(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ双方向無線伝送システムが、一方の通信装置と、他方の通信装置とからなり、
前記一方の通信装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、前記希望波受信電力を記憶する手段と、前記希望波受信電力の平均値を計算する手段と、目標値と比較する手段と、制御信号を出力する手段とを有し、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の平均受信電力の測定を行い、目標値であるターゲットレベルとの誤差を検出し、補正用制御信号を送出する送信電力制御用測定装置を備え、
また、前記他方の通信装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルを記憶する手段と、前記関係を規定したテーブルを補正する手段と、前記送信電力設定値を決定する手段とを有し、受信信号に周期的に含まれる受信した前記補正用制御信号により受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルを補正しながら、補正した前記関係を規定したテーブルを用いて受信電力から送信電力設定値を決定する送信電力制御装置とを備えたことを特徴とするＣＤＭＡ無線伝送システム。
【請求項２】
前記他方の通信装置は、受信電力を記憶する手段と、受信電力と送信電力設定値との初期関係を補正する区間を判定する手段を有し、前記受信信号に周期的に含まれる制御信号による受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルの補正を、前記受信電力を記憶する手段に記憶されている過去の受信電力の記録を用いて、前記補正する区間を判定する手段が判定した区間に限定して行うことを特徴とする送信電力制御装置を備えた請求項１記載のＣＤＭＡ無線伝送システム。
【請求項３】
前記他方の通信装置は、前記受信信号に周期的に含まれる制御信号による受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルの補正に対し許容値を設定し、該許容値の範囲内でのみ前記関係を規定したテーブルの補正を行うことを特徴とする送信電力制御装置を備えた請求項１または請求項２のいずれかに記載のＣＤＭＡ無線伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタルセルラ移動体通信等に用いられるCDMA無線伝送システムにおける送信電力制御に関し、特に、オープンループ制御における制御誤差を補正し、また、トラヒック変動に応じて移動局の送信電力を適応的に制御することができるCDMA無線システムにおける送信電力制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多元アクセス方式とは同一の帯域で複数の局が同時に通信を行なう際の回線接続方式のことである。CDMA（Code Division Multiple Access）とは符号分割多元接続のことで、情報信号のスペクトルを、本来の情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送するスペクトル拡散通信によって多元接続を行なう技術である。スペクトル拡散多元接続(SSMA)という場合もある。直接拡散方式とは、拡散において拡散系列符号をそのまま情報信号に乗じる方式である。
【０００３】
直接拡散CDMA方式では、複数の通信が同一の周波数を共有するため受信端での干渉波（他局の通信波）と希望波との強さを同一にする問題（遠近問題）があり、この克服がCDMAシステム実現の前提になる。遠近問題は、異なる位置にいる多数の移動局からの電波を同時に受信する基地局における受信で厳しくなり、このため移動局では各伝送路の状態に応じて送信電力制御が必須のものとなっている。
【０００４】
送信電力制御の方法としては、移動局の受信レベルを基に行なうオープンループ制御と、基地局での受信レベル情報を基地局から移動局に制御信号を通してフィードバックして行なうクローズドループ制御がある。実際の受信信号が移動通信特有の複雑な電波伝搬環境（マルチパス）によるフェージングを伴うために、送信電力制御を高精度に実現するには制御方法そしてその装置もたいへん複雑のものになる。
【０００５】
一方、複信方式としてのTDD(Time Division Duplex)方式はピンポン伝送方式とも呼ばれ、同一の無線周波数を送信／受信に時間分割して通信を行なう方式である。このTDD方式をCDMAに適用したCDMA/TDDは、送受信間の伝搬路特性の相関性が高いことを利用して、オープンループ制御だけでも有効な送信パワ制御を比較的容易に実現できることが知られている。
【０００６】
また、クローズドループ送信電力制御としては、遠近問題を回避してトラヒック変動に応じて移動局の送信電力を適応的に制御する方法が提案されている(土肥、佐和橋”DS/CDMAにおける干渉電力を用いる送信電力制御”、信学技報、RCS94-99、pp.63-68、1994)。これは基地局において受信電力測定に基づく制御に代わり、干渉電力測定に基づく送信電力制御方法である。受信電力測定に基づく制御では、ユーザ数が最大のときに十分な通信品質を確保するように送信電力を高い値に設定する必要があるのに対して、干渉電力測定に基づく制御では、あらかじめ決められたEb/IOの値を保持するように送信電力が自動的に制御される。したがって、移動局の送信電力はトラヒック変動に応じて必要最小限の値に適応的に制御される（すなわちユーザ数に比例する）ものになる。
【０００７】
従来のCDMA無線伝送システムにおいて用いられるオープンループ制御による送信電力制御装置を図１８に示す。相関器出力1801を用いて受信電力計算回路1802において希望波の受信電力の計算が行なわれる。送信電力判定回路1804は、初期設定記憶回路1803に記憶されている値を基に、前記受信電力から送信電力設定値1805を求めて出力する。なお、受信系にAGC回路等が備わり、相関演算以前に受信信号のレベル調整をしている構成の場合は、受信電力計算回路1802への入力は、相関器出力1801だけでなく前記調整値をも用いて正しい受信電力を計算する。
【０００８】
図１９には、初期設定記憶回路1803に記憶されている受信パワと送信パワとの関係（以後「パワ制御テーブル」と呼ぶ）の１例が示されている。ここで、受信パワに対する送信パワは一意に決定される。
【０００９】
また、図２０には、前記送信電力制御装置を含ませるようにした送受信装置が示されている。アンテナ2001からの受信信号はデュプレクサ2002を通ってAGC回路2003に入り、受信信号が一定レベルになるようにレベル調整を行ない相関回路2005に出力する。AGC回路2003で調整した利得はAGCゲイン2009として出力される。拡散符号2004で相関演算した相関出力2006は復調回路2007において検波や誤り訂正等の復調処理が行なわれた後、復号データ2008が出力される。図１８では送信電力制御装置として説明されていた送信電力制御回路2010は、相関出力2006とAGCゲイン2009を用いて、受信電力を計算し、図１８で示した処理により求めた送信電力設定値2011をPA回路2015に出力する。送信データ2012は、拡散回路2014で拡散符号2013により拡散され、PA回路2015により設定された電力でアンテナ2001より送信される。前記送信電力制御装置を移動局に用いたCDMA/TDD伝送システムの場合、これにより全移動局の基地局受信電力が常に一定レベルになるように制御されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のオープンループ制御の送信電力制御装置においては、制御誤差に伴って基地局の受信電力が各移動局ごとにばらついたりする問題点があった。原因としては、AGC回路による受信電力測定や、PA回路による設定値に対する実際の送信電力等が、温度特性によって誤差を持つことなどが挙げられる。
【００１１】
また、前記クローズドループ制御のようにトラヒック変動に応じて移動局の送信電力を適応的に制御することも不可能であった。
【００１２】
一方、クローズドループ送信電力制御において、フェージングに追従する高精度な送信電力制御を実現するには、基地局から移動局に伝送する制御信号の伝送速度が高くなるため、周波数利用効率が低下するという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点を解決するものであり、CDMA無線システムにおける送信電力制御において、前記オープンループ制御における制御誤差を補正し、また、クローズドループ送信電力制御において提案されているトラヒック変動に応じた移動局の送信電力の適応的な制御を、オープンループ制御において実現することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＤＭＡ無線システムにおいて用いられる送信電力制御装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルを記憶する手段と、前記関係を規定したテーブルを補正する手段と、前記送信電力設定値を決定する手段とを有し、受信信号に周期的に含まれる制御信号により受信電力と送信電力設定値との関係を補正しながら、前記関係を規定したテーブルを用いて、受信電力から送信電力設定値を決定するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明のCDMA無線システムにおいて用いられる送信電力制御用測定装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、前記希望波受信電力を記憶する手段と、前記希望波受信電力の平均値を計算する手段と、目標値と比較する手段と、制御信号を出力する手段とを有し、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の平均受信電力等の測定を行ない、目標値との誤差を検出し、補正用制御信号を送出するようにしたものである。
【００１６】
以上により、CDMA無線システムにおける送信電力制御において、オープンループ制御における制御誤差を補正し、また、トラヒック変動に応じて移動局の送信電力を適応的に制御することがオープンループ制御において実現できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、ＣＤＭＡ無線伝送システムは、一方の通信装置と、他方の通信装置とからなり、前記一方の通信装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、前記希望波受信電力を記憶する手段と、前記希望波受信電力の平均値を計算する手段と、目標値と比較す手段と、制御信号を出力する手段とを有し、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の平均受信電力の測定を行ない、目標値であるターゲットレベルとの誤差を検出し、補正用制御信号を送出する送信電力制御用測定装置を備え、また、前記他方の通信装置は、受信信号から希望波受信電力を計算する手段と、受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルを記憶する手段と、前記関係を規定したテーブルを補正する手段と、前記送信電力設定値を決定する手段とを有し、受信信号に周期的に含まれる受信した前記補正用制御信号により受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルを補正しながら、補正した前記関係を規定したテーブルを用いて受信電力から送信電力設定値を決定する送信電力制御装置とを備えたことを特徴とするＣＤＭＡによる双方向無線伝送システムとしたものであり、ＣＤＭＡ無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局はパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正が可能であり、また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができ、さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することもできるという作用を有する。
【００２４】
また、本発明の請求項２記載の発明は、前記請求項１記載のＣＤＭＡ無線伝送システムにおいて、前記他方の通信装置に設けた送信電力制御装置は、受信電力を記憶する手段と、補正する区間を判定する手段をさらに有し、前記受信信号に周期的に含まれる補正用制御信号による受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルの補正を、過去の受信電力の記録を用いて、ある特定の区間に限定して行なうようにしたものであり、ＣＤＭＡ無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局は受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能であり、また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができ、さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することもできるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項３記載の発明は、前記請求項１または２記載のＣＤＭＡ無線伝送システムにおいて、前記他方の通信装置に設けた送信電力制御装置は、前記受信信号に周期的に含まれる制御信号による受信電力と送信電力設定値との関係を規定したテーブルの補正に対し許容値を設定し、該許容値を設定し、許容値の範囲内でのみ補正を行なうようにしたものであり、ＣＤＭＡ無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局は受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能であり、また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができ、さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じた送信電力を適応的に制御することもできるという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１７を用いて説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。相関器出力101を用いて受信電力計算回路102において希望波の受信電力の計算が行なわれる。送信電力判定回路104では、電源投入時またはリセット時は初期設定記憶回路103に記憶されている値を基に、前記受信電力から送信電力設定値107を求めて出力する。これに対して通信中（定常状態）では、受信信号の復調信号から得られる制御信号（以後「SCビット」と呼ぶ）105に従って、補正回路106は、送信電力判定回路104に記憶されているパワ制御テーブル（受信パワと送信パワとの関係）の補正を行なう。そして、補正された前記テーブルを基に受信電力から送信電力設定値107を求めて出力する。なお、受信系にAGC回路等が備わり、相関演算以前に受信信号のレベル調整をしている構成の場合は、受信電力計算回路102への入力は、相関器出力101だけでなく前記調整値も用いて正しい受信電力を計算する。
【００２８】
図２には、パワ制御テーブルの補正の一例が示されている。SCビットによって受信電力に対応する送信電力を低めに修正する（DOWNする）信号を受けて、補正前のパワ制御テーブル201の送信制御する区間全体を202のように補正する。ここで、１回のSCビットにより補正される補正量は直接SCビットにより伝送される場合と、事前に補正回路106に記憶しておく場合とが考えられる。
【００２９】
図３に前記図１の送信電力制御装置を含ませるようにした送受信装置の構成が示されている。アンテナ301からの受信信号はデュプレクサ302を通ってAGC回路303に入り、受信信号が一定のレベルになるようにレベル調整を行ない相関回路305に出力する。AGC回路303で調整した利得はAGCゲイン309として出力される。拡散符号304で相関演算した相関出力306は復調回路307において検波や誤り訂正等の復調処理が行なわれた後、復号データ308が出力される。また、このとき制御信号であるSCビット31が出力される。なお、SCビットによるパワ制御テーブルの補正は、温度特性による変動やトラヒック変動に追従すればよく、よってSCビットによる制御周期（以後「SCビット周期」と呼ぶ）T1はSACCH（低速付随チャネル）等の一部として伝送すればよく、フェージング変動に追従した送信電力制御を行なう周期T2に対してかなり長周期（T1>T2）でも良いことは明白である。よって、クローズドループ送信電力制御の場合に必要となる制御信号の伝送速度と比較して低速でよい。前記図１において送信電力制御装置として説明した送信電力制御回路310は、相関出力306とAGCゲイン309を用いて、受信電力を計算し、前記図１で示した処理により求めた送信電力設定値311をPA回路315に出力する。この際のパワ制御テーブルはSCビット316により補正されたものを用いて決定される。送信データ312は、拡散回路314で拡散符号313により拡散され、PA回路315により設定された電力でアンテナ301より送信される。
【００３０】
以上のように本発明の第１の実施の形態によれば、受信信号に周期的に含まれる制御信号によりパワ制御テーブルを補正しながら、受信電力から送信電力設定値を決定することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正が可能であり、また、セルラシステムにおいては基地局から送信される制御信号を用いて、移動局のパワ制御テーブルを補正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。図１の送信電力制御装置に受信電力記憶回路と補正区間判定回路を追加したものである。相関器出力401を用いて受信電力計算回路402において希望波の受信電力の計算が行なわれる。送信電力判定回路404では、電源投入時またはリセット時は初期設定記憶回路403に記憶されている値を基に、前記受信電力から送信電力設定値405を求めて出力する。一方、通信中(定常状態)は、前記受信電力は受信電力記憶回路406に記憶される。補正区間判定回路407では、過去の受信電力の分布を基に、補正回路408において補正する制御区間(補正区間)の判定を行なう。そして、補正回路408ではSCビット409に従って、送信電力判定回路404に記憶されているパワ制御テーブルの補正を指定された補正区間のみ行なう。そして、補正された前記テーブルを基に受信電力から送信電力設定値405を求めて出力する。
【００３２】
図５には、移動速度に応じた受信レベル分布の様子と、判定された補正区間および、本発明におけるパワ制御テーブルの補正の例が示されている。移動速度が極めて遅い場合には、SCビット周期内の受信電力の分布501は、制御区間の一部に偏る。よって、補正区間502を判定し、パワ制御テーブル503はSCビットによって前記区間のみ補正する。これに対し、移動速度が極めて早い場合には、SCビット周期内の受信電力の分布504は、制御区間全体に渡って変化する。よって補正区間は505のように判定し、SCビットによって制御区間全体を補正506することになる。また、図４の送信電力制御装置を含ませるようにした送受信装置の構成は、前記図３に示される構成と同一のものとなる。受信電力の分布を調べる周期については、SCビット周期と同一とするのが一般的であると考えられるが、必ずしも前記周期と一致させる必要はない。また、SACCH信号の一部としてSCビットを伝送する時は、システム的要因による制御遅延が発生するが、この場合は、SCビット送信側がSCビット決定のために要する調査タイミングと、制御装置側の受信電力分布の調査タイミングとを合わせるようにすることなどが考えられる。
【００３３】
以上のように本発明の第２の実施の形態によれば、受信信号に周期的に含まれる制御信号を用いて、受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正しながら、受信電力から送信電力設定値を決定する。これにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能であり、また、セルラシステムにおいては基地局から送信される制御信号を用いて、移動局のパワ制御テーブルを補正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することができる。
【００３４】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図である。前記図１または図４の送信電力制御装置の補正回路への入力として補正許容値を追加し、許容値の範囲内でのみ補正を行なうようにしたものである。相関器出力601を用いて受信電力計算回路602において希望波の受信電力の計算が行なわれる。送信電力判定回路604では、電源投入時またはリセット時は初期設定記憶回路603に記憶されている値を基に、前記受信電力から送信電力設定値605を求めて出力する。一方、通信中(定常状態)は、前記受信電力は受信電力記憶回路606に記憶される。補正区間判定回路607では、過去の受信電力の分布を基に、補正回路608において補正する制御区間(補正区間)の判定を行なう。そして、補正回路608ではSCビット609および補正許容値610に従って、送信電力判定回路604に記憶されているパワ制御テーブルの補正を指定された補正区間のみ行なう。そして、補正された前記テーブルを基に受信電力から送信電力設定値605を求めて出力する。
【００３５】
図７には、パワ制御テーブルの補正の例が示されている。補正許容値702によって、送信パワがプラス方向に補正される場合のみ網掛けで示す範囲に補正前のパワ制御テーブル701の補正が制限されている。SCビットによって、何度か補正を行なった後のパワ制御テーブルの軌跡を703に示す。区間A(704)は、許容値の上限に張り付いた状態であり、区間Aの全体または一部の補正区間が、今後さらにSCビットによって送信電力を高めに修正する制御信号を受けても、補正許容値610を超えることになるので補正は行なわない。区間A以外の区間においては当然補正は可能である。前記第１および第２の実施の形態では、補正許容値の設定がないので、セルラシステムなどにおいては、送信電力制御を行なう各移動局のパワ制御テーブルがプラス方向に次々に補正されて、全ての移動局の送信電力制御が発散する（制御不能になる）可能性がある。本発明は前記状態を防止することができる。トラヒック変動に応じた送信電力制御を行なう場合は、必要最低限のEb/IOを満たす送信電力で送信するように、移動局のパワ制御テーブルを制御区間全体に渡ってマイナス方向に制御することが考えられる。よって、前記補正例では、プラス方向のみの許容値を設定している。しかし、基地局受信レベルを常に一定に保持する送信電力制御においては、マイナス方向の許容値を設定することも可能であることは明白である。また、許容値の設定方法として、補正区間の最小単位ごとの補正量から求まる平均補正量からのずれの最大値として補正許容値を設定することなども考えられる。
【００３６】
以上のように本発明の第３の実施の形態によれば、受信信号に周期的に含まれる制御信号を用いて、受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正しながら、受信電力から送信電力設定値を決定する。これにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能であり、また、パワ制御テーブルの補正によって、送信電力制御が発散する（制御不能になる）ことを防止することができる。また、セルラシステムにおいては基地局から送信される制御信号を用いて、移動局のパワ制御テーブルを補正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することもできる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図である。相関器出力801を用いて受信電力計算回路802において希望波の受信電力の計算が周期的に行なわれ、受信電力記憶回路803に記憶される。記憶された受信電力をもとに、平均値演算回路804で求めた平均受信電力は比較回路805において受信ターゲットレベル806と比較される。そして、その誤差を送信電力設定誤差としてSCビット判定回路807において、SCビット808が決定され出力される。
【００３８】
図９には、受信電力分布901、平均受信電力902、受信ターゲットレベル903および制御誤差904の関係が示されている。本実施の形態では、平均値を用いてSCビットを判定しているが、平均値に代わって中央値または受信確率の最も高い受信電力値等を用いることもできることは明白である。また、SCビット判定回路807において、受信電力分布の分散値等の情報も同時に用いてSCビットによる制御量などを決定することも考えられる。なお、受信系にAGC回路等が備わり、相関演算以前に受信信号のレベル調整をしている構成の場合は、受信電力計算回路802への入力は、相関器出力801だけでなく前記調整値をも用いて正しい受信電力を計算する。
【００３９】
図１０には、前記図８に示されてる送信電力制御用測定装置を含ませるようにした送受信装置の構成が示されている。アンテナ1001からの受信信号はデュプレクサ1002を通ってAGC回路1003に入り、受信信号が一定レベルになるようにレベル調整を行ない相関回路1005に出力する。AGC回路1003で調整した利得はAGCゲイン1011として出力される。拡散符号1004で相関演算した相関出力1006は復調回路1007において検波や誤り訂正等の復調処理が行なわれた後、復号データ1008として出力される。前記図８において送信電力制御用測定装置として説明された補正判定回路1009では、相関出力1006とAGCゲイン1011から受信電力を計算し、さらにターゲットレベル1010を用いて、前記図８で示した処理により求めたSCビット1012を出力する。SCビット1012は送信データ1013とMUX回路1014でフレーム組立処理が行なわれた後に、拡散回路1016で拡散符号1015により拡散処理され、PA回路1017を通ってアンテナ1001より送信される。
【００４０】
以上のように本発明の第４の実施の形態によれば、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の平均受信電力の測定を行なうことにより、目標値である受信ターゲットレベルとの誤差を検出し、補正用の制御信号(SCビット)を送出することができる。
【００４１】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態は、前記第４の実施の形態において、平均受信電力を求める手段に代わり、受信信号から干渉波受信電力を計算する手段とSIR(希望波対干渉波電力比)を計算する手段とを追加し、受信電力ではなくSIRを目標値として比較して誤差を検出し、補正用制御信号を送出するようにしたものである。
【００４２】
図１１は、本発明の第５の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図である。相関器出力または復調回路出力1101を用いて希望波電力計算回路1102において希望波受信電力の計算が周期的に行なわれる。また、干渉波電力も同様に相関器出力または復調回路出力1103を用いて干渉波電力計算回路1104において周期的に計算される。ここで、希望波と干渉波を求める周期は同一である必要はない。また、SIRを求める際の希望波電力および干渉波電力は、必ずしも相関器出力から求める必要はなく、RAKE合成後の電力を用いて計算することも考えられる。前記２つの受信電力をもとに、SIR演算回路1105で求めたSIRは比較回路1106においてSIRターゲットレベル1107と比較される。そして、求めた制御誤差をもとにSCビット判定回路1108において、SCビット1109が決定され出力される。
【００４３】
図１２には、受信SIR分布1201、平均SIR1202、SIRターゲットレベル1203および制御誤差1204の関係が示されている。図１１の送信電力制御用測定装置を含ませるようにした送受信装置の構成は、前記図１０の構成と同一となる。
【００４４】
以上のように本発明の第５の実施の形態によれば、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の受信電力に加えて干渉波受信電力を計算し、SIR(希望波対干渉波電力比)の測定を行なうことにより、目標値であるSIRとの誤差を検出し、補正用の制御信号を送出することができる。
【００４５】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態は、前記第４の実施の形態において、平均受信電力を求める手段に代わり、誤り検出情報から誤り率を計算する手段を有し、受信電力ではなく誤り率を目標値として比較して誤差を検出し、補正用制御信号を送出するようにしたものである。
【００４６】
図１３は、本発明の第６の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図である。復調回路の出力であるCRC検出ビット1301を用いてFER演算回路1302においてフレーム誤り率の計算が周期的に行なわれる。フレーム誤り率は比較回路1303においてターゲットレベル1304と比較される。そして、誤り率の差をもとにSCビット判定回路1303において、SCビット1306が決定され出力される。図１３の送信電力制御用測定装置を含ませるようにした送受信装置の構成は、前記図１０の構成と同一となる。
【００４７】
以上のように本発明の第６の実施の形態によれば、誤り検出情報から誤り率を計算することにより、目標値である誤り率との誤差を検出し、補正用の制御信号を送出するができる。
【００４８】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態は、前記第４、第５または第６の実施の形態の送信電力制御用測定装置を備えた通信装置と、前記第１の実施の形態の送信電力制御装置を備えた通信装置とを有するCDMA無線伝送システムについてのものである。図１５は、本発明の第７の実施の形態におけるCDMA無線伝送システムの構成を示すブロック図である。前記のような送信電力制御用測定装置を有する基地局(BS)装置1501が上り回線1502の受信信号を基に下り回線1503を用いて制御信号(SCビット)を送信し、前記送信電力制御装置を有する移動局(MS)装置1504は、受信した制御信号を用いてパワ制御テーブルの補正を行ないながら、オープンループ制御による送信電力制御を行なうCDMA無線伝送システムである。このときのSCビット周期T1はSACCH(低速付随チャネル)等の一部として伝送すればよく、フェージング変動に追従したオープンループ送信電力制御を行なう周期T2に対してかなり長周期(T1>T2)である。
【００４９】
このときの、基地局装置1501の構成例を図１６に示す。アンテナ1601からの受信信号はデュプレクサ1602を通ってAGC回路1603に入り、受信信号が一定レベルになるようにレベル調整を行ない相関回路1605に出力する。AGC回路1603で調整した利得はAGCゲイン1611として出力される。拡散符号1604で相関演算した相関出力1606は復調回路1607において検波や誤り訂正等の復調処理が行なわれた後、復号データ1608として出力される。
【００５０】
前記では送信電力制御用測定装置として説明された補正判定回路1609では、相関出力1606とAGCゲイン1611から受信電力を計算し、さらにターゲットレベル1610を用いて、前記第４、第５または第６の実施の形態で示した処理により求めたSCビット1612を出力する。SCビット1612は送信データ1613とMUX回路1614でフレーム組立処理が行なわれた後に、拡散回路1616で拡散符号1615により拡散処理され、PA回路1617を通ってアンテナ1601より送信される。
【００５１】
また、送信電力制御装置を有する移動局装置1504の構成例を図１７に示す。アンテナ1701からの受信信号はデュプレクサ1702を通ってAGC回路1703に入り、受信信号が一定レベルになるようにレベル調整を行ない相関回路1705に出力する。AGC回路1703で調整した利得はAGCゲイン1709として出力される。拡散符号1704で相関演算した相関出力1706は復調回路1707において検波や誤り訂正等の復調処理が行なわれた後、復号データ1708として出力される。また、このとき制御信号であるSCビット1716が出力される。前記では送信電力制御装置として説明された送信電力制御回路1710は、相関出力1706とAGCゲイン1709を用いて、受信電力を計算し、前記図１で示した処理により求めた送信電力設定値1711をPA回路1715に出力する。この際のパワ制御テーブルはSCビット1716により補正されたものを用いて決定される。送信データ1712は、拡散回路1714で拡散符号1713により拡散され、PA回路1715により設定された電力でアンテナ1701より送信される。
【００５２】
さらに、図１４には、基地局(BS)が送信電力制御用測定装置を有してSCビットを送出し、移動局(MS)が送信電力制御を行なう際のSCビットの送受信タイミングおよびパワ制御テーブルの補正タイミングの例が示されている。1401に示されるように10msフレーム単位の伝送を行ない、10msのインタリーブ処理が行なわれているものとする。移動局のオープンループ送信電力制御の周期T2はT2≦10msとする。また、SCビット周期1402は、４フレームすなわち40ms単位で判定されるものとする。基地局では、受信信号(BSRX)1403からSCビットを40ms単位で判定し、10msフレームの送信データ(BSTX)1404の制御信号の一部（例えばSACCH信号の一部）として送信する（T1＝40ms）。図１４中ではインタリーブ遅延のため１フレームの遅延が生じている。また移動局は前記BSTXの受信信号MSRX1405をデインタリーブした後に復調し、SCビットを得る。図１４では、SCビットは４フレーム間は同一の情報を伝送している。そして、移動局はSCビット周期に合わせたタイミング1406で、パワ制御テーブルを補正する。
【００５３】
以上のように本発明の第７の実施の形態によれば、CDMA無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局はパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正が可能である。また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができる。さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することができる。
【００５４】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態は、前記第７の実施の形態の無線伝送システムにおいて、移動局が有する送信電力制御装置に受信電力記憶回路と補正区間判定回路を追加したものである。基地局装置の構成および動作は、図１６に示した通信装置と同一である。また、送信電力制御装置を有する移動局装置の構成は図１７に示した通信装置と同一である。図１７における送信電力制御回路1710の動作は図４に示した送信電力制御装置の動作と同一であり、図４の補正区間判定回路407では、過去の受信電力の分布を基に、補正回路408において補正する制御区間(補正区間)の判定を行なう。そして、補正回路408ではSCビット409に従って、送信電力判定回路404に記憶されているパワ制御テーブルの補正を指定された補正区間のみ行なうというものである。
【００５５】
SCビットの送受信タイミングおよびパワ制御テーブルの補正タイミングの例は前記第７の実施の形態で示した図１４と同一である。受信電力の分布を調べる周期は、SCビット周期(40ms)と同一にするのが一般的であると考えれるが、必ずしも前記周期に一致させる必要性はない。また、SACCH信号の一部としてSCビットを伝送するので、インタリーブ等のシステム的要因による制御遅延が発生するが、この場合は、SCビットの送信側がSCビット判定のための判定時間と、制御装置側の受信電力分布の調査時間とを合わせるようにすることなどが考えられる。
【００５６】
以上のように本発明の第８の実施の形態によれば、CDMA無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局は受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能である。また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができる。さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することもできる。
【００５７】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態は、前記第７または第８の実施の形態の無線伝送システムにおいて、移動局の送信電力制御装置の補正回路への入力として補正許容値を追加し、許容値の範囲内でのみ補正を行なうようにしたものである。基地局装置の構成および動作は、図１６に示した通信装置と同一である。また、送信電力制御装置を有する移動局装置の構成は図１７に示した通信装置と同一である。図１７における送信電力制御回路1710の動作は、前記図６に示した送信電力制御装置の動作と同一であり、図６の補正区間判定回路607では、過去の受信電力の分布を基に、補正回路608において補正する制御区間(補正区間)の判定を行なう。そして、補正回路608ではSCビット609および補正許容値610に従って、送信電力判定回路604に記憶されているパワ制御テーブルの補正を指定された補正区間のみ行なうというものである。
【００５８】
SCビットの送受信タイミングおよびパワ制御テーブルの補正タイミングの例は前記第７および第８の実施の形態で示した図１４と同一である。
【００５９】
以上のように本発明の第９の実施の形態によれば、CDMA無線伝送システムにおいて、基地局から周期的に送信される制御信号(SCビット)を用いて、移動局は受信電力分布から判定する補正区間においてパワ制御テーブルを補正することにより、オープンループ制御における制御誤差の補正を受信電力に応じて細かく行なうことが可能である。また、クローズドループ制御による送信電力制御と比較した場合、下り回線で伝送する制御信号の制御周期が遅くてよいために、単位時間あたりに伝送する制御信号量を低速にすることができ、その結果周波数利用効率を高くすることができる。さらに、基地局がトラヒック変動に応じて、SCビットを用いて移動局のパワ制御テーブルを修正することにより、トラヒック変動に応じて送信電力を適応的に制御することもできる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、送信電力制御装置においては、受信信号に周期的に含まれる制御信号により受信電力と送信電力設定値との関係(パワ制御テーブル)を補正し、また、送信電力制御用測定装置においては、送信電力制御によって伝送された受信信号から希望波の平均受信電力やSIR等の測定を行ない、目標値との誤差を検出し、補正用制御信号を送出することにより、CDMA無線システムにおける電力制御において、オープンループ制御における制御誤差を補正し、また、トラヒック変動に応じて移動局の送信電力を適応的に制御することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるパワ制御テーブルの補正の一例を示す図、
【図３】本発明の第１乃至第３の実施の形態における送受信装置の構成を示すブロック図、
【図４】本発明の第２の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図、
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるパワ制御テーブルの補正の一例を示す図、
【図６】本発明の第３の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図、
【図７】本発明の第３の実施の形態におけるパワ制御テーブルの補正の一例を示す図、
【図８】本発明の第４の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図、
【図９】本発明の第４の実施の形態における送信電力制御の誤差を示す図、
【図１０】本発明の第４乃至第６の実施の形態における送受信装置の構成を示すブロック図、
【図１１】本発明の第５の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図、
【図１２】本発明の第５の実施の形態における送信電力制御の誤差を示す図、
【図１３】本発明の第６の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図、
【図１４】本発明の第７乃至第９の実施の形態の説明に使用されるSCビットの送受信タイミングおよびパワ制御テーブルの補正タイミングを示す図、
【図１５】本発明の第７乃至第９の実施の形態におけるCDMA無線伝送システムの構成を示す図、
【図１６】本発明の第７乃至第９の実施の形態における送信電力制御用測定装置の構成を示すブロック図、
【図１７】本発明の第７乃至第９の実施の形態における送信電力制御装置の構成を示すブロック図、
【図１８】従来の送信電力制御装置の構成を示すブロック図、
【図１９】従来のパワ制御テーブルの一例を示す図、
【図２０】従来の送受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101、401、601、801、1101、1801  相関器出力
102、402、602、802、1802  受信電力計算回路
103、403、603、1803  初期設定記憶回路
104、404、604、1804  送信電力判定回路
105、409、609、808、1012、1109、1306、1612  SCビット
106、408、608  補正回路
107、311、405、605、1711、1805、2011  送信電力設定値
201、202、503、506、701、703  パワ制御テーブル
301、1001、1601、1701、2001  アンテナ
302、1002、1602、1702、2002  デュプレクサ
303、1003、1603、1703、2003  AGC回路
304、313、1004、1015、1604、1615、1704、1713、2004、2013  拡散符号
305、1005、1605、1705、2005  相関回路
306、1006、1606、1706、2006  相関出力
307、1007、1607、1707、2007  復調回路
308、1008、1608、1708、2008  復号データ
309、1011、1611、1709、2009  AGCゲイン
310、1710、2010  送信電力制御回路
312、1013、1613、1712、2012  送信データ
314、1016、1616、1714、2014  拡散回路
315、1017、1617、1715、2015  PA回路
406、606、803  受信電力記憶回路
407、607  補正区間判定回路
501、504、901  受信レベル分布
502、505  補正区間
610、702  補正許容値
704  区間A
804  平均値演算回路
805、1106、1303  比較回路
806、903  受信ターゲットレベル
807、1108、1305  SCビット判定回路
902  平均受信電力
904、1204  制御誤差
1009、1609  補正判定回路
1010、1203、1304、1610  ターゲットレベル
1014、1614  MUX回路
1102  希望波電力計算回路
1104  干渉波電力計算回路
1105  SIR演算回路
1107  SIRターゲットレベル
1201  受信SIR分布
1202  平均SIR
1301  CRC検出ビット
1302  FER演算回路
1401  フレーム
1402  制御周期(SCビット周期)
1403  基地局受信信号
1404  基地局送信信号
1405  移動局受信信号
1406  パワ制御テーブル補正タイミング
1501  基地局
1502  上り回線
1503  下り回線
1504  移動局
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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