(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定手段と、該伝搬損失推定手段によって推定された伝搬損失が減少した場合には前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたことを特徴とするＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項２】
前記調整手段は、送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅率を指定することにより前記送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項３】
前記伝搬損失推定手段は、前記受信信号の発信元から固定の電力で送信される制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項４】
送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定する距離推定手段と、該距離推定手段によって推定された距離がより短くなるように変化した場合には前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたことを特徴とするＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項５】
前記距離推定手段は、前記発信元の緯度および経度と、前記無線送信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項４に記載のＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項６】
前記調整手段は、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅率を指定することにより前記送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする請求項４または５に記載のＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大増幅率を求めることを特徴とする請求項６に記載のＣＤＭＡ無線送信装置。
【請求項８】
送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、
前記無線送信装置において電力制御を行うための第１の制御信号を送信する無線受信装置と
を備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、
前記無線送信装置は、
受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定手段と、
前記伝搬損失を前記無線受信装置に送信する第１の送信手段と
を備え、
前記無線受信装置は、
前記無線送信装置から受信した前記伝搬損失が減少した場合には前記無線送信装置において送信する前記送信信号の最大送信電力が現在の値より小さくなるように決定する決定手段と、
該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信手段と
を備え、前記無線送信装置は、前記第２の送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とするＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項９】
前記伝搬損失推定手段は、前記無線受信装置から固定の電力で送信される第２の制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする請求項８に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１０】
送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、
前記無線送信装置において電力制御を行うための制御信号を送信する無線受信装置と
を備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、
前記無線送信装置は、
該無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定手段と、
該距離推定手段によって推定された距離を前記無線受信装置に送信する第１の送信手段と
を備え、
前記無線受信装置は、
前記距離を受信する受信手段と、
前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定手段と、
該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信手段と
を備え、前記無線送信装置は、前記第２の送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とするＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１１】
前記距離推定手段は、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項１０に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１２】
前記最大送信電力の情報は前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１３】
前記調整手段は、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大送信電力を求めることを特徴とする請求項１２に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１４】
送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、
前記無線送信装置において電力制御を行うための制御信号を送信する無線受信装置と
を備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、
前記無線受信装置は、
前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定手段と、
前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定手段と、
該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する送信手段と
を備え、前記無線送信装置は、前記送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とするＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１５】
前記距離推定手段は、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項１４に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１６】
前記決定手段は、前記距離に基いて前記受信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力を求めることを特徴とする請求項１４または１５に記載のＣＤＭＡ無線送受信システム。
【請求項１７】
送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法において、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定ステップと、該伝搬損失推定ステップにおいて推定された伝搬損失が減少した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整ステップとを備えたことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１８】
送信信号を増幅する送信増幅ステップを備え、前記調整ステップは前記送信増幅ステップにおける最大増幅率を指定することにより送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする請求項１７に記載の送信電力制御方法。
【請求項１９】
前記伝搬損失推定ステップは、前記受信信号の発信元から固定の電力で送信される制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする請求項１７または１８に記載の送信電力制御方法。
【請求項２０】
送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法において、受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、該距離推定ステップにおいて推定された距離がより短くなるように変化した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整ステップとを備えたことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項２１】
前記距離推定ステップは、前記発信元の緯度および経度と、前記無線送信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項２０に記載の送信電力制御方法。
【請求項２２】
送信信号を増幅する送信増幅ステップを備え、前記調整ステップは前記送信増幅ステップにおける最大増幅率を指定することにより送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする請求項２０または２１に記載の送信電力制御方法。
【請求項２３】
前記調整ステップは、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大増幅率を求めることを特徴とする請求項２２に記載の送信電力制御方法。
【請求項２４】
無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、
前記無線送信装置の伝搬損失推定手段において送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定ステップと、
前記伝搬損失を前記無線受信装置に送信する第１の送信ステップと、
前記無線受信装置の調整手段において、前記無線送信装置から受信した前記伝搬損失が減少した場合には前記無線送信装置において送信する前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、
該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信ステップと、
前記無線送信装置において、前記第２の送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定する指定ステップと
を備えることを特徴とする送信電力方法。
【請求項２５】
前記伝搬損失推定ステップは、前記無線受信装置から固定の電力で送信される第２の制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする請求項２４に記載の送信電力制御方法。
【請求項２６】
無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、
前記無線送信装置の位置推定手段において該無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、
該距離推定ステップにおいて推定された距離を前記無線受信装置に送信する第１の送信ステップと、
前記無線受信装置において前記距離を受信する受信ステップと、
該受信ステップにおいて受信した前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、
該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信ステップと、
前記無線送信装置において、前記第２の送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定する指定ステップと
を備えることを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項２７】
前記距離推定ステップは、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項２６に記載の送信電力制御方法。
【請求項２８】
前記最大送信電力の情報は前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力であることを特徴とする請求項２６または２７に記載の送信電力制御方法。
【請求項２９】
前記調整ステップは、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大送信電力を求めることを特徴とする請求項２８に記載の送信電力制御方法。
【請求項３０】
無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、
前記無線受信装置の位置推定手段において前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、
前記距離が減少した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、
該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する送信ステップと、
前記無線送信装置において、前記送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定するステップと
を備えることを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項３１】
前記距離推定ステップは、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする請求項３０に記載の送信電力制御方法。
【請求項３２】
前記決定ステップは、前記距離に基いて前記受信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力を求めることを特徴とする請求項３０または３１に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、たとえば移動無線機などのＣＤＭＡ無線送信装置、ＣＤＭＡ無線送受信システムおよびＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法ならびにＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法に関し、より具体的には、基地局−移動局間の伝搬損失に応じて移動局、および／または基地局の送信電力の最大値を決定可能なＣＤＭＡ無線送信装置、ＣＤＭＡ無線送受信システムおよびＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法ならびにＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の移動通信システムにおいて使用されている移動無線機の構成の一例を示す図である。
移動体通信システムでは、各基地局毎に円形状の小無線ゾーン（セル）を構成し、移動局は自身が在圏しているセル内の基地局と通信を行う。図１の例に示すように、移動局の送受信機は、受信アンテナ１０１から無線周波数信号が入力され、受信無線部１０８に入力される。受信無線部１０８は、受信増幅器１０９およびミキサ１１０を備えており、無線周波数信号は受信無線部１０８内部で受信増幅器１０９により増幅され、ミキサ１１０でベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は受信ベースバンド部１１１へ入力され、受信データに変換される。
【０００３】
受信データは、ターミナルインタフェース部１０７へ入力され、電話機やテレビ電話等の外部端末が解釈可能なユーザデータに変換され外部端末へ出力される。ＴＰＣビット解析器１１２では、ユーザデータに挿入されているＴＰＣビットが解析される。ＴＰＣビットは相手局から移動局に対し送信電力を指示する送信電力制御データであり、移動局はこの指示に基づいて送信電力を制御する。ＴＰＣビットが“００”であれば、送信増幅器１０３に＋１ｄＢ送信電力を増大させるように制御し、ＴＰＣビットが“１１”であれば、送信増幅器１０３に−１ｄＢ送信電力を減少させるように制御する。
【０００４】
一方、移動局から電波を送信する場合、外部端末から入力されたユーザデータはターミナルインタフェース１０７で送信データに変換され、ターミナルインタフェース１０７から送信ベースバンド部１０６へ送信データが入力される。送信ベースバンド部１０６では送信データがベースバンド信号へ変換され、送信無線部１０３へ入力される。送信無線部１０３は増幅器１０４とミキサ１０５とを備えており、ベースバンド信号はミキサ１０５で無線周波数信号へ変換され、増幅器１０４ではＴＰＣビット解析器１１２からの指定値に従って、無線周波数信号の増幅が行われる。そして、送信無線部１０３から送信アンテナ１０２へ無線周波数信号が入力され、送信アンテナ１０２より電波が放出される。
【０００５】
図２は、従来の移動通信システムにおいて使用される基地局の構成の一例を示す図である。
移動局のアンテナ１０２から放出された信号は、基地局の受信アンテナ４０１に入力され、受信無線部４０８へ入力される。受信無線部４０８では、受信した無線周波数信号が増幅器４０９により増幅され、ミキサ４１０でベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号は受信ベースバンド部４１１へ入力され、受信データに変換され、変換された受信データがインタフェース４０７を通じてネットワークに出力される。受信品質測定器４１６では、受信ベースバンド部４１１からの情報に基いて受信品質を測定し、受信品質がＴＰＣビット挿入器４１２へ入力される。
【０００６】
ネットワークからユーザデータが入力されると、インタフェース４０７で送信データに変換され、ＴＰＣビット挿入器４１２に入力される。ＴＰＣビット挿入器４１２では、受信品質が基準よりも大きい場合はＴＰＣビット“１１”が付加され、基準よりも小さい場合はＴＰＣビット“００”がユーザデータに付加される。ＴＰＣビットの挿入は０．６２５ｍｓ毎に行われる。ＴＰＣビットが挿入されたユーザデータは、送信ベースバンド部４０６に入力されてベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号は送信無線部４０３へ入力される。送信無線部４０３では、ミキサ４０５によりベースバンド信号が無線周波数信号に変換され、増幅器４０４では無線周波数信号の増幅が行われる。送信無線部４０３から送信アンテナ４０２へ無線周波数信号が入力され、送信アンテナ４０２から電波が放出される。
【０００７】
このようなＣＤＭＡ無線アクセス方式による通信の場合、同一エリア内に存在する全ての移動機送信チャネルが同じ周波数を使用して通信を行っている。したがって、送信機の送信電力を一定値とすると、電波伝搬環境の違いによって受信品質に差を生じてしまう。
【０００８】
例えば、第１移動局および第２移動局が同一基地局と同時に通信する場合を想定する。そして、第１移動局と基地局の間の電波伝搬損失を６０［ｄＢ］、第２移動局と基地局の間の電波伝搬損失を９０［ｄＢ］と仮定する。２つの移動局の送信電力を共に＋３０［ｄＢｍ］とした場合、基地局における受信電力は、移動局１については−３０［ｄＢｍ］、移動局２については−６０［ｄＢｍ］となる。移動局２からの受信電力に比べて移動局１からの受信電力は＋３０［ｄＢ］高く、移動局１からの信号が干渉となってしまうため移動局２の信号が受信できなくなってしまう。
【０００９】
そこで、このような信号の干渉による信号受信の困難性を回避し、すべてのユーザの受信品質を同一に保つために、ＣＤＭＡ方式ではクローズドループの高速送信電力制御を行う手法が従来から知られている。高速送信電力制御では、基地局において、受信信号の受信信号電力対干渉電力比が測定されて基準値と比較され、その比較結果に基づいて、移動局における送信電力を制御するためのＴＰＣビットパターンが決定される。
【００１０】
この高速送信電力制御では、通信速度に応じて送信電力制御幅、およびその最大値、最小値がすべての無線チャネルに対して固定値で決まっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の高速送信電力制御における、送信電力の最大値、最小値を固定値とする方式を採用する場合は、次のような不具合がある。すなわち、何らかの要因で信号受信に異常が生じた場合、送受信機自体の動作が不安定になった場合、または基地局が収容できるユーザ容量の限界に達した場合に、移動局が下り伝搬損失にかかわらず最大送信電力を送信する可能性がある。結果として、基地局で収容できるユーザの数、すなわちユーザ容量の劣化を引き起こすという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、送信機と受信機との間の伝搬損失や距離に応じて送信機の最大送信電力を変動させる制御を可能とし、受信機において信号受信が不安定となった場合や、送受信機が異常な動作をした場合等に、ユーザ容量の劣化を最小限に抑えることができるＣＤＭＡ無線送信装置およびその送信電力制御方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、ユーザ容量の限界の間際において、その容量を増加させることができるＣＤＭＡ無線送信装置、ＣＤＭＡ無線送受信システムおよびＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法ならびにＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定手段と、該伝搬損失推定手段によって推定された伝搬損失が減少した場合には前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
したがって、ＣＤＭＡ無線送信において、送受信装置間の電波伝搬損失に応じて送信電力の最大値を変動させることができるため、信号受信が不安定な時や、送受信機が異常な動作をした時も、送信機が最大送信電力で送信することが無くなり、ユーザ容量の劣化を最小限に抑えることができる。
【００１６】
また、ユーザ容量の限界直前の場合であっても、送信機が最大送信電力で送信することが無くなるため、容量を増加することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＣＤＭＡ無線送信装置において、前記調整手段は、送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅率を指定することにより前記送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする。
【００１８】
送信増幅手段では、無線周波数信号について、指定された最大増幅率以下の値への増幅が行われる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のＣＤＭＡ無線送信装置において、前記伝搬損失推定手段は、前記受信信号の発信元から固定の電力で送信される制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定する距離推定手段と、該距離推定手段によって推定された距離がより短くなるように変化した場合には前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
このような構成をとることにより、送信側と受信側の距離を推定することができ、各送信機が必要十分な最大送信電力を設定することができる。そして、ユーザ容量の劣化を最小限とすることができ、送信機の送信電力を低くすることができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のＣＤＭＡ無線送信装置において、前記距離推定手段は、前記発信元の緯度および経度と、前記無線送信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のＣＤＭＡ無線送信装置において、前記調整手段は、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅率を指定することにより前記送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のＣＤＭＡ無線送信装置において、前記調整手段は、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大増幅率を求めることを特徴とする。
【００２５】
したがって、実験値または電波伝搬モデルを用いた計算により移動局と基地局との間の距離と送信信号の最大増幅率との対応関係を記憶しておき、この関係を用いて電波伝搬損失を推定することができる。
【００２６】
また、請求項８に記載の発明は、送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、前記無線送信装置において電力制御を行うための第１の制御信号を送信する無線受信装置とを備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記無線送信装置は、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定手段と、前記伝搬損失を前記無線受信装置に送信する第１の送信手段とを備え、前記無線受信装置は、前記無線送信装置から受信した前記伝搬損失が減少した場合には前記無線送信装置において送信する前記送信信号の最大送信電力が現在の値より小さくなるように決定する決定手段と、該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信手段とを備え、前記無線送信装置は、前記第２の送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記伝搬損失推定手段は、前記無線受信装置から固定の電力で送信される第２の制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明は、送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、前記無線送信装置において電力制御を行うための制御信号を送信する無線受信装置とを備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記無線送信装置は、該無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定手段と、該距離推定手段によって推定された距離を前記無線受信装置に送信する第１の送信手段とを備え、前記無線受信装置は、前記距離を受信する受信手段と、前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定手段と、該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信手段とを備え、前記無線送信装置は、前記第２の送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記距離推定手段は、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記最大送信電力の情報は前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力であることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記調整手段は、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大送信電力を求めることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１４に記載の発明は、送信信号の電力制御を行う無線送信装置と、前記無線送信装置において電力制御を行うための制御信号を送信する無線受信装置とを備えたＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記無線受信装置は、前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定手段と、前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定手段と、該決定手段によって決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する送信手段とを備え、前記無線送信装置は、前記送信手段から受信した前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記距離推定手段は、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５に記載のＣＤＭＡ無線送受信システムにおいて、前記決定手段は、前記距離に基いて前記受信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力を求めることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項１７に記載の発明は、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法において、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定ステップと、該伝搬損失推定ステップにおいて推定された伝搬損失が減少した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整ステップとを備えたことを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の送信電力制御方法において、送信信号を増幅する送信増幅ステップを備え、前記調整ステップは前記送信増幅ステップにおける最大増幅率を指定することにより送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１７または１８に記載の送信電力制御方法において、前記伝搬損失推定ステップは、前記受信信号の発信元から固定の電力で送信される制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする。
【００３８】
また、請求項２０に記載の発明は、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置の送信電力制御方法において、受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、該距離推定ステップにおいて推定された距離がより短くなるように変化した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整ステップとを備えたことを特徴とする。
【００３９】
また、請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の送信電力制御方法において、前記距離推定ステップは、前記発信元の緯度および経度と、前記無線送信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の発信元から前記無線送信装置までの距離を推定することを特徴とする。
また、請求項２２に記載の発明は、請求項２０または２１に記載の送信電力制御方法において、送信信号を増幅する送信増幅ステップを備え、前記調整ステップは前記送信増幅ステップにおける最大増幅率を指定することにより送信信号の最大送信電力を調整することを特徴とする。
また、請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の送信電力制御方法において、前記調整ステップは、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大増幅率を求めることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項２４に記載の発明は、無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、前記無線送信装置の伝搬損失推定手段において送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定ステップと、前記伝搬損失を前記無線受信装置に送信する第１の送信ステップと、前記無線受信装置の調整手段において、前記無線送信装置から受信した前記伝搬損失が減少した場合には前記無線送信装置において送信する前記送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信ステップと、前記無線送信装置において、前記第２の送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定する指定ステップとを備えることを特徴とする。
【００４１】
また、請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の送信電力制御方法において、前記伝搬損失推定ステップは、前記無線受信装置から固定の電力で送信される第２の制御信号の送信電力に基いて前記伝搬損失を推定することを特徴とする。
【００４２】
また、請求項２６に記載の発明は、無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、前記無線送信装置の位置推定手段において該無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、該距離推定ステップにおいて推定された距離を前記無線受信装置に送信する第１の送信ステップと、前記無線受信装置において前記距離を受信する受信ステップと、該受信ステップにおいて受信した前記距離がより短くなるように変化した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する第２の送信ステップと、前記無線送信装置において、前記第２の送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定する指定ステップとを備えることを特徴とする。
【００４３】
また、請求項２７に記載の発明は、請求項２６に記載の送信電力制御方法において、前記距離推定ステップは、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする。
【００４４】
また、請求項２８に記載の発明は、請求項２６または２７に記載の送信電力制御方法において、前記最大送信電力の情報は前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力であることを特徴とする。
【００４５】
また、請求項２９に記載の発明は、請求項２８に記載の送信電力制御方法において、前記調整ステップは、前記距離に基いて前記送信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記最大送信電力を求めることを特徴とする。
【００４６】
また、請求項３０に記載の発明は、無線送信装置から無線受信装置へ送信する送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送受信システムにおける無線送信装置の送信電力制御方法において、前記無線受信装置の位置推定手段において前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定する距離推定ステップと、前記距離が減少した場合には前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように決定する決定ステップと、該決定ステップにおいて決定された前記最大送信電力の情報を前記無線送信装置に送信する送信ステップと、前記無線送信装置において、前記送信ステップにおいて送信された前記最大送信電力の情報に基いて、前記送信信号を増幅する送信増幅手段に対して最大増幅量を指定するステップとを備えることを特徴とする。
【００４７】
また、請求項３１に記載の発明は、請求項３０に記載の送信電力制御方法において、前記距離推定ステップは、前記無線送信装置の緯度および経度と、前記無線受信装置の緯度および経度とに基づき前記受信信号の前記無線送信装置から前記無線受信装置までの距離を推定することを特徴とする。
【００４８】
さらに、請求項３２に記載の発明は、請求項３０または３１に記載の送信電力制御方法において、前記決定ステップは、前記距離に基いて前記受信信号の伝搬損失を推定し、該伝搬損失に基いて前記無線送信装置において送信する送信信号の最大送信電力を求めることを特徴とする。
【００４９】
以上のような構成をとることにより、Ｗ−ＣＤＭＡ無線送信装置において、基地局と移動局の距離に応じて最大送信電力を適時変化させることができるので、ユーザ容量の劣化を最小限に抑えることができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図４は、本発明の一実施形態に係る、直接拡散法のＣＤＭＡ方式を採用した無線送信装置としての移動局の構成の一例を示す図である。
受信アンテナ２０２から入力された無線周波数信号、すなわち受信信号は、受信無線部２１０に入力される。受信無線部２１０では、受信増幅器２１１において受信信号が増幅され、ミキサ２１２によりベースバンド信号に変換される。受信増幅器２１１における増幅率は、電波伝搬損失測定器２０９に入力される。ベースバンド信号は、受信ベースバンド部２１３に入力され、ユーザデータに変換される。ユーザデータは、ターミナルインタフェース２０７を通じて外部端末に出力される。
【００５１】
また、受信ベースバンド部２１３では、受信ベースバンド信号の振幅が計算され、振幅情報が電波伝搬損失測定器２０９に入力される。電波伝搬損失測定器２０９では、受信増幅器２１１の増幅率、受信ベースバンド信号の振幅情報および基地局送信電力情報に基いて計算を行い、受信信号の電波伝搬損失を算出し、送信信号の伝搬損失を推定する。ここで、基地局送信電力情報とは、基地局から移動局へ送信される制御信号の送信電力をいう。制御信号は固定の電力で送信されているので、基地局送信電力情制御報を制御信号に含めておくことにより、移動局は制御信号を受信して電波伝搬損失を求めることができる。受信増幅器２１１の増幅率を
ＡRx［ｄＢ］
とし、受信ベースバンド信号における振幅を電力値に換算した値を
ＲBB［ｄＢｍ］
とし、制御信号の基地局送信電力を
ＴBTS［ｄＢｍ］
とした場合、電波伝搬損失ＬProp［ｄＢ］は、
ＬProp＝ＴBTS−ＲBB−ＡRx                      (1)
と表すことができる。基地局から送信される制御信号の送信電力情報は常に制御信号に挿入されているため、移動局は、必要なときはいつでもＬPropを計算することができる。
【００５２】
電波伝搬損失情報は、最大増幅量指定回路２０８へ入力され、最大送信電力が決定される。最大増幅量指定回路２０８は、最大増幅量を送信増幅器２０４に対して指定することにより、送信信号の最大送信電力を調整する。送信増幅器２０４に対して指定する最大送信電力
ＴMax、電波伝搬損失ＬProp、および最大増幅率ＡTx_Max
は、以下の式
ＡTx_Max＝ＴMax−ＴBB                        (2)
ＴMax＝ＲBTS_Req＋ＬProp＋α                 (3)
によって関係付けられている。ここで、
ＴBB［ｄＢｍ］
は移動局における送信ベースバンド出力の振幅を電力に換算した値を、
ＲBTS_Req［ｄＢｍ］
は、基地局が受信信号を正しく復調するために必要な受信信号電力を、
αは電波の瞬時的な変動に追従するための補正量を、それぞれ示している。
ＲBTS_Req［ｄＢｍ］
は、常に制御信号に挿入されているため、移動局は必要なときはいつでも最大増幅量指定回路２０８において
ＴMaxおよびＡTx_Max［ｄＢ］
を計算することができる。
【００５３】
移動機の最大送信電力の適正値は、基地局との距離や周囲の環境の変化に応じて変動する可能性がある。しかし、距離や環境の変化に伴う伝搬損失の変動は比較的長い時間がかかるため、移動機は定期的にＡTx_Maxを更新すればよい。
【００５４】
なお、この式では、移動局における送信増幅器の増幅率を連続的に変更することができる。また、図３の例に示すように、電波伝搬損失と最大増幅率との対応付けを移動局に予め記憶させておき、当該対応付けにしたがって、増幅率を段階的に変更することとしてもよい。
【００５５】
外部端末からユーザデータが入力されると、ターミナルインタフェース２０７で送信データに変換されて送信ベースバンド部２０６に入力され、ベースバンド信号に変換される。送信ベースバンド信号は、送信無線部２０３に入力される。送信無線部２０３では、ベースバンド信号がミキサ２０５により無線周波数信号に変更され、送信増幅器２０４に入力される。送信増幅器２０４では、最大増幅率以下の値への増幅が行われる。無線周波数信号は、送信アンテナ２０１より電波が放出される。
【００５６】
このような構成をとることにより、ＣＤＭＡ方式の移動局において、電波伝搬損失の量に応じて最大送信電力を適時変化させることができるので、ユーザ容量の劣化を最小限に抑えることができる。
【００５７】
（第２実施形態）
本実施形態では、移動局において位置情報に基き基地局と移動局の距離を計算し、最大送信電力を調整する。位置情報とは、移動局または基地局の緯度および経度を示す情報をいう。
【００５８】
図５は、本実施形態に係るＣＤＭＡ方式の無線送信装置としての移動局の構成の一例を示す図である。
【００５９】
本実施形態においては、受信機は位置測定部３１３を装備し、移動局と基地局の位置情報より、基地局と移動局の距離を推定する。基地局と移動局の距離Ｄ［ｍ］が地球の半径に比べて十分小さい場合、かつ、地球が球体であると仮定すると、
0003848068.tif 000002
と表すことができる。ここで、
θBTS，θMS
はそれぞれ基地局と移動局の緯度を、Δφは、基地局と移動局のそれぞれの緯度の差を、δ［rad ］は、地球の中心から見た基地局と移動局の角度を、Ｒは地球を球と仮定した場合の地球の半径をそれぞれ示している。
【００６０】
移動局の位置情報は、ＧＰＳ（Global Positioning System；世界的位置決定システム)情報により算出することができる。この場合、複数の衛星から送信されるＧＰＳ情報の到来時間の時間差を使用して位置情報を算出する。また、同様の手法を使用して、複数の基地局から送信される信号の到来時間の時間差から位置情報を算出することもできる。また、基地局側で算出した移動局の位置情報を移動局に報告する構成としてもよい。この場合、基地局は、移動局から複数の基地局に送信される信号の到来時間の時間差から移動局の位置情報を算出する。一方、基地局の位置情報は、基地局から送信される下りの制御信号に基地局の位置情報を含めることにより移動局に提供される。移動局は、取得した移動局および基地局の位置情報に基いて、位置測定器３１３により基地局−移動局間の距離を推定する。
【００６１】
このように推定した距離に基いて、最大増幅量指定回路３０８は最大送信電力を決定し、送信増幅器の最大増幅率を指定することにより、送信電力の調整を行う。
【００６２】
移動局−基地局間の距離と、送信増幅器３０４による最大増幅率との対応関係は、実験により測定して求めても良いし、代表的な電波伝搬モデルによる電波伝搬損失により前例と同様に計算しても良い。電波伝搬損失により計算する場合、電波伝搬の近似モデルとして、奥村モデルを適用（無線通信の電波伝搬  進士昌明著）できる。このモデルは、場所的変動の要因となる地形と地物について、伝搬路上の地形の起伏が約２０m以上で起伏のうねりが緩やかな地形上にある市街地での距離特性を基準とし、その地形、地物に対しては基準特性からの補正で表す方法をとる。この場合、電波伝搬損失Ｌ［ｄＢ］を、
0003848068.tif 000003
と表すことができる。ただし、ｆ［ＭＨｚ］は周波数（１５０〜２２００ＭＨｚ）、ｈ1［ｍ］は基地局アンテナ高（３０〜２００ｍ）、ｈ2［ｍ］は移動局アンテナ高（１〜１０ｍ）、ｄ［ｋｍ］は伝搬距離（１〜２０ｋｍ）をそれぞれ示す。
【００６３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態のみに限定されることなく他の種々の態様でも実施することができることは言うまでもない。たとえば、移動局側には電波伝搬損失測定器を、基地局側に最大送信電力を決定する回路を設け、移動局において受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定し、基地局に報告する構成としても良い。この場合、基地局は、伝搬損失の情報に基いて移動局が送信する送信信号の最大送信電力を決定し、送信信号の最大送信電力の情報を基地局から移動局へ送信する。移動局の最大増幅量指定回路は、受信した最大送信電力に基いて送信増幅器に最大増幅量を指定する。
【００６４】
また、移動局の位置測定器によって測定された基地局−移動局間の距離を基地局に報告する構成としても良い。この場合、基地局に最大送信電力を決定する回路を設け、報告を受けた距離の情報に基いて、移動局が送信する送信信号の最大送信電力を調整する。そして、送信信号の最大送信電力の情報を、基地局から移動局へ報告する。
【００６５】
また、基地局側に位置測定器を設け、基地局−移動局間の距離を計算して、この情報を制御信号に含めて移動局に報告する構成としてもよい。この場合もまた、基地局で調整した移動局の最大送信電力の情報を送信することができる。
【００６６】
さらに、上述した実施形態では移動局の最大送信電力を制限したが、同様の発明を基地局にも適用し、基地局送信波の最大送信電力を制限する構成でも良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の伝搬損失を算出することにより送信信号の伝搬損失を推定する伝搬損失推定手段と、伝搬損失推定手段によって推定された伝搬損失が減少した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたので、各送信機が必要十分な最大送信電力を設定することができる。そして、ユーザ容量の劣化を最小限とすることができ、送信機の送信電力を低くすることができる。
【００６８】
また、送信信号の電力制御を行うＣＤＭＡ無線送信装置において、受信信号の発信元から無線送信装置までの距離を推定する距離推定手段と、距離推定手段によって推定された距離がより短くなるように変化した場合には送信信号の最大送信電力が現在の値よりも小さくなるように調整する調整手段とを備えたので、各送信機が必要十分な最大送信電力を設定することができる。そして、ユーザ容量の劣化を最小限とすることができ、送信機の送信電力を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の移動通信システムにおいて使用されている移動無線機の構成の一例を示す図である。
【図２】従来の移動通信システムにおいて使用される基地局の構成の一例を示す図である。
【図３】電波伝搬損失と最大増幅率との対応付けの例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＣＤＭＡ方式の移動局の構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＣＤＭＡ方式の移動局の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１  受信アンテナ
１０２  送信アンテナ
１０３  送信無線部
１０４  送信増幅器
１０５  ミキサ
１０６  送信ベースバンド部
１０７  ターミナルインタフェース
１０８  受信無線部
１０９  受信増幅器
１１０  ミキサ
１１１  受信ベースバンド部
１１２  ＴＰＣビット解析器
１１４  局部発信器
１１５  局部発信器
２０１  送信アンテナ
２０２  受信アンテナ
２０３  送信無線部
２０４  送信増幅器
２０５  ミキサ
２０６  送信ベースバンド部
２０７  ターミナルインタフェース
２０８  最大送信電力指定器
２０９  伝搬損失測定器
２１０  受信無線部
２１１  受信増幅器
２１２  ミキサ
２１３  受信ベースバンド部
２１４  ＴＰＣビット解析器
２１５  局部発信器
２１７  局部発信器
３０１  送信アンテナ
３０２  受信アンテナ
３０３  送信無線部
３０４  送信増幅器
３０５  ミキサ
３０６  送信ベースバンド部
３０７  ターミナルインタフェース
３０８  最大送信電力指定器
３０９  受信無線部
３１０  受信増幅器
３１１  ミキサ
３１２  受信ベースバンド部
３１３  位置測定器
３１４  ＴＰＣビット解析器
３１５  局部発信器
３１７  局部発信器
４０１  受信アンテナ
４０２  送信アンテナ
４０３  送信無線部
４０４  送信増幅器
４０５  ミキサ
４０６  送信ベースバンド部
４０７  インタフェース
４０８  受信無線部
４０９  受信増幅器
４１０  ミキサ
４１１  受信ベースバンド部
４１２  ＴＰＣビット挿入器
４１４  局部発信器
４１５  局部発信器
４１６  受信品質測定器
【図１】
0003848068.tif 000004
【図２】
0003848068.tif 000005
【図３】
0003848068.tif 000006
【図４】
0003848068.tif 000007
【図５】
0003848068.tif 000008