JPH02193434A - 無線装置における送信パワー制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作　　用（第１図） 実施例（第２〜６図） 発明の効果 ［概　　要］ 自由空間の伝播を利用した無線通信方式の無線装置にお
いて送信側の送信パワーを制御する方法に関し、 必要時にのみ送信パワーを上昇するようにして、不要な
干渉の発生を抑え、電波の有効利用を実現することを目
的とし、 送信側の送信機から無線伝送路を介して符号誤り訂正用
のチエツクピットを付加された情報を伝送し該情報を受
信側の受信機で受信する際に、受信側で受信レベルが規
定値を下回るか符号誤りが発生すると、送信パワーを上
昇すべき旨の制御情報を受信側から送信側へ伝送して送
信側の送信パワーを瞬時に上げる一方、送信パワー上昇
後は所要の条件下で送信パワーを徐々に下げていくよう
に構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、自由空間の伝播を利用した無線通信方式の無
線装置において送信側の送信パワーを制御する方法に関
する。

一般に、自由空間の伝播を利用した無線通信方式では、
その空間中で発生するフェージング（ｆａｄｉｎｇ）や
他の無線通信システムからの干渉の影響を受は自己の無
線通信状態が劣化する可能性を常に有している。このた
め、干渉を招くことなくフェージングに対処することが
望まれている。

［従来の技術］ 従来、無線通信方式においては、無線伝送路で発生した
フェージングによる着信側での受信レベルの低下を救済
するために、送信側からの送信電波のパワー（送信パワ
ー）を定常的に高くしている。

このときの送信パワーは、フェージングマージンを見込
んで１通常、フェージングが生じていない場合に必要な
送信パワーに比べて数十ｄＢ園も高く設定されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、一般には、フェージングにより無線回線が断
状態となる確率は、何千分の−がら何万分の−というレ
ベルであるにも拘らず、各無線通信システムがすべてフ
ェージングマージンを見込んで常に送信パワーを高くし
て運用されているため、各方式の相互間でどうしても干
渉の影響が発生し、無線通信状態の劣化を招くことにな
り、電波の有効利用を阻害する要因になっている。

もし、すべての無線通信システムが、自動パワー制御（
ＡＰＣ）の機能を有し、必要時（受信レベルの低下等）
のみに送信側の送信パワーを上げるように制御されれば
、現在運用中の無線通信機器の何倍もの無線装置の運用
が、不要な相互干渉を招くことなく可能となる。

本発明は、このような課題の解決をはかろうとするもの
で、必要時にのみ送信パワーを上昇するようにして、不
要な干渉の発生を抑え、電波の有効利用を実現した、無
線装置における送信パワー制御方法を提供することを目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

本発明は、送信側の送信機から無線伝送路を介して符号
誤り訂正用のチエツクピットを付加された情報を伝送し
この情報を受信側の受信機で受信する際の、送信パワー
の制御方法である。

そして、第１図において、Ｓｌは受信側で受信レベルが
規定値を下回ったか否かを判定するステップ、Ｓ２は符
号誤り訂正用のチエツクピットによる訂正動作に基づい
て受信側で符号誤りが発生したか否かを判定するステッ
プ、Ｓ３はこれらのステップ８１．Ｓ２においてＹｅｓ
と判定された場合に受信側から送信側へ送信パワーを上
昇すべき旨の制御指令を伝送するステップ、Ｓ４は受信
側から送信パワー上昇制御指令を受けると送信パワーを
瞬時に上げるステップ、Ｓ５は送信パワー上昇後に送信
パワーを上昇させる条件（ステップＳＬ、Ｓ２）が発生
することなく一定時間以上受信レベルが安定状態を保持
したか否かを判定するステップ、Ｓ６はステップＳ５に
おいてＹｅｓと判定された場合に受信側から送信側へ送
信パワーを下降すべき旨の制御指令を伝送するステップ
、Ｓ７は受信側から送信パワー下降制御指令を受けると
送信パワーを徐々に下げるステップである。

［作　　用］ 上述の構成により、本発明の送信パワー制御方法では、
ステップＳＬ、Ｓ２において、受信側で受信レベルが規
定値を下回ったか、もしくは、受借倒で符号誤りが発生
したと判定されると、ステップＳ３において、受信側か
ら送信側へ送信パワーを上昇すべき旨の制御指令が伝送
される。そして、送信側では、受信側から送信パワー上
昇制御指令を受けると送信パワーが瞬時に上昇制御され
る（ステップＳ４）。

一方、送信パワーの上昇後には、受信側にて、ステップ
Ｓ１．Ｓ２に対応する送信パワー上昇条件が発生するこ
となく、一定時間以上受信レベルの安定状態が保持され
たか否かの判定がステップＳ５において常になされ、こ
のステップＳ５の条件が満たされると、ステップＳ６に
おいて、受信側から送信側へ送信パワーを下降すべき旨
の制御指令が伝送される。そして、送信側では、受信側
から送信パワー下降制御指令を受けると送信パワーが徐
々に下降制御される（ステップＳ７）。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例としての送信パワー制御方法
を適用される無線通信システムの例を示すブロック図で
、この第２図において、１は送信側、２は無線伝送路、
３は受信側、４は送信側１の変調器（ＭＯＤ）、５は送
信側１の送信機であり。

この送信機５は、変調器４からの中間周波数（ＩＦ）信
号を高周波（マイクロ波）信号に変換するアップコンバ
ータ５ａと、送信パワーを制御すべくアップコンバータ
５ａからの高周波信号の振幅を減衰調整しつる可変アッ
テネータ５ｂと、この可変アッテネータ５ｂからの信号
を増幅して送信側アンテナ６から送出する高周波増幅器
５ｃと、送信パワーを検出しうる検波器５ｄとから構成
されている。

ここで、送信側１の送信機５から無線伝送路２を介して
受信側３へ伝送される情報には、符号誤り訂正用（Ｆ　
Ｅ　Ｃ；　Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃ
ｔ）のチエツクピットが付加されている。

また、７ａは受信側メインアンテナ、７ｂは受信側サブ
アンテナ、８は受信側３の受信機であり。

この受信機８は、アンテナ７ａ、７ｂにそれぞれ接続さ
れ微弱な高周波信号を受信しＩＦ倍信号変換するダウン
コンバータ８ａ、８ｂと、ダウンコンバータ８ａ、８ｂ
に接続され伝送位相量を変える移相器８ｃ、８ｄと、移
相器８ｃ、８ｄからの信号を結合するハイブリッド結合
器８ｅと、この結合器８ｅからの信号を増幅する利得可
変型増幅器８ｆと、ダウンコンバータ８ａ、８ｂにおけ
る受信電波の受信レベルを検出する受信レベル検出部８
ｇとから構成されている。

なお、受信機８において、サブアンテナ７ｂ。

ダウンコンバータ８ｂ、移相器８ｄからなる系統は１合
成型スペースダイバシティのために設けられたものであ
る。

さらに、９は受信機８からの信号を復調する復調器（Ｄ
ＥＭ）、１０は復調器９からの復調信号を受は符号誤り
が発生した場合にはチエツクピットにより訂正動作を行
なう受信符号処理部（ＲＣＣ）である。この受信符号処
理部１０は、誤り訂正動作を行なうと符号誤りが発生し
たとしてＨｉｇｈレベル信号を後述する判断回路１１ｃ
へ送出するようになっている。

一方、１１は受信側制御部であり、この制御部１１は、
受信レベルについての規定値（スレッショルド値；例え
ば−４０ｄＢｍ程度）を予め設定する規定値設定部１１
ａと、規定値設定部１１ａにより設定された規定値と受
信レベル検出部８ｇからの実際の受信レベルとを比較す
る比較器１１ｂと、後述する判断回路１１ｃおよびパラ
レル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器ｌｉｄとから構成され
ている。

ここで、判断回路１１ｃは、■比較器１１ｂからの比較
結果を受は実際の受信レベルが規定値を下回った場合、
■符号誤りが発生した場合（受信符号処理部１０からの
信号がＬｏｗレベルから）ｆｉｇｈレベルに変わった場
合）、もしくは、■図示しないが制御線の状態信号を受
は制御系に異常（誤動作やオープンループの発生）が生
じた場合に、送信パワーを上昇すべき旨の制御指令を出
力するものである。また、判断回路１１ｃは、送信パワ
ー上昇制御指令の出力後に、送信パワー上昇条件っまり
前述した条件■〜■が発生することなく、−定時間以上
受信レベルの安定状態が保持されていると判断した場合
には、送信パワーを下降すべき旨の制御指令を出力する
ものである。

また、パラレル／シリアル変換器ｌｉｄは、判断回路か
らパラレルで出力された制御指令等の信号をシリアルに
変換し、ディジタルサービスチャネル１２を介して送信
側１へ伝送するものである。

さらに、１３は送信側制御部であり、この制御部１３は
、ディジタルサービスチャネル１２を介して送られてき
たシリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル／パ
ラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１３ａと、後述する制御部１３
ｂと、送信機５からの送信パワーの最大送信レベル（例
えば３０ｄＢｎ程度）および最小送信レベル（例えば２
０ｄＢｍ程度）をそれぞれ設定する設定部１３ｃ、１３
ｄとから構成されている。

制御部１３ｂは、受信側３から送信パワー上昇制御指令
をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの立上がり信号と
して受けると、送信パワーを、最大送信レベル設定部１
３ｃにより設定された最大設定値まで瞬時に上げるよう
に送信機５の可変アッテネータ５ｂへ制御信号を出力し
、最大設定値に保持制御するものである。また、制御部
１３ｂは、受信側３から送信パワー下降制御指令をＨｉ
ｇｈレベルからＬｏｗレベルへの立下がり信号として受
けると、送信パワーを、最小送信レベル設定部１３ｄに
より設定された最小設定値まで徐々に下げるように送信
機５の可変アッテネータ５ｂへ制御信号を出力するもの
である。

このようにアッテネータ５ｂを制御するための回路とし
ては、例えば、第３図に示すような充電時と放電時とで
時定数の異なる積分器１４が用いられる。第３図におい
て、１５ａは充電方向の整流器、１５ｂは放電方向の整
流器、１６ａは充電時の抵抗器（抵抗値Ｒ工）、１６ｂ
は放電時の抵抗器（抵抗値Ｒ２）、１７はコンデンサ（
容量Ｃ）である。このような回路において、充電時の時
定数Ｔ工＝Ｒ１・Ｃおよび放電時の時定数Ｔ、＝Ｒ，・
Ｃを適宜設定することにより、制御指令に対して、第４
図に示すように送信パワーのレベルを調整することがで
きる。例えば、送信パワー上昇制御指令（Ｌ−）Ｈ）を
受けると、送信パワーを最小設定値から最大設定値へ１
００ｄＢ／ｓｅｅ程度で瞬時に上昇させる一方、送信パ
ワー下降制御指令（Ｈ→Ｌ）を受けると、送信パワーを
最大設定値から最小設定値へ１０　ｄＢ／　５　ｗｉｎ
程度で徐々に下降させることができる６ なお、制御部１１．１３のインターフェイスはＬ　５−
ＴＴ　Ｌ　Ｌｅｖｅｌとされ、制御部１１．１３が切り
離された場合には、送信機５からの送信パワーは最大設
定値側で保持されるように、フェイルセーフを考慮した
インターフェイス条件となっている。

上述のごとく構成された無線通信システムにより、送信
パワーの制御は第５図に示すように実行される。

通常時には、送信側１の送信機５からの送信パワーは、
検波器５ｄからのフィードバック信号に基づき、制御部
１３ｂにより、最小送信レベル設定部１３ｄにて設定さ
れた最小設定値（例えば２０ｄＢｍ）に保持制御されて
いる。

そして、受信側３の判断回路１１ｃにおいて、制御線に
異常が発生したと判定された場合（ステップＡ１）、受
信レベルが規定値を下回ったと判定された場合（ステッ
プＡ２）、もしくは、受信側３で符号誤りが発生したと
判定された場合（ステップＡ３）には、受信側３の判断
回路１１ｃから、送信パワー上昇制御指令が、パラレル
／シリアル変換器ｌｉｄおよびサービスディジタルチャ
ネル１２を介して送信側制御部１３へ伝送される（ステ
ップＡ４）。

ここで、ステップＡ１により判定される制御線異常状態
は、制御部１１．１３等の機器の故障。

フェードアウト、電源断などが原因となって生じ、ステ
ップＡ２により判定される状態は、空間損失が大きくて
生じたフェージングに起因し、また。

ステップＡ３により判定される状態は、フェージングに
よる周波数特性劣化、他システムとの干渉。

アップフェードによる劣化等に起因している。

また、ステップＡ２における受信レベルの低下判定は、
受信レベル検出部８ｇにより検出された受信レベルと、
規定値設定部１１ａにより予め設定された規定値とを′
比較器１１ｂにおいて比較し、受信レベルが規定値より
も小さくなった場合に比較器１１ｂから出力されたＨｉ
ｇｈレベル信号を判断回路１１ｃが受けて行なわれる。

さらに、ステップＡ３における符号誤りの発生判定は、
次のようにして行なわれる。例えば、ＢＣＨ符号を用い
た時、符号誤りがなければシンドローム計算結果はすべ
て“０　（Ｌｏ％ｌ）″となるが、符号誤りがあればす
べて“Ｏ（Ｌｏｗ）　”とはならず。

シンドローム計算結果の論理和をとることで、誤りが発
生したことが判る。このようにして、符号誤りが発生す
ると、Ｈｉｇｈレベル信号が、受信符号処理部１０から
判断回路１１ｃへ出力され、判断回路１１ｃは符号誤り
が発生したと判定する。

さて、受信側３から送信パワー上昇制御指令を受けた送
信側制御部１３では、制御指令はシリアル／パラレル変
換器１３ａにて変換され、その制御指令を受けた制御部
１３ｂが２、可変アッテネータ５ｂへ制御信号を出力し
て、送信パワーを、最小設定値から最大送信レベル設定
部１３ｃにより設定された最大値（例えば３０ｄＢｍ程
度）まで、瞬時（例えば１００ｄＢ／ｓｅｃ程度）に上
昇させる（ステップＡ５）。

このようにして、受信レベルが規定値よりも低くなった
場合や、符号誤りが発生し始め現状を維持したままでは
その後に誤り発生が継続すると予測される場合、さらに
は、制御線断などの不測の事態が発生した場合に、これ
に対応して、受信側３で高速の応答を得られるように瞬
時に送信パワーが上げられ、無線通信状態が劣化するの
を防止している。

例えば、今、送信パワー上昇制御指令の出力条件がステ
ップＡ２の判定による受信レベル低下である場合には、
第６図に示すように、受信側３での受信レベルは、送信
パワーが最小設定値である時の空間損失−受信レベル特
性曲線Ａから、送信パワーが最大設定値である時の空間
損失−受信レベル特性面ｇＢへほぼ瞬時に移ることにな
る。従って、受信レベルは、さらに空間損失が大きくな
るようなことがあっても十分に規定値（例えば−３０ｄ
Ｂｍ）を下回ることはなく、無線通信状態の劣化を防止
できる。

上述のようにして、送信パワーが最大設定値まで上昇制
御された後には、その送信パワーは、検波器５ｄからの
フィードバック信号に基づき、　ＩＩＪ御部１３ｂによ
り、最大送信レベル設定部１３ｃにて設定された最大設
定値（例えば３０ｄＢｍ）に保持制御される。

そして、受信側３の判断回路１１ｃにて、ステップＡ１
〜Ａ３に対応する送信パワー上昇条件が発生することな
く、且つ、一定時間以上受信レベルの安定状態が保持さ
れたと判定されると（ステップＡ６）、受信側３の判断
回路１１ｃから、送信パワー下降制御指令が、パラレル
／シリアル変換器ｌｉｄおよびサービスディジタルチャ
ネル１２を介して送信側制御部１３へ伝送される（ステ
ップＡ７）。

受信側３から送信パワー下降制御指令を受けた送信側制
御部１３では、制御指令はシリアル／パラレル変換器１
３ａにて変換され、その制御指令を受けた制御部１３ｂ
が、可変アッテネータ５ｂへ制御信号を出力して、送信
パワーを、最大設定値から最小送信レベル設定部１３ｄ
により設定された最小値まで、徐々に（例えば１０　ｄ
Ｂ／　５５ｈｉｎ程度）下降させる（ステップＡ８）。

このように徐々に送信パワーを下げることにより、送信
パワーの低下に伴い、再度、ステップＡ１〜Ａ３に対応
する送信パワー上昇条件が発生しないかどうかを監視す
ることができる。

このように１本実施例の送信パワー制御方法によれば、
通常時には送信パワーは最小設定値に保持され干渉の発
生を防止されるが、受信レベルが規定値よりも低くなっ
た場合、符号誤りが発生した場合、もしくは、制御線断
などの不測の事態が発生した場合のいずれかの状態にな
った時のみ、送信パワーが自動的に且つ瞬時に最大設定
値まで上昇制御されるので、フェージング等に対して十
分な追随性をもって受信レベルが上昇し、無線通信状態
が劣化するのを防止できるほか、必要時のみ送信パワー
が上げられるので、不要な相互干渉を招くことなく、多
数の無線通信システムを運用することが可能となり、電
波の有効利用を実現できる。

また、送信パワー上昇後には、所要条件下（ステップＡ
６）で送信パワーが徐々に下げられので、送信パワーの
低下に伴い送信パワー上昇条件が再度発生しないかどう
かを監視することができ、無線通信状態の品質を保ちな
がら送信パワーを最小設定値まで下げることができる。

さらに、本実施例のシステムによれば、既存の設備に、
第２図に示すような制御部１１．１３を追加装備するだ
けでよいので、本発明による送信パワーの制御方法を、
低コストで信頼性高く且つ操作性よく実現できる。

なお、上記実施例において、ステップＡ１〜Ａ３に対応
する送信パワー上昇条件が発生した場合にアラームを発
生する警報部を設けてもよい。

また、上記実施例では、無線通信回線の１チヤネルに本
発明を適用した場合について説明しているが、第２図に
示した制御部１１．１３を各チャネルごとに並列的に設
けることで、各チャネルごとに送信パワーの制御を行な
うことができる。

さらに、複数チャネルをそなえる場合、送信パワーの上
昇制御としては、各チャネルごとに送信パワーを制御す
る手段と、全チャネル同時に制御する手段とがある。前
者の手段では、送信パワー制御に伴い各チャネル間の干
渉条件が変化するので、各チャネル間のｒ　ＲＦ　（Ｉ
ｎｔｅｒｆａｒａｎｃｅ　Ｒｅｊｅｃ−ｔｉｏｎ　Ｆａ
ｃｔｏｒ）を十分とることと、アンテナＶ／Ｈ干渉が十
分あることとが必要となるが、この手段の場合、不要な
送信パワーを出力することがなく効率的でである。一方
、後者の手段では、不要な送信パワーを出力することに
はなるが、一定の干渉条件を考慮しておけばよく、安全
性が高い。

［発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の無線装置における送信パ
ワー制御方法によれば、受信側で受信レベルが規定値を
下回るか符号誤りが発生するといった特定の場合のみ、
送信側の送信パワーを瞬時に上げるようにしているので
、フェージング等に対して十分な追随性をもって受信レ
ベルを上げることができ、無線通信状態の劣化を防止で
きるとともに、必要時のみ送信パワーを上げるので、不
要な相互干渉が発生せず、多数の無線通信システムを同
時に運用でき、電波の有効利用を実現できる効果がある
。また、送信パワー上昇後には所要条件下で送信パワー
を徐々に下げられるので、送信パワーの低下に伴い送信
パワー上昇条件が再度発生しないかどうかを監視でき、
無線通信状態の品質を保ちながら送信パワーの下降制御
を行なえる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例としての送信パワー制御方法
を適用される無線通信システムの例を示すブロック図。 第３図は本発明の一実施例における可変アッテネータ用
制御回路の例を示す回路図。 第４図は第３図に示す可変アッテネータ用制御回路の動
作を説明するためのタイムチャート。 第５図は本発明の一実施例による送信パワー制御を説明
するためのフローチャート。 第６図は本発明の一実施例の効果を説明するためのグラ
フである。 図において、 １は送信側、 ２は無線伝送路。 ３は受信側。 ４は変調器、 ５は送信機、 ５ａはアップコンバータ、 ５ｂはアッテネータ、 ５ｃは高周波増幅器、 ５ｄは検波器、 ６は送信側アンテナ、 ７ａは受信側メインアンテナ。 ７ｂは受信側サブアンテナ、 ８は受信機。 ８ａ、８ｂはダウンコンバータ、 ８ｃ、８ｄは移相器。 ８ｅはハイブリッド結合器、 ８ｆは利得可変型増幅器、 ９は復調器、 １０は受信符号処理部、 １１は受信側制御部、 １１ａは規定値設定部。 １１ｂは比較器、 １１ｃは判断回路、 ｌｉｄはパラレル／シリアル変換器、 １２はディジタルサービスチャネル。 １３は送信側制御部。 １３ａはシリアル／パラレル変換器、 １３ｂは制御部。 １３ｃは最大送信レベル設定部、 第１　図 １３ｄは最大送信レベル設定部、 １４は積分器、 １５ａ、１５ｂは整流器、 １６ａ、１６ｂは抵抗器、 １７はコンデンサである。 １４−一一様今各 ｔ５ａ、１５ｂ−−−４を外 １６ｏ　１６ｂ−−−△訊路 １７−−−コンチンザ 第３図 ４１ａ川め一突が丘５Ｉｎｔ力果を言兇岨すｂためのグ
ラフ第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信側（１）の送信機（５）から無線伝送路（２）を介
   して符号誤り訂正用のチェックビットを付加された情報
   を伝送し、該情報を受信側（３）の受信機（８）で受信
   する際に、 該受信側（３）で、受信レベルが規定値を下回るか、符
   号誤りが発生すると、送信パワーを上昇すべき旨の制御
   情報を該受信側（３）から該送信側（１）へ伝送し、該
   送信側（１）の送信パワーを瞬時に上げる一方、 送信パワー上昇後は、所要の条件下で、送信パワーを徐
   々に下げていくことを 特徴とする、無線装置における送信パワー制御方法。