、その第一の部分ウインドウの始点における伝送品質に、第二の部分ウインドウにおける伝送品質が既定の精度で復旧し得るか否かの第二の判別を行う。目標値更新手段２３Ａは、第二の判別の結果が偽となった時点で、監視手段２１によって監視された伝送品質の値と無線周波信号の送信電力制御における伝送品質の目標値との差が減ぜられる方向に、該目標値を更新する。
すなわち、端末２０から到来した受信波の伝送品質が一次的に急峻に変化しても、その変化に起因してこの伝送品質の当座の平均値が大幅に変動しないことが確度高く予測される限り、上述した目標値が保留される。
したがって、上記の伝送品質が短時間であっても大幅に増加した時点で目標値が更新される場合に比べて、インナーループによって行われる送信電力制御は、無用に高速に応答することなく、安定に、かつ精度よく行われる。
本発明にかかわる第七の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
監視手段２１は、第一の判別の結果が偽となることなく第一の部分ウインドウが経過した時点で、その第一の部分ウインドウを含む時間ウインドウの計時を打ち切る。
すなわち、上述した第一の判別の結果が偽とならなかった場合には、目標値の更新と第一の判別との何れもが行われることなく、該当する第一の部分ウインドウに後続する第二の部分ウインドウが無用に経過することが回避される。
したがって、「端末から到来した無線周波信号の伝送品質の変化率が小さい値に多く集中して分布するにもかかわらず、第一の部分ウインドウと第二の部分ウインドウとが時系列の順に交互に設定されること」に起因する応答性の低下が回避される。
本発明にかかわる第八の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
監視手段２１は、目標値更新手段２３、２３Ａによって目標値が更新された時点で第二の部分ウインドウの計時を打ち切る。
すなわち、第二の部分ウインドウの期間に第二の判定の結果が偽と判定され、そのために目標値が更新された時点には、その第二の部分ウインドウは無用に継続されることなく後続する第一の部分ウインドウが速やかに設定され、かつ第一の判定が開始される。
したがって、「端末から到来した無線周波信号の伝送品質の変化率が小さい値に多く集中して分布するにもかかわらず、第一の部分ウインドウと第二の部分ウインドウとが時系列の順に交互に設定されること」に起因する応答性の低下が回避される。
本発明にかかわる第九の送信電力制御装置の原理は、下記の通りである。
目標値更新手段２３、２３Ａは、時間軸上で後続する第一の部分ウインドウの始点が後続してシフトする時間が短いほど、小さい値に亘って目標値を更新する。監視手段２１は、目標値が目標値更新手段２３、２３Ａによって更新されたときに、端末２０から後続して無線周波数信号として受信される伝送単位の始点以降に後続する第一の部分ウインドウの始点を設定する。
すなわち、第一の判別は上述した伝送単位に同期して頻度高く行われ、これらの第一の判別の結果に応じた目標値の更新は、端末２０から到来した無線周波信号の実体的な伝送品質に精度よく適合した値ずつ順次行われる。
したがって、このような第一の判別が行われる頻度の増加に伴う処理量の増加が許容される限り、実時間性が損なわれることなく、目標値は精度よく適正な値に維持される。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
［実施形態１］
図３は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
図４は、本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
以下、図９、図３および図４を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、基地局制御局５０が既述の「ＳＩＲ目標値」を更新するために行う下記の処理の手順にある。
無線基地局３０は、通信リンク３２を介して基地局制御局５０宛に、端末４０−１〜４０−Ｎから個別に受信されたメッセージとそのメッセージのＳＩＲとを従来例と同様に逐次転送する。
基地局制御局５０は、このようにして転送されたＳＩＲを既述の周期（４秒ないし５秒程度）より大幅に短い周期（以下、「標準周期」という。）で取得し（図３（１））、かつ下記の処理を行う。
・  既述の「ＳＩＲ目標値」が更新される度に、その「ＳＩＲ目標値」を該当する端末毎に対応した所定のレジスタに適宜保持する（図３（２））。
・  上述した周期で最新のＳＩＲが取得される度に、このような「ＳＩＲ目標値」を含む既定の値域（ここでは、簡単のため、「ＳＩＲ目標値」よりδ（＞０）に亘って低い値と高い値とにそれぞれ下限値と上限値とが設定されると仮定する。）に、その最新のＳＩＲが属するか否かの判別（以下、「第一の判別」という。）を行う（図３（３））。
・  第一の判別の結果が真である場合には、「ＳＩＲ目標値」の値を保つ（図３（４））。
・  しかし、この第一の判別の結果が偽である場合には、上述した「ＳＩＲ目標値」を該当する最新のＳＩＲに等しい値、あるいはその「ＳＩＲ目標値」に対する最新のＳＩＲの偏差が是正される値に更新する（図３（５）、図４（１））。
また、無線基地局３０は、このような「ＳＩＲ目標値」に基づいて既述の「インナーループ」を従来例と同様に維持する。
すなわち、インナーループによって行われる送信電力制御の基準となる「ＳＩＲ目標値」は、上述したＳＩＲが広範にあるいは急峻に増減した場合であっても、既述の「標準周期」でそのＳＩＲに柔軟に適応した値に維持される。
したがって、観測されたＳＩＲに非同期に、かつ上述した標準周期より大幅に長い周期でこのような「ＳＩＲ目標値」が更新されるべき契機が決定されていた従来例に比べて、送信電力制御の実時間性および精度が大幅に高められ、かつ多様なゾーン構成やチャネル配置に対する柔軟な適応が可能となる。
さらに、本実施形態によれば、「ＳＩＲ目標値」が適正な値に精度よく維持されるので、『端末に対する頻繁な「電力制御指令」の送信』が回避され、かつ無線伝送区間のトラヒックの削減および輻輳の回避に併せて、有限な無線周波数の有効利用と単位周波数当たりに収容可能な端末やトラヒックの増加が図られる。
［実施形態２］
図５は、本発明の第二および第三の実施形態の動作フローチャートである。
図６は、本発明の第二の実施形態の動作を説明する図（１）である。
図７は、本発明の第二の実施形態の動作を説明する図（２）である。
以下、図９、図５ないし図７を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、既述の「基本周期」が時間軸上で隣接した「傾向判別期間」と「復旧判別期間」とに区分され、これらの「傾向判別期間」と「復旧判別期間」とにそれぞれ基地局制御局５０によって行われる下記の処理の手順にある。
基地局制御局５０は、「傾向判別期間」の始点におけるＳＩＲの値（以下、「ＳＩＲ初期値」という。）を保持し（図５（１））、かつその「傾向判別期間」に限って、上述第一の実施形態と同様に「第一の判別」を行う（図５（２））。
このような「第一の判別」の結果が偽となることなく該当する「傾向判別期間」が経過した（図６（１））場合には、基地局制御局５０は、後続する「復旧判別期間」に亘って、「ＳＩＲ目標値」の値を更新することなく保つ（図６（２））。
しかし、この該当する「傾向判別期間」に「第一の判別の結果」が一度でも偽となった（図７（１））場合には、基地局制御局５０は、後続する「復旧判別期間」に下記の処理を行う。
・  該当する「復旧判別期間」にＳＩＲの値が既述の「ＳＩＲ初期値」に所望の精度で復旧するか否かを予測する（図５（３））。
・  その予測の結果が真である限り、「ＳＩＲ目標値」の値の更新を見合わせる（図７（２））。
・  しかし、この予測の結果が偽であると判別された時点には、既述の第一の実施形態に記載された値と同様の値に「ＳＩＲ目標値」を更新する（図５（４）、図７（３）。
すなわち、ＳＩＲの変化が一次的に急峻に変化しても、その変化に起因するＳＩＲの当座の平均値が大幅に変動しないことが確度高く予測される限り、「基準ＳＩＲ」の更新が保留される。
したがって、このようなＳＩＲが突発的に短時間に亘って大幅に増加した場合であっても、「ＳＩＲ目標値」が更新される第一の実施形態に比べて、インナーループによって行われる送信電力制御は無用に高速に応答することなく、安定に、かつ精度よく行われる。
［実施形態３］
図８は、本発明の第三の実施形態の動作を説明する図である。
以下、図９、図５および図８を参照して本発明の第三の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、基地局制御局５０によって行われる下記の処理の手順にある。
基地局制御局５０は、何れの「傾向判別期間」においても、既述の第一の判別の結果が偽となることなく経過した場合には、その「傾向判別期間」に後続する期間を「復旧判別期間」ではなく「傾向判別期間」として識別し（図５（ａ）、図８（１））、かつ上述した第二の実施形態と同様の手順に基づく処理を行う。
すなわち、「傾向判別期間」において上述した第一の判別の結果が偽とならなかった場合に、「ＳＩＲ目標値」の更新と第一の判別との何れも行われることなくその「傾向判別期間」に後続する期間が「復旧判別期間」として無用に経過することが回避される。
また、基地局制御局５０は、「復旧判別期間」には、上述した第二の実施形態と同様の手順に基づいて「ＳＩＲ目標値」を更新した時点には、該当する「復旧判別期間」の計時を中断し、かつその時点をさらに後続する「傾向判別期間」の始点として識別することによって既述の処理を開始する（図８（２））。
したがって、本実施形態によれば、ＳＩＲの変化率の絶対値が小さい値に多く集中して分布する状態であっても、「傾向判別期間」と「復旧判別期間」とが時系列の順に交互に必ず確保されることに起因する応答性（第一の判別が行われる頻度）の低下が回避される。
さらに、本実施形態によれば、第一の判別が行われる「傾向判別期間」は、ＳＩＲの変化の過程に柔軟に適応した適切な期間として維持されるので、上記の応答性が高く維持される。
［実施形態４］
以下、図９、図５ないし図８を参照して本発明の第四の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、基地局制御局５０によって行われる下記の処理の手順にある。
基地局制御局５０は、既述の「傾向判別期間」の始点については、先行する「復旧判別期間」または「傾向判別期間」の終点、もしくは先行する「復旧判別期間」が中断された時点から下記の時間ｔ１〜ｔ３の何れかの時間ｔが経過した時点を後続する「傾向判別期間」の始点として識別し、上述した第二または第三の実施形態と同様に第一の判別を行う。
・  該当する端末から所定の無線チャネルを介して到来した受信波のシンボル周期と既定の整数との積に等しい時間ｔ１
・  「傾向判別期間」の長さＴ１、またはその「傾向判別期間」の長さＴ１と「復旧判別期間」の長さＴ２との和と既定の定数との関に等しい時間ｔ２
・  これらの時間ｔ１、ｔ２の何れかの近似値として与えられ、かつ上記の受信波に対するシンボル単位の同期が保証される時間ｔ３
また、基地局制御局５０は、既述の「既定の値域」の上限値および下限値と該当する「ＳＩＲ目標値」との差の絶対値δ（＞０）については、先行する実績として「傾向判別期間」と「復旧判別期間」とがそれぞれ確保された比率α、β（＝１−α）に対して下式で示される値δ′に維持する。
δ′＝δ・Ｔ／（α・Ｔ１＋β・Ｔ２）
すなわち、既述の第二および第三の実施形態に比べて頻度高く第一の判別が行われ、これらの第一の判別の結果に応じた「ＳＩＲ目標値」の更新は、実体的なＳＩＲの変化に精度よく適合した値ずつ時系列の順に分割されて行われる。
したがって、このような第一の判別が処理量の増加が許容される程度に頻度高く行われる限り、実時間性が損なわれることなく「ＳＩＲ目標値」が精度よく適正な値に維持される。
なお、上述した各実施形態では、「ＳＩＲ目標値」は、上述した第一の判別の結果が真となった時点における最新のＳＩＲに等しい値に更新されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、上記の時点に先行して観測された複数のＳＩＲの平均値（時系列の昇順に大きく設定された重みとの積和として与える指数平滑法と、所定の期間毎の平均値として与える移動平均法その他の如何なるアルゴリズムに基づいて与えられてもよい。）が適宜算出され、その平均値の最新の値に「ＳＩＲ目標値」が更新されることによって、急峻なＳＩＲの増減に対する高速な応答に起因して「ＳＩＲ目標値」に伴い得る誤差の軽減が図られてもよい。
また、このような平均値については、例えば、何らかの予測処理の下で算出された予測値で代替され、またはチャネル制御や呼設定（ルーティングを含む。）の過程で適宜更新され、もくしは「トラヒックの分布」その他の事象に適応した既定のアルゴリズムに基づいて算出された如何なる値で代替されることにより、系の構成や状態に対する柔軟な適応が図られてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、「ＳＩＲ目標値」が更新されるべき契機は、従来例より大幅に短い標準周期で観測された最新のＳＩＲが既述の値域に属さないことが判別された時点として与えられている。
しかし、このような契機は、例えば、同様にして観測されたＳＩＲの変化率の絶対値が所定の上限値を超える時点として与えられてもよい。
また、上述した各実施形態では、アウターループの下で更新され、かつインナーループに供される伝送品質がＳＩＲ目標値として与えられている。
しかし、このような伝送品質は、ＳＩＲ目標値との対比が可能であり、あるいは既述の値域が確実に定義される限り、例えば、端末から到来した受信波に対して無線基地局３０によって行われるＣＲＣチェックの結果、あるいはその受信波のターボ復号化の過程で検出されたＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）」として評価されてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、本発明は、配下に無線ゾーン３１を形成する無線基地局３０と通信リンク３２を介して連係する基地局制御局５０に適用されている。
しかし、本発明は、このような基地局制御局５０に限定されず、例えば、その基地局制御５０と併合されて構成された無線基地局、あるいは基地局制御局５０の配下に配置された複数の無線基地局に対して負荷分散と機能分散との双方もしくは何れか一方が施されてなる個々の無線基地局にも同様に適用可能である。
また、上述した各実施形態において「ＳＩＲ目標値」が更新されるべき値については、既述の値に限定されず、例えば、十分に広範なレンジにおける設定や更新が可能に構成される限り、フィールドテスト、回線設計その他に基づいて求められた実測値あるいは理論値として設定されてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、既述の処理は何れも基地局制御局５０に備えられたプロセッサによって実行され、そのプロセッサに残存する処理量が活用されることを前提して構成されている。
しかし、これらの処理の全てまたは一部は、専用のハードウエアによって行われてもよい。
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な形態の実施形態が可能であり、かつ構成装置の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
【産業上の利用の可能性】
上述したように本発明にかかわる第一および第二の送信電力制御装置と、その送信電力制御装置を有する無線基地局とでは、従来例に比べて、送信電力制御の実時間性および精度が高められる。
また、本発明にかかわる第三および第四の送信電力制御装置では、送信電力の増減が端末に対して頻繁に指示されることが回避される。
さらに、本発明にかかわる第五および第六の送信電力制御装置では、端末から到来した信号の伝送品質が短時間であっても大幅に増加した場合に目標値が更新される場合に比べて、インナーループによって行われる送信電力制御は、無用に高速に応答することなく、安定に、かつ精度よく行われる。
本発明にかかわる第七および第八の送信電力制御装置では、端末から到来した信号の伝送品質の変化率が小さい値に多く集中して分布するにもかかわらず、第一の部分ウインドウと第二の部分ウインドウとが時系列の順に交互に設定されることに起因する応答性の低下が回避される。
本発明にかかわる第九の送信電力制御装置では、第一の判別が行われる頻度の増加に伴う処理量の増加が許容される限り、実時間性が損なわれることなく、目標値は精度よく適正な値に維持される。
したがって、これらの発明が適用された無線伝送系では、有限な周波数の有効利用が安価に達成され、総合的なサービス品質が高められる。
【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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【国際調査報告】
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