(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信信号用の時間スロットを含むフレームを有するスペクトラム拡散時分割二重通信システムにおいて送信電力レベルを制御する方法であって、第１の送受信局が第２の送受信局からの通信信号を受信してその受信した通信信号の受信品質に一部基づき送信電力コマンドを前記第１の送受信局から送信し（４０）、第１の時間スロットにおいて一つの送信電力レベルを有する第１の通信信号を前記第１の送受信局から送信し（４０）、前記第１の通信信号および前記送信電力コマンドを前記第２の送受信局で受信し、受信した前記第１の通信信号の電力レベルを測定し（４２）、前記受信した第１の通信信号の電力レベル測定値および前記第１の通信信号の送信電力レベルに一部基づき通信経路損失概算値を算定する（４４）方法において、
第２の時間スロットによる前記第２の送受信局から前記第１の送受信局への第２の通信信号の送信電力レベルを、前記送信電力コマンドで調整した品質係数（４８）、すなわち前記第１および第２の時間スロットの間の時間間隔の増加に伴って減少する品質係数で重み付けした前記通信経路損失概算値に一部基づいて設定する過程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１および第２の時間スロットの間の時間スロットの数Ｄに一部基づき前記通信経路損失概算値αを算定する過程（４６）をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
時間スロット遅延最大値がＤｍａｘであり、前記算定した品質αが次式、
α＝１−（Ｄ−１）／Ｄｍａｘ
で算定されることをさらに特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記設定された送信電力レベルが、前記第１の送受信局における所望の受信電力レベル、閉ループ係数、すなわち前記受信した送信電力コマンドに一部基づく閉ループ係数、および開ループ係数、すなわち前記品質係数で重みづけした前記通信経路損失概算値に一部基づく開ループ係数に一部基づくことをさらに特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記設定された送信電力レベルが、前記第１の送受信局における所望の受信電力レベル、および組合せ閉ループ／開ループ係数、すなわち前記受信した送信電力コマンドと前記品質係数により重みづけした通信経路損失概算値とに一部基づく組合せ閉ループ／開ループ係数に一部基づく
ことをさらに特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記閉ループ係数を前記受信した送信電力コマンドの各々について更新することをさらに特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記組合せ閉ループ／開ループ係数を前記受信した送信電力コマンドの各々について更新することをさらに特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記所望の受信電力レベルが信号対干渉比目標値および前記第１の送受信局における干渉レベル測定値に一部基づくことをさらに特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項９】
前記所望の受信電力レベルが信号対干渉比目標値および前記第１の送受信局における干渉レベル測定値に一部基づくことをさらに特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の送受信局が基地局であり前記第２の送受信局がユーザ装置であることをさらに特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の送受信局がユーザ装置であり前記第２の送受信局が基地局であることをさらに特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
第１および第２の送受信局（５０，５２）を有し通信信号用の時間スロットを含むフレームを用いるスペクトラム拡散時分割二重通信システムであって、前記第１の送受信局（５０）が前記第２の送受信局（５２）から通信信号を受信してその受信した通信信号の受信品質に一部基づき送信電力コマンドを送信し、第１の時間スロットにおいて一つの送信電力レベルを有する第１の通信信号を送信し、前記第２の送受信局（５２）が前記第１の通信信号および前記送信電力コマンドを受信し、前記受信した第１の通信信号の電力レベルを測定し、前記受信した第１の通信信号の電力レベル測定値と前記第１の通信信号の送信電力レベルとに一部基づき通信経路損失概算値を算定する通信システムにおいて、前記第２の送受信局（５２）が、
第２の時間スロットによる前記第２の送受信局から前記第１の送受信局への第２の通信信号の送信電力レベルを、前記送信電力によって調整した品質係数、すなわち前記第１および第２の時間スロットの間の時間間隔の増加に伴って減少する品質係数で重み付けした前記通信経路損失概算値に部分的に基づいて設定する手段（１０８）
を含むことを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
前記第２の送受信局が前記第１および第２の時間スロットの間の時間スロット数Ｄに一部基づき前記通信経路損失概算値の品質αを算定する手段（５２）をさらに含むことをさらに特徴とする
請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
時間スロット遅延の最大値がＤｍａｘであり、前記算定した品質αが次式
α＝１−（Ｄ−１）／Ｄｍａｘ
で算定されることをさらに特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
前記設定手段（１０８）が、前記第１の送受信局（５０）における所望の受信電力レベル、閉ループ係数、すなわち前記受信した送信電力コマンドに一部基づく閉ループ係数、および開ループ係数、すなわち前記品質係数で重みづけした前記通信経路損失概算値に一部基づく開ループ係数に一部基づいて前記送信電力レベルを設定することをさらに特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記設定手段（１０８）が、前記第１の送受信局（５０）における所望の受信電力レベル、および組合せ閉ループ／開ループ係数、すなわち前記受信した送信電力コマンドと前記品質係数により重みづけした通信経路損失概算値とに一部基づく組合せ閉ループ／開ループ係数に一部基づいて前記送信電力レベルを設定することをさらに特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記閉ループ係数を前記受信した送信電力コマンドの各々について更新することをさらに特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項１８】
前記組合せ閉ループ／開ループ係数を前記受信した送信電力コマンドの各々について更新することをさらに特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
前記所望の受信電力レベルが信号対干渉比目標値および前記第１の送受信局（５０）における干渉レベル測定値に一部基づくことをさらに特徴とする請求項１５記載のシステム。
【請求項２０】
前記所望の受信電力レベルが信号対干渉比目標値および前記第１の送受信局（５０）における干渉レベル測定値に一部基づくことをさらに特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１の送受信局（５０）が基地局（３０）であり前記第２の送受信局（５２）がユーザ装置（３２）であることをさらに特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１の送受信局（５０）がユーザ装置（３２）であり前記第２の送受信局（５２）が基地局（３０）であることをさらに特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項２３】
スペクトラム拡散時分割二重通信システム、すなわち通信信号用の時間スロットを含むフレームを用い第１の時間スロットによる第１の通信信号の送信および送信電力コマンドの送信を行う第２の送受信局を備えるスペクトラム拡散時分割二重通信システムにおいて送信電力レベル制御を施した送受信局（５２）であって、前記第１の通信信号および前記送信電力コマンドを受信するとともに第２の時間スロットにより増幅ずみの第２の通信信号を送信する少なくとも一つのアンテナ（５８）と、受信した前記第１の通信信号を受けるように設けられた入力を有しチャネル情報を発生するチャネル概算デバイス（１００）と、受信した前記第１の通信信号、前記送信電力コマンドおよび前記チャネル情報を受けるように設けられた入力を有し、ソフトシンボルを発生するとともに前記送信電力コマンドを再生するデータ概算デバイス（１０２）と、前記チャネル情報を受けるように設けられた入力を有し前記第１の通信信号についての通信経路損失概算値の発生のための受信電力レベル測定値を前記受信電力レベル測定値および前記第１の通信信号の送信電力レベルに一部基づいて生ずる電力測定デバイス（１１０）と
を含む送受信局（５２）において、
前記第１の時間スロットおよび第２の時間スロットの間の時間スロット数に少なくとも一部基づき品質測定値、すなわち前記時間スロット数の増加に伴って減少する品質測定値を生ずる品質測定デバイス（１１４）と、
前記通信経路概算値、再生した前記送信電力コマンドおよび前記品質測定値を受けるように設けられた入力を有し、前記送信電力コマンドで調整した前記品質測定値により重みづけした前記通信経路損失概算値に一部基づき送信電力制御信号を発生する送信電力算定デバイス（１１６）と、
前記送信電力制御信号および前記第２の時間スロットにより送信すべき第２の通信信号を受けるように設けられた入力を有し、前記制御信号に応答して前記第２の通信信号を増幅して増幅ずみの第２の通信信号を生ずる増幅器（７４）と
を含むことを特徴とする送受信局（５２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、概括的にはスペクトラム拡散時分割二重（ＴＤＤ）通信システムに関する。より詳しくいうと、この発明はＴＤＤ通信システムの中で送信電力を制御するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
図１は無線スペクトラム拡散時分割二重（ＴＤＤ）通信システムを図解する。このシステムは複数の基地局３０１乃至３０７を備える。各基地局３０１はその稼働範囲の中のユーザ装置（ＵＥ）３２１乃至３２３と交信する。基地局３０１からＵＥ３２１への通信はダウンリンク通信と呼びＵＥ３２１から基地局３０１への通信はアップリンク通信と呼ぶ。
【０００３】
互いに異なる周波数スペクトラムを通じた交信に加えて、スペクトラム拡散ＴＤＤシステムは複数の通信信号を同一スペクトラム経由で搬送する。それら複数の通信信号はそれぞれのチップ符号系列（符号）で互いに区別される。また、拡散ずみスペクトラムをより効率的に使うように、図２に示したＴＤＤシステムは例えば１５個に及ぶ多数の時間スロット３６１乃至３６ｎに分割した反復フレーム３４を用いる。このようなシステムでは、被選択符号を用いて被選択時間スロット３６１乃至３６ｎで通信信号を送る。したがって、一つのフレーム３４は時間スロット３６１乃至３６ｎおよび符号の両方で互いに区別された複数の通信信号を搬送できる。単一の時間スロットの中の単一の符号の組合せをリソース単位と呼ぶ。交信のサポートに必要な帯域幅に基づき、その交信に一つまたは複数のリソース単位を割り当てる。
【０００４】
大抵のＴＤＤシステムは送信電力レベルを適応型制御にかける。ＴＤＤシステムでは、多数の通信信号が同一の時間スロットおよびスペクトラムを共用する。ＵＥ３２１または基地局３０１が特定の通信信号を受信している場合は、その特定の通信信号と同じ時間スロットおよび周波数スペクトラムを用いているそれ以外の通信信号はその特定の通信信号に対して干渉を生ずる。一つの通信信号の送信電力レベルを上げるとその通信信号と同じ時間スロットおよび同じスペクトラムの中のそれ以外の全ての通信信号の品質が損なわれる。しかし、送信電力レベルを下げすぎると、受信側における信号対雑音比（ＳＮＲ）およびビット誤り率が悪化する。通信信号の品質を維持するとともに送信電力レベルを低く保つように送信電力制御を行う。
【０００５】
送信電力レベル制御の一つの手法は開ループ電力制御である。開ループ電力制御では、基地局３０１からＵＥ３２１に基準ダウンリンク通信信号とその通信信号の送信電力レベルとを送信するのが通常である。ＵＥ３２１はその基準通信信号を受信してその受信電力レベルを測定する。上記送信電力レベルから受信電力レベルを減算することによって、基準通信信号に対する通信経路損失を算定する。アップリンクの送信電力レベルを算定するには、基地局３０１における受信電力レベル所望値にダウンリンク通信経路損失を加算する。ＵＥの送信電力レベルを、その算定したアップリンク送信電力レベルに設定する。
【０００６】
送信電力レベル制御のもう一つの手法は閉ループ電力制御である。閉ループ電力制御では、基地局３０１でＵＥ３２１から受信した通信信号の信号対干渉（ＳＩＲ）を算定するのが通常である。算定したＳＩＲを目標ＳＩＲ（ＳＩＲＴＡＲＧＥＴ）と比較する。この比較に基づき、基地局３０１は送信電力コマンドｂＴＰＣを送信する。ＵＥ３２１はこの送信電力コマンドを受信したのちそのコマンドに基づいて自局の送信電力レベルを増減させる。
【０００７】
これら閉ループ制御および開ループ制御はいずれも欠点を伴う。特定の条件の下では、閉ループ制御の性能は低下する。例えば、ＵＥと基地局との間で授受される通信信号がＵＥの動きなどにより著しく大きい増減を伴う場合は、このシステムはその変動を補償できるほどに高速には適応できないかもしれない。ＴＤＤシステムにおける閉ループ送信電力制御の更新速度は毎秒１００サイクルであり、高速フェーディングチャネルには不十分である。また、開ループ制御はアップリンクおよびダウンリンク利得連鎖における不確定性および干渉レベルに影響されやすい。
【０００８】
閉ループ制御と開ループ制御とを組み合わせる一つの手法を社団法人電波産業会（ＡＲＩＢ）が提案しているが、この提案は次の式１、式２および式３を用いている。
【０００９】
ＴＵＥ＝ＰＢＳ（ｎ）＋Ｌ                      （式１）
ＰＢＳ（ｎ）＝ＰＢＳ（ｎ−１）＋ｂＴＰＣΔＴＰＣ         （式２）
ｂＴＰＣ＝１（ＳＩＲＢＳ＜ＳＩＲＴＡＲＧＥＴの場合）
＝−１（ＳＩＲＢＳ＞ＳＩＲＴＡＲＧＥＴの場合）  （式３）
ＴＵＥはＵＥ３２１の送信電力レベル算定値である。Ｌはダウンリンク通信経路損失概算値である。ＰＢＳ（ｎ）は基地局３０１の受信電力レベル所望値を式２により調整した値である。送信電力コマンドの受信値ｂＴＰＣの各々について受信電力レベル所望値をΔＴＰＣだけ増加または減少させる。ΔＴＰＣは通常１デシベル（ｄＢ）である。送信電力コマンドｂＴＰＣは、ＵＥからのアップリンク通信信号のＳＩＲの基地局３０における測定値ＳＩＲＢＳがＳＩＲ目標値ＳＩＲＴＡＲＧＥＴよりも小さい場合は１である。逆にＳＩＲＢＳがＳＩＲＴＡＲＧＥＴよりも大きい場合は送信電力コマンドは−１である。
【００１０】
特定の条件の下では閉ループシステムも開ループシステムも性能が劣化する。例えばＵＥ３２と基地局３０との間で授受される通信信号がＵＥ３２の動きなどにより著しく大きい変動を伴う場合は開ループの通信経路損失概算値がシステム全体の性能を大幅に劣化させる。
ＷＯ ９７／４９１９７はパケットスイッチ式データの電力制御用のＧＳＭシステムを開示している。その電力制御システムは開ループの側面と閉ループの側面とを用いている。開ループ側面は開ループ変数Ｓｉ（ｔｉ）である。ここで、ｔｉは最後の開ループ更新の時点である。閉ループ側面は受信した受信確認パケットから算定される閉ループ変数Ｓｃ（ｔｃ）である。ここでｔｃは最後の閉ループ更新の時点である。送信電力制御を施した送信機の送信電力は次式
Ｓ（ｔ）＝Ｓｉ（ｔｉ）＋（Ｓｃ（ｔｃ）−Ｓｉ（ｔｉ））＊ｅ−α（ｔ−ｔｃ）
で与えられる。ここでαは正のパラメータである。
【００１１】
【発明の概要】
組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御はスペクトラム拡散時分割二重通信送受信局における送信電力レベルを制御する。第１の送受信局は第２の送受信局から通信信号を受信する。第１の送受信局は受信した通信信号の受信品質に一部基づき送信電力コマンドを送信する。第１の送受信局は第１の時間スロットで一つの送信電力レベルを有する第２の通信信号を送信する。第１の送受信局は第１の時間スロットで一つの送信電力レベルを有する第２の通信信号を送信する。第２の送受信局はその第２の通信信号と上記送信電力コマンドとを受信する。その第１の通信信号の受信時の電力レベルを測定する。これら第２の通信信号の受信電力レベル測定値および第１の通信信号の送信電力レベルに一部基づき通信経路損失概算値を算定する。第２の送受信局は第２の時間スロットで第２の通信信号を第１の送受信局に送信する。第２の通信信号の送信電力レベルを、係数で重みづけした上記通信経路損失概算値と送信電力コマンドとに一部基づいて設定する。この係数は第１および第２の時間スロットの間の時間間隔の関数である。
【００１２】
【好ましい実施例の詳細な説明】
全体を通じて同一の構成要素には同一の参照数字を付けて示した図面を参照して好ましい実施例を説明する。図３の流れ図および図４の簡略化した二つの送受信局５０、５２の構成部分を参照して組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御を説明する。この説明において送信電力制御を伴う送受信局を送信局５２と呼び、送信電力制御ずみの通信信号を受信する送受信局を受信局５０と呼ぶ。組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御はアップリンク通信、ダウンリンク通信またはこれら両方の通信に適用できるので、送信電力制御つきの送信機は基地局３０１、ＵＥ３２１またはこれらの両方に配置することができる。したがって、アップリンクおよびダウンリンクの両方に電力制御を適用した場合は、受信局の構成部分および送信局の構成部分を基地局３０１およびＵＥ３２１の両方に配置する。
【００１３】
受信局５０はアンテナ５６またはアンテナアレーにより送信局５２からの通信信号など種々の無線周波数信号を受信する。受信信号はアイソレータ６０を通じて復調器６８に送られベースバンド信号を生ずる。このベースバンド信号は、チャネル概算デバイス９６やデータ概算デバイス９８などにより送信局割当ての時間スロットで適切な符号で信号処理する。チャネル概算デバイス９６はベースバンド信号中の調整系列成分を用いてチャネルインパルス応答などのチャネル情報を生ずる。このチャネル情報はデータ概算デバイス９８、干渉測定デバイス９０、信号電力測定デバイス９２および送信電力算定デバイス９４で用いる。データ概算デバイス９８はチャネル情報を用いてソフトシンボルを概算することによりチャネルからデータを再生する。送信電力算定デバイス９４は増幅器７６の利得制御により受信局の送信電力レベルを制御する。
【００１４】
信号電力測定デバイス９２は通信信号の受信電力のデシベル（ｄＢ）による算定にソフトシンボル、チャネル情報またはそれらの両方を用いる。干渉測定デバイス９０は、チャネル情報、データ概算デバイス１０２からのソフトシンボルまたはこれらの両方に基づきチャネル内の干渉レベルＩＲＳをｄＢで算定する。
【００１５】
閉ループ電力コマンド発生器８８は受信電力レベル測定値および干渉レベルＩＲＳを用いて受信通信信号の信号対干渉比（ＳＩＲ）を算定する。ＳＩＲ算定値とＳＩＲ目標値（ＳＩＲＴＡＲＧＥＴ）との比較に基づき、送信電力コマンドビットｂＴＰＣなどの閉ループ送信電力コマンドｂＴＰＣを発生する（ステップ３８）。送信電力コマンドを受信信号の品質測定に基づいて生成することもできる。
【００１６】
受信局５０と送信局５２との間の通信経路損失の概算値算出用に、受信局５０は送信局５２に通信信号を送る（ステップ４０）。この通信信号は種々のチャネルの任意の一つで送ることができる。ＴＤＤシステムでは、通信経路損失概算に用いるチャネルを、それ以外のチャネルも利用可能であるが、通常は基準チャネルと呼ぶ。受信局５０が基地局３０１である場合は、通信信号をダウンリンク共通チャネルまたは共通制御物理チャネル（ＣＣＰＣＨ）経由で送るのが好ましい。
【００１７】
基準チャネル経由で送信局５２に送るべきデータを基準チャネルデータと呼ぶ。この基準チャネルデータは、基準チャネルの送信電力レベルＴＲＳなど他の基準データと多重化した図示の干渉レベルＩＲＳを含み得る。干渉レベルＩＲＳおよび基準チャネル送信電力レベルＴＲＳはシグナリングチャネルなど他のチャネルで送ることもできる（ステップ４０）。閉ループ送信電力制御コマンドｂＴＰＣは通常は受信局５０と送信局５２との間の交信専用の専用チャネル経由で送る。
【００１８】
基準チャネルデータは基準チャネルデータ発生器８６で発生する。基準データには交信の帯域幅要求に基づき一つまたは複数のリソース単位を割り当てる。拡散系列および調整系列挿入デバイス８２は基準チャネルデータを拡散し、拡散ずみ基準データを調整系列と適切な時間スロットおよび割当てずみリソース単位の符号で時間多重化する。その結果生ずる系列を交信バーストと呼ぶ。この交信バーストを増幅器７８で増幅する。増幅した交信バーストと、データ発生器８４、拡散系列および調整系列挿入デバイス８０および増幅器７６などのデバイスを通じて生成した上記以外の交信バーストとを加算器７２で加算する。
【００１９】
互いに加算した交信バーストを変調器６４で変調する。変調した信号を図示のとおりアイソレータ６０経由でアンテナ５６またはアンテナアレーから送信する。送信された信号は無線チャネル５４経由で送信局５２のアンテナ５８に達する。この送信に用いられる変調の種類は差分位相偏移変調（ＤＰＳＫ）や直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）など当業者に周知の任意のものでよい。
【００２０】
送信局５２のアンテナ５８またはアンテナアレーは種々の無線周波数信号を受信する。受信信号はアイソレータ６２を通じて復調器６６に送られベースバンド信号を生ずる。このベースバンド信号は、チャネル概算デバイス１００やデータ概算デバイス１０２などにより交信バースト割当ての時間スロットで適切な符号で信号処理する。チャネル概算デバイス１００はベースバンド信号中の調整系列成分を用いてチャネルインパルス応答などのチャネル情報を生ずる。このチャネル情報はデータ概算デバイス１０２および電力測定デバイス１１０で用いる。
【００２１】
基準チャネル対応の処理ずみ通信信号の送信電力レベルＲＴＳを電力測定デバイス１１０で測定し、通信経路損失概算デバイス１１２に送る（ステップ４２）。チャネル概算デバイス１００およびデータ概算デバイス１０２はともに基準チャネルをそれ以外の全てのチャネルから分離できる。受信信号の信号処理に自動利得制御デバイスまたは自動利得制御増幅器を用いた場合は、送信電力レベル測定値を、電力測定デバイス１１０または通信経路損失概算デバイス１１２におけるこれらデバイスの利得の補正のために調整する。送信電力測定デバイス１１０はこの組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御回路１０８の構成部分である。図４に示すとおり、この組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御回路１０８は電力測定デバイス１１０、通信経路損失概算デバイス１１２、品質測定デバイス１１４および送信電力算定デバイス１１６から成る。
【００２２】
通信経路損失Ｌを算定するには、送信局５２に送信電力レベルＴＲＳも必要となる。この送信電力レベルＴＲＳは通信信号のデータとともに、またはシグナリングチャネル経由で送ることができる。送信電力レベルＴＲＳを通信信号データとともに送った場合はデータ概算デバイス１０２が送信電力レベルを算定してその算定値を通信経路損失概算デバイス１１２に送る。受信局５０が基地局３０１である場合は、送信電力レベルＴＲＳを基地局３０１から一斉通報チャネル（ＢＣＨ）経由で送るのが好ましい。受信した信号の電力レベルＲＴＳ（デシベル）を送られてきた通信信号の送信電力レベルＴＲＳ（デシベル）から減算することによって、二つの局５０、５２の間における通信経路損失Ｌを通信経路概算デバイスが概算する（ステップ４２）。場合によっては、送信電力レベルＴＲＳを送信する代わりに受信局５０から送信電力レベルの基準値を送信することもできる。その場合は、通信経路損失概算デバイス１１２は経路損失Ｌの基準値を供給する。
【００２３】
通信経路損失概算値と送信されてきた通信信号との間に遅延がある場合は、その通信信号の受ける遅延が損失概算値と異なる。互いに異なる時間スロット３６１−３６ｎで通信信号を送るＴＤＤでは、受信した通信信号と送信された通信信号との間の時間スロット遅延は開ループ送信電力制御システムの性能を劣化させる。組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御は閉ループ制御と開ループ制御との両方の側面を利用する。通信経路損失概算値の品質が高い場合は、このシステムは主として開ループシステムとして動作する。経路損失概算値の品質が低い場合は、このシステムは閉ループシステムとして動作する。二つの送信電力制御の側面を組み合わせるために、このシステムは通信経路損失概算値の品質に基づいて開ループ制御の側面を重みづけする。
【００２４】
重みづけ開ループ送信電力制御回路１０８の中の品質測定デバイス１１４は通信経路概算値の品質を算定する（ステップ４６）。この品質は、チャネル概算デバイス１００の発生するチャネル情報、データ概算デバイス１０２の発生するソフトシンボル、またはこれら以外の品質測定指標を用いて算定できる。通信経路損失概算値は送信電力算定デバイス１１６による通信経路損失概算値の重みづけに用いる。送信電力コマンドｂＴＰＣを通信信号のデータに含めて送った場合は、データ概算デバイス１０２が閉ループ送信電力コマンドｂＴＰＣを解釈する。この送信電力算出デバイス１１６はこの閉ループ送信電力コマンドｂＴＰＣおよび重みづけずみの通信経路損失を用いて送信局５０の送信電力レベルを設定する（ステップ４８）。
【００２５】
好ましい組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御アルゴリズムの一つを次に述べる。送信局の送信電力レベルＰＴＳ（デシベル）を式４および式６で算定する。
【００２６】
ＰＴＳ＝Ｐｏ＋Ｇ（ｎ）＋α Ｌ        （式４）
Ｐｏは送信局通信信号の受信のために受信局５０が受信を求める電力レベル（デシベル）である。Ｐｏは受信局５０における所望のＳＩＲ、ＳＩＲＴＡＲＧＥＴ、および受信局５０における干渉レベルＩＲＳで式５を用いて決まる。
【００２７】
Ｐｏ＝ＳＩＲＴＡＲＧＥＴ＋ＩＲＳ           （式５）
ＩＲＳは受信局５０から送信局５２にシグナリングまたは一斉報知により伝達する。ダウンリンク送信電力制御については、送信局５２においてＳＩＲＴＡＲＧＥＴは既知である。アップリンク送信電力制御については、ＳＩＲＴＡＲＧＥＴを受信局５０から送信局５２にシグナリングで伝達する。Ｇ（ｎ）は閉ループ送信電力制御係数である。式６はＧ（ｎ）を与える一つの式である。
【００２８】
Ｇ（ｎ）＝Ｇ（ｎ−１）＋ｂＴＰＣΔＴＰＣ      （式６）
Ｇ（ｎ−１）は一つ前の閉ループ送信電力制御係数である。式６の中の送信電力コマンドｂＴＰＣは＋１または−１である。送信電力コマンドｂＴＰＣを定める一つの手法を式３に示す。送信電力コマンドｂＴＰＣはＴＤＤシステムでは通常１００ｍｓに１回の割合で更新するが、この更新頻度はこれ以外の値でも差し支えない。ΔＴＰＣは送信電力レベルの変動値である。この送信電力レベル変動値は通常は１ｄＢであるがそれ以外の値でも差し支えない。したがって、閉ループ係数はｂＴＰＣが＋１の場合は１ｄＢ増加し、ｂＴＰＣが−１の場合は１ｄＢだけ減少する。
【００２９】
重みづけ値αは品質測定デバイス１１４で算定する。この重みづけ値αは通信経路損失概算値の質の尺度であり、最後の経路損失概算値の時間スロットｎと送信局５２からの通信信号の最初の時間スロットとの間の時間スロットの数Ｄに基づくのが好ましい。αの値は零乃至１である。一般に時間スロット相互間の時間の差Ｄが小さい場合は、現在に近い時点の経路損失概算値はかなり正確であり、αは１に近い値に設定される。これに対して、時間の差が大きい場合は、経路損失概算は不正確になり、閉ループ側面のほうがより正確になる可能性が大きい。したがって、αを零に近い値に設定する。
【００３０】
式７はαを算出する一つの式である。なお、これ以外の式も利用できる。
【００３１】
α＝１−（Ｄ−１）／Ｄｍａｘ             （式７）
Ｄｍａｘは遅延量に起こり得る最大値である。時間スロット１５個を有するフレームにおける通常の値は６である。遅延がＤｍａｘ以上であればαは零に近づく。送信電力算出デバイス１１６で算定される送信電力レベルＰＴＳを用いてこの組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御回路１０８は送信すべき通信信号の送信電力を設定する。
【００３２】
送信局５２からの通信信号で送るべきデータをデータ発生器１０６で発生する。通信信号データを拡散し、拡散系列および調整系列挿入デバイス１０４により割当てリソース単位の適切な時間スロットおよび符号で調整系列と時間多重化し通信信号バーストを発生する。拡散ずみの信号を増幅器７４で増幅し、変調器７０で無線周波数搬送波を変調する。
【００３３】
この組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御回路１０８は通信に必要な所定の送信電力レベルＰＴＳを達成するように増幅器７４の利得を制御する。送信電力レベル制御ずみの通信信号はアイソレータ６２を経てアンテナ５８から放射される。
【００３４】
式８および式９はもう一つの好ましい組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御アルゴリズムである。
【００３５】
ＰＴＳ＝Ｐｏ＋Ｋ（ｎ）                      （式８）
Ｋ（ｎ）＝Ｋ（ｎ−１）＋ｂＴＰＣΔＴＰＣ＋αＬ      （式９）
Ｋ（ｎ）は組合せ閉ループ／開ループ係数である。ここに示されるとおり、この係数は閉ループ送信電力制御および開ループ送信電力制御の両方の側面を含む。式４および式５はこれら二つの側面を区別している。
【００３６】
上述の二つのアルゴリズムは開ループ係数だけを重みづけしているが、重みづけを閉ループ係数だけにかけることもでき、開ループ係数および閉ループ係数の両方にかけることもできる。条件によっては、通信網運用事業者が開ループ送信電力制御のみ、または閉ループ送信電力制御のみを用いることを希望する場合もある。例えば、その事業者はαを０に設定した閉ループ送信電力制御だけを用いることもできる。
【００３７】
図５乃至図１０は組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御システムの性能を図解するグラフを示す。これらグラフは、ＡＲＩＢ提案のシステム、閉ループシステム、式４および式６（方式１）を用いた組合せ開ループ／閉ループシステム、並びに式８および式９（方式２）を用いた組合せ開ループ／閉ループシステムを比較したシミュレーションの結果を図解する。このシミュレーションはシンボル周波数で行った。アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルの両方につき拡散係数１６を用いた。アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルは国際電気通信連合（ＩＴＵ） ［ＩＴＵ−ＲＭ．１２２５， ｖｅｈｉｃｕｌａｒ， ｔｙｐｅ Ｂ］ 型チャネルである。相加雑音は分散１の白色ガウス雑音とは独立のものとしてシミュレーションした。通信経路損失はＵＥ３２１、とくに移動局で構成される送信局で概算した。通信経路損失概算には、ＢＣＨチャネルを用いた。通信経路損失はフレームあたり２回毎秒２００サイクルの割合で概算した。基地局３０１で構成される受信局５０はＢＣＨ経由でＢＣＨ送信電力レベルを送った。ＵＥ３２１および基地局３０１の両方でＲＡＫＥ合成を用いた。基地局３０１でアンテナダイバーシティ合成を用いた。
【００３８】
図５、７および９はＵＥからの送信電力制御ずみ通信信号の基地局３０１における受信信号対雑音比（ＳＮＲ）の時間スロット遅延Ｄの関数としての標準偏差を示す。図６、８および１０は受信信号ＳＮＲの正規化偏移を遅延Ｄの関数として示す。この正規化は所望のＳＮＲについて行った。グラフの各点がモンテカルロ法適用３０００回の平均値を示す。
【００３９】
図５および６は１に設定したαについての結果を示す。時間スロット遅延が小さい場合は（Ｄ＜４）は方式１および２が閉ループ送信電力制御の性能を上回っている。遅延が大きい場合（Ｄ＞４）は閉ループ送信電力制御が方式１および２の両方の性能を上回り、開ループの側面および閉ループの側面の重みづけの重要性を示している。
【００４０】
図７および８は０．５に設定したαについての結果を示す。ここに示されるとおり、最大値を除くすべての遅延量について、方式１および２が閉ループ送信電力制御の性能を上回っている。ＡＲＩＢ提案によるシステムは遅延量最小（Ｄ＝１）の場合にそれ以外のシステムの性能を上回るだけである。
【００４１】
図９および１０はＤｍａｘを６とした式７を用いて設定したαについての結果を示す。ここに示されるとおり、方式１および２は遅延量Ｄのあらゆる値についてＡＲＩＢ提案のシステムの性能を上回る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による時分割二重（ＴＤＤ）通信システムを説明する図。
【図２】ＴＤＤシステムの反復フレームにおける時間スロットを説明する図。
【図３】組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の流れ図。
【図４】組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御を用いた二つの送受信局の構成部分の概略図。
【図５】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【図６】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【図７】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【図８】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【図９】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【図１０】閉ループ送信電力制御、ＡＲＩＢ提案の送信電力制御、および組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御の二方式の性能を示すグラフ。
【符号の説明】
３０                  基地局
３２                  ユーザ装置
３４                  フレーム
３６                  時間スロット
３８                  送信局からの通信信号の信号対干渉比に基づき送                            信電力コマンドを発生する
４０                  受信局から通信信号および送信電力コマンドを送                            信する
４２                  受信局からの通信信号の受信電力レベルを送信局                            で算定する
４４                  受信局と送信局との間の通信経路損失概算値を通                            信信号の送信電力レベル（ｄＢ）から受信信号の受信                            電力レベル（ｄＢ）を減算することによって算定する
４６                  概算した通信経路損失の品質を算定する
４８                  送信電力コマンドおよび通信経路損失概算値品質                            に基づくその概算値の重みづけに一部基づき送信                            局の送信電力レベルを設定する
８４，１０６          データ発生器
８０，８２，１０４    拡散系列および調整系列挿入デバイス
７６，７８，７４      増幅器
８６                  基準チャネルデータ発生器
７２                  加算器
６４，７０            変調器
６０，６２            アイソレータ
６８，６６            復調器
９６，１００          チャネル評価デバイス
９８，１０２          データ評価デバイス
９０                  干渉測定デバイス
１１６                送信電力算定デバイス
５６，５８            アンテナ
５４                  無線チャネル
１１０                送信電力測定デバイス
１１２                通信経路損失評価デバイス
１１４                品質測定デバイス
１０８                組合せ閉ループ／開ループ送信電力制御回路
５０                  受信局
５２                  送信局
【図１】
0003621886.tif 000002
【図２】
0003621886.tif 000003
【図３】
0003621886.tif 000004
【図４】
0003621886.tif 000005
【図５】
0003621886.tif 000006
【図６】
0003621886.tif 000007
【図７】
0003621886.tif 000008
【図８】
0003621886.tif 000009
【図９】
0003621886.tif 000010
【図１０】
0003621886.tif 000011