(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する無線装置間を無線回線を介して接続する無線通信システムであって、
前記互いに対向する無線装置を親装置と子装置とに設定する機能と、
前記親装置及び前記子装置の受信電界を周期的に検出する機能と、
検出された前記受信電界に応じて前記親装置及び前記子装置の送信電力を変更する機能とを有し、
前記親装置は、
標準受信電界設定値と検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えるか否かを判定し、その差分を補うように受信が低下したら送信を増加させかつ受信が増加したら送信を低下させるように送信電力を制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記子装置は、
保持している前回検出した受信電界値と今回検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えた時に受信が低下したら送信もその差分だけ低下させかつ受信が増加したら送信を増加させるようにその差分だけ送信電力を制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
周期的に受信電界値を検出する受信電界検出機能と、前記無線回線毎に設定する標準受信電界値と前記受信電界検出機能で検出された受信電力値との差を判定しかつその判定結果に応じて送信電力制御の変更を要求する制御判定機能と、前記制御判定機能からの変更要求に応じて送信電力を変更するための制御信号を生成する送信電力制御機能と、前記送信電力制御機能からの制御信号に応じて送信電力を変更する送信機能とを前記親装置に含み、
周期的に受信電界値を検出する受信電界検出機能と、前記受信電界検出機能で前回検出した受信電界値を保持する受信電界値保持機能と、前記受信電界値保持機能に保持された前回の受信電界値と前記受信電界検出機能で今回の受信電界値とを比較して差分を判定しかつその判定結果に応じて送信電力制御の変更を要求する差分判定機能と、前記差分判定機能からの変更要求に応じて送信電力を変更するための制御信号を生成する送信電力制御機能と、前記送信電力制御機能からの制御信号に応じて送信電力を変更する送信機能とを前記子装置に含むことを特徴とする請求項１または２記載の無線通信システム。
【請求項４】
外部からの設定信号に応じて前記親装置と前記子装置とを設定するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項５】
送信周波数の違いに応じて前記親装置と前記子装置とを自動識別するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項６】
周波数ｆ１＞周波数ｆ２の時に周波数ｆ１を送信周波数とする装置を前記親装置に設定し、周波数ｆ２を送信周波数とする装置を前記子装置に設定するようにしたことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線回線は、ポイントツウポイント無線回線であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記無線回線は、ポイントツウマルチポイント無線回線であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項９】
互いに対向する無線装置間を無線回線を介して接続する無線通信システムの送信電力制御方法であって、
前記互いに対向する無線装置を親装置と子装置とに設定し、受信電界を周期的に検出するステップと、
検出された前記受信電界に応じて送信電力を変更するステップとを前記親装置及び前記子装置各々に有し、
前記親装置は、
標準受信電界設定値と検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えるか否かを判定し、その差分を補うように受信が低下したら送信を増加させかつ受信が増加したら送信を低下させるように送信電力を制御することを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１０】
前記子装置は、
保持している前回検出した受信電界値と今回検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えた時に受信が低下したら送信もその差分だけ低下させかつ受信が増加したら送信を増加させるようにその差分だけ送信電力を制御することを特徴とする請求項９記載の送信電力制御方法。
【請求項１１】
周期的に受信電界値を検出するステップと、その検出された受信電力値と前記無線回線毎に設定する標準受信電界値との差を判定しかつその判定結果に応じて送信電力制御の変更を要求するステップと、当該変更要求に応じて送信電力を変更するための制御信号を生成するステップと、この制御信号に応じて送信電力を変更するステップとを前記親装置に含み、
周期的に受信電界値を検出するステップと、前回検出した受信電界値を保持するステップと、前記前回検出された受信電界値と今回検出した受信電界値とを比較して差分を判定しかつその判定結果に応じて送信電力制御の変更を要求するステップと、当該変更要求に応じて送信電力を変更するための制御信号を生成するステップと、この制御信号に応じて送信電力を変更するステップとを前記子装置に含むことを特徴とする請求項９または請求項１０記載の送信電力制御方法。
【請求項１２】
外部からの設定信号に応じて前記親装置と前記子装置とを設定するようにしたことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか記載の送信電力制御方法。
【請求項１３】
送信周波数の違いに応じて前記親装置と前記子装置とを自動識別するようにしたことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか記載の送信電力制御方法。
【請求項１４】
周波数ｆ１＞周波数ｆ２の時に周波数ｆ１を送信周波数とする装置を前記親装置に設定し、周波数ｆ２を送信周波数とする装置を前記子装置に設定するようにしたことを特徴とする請求項１３記載の送信電力制御方法。
【請求項１５】
前記無線回線は、ポイントツウポイント無線回線であることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか記載の送信電力制御方法。
【請求項１６】
前記無線回線は、ポイントツウマルチポイント無線回線であることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか記載の送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信システム及びそれに用いる送信電力制御方法に関し、特にマイクロ波無線通信システムの互いに対向する無線回線の送信電力制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波無線通信システムの送信電力制御方式においては、採用目的と作用とから採用システム毎に分類すると下記のようになる。すなわち、採用目的としては、（ａ１）伝搬路のフェージングでの電波減衰による回線品質の劣化の補償、（ａ２）送信電力を抑制して低消費電力化することによるシステムの運用の経済化、（ａ３）送信電力を抑制することによる隣接する回線やチャンネルへの干渉低減、（ａ４）伝搬路の降雨や温度変動での電波減衰による回線品質の劣化の補償等がある。
【０００３】
また、送信電力制御方式の作用としては、（ｂ１）受信電界を測定した結果を対向の送信側へ伝達して送信電力を制御する方式、（ｂ２）受信電界を測定した結果で自局の送信電力を制御する方式等がある。
【０００４】
採用システム毎の分類としては、（ｃ１）特開昭５７−１１６４３８号公報等に開示された移動通信システム、（ｃ２）特開平７−６６７６２号公報等に開示された衛星通信システム、（ｃ３）固定マイクロ波無線システム等がある。
【０００５】
（ｃ１）の移動通信システムは基地局に対して複数の子局が存在するため、干渉問題が重要になるという特徴がある。したがって、主に（ｂ２）の作用によって（ａ１），（ａ３），（ａ４）の目的から送信電力制御を行っている。また、（ｂ２）の作用と同時に、子局間で（ｂ１）の作用によって相手子局の送信電力を制御している。
【０００６】
（ｃ２）の衛星通信システムでは降雨や温度変動によって受信電界が変動する。このため、受信電界をサンプリングし、前回と今回との差分値としきい値とを比較した結果に応じて地球局の送信電力を制御している。したがって、主に（ｂ２）の作用によって（ａ４）の目的から送信電力制御を行っている。
【０００７】
（ｃ３）の固定マイクロ波無線システムでは、使用する無線周波数帯に応じて２つの構成がある。第１の構成は使用する無線周波数帯が周波数選択制フェージングの影響を受ける場合で、フェージングが周波数選択的に発生することから（ｂ１）の作用を有し、フェージングによる受信電界の変動情報を、専用回線を使用して対向する無線装置へ伝達することで送信電力を制御している。この制御としては、特開平５−１２２１２５号公報や特開昭６３−３０１６２９号公報に記載された技術がある。
【０００８】
この時、フェージングによる受信電界の劣化するスピードを補うように、対向の送信電力制御を行う必要があるため、専用回線は数十から数百ｂｉｔ／ｓｅｃの伝送容量が必要である。
【０００９】
第２の構成は降雨減衰が支配的な無線周波数帯を使用する場合で、双方向の受信電界が降雨によって同時に影響を受けるため、（ｂ２）の作用を有し、受信電界の変動により自己の送信電力制御を行っている。この制御としては、特開昭６０−６４５３９号公報に記載された技術がある。第２の構成は送信電力制御用の情報を対向に伝達する専用回線が不要であるため、無線占有帯域を低減することができるという効果を有している。
【００１０】
降雨減衰が支配的な無線周波数を使用するシステムの送信電力制御で、第２の構成のような送信電力制御の専用回線を不要とする送信電力制御方式について、特開昭６０−６４５３９号公報に記載された技術を参照して説明する。
【００１１】
特開昭６０−６４５３９号公報に記載された技術では、１０ＧＨｚ以上の周波数帯を使用する場合、降雨減衰がしばしば発生し、受信機の熱雑音によって信号のＳ／Ｎが大きく低下するのを軽減するために、電波の降雨減衰による受信電界がある設定した第１の値より低くなった時、ある設定した送信電力に増大する信号を発生させ、一定時間経過後に自局と対向の送信機とを実質的に同時に送信電力の増加をコントロールする電圧として送信機に加え、第２の値より高くなった時、送信電力を元に復旧する信号を発生し、一定時間経過した後に送信電力を復旧させる機能を有している。
【００１２】
つまり、特開昭６０−６４５３９号公報に記載された技術では、送信電力制御のための専用制御線を不要にした構成と、第１の値と第２の値とを設定し、２つの送信電力値に切替える機能を有する点と、対向する装置が同一の制御を行う点とがその特徴とする点である。
【００１３】
特開昭６０−６４５３９号公報に記載された技術の動作の特徴は、“第１の値より低くなった時にある設定した送信電力を増大する信号を発生させ、一定時間経過後に、自局と対向の送信機とを実質的に同時に送信電力の増加をコントロールする”という点にある。この記載から、対向する装置の送信電力制御が同一制御であり、制御タイミングが各々の装置のタイミング管理で制御することが分かる。
【００１４】
無線通信装置は対向する装置の送信電力（出力レベル）制御誤差、受信電界モニタの検出誤差、使用している送信周波数、受信周波数の違いから生じる減衰量の差によって、対向する装置の受信電界値に差が生じるのが一般的である。
【００１５】
この誤差によって、例えば降雨で装置Ａのみが第１の値より低くなった場合、装置Ａでは第１の値以下を検出したために一定時間経過後に送信電力を増加させる。これに対し、装置Ｂでは第１の値以下を検出していないため、自分の送信電力を変更しない。よって、装置Ａで送信電力制御が行われた直後には、対向の装置Ｂで受信電界値が増加することになる。
【００１６】
したがって、装置Ｂでは受信電界が増加し続け、第２の値より高くなるまで、自分の送信電力を変更しない。つまり、装置Ａの送信電力と装置Ｂの送信電力とに大きな差が発生し、周辺システムに対して不用意に干渉を増加させる動作になる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線通信装置では、対向する装置の送信電力（出力レベル）制御誤差、受信電界モニタの検出誤差、使用している送信周波数、受信周波数の違いから生じる減衰量の差によって、対向する装置の受信電界値に差が生じるのが一般的であるので、この誤差によって降雨で装置Ａのみが第１の値より低くなった場合、装置Ａで第１の値以下を検出したために一定時間経過後に送信電力を増加させると、装置Ｂでは第１の値以下を検出していないため、自分の送信電力を変更せず、装置Ａで送信電力制御が行われた直後に対向の装置Ｂで受信電界値が増加することになる。
【００１８】
したがって、対向の装置Ｂでは受信電界が増加し続け、第２の値より高くなるまで、自分の送信電力を変更しない。つまり、装置Ａの送信電力と装置Ｂの送信電力とに大きな差が発生し、周辺システムに対して不用意に干渉を増加させる動作となる。
【００１９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、送信電力制御値や受信電界モニタ値、及び伝搬路減衰量に誤差があっても、不用意に干渉を増加させることなく送信電力制御を行うことができる無線通信システム及びそれに用いる送信電力制御方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線通信システムは、
互いに対向する無線装置間を無線回線を介して接続する無線通信システムであって、
前記互いに対向する無線装置を親装置と子装置とに設定する機能と、
前記親装置及び前記子装置の受信電界を周期的に検出する機能と、
検出された前記受信電界に応じて前記親装置及び前記子装置の送信電力を変更する機能とを有し、
前記親装置は、
標準受信電界設定値と検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えるか否かを判定し、その差分を補うように受信が低下したら送信を増加させかつ受信が増加したら送信を低下させるように送信電力を制御することを特徴とする。
【００２１】
本発明による無線通信システムの電力制御方法は、
互いに対向する無線装置間を無線回線を介して接続する無線通信システムの送信電力制御方法であって、
前記互いに対向する無線装置を親装置と子装置とに設定し、受信電界を周期的に検出するステップと、
検出された前記受信電界に応じて送信電力を変更するステップとを前記親装置及び前記子装置各々に有し、
前記親装置は、
標準受信電界設定値と検出した受信電界値とを比較してその差分が予め設定された制御許容値を越えるか否かを判定し、その差分を補うように受信が低下したら送信を増加させかつ受信が増加したら送信を低下させるように送信電力を制御することを特徴とする。
【００２２】
すなわち、本発明の無線通信システムは、対向の装置を親装置と子装置とに設定する機能と、受信電界を周期的に検出する機能と、送信電力を変更する機能とを有している。
【００２３】
この場合、親装置はＰ−Ｐ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ：１対１）無線回線のルート毎の標準受信電界値ｋと検出した受信電界とを比較して差分（低下量／増加量）が制御許容値ｍを越えたことを認識する機能と、その差分を補うよう（受信が低下したら、送信を増加させる）に自装置の送信電力を制御する機能とを有している。
【００２４】
また、子装置は前回の受信電界を保持する機能と、前回の受信電界と今回検出した受信電界とを比較してその差分が制御許容値ｍを越えた時に同一量を親装置とは逆の制御（受信が低下したら、送信も低下させる）で自装置の送信電力を制御する機能とを有している。
【００２５】
降雨の影響が支配的な無線周波数で通信を行う対向するＰ−Ｐ無線回線では、降雨によって下り回線や上り回線の受信電界に同じような減衰が発生するという特徴がある。
【００２６】
本発明では、無線回線の設置環境である距離や降雨状態を考慮した標準受信電界値ｋ、制御許容値ｍを設定し、この対向する装置に親子関係を持たせ、親装置と子装置とで異なる送信電力制御を行うことによって、回線の送信電力制御を標準受信電界値に近づける制御を行う。ここで、制御許容値ｍは送信電力制御を開始するためのしきい値である。
【００２７】
親装置での送信電力を低下させる制御は受信電界モニタ値が「標準受信電界値ｋ＋制御許容値ｍ」より高くなった時に動作し、送信電力を増加させる制御は受信電界モニタ値が「標準受信電界値ｋ−制御許容値ｍ」より低くなった時に動作する。子装置では前回の受信電界モニタ値と今回の受信電界モニタ値との差が、制御許容値ｍを越えた時に子装置の送信電力制御をその差だけ行うように動作する。
【００２８】
対向のシステムが安定し、送信電力制御が行われている状態の動作について説明する。降雨でＰ−Ｐ無線回線の両対向の受信電界が低下した場合、親装置が受信電界モニタ値ｋ１と既設定値ｋとを比較し、低下量ａ（ａ＝ｋ−ｋ１）を検出する。この低下量ａと規定値ｍとを比較し、低下量ａが規定値ｍより低下したことを検出した時、この低下量ａを補うように自分の送信電力を低下量ａだけ増加させる。実際には、親装置の送信電力（出力レベル）に誤差±ｖ１があるため、誤差±ｖ１を含んだ量ａ’（ａ’＝ａ±ｖ１）が増加した親装置送信電力となる。これによって、子装置の受信電界が誤差±ｖ１を含んだ量ａ’に相当する量だけ増加する。
【００２９】
子装置ではこの受信電界の増加量ａ’を、前回の受信電界ｐ１と今回の受信電界ｐ１＋ａ’との差を算出することで認識する。ここにも伝搬路誤差、受信電界モニタの検出誤差±ｖ２が含まれているが、検出誤差ｖ２は前回値にも今回値にも同一値を含むため、差分量は検出誤差±ｖ２を相殺した＋ａ’［ａ’＝（ｐ１＋ａ’±ｖ２）−（ｐ１±ｖ２）］が検出される。
【００３０】
この増加量ａ’によって子装置の送信電力を増加量ａ’だけ増加させる。実際には子装置の送信電力（出力レベル）に誤差±ｖ３があるため、その誤差±ｖ３を含んだ量ａ”（ａ”＝ａ’±ｖ３）が増加した送信電力になる。これによって、対向する親装置の受信電界もａ”（ａ”＝ａ’±ｖ３）だけ増加し、既設定値の受信電界に近づける補正を行うことができる。
【００３１】
親装置にも伝搬路誤差、受信電界モニタ誤差ｖ４が存在しているが、子装置での差分量算出時に誤差が相殺されたのと同様に、親装置の受信電界モニタ誤差ｖ４も前回のモニタ値にも今回のモニタ値ｋ１にも含まれているために相殺することが可能である。つまり、親装置の受信電界の増加量は誤差ｖ１，ｖ３のみを含んだ値ａ”（ａ”＝ａ’±ｖ３＝ａ±ｖ１±ｖ３）だけ増加した値ｋ２（ｋ２＝ｋ１＋ａ±ｖ１±ｖ３）となる。
【００３２】
一方、降雨が止み、受信電界が増加した場合、親装置が受信電界モニタ値ｋ３と既設定値ｋとを比較し、増加量ｂ（ｂ＝ｋ−ｋ３）を検出する。この増加量ｂと規定値ｍとを比較し、増加量ｂが規定値ｍより増加したことを検出した時、他システムへの干渉電力を抑制するため、この増加量ｂを補なうように自装置の送信電力を増加量ｂだけ低下させる。実際には親装置の送信電力（出力レベル）に誤差±ｖ１があるため、誤差を含んだ量ｂ’（ｂ’＝ｂ±ｖ１）が低下した親装置送信電力となる。これによって、子装置の受信電界が誤差を含んだ量ｂ’に相当する量だけ低下する。
【００３３】
子装置ではこの受信電界の低下量ｂ’を、前回の受信電界ｐ２と今回の受信電界ｐ２−ｂ’との差を算出することで認識する。ここにも伝搬路誤差、受信電界モニタの検出誤差±ｖ２が含まれているが、検出誤差ｖ２は前回値にも今回値にも同一値を含むため、差分量は検出誤差±ｖ２を相殺したｂ’［ｂ’＝（ｐ２±ｖ２）−（ｐ２−ｂ’±ｖ２）］が検出される。
【００３４】
この低下量ｂ’によって子装置の送信電力を低下量ｂ’だけ低下させる。実際には子装置の送信電力（出力レベル）に誤差±ｖ３があるため、その誤差±ｖ３を含んだ量ｂ”（ｂ”＝ｂ’±ｖ３）が低下した送信電力になる。これによって、対向する親装置の受信電界もｂ”（ｂ”＝ｂ’±ｖ３）だけ低下し、既設定値の受信電界に近づける補正を行うことができる。親装置にも伝搬路誤差、受信電界モニタ誤差は存在しているが、子装置での差分量算出時に誤差が相殺されたのと同様に、親装置の受信電界モニタ誤差も相殺される。
【００３５】
つまり、親装置の受信電界の低下量はｖ１，ｖ３の誤差を含んだ値ｂ”（ｂ”＝ｂ’±ｖ３＝ｂ±ｖ１±ｖ３）だけ低下した値ｋ４（ｋ４＝ｋ３−ｂ±ｖ１±ｖ３）となる。
【００３６】
送信電力制御を行った後の制御誤差は上述したように、最大で｜ｖ１＋ｖ３｜を含む可能性がある。したがって、既設定値ｋに近づける送信電力制御を行う時、実際は｜ｖ１＋ｖ３｜の誤差があるため、ｋ−ｖ１−ｖ３＜ｋ＜ｋ＋ｖ１＋ｖ３の範囲の受信電界に制御していることになる。誤差｜ｖ１＋ｖ３｜を理想的には“０”に近づける様に厳密な補正を行うことが望ましいが、調整工数が増大するために現実的でない。
【００３７】
従来の技術では対向する装置が各々個別に送信電力制御を行うため、その誤差は最大で｜ｖ１＋ｖ２＋ｖ３＋ｖ４｜になる。一般的に、対向する装置の回路構成、使用デバイスは同一であることから、送信電力制御誤差ｖ１，ｖ３、伝搬路誤差と受信電力モニタ誤差ｖ２，ｖ４との関係はｖ１≒ｖ３、ｖ２≒ｖ４と近似させることができるため、｜ｖ１＋ｖ２＋ｖ３＋ｖ４｜≒｜ｖ１＋ｖ３｜×２となり、本発明の２倍の制御誤差が発生する。よって、従来の技術では本発明と同等の制御誤差にするために、各々の誤差を１／２に抑える必要がある。
【００３８】
特に、降雨等の減衰が支配的な無線周波数を使用して対向する無線装置間の通信を行い、送信電力制御の専用制御線を使用せずに送信電力自動制御を行うことで、占有無線帯域を低減することが可能となり、同時に降雨減衰による回線品質の劣化を補償しつつ周辺機器への干渉や消費電力を軽減することが可能となる。
【００３９】
降雨減衰が支配的な無線周波数帯を使用する場合には、双方向の受信電界が降雨によって同時に影響を受けるため、受信電界の変動によって自己の送信電力制御を行う送信電力制御方式において、送信電力制御用の情報を対向に伝達する専用回線が不要であるため、無線占有帯域を低減することが可能となる。
【００４０】
無線通信装置は対向する装置の送信電力（出力レベル）の制御誤差、受信電界モニタの検出誤差、使用している送信周波数、受信周波数の違いから生じる伝搬路減衰量の差によって、対向する装置の受信電界値に差が生じるのが一般的である。
【００４１】
従来の技術では上記の誤差が発生する点に対する考慮が足りないため、対向の送信電力制御が正常に動作することができない。よって、対向する装置の送信電力（出力レベル）の制御誤差、受信電界モニタの検出誤差、使用している送信周波数、受信周波数の違いから生じる伝搬路減衰量の差によって、対向する装置の受信電界値に差が生じることを考慮することで、誤差が発生しても、他システムへの干渉を軽減することができる送信電力制御が可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１においては親装置１から子装置２への下りの無線周波数をｆ１、上りの無線周波数をｆ２とするＰ−Ｐ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｐｏｉｎｔ：１対１）無線回線の構成例を示している。
【００４３】
親装置１は受信電界検出機能１１と、送信機能１２と、制御判定機能１３と、送信電力制御機能１４とから構成され、子装置２は受信電界検出機能２１と、送信機能２２と、受信電界値保持機能２３と、差分判定機能２４と、送信電力制御機能２５とから構成されている。
【００４４】
受信電界検出機能１１は周期的に受信電界値を検出する。制御判定機能１３はＰ−Ｐ無線回線毎に設定する標準受信電界値ｋと受信電界検出機能１１で検出した受信電力値との差を判定し、その差が制御許容値ｍを越えた場合に送信電力制御を変更する。
【００４５】
送信電力制御機能１４は制御判定機能１３の変更要求に応じて親装置１の送信電力を変更するための制御信号を生成する。送信機能１２は送信電力制御機能１４の制御信号に応じて送信電力を変更することができる。
【００４６】
親装置１では標準受信電界設定値ｋと検出した受信電界値とを比較して差分（低下量／増加量）が制御許容値ｍを越えたことを判定し、その差分を補うように受信が低下したら送信を増加させ、受信が増加したら送信を低下させるように送信電力を制御している。
【００４７】
受信電界検出機能２１は親装置１の受信電界検出機能１１と同様に、周期的に受信電界値を検出する。受信電界値保持機能２３は前回検出した受信電界値を保持する。差分判定機能２４は受信電界値保持機能２３に保持していた前回の受信電界値と今回の受信電界値とを比較し、差分を判定する。
【００４８】
送信電力制御機能２５は差分判定機能２４の変更要求に応じて子装置２の送信電力を変更するための制御信号を生成する。送信機能２２は親装置１の送信機能１２と同様に、送信電力制御機能２５の制御信号に応じて送信電力を変更することができる。
【００４９】
子装置１では受信電界値保持機能２３に保持している前回検出した受信電界値と今回検出した受信電界値とを比較し、その差分（低下量／増加量）が制御許容値ｍを越えた場合に、受信が低下したら送信もその差分だけ低下させ、受信が増加したら送信をその差分だけ増加させるように送信電力を制御している。
【００５０】
尚、親装置１と子装置２との識別方法として、親装置１と子装置２との設定は外部から与えてもよいが、Ｐ−Ｐ無線回線の一例としては送信周波数の違いによって自動識別することができる。例えば、ｆ１＞ｆ２ならばｆ１を送信周波数とする装置を親装置１とし、ｆ２を送信周波数とする装置を子装置２と自動的に設定する。この識別によって、親動作と子動作とを識別することができる。
【００５１】
図２及び図３は図１の親装置１の動作を示すフローチャートである。これら図１〜図３を参照して親装置１の動作について以下説明する。
【００５２】
親装置１ではＰ−Ｐ無線回線毎に送信電力制御の動作値を設定する標準受信電界値ｋと、送信電力制御の制御許容値ｍと、送信電力の初期値ＴＸＰ０と、回線状態が有効であることを確認するための送信電力有効最小値ＴＸｍｉｎと、受信電界を有効とする受信電界最小値ＲＸｍｉｎとを予め設定した後に、装置運用を開始する（図２ステップＳ１）。
【００５３】
まず、親装置１は初期化（手順１）を行い、送信出力電力値ＴＸＰを送信電力の初期値ＴＸＰ０に設定し、受信電界モニタ値ＲＳＬに無効な値とするＲＸｍｉｎ−１を設定する（図２ステップＳ２）。
【００５４】
この後に、親装置１は電界値収集（手順２）を行い、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集する（図２ステップＳ３）。続いて、親装置１は有効判定（手順３）を行い、手順２で収集した送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとが有効であることを比較判定する（図２ステップＳ４，Ｓ５）。
【００５５】
ここで、有効と判定する条件は送信電力モニタ値ＴＸＭ＞送信電力有効最小値Ｔｘｍｉｎかつ受信電界モニタ値ＲＳＬ＞受信電界最小値ＲＸｍｉｎである。したがって、送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬのいずれかでも各最小値（Ｔｘｍｉｎ、ＲＸｍｉｎ）未満の場合には送信電力制御を無効とし、初期収集周期ｔ１経過後（図２ステップＳ６）、手順１の操作を行うことで送信電力の初期値ＴＸＰ０の送信出力電力に固定する。尚、初期収集周期ｔ１は装置の電源投入後や、無線回線瞬断から装置の信号通過が確立できるまでの時間に相当する。
【００５６】
親装置１は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬのいずれもが各最小値（Ｔｘｍｉｎ、ＲＸｍｉｎ）より小さくなければ、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを有効と判断し、処理開始保護（手順４）を行い、送信電力制御を開始するための保護時間をとる。
【００５７】
親装置１は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬがともに有効な時、信号通過状態から送信電力制御を開始するまでの保護時間に相当する待ち時間ｔ２だけ遅延させた後（図２ステップＳ７）、再び手順２と同様に、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集する（図２ステップＳ８）。
【００５８】
親装置１は有効判定（手順５）を行い、手順５〜７の送信電力制御を開始させるための最終判定を行う（図２ステップＳ９，Ｓ１０）。つまり、親装置１は手順４で収集した送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬの有効性を、手順３と同様にして比較判定し、有効な場合には標準受信電界値ｋと受信電界モニタ値ＲＳＬとを比較する手順６を行うが、無効の場合には初期収集周期ｔ１経過後（図２ステップＳ６）、手順１の操作を行うことで送信電力の初期値ＴＸＰ０の送信出力電力に固定する。つまり、親装置１は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬが有効な時にのみ送信電力制御を行う。
【００５９】
親装置１は補正値演算（手順６）を行い、標準受信電界値ｋと受信電界モニタ値ＲＳＬとを比較し、その結果に応じて送信出力電力ＴＸＰを変更するための補正値演算処理を行う。
【００６０】
受信電界モニタ値ＲＳＬが「標準受信電界値ｋ−制御許容値ｍ」未満である時（図３ステップＳ１１，Ｓ１２）、つまり降雨によって伝搬損失が増大し、受信電界値が制御許容値ｍを含めた「標準受信電界値ｋ−制御許容値ｍ」より低下した場合、親装置１はその差分「（標準受信電界値ｋ−制御許容値ｍ）−受信電界モニタ値ＲＳＬ」だけ自装置（親装置１）の送信電力ＴＸＰを増加させる（図３ステップＳ１３）。
【００６１】
受信電界モニタ値ＲＳＬが「標準受信電界値ｋ＋制御許容値ｍ」の時（図３ステップＳ１４，Ｓ１５）、つまり晴天状態で伝搬損失が低下し、受信電界値が制御許容値ｍを含めた「標準受信電界値ｋ＋制御許容値ｍ」を越えた場合、親装置１は差分「受信電界モニタ値ＲＳＬ−（標準受信電界値ｋ＋制御許容値ｍ）」だけ、自装置（親装置１）の送信電力ＴＸＰを低下させる（図３ステップＳ１６）。
【００６２】
標準受信電界値ｋ＋制御許容値ｍ≦受信電界モニタ値ＲＳＬ≦標準受信電界値ｋ−制御許容値ｍの時（図３ステップＳ１１〜Ｓ１５）、つまり受信電界値が±ｍの制御許容内の場合、親装置１は送信出力電力ＴＸＰを現状のまま保持する。
【００６３】
この後に、親装置１は制御周期の指定（手順７）を行い、送信電力制御の制御周期ｔ３を指定する。すなわち、親装置１は手順６で送信出力電力ＴＸＰを制御、変更した後、制御周期ｔ３時間経過後（図３ステップＳ１７）、手順２と同様にして、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集し、手順５に戻る（図３ステップＳ１８）。
【００６４】
回線が運用されている状態では手順５，６，７，５，・・・と繰り返すことで、降雨による伝搬損失を補償することができ、標準受信電界ｋと制御許容値ｍとによって設定される「標準受信電界ｋ±制御許容値ｍ」の受信電界内に制御することができることになる。尚、制御周期ｔ３は子装置２の送信電力制御の応答が確実に収集することができるように、十分な時間に設定する必要がある。また、無線回線の設置環境に応じて、制御周期ｔ３を変更することができるようにする場合もある。
【００６５】
図４及び図５は図１の子装置２の動作を示すフローチャートである。これら図１と図４と図５とを参照して子装置２の動作について以下説明する。尚、図４及び図５においては図２及び図３内の記号と同一ものが上記と同一の値を示しているものとする。
【００６６】
子装置２では上述した親装置１と同様に、Ｐ−Ｐ無線回線毎に送信電力制御の動作値を設定する標準受信電界値ｋと、送信電力制御の動作制御許容値ｍと、送信電力の初期値ＴＸＰ０と、回線状態が有効であることを確認するための送信電力有効最小値ＴＸｍｉｎと、受信電界を有効とする受信電力最小値ＲＸｍｉｎとを予め設定した後に装置運用を開始する（図４ステップＳ２１）。
【００６７】
まず、子装置２は初期化（手順１１）を行い、送信出力電力値ＴＸＰを送信電力の初期値ＴＸＰ０に設定し、受信電界モニタ値ＲＳＬに無効な値とするＲＸｍｉｎ−１を設定し、前回の受信電界値の保持レジスタｒｅｇ１に上記の無効な値とするＲＸｍｉｎ−１を設定する（図４ステップＳ２２）。
【００６８】
この後に、子装置２は電界値収集（手順１２）を行い、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集する（図４ステップＳ２３）。続いて、子装置２は有効判定（手順１３）を行い、手順１２で収集した送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬが有効であることを比較判定する（図４ステップＳ２４，Ｓ２５）。
【００６９】
ここで、有効と判定する条件は送信電力モニタ値ＴＸＭ＞送信電力有効最小値Ｔｘｍｉｎかつ受信電界モニタ値ＲＳＬ＞受信電力最小値ＲＸｍｉｎである。したがって、送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬのいずれかでも各最小値（Ｔｘｍｉｎ、ＲＸｍｉｎ）未満の場合には送信電力制御を無効とし、初期収集周期ｔ１経過後（図４ステップＳ２６）、手順１１の操作を行うことで送信電力の初期値ＴＸＰ０の送信出力電力に固定する。
【００７０】
子装置２は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬのいずれもが各最小値（Ｔｘｍｉｎ、ＲＸｍｉｎ）でなければ、処理開始保護（手順１４）を行い、送信電力制御を開始するための保護時間をとる。
【００７１】
子装置２は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬがともに有効な時、信号通過状態から送信電力制御を開始するまでの保護時間に相当する待ち時間ｔ２だけ遅延させた後（図４ステップＳ２７）、再び手順１２と同様に、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集する（図４ステップＳ２８）。この後に、子装置２は保持レジスタｒｅｇ１に今回収集した受信電界モニタ値ＲＳＬを設定する（図４ステップＳ２９）。
【００７２】
子装置２は有効判定（手順１５）を行い、手順１５〜１７の送信電力制御を開始させるための最終判定を行う（図４ステップＳ３０，Ｓ３１）。つまり、子装置２は手順１４で収集した送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬの有効性を、手順１３と同様にして比較判定し、有効な場合には標準受信電界値ｋと受信電界モニタ値ＲＳＬとを比較する手順１６を行うが、無効の場合には収集周期ｔ１経過後（図４ステップＳ２６）、手順１１の操作を行うことで送信電力の初期値ＴＸＰ０の送信出力電力に固定する。つまり、子装置２は送信電力モニタ値ＴＸＭ、受信電界モニタ値ＲＳＬが有効な時にのみ送信電力制御を行う。
【００７３】
子装置２は補正値演算（手順１６）を行い、前回の受信電界モニタ値と今回の受信電界モニタ値とを比較することで、変化量を算出し、その変化量が制御許容値ｍを越えた場合に送信出力電力ＴＸＰを変更するための補正値演算処理を行う（図４ステップＳ３２〜Ｓ３４）。
【００７４】
変化量は「保持レジスタｒｅｇ１−受信電界モニタ値ＲＳＬ」を行うことで算出することができる。変化量が増加したら、送信出力電力ＴＸＰをその変化量分増加させ、低下したらその変化量分低下させる動作を行う。
【００７５】
この後、子装置２は制御周期の指定（手順１７）を行い、手順１６で送信出力電力ＴＸＰを制御、変更した後、制御周期ｔ３時間経過後（図４ステップＳ３５）、手順１２と同様にして、送信電力モニタ値ＴＸＭと受信電界モニタ値ＲＳＬとを収集し（図４ステップＳ３６）、保持レジスタｒｅｇ１に今回収集した受信電界モニタ値ＲＳＬを設定した後（図４ステップＳ３７）、手順１５に戻る。
【００７６】
回線が運用されている状態では、手順１５，１６，１７，１５，・・・と繰り返すことで、降雨による伝搬損失を補償することができ、標準受信電界ｋと制御許容値ｍとによって設定されるｋ±ｍの受信電界内に制御することができることになる。制御周期ｔ３は子装置２の送信電力制御の応答が確実に収集することができるように、十分な時間に設定する必要がある。
【００７７】
図６〜図８は本発明の一実施例による対向での送信電力制御の動作を説明するタイミングチャートである。これら図６〜図８を参照して本発明の一実施例による対向での送信電力制御の動作について説明する。
【００７８】
対向の装置が親装置１と子装置２とで構成され、各々の装置では自装置の受信電界モニタ値によって自装置の送信電力値を変更させる制御をすることで、予め設定した標準受信電界値に調整する送信電力制御動作について以下説明する。
【００７９】
親装置１は図２及び図３に示すフローチャートのような制御動作を行い、子装置２は図４及び図５に示すフローチャートのような制御動作を行う。これによって、親装置１と子装置２とは異なる制御をすることがわかる。標準受信電界値ｋに回線設計されたＰ−Ｐ無線回線における制御動作を図６〜図８を用いて説明する。
【００８０】
図６には装置安定化までの動作、つまり対向の装置の電源を投入し、装置が安定した送信出力を行うまでの動作を示している。Ｓｔｅｐ１では予め親装置１に電源が投入されており、子装置２の電源が後から投入された場合と、無線回線に瞬断が発生した場合とを示している。親装置１及び子装置２への電源の投入順序には特に問題ない。
【００８１】
子装置２の電源投入され、受信電力最小値ＲＸｍｉｎを越える時点から信号通過することができる。信号通過が安定するまで、ｔ１の周期で動作する。信号通過状態からｔ２の保護時間の間に送信電力が安定化する。後に、ｔ１周期の送信電力制御が開始される。瞬断が発生した時にも、受信電界モニタ値ＲＳＬが受信電力最小値ＲＸｍｉｎ以下になるため、電源投入時と同様の動作となる。
【００８２】
図７は降雨減衰時の動作、つまり降雨が発生し、降雨減衰により徐々に受信電界が低下していき、降雨が安定状態になり、雨が降り続いている場合の動作を示している。
【００８３】
親装置１で受信電界モニタ値ａを収集し、受信電界モニタ値ａが制御許容値ｍを越えた場合に、送信電力制御を開始する。子装置２では前回の受信電界モニタ値と今回のモニタ値とを比較し、その差が制御許容値ｍを越えた（図中では、ｍ＜ｐ３−ｐ２と示す）時に送信電力制御を行うことを示している。子装置２の送信出力電力値ＴＸＰが増加されたことで、親装置１の受信電界モニタ値ＲＳＬをｋ±ｍの範囲内に最適化している。
【００８４】
図８は天候が回復した時の動作、つまり雨が安定して降り続いていた状態から雨が止んで、晴れた状態の動作を示している。親装置１で受信電界モニタ値ｂを収集し、受信電界モニタ値ｂが制御許容値ｍを越えた場合（図中では、ｍ＜ｐ２−ｐ３と示す）に、送信電力制御を開始する。
【００８５】
子装置２では前回の受信電界モニタ値と今回のモニタ値とを比較し、その差が制御許容値ｍを越えた時に送信電力制御を行うことを示している。子装置２の送信出力電力値ＴＸＰが低下されたことで、親装置１の受信電界モニタ値ＲＳＬをｋ±ｍの範囲内に最適化している。
【００８６】
上述した本発明の一実施例ではＰ−Ｐ無線回線の例について述べたが、Ｐ−Ｐ無線回線に限らず、Ｐ−ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ：１対多）無線回線でも本発明の一実施例を適用することができる場合がある。
【００８７】
図９は本発明の一実施例をＰ−ＭＰ無線回線に適用した例を示す図であり、図１０は本発明の一実施例をＰ−ＭＰ無線回線に適用した時の親装置１の受信電界モニタ値ＲＳＬのイメージを示す図である。図１０（ａ）は送信電力制御がない場合の親装置１の受信電界モニタ値ＲＳＬのイメージを示し、図１０（ｂ）は送信電力制御をバースト毎に行う場合の親装置１の受信電界モニタ値ＲＳＬのイメージを示している。
【００８８】
本発明の一実施例を適用可能なＰ−ＭＰ無線回線としては、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式で親装置Ａの管理するセル（エリア）内で、複数の子装置Ｂ１〜Ｂ４を配下に管理するシステムがある。親装置Ａでは時分割で子装置Ｂ１〜Ｂ４との無線バースト信号を送信、受信する。子装置Ｂ１〜Ｂ４は親装置Ａが管理するセル内を移動する場合もある。
【００８９】
従来、Ｐ−ＭＰ無線回線では親装置Ａと子装置Ｂ１〜Ｂ４との距離が様々に異なるため、各々の伝搬減衰量が異なり、時分割配置されている無線バーストの受信電界が様々である。この時、隣接する無線バーストを割り当てられた子装置Ｂ１〜Ｂ４の配置が、親装置Ａとの距離が最遠端の子装置Ｂ３と親装置Ａと近接する子装置Ｂ２との場合に、無線バースト間で干渉問題が発生する［図１０（ａ）参照］。
【００９０】
しかしながら、子装置Ｂ１〜Ｂ４と親装置Ａとの間で、時分割で本発明の一実施例による送信電力制御を行えば、各々の子装置Ｂ１〜Ｂ４からの受信電界値を、親装置Ａと子装置Ｂ１〜Ｂ４との間の伝搬距離によらず、ほぼ一定に制御することができる［図１０（ｂ）参照］。よって、子装置Ｂ１〜Ｂ４の配置状態によって発生していた干渉問題を解決することができる。但し、時分割バースト毎の送信電力制御の応答特性が実現性の鍵になる。
【００９１】
無線通信装置は対向する装置の送信電力（出力レベル）の制御誤差、受信電界モニタの検出誤差、使用している送信周波数、受信周波数の違いから生じる減衰量の差によって、対向する装置の受信電界値に差が生じるのが一般的である点を考慮する必要がある。
【００９２】
従来の技術で参照した特開昭６０−６４５３９号公報に記載の技術では、上記の誤差が発生する点の考慮と、対向との制御タイミングを一致させる点に関する考慮とが足りないため、対向の送信電力制御を正常に動作させることができない。よって、誤差が発生し、対向の制御タイミングを一致としなくとも、送信電力制御を可能とする方法が望まれている。
【００９３】
本発明の一実施例では、上述したような対向の送信電力制御を行うことで、従来の技術で問題とされた点、つまり送信電力値、伝搬路減衰値、受信電界モニタ値に誤差が生じても対向間で送信電力制御を正常に行うことができる。送信電力制御値や受信電界モニタ値、及び伝搬路減衰量に誤差があっても、不用意に干渉を増加させることなく送信電力制御を行うことができる
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、互いに対向する無線装置間を無線回線を介して接続する無線通信システムにおいて、互いに対向する無線装置を親装置と子装置とに設定し、それら親装置及び子装置各々で、受信電界を周期的に検出するとともに、検出された受信電界に応じて送信電力を変更することによって、送信電力制御値や受信電界モニタ値、及び伝搬路減衰量に誤差があっても、不用意に干渉を増加させることなく送信電力制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の親装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の親装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の子装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の子装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による対向での送信電力制御の装置安定化までの動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の一実施例による対向での送信電力制御の降雨減衰による動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の一実施例による対向での送信電力制御の天候が回復したときの動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の一実施例をＰ−ＭＰ無線回線に適用した例を示す図である。
【図１０】（ａ）は本発明の一実施例をＰ−ＭＰ無線回線に適用した時の送信電力制御がない場合の親装置の受信電界モニタ値のイメージを示す図、（ｂ）は本発明の一実施例をＰ−ＭＰ無線回線に適用した時の送信電力制御をバースト毎に行う場合の親装置の受信電界モニタ値のイメージを示す図である。
【符号の説明】
１，Ａ  親装置
２，Ｂ１〜Ｂ４  子装置
１１  受信電界検出機能
１２  送信機能
１３  制御判定機能
１４  送信電力制御機能
２１  受信電界検出機能
２２  送信機能
２３  受信電界値保持機能
２４  差分判定機能
２５  送信電力制御機能
【図１】
0004387551.tif 000002
【図２】
0004387551.tif 000003
【図３】
0004387551.tif 000004
【図４】
0004387551.tif 000005
【図５】
0004387551.tif 000006
【図６】
0004387551.tif 000007
【図７】
0004387551.tif 000008
【図８】
0004387551.tif 000009
【図９】
0004387551.tif 000010
【図１０】
0004387551.tif 000011