JP3101633B2

JP3101633B2 - ディジタル移動電話システムにおける送信電力調整方法

Info

Publication number: JP3101633B2
Application number: JP03148883A
Authority: JP
Inventors: マルティンラーソンスティッグ; エリックアンデルソンハンス
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: DE69108793D1; DE69108793T2; ES2073728T3; ATE121242T1; SE9002228L; NZ238269A; DK0462952T3; SE9002228D0; HK108795A; CN1034543C; KR960006142B1; JPH04233334A; CA2045211A1; KR920001881A; SE467332B; CA2045211C; US5241690A; EP0462952B1; EP0462952A1; BR9102499A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル移動無線電
話システムの移動局と基地局との間における無線通信の
送信電力の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セル式移動無線電話システムは、複数の
セルを含む。それぞれのセルは、いくつかの移動局と同
時に通信するための少なくとも１つの基地局を有する。
信号の伝送は、セルの基地局と、そのセル内の基地局の
サービスを受ける移動局との間で、例えば移動局が通話
の目的で使用される時、無線信号を送受信することによ
り行なわれる。

【０００３】多数の無線通信チャネルを得るためにＦＤ
ＭＡおよび／ＴＤＭＡを用いる移動無線電話システムに
おいては、いわゆる固定周波数方式が利用される、すな
わちそれぞれのセル内の基地局と移動局との間で、一定
数の定められた無線周波数により信号が送信されること
は周知である。例えば、あるセルには、２０の相異なる
信号送信周波数が割当てられうる。諸セルは、論理的に
いくつかのグループに分割され、それぞれのグループに
はいくつかのセルが存在する。１グループ内の諸セル
は、相異なる無線周波数を用いるが、相異なるグループ
内の諸セルは同じ無線周波数を用いうる。

【０００４】ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡにおける固定周波
数方式に代わるものとしては、チャネル／周波数のいわ
ゆる適応または動的割当てがある。利用可能な無線周波
数の全て、または少なくともいくつかのもの、またＴＤ
ＭＡの場合には無線周波数に対するタイムスロットも、
全ての、または少なくともいくつかの近隣セルにおける
共通利用源となる。動的チャネル割当ての１例は、米国
特許第４，７３６，４５３号に説明されている。

【０００５】多数の無線通信チャネルが所望される場合
に、ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡに代わるものはＣＤＭＡ、
すなわちコード分割多重アクセスである。ＣＤＭＡが適
用される移動無線電話システムにおいて、トラヒックが
過度に多くない場合には、単一無線周波数のみ、また
は、むしろ単一無線周波数帯のみを用いることが考えら
れうる。この無線周波数帯は、別個の局に割当てられ
た、固定された分割の別個のタイムスロットを有するの
ではなく、その代わりに、全移動局により全無線周波数
帯が同時に異なる様式で使用されうるのである。ＣＤＭ
Ａの例は、ＥＰ０１８９６９５に説明されている。

【０００６】アナログ情報の送信が行なわれる移動電話
システムにおける電力調整は、比較的に簡単な種類のも
のであり、調節は比較的に粗い調節である。これに関し
ては、米国特許明細書第４，４８５，４８６号を参照さ
れたい。ディジタル移動無線電話システム、例えばヨー
ロッパにおけるＧＳＭおよび米国におけるＥＩＡ／ＴＩ
ＡＩＳ−５４、に対して提案された１つの基準におい
ては、送信電力に関する測定情報および指令の送信に対
するプロトコルが存在する。周知のように、現在のとこ
ろ、ディジタル移動電話システムにおける送信電力を、
その時存在する無線信号伝搬条件、信号妨害、システム
トラヒック、等に関して調整する公表技術は存在しな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】同じ無線周波数または
諸周波数がいくつかの接続、例えば電話の通話またはデ
ータ通信、に前述の方式の１つによって、あるいはある
他の方式によって、使用される移動電話システムにおい
ては、容易にわかるように、ある接続が他の諸接続から
の過度に大きい妨害を受けるおそれがある。そのわけ
は、少なくとも部分的に、同じ周波数または諸周波数に
より同時に送信されるそれぞれの無線信号は、互いに過
度に妨害し合う可能性があるからである。あるシステム
が、固定周波数方式を用いるか、または動的チャネル割
当てを用いるかにより、また、そのシステムがＦＤＭＡ
またはＴＤＭＡまたはＣＤＭＡのいずれを用いるかによ
って、妨害は、同じ１つのセル内、または相異なる諸セ
ル内における通信チャネル間で、これらのチャネルが同
じ無線周波数を用い、かつ／または、同じタイムスロッ
トを情報の送信に用いうる時に、起こりうる。過度の妨
害の危険は、送信無線信号の送信電力が相互に適応しな
い時に特に高くなる。この適応の欠如は、諸セル自身の
境界内またはセル間において起こり得、すなわち１セル
内の送信電力が他セル内の電力に対して過度に高くなり
うる。確立された接続、例えば電話の通話またはデータ
通信、に対する妨害が過度になり、そのために通話また
はデータが受話器によって理解またはデコードされ得な
くなった時、その接続は中断状態になる。このような妨
害問題を回避するためには、妨害信号の送信電力をでき
るだけ低く保つことが望ましい。

【０００８】送信電力を可能な最低レベルに保つもう１
つの理由は、これによって移動局のエネルギー消費を減
少させることができ、携帯移動局に用いられる電池の容
量を小さくして小形にし、携帯移動局を小さくしうるか
らである。

【０００９】しかし、過度に低電力の信号を送信するこ
とは不可能である。そのわけは、その場合にはその信号
に含まれる情報は、受信した時の信号が弱くなり過ぎる
ために、理解またはデコードされえなくなる危険があ
り、そのため、確立された接続が前述のように中断され
うるからである。

【００１０】従って、本発明は、不必要な前記妨害問題
を生ぜしめないように送信電力を可能な最低レベルに保
つと同時に、送信情報が受話器に達して理解またはデコ
ードされうるように送信電力を常に十分な高レベルにも
保つよう、移動局または基地局の送信電力を調整するこ
とにより、前述の問題を解決することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、送信
電力が常に最適状態に保たれるように、移動局または基
地局の送信電力を調整する方法に関する。簡単にいう
と、この方法は、現在すなわち現時点および過去におけ
る２つの相互に隣接する期間内から、信号強度および信
号伝送品質の測定値の収集を行なう。これらの測定値に
基づき、信号強度および信号伝送品質の平均値が計算さ
れ評価される。次の時点における信号レベルおよび信号
伝送品質の予測値が、現時点における送信電力に対して
送信電力が不変に保たれるという条件で、移動局が置か
れた環境を考慮しつつ、前述の計算された平均値を用い
て計算される。最後に、送信電力が、伝送品質および信
号レベルの前記予測値を用いて調整され、その際、次の
時点における送信電力は、予測された伝送品質が所望さ
れるものより劣る時には増加せしめられ、伝送品質の予
測値が最高許容品質より高い時、または信号強度の予測
値が最大許容値より大である時には減少せしめられ、そ
れ以外の場合は前記送信電力は不変に保たれる。

【００１２】電力制御は、次の未来時点における信号レ
ベルおよび信号伝送品質の予測に基づいて行なわれるの
で、もし電力出力が現時点と比較して一定に保たれる場
合は、送信電力は、電力出力の変化の必要に応じて局面
的に制御すなわち調整されうる。送信電力は、例えば、
高電力への要求が予測されてから、高電力への要求が生
じると同時に増大せしめられることが多い。従って、送
信電力は、最適レベル、すなわち、可能な最低レベルで
はあるが、一方送信情報が受話器において理解しうるの
に十分な高レベル、に連続的に保たれうることが多い。
送信電力の実際の調節は、コンピュータによって制御さ
れ、少数の比較的簡単な条件に基づいて行なわれうるの
で、電力の調節時間は短く保たれ、これは必要に応じて
電力を局面に応じて調整すべき場合は不可欠のことであ
る。

【００１３】

【実施例】図１は、セル式移動無線電話システムに含ま
れる１０セル、Ｃ１ないしＣ１０を示す。それぞれのセ
ルＣ１ないしＣ１０は、セルと同じ番号をもつ基地局Ｂ
１ないしＢ１０を有する。図１に示されたシステムはさ
らに、１つのセル内で、また１セルから他セルへ移動し
うる移動局Ｍ１ないしＭ１０をも含む。本発明は通常、
１０個より遙かに多くのセル／基地局および移動局を含
むセル式移動システムに適用される。さらに詳述する
と、通常は基地局よりも多くの移動局が存在する。

【００１４】図１に示されたシステムはまた、全ての図
示されている１０基地局にケーブルによって接続された
移動無線電話交換局ＭＳＣをも含む。この移動無線電話
交換局はまた、固定公衆電話回路網または固定私設電話
回路網にもケーブル接続されうる。交換局からのケーブ
ルの全てが図示されているわけではない。

【００１５】図１に示された移動システムは、全ての基
地局および移動局に共通する少なくとも１つの２重通信
無線チャネル（２つの単信チャネル）を含む。この無線
チャネルは、タイムスロットに分割される。どの無線チ
ャネルもタイムスロットも１つの特定基地局または１つ
の特定移動局のみに専用されるように確保されることは
ない。反対に、無線チャネル／無線諸チャネル／タイム
スロットは、基地局および移動局により、諸要求および
その時のトラヒックに応じて使用される共通利用源をな
す。ある場合には、移動無線電話交換局は、移動局がい
くつかの選択の余地をもつ時に送信に用いるべき無線周
波数およびタイムスロットに関して必要な判断を行な
う。

【００１６】本技術分野においては、さまざまなセル式
ディジタル移動無線電話システムが提案されており、従
って本分野に精通している者に対しては、本発明の適用
のために、そのようなシステム、例えば図１に示されて
いるシステム、がどのように動作するかの説明を行なう
必要はない。完全を求める場合は、本技術分野に精通し
ていない者は、ＴＤＭＡを用いるディジタル移動無線電
話システムに関する情報を、ＧＳＭおよびＥＩＡ／ＴＩ
ＡＩＳ−５４についての明細書および明細書草稿から
学ぶべきである。本技術分野においては、セル分割式デ
ィジタル移動無線電話システムのための数種類の基地局
および移動局がすでに提案されているので、本分野に精
通した者をして本発明を実施しうるようにするために、
そのような局につき詳述する必要はないと思われる。簡
単にするために、また本技術分野に精通していない者を
考慮して、本明細書の図２および図３には、図１に示さ
れたシステムに用いられる基地局および移動局の考えら
れるブロック構造図がそれぞれ示されている。図示され
た基地局および移動局は、ＥＩＡ／ＴＩＡ、セル式シス
テム、２重モード移動局−基地局互換性基準、ＩＳ−５
４に従って互いに通信するよう構成されている。

【００１７】本発明は、例えば図１によるセル分割式デ
ィジタル移動無線電話システムにおける、例えば図２お
よび図３の移動局および基準局間で信号を送信する時、
送信信号電力を制御すなわち調整して、その電力レベル
を常に最適状態に保つための方法に関する。この電力レ
ベルが最適であるのは、それが、少なくとも部分的に同
時に同じ周波数を信号送信のために使用する他チャネル
を不必要に妨害しないようにできるだけ低レベルである
にもかかわらず、一方送信された情報が受話器に達する
ように十分に高レベルでもある時である。以下において
は、移動局からの送信信号の電力を制御基地局からの計
算および指令により調整する方法の実施例が説明され
る。

【００１８】送信電力はコンピュータを用いて調整さ
れ、そのコンピュータは２つの測定可能量すなわち信号
レベルおよび信号伝送品質によって外部的に制御され
る。これらの量の大きさは、図示の場合は基地局内にあ
る受話器内において測定される。信号レベルは、周知の
ように、例えば半秒毎に１回のサンプリングにより測定
されうる。

【００１９】信号伝送の品質は、問題の通信におけるｂ
ｉｔｅｒｒｏｒｃｏｎｔｅｎｔ／ｂｉｔｅｒｒｏ
ｒｒａｔｅ即ちビット誤り含量／ビット誤り率を評価
すなわち測定することによって、測定される。例えば、
ＧＳＭまたはＴＩＡ型、または類似の型のディジタル移
動無線電話システムの場合は、信号品質は、ＧＳＭシス
テムに関して行なわれた研究の枠内のＩｔａｌｔｅｌか
らの寄与において提案され、ＧＳＭ／ＷＰ２Ｄｏｃ．
１７／８８と題するＧＳＭ文書に説明されている方法と
同様にして、ディジタル記号の誤り率／誤り含量を評価
することにより測定されうる。Ｉｔａｌｔｅｌによって
提案された方法に基づき、Ｅｒｉｃｓｓｏｎは、カリフ
ォルニア州サンディェゴにおいて１９８９年８月２５日
に行なわれた、技術分科委員会のＴＲ−４５ディジタル
セル基準に関する会合でのＴＩＡへの寄与において、米
国用を目的とするＥＩＡ／ＴＩＡによるセル式ディジタ
ルシステムにおけるビット誤り率に関する情報を測定し
送信する方法を提案した。

【００２０】測定データは連続的にコンピュータ内に記
憶され、いわゆる平均値形成に用いられる。（フローチ
ャートの長方形(1) 参照）。信号レベルおよび信号品質
の２つの平均値はそれぞれ収集された測定データから形
成される。（フローチャートの長方形(2) ）。図５に
は、収集された測定データのグラフが与えられている。
水平軸は時間ｔを表わす。上のグラフの垂直軸は、デシ
ベルｄＢを単位とする信号レベルＳＳを表わし、下のグ
ラフの垂直軸は受信信号内のビット誤りの（相対）数に
よって測定される品質ＱＱを表わす。それぞれの大きさ
の最初の平均値は、現時点を含めた現時点から過去へと
った第１期間Ａ１内に収集された測定データから形成さ
れる。それぞれの大きさのもう１つの平均値は、上述の
第１期間Ａ１に最も近いそれに先立つ期間である第２期
間Ａ２内に収集された測定データから形成される。すな
わち、この例においては、第１信号レベル平均値ＭＶ＿
１＿ＳＳは、時点ｔ_-3、ｔ_-2、ｔ_-1、ｔ₀において得ら
れた相異なる４つの測定データの組から形成される。第
１品質平均値ＭＶ＿１＿ＱＱは、同じ時点において得ら
れた相異なる４つの測定データの組から形成される。ま
た、図示の例においては、第２信号レベル平均値ＭＶ＿
２＿ＳＳは、時点ｔ_-9、ｔ_-8、ｔ_-7、ｔ_-6、ｔ _-5、ｔ_-4
において得られた相異なる６つの測定データの組から形
成され、最後に、第２品質平均値ＭＶ＿２＿ＱＱも、こ
れらの時点において得られた測定データから形成され
る。

【００２１】これらの計算された信号レベルの平均値に
基づき、送信信号電力が現在すなわち現時点ｔ₀におけ
る送信電力と変わらないという条件で、時間的に１／２
秒先の、次の時点ｔ₁における信号レベルの予測値Ｚ＿
ＳＳが計算される（フローチャートの長方形(3) ）。こ
の計算は、基地局および移動局が置かれている環境を考
慮に入れて行なわれるが、それは信号環境因子ＳＳ＿Ｋ
によって考慮される。図示の例においては、信号レベル
の予測値Ｚ＿ＳＳは、次のように計算される。

【数１】Ｚ＿ＳＳ＝ＭＶ＿２＿ＳＳ＋ＳＳ＿Ｋ＊（ＭＶ＿１＿ＳＳ−ＭＶ＿２＿ＳＳ）次の時点ｔ₁における信号伝送品質の予測値Ｚ＿ＱＱ
は、同様にして送信信号電力が現時点ｔ₀から変化しな
いという仮定のもとに計算される。予測信号レベルＺ＿
ＳＳの計算におけると同様に、品質環境因子ＱＱ＿Ｋを
用いることにより、移動局および基地局が置かれている
環境に対しても注意が払われる。すなわち、予測品質値
Ｚ＿ＱＱは次のように計算される。

【数２】Ｚ＿ＱＱ＝ＭＶ＿２＿ＱＱ＋ＱＱ＿Ｋ＊（ＭＶ＿１＿ＱＱ−ＭＶ＿２＿ＱＱ）

【００２２】以上の式から明らかなように、予測値の２
つの計算は、同一パターンによって行なわれる。第１平
均値と第２平均値との差に乗算される環境因子ＳＳ＿Ｋ
およびＱＱ＿Ｋのそれぞれには、移動局および基地局が
置かれている環境による値が与えられる。この値は、基
地局のセル内の環境の性質による。例えば、セル内に市
街環境が含まれる場合は、例えば移動局を備えた自動車
が通りの角を曲がる時、無線信号の伝搬条件は極めて急
速に変化しうるので、いわゆる高速トレンド検出が所望
される。高速トレンド検出は、前記環境因子に比較的高
い値、例えばＳＳ＿Ｋ＝２、ＱＱ＿Ｋ＝２、を与えるこ
とによって得られる。一方、セル内に比較的平坦な眺望
または田園が含まれるときは、いわゆる低速トレンド検
出が所望され、その場合には前述の環境因子に比較的低
い値、例えばＳＳ＿Ｋ＝０．５、ＱＱ＿Ｋ＝０．５が与
えられる。すなわち、トレンドは第１平均値と第２平均
値との差によって与えられ、周囲の環境により、所望に
従って環境因子を用いて増強または弱化されうる。この
ように、第１平均値と第２平均値との差に環境因子を乗
じたものに相当する、計算すなわち評価されたトレンド
は、第２平均値に加算され、それによって前述の信号レ
ベルおよび信号品質のそれぞれの予測値が得られる（フ
ローチャートの長方形(3) ）。信号レベルおよび信号品
質の予測値の計算によって得られる結果は、このように
２つの環境因子ＳＳ＿Ｋ、ＱＱ＿Ｋに与えられる値によ
り影響される。これらの結果はさらに、平均値の計算に
おいてそれぞれの測定値すなわちサンプルに異なる重み
すなわち重要度を与えることにより、所望の様式で影響
されうる。これは、第１平均値および第２平均値のそれ
ぞれに含まれるべき測定値の数を選択することによって
行なわれ、測定値は半秒毎にサンプリングされるので、
これは前記２つの期間の長さを選択することに相当す
る。第１期間Ａ１内における測定値すなわちサンプルの
数はＳＳ＿Ａ１によって表わされ、第２期間Ａ２内にお
けるサンプル数はＳＳ＿Ａ２によって表わされる。双方
の期間内の測定値数が等しい場合は、双方の平均値の重
みは等しい大きさとなる。第１期間Ａ１内における測定
値数が第２期間Ａ２内における測定値数より少ない場合
は、第１期間Ａ１内のそれぞれの測定値の重みは、第２
期間Ａ２内のそれよりも大となる。一方、もし第１期間
Ａ１内における測定値数が第２期間Ａ２内におけるより
も少なければ、第２期間Ａ２内のそれぞれの測定値の重
みは第１期間Ａ１内におけるよりも低くなる。移動局の
移動する環境が極めて急速に変化しうる市街地において
は、例えば最近の測定値に高い重みを与えるのが適切
で、それは第１期間Ａ１内における測定値数が第２期間
Ａ２内におけるよりも少ない場合に当る。

【００２３】予測された信号レベルおよび信号品質の値
Ｚ＿ＳＳ、Ｚ＿ＱＱは、実際の電力調整過程に対する入
力データとして使用される。送信電力の調整に当って
は、これらの入力データは信号レベルおよび信号品質の
それぞれに関連するあるパラメータと比較されるが、こ
れらのパラメータはコンピュータ内に記憶されている。
信号レベルの場合は、所望値を表わす第１パラメータＳ
Ｓ＿ＤＥＳと、許容される最大信号レベル値を表わす第
２パラメータＳＳ＿ＭＡＸとが存在する。信号伝送品質
に関しては、異なる３つのパラメータがあり、第１パラ
メータＱＱ＿ＭＩＮは許容される最小のビット誤り数
（最良の許容品質値）を表わし、第２パラメータＱＱ＿
ＭＡＸは許容される最大のビット誤り数（最悪の許容品
質値）を表わし、最後の第３パラメータＱＱ＿ＤＥＳは
所望の品質値を表わす。図２に示されたグラフ内には、
これらのパラメータが記入されている。前述の予測値Ｚ
＿ＳＳ、Ｚ＿ＱＱのほかに、電力調整を行なうのに用い
られる入力データとして、移動局に命令された最後の電
力出力ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ、すなわち現時点ｔ₀に
おける電力出力も用いられる。

【００２４】このようにして、前述の入力データＺ＿Ｓ
Ｓ、Ｚ＿ＱＱ、ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲに基づき電力を
調整する時、接続の品質を保証する最小電力出力が計算
される。次の時点ｔ₁に対して計算された新電力出力は
ＭＳ＿ＰＷＲによって表わされる。図示の例において
は、電力出力は次のようにして調整される。第１条件
(4) の試験において、予測品質Ｚ＿ＱＱが最悪の許容品
質値ＱＱ＿ＭＡＸと比較される。もし予測品質Ｚ＿ＱＱ
が極めて劣っていれば、すなわち次の時点ｔ₁における
送信のビット誤りの予測数が最大許容ビット誤り数ＱＱ
＿ＭＡＸより多ければ、電力出力は移動局の最大許容／
可能電力出力ＭＡＸ＿ＭＳ＿ＰＷＲまで増加せしめられ
る（ＩＦＺ＿ＱＱ＞ＱＱ＿ＭＡＸＴＨＥＮＭＳ＿
ＰＷＲ＝ＭＡＸ＿ＭＳ＿ＰＷＲ）。

【００２５】もし第１条件(4) が満たされない場合は、
第２条件(5) について試験が行なわれ、そこでは予測品
質Ｚ＿ＱＱが所望品質より劣っている、すなわち送信中
のビット誤りの予測数が所望品質ＱＱ＿ＤＥＳに適する
数より多い、か否かが検査される。もし第２条件(5) が
満たされれば、すなわち予測品質Ｚ＿ＱＱが所望品質よ
り劣っていれば、電力出力は、電力出力の最大の増加を
与えるように増加せしめられる。電力出力は、２ｄＢだ
け増加せしめられるか、または所望信号レベルＳＳ＿Ｄ
ＥＳと計算された予測信号レベルＺ＿ＳＳとの差だけ増
加せしめられる（ＩＦＺ＿ＱＱ＞ＱＱ＿ＤＥＳＴＨ
ＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＭＡＸ（ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ
＋２、ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ＋ＳＳ＿ＤＥＳ−Ｚ＿Ｓ
Ｓ））。

【００２６】もし第２条件(5) が満たされない場合は、
予測品質Ｚ＿ＱＱが許容品質より優れているか否か、ま
たは、予測信号レベルＺ＿ＳＳが許容信号レベルより高
いか、および前の電力減少以後一定サンプル数ＤＥＳ＿
ＩＮＴが取られたか、を確認するために第３条件(6) が
試験される。もし第３条件(6) が満たされれば、電力出
力は２ｄＢだけ低下せしめられる（ＩＦ（Ｚ＿ＱＱ＜Ｑ
Ｑ＿ＭＩＮＯＲＺ＿ＳＳ＞ＳＳ＿ＭＡＸ）ＡＮＤ
前の電力減少以後のサンプル数＞ＤＥＣ＿ＩＮＴＴＨ
ＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ−２ｄ
Ｂ）。

【００２７】もし、前述の条件(4) 、(5) 、(6) のいず
れも満たされなければ、それは予測された信号レベルお
よび信号品質が所望レベルにあることを意味し、従って
最後に命令された電力出力ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲが次
の時点ｔ₁においても保持される。前述の諸条件に関す
る試験は、次の簡単化されたプログラムの行に要約する
ことができ、それらの括弧内の数字はフローチャートに
関するものである。 (4) ＩＦＺ＿ＱＱ＞ＱＱ＿ＭＡＸＴＨＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＭＡＸ＿ＭＳ＿ＰＷＲ (5) ＩＦＺ＿ＱＱ＞ＱＱ＿ＤＥＳＴＨＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＭＡＸ（ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ＋２、ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ＋ＳＳ＿ＤＥＳ−Ｚ＿ＳＳ） (6) ＩＦ（Ｚ＿ＱＱ＜ＱＱ＿ＭＩＮＯＲＺ＿ＳＳ＞ＳＳ＿ＭＡＸ）ＡＮＤ前の電力減少以後のサンプル数＞ＤＥＣ＿ＩＮＴＴＨＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ −２ｄＢ）。 (7) ＥＬＳＥＭＳ＿ＰＷＲ＝ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ

【００２８】このようにして上述の試験が行なわれた
後、次の時点ｔ₁を含めたｔ₁以後に移動局から基地局
へ送信されるべき信号に対する新しい電力出力が計算さ
れる。新電力出力ＭＳ＿ＰＷＲが移動局に命令される前
に、この新電力出力レベルが許容限度内にあることを確
認するための検査が行なわれる。この検査は、例えば、
第４および第５試験(8) 、(9) を用いて行なわれる。第
４試験(8) は、新電力出力ＭＳ＿ＰＷＲが低すぎるか否
か、すなわち新電力出力が最大許容／可能電力出力ＭＡ
Ｘ＿ＭＳ＿ＰＷＲから最大デシベル数ＭＡＸ＿ＤＥＣを
減算したものに相当する最低レベルより低いかどうかを
確認する。もし、この試験で新出力が低すぎることが示
されれば、電力出力は次のすぐ上のレベルまで上げられ
る（ＩＦＭＳ＿ＰＷＲ＜ＭＡＸ＿ＭＳ＿ＰＷＲ−ＭＡＸ
＿ＤＥＣＴＨＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＭＡＸ＿ＭＳ＿Ｐ
ＷＲ−ＭＡＸ＿ＤＥＣ）。最後の第５試験(9) は、新電
力出力が最大許容／可能電力出力より大であるか否かを
確認する。もし大ならば、新電力出力は最大許容／可能
電力出力に変えられる（ＩＦＭＳ＿ＰＷＲ＞ＭＡＸ＿
ＭＳ＿ＰＷＲＴＨＥＮＭＳ＿ＰＷＲ＝ＭＡＸ＿ＭＳ
＿ＰＷＲ）。

【００２９】もし最後の２条件(8) 、(9) がいずれも満
たされなければ、計算された新電力出力は許容限界内に
あったことになる。最後に、移動局へ命令が送られ、そ
れにより該移動局は電力出力を計算された新電力出力Ｍ
Ｓ＿ＰＷＲにするように調節せしめられるが、この新電
力出力は現時点における電力出力ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷ
Ｒに等しいかもしれない（フローチャートの長方形(1
0)）。前述の米国の基準ＥＩＡ／ＴＩＡには、移動局電
力に関する命令および移動局電力に関する受信命令の肯
定応答に対する利用可能な形式が存在する。移動局のコ
ンピュータは、移動局からの送信電力の調節を行なうべ
き命令を受けると、その調節を行なうので、次の時点ｔ
₁においては移動局は、前述のようにして計算された新
電力出力ＭＳ＿ＰＷＲで信号を送信する。

【００３０】現時点ｔ₀の１／２秒後にあたる次の時点
ｔ₁においては、さらに次の電力調節を計算するために
前述の方法が繰返されるが、その時、時点の表示は図２
の時間軸ｔ上で１段階前方へ移動せしめられ、その時表
示された該時点は再び「現」時点を示すことになる。

【００３１】基地局と移動局との間の伝送時間、および
電力の調整すなわち調節が基地局と移動局とのいずれに
おいて行なわれるか、によって、実際には、電力調節が
行なわれる時点と、該電力の調節命令が出される時点と
の間には、ある時間差を生じる。従って、ある場合に
は、図５における時点ｔ₂または任意の時点ｔ＞ｔ
₀が、予測値Ｚ＿ＳＳおよびＺ＿ＱＱおよび新電力出力
ＭＳ＿ＰＷＲに関する次の時点になりうる。

【００３２】本発明は、さまざまな形式のシステムに適
用でき、ＦＤＭＡを用いるシステム、ＴＤＭＡまたはＣ
ＤＭＡを用いるシステムの双方に対して適用されうる。
本発明が適用されるシステムによらず、重要なことは、
もちろん測定された信号が適正な局から送信されること
である。この方法を、無線周波数による送信時間がタイ
ムスロットに分割されず、それぞれの接続が常に１つの
無線周波数を使用しうるＦＤＭＡ形の移動無線電話シス
テムに適用する場合は、もちろん、信号レベルおよび信
号品質の測定時点を、タイムスロットを考慮せずに、比
較的自由に選択することができる。一方、本発明をＴＤ
ＭＡ形の移動無線電話システムに適用する場合は、それ
らの時点を適正なタイムスロット内に選択する必要があ
る。

【００３３】確立された通信チャネルの品質を定め測定
する、上述の方法以外の方法も、もちろん本発明の範囲
内において考えることができる。ディジタル移動無線電
話システムにおける基地局および移動局は、測定値、平
均値、および予測平均値を、本発明に従って処理し記憶
するために適切に使用されうるプロセッサおよびメモリ
を含む。容易にわかるように、もし所望ならば、本発明
の方法の実施に当り、代わりに分離されたプロセッサ及
びメモリを使用することもできる。本発明の方法のどの
段階にどのプロセッサを適切に用いうるかは、もちろ
ん、基地局において、または移動局において、どの程度
まで測定値が収集され、記憶され、また処理されるかに
よる。

【００３４】ヨーロッパの基準ＧＳＭに従って構成され
た移動無線電話システムの場合、このシステムはいくつ
かの基地局を制御するための「基地局制御装置」ＢＳＣ
を含み、測定値の記憶および処理は、代わりにこの「基
地局制御装置」ＢＳＣが行なう。実際の測定そのもの
は、基地局または移動局のいずれかにおいて、前述のよ
うにして行なわれる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送信電力が、不必要な妨害問題を生ぜしめないような可
能な最低レベルに保たれると同時に、送信情報が受話器
に達した時理解またはデコードされうるような十分な高
レベルに常に保たれるよう、移動局または基地局の送信
電力が調整されうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セル分割式移動無線電話システムの概略図。

【図２】移動局のブロック構造図。

【図３】基地局のブロック構造図。

【図４】電力制御を示すフローチャートを示す図。

【図５】相互に引続く２期間において収集された測定デ
ータのグラフ。

【符号の説明】

Ｂ１−Ｂ１０基地局Ｍ１−Ｍ１０移動局ＳＳ信号レベルＱＱ信号伝送品質ｔ₀ 現時点ｔ₁ 次の時点Ａ１第１期間Ａ２第２期間ＳＳ＿ＭＡＸ最大許容信号レベルＳＳ＿ＤＥＳ所望信号レベルＭＶ＿１＿ＳＳ第１信号レベル平均値ＭＶ＿２＿ＳＳ第２信号レベル平均値Ｚ＿ＳＳ予測信号レベル値ＱＱ＿ＭＡＸ最悪許容品質値ＱＱ＿ＭＩＮ最良許容品質値ＱＱ＿ＤＥＳ所望品質値ＭＶ＿１＿ＱＱ第１品質平均値ＭＶ＿２＿ＱＱ第２品質平均値Ｚ＿ＱＱ予測品質値

フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−16149（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開239467（ＥＰ，Ａ１) 欧州特許出願公開230691（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/02 - 1/04 H04B 7/24 - 7/26 H04J 13/00 - 13/06 H04Q 7/06 - 7/38 H04Q 11/00 - 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル移動無線電話システムの移動
局と基地局との間での信号送信において送信される無線
信号の電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を調整する方法であって、
電力出力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を、該電力が少なくともある
時間の間同じ周波数によって行なわれる他の信号送信を
不必要に妨害しないよう十分低くなり、しかし過度に低
い信号／妨害状態であるための情報の過度の損失が起こ
らない信号送信を行なうに足る高さを有するよう、連続
的に調整する方法であり、現在すなわち現時点（ｔ₀）
を含む現時点から過去への第１期間（Ａ１）内における
第１信号強度平均値（ＭＶ＿１＿ＳＳ）を計算する段階
と、前記第１期間（Ａ１）の直前の第２期間（Ａ２）内
における第２信号強度平均値（ＭＶ＿２＿ＳＳ）を計算
する段階と、前記第１期間（Ａ１）内における信号伝送
の第１品質平均値（ＭＶ＿１＿ＱＱ）と、前記第２期間
内における第２品質平均値（ＭＶ＿２＿ＱＱ）とを計算
する段階と、前記信号強度平均値（ＭＶ＿１＿ＳＳ、Ｍ
Ｖ＿２＿ＳＳ）を用いて、前記送信電力（ＭＳ＿ＰＷ
Ｒ）が前記現時点（ｔ₀）における送信電力（ＰＲＥＶ
＿ＭＳ＿ＰＷＲ）と比較して不変である場合の次の時点
（ｔ₁）における信号レベルの予測値（Ｚ＿ＳＳ）を計
算する段階と、前記品質平均値（ＭＶ＿１＿ＱＱ、ＭＶ
＿２＿ＱＱ）を用いて、前記送信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）
が前記現時点（ｔ₀）における送信電力（ＰＲＥＶ＿Ｍ
Ｓ＿ＰＷＲ）と比較して不変である場合の次の時点（ｔ
₁）における信号伝送品質の予測値（Ｚ＿ＱＱ）を計算
する段階と、前記伝送品質および信号レベルの前記予測
値（Ｚ＿ＳＳ、Ｚ＿ＱＱ）を用いて前記送信電力（ＭＳ
＿ＰＷＲ）を調整すなわち調節して、該予測伝送品質
（Ｚ＿ＱＱ）が所望値より劣っている時は前記次の時点
（ｔ₁）における送信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を増加せし
め、該予測品質（Ｚ＿ＱＱ）が最高許容品質より高い
時、または信号強度の前記予測値（Ｚ＿ＳＳ）が最大許
容値（ＳＳ＿ＭＡＸ）より大である時は、前記次の時点
（ｔ₁）における送信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を減少せし
め、その他の場合は該送信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を不変
に保つ段階と、を含むことを特徴とする、ディジタル移
動無線電話システムにおける送信電力調整方法。
【請求項２】前記平均値計算が信号強度（ＳＳ）およ
び品質（ＱＱ）の測定値のそれぞれを一定時間間隔毎に
サンプリングすることによって行なわれ、前記第１期間
（Ａ１）が第１数（ＳＳ＿Ａ１）のサンプルを含み、前
記第２期間（Ａ２）が他の数（ＳＳ＿Ａ２）のサンプル
を含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記後の期間（Ａ１）内にとられた前記
信号レベルおよび前記品質のそれぞれのサンプルの前記
第１数（ＳＳ＿Ａ１）が前記他のサンプル数（ＳＳ−Ａ
２）より小さく、該後期間のサンプルが該前期間のサン
プルよりも大きい重みを与えられていることを特徴とす
る請求項２記載の方法。
【請求項４】前記信号レベルの前記予測値（Ｚ＿Ｓ
Ｓ）の計算の時、前記第２信号強度平均値（ＭＶ＿２＿
ＳＳ）を、前記第１信号強度平均値（ＭＶ＿１＿ＳＳ）
と該第２信号強度平均値（ＭＶ＿２＿ＳＳ）との差に環
境信号因子（ＳＳ＿Ｋ）を乗じたものに加算すること
と、前記信号伝送品質の前記予測値（Ｚ＿ＱＱ）の計算
の時、前記第２品質平均値（ＭＶ＿２＿ＱＱ）を、前記
第１品質平均値（ＭＶ＿１＿ＱＱ）と該第２品質平均値
（ＭＶ＿２＿ＱＱ）との差に環境品質因子（ＱＱ＿Ｋ）
を乗じたものに加算することと、を特徴とする請求項１
記載の方法。
【請求項５】前記予測品質値（Ｚ＿ＱＱ）が最低許容
値より低い時は、前記次の時点（ｔ₁）において送信さ
れる電力を最大許容／可能電力出力（ＭＡＸ＿ＭＳ＿Ｐ
ＷＲ）まで増加せしめ、前記予測品質値（Ｚ＿ＱＱ）が
最低許容値よりは高いが所望値よりは低い時は、前記送
信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を少なくとも２ｄＢ増加せしめ
ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】前記基地局または前記移動局における信
号送信中のビット誤り含量／ビット誤り頻度を評価する
ことと、該評価されたビット誤り含量を前記信号伝送品
質の測度として利用することを特徴とする請求項１記載
の方法。
【請求項７】前記移動局の送信電力を調整することを
特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載
の方法。
【請求項８】前記基地局の送信電力を調整することを
特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載
の方法。
【請求項９】ディジタル移動無線電話システムにおい
て、第１移動局（Ｍ１）と、制御を行なう第１基地局
（Ｂ１）との間での無線通信中に該第１移動局から送信
される無線信号の電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を調整する方法
であって、該第１移動局から送信される無線信号の該電
力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を、該電力が同じ周波数によって無
線信号を送信する他の移動局に係る無線通信を不必要に
妨害しないようできるだけ低くなり、しかし前記第１基
地局と前記第１移動局との間の無線通信を過度の情報損
失のため中断するを要せずに継続するに足る高さを有す
るよう、連続的に調整する方法であり、現在すなわち現
時点（ｔ₀）を含む現時点から過去への第１期間（Ａ
１）内における第１信号強度平均値（ＭＶ＿１＿ＳＳ）
を計算する段階と、前記第１期間（Ａ１）の直前の第２
期間（Ａ２）内における第２信号強度平均値（ＭＶ＿２
＿ＳＳ）を計算する段階と、前記第１期間（Ａ１）内に
おける信号伝送の第１品質平均値（ＭＶ＿１＿ＱＱ）
と、前記第２期間内における第２品質平均値（ＭＶ＿２
＿ＱＱ）とを計算する段階と、前記信号強度平均値（Ｍ
Ｖ＿１＿ＳＳ、ＭＶ＿２＿ＳＳ）を用いて、前記送信電
力（ＭＳ＿ＰＷＲ）が前記現時点（ｔ₀）における送信
電力（ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ）と比較して不変である
場合の次の時点（ｔ₁）における信号レベルの予測値
（Ｚ＿ＳＳ）を計算する段階と、前記品質平均値（ＭＶ
＿１＿ＱＱ、ＭＶ＿２＿ＱＱ）を用いて、前記送信電力
（ＭＳ＿ＰＷＲ）が前記現時点（ｔ₀）における送信電
力（ＰＲＥＶ＿ＭＳ＿ＰＷＲ）と比較して不変である場
合の次の時点（ｔ₁）における信号伝送品質の予測値
（Ｚ＿ＱＱ）を計算する段階と、前記伝送品質および信
号レベルの前記予測値（Ｚ＿ＳＳ、Ｚ＿ＱＱ）を用いて
前記送信電力（ＭＳ＿ＰＷＲ）を調整して、該予測伝送
品質（Ｚ＿ＱＱ）が所望品質より劣っている時は前記次
の時点（ｔ₁）において送信される送信電力（ＭＳ＿Ｐ
ＷＲ）を増加せしめ、該予測品質（Ｚ＿ＱＱ）が最高許
容品質より高い時、または信号強度の前記予測値（Ｚ＿
ＳＳ）が最大許容値（ＳＳ＿ＭＡＸ）より大である時
は、前記次の時点（ｔ₁）における送信電力（ＭＳ＿Ｐ
ＷＲ）を減少せしめ、その他の場合は該送信電力（ＭＳ
＿ＰＷＲ）を不変に保つ段階と、を含むことを特徴とす
る、ディジタル移動無線電話システムにおける送信電力
調整方法。