JPH0613956A - 移動体通信における送信電力制御装置およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動機側における正確な送信電力コントロー
ルを行いシステムの容量を増大する。 【構成】 コントロールプロセッサ３２が受信電力を検
出するが、この際にサーチャレシーバ３０から供給され
るパイロット信号の信号強度から受信電力を算出する。
従って、自己が通信している基地局からの送信信号の信
号強度を正確に検出することができる。また、受信電力
の変化から、フェージング速度を推定し、これによって
送信電力コントローラ２８における平均化時間を制御す
る。これによって、フェージング速度の変化にも対処す
ることができ常に最適の平均化時間とすることができ
る。そこで、応答遅れを生ずることなく電界中央値を常
に検出することができ、正確な送信電力制御を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多
元接続）方式による移動体通信における送信電力制御に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子通信技術の進歩に伴い、自動
車電話、携帯電話等の移動体通信が広く普及してきてい
る。そして、この移動体通信の分野においても、デジタ
ル通信が検討され、各種の通信方式が検討されている。
このような方式の１つとしてＣＤＭＡ（符号分割多元接
続）方式があり、同一周波数範囲に複数の移動体を割当
てられること、秘密保持が容易であることなどの特徴を
持つことから注目を集めている。

【０００３】このＣＤＭＡ方式（特に、直接拡散スペク
トル拡散：ＤＳ／ＳＳを用いるＣＤＭＡ方式）では、通
常の電波通信を行う送信機、受信機、変復調装置の他
に、ＰＮ符号などによりスペクトル拡散を行う拡散手段
が必要であり、ＰＮ符号を逆拡散するための逆拡散手段
が必要である。

【０００４】そして、ＣＤＭＡ方式では、同一周波数帯
域にある複数の拡散信号の中から特定の符号でスペクト
ル拡散されている信号を取り出し、復調する必要があ
る。ＣＤＭＡシステムにおいて、基地局から移動体への
伝送（フォワードリンク）では、移動体が基地局を識別
できるように、基地局毎に異なる位相シフトを有する擬
似ランダム符号を拡散符号としており、また各チャネル
は直交関数（相互相関が０の関数）により多重化されて
伝送される。その中にはパイロット信号も含まれてお
り、移動体はこのパイロット信号を初期捕捉・同期のた
めに用いる。

【０００５】また移動体から基地局への伝送（リバース
リンク）では、オフセットのない擬似ランダム符号と、
ユーザ毎に指定された擬似ランダム符号とを連設したも
のを拡散符号としている。各移動体は、基地局との距離
がまちまちであるため、基地局において全ての移動体の
送信信号同士の同期を取ることは困難であり、各移動体
間の直交性を維持することは不可能である。拡散符号
は、このような点も考慮して決定されているため、単に
重なり合う位置がシフトしただけであれば相互干渉は十
分小さい。ところが、このような干渉だけでなく、基地
局における移動体からの受信電力に大きな違いがある
と、小さい受信電力であった移動体にとって、大きな受
信電力であった移動体の電力が大きな干渉を与えること
となる。このような状況においても、各移動体からの受
信電力の強度が一定となるようにするための送信電力制
御手段を有している。

【０００６】ここで、移動体通信における受信電力の変
化には、電波伝搬経路の距離に基づくロス（パスロス）
や伝搬経路に存在するビル等の電波遮蔽物に伴うロス
（シャドウイング）等の移動体側、基地局側で同じもの
と、レイリーフェージングなどに起因する移動体側と基
地局側では異なるものとがある。

【０００７】移動体側と基地局側で同一の強度変化を生
じるものについては、移動体において基地局からの送信
電波の受信電力強度を計測し、これをレイリーフェージ
ングの影響を除去できる位の時間で平均して平均化中央
値を検出し、これに基づいて送信電波強度を制御するこ
とにより、基地局における受信電波強度を一定値に近付
けている（これをオープンループ制御と呼ぶ）。具体的
には、受信機の入力段にあるＩＦ信号（受信した無線周
波数信号（ＲＦ信号）をダウンコンバートした中間周波
数信号）のＡＧＣ回路（後段への過大な信号の入力を避
けるため、入力信号強度に応じてアンプのゲインを制御
する回路）のゲインについての信号と、バンドパスフィ
ルタ（所望の周波数帯域のみを通過させるフィルタ）通
過後の信号周波数帯域の信号強度から受信電力を検出
し、これに応じて送信電力を制御している。

【０００８】一方、移動体がビルの影から抜け出した時
のように受信電力が急激に増大する場合があり、この場
合には他の通信に大きな影響が出るため送信電力を速や
かに減少させなければならない。そこで、このような場
合に対処すべく、受信電力の増大に対しては上述の中央
値を求めるための平均化時間を短く設定している。すな
わち、送信電力の減少（受信電力の増大）に対しては、
平均化時間を短く、送信電力の増大（受信電力の減少）
に対しては平均化時間を長く設定し、オープンループの
送信電力制御を行っている。

【０００９】一方、レイリーフェージングなど移動体側
と基地局側で電界強度が異なるものについては、オープ
ンループ制御では対応することはできない。そこで、こ
れに対処するために、基地局において各移動局からの受
信電界強度を検出し、この受信電界強度に基づき、移動
局側に送信電力を補正するためのコマンド（電力制御コ
マンド）を移動局に送る。そして、移動体が、この電力
制御コマンドに基づいて、送信電力を制御することによ
り、基地局での受信電界強度を所望のものとしている
（これをクローズドループ制御と呼ぶ）。電力制御コマ
ンドは電力を上げるか下げるかを指令するもので、１．
２５ｍｓｅｃに１回送信される。また、１回の制御で±
１ｄＢ程度の制御をオープンループ電力制御のまわりで
行っている。

【００１０】このような送信電力制御を行うことによ
り、基地局における各移動体からの受信信号の強度を同
等のものとして、これらの干渉を減少することができ
る。そこで、より多くの移動体との通信が可能となり、
システムの容量を最大化することができる。

【００１１】なお、ＣＤＭＡ方式の移動体側、基地局側
（セルサイト）の送受信設備や従来の送信電力制御につ
いては、例えば米国特許５，１０３，４５９号公報や国
際公開公報ＷＯ９１／０７０３７号公報等に示されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
送信電力制御にあっては、次のような問題点があった。 （Ａ）受信電力には、他の基地局からの送信信号も含ま
れており、特に基地局の管轄範囲（セル）の境界近辺で
は、他の基地局からの送信信号強度が大きくなってい
る。そこで、対象とする基地局に対する送信電力制御が
不適切なものとなってしまう。なお、理論的には、クロ
ーズドループ制御によって、これを解消できるはずであ
るが、前述の様に電力制御コマンドによる１回のコマン
ドにより変更される電力量は限定されているため、補正
限界を越える可能性がある。

【００１３】（Ｂ）レイリーフェージングは移動体の速
度によって異なるため、フェージングの速度によって
は、平均時間が短すぎオープンループの送信電力制御が
レイリーフェージングに追従してしまう可能性がある。
なお、平均時間を長くし過ぎると、フェージング中央値
の変化に追従できなくなる。

【００１４】（Ｃ）電力制御コマンドは、フォワードリ
ンクにおける通常の通信データ中に挿入され、平均的に
１．２５ｍｓｅｃに１回送られるが、その挿入位置（送
るタイミング）はランダマイズされている。また、リバ
ースリンクにおいて無音期間では移動体は連続的に送信
を行うのではなくバースト的な送信を行い、この送信タ
イミングもランダマイズされている。例えば、２０ｍｓ
ｅｃのフレームにおいて、１．２５ｍｓｅｃ単位のスロ
ットが１６ヶ所存在するが、フルレートの場合は１６ヶ
所全てのスロットを送信し、１／２レートの場合、１６
ヶ所のうち８ヶ所にスロットを送信する。そしてそのス
ロットの位相はランダマイズされる。なお、伝送レート
には、フルレート、１／２レート、１／４レート、１／
８レートがある。このため、基地局が移動体からの受信
電力を認識し、移動体に電力制御コマンドが受信される
までの時間が変動する。そこで、電力制御コマンドに応
じた送信電力制御が行われる時間は一定でなく、制御の
タイミングがずれてしまい、正確な送信電力制御が行え
ない場合がある。特に、フェージング速度が早い場合に
は、この問題が大きくなる。

【００１５】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、移動体の状況に適応して好適な送信電力制御が行
える移動体通信における送信電力制御装置およびそのシ
ステムを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る移動体通信
における送信電力制御装置は、受信信号の中から基地局
ごとのパイロット信号を抽出すると共に、抽出したパイ
ロット信号の信号レベルを検出するサーチャレシーバ
と、このサーチャレシーバからの信号レベルに応じて送
信電力を制御する送信電力制御手段と、を有することを
特徴とする。

【００１７】また、受信信号の信号レベルを検出するレ
ベル検出手段と、検出された受信信号の信号レベルを所
定の平均化時間で平均処理し平均受信信号レベルを得る
平均化手段と、得られた平均信号レベルに応じて、送信
電力を制御する送信電力制御手段と、受信信号の信号レ
ベルの変化からフェージング速度を検出するフェージン
グ速度検出手段と、得られたフェージング速度に応じて
上記平均化時間を変更する平均化時間制御手段と、を有
することを特徴とする。

【００１８】また、受信信号の信号レベルを検出するレ
ベル検出手段と、得られた受信信号の信号レベルの履歴
を記憶する履歴記憶手段と、記憶されている履歴から所
定時間後の受信信号の信号レベルを予測する予測手段
と、予測される信号レベルに応じて、信号送信側におけ
る送信電力制御についての電力制御コマンドを作成する
作成手段と、作成された電力制御コマンドを送信する送
信手段と、を有することを特徴とする。

【００１９】また、上記予測手段は、記憶されている履
歴の内容から線形予測により予測を行うことを特徴とす
る。

【００２０】また、上記フェージング速度検出手段は、
受信信号レベルの変化状態を調べ、受信信号レベルが所
定時間内に一定値と交差する回数に基づいて検出するこ
とを特徴とする。

【００２１】また、受信信号の中からパイロット信号を
抽出すると共に、抽出したパイロット信号の信号レベル
を検出するサーチャレシーバと、このサーチャレシーバ
からの信号レベルを所定の平均化時間で平均処理し、平
均信号レベルを得る平均化手段と、得られた平均信号レ
ベルに応じて、送信電力を制御する送信電力制御手段
と、サーチャレシーバからの信号レベルの変化からフェ
ージング速度を検出するフェージング速度検出手段と、
得られたフェージング速度に応じて上記平均化時間を変
更する平均化時間制御手段と、を有することを特徴とす
る。

【００２２】また、本発明は、基地局と移動体との間の
移動体通信における移動体側の送信電力を制御する送信
電力制御システムであって、基地局側は、移動体から送
られてくる電波の受信信号レベルを検出する信号レベル
検出手段と、得られた受信信号の信号レベルの履歴を記
憶する履歴記憶手段と、記憶されている履歴から所定時
間後の受信信号の信号レベルを予測する予測手段と、予
測される信号レベルに応じて、信号送信側における送信
電力制御についての電力制御コマンドを作成する作成手
段と、作成された電力制御コマンドを送信する送信手段
と、を有し、移動体側は、受信信号の中からパイロット
信号を抽出すると共に、抽出したパイロット信号の信号
レベルを検出するサーチャレシーバと、このサーチャレ
シーバからの信号レベルを所定の平均化時間で平均処理
し、平均信号レベルを得る平均化手段と、平均信号レベ
ルに応じて、送信電力を決定すると共に、電力送信コマ
ンドに応じて、決定された送信電力を変更する送信電力
制御手段と、を有することを特徴とする。

【００２３】

【作用】このように、本発明によれば、パイロット信号
を用いて、受信電力を検出するため、自局の基地局のみ
の受信信号電力に対して、送信電力を制御することがで
き、適切な電力制御を行うことができる。また、フェー
ジング速度を推定し、このフェージング速度に応じて受
信信号電力の平均する時間を決定するため、常に適切な
時間で平均をすることができ、フェージングの電界中央
値を推定することができる。このため、オープンループ
の制御が適切に行なえ、システムの干渉の増大を招くこ
となく送信電力を増大することができる。また、システ
ムの干渉を増大させることなく、自局の伝送特性の劣化
を防止することができる。

【００２４】さらに、基地局側においては、基地局にお
いて受信する移動体からの電波の未来の状況を予測し、
電力制御コマンドを送信するため、この電力制御コマン
ドに応じて送信電力を制御することにより、基地局側に
おける受信電力の制御を正確なものとすることができ
る。そして、このような結果、送信電力制御が正確とな
り、伝送特性の向上並びに回線容量の増大が達成され
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。

【００２６】移動体側の構成 図１は、本発明に係る送信制御装置が適用されている移
動機の全体構成を示すブロック図である。図において、
アンテナ１０は、少なくとも通信に用いられている周波
数を含む電波を受信するものである。このアンテナ１０
にはアナログレシーバ１２が接続されており、アナログ
レシーバ１２は受信電波を中間周波数に変換（ダウンコ
ンバート）し、ＩＦ信号を得ると共に、所定周波数の信
号を帯域のみ選択する。また、ＡＧＣ手段によって、出
力するＩＦ信号の信号レベルを一定となる様に制御を行
う。アナログレシーバ１２には、デジタルデータレシー
バ１４が接続されており、デジタルデータレシーバ１４
はアナログ信号のデジタルデータへの変換、同期検波、
スペクトル逆拡散等の処理を行う。デジタルデータレシ
ーバ１４にはユーザデジタルベースバンド回路２０が接
続されており、ユーザデジタルベースバンド回路２０
は、データ復調等を行い、音声信号などのインターフェ
ースを通して、オーディオ信号を得る。そして、このオ
ーディオ信号が、ハンドセット２２に供給され、オーデ
ィオ信号の再生が行われる。すなわち、ハンドセット２
２のスピーカから受信した音声が出力される。

【００２７】一方、ハンドセット２２はマイクロホンも
設けられており、音声信号はオーディオ信号としてユー
ザデジタルベースバンド回路２０に供給される。ユーザ
デジタルベースバンド回路２０では音声符号化などのイ
ンターフェースを通し、送信モジュレータ２４に接続さ
れ、ここでＡ／Ｄ変換、変調（例えば、ＱＰＳＫ変調
等）、スペクトル拡散（例えば、ＰＮ符号による直接拡
散）等の処理が行われる。そして、送信モジュレータ２
４には、送信電力コントローラ２６、２８が直列接続さ
れており、ここで所定のゲインの増幅処理が行われ、ア
ンテナ１０より送信される（通常は、アップコンバート
された後、送信される）。

【００２８】パイロット信号の利用 また、アナログレシーバ１２には、サーチャレシーバ３
０が接続されており、ここで受信信号中に含まれるパイ
ロット信号を抽出し、この信号強度を検出する。このパ
イロット信号は、移動局における基地局の初期捕捉等に
用いるための信号であり、各基地局で同一の符号が用い
られているが、異なるシフト量の符号を与えているた
め、これに基づいて識別が可能となる。また、このパイ
ロット信号はウォルシュ関数により通信データ等に多重
化されており、通常Ｗ０（Ｎｏ．０のウォルシュ関数）
が割り当てられる。そこで、アダマールフィルタによっ
てパイロット信号を抽出することができ、この信号レベ
ルを知ることができる。ここでのパイロットレベルの測
定は、パスダイバーシチを用いて行っている。これは、
移動体通信において、しばしば多重伝送遅延に起因する
周波数選択性フェージングを、拡散符号の分解能で分離
し、その分離したレベルの大きいものにはより大きな重
み付けを行って、時間を合わせて合成する技術である。
このパスダイハーシチを用いることにより、精度の高い
パイロットレベルの測定ができる。そして、サーチャレ
シーバ３０は複数の基地局からのパイロット信号の信号
レベルを比較し、基地局の変更のための信号などを生成
する。

【００２９】本実施例においては、サーチャレシーバ３
０には、コントロールプロセッサ３２が接続されてお
り、ここにパイロット信号のレベルについての信号が供
給される。また、このコントロールプロセッサ３２に
は、アナログレシーバ１２からのＡＧＣのゲインについ
ての信号と、デジタルデータレシーバ１４からの電力制
御コマンドについての信号も供給されている。

【００３０】そして、コントロールプロセッサ３２は、
アナログレシーバ１２からのＡＧＣゲインと、サーチャ
レシーバ３０からのパイロット信号のレベルの両方から
受信したパイロット信号のレベルを知る。そして、コン
トロールプロセッサ３２は得られた受信強度からアナロ
グのレベル制御信号を生成し、これによって送信電力コ
ントローラ２８における出力信号の電力を制御する。ま
た、コントロールプロセッサ３２は、デジタルデータレ
シーバ１４から供給される電力制御コマンドから基地局
側から送られてくる送信電力制御についての内容を知
り、これに応じて、送信電力コントローラ２６を制御す
る。このようにしてコントロールプロセッサ３２によ
り、オープンループおよびクローズドループの送信電力
制御を行うことができる。

【００３１】送信電力制御のための構成 図２に、送信電力制御のための部材を示す。このように
アナログレシーバ１２は、ダウンコンバータ１２ａ、バ
ンドパスフィルタ１２ｂ、ＩＦアンプ１２ｃ、ＡＧＣデ
ィテクタ１２ｄからなっている。そこで、アンテナ１０
から供給されるＲＦ信号は、ダウンコバータでＩＦ信号
に変換され、バンドパスフィルタ１２ｂにより通信に利
用されている周波数帯域の信号が選択される。バンドパ
スフィルタ１２ｂの出力は、ＩＦアンプ１２ｃによりほ
ぼ一定のレベルのＩＦ信号とされてデジタルデータレシ
ーバ１４のＡ／Ｄ変換器に供給される。また、ＩＦアン
プの出力レベルを制御するためにＡＧＣディテクタ１２
ｄが設けられており、このＡＧＣディテクタ１２ｄがＩ
Ｆアンプ１２ｃの出力レベルを検出し、これに応じてＩ
Ｆアンプ１２ｃのゲインをフィードバック制御してい
る。

【００３２】そして、このＡＧＣディテクタ１２ｄは、
フィードバックするゲインについての信号をコントロー
ルプロセッサ３２に供給する。そこで、コントロールプ
ロセッサ３２はサーチャレシーバ３０から供給されるパ
イロット信号のレベルとＡＧＣゲインについての信号の
両方から受信したパイロット信号のレベルを認識するこ
とができる。特に、このパイロット信号のレベルは、上
述のようにサーチャレシーバ３０において基地局ごとに
分離して認識される。そこで、ここで得られる受信電力
は、他の基地局からの信号を除外したものであり、通信
を行っている基地局からの信号の受信電力を正確に知る
ことができる。従って、複数の基地局のからの信号のレ
ベルが大きくなるセル（１つの基地局が管轄するエリ
ア）の境界付近であっても、対象となる基地局からの受
信信号レベルの正確な検出が行え、この検出結果と望ま
しい移動局レベルとの差の信号を送信電力コントローラ
に供給することにより、好適な送信電力制御を行うこと
ができる。

【００３３】コントロールプロセッサ３２は、得られた
受信電力に応じて送信電力コントローラ２８を制御する
が、この送信電力コントローラ２８はＩＦアンプ２８ａ
とこのゲインをコントロールするゲインコントローラ２
８ｂからなっている。そして、コントロールプロセッサ
３２から供給されるゲイン制御信号に基づき、ゲインコ
ントローラ２８ｂがＩＦアンプ２８ａのゲインをコント
ロールする。

【００３４】ここで、本実施例においては、コントロー
ルプロセッサ３２はゲイン制御信号の他に、時定数制御
信号もゲインコントローラ２８ｂに供給する。そして、
ゲインコントローラ２８ｂは、図３に示すように、可変
抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ダイオードＤ１、Ｄ２と、コンデン
サＣを有している。また、可変抵抗Ｒ１とダイオードＤ
１の直列接続と、可変抵抗Ｒ２とダイオードＤ２の直列
接続とが並列に接続されており、可変抵抗Ｒ１Ｒ２にゲ
インコントロール信号が入力され、ダイオードＤ１、Ｄ
２がコンデンサＣおよびＩＦアンプ２８のゲイン制御端
に接続されている。そこで、ゲイン制御信号の電位が増
加する際にはＲ１，Ｃの値によって定まる時定数でＩＦ
アンプ２８のゲインを制御する信号の電位が上昇し、ゲ
イン制御信号の電位が減少する際にはＲ２，Ｃの値によ
って定まる時定数でＩＦアンプ２８のゲインを制御する
信号の電位が降下する。このため、Ｒ１とＲ２の値を異
なるものにすることによって、ゲイン制御信号に対する
送信電力の応答を異なるものにできる。電力増大方向の
時定数Ｒ１Ｃは、電力減少方向の時定数Ｒ２Ｃより大き
く設定される。例えばＲ１＝１０Ｒ２と設定される。

【００３５】さらに、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２は上記の関係
を維持したまま、時定数制御信号により、その抵抗値が
変更可能になっている。そこで、コントロールプロセッ
サ３２からの指令のより、受信電力に対する応答の早さ
を変更できる。そして、本実施例では、コントロールプ
ロセッサ３２は、受信電力の変化からフェージング速度
を検出し、これに応じて、Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を変更し
て、この回路における時定数を変更し、ゲイン制御信号
に対する送信電力コントローラ２８の応答を制御する。

【００３６】フェージング速度の検出 そこで、コントロールプロセッサ３２におけるフェージ
ング検出の動作について図４に基づいて説明する。

【００３７】まず、レベル交差回数カウンタの初期化
（リセット）をすると共に、カウント周期を規定するタ
イマーの動作を開始する（Ｓ１）。そして、入力されて
くる受信電力についての値ｘ_n を入力し、前回の値ｘ
_n-1 ＜プリセットレベル、かつｘ_n ≧プリセットレベル
かを判定する（Ｓ３）。すなわち、予め決定されている
プリセットレベル未満の値から以上の値に変化したか否
かを判定することによりレベル交差があったか否かを判
定する。そして、ＹＥＳであれば、レベル交差回数カウ
ンタの値をインクリメント（１加算）する（Ｓ４）。一
方、Ｓ３において交差していなかった場合には、このＳ
４を迂回する。次に、タイマーが切れたか否か（タイマ
ーの値をチェックし、１回のカウント周期が経過した
か）を判定し（Ｓ５）、切れていなかった場合には、Ｓ
２に戻りレベル交差のカウントを繰り返す。なお受信レ
ベルｘ_n は、パイロットレベルを１ｍｓｅｃ位平均化し
たものであり、また、タイマーの期間は、例えば、１秒
に設定すれば良い。

【００３８】このようにして、所定時間内におけるレベ
ル交差の回数がカウントされるため、次に最大ドップラ
周波数ｆ_d を求める（Ｓ６）。この最大ドップラ周波数
は、レベルの交差カウント値×π^1/2 ｅ^-1/2によって求
める。これは、自動車等の相当速度で走行する移動体に
おけるフェージングでは、フェージング速度が最大ドッ
プラ周波数に対応する場合が多く、レベル交差回数と最
大ドップラ周波数に上述の関係があることが知られてい
るからである。なお、これについては、例えば（社）電
子情報通信学会、昭和６１年１４０月１日発行「移動通
信の基礎」などに示されている。

【００３９】そして、求められた最大ドップラ周波数ｆ
_d からフェージングの中央値を求めるのに適した平均化
時間Ｔを決定する。例えば、Ｔ＝Ｎ／ｆ_d という式によ
って決定すれば良い。ここで、Ｎは、定数であり、３６
位が適していると言われている。このようにして、平均
化時間Ｔが求められた場合には、これに応じてテーブル
より時定数制御信号を求めこれを出力する（Ｓ８）。

【００４０】すなわち、図３における可変抵抗Ｒ１、Ｒ
２の値をＲ１＝Ｔ／Ｃ、Ｒ２＝Ｔ／１０Ｃに従って変更
し、この回路の時定数をゲイン制御信号が時間Ｔをもっ
て平均されるようにする。移動体の移動速度が緩慢な場
合は平均時間が長くなり過ぎるので上限を設ける（例え
ば１０秒）。そして、このようにして時定数が設定され
た回路により平均されたゲイン制御信号によってＩＦア
ンプ２８ａのゲインを制御する。

【００４１】このように、本実施例では、フェージング
周波数（最大ドップラ周波数）を求め、これに応じて平
均化時間Ｔを変更するため、常に平均化時間Ｔを最適の
ものとすることができる。そこで、平均化時間が短す
ぎ、オープンループの送信電力制御がフェージングに追
従してしまうことを防止でき、またかつフェージング速
度が速い時には、平均化時間を短くして、オープンルー
プの送信電力制御の応答の早いものとすることができ
る。なお、上述の例では、フェージング速度として最大
ドップラ周波数を用いたが、他のフェージングであって
もそのフェージング速度を検出することができれば、こ
れに応じて平均化時間を制御することができる。さら
に、コントロールプロセッサ３２は、受信電力をパイロ
ット信号のレベルから検出したが、これに限らず、アナ
ログレシーバから出力されるＩＦ信号のレベルによって
受信電力を検出することもできる。

【００４２】基地局側の構成 次に、基地局側の通信装置の構成について、図５に基づ
いて説明する。アンテナ４０には、アナログレシーバ４
２が接続されており、この受信電波がアナログレシーバ
４２に供給され、ＩＦ信号が出力される。アナログレシ
ーバ４２からのＩＦ信号はモーバイルユニット「Ｎ」
（モーバイルユニットは、通信を行う移動体の数に対応
して設けられており、Ｎは、その中の１つを特定する符
号である）のデジタルデータレシーバ４４に供給され
る。そして、デジタルデータレシーバ４４から出力され
る逆拡散等の処理を受けた信号は、ユーザデジタルベー
スバンド回路４６を介し交換器に供給される。

【００４３】また、交換器からの信号は、ユーザデジタ
ルベースバンド回路４６から送信モジュレータ４８に供
給され、ここで変調、スペクトル拡散等の処理を受け
る。送信モジュレータ４８から出力される送信信号は、
加算器５０において他の送信モジュレータからの信号と
多重化され、加算器５２においてパイロット信号発生器
５４からのパイロット信号が多重化された後アンテナ４
０に供給されここより送信される。そして、基地局側に
おいては、クローズドループ電力制御プロセッサ５６が
設けられており、デジタルデータレシーバ４４から供給
される移動局についての受信信号レベルから、その移動
局が送信を行う際に使用すべき送信電力を計算し、電力
制御コマンドを作成する。そして、クローズドループ電
力制御プロセッサ５６は、この電力制御コマンドを送信
モジュレータ４８に供給し、送信モジュレータ４８が電
力制御コマンドを送信信号中に挿入する。

【００４４】ここで、デジタルデータレシーバ４４の構
成を図６に示す。このようにアナログレシーバ４２から
のＩＦ信号が入力されるＡ／Ｄコンバータ６２と、所定
のＰＮ符号を発生するＰＮ発生器６４と、このＰＮ発生
器６４から供給されるＰＮ符号との相関を行なうＰＮ相
関器６６と、ＰＮ相関器６６から出力される相関信号を
アダマール変換し、ウォルシュ符号化を解くアダマール
変換フィルター６８と、データの復調を行うユーザデコ
ーダ７０からなっている。そして、アナログレシーバ４
２より供給されるＩＦ信号は、Ａ／Ｄコンバータ６２に
よってデジタルデータに変換され、ＰＮ相関器６６に供
給される。このＰＮ相関器６６はＰＮ発生器６４から供
給されるモーバルユニット「Ｎ」が通信を行っている移
動局に割り当てられたＰＮ信号と受信信号の相関を求め
るものである。すなわち、ＰＮ符号によってスペクトル
拡散されていた信号の中から、特定のＰＮ符号の相関信
号を取り出し、スペクトル逆拡散を行う。これにより多
元接続されていたデータからユーザチャネルは抽出され
る。次に、逆拡散して得られた信号は、アダマール変換
フィルタ６８によって、ウォルシュ符号化が解かれ、最
大値から元のデータが得られる。このデータは、ユーザ
デコーダ７０に供給される。ユーザデコーダ７０は、送
信側でたたみ込み符号化したものに対する最ゆう復号を
行い、ユーザデータを得る。またユーザーデコーダ７０
は復号データレベルをシンボル単位で出力する。

【００４５】そして、この復号データレベルは、クロー
ズドループ電力制御プロセッサ５６に供給され、ここに
おいて電力制御コマンドを作成するのに利用される。

【００４６】次に、図７にクロースドループ電力制御プ
ロセッサ５６の構成を示す。このように、復号データレ
ベルは電力平均演算器８０に供給され、ここで電力平均
を計算する。電力平均は、周知のディジタル処理でスロ
ット単位（１．２５ｍｓｅｃ）で行われる。そして、こ
の電力平均演算器８０からの出力はコンパレータ８２に
おいて、基準電力レベルと比較される。また、復号デー
タレベルはスレッショルド検出器８４にも供給され、こ
こにおいて、所定のスレッショルド以下の電力値は０に
置き換えられる。これは、移動局からの送信は１．２５
ｍｓｅｃのスロット単位でバースト的に行われる場合も
あるため、送信がなされていなかった時のデータを取り
込まないようにするためである。そして、このスレッシ
ョルド検出器８４の出力は、バッファメモリ８６に供給
され、このバッファメモリ８６において所定期間の復号
データ電力レベルがシンボル単位で複数記憶される。そ
して、このバッファメモリ８６の電力の履歴は、予測器
８８に供給され、予測器８８は電力の履歴から所定時間
先における受信電力の予測を行う。そして、この予測器
８８によって予測された受信電力の値はコンパレータ９
０に供給され、ここにおいて基準電力レベルと比較され
る。

【００４７】そして、コンパレータ８２とコンパレータ
９０の比較結果の信号はアンドゲート９２を介して電力
制御コマンド発生器９４に供給される。従って、コンパ
レータ８２、９０の両者の比較結果に応じて電力制御コ
マンド発生器９４が電力制御コマンドを生成する。すな
わち、電力平均演算器８０のスロット単位の電力値と、
予測器８８のシンボル単位の予測値が両者とも基準レベ
ル以下の時、コンパレータ８２、９０の両者の出力は移
動局送信電力を増加させるための信号となり、両者の出
力がＨとなり、アンドゲート９２からＨの信号が出力さ
れ、これによって電力制御コマンド発生器９４が電力を
増加させることのコマンドを作成する。移動機はこのコ
マンドをもとに送信電力を所定レベル増大させ、その移
動局からの基地曲での受信レベルは増大される。

【００４８】受信電力の予測 次に、予測器８８における予測について説明する。例え
ば、図８に示すように、受信電力Ｔが、時間ｔにより図
のように変化したとする。この場合、時間ｔ₀〜ｔ_n の
それぞれの電力はＰ₀ 〜Ｐ_n となる。

【００４９】一方、電力制御コマンドは、上述のよう
に、送信信号中にランダムに挿入されるため、移動体に
向けて送信される時間が一定ではない。そこで、予測器
８８は、送信モジュレータ４８から電力制御コマンド挿
入のタイミングについての信号を貰い、これと移動体に
おける制御遅延（移動体が電力制御コマンドを受信して
から実際に電力制御が行われるまでの遅延時間）から作
成した電力制御コマンドによって実際に制御される時間
を判定する。すなわち、現在の時刻がｔ_n であり、実際
の制御が行われるまでの時間がΔであったとすれば、時
刻ｔ_n ＋Δ＝ｔ_pにおける受信電力Ｐ_ｔp を予測する。

【００５０】次に、この予測について、図９のフローチ
ャート図に基づいて説明する。まず、コマンド送信モジ
ュレータ４８におけるデータからコマンド送信タイミン
グを入力する（Ｓ１１）。そして、このコマンド送信タ
イミングから移動器がこのコマンドによって送信電力を
制御する時間（予測時間ｔ_p ）を決定する（Ｓ１２）。

【００５１】次に、線形予測によって、電力の予測をす
るために、相関係数を求める。（Ｓ１３）。この例で
は、フェージングがレイリーフェーシングであると仮定
し、２πｆ_d （ｔ_p −ｔ_j )についてのベッセル関数を
計算することによって相関係数γ（ｔ_p −ｔ_j ）を計算
する。

【００５２】 γ（ｔ_p −ｔ_j ）＝Ｊ₀ ［２πｆ₀ （ｔ_p −ｔ_j ）］ ここで、ｆ_d は、最大ドップラ周波数あり、ｔ_j はｊ＝
０〜ｎの受信電力が得られる各時間を表している。そし
て、予測係数α₁ 〜α_n を決定し（Ｓ１４）、予測誤差
の自乗平均が最小となる予測係数α₁ 〜α_n を次式を解
くことにより求める（Ｓ１５）。

【００５３】

【数１】 ここで、γ₀ は時刻ｔ_p −ｔ₀ のもの、γ₁ は時刻ｔ_p
−ｔ₁ のもの、 …、γ_n-1 は時刻ｔ_p −ｔ_n-1 のも
の、γn は時刻ｔ_p −ｔ_n のものを表す。

【００５４】次に、算出されたα₁ 〜α_n を基づき、 Ｐ_tp＝α₁ Ｐ₀ ＋α₂ Ｐ₁ α₃ Ｐ₂ ＋ … ＋α_n Ｐ
_n-1 よりＰ_tpを計算する（Ｓ１６）。このようにして所定の
時刻ｔ_p における受信電力Ｐ_tpを予測することができ
る。

【００５５】従って、図７における予測器８８は、この
予測電力値をコンパレータ９０に送る。

【００５６】このように、その時の電力値と、予測によ
る電力値の両方共に、電力増大になるときのみ電力増大
を要求する電力制御コマンドを送信するのは、誤って電
力を増大した場合の悪影響の方が誤って減少した場合よ
り大きいからである。なお、予測値のみの判断結果から
電力制御コマンドを作成しても良い。

【００５７】他の実施例 次に、図１０に、本発明の変形例を示す。この例では、
図１のものと比べ、デジタルデータレシーバ１６、ダイ
バシティコンバイナ１８が追加されている。このよう
に、デジタルデータレシーバを２つ設けるのは、パスダ
イバシティ受信を達成するためであり、両者が異なるタ
イミングで同一のＰＮ符号についてスペクトル逆拡散を
行うことで、別の経路（パス）で到達した同一の信号を
取り出すことができる。そして、２つのデジタルデータ
ルレシーバ１４、１６は、ダイバシィコンバイナ１８に
接続されており、ダイバシィコンバイナ１８は、供給さ
れる２つの信号を同期をとって加算する。すなわち、経
路差分に対応した到達時間の差を補償し同一位相で加算
を行う。これによって、２つのパスで移動体に到達した
信号を加算することができ、受信信号のエネルギーを増
大させることができる。ここで、この加算は単純な加算
ではなく、より確かな信号の方にウェイトを大きくする
重み付け加算とすると良い。これによって、好適な信号
エネルギーの増大化が図れる。

【００５８】そして、本実施例では、ダイバシィコンバ
イナ１８からの出力信号をコントロールプロセッサ３２
に入力している。そこで、このコントロールプロセッサ
３２は、重み付け加算された後の受信電力の変化から、
フェージング速度を推定することができる。ただし、こ
の場合、図４の最大ドップラーを求める式をダイバシチ
受信を考慮した式に変型する必要がある。従って、より
精度の高いフェージング速度の推定が行え、これに応じ
て送信電力コントローラ２８における平均化時間の制御
が行える。なお、この例では、コントロールプロセッサ
３２による送信電力コントローラ２８におけるゲインの
設定も、パスダイバシティコンバイナ１８から供給され
る信号のエネルギーと、アナログレシーバ１２から供給
されるＡＧＣゲインの２つから算出している。

【００５９】図１１は、基地局側においても、パスダイ
バシティ受信を行う例である。従って、デジタルデータ
レシーバ９３、ダイバシティコンバイナ９４が追加され
ている。そして、パスダイバシティ受信によるデータの
復調が行われると共に、クローズドループ電力制御プロ
セッサ５６において、重み付け加算が行われた後の相関
信号から、フェージングを考慮した未来の受信電力を予
測している。

【００６０】なお、上述の実施例においては、フェージ
ング速度として最大ドップラ周波数を用いたが、フェー
ジング速度が推定できれば、他のフェージングにも適用
することができる。さらに、電力の推定において、レイ
リーフェージングを前提にレッセル関数によって、相関
係数を決定したが、他のフェージングであればそれに応
じた関数を用いれば良い。他の関数はテーブル等で与え
てもよい。すなわち、電力スペクトルを求め、これをフ
ーリェ変換することによって、相関係数を求める式を決
定することができる。さらに、予測は線形予測でなくて
も、他の予測方法でも良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パイロット信号を用いて、受信電力を検出するため、自
局の基地局のみの受信信号電力に対して、送信電力を制
御することができ、適切な電力制御を行うことができ
る。また、フェージング速度を推定し、このフェージン
グ速度に応じて受信信号電力の平均する時間を決定する
ため、常に適切な時間で平均をすることができ、フェー
ジングの電界中央値を推定することができる。このた
め、オープンループの制御において誤りが少なく、シス
テムの干渉の増大を招くことなく送信電力を増大するこ
とができる。また、システムの干渉を増大させることな
く、自局の伝送特性の劣化を防止することができる。

【００６２】さらに、基地局側においては、基地局にお
いて受信する移動体からの電波の未来の状況を予測し、
電力制御コマンドを送信するため、この電力制御コマン
ドに応じて送信電力を制御することにより、基地局側に
おける受信電力の制御を正確なものとすることができ
る。そして、このような結果、送信電力制御が正確とな
り、伝送特性の向上並びに回線容量の増大が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動器側の全体構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例の電力制御に関わる部材についてのブ
ロック図である。

【図３】送信電力コントローラ２８におけるゲインコン
トロールの機構を示す回路図である。

【図４】フェージング速度推定の動作を説明するフロー
チャートである。

【図５】基地局側の全体構成を示すブロック図である。

【図６】同実施例のデジタルデータレシーバ４４の詳細
を示すブロック図である。

【図７】クローズド電力制御プロセッサ５６の詳細を示
すブロック図である。

【図８】受信電力の予測を示す説明図である。

【図９】受信電力の予測の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】移動器側の他の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図１１】基地局側の他の実施例の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１２、４２ アナログレシーバ １４、４４ デジタルデータレシーバ ２０、４６ ユーザデジタルベースバンド回路 ２４、４８ 送信モジュレータ ２６、２８ 送信電力コントローラ ３０ サーチャーレシーバ ３２ コントロールプロセッサ ５６ クローズド電力制御プロセッサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 移動体通信における送信電力制御装置
およびシステム

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多
元接続）方式による移動体通信における送信電力制御に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子通信技術の進歩に伴い、自動
車電話、携帯電話等の移動体通信が広く普及してきてい
る。そして、この移動体通信の分野においても、デジタ
ル通信が検討され、各種の通信方式が検討されている。
このような方式の１つとしてＣＤＭＡ（符号分割多元接
続）方式があり、同一周波数範囲に複数の移動機を割当
てられること、秘密保持が容易であることなどの特徴を
持つことから注目を集めている。

【０００３】このＣＤＭＡ方式（特に、直接拡散スペク
トル拡散：ＤＳ／ＳＳを用いるＣＤＭＡ方式）では、通
常の電波通信を行う送信機、受信機、変復調装置の他
に、ＰＮ符号などによりスペクトル拡散を行う拡散手段
が必要であり、ＰＮ符号を逆拡散するための逆拡散手段
が必要である。

【０００４】そして、ＣＤＭＡ方式では、同一周波数帯
域にある複数の拡散信号の中から特定の符号でスペクト
ル拡散されている信号を取り出し、復調する必要があ
る。ＣＤＭＡシステムにおいて、基地局から移動機への
伝送（フォワードリンク）では、移動機が基地局を識別
できるように、基地局毎に異なる位相シフトを有する擬
似ランダム符号を拡散符号としており、また各チャネル
は直交関数（相互相関が０の関数）により多重化されて
伝送される。その中にはパイロット信号も含まれてお
り、移動機はこのパイロット信号を初期捕捉・同期のた
めに用いる。

【０００５】また移動機から基地局への伝送（リバース
リンク）では、オフセットのない擬似ランダム符号と、
ユーザ毎に指定された擬似ランダム符号とを連接したも
のを拡散符号としている。各移動機は、基地局との距離
がまちまちであるため、基地局において全ての移動機の
送信信号同士の同期を取ることは困難であり、各移動機
間の直交性を維持することは不可能である。拡散符号
は、このような点も考慮して決定されているため、単に
重なり合う位置がシフトしただけであれば相互干渉は十
分小さい。ところが、このような干渉だけでなく、基地
局における移動機からの受信電力に大きな違いがある
と、小さい受信電力であった移動機にとって、大きな受
信電力であった移動機の電力が大きな干渉を与えること
となる。このような状況においては、同時に通話可能な
移動機の数が少なくなってしまう。このため従来の装置
においても、各移動機からの受信電力の強度が一定とな
るようにするための送信電力制御手段を有している。

【０００６】ここで、移動体通信における受信電力の変
化には、電波伝搬経路の距離に基づくロス（パスロス）
や伝搬経路に存在するビル等の電波遮蔽物に伴うロス
（シャドウイング）等の移動機側、基地局側で同じもの
と、レイリーフェージングなどに起因する移動機側と基
地局側では異なるものとがある。

【０００７】移動機側と基地局側で同一の強度変化を生
じるものについては、移動機において基地局からの送信
電波の受信電力強度を計測し、これをレイリーフェージ
ングの影響を除去できる位の時間で平均して平均化中央
値を検出し、これに基づいて送信電波強度を制御するこ
とにより、基地局における受信電波強度を一定値に近付
けている（これをオープンループ制御と呼ぶ）。具体的
には、受信機の入力段にあるＩＦ信号（受信した無線周
波数信号（ＲＦ信号）をダウンコンバートした中間周波
数信号）のＡＧＣ回路（後段への過大な信号の入力を避
けるため、入力信号強度に応じてアンプのゲインを制御
する回路）のゲインについての信号と、バンドパスフィ
ルタ（所望の周波数帯域のみを通過させるフィルタ）通
過後の信号周波数帯域の信号強度から受信電力を検出
し、これに応じて送信電力を制御している。

【０００８】一方、移動機がビルの影から抜け出した時
のように受信電力が急激に増大する場合があり、この場
合には他の通信に大きな影響が出るため送信電力を速や
かに減少させなければならない。そこで、このような場
合に対処すべく、受信電力の増大に対しては上述の中央
値を求めるための平均化時間を短く設定している。すな
わち、送信電力の減少（受信電力の増大）に対しては、
平均化時間を短く、送信電力の増大（受信電力の減少）
に対しては平均化時間を長く設定し、オープンループの
送信電力制御を行っている。

【０００９】一方、レイリーフェージングなど移動機側
と基地局側で電界強度が異なるものについては、オープ
ンループ制御では対応することはできない。そこで、こ
れに対処するために、基地局において各移動局からの受
信電界強度を検出し、この受信電界強度に基づき、移動
機側に送信電力を補正するためのコマンド（電力制御コ
マンド）を移動機に送る。そして、移動機が、この電力
制御コマンドに基づいて、送信電力を制御することによ
り、基地局での受信電界強度を所望のものとしている
（これをクローズドループ制御と呼ぶ）。電力制御コマ
ンドは電力を上げるか下げるかを指令するもので、１．
２５ｍｓｅｃに１回送信される。また、１回の制御で±
１ｄＢ程度の制御をオープンループ電力制御のまわりで
行っている。

【００１０】このような送信電力制御を行うことによ
り、基地局における各移動機からの受信信号の強度を同
等のものとして、これらの干渉を減少することができ
る。そこで、より多くの移動機との通信が可能となり、
システムの容量を最大化することができる。

【００１１】なお、ＣＤＭＡ方式の移動機側、基地局側
（セルサイト）の送受信設備や従来の送信電力制御につ
いては、例えば米国特許５，１０３，４５９号公報や国
際公開公報ＷＯ９１／０７０３７号公報等に示されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
送信電力制御にあっては、次のような問題点があった。 （Ａ）受信電力には、他の基地局からの送信信号も含ま
れており、特に基地局の管轄範囲（セル）の境界近辺で
は、他の基地局からの送信信号強度が大きくなってい
る。そこで、対象とする基地局に対する送信電力制御が
不適切なものとなってしまう。なお、理論的には、クロ
ーズドループ制御によって、これを解消できるはずであ
るが、前述の様に電力制御コマンドによる１回のコマン
ドにより変更される電力量は限定されているため、補正
限界を越える可能性がある。

【００１３】（Ｂ）レイリーフェージングは移動機の速
度によって異なるため、フェージングの速度によって
は、平均時間が短すぎオープンループの送信電力制御が
レイリーフェージングに追従してしまう可能性がある。
なお、平均時間を長くし過ぎると、フェージング中央値
の変化に追従できなくなる。

【００１４】（Ｃ）電力制御コマンドは、フォワードリ
ンクにおける通常の通信データ中に挿入され、平均的に
１．２５ｍｓｅｃに１回送られるが、その挿入位置（送
るタイミング）はランダマイズされている。また、リバ
ースリンクにおいて無音期間では移動体は連続的に送信
を行うのではなくバースト的な送信を行い、この送信タ
イミングもランダマイズされている。例えば、２０ｍｓ
ｅｃのフレームにおいて、１．２５ｍｓｅｃ単位のスロ
ットが１６ヶ所存在するが、フルレートの場合は１６ヶ
所全てのスロットを送信し、１／２レートの場合、１６
ヶ所のうち８ヶ所にスロットを送信する。そしてそのス
ロットの位相はランダマイズされる。なお、伝送レート
には、フルレート、１／２レート、１／４レート、１／
８レートがある。このため、基地局が移動機からの受信
電力を認識し、移動機に電力制御コマンドが受信される
までの時間が変動する。そこで、電力制御コマンドに応
じた送信電力制御が行われる時間は一定でなく、制御の
タイミングがずれてしまい、正確な送信電力制御が行え
ない場合がある。特に、フェージング速度が早い場合に
は、この問題が大きくなる。

【００１５】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、移動機の状況に適応して好適な送信電力制御が行
える移動体通信における送信電力制御装置およびそのシ
ステムを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る移動体通信
における送信電力制御装置は、受信信号の中から基地局
ごとのパイロット信号を抽出すると共に、抽出したパイ
ロット信号の信号レベルを検出するサーチャレシーバ
と、このサーチャレシーバからの信号レベルに応じて送
信電力を制御する送信電力制御手段と、を有することを
特徴とする。

【００１７】また、受信信号の信号レベルを検出するレ
ベル検出手段と、検出された受信信号の信号レベルを所
定の平均化時間で平均処理し平均受信信号レベルを得る
平均化手段と、得られた平均信号レベルに応じて、送信
電力を制御する送信電力制御手段と、受信信号の信号レ
ベルの変化からフェージング速度を検出するフェージン
グ速度検出手段と、得られたフェージング速度に応じて
上記平均化時間を変更する平均化時間制御手段と、を有
することを特徴とする。

【００１８】また、受信信号の信号レベルを検出するレ
ベル検出手段と、得られた受信信号の信号レベルの履歴
を記憶する履歴記憶手段と、記憶されている履歴から所
定時間後の受信信号の信号レベルを予測する予測手段
と、予測される信号レベルに応じて、信号送信側におけ
る送信電力制御についての電力制御コマンドを作成する
作成手段と、作成された電力制御コマンドを送信する送
信手段と、を有することを特徴とする。

【００１９】また、上記予測手段は、記憶されている履
歴の内容から線形予測により予測を行うことを特徴とす
る。

【００２０】また、上記フェージング速度検出手段は、
受信信号レベルの変化状態を調べ、受信信号レベルが所
定時間内に一定値と交差する回数に基づいて検出するこ
とを特徴とする。

【００２１】また、受信信号の中からパイロット信号を
抽出すると共に、抽出したパイロット信号の信号レベル
を検出するサーチャレシーバと、このサーチャレシーバ
からの信号レベルを所定の平均化時間で平均処理し、平
均信号レベルを得る平均化手段と、得られた平均信号レ
ベルに応じて、送信電力を制御する送信電力制御手段
と、サーチャレシーバからの信号レベルの変化からフェ
ージング速度を検出するフェージング速度検出手段と、
得られたフェージング速度に応じて上記平均化時間を変
更する平均化時間制御手段と、を有することを特徴とす
る。

【００２２】また、本発明は、基地局と移動機との間の
移動体通信における移動機側の送信電力を制御する送信
電力制御システムであって、基地局側は、移動機から送
られてくる電波の受信信号レベルを検出する信号レベル
検出手段と、得られた受信信号の信号レベルの履歴を記
憶する履歴記憶手段と、記憶されている履歴から所定時
間後の受信信号の信号レベルを予測する予測手段と、予
測される信号レベルに応じて、信号送信側における送信
電力制御についての電力制御コマンドを作成する作成手
段と、作成された電力制御コマンドを送信する送信手段
と、を有し、移動機側は、受信信号の中からパイロット
信号を抽出すると共に、抽出したパイロット信号の信号
レベルを検出するサーチャレシーバと、このサーチャレ
シーバからの信号レベルを所定の平均化時間で平均処理
し、平均信号レベルを得る平均化手段と、平均信号レベ
ルに応じて、送信電力を決定すると共に、電力送信コマ
ンドに応じて、決定された送信電力を変更する送信電力
制御手段と、を有することを特徴とする。

【００２３】

【作用】このように、本発明によれば、パイロット信号
を用いて、受信電力を検出するため、移動機が現在通信
を行なっている基地局のみの受信信号電力に対して、送
信電力を制御することができ、適切な電力制御を行うこ
とができる。また、フェージング速度を推定し、このフ
ェージング速度に応じて受信信号電力の平均する時間を
決定するため、常に適切な時間で平均をすることがで
き、フェージングの電界中央値を推定することができ
る。このため、オープンループの制御が適切に行なえ、
システムの干渉の増大を招くことなく送信電力を増大す
ることができる。また、システムの干渉を増大させるこ
となく、自局の伝送特性の劣化を防止することができ
る。

【００２４】さらに、基地局側においては、基地局にお
いて受信する移動機からの電波の未来の状況を予測し、
電力制御コマンドを送信するため、この電力制御コマン
ドに応じて送信電力を制御することにより、基地局側に
おける受信電力の制御を正確なものとすることができ
る。そして、このような結果、送信電力制御が正確とな
り、伝送特性の向上並びに回線容量の増大が達成され
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。

【００２６】移動機側の構成 図１は、本発明に係る送信制御装置が適用されている移
動機の全体構成を示すブロック図である。図において、
アンテナ１０は、少なくとも通信に用いられている周波
数を含む電波を受信し、あるいは放射するものである。
このアンテナ１０にはアナログレシーバ１２が接続され
ており、アナログレシーバ１２は受信電波を中間周波数
に変換（ダウンコンバート）し、ＩＦ信号を得ると共
に、所定周波数の信号を帯域のみ選択する。また、ＡＧ
Ｃ手段によって、出力するＩＦ信号の信号レベルを一定
となる様に制御を行う。アナログレシーバ１２には、デ
ジタルデータレシーバ１４が接続されており、デジタル
データレシーバ１４はアナログ信号のデジタルデータへ
の変換、同期検波、スペクトル逆拡散等の処理を行う。
デジタルデータレシーバ１４にはユーザデジタルベース
バンド回路２０が接続されており、ユーザデジタルベー
スバンド回路２０は、データ復調等を行い、ボコーダな
どのインターフェースを通して、オーディオ信号を得
る。そして、このオーディオ信号が、ハンドセット２２
に供給され、オーディオ信号の再生が行われる。すなわ
ち、ハンドセット２２のスピーカから受信した音声が出
力される。

【００２７】一方、ハンドセット２２はマイクロホンも
設けられており、音声信号はオーディオ信号としてユー
ザデジタルベースバンド回路２０に供給される。ユーザ
デジタルベースバンド回路２０では音声符号化などのイ
ンターフェースを通し、送信モジュレータ２４に接続さ
れ、ここでＡ／Ｄ変換、変調（例えば、ＱＰＳＫ変調
等）、スペクトル拡散（例えば、ＰＮ符号による直接拡
散）等の処理が行われる。そして、送信モジュレータ２
４には、送信電力コントローラ２６、２８が直列接続さ
れており、ここで所定のゲインの増幅処理が行われ、ア
ンテナ１０より送信される（通常は、アップコンバート
された後、送信される）。

【００２８】パイロット信号の利用 また、アナログレシーバ１２には、サーチャレシーバ３
０が接続されており、ここで受信信号中に含まれるパイ
ロット信号を抽出し、この信号強度を検出する。このパ
イロット信号は、移動機における基地局の初期捕捉等に
用いるための信号であり、各基地局で同一のＰＮ符号が
用いられているが、異なるシフト量の符号を与えている
ため、これに基づいて識別が可能となる。また、このパ
イロット信号はウォルシュ関数により通信データ等に多
重化されており、通常Ｗ０（Ｎｏ．０のウォルシュ関
数）が割り当てられる。ＷＯは全て１から構成されてお
り、これを掛けたものは元の信号と同じになる。そのた
めＰＮ符号の相関操作のみによって、パイロット信号レ
ベルを知ることができる。ここでのパイロットレベルの
測定は、パスダイバーシチを用いて行っている。これ
は、移動体通信において、しばしば多重伝送遅延に起因
する周波数選択性フェージングを、拡散符号の分解能で
分離し、その分離したレベルの大きいものにはより大き
な重み付けを行って、時間を合わせて合成する技術であ
る。このパスダイバーシチを用いることにより、精度の
高いパイロットレベルの測定ができる。そして、サーチ
ャレシーバ３０は複数の基地局からのパイロット信号の
信号レベルを比較し、基地局の変更のための信号などを
生成する。

【００２９】本実施例においては、サーチャレシーバ３
０には、コントロールプロセッサ３２が接続されてお
り、ここにパイロット信号のレベルについての信号が供
給される。また、このコントロールプロセッサ３２に
は、アナログレシーバ１２からのＡＧＣのゲインについ
ての信号と、デジタルデータレシーバ１４からの電力制
御コマンドについての信号も供給されている。

【００３０】そして、コントロールプロセッサ３２は、
アナログレシーバ１２からのＡＧＣゲインと、サーチャ
レシーバ３０からのパイロット信号のレベルの両方から
受信したパイロット信号のレベルを知る。そして、コン
トロールプロセッサ３２は得られた受信強度からアナロ
グのレベル制御信号を生成し、これによって送信電力コ
ントローラ２８における出力信号の電力を制御する。ま
た、コントロールプロセッサ３２は、デジタルデータレ
シーバ１４から供給される電力制御コマンドから基地局
側から送られてくる送信電力制御についての内容を知
り、これに応じて、送信電力コントローラ２６を制御す
る。このようにしてコントロールプロセッサ３２によ
り、オープンループおよびクローズドループの送信電力
制御を行うことができる。

【００３１】送信電力制御のための構成 図２に、送信電力制御のための部材を示す。このように
アナログレシーバ１２は、ダウンコンバータ１２ａ、バ
ンドパスフィルタ１２ｂ、ＩＦアンプ１２ｃ、ＡＧＣデ
ィテクタ１２ｄからなっている。そこで、アンテナ１０
から供給されるＲＦ信号は、ダウンコンバータでＩＦ信
号に変換され、バンドパスフィルタ１２ｂにより通信に
利用されている周波数帯域の信号が選択される。バンド
パスフィルタ１２ｂの出力は、ＩＦアンプ１２ｃにより
ほぼ一定のレベルのＩＦ信号とされてデジタルデータレ
シーバ１４のＡ／Ｄ変換器に供給される。また、ＩＦア
ンプの出力レベルを制御するためにＡＧＣディテクタ１
２ｄが設けられており、このＡＧＣディテクタ１２ｄが
ＩＦアンプ１２ｃの出力レベルを検出し、これに応じて
ＩＦアンプ１２ｃのゲインをフィードバック制御してい
る。

【００３２】そして、このＡＧＣディテクタ１２ｄは、
フィードバックするゲインについての信号をコントロー
ルプロセッサ３２に供給する。そこで、コントロールプ
ロセッサ３２はサーチャレシーバ３０から供給されるパ
イロット信号のレベルとＡＧＣゲインについての信号の
両方から受信したパイロット信号のレベルを認識するこ
とができる。特に、このパイロット信号のレベルは、上
述のようにサーチャレシーバ３０において基地局ごとに
分離して認識される。そこで、ここで得られる受信電力
は、他の基地局からの信号を除外したものであり、通信
を行っている基地局からの信号の受信電力を正確に知る
ことができる。従って、複数の基地局のからの信号のレ
ベルが大きくなるセル（１つの基地局が管轄するエリ
ア）の境界付近であっても、対象となる基地局からの受
信信号レベルの正確な検出が行え、この検出結果と望ま
しい移動機レベルとの差の信号を送信電力コントローラ
に供給することにより、好適な送信電力制御を行うこと
ができる。

【００３３】コントロールプロセッサ３２は、得られた
受信電力に応じて送信電力コントローラ２８を制御する
が、この送信電力コントローラ２８はＩＦアンプ２８ａ
とこのゲインをコントロールするゲインコントローラ２
８ｂからなっている。そして、コントロールプロセッサ
３２から供給されるゲイン制御信号に基づき、ゲインコ
ントローラ２８ｂがＩＦアンプ２８ａのゲインをコント
ロールする。

【００３４】ここで、本実施例においては、コントロー
ルプロセッサ３２はゲイン制御信号の他に、時定数制御
信号もゲインコントローラ２８ｂに供給する。そして、
ゲインコントローラ２８ｂは、図３に示すように、可変
抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ダイオードＤ１、Ｄ２と、コンデン
サＣを有している。また、可変抵抗Ｒ１とダイオードＤ
１の直列接続と、可変抵抗Ｒ２とダイオードＤ２の直列
接続とが並列に接続されており、可変抵抗Ｒ１Ｒ２にゲ
インコントロール信号が入力され、ダイオードＤ１、Ｄ
２がコンデンサＣおよびＩＦアンプ２８のゲイン制御端
に接続されている。そこで、ゲイン制御信号の電位が増
加する際にはＲ１，Ｃの値によって定まる時定数でＩＦ
アンプ２８のゲインを制御する信号の電位が上昇し、ゲ
イン制御信号の電位が減少する際にはＲ２，Ｃの値によ
って定まる時定数でＩＦアンプ２８のゲインを制御する
信号の電位が降下する。このため、Ｒ１とＲ２の値を異
なるものにすることによって、ゲイン制御信号に対する
送信電力の応答を異なるものにできる。電力増大方向の
時定数Ｒ１Ｃは、電力減少方向の時定数Ｒ２Ｃより大き
く設定される。例えばＲ１＝１０Ｒ２と設定される。

【００３５】さらに、可変抵抗Ｒ１、Ｒ２は上記の関係
を維持したまま、時定数制御信号により、その抵抗値が
変更可能になっている。そこで、コントロールプロセッ
サ３２からの指令のより、受信電力に対する応答の早さ
を変更できる。そして、本実施例では、コントロールプ
ロセッサ３２は、受信電力の変化からフェージング速度
を検出し、これに応じて、Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を変更し
て、この回路における時定数を変更し、ゲイン制御信号
に対する送信電力コントローラ２８の応答を制御する。

【００３６】フェージング速度の検出 そこで、コントロールプロセッサ３２におけるフェージ
ング検出の動作について図４に基づいて説明する。

【００３７】まず、レベル交差回数カウンタの初期化
（リセット）をすると共に、カウント周期を規定するタ
イマーの動作を開始する（Ｓ１）。そして、入力されて
くる受信電力についての値ｘ_n を入力し、前回の値ｘ
_n-1 ＜プリセットレベル、かつｘ_n ≧プリセットレベル
かを判定する（Ｓ３）。すなわち、予め決定されている
プリセットレベル未満の値から以上の値に変化したか否
かを判定することによりレベル交差があったか否かを判
定する。そして、ＹＥＳであれば、レベル交差回数カウ
ンタの値をインクリメント（１加算）する（Ｓ４）。一
方、Ｓ３において交差していなかった場合には、このＳ
４を迂回する。次に、タイマーが切れたか否か（タイマ
ーの値をチェックし、１回のカウント周期が経過した
か）を判定し（Ｓ５）、切れていなかった場合には、Ｓ
２に戻りレベル交差のカウントを繰り返す。なお受信レ
ベルｘ_n は、パイロットレベルを１ｍｓｅｃ位平均化し
たものであり、また、タイマーの期間は、例えば、１秒
に設定すれば良い。

【００３８】このようにして、所定時間内におけるレベ
ル交差の回数がカウントされるため、次に最大ドップラ
周波数ｆ_d を求める（Ｓ６）。この最大ドップラ周波数
は、レベルの交差カウント値×π^1/2 ｅ^-1/2によって求
める。これは、自動車等の相当速度で走行する移動機に
おけるフェージングでは、フェージング速度が最大ドッ
プラ周波数に対応する場合が多く、レベル交差回数と最
大ドップラ周波数に上述の関係があることが知られてい
るからである。なお、これについては、例えば（社）電
子情報通信学会、昭和６１年１０月１日発行「移動通信
の基礎」などに示されている。

【００３９】そして、求められた最大ドップラ周波数ｆ
_d からフェージングの中央値を求めるのに適した平均化
時間Ｔを決定する。例えば、Ｔ＝Ｎ／ｆ_d という式によ
って決定すれば良い。ここで、Ｎは、定数であり、３６
位が適していると言われている。このようにして、平均
化時間Ｔが求められた場合には、これに応じてテーブル
より時定数制御信号を求めこれを出力する（Ｓ８）。

【００４０】すなわち、図３における可変抵抗Ｒ１、Ｒ
２の値をＲ１＝Ｔ／Ｃ、Ｒ２＝Ｔ／１０Ｃに従って変更
し、この回路の時定数をゲイン制御信号が時間Ｔをもっ
て平均されるようにする。移動機の移動速度が緩慢な場
合は平均時間が長くなり過ぎるので上限を設ける（例え
ば１０秒）。そして、このようにして時定数が設定され
た回路により平均されたゲイン制御信号によってＩＦア
ンプ２８ａのゲインを制御する。

【００４１】このように、本実施例では、フェージング
速度（最大ドップラ周波数）を求め、これに応じて平均
化時間Ｔを変更するため、常に平均化時間Ｔを最適のも
のとすることができる。そこで、平均化時間が短すぎ、
オープンループの送信電力制御がフェージングに追従し
てしまうことを防止でき、またかつフェージング速度が
速い時には、平均化時間を短くして、オープンループの
送信電力制御の応答の早いものとすることができる。な
お、上述の例では、フェージング速度として最大ドップ
ラ周波数を用いたが、他のフェージングであってもその
フェージング速度を検出することができれば、これに応
じて平均化時間を制御することができる。さらに、コン
トロールプロセッサ３２は、受信電力をパイロット信号
のレベルから検出したが、これに限らず、アナログレシ
ーバから出力されるＩＦ信号のレベルによって受信電力
を検出することもできる。

【００４２】基地局側の構成 次に、基地局側の通信装置の構成について、図５に基づ
いて説明する。アンテナ４０には、アナログレシーバ４
２が接続されており、この受信電波がアナログレシーバ
４２に供給され、ＩＦ信号が出力される。アナログレシ
ーバ４２からのＩＦ信号はモーバイルユニット「Ｎ」
（モーバイルユニットは、通信を行う移動機の数に対応
して設けられており、Ｎは、その中の１つを特定する符
号である）のデジタルデータレシーバ４４に供給され
る。そして、デジタルデータレシーバ４４から出力され
る逆拡散等の処理を受けた信号は、ユーザデジタルベー
スバンド回路４６を介し交換機に供給される。

【００４３】また、交換機からの信号は、ユーザデジタ
ルベースバンド回路４６から送信モジュレータ４８に供
給され、ここで変調、スペクトル拡散等の処理を受け
る。送信モジュレータ４８から出力される送信信号は、
加算器５０において他の送信モジュレータからの信号と
多重化され、加算器５２においてパイロット信号発生器
５４からのパイロット信号が多重化された後アンテナ４
０に供給されここより送信される。そして、基地局側に
おいては、クローズドループ電力制御プロセッサ５６が
設けられており、デジタルデータレシーバ４４から供給
される移動機についての受信信号レベルから、その移動
局が送信を行う際に使用すべき送信電力を計算し、電力
制御コマンドを作成する。そして、クローズドループ電
力制御プロセッサ５６は、この電力制御コマンドを送信
モジュレータ４８に供給し、送信モジュレータ４８が電
力制御コマンドを送信信号中に挿入する。

【００４４】ここで、デジタルデータレシーバ４４の構
成を図６に示す。このようにアナログレシーバ４２から
のＩＦ信号が入力されるＡ／Ｄコンバータ６２と、所定
のＰＮ符号を発生するＰＮ発生器６４と、このＰＮ発生
器６４から供給されるＰＮ符号との相関を行なうＰＮ相
関器６６と、ＰＮ相関器６６から出力される相関信号を
アダマール変換し、ウォルシュ符号化を解くアダマール
変換フィルター６８と、データの復調を行うユーザデコ
ーダ７０からなっている。そして、アナログレシーバ４
２より供給されるＩＦ信号は、Ａ／Ｄコンバータ６２に
よってデジタルデータに変換され、ＰＮ相関器６６に供
給される。このＰＮ相関器６６はＰＮ発生器６４から供
給されるモーバルユニット「Ｎ」が通信を行っている移
動機に割り当てられたＰＮ信号と受信信号の相関を求め
るものである。すなわち、ＰＮ符号によってスペクトル
拡散されていた信号の中から、特定のＰＮ符号の相関信
号を取り出し、スペクトル逆拡散を行う。これにより多
元接続されていたデータからユーザチャネルは抽出され
る。次に、逆拡散して得られた信号は、アダマール変換
フィルタ６８によって、ウォルシュ符号化が解かれ、最
大値から元のデータが得られる。このデータは、ユーザ
デコーダ７０に供給される。ユーザデコーダ７０は、送
信側でたたみ込み符号化したものに対する最ゆう復号を
行い、ユーザデータを得る。またユーザーデコーダ７０
は復号データレベルをシンボル単位で出力する。

【００４５】そして、この復号データレベルは、クロー
ズドループ電力制御プロセッサ５６に供給され、ここに
おいて電力制御コマンドを作成するのに利用される。

【００４６】次に、図７にクローズドループ電力制御プ
ロセッサ５６の構成を示す。このように、復号データレ
ベルは電力平均演算器８０に供給され、ここで電力平均
を計算する。電力平均は、周知のディジタル処理でスロ
ット単位（１．２５ｍｓｅｃ）で行われる。そして、こ
の電力平均演算器８０からの出力はコンパレータ８２に
おいて、基準電力レベルと比較される。また、復号デー
タレベルはスレッショルド検出器８４にも供給され、こ
こにおいて、所定のスレッショルド以下の電力値は０に
置き換えられる。これは、移動機からの送信は１．２５
ｍｓｅｃのスロット単位でバースト的に行われる場合も
あるため、送信がなされていなかった時のデータを取り
込まないようにするためである。そして、このスレッシ
ョルド検出器８４の出力は、バッファメモリ８６に供給
され、このバッファメモリ８６において所定期間の復号
データ電力レベルがシンボル単位で複数記憶される。そ
して、このバッファメモリ８６の電力の履歴は、予測器
８８に供給され、予測器８８は電力の履歴から所定時間
先における受信電力の予測を行う。そして、この予測器
８８によって予測された受信電力の値はコンパレータ９
０に供給され、ここにおいて基準電力レベルと比較され
る。

【００４７】そして、コンパレータ８２とコンパレータ
９０の比較結果の信号はアンドゲート９２を介して電力
制御コマンド発生器９４に供給される。従って、コンパ
レータ８２、９０の両者の比較結果に応じて電力制御コ
マンド発生器９４が電力制御コマンドを生成する。すな
わち、電力平均演算器８０のスロット単位の電力値と、
予測器８８のシンボル単位の予測値が両者とも基準レベ
ル以下の時、コンパレータ８２、９０の両者の出力は移
動機送信電力を増加させるための信号となり、両者の出
力がＨとなり、アンドゲート９２からＨの信号が出力さ
れ、これによって電力制御コマンド発生器９４が電力を
増加させることのコマンドを作成する。移動機はこのコ
マンドをもとに送信電力を所定レベル増大させ、その移
動機からの基地局での受信レベルは増大される。

【００４８】受信電力の予測 次に、予測器８８における予測について説明する。例え
ば、図８に示すように、受信電力Ｔが、時間ｔにより図
のように変化したとする。この場合、時間ｔ₀〜ｔ_n の
それぞれの電力はＰ₀ 〜Ｐ_n となる。

【００４９】一方、電力制御コマンドは、上述のよう
に、送信信号中にランダムに挿入されるため、移動機に
向けて送信される時間が一定ではない。そこで、予測器
８８は、送信モジュレータ４８から電力制御コマンド挿
入のタイミングについての信号を貰い、これと移動機に
おける制御遅延（移動機が電力制御コマンドを受信して
から実際に電力制御が行われるまでの遅延時間）から作
成した電力制御コマンドによって実際に制御される時間
を判定する。すなわち、現在の時刻がｔ_n であり、実際
の制御が行われるまでの時間がΔであったとすれば、時
刻ｔ_n ＋Δ＝ｔ_pにおける受信電力Ｐ_ｔp を予測する。

【００５０】次に、この予測について、図９のフローチ
ャート図に基づいて説明する。まず、コマンド送信モジ
ュレータ４８におけるデータからコマンド送信タイミン
グを入力する（Ｓ１１）。そして、このコマンド送信タ
イミングから移動機がこのコマンドによって送信電力を
制御する時間（予測時間ｔ_p ）を決定する（Ｓ１２）。

【００５１】次に、線形予測によって、電力の予測をす
るために、相関係数を求める。（Ｓ１３）。この例で
は、フェージングがレイリーフェーシングであると仮定
し、２πｆ_d （ｔ_p −ｔ_j )についてのベッセル関数を
計算することによって相関係数γ（ｔ_p −ｔ_j ）を計算
する。

【００５２】 γ（ｔ_p −ｔ_j ）＝Ｊ₀ ［２πｆ₀ （ｔ_p −ｔ_j ）］ ここで、ｆ_d は、最大ドップラ周波数であり、ｔ_j はｊ
＝０〜ｎの受信電力が得られる各時間を表している。そ
して、予測係数α₁ 〜α_n を決定し（Ｓ１４）、予測誤
差の自乗平均が最小となる予測係数α₁ 〜α_n を次式を
解くことにより求める（Ｓ１５）。

【００５３】

【数１】 ここで、γ₀ は時刻ｔ_p −ｔ₀ のもの、γ₁ は時刻ｔ_p
−ｔ₁ のもの、 …、γ_n-1 は時刻ｔ_p −ｔ_n-1 のも
の、γn は時刻ｔ_p −ｔ_n のものを表す。

【００５４】次に、算出されたα₁ 〜α_n を基づき、 Ｐ_tp＝α₁ Ｐ₀ ＋α₂ Ｐ₁ ＋α₃ Ｐ₂ ＋ … ＋α_n Ｐ
_n-1 よりＰ_tpを計算する（Ｓ１６）。このようにして所定の
時刻ｔ_p における受信電力Ｐ_tpを予測することができ
る。

【００５５】従って、図７における予測器８８は、この
予測電力値をコンパレータ９０に送る。

【００５６】このように、その時の電力値と、予測によ
る電力値の両方共に、電力増大になるときのみ電力増大
を要求する電力制御コマンドを送信するのは、誤って電
力を増大した場合の悪影響の方が誤って減少した場合よ
り大きいからである。なお、予測値のみの判断結果から
電力制御コマンドを作成しても良い。

【００５７】他の実施例 次に、図１０に、本発明の変形例を示す。この例では、
図１のものと比べ、デジタルデータレシーバ１６、ダイ
バーシチコンバイナ１８が追加されている。このよう
に、デジタルデータレシーバを２つ設けるのは、パスダ
イバーシチ受信を達成するためであり、両者が異なるタ
イミングで同一のＰＮ符号についてスペクトル逆拡散を
行うことで、別の経路（パス）で到達した同一の信号を
取り出すことができる。そして、２つのデジタルデータ
ルレシーバ１４、１６は、ダイバーシチコンバイナ１８
に接続されており、ダイバーシチコンバイナ１８は、供
給される２つの信号を同期をとって加算する。すなわ
ち、経路差分に対応した到達時間の差を補償し同一位相
で加算を行う。これによって、２つのパスで移動機に到
達した信号を加算することができ、受信信号のエネルギ
ーを増大させることができる。ここで、この加算は単純
な加算ではなく、より確かな信号の方にウェイトを大き
くする重み付け加算とすると良い。これによって、好適
な信号エネルギーの増大化が図れる。

【００５８】そして、本実施例では、ダイバーシチコン
バイナ１８からの出力信号をコントロールプロセッサ３
２に入力している。そこで、このコントロールプロセッ
サ３２は、重み付け加算された後の受信電力の変化か
ら、フェージング速度を推定することができる。ただ
し、この場合、図４の最大ドップラーを求める式をダイ
バーシチ受信を考慮した式に変型する必要がある。従っ
て、より精度の高いフェージング速度の推定が行え、こ
れに応じて送信電力コントローラ２８における平均化時
間の制御が行える。なお、この例では、コントロールプ
ロセッサ３２による送信電力コントローラ２８における
ゲインの設定も、パスダイバーシチコンバイナ１８から
供給される信号のエネルギーと、アナログレシーバ１２
から供給されるＡＧＣゲインの２つから算出している。

【００５９】図１１は、基地局側においても、パスダイ
バーシチ受信を行う例である。従って、デジタルデータ
レシーバ９３、ダイバーシチコンバイナ９４が追加され
ている。そして、パスダイバーシチ受信によるデータの
復調が行われると共に、クローズドループ電力制御プロ
セッサ５６において、重み付け加算が行われた後の相関
信号から、フェージングを考慮した未来の受信電力を予
測している。

【００６０】なお、上述の実施例においては、フェージ
ング速度として最大ドップラ周波数を用いたが、フェー
ジング速度が推定できれば、他のフェージングにも適用
することができる。さらに、電力の推定において、レイ
リーフェージングを前提にベッセル関数によって、相関
係数を決定したが、他のフェージングであればそれに応
じた関数を用いれば良い。他の関数はテーブル等で与え
てもよい。すなわち、電力スペクトルを求め、これをフ
ーリェ変換することによって、相関係数を求める式を決
定することができる。さらに、予測は線形予測でなくて
も、他の予測方法でも良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パイロット信号を用いて、受信電力を検出するため、移
動機が現在通信を行なっている基地局のみの受信信号電
力に対して、送信電力を制御することができ、適切な電
力制御を行うことができる。また、フェージング速度を
推定し、このフェージング速度に応じて受信信号電力の
平均する時間を決定するため、常に適切な時間で平均を
することができ、フェージングの電界中央値を推定する
ことができる。このため、オープンループの制御におい
て誤りが少なく、システムの干渉の増大を招くことなく
送信電力を増大することができる。また、システムの干
渉を増大させることなく、自局の伝送特性の劣化を防止
することができる。

【００６２】さらに、基地局側においては、基地局にお
いて受信する移動機からの電波の未来の状況を予測し、
電力制御コマンドを送信するため、この電力制御コマン
ドに応じて送信電力を制御することにより、基地局側に
おける受信電力の制御を正確なものとすることができ
る。そして、このような結果、送信電力制御が正確とな
り、伝送特性の向上並びに回線容量の増大が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動機側の全体構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例の電力制御に関わる部材についてのブ
ロック図である。

【図３】送信電力コントローラ２８におけるゲインコン
トロールの機構を示す回路図である。

【図４】フェージング速度推定の動作を説明するフロー
チャートである。

【図５】基地局側の全体構成を示すブロック図である。

【図６】同実施例のデジタルデータレシーバ４４の詳細
を示すブロック図である。

【図７】クローズド電力制御プロセッサ５６の詳細を示
すブロック図である。

【図８】受信電力の予測を示す説明図である。

【図９】受信電力の予測の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】移動機側の他の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図１１】基地局側の他の実施例の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】 １０、４０ アンテナ １２、４２ アナログレシーバ １４、１６、４４、９３ デジタルレシーバ １８、９６ ダイバーシチコンバイナ ２０、４６ ユーザデジタルベースバンド ２２ ハンドセット ２４、４８ 送信モジュレータ ２６、２８ 送信電力コントローラ ３０ サーチャレシーバ ３２ コントロールプロセッサ ５０、５２ 加算器 ５４ パイロット信号発生器 ５６ クローズドループ電力制御プロセッサ ６２ Ａ／Ｄコンバータ ６４ ＰＮ発生器 ６６ ＰＮ相関器 ６８ アダマール変換フィルタ ７０ ユーザーデコーダ ８０ 電力平均 ８２、９０ コンパレータ ８４ スレッショルド検出器 ８６ バッファメモリ ８８ 予測器 ９２ ＡＮＤゲート ９４ 電力制御コマンド発生器

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号の中から基地局ごとのパイロッ
   ト信号を抽出すると共に、抽出したパイロット信号の信
   号レベルを検出するサーチャレシーバと、 このサーチャレシーバからの信号レベルに応じて送信電
   力を制御する送信電力制御手段と、 を有することを特徴とする移動体通信における送信電力
   制御装置。
2. 【請求項２】 受信信号の信号レベルを検出するレベル
   検出手段と、 検出された受信信号の信号レベルを所定の平均化時間で
   平均処理し平均受信信号レベルを得る平均化手段と、 得られた平均信号レベルに応じて、送信電力を制御する
   送信電力制御手段と、 受信信号の信号レベルの変化からフェージング速度を検
   出するフェージング速度検出手段と、 得られたフェージング速度に応じて上記平均化時間を変
   更する平均化時間制御手段と、 を有することを特徴とする移動体通信における送信電力
   制御装置。
3. 【請求項３】 受信信号の信号レベルを検出するレベル
   検出手段と、 得られた受信信号の信号レベルの履歴を記憶する履歴記
   憶手段と、 記憶されている履歴から所定時間後の受信信号の信号レ
   ベルを予測する予測手段と、 予測される信号レベルに応じて、信号送信側における送
   信電力制御についての電力制御コマンドを作成する作成
   手段と、 作成された電力制御コマンドを送信する送信手段と、 を有することを特徴とする移動体通信における送信電力
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 上記予測手段は、記憶されている履歴の内容から線形予
   測により予測を行うことを特徴とする移動体通信におけ
   る送信電力制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の装置において、 上記フェージング速度検出手段は、受信信号レベルの変
   化状態を調べ、受信信号レベルが所定時間内に一定値と
   交差する回数に基づいて検出することを特徴とする移動
   体通信における送信電力制御装置。
6. 【請求項６】 受信信号の中からパイロット信号を抽出
   すると共に、抽出したパイロット信号の信号レベルを検
   出するサーチャレシーバと、 このサーチャレシーバからの信号レベルを所定の平均化
   時間で平均処理し、平均信号レベルを得る平均化手段
   と、 得られた平均信号レベルに応じて、送信電力を制御する
   送信電力制御手段と、 サーチャレシーバからの信号レベルの変化からフェージ
   ング速度を検出するフェージング速度検出手段と、 得られたフェージング速度に応じて上記平均化時間を変
   更する平均化時間制御手段と、 を有することを特徴とする移動体通信における送信電力
   制御装置。
7. 【請求項７】 基地局と移動体との間の移動体通信にお
   ける移動体側の送信電力を制御する送信電力制御システ
   ムであって、 基地局側は、 移動体から送られてくる電波の受信信号レベルを検出す
   る信号レベル検出手段と、 得られた受信信号の信号レベルの履歴を記憶する履歴記
   憶手段と、 記憶されている履歴から所定時間後の受信信号の信号レ
   ベルを予測する予測手段と、 予測される信号レベルに応じて、信号送信側における送
   信電力制御についての電力制御コマンドを作成する作成
   手段と、 作成された電力制御コマンドを送信する送信手段と、 を有し、 移動体側は、 受信信号の中からパイロット信号を抽出すると共に、抽
   出したパイロット信号の信号レベルを検出するサーチャ
   レシーバと、 このサーチャレシーバからの信号レベルを所定の平均化
   時間で平均処理し、平均信号レベルを得る平均化手段
   と、 平均信号レベルに応じて、送信電力を決定すると共に、
   電力送信コマンドに応じて、決定された送信電力を変更
   する送信電力制御手段と、 を有することを特徴とする移動体通信における送信電力
   制御システム。