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JP2002190774A - 移動通信システムにおける送信電力制御方法及び無線通信装置 - Google Patents

移動通信システムにおける送信電力制御方法及び無線通信装置

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Publication number
JP2002190774A
JP2002190774A JP2000386044A JP2000386044A JP2002190774A JP 2002190774 A JP2002190774 A JP 2002190774A JP 2000386044 A JP2000386044 A JP 2000386044A JP 2000386044 A JP2000386044 A JP 2000386044A JP 2002190774 A JP2002190774 A JP 2002190774A
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JP
Japan
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transmission power
power
radio
channels
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000386044A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Hatta
和哉 八田
Masashi Usuda
昌史 臼田
Kazuhiro Sonoda
一浩 薗田
Yoshihiro Ishikawa
義裕 石川
Hiroshi Ono
公士 大野
Seizo Onoe
誠蔵 尾上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
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Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2000386044A priority Critical patent/JP2002190774A/ja
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    • Y02D70/449—

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  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、無線基地局からの総送信電力
が当該無線基地局にて許容されなくなった場合であって
も、呼制御などに用いられる重要なチャネルの送信電力
を劣化させることなく、当該無線基地局の破損を防ぐこ
とが可能になる送信電力制御方法を提供することであ
る。 【解決手段】上記課題は、移動通信システムにおける無
線通信装置で用いられる複数の無線チャネルについての
総送信電力が当該無線通信装置にて許容されなくなった
際に当該複数の無線チャネルについての送信電力を制御
する送信電力制御方法において、上記複数の無線チャネ
ルを所定の分類規則に従って複数のクラスに分類し、そ
の各クラス毎に定められる特性に従って各クラスに属す
る無線チャネルについての送信電力を制御する送信電力
制御方法にて解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
における無線基地局からの総送信電力を制御する送信電
力制御方法に係り、詳しくは、無線基地局の総送信電力
が当該無線基地局の能力を超えた際に、無線チャネルを
クラス分けし、その各クラス毎に定められる特性に従っ
て各クラスに属する無線チャネルの送信電力を制御する
送信電力制御方法に関する。
【０００２】また、本発明は、そのような送信電力制御
方法に従って電力送信を行うことのできる無線基地局に
関する。
【０００３】更に、本発明は、そのような送信電力制御
方法に従って電力送信を行うことのできる移動局に関す
る。
【０００４】
【従来の技術】現在のセルラ移動通信システムにおい
て、１つの無線基地局のカバーするサービスエリアに在
圏の複数の移動無線機（以下、移動局という）が同時に
通信を行い、トラヒックが輻輳した状態になると、当該
無線基地局からの総送信電力が電力増幅を行う装置の能
力を超える場合が発生する。
【０００５】特に、無線アクセスにＣＤＭＡ（Code Di
vision Multiple Access）方式が用いられる無線基地
局では、トラヒックに応じて複数の無線チャネルが束ね
られるので、電力増幅装置への入力が過入力になりやす
い。そのため、ＣＤＭＡ方式を用いた無線基地局では、
この過入力に対する電力増幅装置の保護を目的とした入
力保護策として、当該電力増幅装置に入力される電力の
圧縮が行われる。
【０００６】具体的には、図８に示すように、無線基地
局が処理するトラヒックの増加に伴い電力増幅装置へ入
力される無線チャネル数（PCH1〜PCHｎ）が増加する。
そのため、電力増幅装置へ入力された無線チャネルの電
力の総和Ｐ（）が、電力増幅装置の許容入力電力Ｐ
ｔｈ（）を超えると、当該電力増幅装置へ入力される
個々の無線チャネル（PCH1〜PCHｎ）が定められた割合
で圧縮され、電力増幅装置への総入力電力が許容入力電
力値Ｐｔｈ内に収まるよう制御される。従来では、個々
の無線チャネル（PCH1〜PCHｎ）に対しては同じ比率で
の圧縮量が与えられている。そのため、一定の電力増幅
率を有する通常の電力増幅装置にて該無線チャネルの入
力電力の圧縮を行えば、圧縮された割合だけ出力電力は
低減されることになる。その結果、無線基地局からの総
送信電力量が規格内に収まり、過入力による電力増幅装
置の破損事故は回避されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような方法では、束ねられた個々の無線チャネルの電
力圧縮をする際に、それら無線チャネルのうち、共通制
御チャネルの電力も圧縮されてしまうことになる。この
共通制御チャネルは、システム上重要な役割を担ってお
り、無線基地局のサービスエリア内に在圏する移動局は
この共通制御チャネルに含まれている制御信号を受信す
ることにより、各種の動作の実施を行うことができる。
例えば、通信中あるいは待ち受け中の移動局は、この共
通制御チャネルから、受信・復調に必要なリファレンス
情報の取得や無線ゾーン選択に用いるパイロット信号を
得ている。
【０００８】従って、この共通制御チャネルの電力が圧
縮されてしまうと、移動局では共通制御チャネルを所要
受信電力にて受信することができなくなる場合がある。
例えば、無線基地局が形成するセルの端およびその付近
に存在する移動局（図７の移動局Ａ及び移動局Ｃ）で
は、良好な受信を行うことができない恐れがある。その
結果、実質的な通信可能なセルの半径がｒからｒ′へと
縮小されてしまうのである（図７参照）。なお、図７
は、無線基地局とそのサービスエリアに在圏する移動局
（移動局Ａ〜移動局Ｃ）を表している。
【０００９】このように、共通制御チャネルが圧縮され
ていない状態では、無線基地局に在圏する移動局Ｂはサ
ービスエリア内となるが、共通制御チャネルの電力が圧
縮された状態ではセル端にいる移動局Ａ及び移動局Ｃ
は、サービスエリア外となってしまう恐れがある。この
場合、移動局Ａおよび移動局Cのようにサービスエリア
端に存在する移動局では、所定のサービスを満足に受け
ることができないという問題が生じていた（図７参
照）。
【００１０】そこで、本発明の第一の課題は、無線基地
局からの総送信電力が当該無線基地局にて許容されなく
なった場合であっても、呼制御などに用いられる重要な
チャネルの送信電力を劣化させることなく、当該無線基
地局の破損を防ぐことが可能になる送信電力制御方法を
提供することである。
【００１１】また、本発明の第二の課題は、そのような
送信電力制御方法に従って所定の通信を行うことのでき
る無線基地局を提供することである。
【００１２】更に、本発明の第三の課題は、そのような
送信電力制御方法に従って所定の通信を行うことのでき
る移動局を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記第一の課題を解決す
るため、本発明は、請求項１に記載されるように、移動
通信システムにおける無線通信装置で用いられる複数の
無線チャネルについての総送信電力が当該無線通信装置
にて許容されなくなった際に当該複数の無線チャネルに
ついての送信電力を制御する送信電力制御方法におい
て、上記複数の無線チャネルを所定の分類規則に従って
複数のクラスに分類し、その各クラス毎に定められる特
性に従って各クラスに属する無線チャネルについての送
信電力を制御するように構成することができる。
【００１４】上記のような送信電力制御方法では、無線
通信装置の電力増幅手段へ入力される複数の無線チャネ
ルが予め定められる分類規則に従ってクラス分けされ
る。そのクラス分けされた各クラスに属する無線チャネ
ルは、無線通信装置にて許容することのできる総送信電
力がその許容できる値を上回った際に、各クラスに応じ
て定められる特性に従って電力増幅手段への入力値（以
下、入力値＝入力電力を用いる）が制御される。その結
果、無線通信装置の総送信電力が制御されて許容値内に
収まるようになる。このように、本発明の送信電力制御
方法によれば、各クラス毎に特性の異なる電力制御を行
って、無線通信装置の総送信電力を制御することができ
る。予め定められるクラスに属する無線チャネルについ
ての送信電力を低減させるように制御するという観点か
ら、本発明は、請求項２に記載されるように、上記送信
電力制御方法において、所定の一または複数のクラスに
属する無線チャネルについての送信電力を低減させる特
性にて制御するように構成される。
【００１５】このような送信電力制御方法では、所定の
一または複数のクラスに分類される無線チャネルの送信
電力については低減されるよう制御が行われる。また、
上記所定の一または複数のクラス以外のクラスに分類さ
れる無線チャネルは定められる特性（送信電力の増減）
に従って送信電力の制御を行うことができる。
【００１６】また、他方のクラスに分類される無線チャ
ネルの送信電力を一定に維持する特性にて制御すること
ができるという観点から、本発明は、請求項３に記載さ
れるように、上記送信電力制御方法において、上記所定
の一または複数のクラス以外のクラスに属する無線チャ
ネルについての送信電力を一定に維持する特性にて制御
するように構成される。
【００１７】このような送信電力制御方法では、上記他
方のクラスに分類される無線チャネルを共通制御チャネ
ルとすることにより、当該共通制御チャネルの送信電力
が一定に維持されることになる。そのため、上記共通制
御チャネルの送信電力は不変となるので、移動局におけ
る受信信号の電力低下がなくなる。その結果、基地局の
カバーするサービスエリアの端に存在する移動局におい
ても通信に重要な制御信号の受信が良好に行えるので、
実質的な通信可能なセル半径が縮小されるのを防止する
ことができる。
【００１８】電力増幅手段への総入力を監視・制御する
ことにより、無線通信装置の総送信電力を許容値内に収
めることができるという観点から、本発明は、請求項４
に記載されるように、上記送信電力制御方法において、
上記複数の無線チャネルについての電力増幅手段への入
力値を制御することにより当該複数の無線チャネルにつ
いての送信電力を制御するに際し、上記複数の無線チャ
ネルについての上記電力増幅手段への入力値の総和と第
一の許容基準値とを比較し、その比較結果に基づいて、
上記各クラス毎に予め定めた特性に従って各クラスに属
する無線チャネルについての上記電力増幅手段への入力
値を制御するように構成される。
【００１９】上記のような送信電力制御方法では、電力
増幅手段へ入力される総入力電力が予め定められる閾値
と比較され、その比較された結果に基づいて、上記電力
増幅手段への各クラス毎に属する無線チャネルの入力電
力がクラス毎に定められる特性に従って制御される。す
なわち、本発明の送信電力制御方法によれば、電力増幅
手段への総入力電力と閾値との比較を行うことにより、
電力制御すべき量が的確に得られる。すなわち、電力増
幅手段への入力電力の制御は上記比較にて得られる電力
制御量を用いて当該入力電力を制御するので、上記電力
増幅手段への入力電力は常に上記閾値を超えない入力電
力が加えられる。その結果、電力増幅手段の装置破損を
未然に防ぐことができる。
【００２０】また、本発明は、請求項５に記載されるよ
うに、上記送信電力制御方法において、上記複数の無線
チャネルについての上記電力増幅手段への入力値の総和
が上記第一の許容基準値を超えるという比較結果が得ら
れたときに、所定の一または複数のクラスに属する無線
チャネルについての上記電力増幅手段への入力値を低減
させるように制御するよう構成される。
【００２１】上記のような送信電力制御方法では、上記
電力増幅手段への無線チャネルの総入力値（以下、総入
力電力と称す）が予め定められる閾値を超えた場合、そ
の総入力電力が所定の閾値内に収まるように所定の一ま
たは複数のクラスに属する無線チャネルについての上記
電力増幅手段への入力電力が低減させられる。このと
き、所定の一または複数のクラスに属する無線チャネル
を制御チャネル以外の無線チャネルと定めれば、この制
御チャネルの電力増幅手段への入力電力を低減させなく
ても、当該所定の一または複数のクラスに属する無線チ
ャネルのみの電力を低減させることにより電力増幅手段
への総入力電力を許容値内に収めることが可能になる。
すなわち、通信する際に重要となる制御チャネルの送信
電力を劣化させずに無線通信装置の総送信電力を許容値
内に収めることができる。
【００２２】電力増幅手段への特定のクラスに属する無
線チャネルの入力を監視・制御することにより、無線通
信装置の総送信電力を許容値内に収めることができると
いう観点から、本発明は、請求項６に記載されるよう
に、上記送信電力制御方法において、上記複数の無線チ
ャネルについての電力増幅手段への入力値を制御するこ
とにより当該複数の無線チャネルについての送信電力を
制御するに際し、所定の一または複数のクラスに属する
無線チャネルについての上記電力増幅手段への入力値の
総和と第二の許容基準値とを比較し、その比較結果に基
づいて、上記所定の一または複数のクラスに属する無線
チャネルについての上記電力増幅手段への入力値を制御
するように構成される。
【００２３】上記のような送信電力制御方法では、電力
増幅手段へ入力される所定の一または複数のクラスに属
する無線チャネルの総和入力電力が予め定められる閾値
と比較され、その比較された結果に基づいて、上記電力
増幅手段への上記所定の一または複数のクラスに属する
無線チャネルの入力電力がそのクラス毎に定められる特
性に従って制御される。すなわち、本発明の送信電力制
御方法によれば、電力増幅手段への所定の一または複数
のクラスに属する無線チャネルの総和入力電力と閾値と
の比較を行うことにより、電力制御すべき量が的確に得
られる。すなわち、電力増幅手段への入力電力の制御は
上記比較にて得られる電力制御量を用いて当該入力電力
を制御するので、上記電力増幅手段への入力電力は常に
上記閾値を超えない入力電力が加えられる。その結果、
電力増幅手段の装置破損を未然に防ぐことができる。
【００２４】また、本発明は、請求項７に記載されるよ
うに、上記送信電力制御方法において、上記所定の一ま
たは複数の無線チャネルについての上記電力増幅手段へ
の入力値の総和が上記第二の許容基準値を超えるという
比較結果が得られたときに、上記所定の一または複数の
クラスに属する無線チャネルについての上記電力増幅手
段への入力値を低減させるように制御するよう構成され
る。
【００２５】上記のような送信電力制御方法では、上記
電力増幅手段への上記所定の一または複数の無線チャネ
ルの総和入力電力が予め定められる閾値を超えた場合、
その総和入力電力値が所定の閾値内に収まるように所定
の一または複数のクラスに属する無線チャネルについて
の上記電力増幅手段への入力電力が低減させられる。こ
のとき、所定の一または複数のクラスに属する無線チャ
ネル以外の無線チャネル、例えば、制御チャネルは電力
制御の対象とならずに一定の値にて維持される。従っ
て、上記所定の一または複数の無線チャネルの総和入力
電力を制御するだけで、上記電力増幅手段への無線チャ
ネルの総入力値を上記閾値内に収めることが可能にな
る。その結果、通信する際に重要となる制御チャネルの
送信電力を劣化させずに無線通信装置の総送信電力を許
容値内となるよう制御することができる。
【００２６】更に、本発明は、請求項８に記載されるよ
うに、上記送信電力制御方法において、無線基地局と移
動局との間で通信を行う移動通信システムにおける当該
無線基地局で用いられる複数の下り無線チャネルの送信
電力を制御するよう構成することができる。
【００２７】また、更に、本発明は、請求項９に記載さ
れるように、上記送信電力制御方法において、無線基地
局と移動局との間で通信を行う移動通信システムにおけ
る当該移動局で用いられる複数の上りチャネルの送信電
力を制御するように構成することができる。
【００２８】上記第二の課題を解決するため、本発明
は、請求項１０に記載されるように、無線通信に用いら
れる複数の無線チャネルについての総送信電力が許容さ
れなくなった際に当該複数の無線チャネルについての送
信電力を制御する無線通信装置において、上記複数の無
線チャネルを所定の分類規則に従って複数のクラスに分
類するクラス分け手段と、該クラス分け手段にて得られ
た各クラス毎に定められる特性に従って各クラスに属す
る無線無線チャネルについての送信電力を制御するクラ
ス別送信電力制御手段を有するように構成される。
【００２９】また、上記第二の課題は、請求項１７に記
載されるように、無線基地局と移動局との間で通信を行
う移動通信システムにおいて複数の下り無線チャネルの
送信電力を制御する無線基地局となる請求項１０乃至１
６記載の無線通信装置にて構成される。
【００３０】上記第三の課題を解決するため、本発明
は、請求項１８に記載されるように、無線基地局と移動
局との間で通信を行う移動通信システムにおいて複数の
上り無線チャネルの送信電力を制御する移動局となる請
求項１０乃至１６記載の無線通信装置にて構成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００３２】本発明の実施の一形態に係る送信電力制御
方法が適用される移動通信システムは、例えば、図１に
示すように構成される。
【００３３】図１において、この移動通信システムは、
ネットワーク局１００及び無線基地局２００と、その無
線基地局２００のサービスエリア内に在圏する複数の移
動局A３００〜移動局Ｃ３２０とで構成される。移動局A
３００〜移動局Ｃ３２０（例えば、携帯電話機）は無線
基地局２００と無線通信を行い、ネットワーク局１００
（例えば、交換局装置）を介して他の端末（携帯電話機
等）との音声通信やデータ通信が行えるようになってい
る。また、無線基地局２００は、複数の移動局A３００
〜移動局Ｃ３２０に対し無線信号を送信するための無線
信号送信部２１０を有している。
【００３４】この無線信号送信部２１０は、一般に無線
基地局２００内に具備されるが、無線基地局２００の立
地場所によっては、無線基地局２００から無線信号送信
部を分離して設置して運用する場合もある。本発明は、
この無線信号送信部が無線基地局２００に内蔵された場
合であっても、分離された場合であっても共に適用が可
能である。従って、本実施例では、無線信号送信部２１
０が無線基地局２００内に具備されるケースを例にとり
以後の説明を行う。
【００３５】上記無線信号送信部２１０は例えば、図２
のように構成される。
【００３６】図２において、この無線信号送信部２１０
は、可変出力送信部２１１、電力増幅装置２１２、許容
入力監視部２１３、比較判定部２１４、参照電力発生部
２１５で構成される。可変出力送信部２１１は、ベース
バンド信号の処理がなされる機能部位から出力されるベ
ースバンド信号を入力し、そのベースバンド信号に応じ
て出力を可変させる特性を有している。この送信ベース
バンド信号は、可変出力送信部２１１内で予め定められ
た分類規則に従ってクラス分けされ、その分別されたク
ラスに応じて出力の制御が行われる。例えば、電力増幅
装置２１２への入力電力が許容値を超えた場合、可変出
力送信部２１１は、分別されたクラスのうち、ある複数
のクラス（以下、Ａクラスという）に対しては一定の利
得を与えて出力し、他の複数のクラス（以下、Ｂクラス
という）に対しては予め求められた圧縮量で圧縮して電
力増幅装置２１２に出力する。この各クラス（Ａ及びＢ
クラス）毎に出力される電力は、電力増幅装置２１２へ
入力された後、所定の電力増幅が行われ、次の機能部位
（例えば、アンテナ共用器）へと送られる。そして、電
力増幅装置２１２で増幅された送信電力信号はアンテナ
を介して空間に放射される。
【００３７】このように、電力増幅装置２１２に入力さ
れる電力の圧縮が必要となった場合、Ｂクラスに属する
無線チャネルには予め求められる圧縮量での圧縮が施さ
れる。この圧縮量は、例えば、以下のような処理を行う
ことによって求められる。
【００３８】可変出力送信部２１１から出力される出力
信号は、許容入力監視部２１３にも送られる。この許容
入力監視部２１３は、電力増幅装置２１２へ送られる可
変出力送信部２１１からの出力を監視しており、その監
視結果は比較判定部２１４に送られる。比較判定部２１
４は、参照電力発生部２１５から出力される参照電力と
上記監視結果で得られる出力との比較を行い、上記監視
結果で得られた出力が参照電力を上回っていた場合、圧
縮すべき無線チャネル（Ｂクラスに属する無線チャネ
ル）の圧縮量を決定し、その圧縮量なる量を与える信号
（＝圧縮信号）を可変出力送信部２１１に出力する。可
変出力送信部２１１はこの圧縮信号に基づいて圧縮すべ
き無線チャネル信号の圧縮を行って、出力を可変させ
る。
【００３９】次に、この電力増幅装置２１２へ入力され
る入力電力の制御方法について具体的に説明を行う。上
記制御方法の具体的な実現例には２つの方法があり、ま
ず、第一の方法について、数式を引用して上記入力電力
の圧縮量の算出例を説明した後、この圧縮量を適用した
該第一の方法を図３の動作フローチャートを用いて説明
する。なお、第二の方法も該第一の方法と同様な順序に
て説明を行う。
【００４０】１．電力増幅装置２１２へ入力される入力
電力の制御を行う第一の電力制御方法 （１）数式を用いた概要説明 まず、無線基地局２００がカバーするエリア内に在圏の
複数の移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３２０からのトラヒッ
クが増して無線基地局２００内で取り扱う無線チャネル
の数が増大した状況を仮定し、その結果、無線信号送信
部２１０の電力増幅装置２１２の総送信電力量が許容値
を超え、当該総送信電力を抑圧せざるを得ないような状
況が発生したとする。
【００４１】このような場合、電力増幅装置２１２への
入力電力P（Ｐ≦Ｐｔｈ１、Ｐｔｈ １は後述する）のう
ち、一定に保つべき無線チャネルの入力電力の総和をＰ
ｏとすると、圧縮すべき他の無線チャネル入力電力の総
和Ｐｘは、下式で与えられる。
【００４２】 Ｐｘ ＝ Ｐ − Ｐｏ （１） あるいは、 Ｐ ＝ Ｐｏ ＋ Ｐｘ で表される。
【００４３】また、電力増幅装置２１２への入力電力P
と一定に保つべき無線チャネルの入力電力の総和Ｐｏと
の比をαとすると、このαは次のように表される。
【００４４】 α ＝ Ｐｏ / Ｐ （２） このαは、０＜α＜１の範囲で与えられる。
【００４５】ここで、この電力増幅装置２１２が損傷を
受ける限界、すなわち、電力増幅装置２１２への入力電
力の閾値をＰｔｈ１とすると、このＰｔｈ１を超えない
ためのＰｘへの圧縮量βは次のようにして求められる。
【００４６】 β＝（Ｐｔｈ１− Pα）/ Ｐ（１ − α） （３） 従って、電力増幅装置２１２へ入力される電力Ｐが、閾
値Ｐｔｈ１を超えた場合、その入力電力Ｐのち、一定に
保つべき無線チャネル以外の無線チャネルの入力電力を
一律にβ倍（ただし、β＜１）すれば、電力増幅装置２
１２の入力電力は常に閾値Ｐｔｈ１以内に保つことがで
きる。
【００４７】（２）システム動作説明 図３のフローチャート用いてシステムの動作説明を行
う。
【００４８】第一の方法の場合、可変出力送信部２１１
は、入力された両クラスの全無線チャネルの電力Ｐに比
例した電力を許容入力監視部２１３へ送出する。許容入
力監視部２１３は、電力増幅装置２１２へ送られる可変
出力送信部２１１からの出力信号Ｐ（＝電力増幅装置２
１２への入力電力の総和Ｐ）を監視し（図４のＳ１）、
その監視結果を比較判定部２１４に送出する。ここで、
許容入力監視部２１３にて監視される可変出力送信部２
１１からの出力電力Ｐは、次式のように表される。
【００４９】
【数１】 上記式（４）で、PＣＨｉは、圧縮の対象となる無線チ
ャネル、ＰＣＨｊは、圧縮の対象とならない無線チャネ
ル（例：共通制御チャネル）である。従って、可変出力
送信部２１１の出力電力のＰは全無線チャネルの総和が
とられる。
【００５０】比較判定部２１４は、参照電力発生部２１
５で発生する参照電力と許容入力監視部２１３からの出
力Ｐとを比較判定する。この参照電力発生部２１５が発
生する参照電力は、電力増幅装置２１２を常に正常に動
作させるための基準となる電力であり、換言すれば、電
力増幅装置２１２の入力として加える電力量を一定値
（閾値）Ｐｔｈ１以内に保持するための基準となる電力
である。すなわち、比較判定部２１４では、許容入力監
視部２１３からの出力Ｐと上述の閾値Ｐｔｈ１（＝参照
電力）との比較が行われ、該出力Ｐが閾値Ｐｔｈ１を超
えた場合（Ｓ２でＹＥＳ）、圧縮すべき無線チャネルの
圧縮を行うために必要な電力圧縮量β（上記式（３））
が計算される（Ｓ３）。
【００５１】このようにして計算された電力圧縮量
（β）は、可変出力送信部２１１で受信され、電力を圧
縮すべきチャネル（ＰＣＨｉ）と乗算され（ＰＣＨｉ＝
βＰＣＨ ｉ）、その乗算された信号が新たに可変送信出
力部２１１からの信号出力として再設定される（Ｓ
４）。
【００５２】一方、許容入力監視部２１３からの出力Ｐ
と上述の閾値Ｐｔｈ１（＝参照電力）とを比較し、該出
力Ｐが閾値Ｐｔｈ１を超えていない場合（Ｓ２でＮＯ）
であれば、両クラスの無線チャネルの圧縮を行う必要が
ないので、電力圧縮量β＝１となる信号を可変出力送信
部２１１に送出する（Ｓ５）。この場合、可変出力送信
部２１１では、電力を圧縮すべきチャネルがβ倍（１
倍）されて信号出力の再設定が行われる（Ｓ４）。
【００５３】なお、本例に用いた移動通信システムで
は、通話トラヒックの状況が時々刻々と変化することか
ら、比較判定部２１４では、上記の判定処理（Ｓ２）が
常に行われる。その結果、可変送信出力部２１１から出
力される信号は、圧縮すべきでない信号を圧縮させずに
常に電力増幅装置への入力電力が許容入力値内に収まる
よう可変される。
【００５４】上述したように、比較判定部２１４では参
照電力発生部２１５で発生する参照電力（＝閾値Ｐ
ｔｈ１）と許容入力監視部２１３からの出力Ｐとを比較
し、その比較結果に応じて圧縮すべき無線チャネルの圧
縮量（β）が得られる。
【００５５】例えば、電力増幅装置２１２への総入力電
力Ｐが閾値Pｔｈ１を超えた場合、圧縮量（β）は、そ
の総入力電力Ｐに対する圧縮すべき無線チャネルＰｘの
比に応じて異なる値となる。すなわち、圧縮量（β）
は、総入力電力Ｐのうち圧縮すべき無線チャネルＰｘの
占める割合が大きければ該Ｐｘの圧縮を高めるような値
となり、圧縮すべき無線チャネルＰｘの占める割合が小
さければ該Ｐｘの圧縮を低めるような値となる。
【００５６】また、電力増幅装置２１２への総入力電力
Ｐは、常に監視され、閾値Pｔｈ１と比較されるので、
この総入力電力Ｐが閾値Pｔｈ１を超えると、即座に圧
縮すべき無線チャネルＰｘの圧縮量が求められて、電力
の圧縮が行われる。
【００５７】その結果、可変出力送信部２１１からの出
力が圧縮量（β）に応じて可変制御されるので、電力増
幅装置２１２へ入力される電力は常に閾値Ｐｔｈ１以内
に収まることとなり、電力増幅装置２１２の破損の防止
が可能となる。
【００５８】次に電力増幅装置２１２へ入力される電力
の制御を行う第二の電力制御方法について説明を行う。
【００５９】２．電力増幅装置２１２へ入力される入力
電力の制御を行う第二の電力制御方法 （１）数式を用いた概要説明 まず、本第二の電力制御方法では、上記第一の電力制御
方法で仮定した条件と同様な条件を適用するものとす
る。
【００６０】この第二の電力制御方法では、許容入力監
視部２１３は、電力増幅装置２１２へ入力される信号の
うち、圧縮すべき無線チャネルの電力Ｐｘ{（１）式参
照}を監視し、この入力電力Ｐｘが予め定められた閾値
Ｐｔｈ２を上回ったときに、当該圧縮すべき無線チャネ
ルを一律γ（圧縮量）倍する。この圧縮量γは、次式で
与えられる。
【００６１】 γ＝Ｐｔｈ２ / Ｐｘ （５） なぜならば、上記の（１）、（４）式より、 Ｐｏ ＋ Ｐｘ ＝ Ｐｏ ＋ γＰｘ ＝ Ｐｏ ＋ Ｐｘ（Ｐｔｈ２ / Ｐｘ） ＝ P（≦Ｐｔｈ２） となるので、電力増幅装置２１２への入力電力は常に閾
値Ｐｔｈ２以内に保つことができる。
【００６２】（２）システム動作説明 図４のフローチャート用いてシステムの動作説明を行う 第二の電力制御方法の場合、許容入力監視部２１３へ
は、可変出力送信部２１１から全無線チャネルの電力う
ち、Ｂクラスだけの出力信号Ｐｘに比例した電力が送ら
れ、その出力信号Ｐｘ（＝電力を圧縮すべきチャネルの
電力の総和）の監視が許容入力監視部２１３で行われる
（Ｓ１１）。なお、出力電力Ｐｘは、次式のように表さ
れる。
【００６３】
【数２】 許容入力監視部２１３は、監視している出力信号Ｐｘを
比較判定部２１４に送出し、比較判定部２１４は、参照
電力発生部２１５で発生する参照電力（＝閾値
Ｐｔｈ２）と出力信号Ｐｘとを比較し（Ｓ１２）、該出
力Ｐｘが閾値Ｐｔｈ２を超えた（Ｓ１２でＹＥＳ）との
比較結果を得ると、圧縮すべき無線チャネルの圧縮を行
うために必要な電力圧縮量γを計算される（Ｓ１３）。
【００６４】このようにして計算された電力圧縮量
（γ）は、可変出力送信部２１１で受信され、電力を圧
縮すべきチャネル（ＰＣＨｉ）と乗算され（ＰＣＨｉ＝
γＰＣＨ ｉ）、その乗算された信号が新たに可変送信出
力部２１１からの信号出力として再設定される（Ｓ１
４）。
【００６５】一方、許容入力監視部２１３からの出力Ｐ
ｘと上述の閾値Ｐｔｈ２（＝参照電力）との比較で該出
力Ｐが閾値Ｐｔｈ２を超えていない（Ｓ１２でＮＯ）と
の結果を得れば、無線チャネルの圧縮を行う必要がない
ので、電力圧縮量γ＝１となる信号を可変出力送信部２
１１に送出する（Ｓ１５）。この場合、可変出力送信部
２１１では、電力を圧縮すべきチャネルがγ倍（１倍）
されて信号出力の再設定が行われる（Ｓ１４）。
【００６６】なお、本例に用いた移動通信システムで
は、通話トラヒックの状況が時々刻々と変化することか
ら、比較判定部２１４では、上記の判定処理（Ｓ１２）
が常に行われる。その結果、可変送信出力部２１１から
出力される信号は、圧縮すべきでない信号を圧縮させず
に常に電力増幅装置への入力電力が許容入力値内に収ま
るよう可変される。
【００６７】上述したように、比較判定部２１４では参
照電力発生部２１５で発生する参照電力（＝閾値Ｐ
ｔｈ２）と許容入力監視部２１３からの出力Ｐｘとを比
較し、その比較結果に応じて圧縮すべき無線チャネルの
圧縮量（γ）が得られる。
【００６８】例えば、電力増幅装置２１２へ入力される
電力のうち圧縮すべき無線チャネルＰｘが閾値Pｔｈ２
を超えた場合、その超えた大きさ応じて当該圧縮すべき
無線チャネルＰｘの圧縮量（γ）は異なる値となる。す
なわち、圧縮量（γ）は、圧縮すべき無線チャネルＰｘ
の値と閾値Ｐｔｈ２との差が大きいほど該Ｐｘの圧縮を
高めるような値となり、圧縮すべき無線チャネルＰｘの
値と閾値Ｐｔｈ２との差が小さければ該Ｐｘの圧縮を低
めるような値となる。
【００６９】また、電力増幅装置２１２へ入力される電
力のうち圧縮すべき無線チャネルＰ ｘが、常に監視さ
れ、閾値Ｐｔｈ２と比較されるので、この圧縮すべき無
線チャネルＰｘが閾値Ｐｔｈ２を超えると、即座に圧縮
すべき無線チャネルＰｘの圧縮量が求められて、電力の
圧縮が行われる。
【００７０】その結果、可変出力送信部２１１からの出
力が圧縮量（γ）に応じて可変制御されるので、電力増
幅装置２１２へ入力される電力のうち圧縮すべき無線チ
ャネルＰｘは、常に閾値Ｐｔｈ２以内に収まることとな
り、電力増幅装置２１２の破損の防止が可能となる。
【００７１】以上、電力増幅装置２１２へ入力される電
力の電力制御方法として２つの方法を例にとり説明を行
った。本発明に適用されるこれら２つの方法によれば、
無線チャネルを複数のクラスに分類し、総送信電力が装
置（この場合、電力増幅装置２１２）の能力を上回った
場合には、図５のに示すように、特定のクラスに分類
されるチャネル、PCHｍ+1、PCHｍ+2、・・・、PCHｍ+ｎ
までは、全く圧縮制御を受けさせずに当該無線チャネル
の電力が一定に保たれるよう送信電力の圧縮制御が行わ
れる。また、図５のに示すように、他方のクラスに分
類されるチャネルでは、無線チャネルＡ１PCH1、Ａ２P
CH2、・・・、ＡｍPCHｍまでが圧縮対象の無線チャネル
となり、圧縮が施される（図５中のＡ１〜Ａｍはチャ
ネルごとに定められた圧縮率で圧縮されることを表
す）。なお、同図のＡは、電力増幅装置２１２への入力
電力の総和Ｐを表し、同図のＢは、電力増幅装置２１２
の許容入力電力Ｐｔｈを表す。
【００７２】例えば、特定のクラスに分類される無線チ
ャネルをパイロットチャネルに適用すれば、このパイロ
ットチャネルの送信電力は一定値に保たれて複数の移動
局Ａ３００〜移動局Ｃ３２０へ送信されるので、ページ
ング情報など呼制御に重要な共通チャネルなどの品質を
高く維持することが可能となると共に、従来、問題とな
っていた制御チャネルの送信電力低下による基地局のサ
ービスエリアの縮小化を防止することができる。すなわ
ち、移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３２０においては、所要
品質にて制御チャネルを受信することが可能となるた
め、所定の動作が円滑に実行される。
【００７３】これまでの説明は、本発明をセルラ移動通
信システムの無線基地局２００の無線信号送信部２１０
に適用した場合について説明を行ってきたが、本発明の
適用は無線基地局２００ばかりでなく、無線基地局２０
０と対向して通信を行う移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３０
０にも適用することが可能である。具体的には、以下の
通りである。
【００７４】移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３００が無線チ
ャネルとして音声、画像、データ等のトラヒックチャネ
ル、それに制御チャネルなど多数有している場合、これ
らの移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３００が無線基地局２０
０内に配備されている許容入力監視部２１３、比較判定
部２１４、および可変送信出力部２１１と同様な動作を
実行可能な各機能部位を備えることにより、当該移動局
Ａ３００〜移動局Ｃ３００送信、無線基地局２００受信
（上り）無線チャネルの送信電力制御が可能となる。
【００７５】すなわち、移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３０
０のトラヒックが輻輳状態にあっても、上述した第一の
電力制御方法及び第二の電力制御方法を用いることによ
り、制御チャネル等通信の実行に重要な役割を持つ無線
チャネルの送信電力は変化なく維持され、その他の無線
チャネルの送信電力には圧縮が施される。その結果、上
記移動局Ａ３００〜移動局Ｃ３００送信、上記無線基地
局２００受信（上り）の制御チャネルの信号は無線基地
局２００にて良好に受信することが可能である。
【００７６】上記例において、無線通信装置の無線信号
送信部２１０の可変出力送信部２１１がクラス分け手段
と、クラス別送信電力制御手段に対応し、電力増幅装置
２１２が電力増幅手段に対応する。また、許容入力監視
部２１３が第一の入力監視手段と、第二の入力監視手段
に対応し、比較判定部２１４が、第一の比較判定手段
と、第二の比較判定手段に対応する。更に、参照電力発
生部２１５にて発生される参照電力が第一の許容基準値
と、第二の許容基準値に対応する。
【００７７】上記対応関係は、無線基地局２００及び移
動局Ａ３００〜移動局Ｃ３００の両方に適用されるもの
である。
【００７８】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１乃至１
０記載の本願発明によれば、無線通信装置の総送信電力
が該無線通信装置の能力を上回った場合に、特定のクラ
スに属する無線チャネル、例えば、共通制御チャネルに
ついては送信電力が一定に保たれるよう電力制御が行わ
れ、他のクラスに属する無線チャネルの送信電力は低減
されるよう送信電力制御が行われることで、従来問題と
なっていた共通制御チャネルの送信電力を劣化させずに
無線通信装置の総送信電力を許容値内に収めることがで
きる。そのため、移動局では無線基地局のカバーするセ
ル端においても良好に共通制御チャネルを受信できるの
で、実質的な通信可能なセル半径が縮小するのを防止す
ることができる。
【００７９】また、請求項１１乃至１６記載の本願発明
によれば、上記のような送信電力制御方法に従って送信
電力制御を行うことのできる無線通信装置を提供するこ
とができる。
【００８０】更に、請求項１７記載の本願発明によれ
ば、上記のような送信電力制御方法に従って送信電力制
御を行うことのできる無線基地局を提供することができ
る。
【００８１】また、更に、請求項１８記載の本願発明に
よれば、上記のような送信電力制御方法に従って送信電
力制御を行うことのできる移動局を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る送信電力制御方法
が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す無線基地局及び移動局に適用される
無線信号送信部のブロック図である。
【図３】無線基地局及び移動局の無線信号送信部で行わ
れる第一の送信電力制御のフローチャートである。
【図４】無線基地局及び移動局の無線信号送信部で行わ
れる第二の送信電力制御のフローチャートである。
【図５】無線基地局及び移動局の無線信号送信部の電力
増幅装置に入力される総電力を表す図である。
【図６】本発明を適用したセルラ移動通信システムの無
線基地局のサービスエリア範囲を示す図である。
【図７】従来のセルラ移動通信システムの無線基地局の
サービスエリア範囲を示す図である。
【図８】従来の無線信号送信部の電力増幅装置に入力さ
れる総電力を表す図である。
【符号の説明】
１００ ネットワーク局 ２００ 無線基地局 ２１０ 無線信号送信部 ２１１ 可変送信出力部 ２１２ 電力増幅装置 ２１３ 許容監視入力部 ２１４ 比較判定部 ２１５ 参照電力判定部 ３００ 移動局Ａ ３１０ 移動局Ｂ ３２０ 移動局Ｃ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ (72)発明者 薗田 一浩 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 石川 義裕 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 大野 公士 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 (72)発明者 尾上 誠蔵 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE21 5K042 AA06 CA19 DA16 FA15 GA01 JA01 NA04 5K060 BB01 CC04 DD04 FF06 HH06 HH32 LL01 LL24 5K067 EE02 EE10 EE16 GG08 HH21 HH22 LL01

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動通信システムにおける無線通信装置で
    用いられる複数の無線チャネルについての総送信電力が
    当該無線通信装置にて許容されなくなった際に当該複数
    の無線チャネルについての送信電力を制御する送信電力
    制御方法において、 上記複数の無線チャネルを所定の分類規則に従って複数
    のクラスに分類し、 その各クラス毎に定められる特性に従って各クラスに属
    する無線チャネルについての送信電力を制御する送信電
    力制御方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の送信電力制御方法におい
    て、 所定の一または複数のクラスに属する無線チャネルにつ
    いての送信電力を低減させる特性にて制御する送信電力
    制御方法。
  3. 【請求項３】請求項２記載の送信電力制御方法におい
    て、 上記所定の一または複数のクラス以外のクラスに属する
    無線チャネルについての送信電力を一定に維持する特性
    にて制御する送信電力制御方法。
  4. 【請求項４】請求項１乃至３いずれか記載の送信電力制
    御方法において、 上記複数の無線チャネルについての電力増幅手段への入
    力値を制御することにより当該複数の無線チャネルにつ
    いての送信電力を制御するに際し、 上記複数の無線チャネルについての上記電力増幅手段へ
    の入力値の総和と第一の許容基準値とを比較し、 その比較結果に基づいて、上記各クラス毎に予め定めた
    特性に従って各クラスに属する無線チャネルについての
    上記電力増幅手段への入力値を制御する送信電力制御方
    法。
  5. 【請求項５】請求項４記載の送信電力制御方法におい
    て、 上記複数の無線チャネルについての上記電力増幅手段へ
    の入力値の総和が上記第一の許容基準値を超えるという
    比較結果が得られたときに、所定の一または複数のクラ
    スに属する無線チャネルについての上記電力増幅手段へ
    の入力値を低減させるように制御する送信電力制御方
    法。
  6. 【請求項６】請求項１乃至３いずれか記載の送信電力制
    御方法において、 上記複数の無線チャネルについての電力増幅手段への入
    力値を制御することにより当該複数の無線チャネルにつ
    いての送信電力を制御するに際し、 所定の一または複数のクラスに属する無線チャネルにつ
    いての上記電力増幅手段への入力値の総和と第二の許容
    基準値とを比較し、 その比較結果に基づいて、上記所定の一または複数のク
    ラスに属する無線チャネルについての上記電力増幅手段
    への入力値を制御する送信電力制御方法。
  7. 【請求項７】請求項６記載の送信電力制御方法におい
    て、 上記所定の一または複数の無線チャネルについての上記
    電力増幅手段への入力値の総和が上記第二の許容基準値
    を超えるという比較結果が得られたときに、上記所定の
    一または複数のクラスに属する無線チャネルについての
    上記電力増幅手段への入力値を低減させるように制御す
    る送信電力制御方法。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７いずれか記載の送信電力制
    御方法において、 無線基地局と移動局との間で通信を行う移動通信システ
    ムにおける当該無線基地局で用いられる複数の下り無線
    チャネルの送信電力を制御する送信電力制御方法。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８いずれか記載の送信電力制
    御方法において、 無線基地局と移動局との間で通信を行う移動通信システ
    ムにおける当該移動局で用いられる複数の上りチャネル
    の送信電力を制御する送信電力制御方法。
  10. 【請求項１０】無線通信に用いられる複数の無線チャネ
    ルについての総送信電力が許容されなくなった際に当該
    複数の無線チャネルについての送信電力を制御する無線
    通信装置において、 上記複数の無線チャネルを所定の分類規則に従って複数
    のクラスに分類するクラス分け手段と、 該クラス分け手段にて得られた各クラス毎に定められる
    特性に従って各クラスに属する無線無線チャネルについ
    ての送信電力を制御するクラス別送信電力制御手段を有
    する無線通信装置。
  11. 【請求項１１】請求項１０記載の無線通信装置におい
    て、 上記クラス別送信電力制御手段は、所定の一または複数
    のクラスに属する無線チャネルについての送信電力を低
    減させる特性にて制御する無線通信装置。
  12. 【請求項１２】請求項１１記載の無線通信装置におい
    て、 上記クラス別送信電力制御手段は、上記所定の一または
    複数のクラス以外のクラスに属する無線チャネルについ
    ての送信電力を一定に維持する特性にて制御する無線通
    信装置。
  13. 【請求項１３】請求項１０乃至１２いずれか記載の無線
    通信装置において、 上記複数の無線チャネルについての電力を増幅する電力
    増幅手段と、 上記複数の無線チャネルについての上記電力増幅手段へ
    の入力値の総和を監視する第一の入力監視手段と、 該第一の入力監視手段にて得られた上記電力増幅手段へ
    の入力値の総和と第一の許容基準値とを比較する第一の
    比較手段とを有し、 上記クラス別送信電力制御手段は、該第一の比較手段に
    て得られた比較結果に基づいて、上記各クラス毎に定め
    た特性に従って各クラスに属する無線チャネルについて
    の上記電力増幅手段への入力値を制御すことにより上記
    複数の無線チャネルの送信電力を制御するようにした無
    線通信装置。
  14. 【請求項１４】請求項１３記載の無線通信装置におい
    て、 上記第一の比較手段にて上記複数の無線チャネルについ
    ての上記電力増幅手段への入力値の総和が上記第一の許
    容基準値を超えるという比較結果が得られたときに、上
    記クラス別送信電力制御手段は、所定の一または複数の
    クラスに属する無線チャネルについての上記電力増幅手
    段への入力値を低減させるようにした無線通信装置。
  15. 【請求項１５】請求項１０乃至１２いずれか記載の無線
    通信装置において、 上記複数の無線チャネルについての電力を増幅する電力
    増幅手段と、 所定の一または複数のクラスに属する無線チャネルにつ
    いての上記電力増幅手段への入力値の総和を監視する第
    二の入力監視手段と、 該第二の入力監視手段にて得られた上記電力増幅手段へ
    の入力値の総和と第一の許容基準値とを比較する第二の
    比較手段とを有し、 上記クラス別送信電力制御手段は、該第二の比較手段に
    て得られた比較結果に基づいて、上記所定の一または複
    数のクラスに属する無線チャネルについての上記電力増
    幅手段への入力値を制御するようにした無線通信装置。
  16. 【請求項１６】請求項１５記載の無線通信装置におい
    て、 上記第二の比較手段にて上記所定の一または複数の無線
    チャネルについての上記電力増幅手段への入力値の総和
    が上記第二の許容基準値を超えるという比較結果が得ら
    れたときに、上記クラス別送信電力制御手段は、上記所
    定の一または複数のクラスに属する無線チャネルについ
    ての上記電力増幅手段への入力値を低減させるように制
    御するようにした無線通信装置。
  17. 【請求項１７】無線基地局と移動局との間で通信を行う
    移動通信システムにおいて複数の下り無線チャネルの送
    信電力を制御する無線基地局となる請求項１０乃至１６
    記載の無線通信装置。
  18. 【請求項１８】無線基地局と移動局との間で通信を行う
    移動通信システムにおいて複数の上り無線チャネルの送
    信電力を制御する移動局となる請求項１０乃至１６記載
    の無線通信装置。
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