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JP3202658B2 - 可変レートcdma送信電力制御方式 - Google Patents

可変レートcdma送信電力制御方式

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Publication number
JP3202658B2
JP3202658B2 JP16357797A JP16357797A JP3202658B2 JP 3202658 B2 JP3202658 B2 JP 3202658B2 JP 16357797 A JP16357797 A JP 16357797A JP 16357797 A JP16357797 A JP 16357797A JP 3202658 B2 JP3202658 B2 JP 3202658B2
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transmission
power control
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JP16357797A
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Publication date
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    • H04W52/26TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service]
    • H04W52/267TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service] taking into account the information rate
    • HELECTRICITY
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    • H04W52/18TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/241TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接拡散符号分割
多元接続(DSーCDMA)方式を用いた移動電話シス
テム(セルラー移動電話システム)などに適用する可変
レートCDMA送信電力制御方式に関し、特に、複数の
ビットレートを切り替える可変レートCDMA送信電力
制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の直接拡散符号分割多元接
続(DSーCDMA)方式を用いた移動電話システムと
しては、北米標準TIA/EIA,ISー95規格が周
知である。このISー95規格では移動端末の送信から
基地局の受信であるリバースリン時に、9.6kbp
s,4.8kbps,2.4kbps,1.2kbps
の4種類のビットレートから、その1種類を選択して送
信している。9.6kbpsを基本レートとし、その1
/2,1/4,1/8のビットレートで送信する場合、
それぞれ送信データを1/2,1/4,1/8に間引い
て送信して、その可変レート伝送を行っている。
【0003】すなわち、1フレーム(20ms)を16
個の区間1.25msのスロットに分割し、9.6kb
psの基本レートで送信する場合は、全16スロットで
送信する。また、4.8kbps,2.4kbps,
1.2kbpsのビットレートの場合は、それぞれ1フ
レームあたり8,4,2スロットのみで送信し、この以
外のスロット送信を停止している。この方法ではスロッ
ト送信をオン/オフ(ON/OFF)するのみであり、
送信電力はビットレートに依存しない。
【0004】CDMA方式を用いたセルラー移動電話シ
ステムにおけるリバースリンでは、各移動端末(移動
電話機、情報端末)からの受信電力が均等になるよう
に、その移動端末の送信電力を制御する必要がある。特
に移動端末のビットレートがダイナミックに変化する可
変レート方式の場合、情報1ビットあたりの受信電力が
均等になる制御を行う必要がある。
【0005】次に、ISー95規格でのリバースリン
における送信電力の制御について説明する。
【0006】基地局では移動端末が送信するビットレー
トを予め知ることが出来ないため、全スロットにおい
て、受信電力を基準値と比較し、受信電力が基準値と一
致するように移動端末へ送信電力の上下を指示する。移
動端末では実際に送信を行ったスロットに対する基地局
の指示のみに従って制御を行い、その送信を行わないス
ロットでの指示を無視していた。
【0007】このように可変レートCDMA方式による
送信電力制御では、送信電力制御を行うスロット単位の
オン/オフのみが可能であり、ビットレートの選択が制
限されるため、低ビットレートでは、フレーム内インタ
リーブに制約が生じて、誤り訂正符号処理の効果が低減
する。したがって、受信電力を測定できるスロットの間
隔が広くなるため、送信電力の制御が速いフェージング
に追従できず、その伝送特性が劣化する。また、バース
ト送信が行われるためハザード雑音を発生する。この場
合、この雑音によって、例えば、近傍の補聴器や医療器
具で誤動作が発生するという問題がある。
【0008】一方、ISー95規格の基地局の送信から
移動端末の受信であるフォワードリンクでも同様に9.
6kbps,4.8kbps,2.4kbps,1.2
kbpsの4種類のビットレートから1種類を選択し
た、その送信が出来るが、前記のリバースリンの可変
レートの実現方法とは異なっている。フォワードリンク
ではリバースリンのようにスロット単位で送信をオン
/オフして、すなわち、間引いて、低ビットレートを実
現せずに、例えば、図6に示すように4.8kbpsの
場合は同一のビットを2回繰り返して送信を行う代わり
に、1回あたりの送信電力を1/2に制御している。
【0009】同様にビットレート2.4kbps,1.
2kbpsの場合は、それぞれ4回、8回を繰り返す代
わりに、1回あたりの送信電力をそれぞれ1/4,1/
8としている。このような処理によって1ビットあたり
の送信電力を一定に保持できる。このようなフォワード
リンクの可変レート処理方法では、前記の説明のような
リバースリンの問題、すなわち、インタリーブの制約
による特性劣化、バースト送信に伴うハザード雑音が解
決可能であるが、送信電力がビットレートに対応してダ
イナミックに変更されるため、ビットレートを予め知ら
ずに情報1ビットあたりの受信電力が均等になる送信電
力の制御を行うことが困難であった。
【0010】ISー95規格でのフォワードリンクとリ
バースリンで可変レートの実現方法が異なるのは、フ
ォワードリンクでは高速の送信電力制御を行う必要がな
い特性劣化の少ない方法を採用しているためである。
【0011】このような例として特開平5ー10294
3号「スペクトル拡散伝送方式」公報、特開平8ー13
0535号「送信ビットレート判別方法及び装置」公報
例が知られている。特開平5ー102943号公報例で
は、ISー95規格におけるフォワードリンクと同様の
可変レート送受信方法が記載されているが、前記の送信
電力制御の問題を解決できない。
【0012】更に、特開平5ー102943号公報例で
は、可変レートシステムにおける送信ビットレート判別
の一つの改善例を示しているが、1フレーム分(ISー
95規格では20ms)の受信信号を受信した後にのみ
ビットレートを判別できるため、1スロット(ISー9
5規格では1.25ms)ごとに行う送信電力制御で
は、その処理が出来ない。同様に1フレーム分の受信信
号を受信した後でビットレートを判別する方法では、複
数のビットレートでCRCチェック又は畳み込み符号を
「Viterbiアルゴリズム」で最尤復号を行う際の
尤度を比較する方法などが知られているが、この場合、
その送信電力制御のタイミングを処理できない。
【0013】ISー95規格でのリバースリンの可変
レート伝送方式の問題、すなわち、インタリーブの制御
及び送信電力制御の遅れに伴う伝送特性の劣化を解決す
るために、ISー95規格のリバースリンのように送
信電力制御を行うスロット単位で送信をオン/オフせず
に、スロットの一部のみを送信する方法、例えば、基本
レートの1/2のビットレートで送信するフレームで
は、1スロットの前半のみの送信をオンにし、後半はオ
フとし、全スロットで送信する方法を用いた可変レート
伝送も提案されている。
【0014】この可変レート伝送方法を用いる場合、ス
ロットあたりの送信オンの時間がビットレートに対応し
て変化するため、受信電力の測定方法に制限が生じる。
例えば、最低ビットレートでも送信オンとなる区間のみ
を使用して受信電力を測定すれば、送信オフの区間での
受信電力を測定することの防止が可能であるが、測定区
間が短くなってしまい測定精度が劣化する問題がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように上記従来例
では、ISー95規格でのリバースリンのように、ス
ロット単位での送信オン/オフによる可変レート伝送で
は、その伝送特性が劣化する。
【0016】また、ISー95規格でのフォワードリン
クのようにビットレートに対応して拡散率を変化させる
と同時に、拡散率に反比例して送信電力を変化させて送
信する可変ート伝送方法、例えば、基本レートの1/
2のビットレートで送信するフレームでは、拡散率を基
本レートの2倍とし、かつ、送信電力を1/2とする方
法では、情報1ビット当たりの受信電力又は受信品質の
測定が困難になる。
【0017】スロットの一部のみを送信する方法、例え
ば、基本レートの1/2のビットレートで送信するフレ
ームでは、1スロットの前半のみの送信をオンし、後半
はオフとし、また、全スロットで送信する方法を用いた
可変レート伝送では受信電力の測定区間に制限が生じ
て、その測定精度が劣化する。
【0018】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、伝送品質が劣化せずに、ビットレートに対応して
拡散率を変化させ、かつ、拡散率に反比例して送信電力
を変化させて送信する可変レート伝送方法及びビットレ
ートに対応してスロットの一部のみの送信を行う可変レ
ート伝送に適用して高精度の送信電力制御が可能な可変
レートCDMA送信電力制御方式の提供を目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は複数のビットレートを切り替えて送信を行
うための可変レートCDMA送信電力制御方式におい
て、受信信号を変換したベースバンド信号から得られた
複数のビットレートに対応して信号電力Ebと1Hzあ
たりの干渉電力Io値との比のEb/Io値を測定し、
当該Eb/Io値の最大値を求め、当該Eb/Io値の
最大値と目標のEb/Io値との比較結果に基づいて送
信電力制御を行うことを特徴とする。
【0020】更に、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、受信信号から変換した受信ベースバンド
信号を出力する受信処理手段と、受信処理手段が出力す
る受信ベースバンド信号から各ビットレートごとに1ビ
ットあたりの信号電力Ebと1Hzあたりの干渉電力I
oとの比のEb/Io値を算出するEb/Io算出手段
と、Eb/Io算出手段が出力する各ビットレートのE
b/Io値から最大値を検出する最大値検出手段と、最
大値検出手段からの最大Eb/Io値と目標のEb/I
o値とを比較し、最大Eb/Io値が大きい場合に送信
電力を低下させ、最大Eb/Io値が小さい場合に送信
電力を増加させる指示を行うための送信電力制御ビット
を出力する比較手段と、比較手段からの送信電力制御ビ
ットと送信データを多重化して出力する多重化手段と、
多重化手段からの多重化データを変調し、かつ、周波数
変換して送信する送信手段と、受信処理手段からの受信
ベースバンド信号を復調した復調データを送出する復調
手段とを備えることを特徴としている。
【0021】また、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記Eb/Io算出手段として、基本レ
ートのEb/Io値を測定する基本レートEb/Io測
定部と、各ビットレートごとに1ビットあたりのEb/
Io値を算出する複数のEb/Io測定部とを備えるこ
とを特徴とする。
【0022】更に、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記Eb/Io算出手段、最大値検出手
段及び比較手段とが、少なくとも10msから80ms
の時間長のフレームを単位として送信ビットレートが変
更され、かつ、1フレームを複数に区切った少なくとも
0.5msから2.5msの時間長のスロットを単位と
して処理を行うことを特徴とする。
【0023】また、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記ビットレートに対応して拡散率が変
更され、かつ、この拡散率に反比例して送信電力が変更
されることを特徴としている。
【0024】更に、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記ビットレートが最大レートを基本レ
ートとして、基本レートの整数(N)分の1の範囲で変
更され、ビットレートが基本レートの1/Nの場合に、
同一データがN回繰り返して送信して拡散率が変更され
て、Nに反比例して送信電力を変更することを特徴とし
ている。
【0025】また、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記ビットレートに比例してスロット内
の送信オンとなる時間比率が変更されることを特徴とす
る。更に、本発明の可変レートCDMA送信電力制御方
式は、前記Eb/Io算出を行うための、受信ベースバ
ンド信号を逆拡散する基本レート逆拡散部と、ビットレ
ートに対応して繰り返した送信シンボル数を加算する複
数のシンボル加算部と、複数のシンボル加算部で加算し
たシンボルに対してEb/Io値を測定する複数のEb
/Io測定部とを備えることを特徴とする。
【0026】また、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記Eb/Io算出を行うための、受信
ベースバンド信号に対する逆拡散を行い、かつ、受信デ
ータによる逆変調を行って変調成分を除去するための逆
拡散及び逆変調部と、逆拡散及び逆変調部からの信号の
2乗平均値をスロット区間で計算する2乗平均値部と、
逆拡散及び逆変調部からの信号からビットレートに対応
したスロット内の送信オン区間で平均値を求める複数の
平均値算出部と、2乗平均値部からの2乗平均値及び複
数の平均値算出部のそれぞれからの平均値を用いて各ビ
ットレートごとのEb/Io値を求める複数のEb/I
o測定部とを備えることを特徴としている。
【0027】更に、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記複数のEb/Io測定部として、基
本レートのEb/Io値を測定する基本レートEb/I
o測定部と、1/2レートのEb/Io値を測定する1
/2レートEb/Io測定部と、1/4レートのEb/
Io値を測定する1/4レートEb/Io測定部と、1
/8レートのEb/Io値を測定する1/8レートEb
/Io測定部とを備えることを特徴としている。
【0028】また、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記複数のシンボル加算部として、基本
レート逆拡散部の出力信号からビットレートに対応して
繰り返した送信の1シンボルを加算するための1シンボ
ル加算部と、ビットレートに対応して繰り返した送信の
2シンボルを加算する2シンボル加算部と、ビットレー
トに対応して繰り返した送信のシンボルを加算するた
めのシンボル加算部と、ビットレートに対応して繰り
返した送信のシンボルを加算するためのシンボル加
算部とを備えることを特徴とする。
【0029】更に、本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式は、前記複数の平均値算出部として、2乗平
均値部が出力する2乗平均値から全スロット区間の平均
値を計算する全スロット平均値部と、2乗平均値から1
/2スロット区間平均値を求める1/2スロット平均値
部と、2乗平均値から1/4スロット区間平均値を求め
る1/4スロット平均値部と、2乗平均値から1/8ス
ロット区間平均値を求める1/8スロット平均値部とを
備えることを特徴とする。
【0030】
【0031】この発明の構成では、受信ベースバンド信
号から得られた複数のビットレートに対応して測定した
Eb/Io値の最大値を求めて送信電力制御を行ってい
る。したがって、予めビットレートを知る必要がなくな
り、送信電力制御の単位であるスロットごとに迅速な送
信電力制御ビットレートの生成が可能になる。このた
め、伝送品質が劣化せずに、ビットレートに対応して拡
散率を変化させ、かつ、拡散率に反比例して送信電力を
変化させて送信する可変レート伝送方法及びビットレー
トに対応してスロットの一部のみの送信を行う可変レー
ト伝送に適用した際に高精度の送信電力制御が可能にな
る。
【0032】この場合、ビットレートに対応して拡散率
を変更する可変レート伝送方法を組み合わせた際に、低
ビットレートでも伝送効率を損なわずに、例えば、補聴
器や医療器具等に対するハザード雑音の発生を防止でき
るようになる。また、ビットレートに対応してスロット
内容のオン時間を可変とする可変レート伝送方式と組み
合わせた場合には、受信品質の測定時間を長くすること
が可能になり、送信電力制御の精度が向上する。
【0033】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。
【0034】図1は本発明の可変レートCDMA送信電
力制御方式の第1実施形態における構成を示すブロック
図である。図1において、この例は、無線電波を受信し
た受信信号から変換した受信ベースバンド信号rsを出
力する受信処理部(Rx)10を有し、更に、受信処理
部(Rx)10からの受信ベースバンド信号rsから各
ビットレートごとに1ビットあたりの信号電力Ebと1
Hzあたりの干渉電力Ioとの比(Eb/Io)を計算
し、各ビットレートのEb/Io値を出力するEb/I
o算出回路11を有している。
【0035】また、この例はEb/Io算出回路11か
らの各ビットレートのEb/Io値から最大値を検出す
る最大値検出部16と、最大値検出部16からの最大E
b/Io値と目標のEb/Io値とを比較し、この比較
で最大Eb/Io値が目標Eb/Io値より大きい場合
に、送信電力を低下させるように指示し、又は、最大E
b/Io値が目標Eb/Io値より小さい場合に、送信
電力を増加させるように指示するための送信電力制御ビ
ット(TPCビット)を出力する比較部17とを有して
いる。
【0036】更に、この例は比較部17からのTPCビ
ットと送信データtdを多重化して出力する多重化部1
8と、この多重化部18からの多重化データを変調し、
かつ、周波数変換して出力する送信部(Tx)19と、
受信処理部(Rx)10からの受信ベースバンド信号r
sを復調した復調データrdを送出する復調部20とを
有している。
【0037】このEb/Io算出回路11は、基本レー
トのEb/Io値を測定する基本レートEb/Io測定
部12と、1/2レートのEb/Io値を測定する1/
2レートEb/Io測定部13とを有している。更に、
1/4レートのEb/Io値を測定する1/4レートE
b/Io測定部14と、1/8レートのEb/Io値を
測定する1/8レートEb/Io測定部15とを有して
いる。
【0038】次に、この第1実施形態の動作について説
明する。
【0039】図1において、受信処理部(Rx)10が
無線電波を受信した受信信号から変換した受信ベースバ
ンド信号rsをEb/Io算出回路11に出力する。E
b/Io算出回路11は、受信処理部(Rx)10が出
力する受信ベースバンド信号rsから各ビットレートご
とに1ビットあたりの信号電力Ebと、1Hzあたりの
干渉電力Ioとの比(Eb/Io)を計算し、各ビット
レートのEb/Io値を最大値検出部16へ出力する。
【0040】すなわち、基本レートのEb/Io値を測
定する基本レートEb/Io測定部12が基本レートの
Eb/Io値を測定して出力し、1/2レートEb/I
o測定部13が1/2レートのEb/Io値を測定して
出力する。更に、1/4レートEb/Io測定部14が
1/4レートのEb/Io値を測定して送出し、また、
1/8レートEb/Io測定部15が1/8レートのE
b/Io値を測定して出力する。
【0041】最大値検出部16は、Eb/Io算出回路
11からの各ビットレートのEb/Io値から最大値を
検出して比較部17に出力する。比較部17は、最大値
検出部16からの最大Eb/Io値と目標のEb/Io
値(ターゲット値)を比較し、最大Eb/Io値が目標
Eb/Io値より大きい場合に、送信電力を低下させる
ように指示し、又は、最大Eb/Io値が目標Eb/I
o値より小さい場合に、送信電力を増加させるように指
示するための送信電力制御ビット(TPCビット)を多
重化部18へ出力する。
【0042】多重化部18は、比較部17からのTPC
ビットと送信データtdを多重化して送信部(Tx)1
9に送出し、ここで多重化部18からの多重化データを
変調し、かつ、周波数変換するとともに、送信電力制御
ビットに基づいた送信電力でフォワードリンク又はリバ
ースリンとして送信する。
【0043】また、復調部20が受信処理部(Rx)1
0からの受信ベースバンド信号rsを復調した復調デー
タrdを送出する。なお、Eb/Io算出回路11、最
大値検出部16及び比較部17では、例えば、10ms
から80msの時間長のフレームを単位として送信ビッ
トレートが変更され、かつ、1フレームを複数に区切っ
た少なくとも0.5msから2.5msの時間長のスロ
ットを単位として処理を行っている。
【0044】このように、この第1実施形態では複数の
ビットレートのそれぞれのEb/Io値を測定し、その
最大値を用いて送信電力を行うため、予めビットレート
を知る必要がなく送信電力制御の単位であるスロットご
とに、迅速に送信電力制御ビットを生成できるようにな
る。
【0045】特に可変レート伝送方式としてスロットご
とのオン/オフによる方法に限定されずに適用できる。
ビットレートに対応して拡散率を変更する可変レート伝
送方法を組み合わせた場合には、低ビットレートでも伝
送効率を損なわずに、例えば、補聴器や医療機器などに
対するハザード雑音の発生を防止できる。ビットレート
に対応してスロット内容のオン時間を可変とする可変レ
ート伝送方式と組み合わせた場合には、受信品質の測定
時間を長くすることが可能になり、送信電力制御の精度
が向上する。
【0046】次に、第2実施形態について説明する。
【0047】図2は第2実施形態におけるEb/Io算
出回路の構成を示すブロック図である。図2において、
このEb/Io算出回路11aは、図1に示す受信処理
部(Rx)10が出力する受信ベースバンド信号rsを
逆拡散する基本レート逆拡散部31と、この基本レート
逆拡散部31の出力信号からビットレートに対応して繰
り返した送信シンボル数を加算するための1シンボル加
算部32,2シンボル加算部33,3シンボル加算部3
4及び4シンボル加算部35と、この1シンボル加算部
32から4シンボル加算部35で加算した各シンボルに
対して、それぞれのEb/Io値を測定するEb/Io
測定部36,Eb/Io測定部37,Eb/Io測定部
38及びEb/Io測定部39とを有している。
【0048】次に、第2実施形態の動作について説明す
る。
【0049】図3は第2実施形態の動作における送信電
力制御を説明するための図である。図2及び図3におい
て、この第2実施の形態の可変レート伝送にあって、ビ
ットレートを低下させる際に同一シンボルを繰り返して
送信していることを利用して、各ビットレートに対する
Eb/Io測定の一部を共通化している。
【0050】図1に示す受信処理部(Rx)10からの
受信ベースバンド信号rsが基本レート逆拡散部31に
入力され、ここで基本レートで逆拡散する。この基本レ
ート逆拡散部31からの逆拡散信号を1シンボル加算部
32,2シンボル加算部33,3シンボル加算部34及
び4シンボル加算部35に入力する。ここでビットレー
トに対応して繰り返した送信シンボル数を加算する。
【0051】この1シンボル加算部32から4シンボル
加算部35で加算したシンボルに対して、Eb/Io測
定部36,Eb/Io測定部37,Eb/Io測定部3
8及びEb/Io測定部39で、そのEb/Io測定を
行って最大値検出部16に出力する。この場合の最大値
検出部16以降の処理は図1をもって説明した第1実施
の形態と同様である。
【0052】前記のEb/Io測定は種々の方法が知ら
れているが、CDMAでは通信容量を大きくするため
に、極めて低いEb/Io値で動作するが通常であり、
この極めて低いEb/Io値を高精度に測定する方法と
して、例えば、受信信号を逆変調し、キャリア成分+干
渉成分とし、また、逆変調信号のスロット内容平均値
(又は重心)をキャリア成分(希望信号成分)、平均値
に対するバラツキを干渉成分とみなして、平均値の2乗
値から信号電力Ebを求め、かつ、分散から干渉電力I
oを求める。
【0053】この可変レート伝送では図3に示すよう
に、第1フレームは基本レート(最大ビットレート)で
伝送し、第2フレームは、基本レートの1/2のビット
レートで伝送される。ビットレートが1/2になる第2
フレームの各スロットは、基本レートの第1フレームの
スロットに比較して1/2の電力で送信されている。フ
レーム内又はスロット内で送信をオン/オフせずに連続
して送信する。なお、説明を簡単にするため送信電力制
御によるスロット単位での送信電力の変更部分を省略し
ている。
【0054】次に、第3実施形態について説明する。
【0055】図4は第3実施形態におけるEb/Io算
出回路の構成を示すブロック図である。図4において、
このEb/Io算出回路11bは、図1に示す受信処理
部(Rx)10からの受信ベースバンド信号rsに対す
る逆拡散を行い、かつ、図1中の復調部20からの復調
データrdによる逆変調を行って変調成分を除去するた
めの逆拡散及び逆変調部41と、この逆拡散及び逆変調
部41の変調を除去した受信信号の2乗平均値をスロッ
ト区間で計算する2乗平均値部42とを有している。
【0056】更に、このEb/Io算出回路11bは、
2乗平均値部42が出力する2乗平均値から全スロット
区間の平均値を計算する全スロット平均値部43と、2
乗平均値部42が出力する2乗平均値から1/2スロッ
ト区間の平均値を計算する1/2スロット平均値部44
とを有し、かつ、2乗平均値部42が出力する2乗平均
値から1/4スロット区間の平均値を計算する1/4ス
ロット平均値部45と、2乗平均値部42が出力する2
乗平均値から1/8スロット区間の平均値を計算する1
/8スロット平均値部46とを有している。
【0057】また、このEb/Io算出回路11bは、
2乗平均値部42が出力する2乗平均値及び全スロット
平均値部43からの全スロット区間の平均値に基づいた
Eb/Io値を最大値検出部16に出力するEb/Io
測定部47と、2乗平均値部42が出力する2乗平均値
及び1/2スロット平均値部44からの1/2スロット
区間の平均値に基づいたEb/Io値を最大値検出部1
6に出力するEb/Io測定部48とを有している。
【0058】更に、このEb/Io算出回路11bは、
2乗平均値部42が出力する2乗平均値及び1/4スロ
ット平均値部45からの1/4スロット区間の平均値に
基づいたEb/Io値を最大値検出部16に出力するE
b/Io測定部49と、2乗平均値部42が出力する2
乗平均値及び1/8スロット平均値部46からの1/8
スロット区間の平均値に基づいたEb/Io値を最大値
検出部16に出力するEb/Io測定部50とを有して
いる。
【0059】次に、第3実施形態の動作について説明す
る。
【0060】図5は第3実施形態の動作における送信電
力制御を説明するための図である。図4及び図5におい
て、このEb/Io算出回路11bは、ビットレートに
応じてスロットの一部のみの送受信を行い、特にビット
レートが最大レートを基本レートとして、その1/2,
1/4,1/8で可変し、このときのスロット内の送信
オンとする区間を1スロットのそれぞれの1/2,1/
4,1/8とする可変レート伝送におけるEb/Io値
の測定を行う。
【0061】図4において、図1に示す受信処理部(R
x)10からの受信ベースバンド信号rsに対する逆拡
散を逆拡散及び逆変調部41が行い、かつ、復調データ
rdによる逆変調を行って変調成分を除去する。この逆
拡散及び逆変調部41の変調を除去した受信信号の2乗
平均値をスロット区間で2乗平均値部42で計算し、こ
の2乗平均値は全てのビットレートで共通して取り出し
ている。この可変レート伝送方式では、送信オン区間は
希望信号成分と干渉成分が含まれるが、送信オフ区間の
干渉成分のみが含まれているため、スロット内の全受信
信号(受信ベースバンド信号rs)を用いてEb/Io
測定が可能になる。
【0062】このEb/Io測定は、Eb/Io測定部
47からEb/Io測定部50までによって、2乗平均
値部42が出力する2乗平均値から信号電力Ebを求
め、分散から干渉電力Ioを求める。ここで分散は2乗
平均値、すなわち、各サンプルを2乗し、その和を求
め、この和の値をサンプル数で除算した値と、平均値の
2乗、すなわち、受信ベースバンド信号rsが同相成分
を実数部、直交成分を虚数部とする複素数として表した
場合、この複素数の平均値を求めた後に、その実数部の
2乗と虚数の2乗の和の値との差として求める。
【0063】2乗平均値は全てのビットレートに共通な
計算である。平均値は、送信オンになる部分のみの計算
を行うため、ビットレートに対応して平均値を求める区
間が異なっている。
【0064】具体的な計算例について説明する。
【0065】逆拡散、逆変調後のサンプルをri(i=
1〜M)、サンプルriは同相成分を実数部、直交成分
を虚数部とする複素数、Mはスロットあたりのサンプル
数とする。2乗平均値Pが数1で表される。
【0066】
【数1】 また、基本レートの1/Nのレートの平均値が数2で表
される。
【0067】
【数2】 更に、基本レートの1/Nのビットレートに対するEb
/Io値(N)が数3で表される。
【0068】
【数3】 この計算にあって平均値の2乗をNで除算しているの
は、スロットの1/Nの区間のみに希望信号が含まれ、
これ以外の区間は干渉成分のみ、すなわち、希望信号成
分の電力=0を仮定しているためである。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の可変レー
トCDMA送信電力制御方式によれば、受信ベースバン
ド信号から得られた複数のビットレートに対応して測定
したEb/Io値の最大値を求めて送信電力制御を行っ
ていため、予めビットレートを知る必要がなくなり、送
信電力制御の単位であるスロットごとに迅速な送信電力
制御ビットレートの生成が可能になる。この結果、伝送
品質が劣化せずに、ビットレートに対応して拡散率を変
化させ、かつ、拡散率に反比例して送信電力を変化させ
て送信する可変レート伝送方法及びビットレートに対応
してスロットの一部のみの送信を行う可変レート伝送に
適用した際に高精度の送信電力制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の可変レートCDMA送信電力制御方式
の実施形態における構成を示すブロック図である。
【図2】第2実施形態におけるEb/Io算出回路の構
成を示すブロック図である。
【図3】第2実施形態の動作における送信電力制御を説
明するための図である。
【図4】第3実施形態におけるEb/Io算出回路の構
成を示すブロック図である。
【図5】第3実施形態の動作における送信電力制御を説
明するための図である。
【図6】従来の送信電力制御を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
10 受信処理部(Rx) 11,11a,11b Eb/Io算出回路 16 最大値検出部 17 比較部 18 多重化部 19 送信部(Tx) 20 復調部 12 基本レートEb/Io測定部 13〜15 1/2〜1/8レートEb/Io測定部 31 基本レート逆拡散部 32〜35 1〜4シンボル加算部 36〜39,47〜50 Eb/Io測定部 41 逆拡散及び逆変調部 42 2乗平均値部 43 全スロット平均値部 44〜46 1/2〜1/8 スロット平均値部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のビットレートを切り替えて送信を
    行うための可変レートCDMA送信電力制御方式におい
    て、 受信信号を変換したベースバンド信号から得られた複数
    のビットレートに対応して信号電力Ebと1Hzあたり
    の干渉電力Io値との比のEb/Io値を測定し、当該
    Eb/Io値の最大値を求め、当該Eb/Io値の最大
    値と目標のEb/Io値との比較結果に基づいて送信電
    力制御を行うことを特徴とする可変レートCDMA送信
    電力制御方式。
  2. 【請求項2】 受信信号から変換した受信ベースバンド
    信号を出力する受信処理手段と、 前記受信処理手段が出力する受信ベースバンド信号から
    各ビットレートごとに1ビットあたりの信号電力Ebと
    1Hzあたりの干渉電力Ioとの比のEb/Io値を算
    出するEb/Io算出手段と、 前記Eb/Io算出手段が出力する各ビットレートのE
    b/Io値から最大値を検出する最大値検出手段と、 前記最大値検出手段からの最大Eb/Io値と目標のE
    b/Io値とを比較し、最大Eb/Io値が大きい場合
    に送信電力を低下させ、最大Eb/Io値が小さい場合
    に送信電力を増加させる指示を行うための送信電力制御
    ビットを出力する比較手段と、前記比較手段からの送信電力制御ビットと送信データを
    多重化して出力する多重化手段と、 前記多重化手段からの多重化データを変調し、かつ、周
    波数変換して送信する送信手段と、 前記受信処理手段からの受信ベースバンド信号を復調し
    た復調データを送出する復調手段と、 を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  3. 【請求項3】 前記請求項2記載におけるEb/Io算
    出手段として、 基本レートのEb/Io値を測定する基本レートEb/
    Io測定部と、 各ビットレートごとに1ビットあたりのEb/Io値を
    算出する複数のEb/Io測定部と、を備えることを特徴とする 可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  4. 【請求項4】 前記請求項2記載のEb/Io算出手
    段、最大値検出手段及び比較手段とが、 少なくとも10msから80msの時間長のフレームを
    単位として送信ビットレートが変更され、かつ、1フレ
    ームを複数に区切った少なくとも0.5msから2.5
    msの時間長のスロットを単位として処理を行う ことを
    特徴とする可変レートCDMA送信電力制御方式。
  5. 【請求項5】 前記請求項4記載の可変レートCDMA
    送信電力制御方式にあって、ビットレートに対応して拡散率が変更され、かつ、この
    拡散率に反比例して送信電力が変更される ことを特徴と
    する可変レートCDMA送信電力制御方式。
  6. 【請求項6】 前記請求項5記載の可変レートCDMA
    送信電力制御方式にあって、 ビットレートは最大レートを基本レートとして、基本レ
    ートの整数(N)分の1の範囲で変更され、ビットレー
    トが基本レートの1/Nの場合に、同一データがN回繰
    り返して送信して拡散率が変更されて、Nに反比例して
    送信電力を変更する ことを特徴とする可変レートCDM
    A送信電力制御方式。
  7. 【請求項7】 前記請求項4記載の可変レートCDMA
    送信電力制御方式にあって、 ビットレートに比例してスロット内の送信オンとなる時
    間比率が、変更される ことを特徴とする可変レートCD
    MA送信電力制御方式。
  8. 【請求項8】 前記請求項6記載の可変レートCDMA
    送信電力制御方式にあって、Eb/Io算出を行うため
    の、 受信ベースバンド信号を逆拡散する基本レート逆拡散部
    と、 ビットレートに対応して繰り返した送信シンボル数を加
    算する複数のシンボル加算部と、 前記複数のシンボル加算部で加算したシンボルに対して
    Eb/Io値を測定する複数のEb/Io測定部と、 を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  9. 【請求項9】 前記請求項7記載の可変レートCDMA
    送信電力制御方式にあって、Eb/Io算出を行うため
    の、 受信ベースバンド信号に対する逆拡散を行い、かつ、受
    信データによる逆変調を行って変調成分を除去するため
    の逆拡散及び逆変調部と、 前記逆拡散及び逆変調部からの信号の2乗平均値をスロ
    ット区間で計算する2乗平均値部と、前記逆拡散及び逆変調部からの信号からビットレートに
    対応したスロット内の送信オン区間で平均値を求める複
    数の平均値算出部と、 前記2乗平均値部からの2乗平均値及び前記複数の平均
    値算出部のそれぞれからの平均値を用いて各ビットレー
    トごとのEb/Io値を求める複数のEb/Io測定部
    と、 を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  10. 【請求項10】 前記請求項3記載における複数のEb
    /Io測定部として、基本レートのEb/Io値を測定
    する基本レートEb/Io測定部と、 1/2レートのEb/Io値を測定する1/2レートE
    b/Io測定部と、 1/4レートのEb/Io値を測定する1/4レートE
    b/Io測定部と、 1/8レートのEb/Io値を測定する1/8レートE
    b/Io測定部と、 を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  11. 【請求項11】 前記請求項8記載の複数のシンボル加
    算部として、 基本レート逆拡散部の出力信号からビットレートに対応
    して繰り返した送信の1シンボルを加算するための1シ
    ンボル加算部と、 前記ビットレートに対応して繰り返した送信の2シンボ
    ルを加算する2シンボル加算部と、前記ビットレートに対応して繰り返した送信の4シンボ
    ルを加算するための4シンボル加算部と、 前記ビットレートに対応して繰り返した送信の8シンボ
    ルを加算するための8シンボル加算部と、を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
  12. 【請求項12】 前記請求項9記載の複数の平均値算出
    部として、 2乗平均値部が出力する2乗平均値から全スロット区間
    の平均値を計算する全スロット平均値部と、 2乗平均値から1/2スロット区間平均値を求める1/
    2スロット平均値部と、 2乗平均値から1/4スロット区間平均値を求める1/
    4スロット平均値部と、 2乗平均値から1/8スロット区間平均値を求める1/
    8スロット平均値部と、 を備える ことを特徴とする可変レートCDMA送信電力
    制御方式。
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