(57)【要約】【課題】無線通信システムでの資源の活用を向上させる。【解決手段】パイロット情報を含む基準信号が、パイロットチャネル上で基地局から１つまたは複数のフィールド装置に伝送される。また、メッセージは、基準信号がパイロットチャネル上で伝送される有効放射パワーレベルを示すために、ページングチャネル上でフィールド装置にも送信される。フィールド装置での基準信号の受信パワーレベル及び基準信号の有効放射パワーレベルに基づき、フォワード経路損失が、基地局とフィールド装置間のフォワードリンクについてフィールド装置で推定される。リバースリンクでの経路損失が該推定されるフォワードリンク経路損失とほぼ同じであると仮定して、フィールド装置は、基地局が通常所望されるパワーレベルでメッセージを受信するように、リバースリンクで応答メッセージを伝送することができる。【選択図】図７
2014131341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者装置でアクセス手順を実施するための方法であって、
第１の信号を基地局に送信するステップであって、前記第１の信号は前記基地局に関連付けられたネットワークへのアクセスを要求することに関連し、第１のパワーレベルで送信される、ステップと、
前記第１の信号に応答して前記基地局から第１のメッセージを受信するステップであって、前記第１のメッセージはアクセス要求メッセージを前記基地局にアップリンク共有チャネルを介して送信するためのタイミング及びパワー調節情報と、前記加入者装置に関連付けられた識別情報とを含む、ステップと、
前記タイミング及びパワー調節情報に従って、前記アクセス要求メッセージを前記基地局に前記アップリンク共有チャネルを介して送信するステップであって、前記アクセス要求メッセージは通信リンクの要求と前記加入者装置に関連付けられた前記識別情報とを含む、ステップと、
前記アクセス要求メッセージに応答して前記基地局から第２のメッセージを受信するステップと、
前記加入者装置によって送信された前記アクセス要求メッセージが前記基地局によって正しく受信されたかを前記第２のメッセージの処理を受けて判断するステップと、
前記アクセス要求メッセージが前記基地局により正しく受信されなかった場合に、第２の信号を前記基地局に第２のパワーレベルで送信するステップであって、前記第２の信号は前記基地局に関連付けられた前記ネットワークへのアクセスを要求することに関連する、ステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２のメッセージの処理が前記アクセス要求メッセージは前記基地局によって正しく受信されなかったことを示す場合に、前記信号を再送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のメッセージの処理が前記アクセス要求メッセージは前記基地局によって正しく受信されたことを示す場合に、通信リンクが確立されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、リバースリンク初期パワー設定に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のユーザが共有無線チャネル上で送信する為に特定のプロトコルが開発された。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１  規格は、Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance （ＣＳＭＡ／ＣＡ）として知られる方法に基づいて無線チャネルへのアクセスを一般的にサポートする。
【０００３】
簡単に言うと、この方法は「話す前に聞く（listen before talk）」方式によるものと言える。送信装置は、共有無線チャネル上の交信をモニタリングすることにより、別の送信装置が現在同じチャネル上で送信しているか否かを判断する。若し、無線チャネルがその時使用されている場合、送信装置は引き続きそれが終わる迄チャネルをモニタリングする。無線チャネルが終了すると次に送信器は、この無線チャネル上で送信を行なう。
【０００４】
理想的には、別の送信装置が同時に送信することはない。然し、２つ以上の送信装置が無線チャネル上で同時に送信する時には、その無線チャネル上で衝突が起きる。従って、何れのメッセージ送信も不明確となり、両者の送信装置はそれらのメッセージを再び該当の目標装置に向かって再送信せねばならない。
【０００５】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式によれば、衝突によるデータの再送信は、最小のタイムギャップの前には起こり得ない。最小のタイムギャップが経過した後、送信装置は、無線チャネルが送信可能であるか否かを判断する為に無線チャネルが再びモニタリングされる前の待ち時間であるランダムな「バックオフ間隔（backoff interval）」を選択する。チャネルがまだ塞がっている時には、その後のメッセージ送信の為に改めてより短い「バックオフ間隔」が選ばれる。このプロセスは、送信装置がデータを送信することが出来る迄反復される。
【０００６】
共有無線チャネル上でデータを送信する為の別の規格は、多数のフィールドユニットが同時に送信することの出来るＩＳ−９５に基づいている。
【０００７】
ＩＳ−９５規格は、フィールドユニットからのメッセージがベースステーション（基地局）に於いて検出することの出来る出力レベルで送信される迄フィールドのＲＦパワーを漸増する方法を示唆する。この方法によれば、フィールドユニットは、リバースリンク上のワイヤレス資源の割り当ての為にベースステーションにアクセス要求メッセージを送信する。
【０００８】
アクセスチャネル上でアクセス要求メッセージを送信した後、フィールドユニットは、ベースステーションからアクセス要求メッセージが正しく受信されたことを示す確認メッセージのためのページングチャネルをモニタリングする。確認メッセージが要求中のフィールドユニットに送信されぬ時には、フィールドユニットからのメッセージは適切な出力レベルで送信されなかったと推測される。即ち、フィールドユニットの出力レベルが極めて低いので、ベースステーションは、以前に送られたアクセス要求メッセージを検出しなかった。アクセス要求メッセージは、次により高い出力レベルでアクセスチャネルを介して再送信される。
【０００９】
このプロセスは、ベースステーションがメッセージを正しく受信できる充分な出力レベルでフィールドユニットがメッセージを送信する迄その後反復される。ＩＥＥＥ８０２．１１規格と同様に、衝突は、２つ以上のフィールドユニットが同時にメッセージを送信する時に共有無線チャネル上で起きることがある。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、一般的に、無線通信システムでの資源の活用を向上させるための装置及び方法に向けられている。例示的な実施態様では、基準信号は第１トランシーバから第２トランシーバまたは目標トランシーバのグループに伝送される。第１トランシーバは、第１トランシーバが基準信号を伝送する有効放射パワーレベルを示す情報を含む第１メッセージも伝送する。それから、第１トランシーバと第２トランシーバ間の経路損失を推定するために、第２トランシーバで基準信号の受信パワーレベルが測定される。より具体的に言えば、経路損失は、基準信号の受信パワーレベルを第１メッセージによって示される有効放射パワーレベル情報と比較することによって計算できる。
【００１１】
要すれば（オプションで）、第２メッセージが、第１トランシーバから第２トランシーバに送信される。この第２メッセージは、リバースのそれ以後のメッセージが第１トランシーバで受信さるべき所望パワーレベルを示す情報を含むことがある。
【００１２】
一定の用途では、第１トランシーバと第２トランシーバ間のフォワード経路損失は、第２トランシーバから第１トランシーバに戻るメッセージ伝送についてのリバース経路損失とほぼ同じである。結果的に、第２トランシーバは、前述されたように、第１トランシーバが、推定される経路損失を考慮に入れて、所望のパワーレベルでメッセージを受信するようにそのパワー出力レベルを調整できる。言うまでもなく、経路損失は、リバースリンク方向で、フォワードリンクの経路損失と異なることがあり、第２トランシーバがメッセージを伝送する推定パワー設定値は、それ以後のメッセージを伝送するための開始点となることがある。例えば、第２トランシーバのパワー出力レベルは、第１トランシーバがメッセージを検出するまで、それ以後のメッセージ伝送について増加することができる。
【００１３】
本発明の特定の用途では、基準信号は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムのパイロットチャネル上で伝送される。基準信号自体は、オプションで、第２トランシーバで監視されるパイロット記号などのマーカを含む。第１トランシーバによって伝送されるような第１メッセージは、ページングチャネル上で伝送されるが、第２トランシーバから第１トランシーバへの応答メッセージは、複数のトランシーバが第１トランシーバにメッセージを伝送するために競合するアクセスチャネル上で伝送できる。アクセスチャネルは、要すれば、トランシーバが第１トランシーバにメッセージを送信するタイムスロットに分割される。
【００１４】
アクセスチャネル上で伝送できるあるメッセージタイプが、アクセス要求メッセージである。このようなメッセージは、第１トランシーバと第２トランシーバ間に正式の通信リンクが確立されなければならない旨の第１トランシーバに対する表示である。結果的に、正式の通信リンクは、より効率的でオンデマンドのデータ転送をサポートするために割り当てることができる。
【００１５】
アクセス要求メッセージは、要すれば、それが時間整合情報を含むように符号化される。例えば、第１トランシーバはタイミングマーカを含むアクセス要求メッセージなどの応答メッセージを分析し、応答がタイムスロット内で適切に伝送されるかどうかを示すフィードバックを提供できる。他の種類の応答メッセージは、時間整合のための基準マーカも含むことができる。１つの用途では、基準マーカは１つまたは複数のパイロット記号などのパイロット情報を含む文字列である。
【００１６】
応答メッセージのタイミングを監視することに加え、応答メッセージの受信パワーレベルは、トランシーバがメッセージを所望のパワーレベルで受信されるように伝送しているかどうかを判断するために監視される。これは、応答メッセージが受信されるパワーレベルを、応答メッセージが受信されるべき所望パワーレベルと比較することによって達成できる。この比較に基づき、要すれば、パワー調整メッセージが対応する目標トランシーバに伝送される。したがって、第２トランシーバから第１トランシーバへのそれ以後のメッセージ伝送は、同時に無線通信システムの運転状態に基づいて最適に調整できる。
【００１７】
本発明の一定の態様は、同一チャネル混信を削減し、一般的には無線通信システムのスループット機能（処理機能）を高める。前述のように、フィールド装置の初期パワー出力レベルは、それが初期にメッセージを伝送するとき、あるいはそれ以後のメッセージを伝送するときに、他と最小限に干渉するように調整できる。アクセスチャネルなどの割り当てられたチャネルでのメッセージ伝送が最小限に抑えられるとき、さらに多くの無線資源を、無線通信システムでのより高速なデータ転送をサポートするために割り当てることができる。
【００１８】
言うまでもなく、フィールド装置の初期パワー出力レベルは非常に低いので、メッセージ伝送は基地局などの目標デバイスで検出されない。このケースでは、パワー出力レベルは、メッセージが目標トランシーバで検出されるまで、それ以後のメッセージ伝送のために相応して高めることができる。パワーレベルを増分して高めるこのプロセスは、特に、トランシーバのパワー出力が、考えられる最低のパワーレベルで伝送を開始する場合、時間のかかるプロセスとなる。したがって、基地局などの目標受信機にメッセージを無事に伝送するには、かなりの量の時間を要することがある。
【００１９】
本発明の原理は、無線通信システムの他のチャネルと最小限に干渉しながら、メッセージを基地局に伝送するのに要する有効時間を同時に削減するために使用できる。これは、少なくとも部分的には、フィールド装置と基地局間の経路損失を近似し、メッセージが基地局で所望のパワーレベルで受信されるようにメッセージをフィールド装置から伝送することにより達成される。フィールド装置の初期パワー設定値は、目標受信機へのデータ伝送のための検出可能なパワーレベルにほぼ設定されるため、それは、一般的には、メッセージが最終的に検出されるように、パワーを増分して高めることで、目標受信機に初期メッセージを伝送する時間が短くて済む。
【００２０】
発明の前記の及び他の目的、特徴及び優位点は、類似する参照文字がさまざまな図全体で同じ部分を参照する添付図面で描かれた発明の好ましい実施態様の以下の説明から明らかである。図面は必ずしも一定の比率に拡大されておらず、代わりに発明の原理を示すことに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の或る原理により示されるワイヤレス通信システムのブロックダイアグラムである。
【図２】本発明の或る原理によりメッセージが送信される多数のチャネルを示すタイミング図である。
【図３】本発明の或る原理によりタイムスロット化されたチャネルの中でデータフィールドの使用を示すタイミング図である。
【図４】本発明の或る原理によるメッセージの詳細を示す図である。
【図５】本発明の或る原理による目標受信器に於けるメッセージの処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の或る原理による目標受信器へのメッセージの送信を示すフローチャートである。
【図７】本発明の或る原理によりメッセージが送信される多数のチャネルを示すタイミング図である。
【図８】本発明の或る原理によるモニタリングされる基準信号を示す図である。
【図９】本発明の或る原理による送信装置の初期パワー出力レベルの設定を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［好ましい実施形態の詳細な説明］
本発明の好ましい実施形態が、次に記載される。
図１は、本発明の或る構成による多数の割り当てられた通信チャネル上のデータ情報の送信をサポートするワイヤレス通信システムを示すブロックダイアグラムである。多くのワイヤレス通信システムに於ける様にユーザは、ワイヤレス帯域幅割り当てをめぐって競合する。従って、ワイヤレス通信１０は、データスループットおよび一定の用途ではデータスループットの高速バーストのために最適化されることが望ましい。
【００２３】
本発明の或る構成は、ワイヤレスチャネル上で送信するフィールドユニットのパワー出力が、同じ汎用ワイヤレス空間を用いる他のフィールドユニットへの妨害が最小になる様に制御出来るという認識に基づいている。特に新たに送信するフィールドユニットのパワー出力レベルは、最初極めて低く設定される為にベースステーションは、フィールドユニットにより送信されるメッセージを検出出来ぬことがある。フィールドユニットのこの最初の低いパワー設定は、同一チャネル内の妨害を減少させる。何故ならば送信装置は高いパワーレベルで送信していないからである。ベースステーションとのその後の通信の試みの間、フィールドユニットのパワー出力は、次にメッセージがベースステーションに於いて確認される迄漸増される。
【００２４】
或る用途では、一つ又は多数のフィールドユニットは第１の割り当てられたチャネル上でメッセージを無作為的に送信する。２つのフィールドユニットがメッセージをこの第１の割り当てられたチャネル上で同時に送信する時には、ベースステーションに於いてメッセージの衝突が起こり得る。ベースステーションは、メッセージがフィールドユニットにより送信され、メッセージの衝突の起きたことを検出することが可能である。然し、ベースステーションは、メッセージの内容を解読し、何れのフィールドユニットからメッセージが送信されたことを判定することが出来ない場合もある。従って或る状況では、ベースステーションは特定のフィールドユニットに向けられている、以前のメッセージ送信について衝突が起きたことを示すメッセージを送信することは出来ない。
【００２５】
本発明の一つの構成は、衝突が検出されたことを示す一般的なフィードバック情報をフィールドユニットに提供することを含む。従って、以前に検出されなかったメッセージは、フィールドユニットにより再送信されることが出来る。衝突が検出されず、又フィールドユニットにより確認が受け取られぬ時には、フィールドユニットはその後のメッセージ送信のためにパワー出力設定を順次漸増することが可能であり、メッセージがベースステーションにより確実に確認されるまで続けられる。
【００２６】
好ましい実施形態の下記の記述によれば、通信システム１０は、共有チャネル資源を利用するＣＤＭＡ無線チャネルの様なワイヤレス通信リンクとして記載される。然し、ここで記載される技法は、共有アクセスをサポートする他の用途に於いて適用することが出来ることに留意されたい。例えば、本発明の原理は、電話接続、コンピュータネットワーク接続、ケーブル接続、又はデータチャネルの様な資源の割り当てが要求に応じて認可される様な他の物理的メディアに適用されることが出来る。
【００２７】
図示される様に、通信システム１０は、多くのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）装置１２−１、１２−２、・・・１２−ｈ、・・・、１２−ｍ、対応するフィールドユニット、又はターミナル１４−１、１４−２、・・・、１４−ｈ、・・・、１４−ｍおよび関連する指向性アンテナ装置１６−１、１６−２、・・・、１６−ｈ、・・・、１６−ｍを包含する。中央に位置する装置は、ベースステーションアンテナ１８、および高速処理資源を含む対応するベースステーション２０を含む。
【００２８】
ベースステーション２０および関連のインフラストラクチャは、ネットワークゲートウェイ２２、インターネットの様なネットワーク２４およびネットワークファイルサーバ３０との間の交信接続を提供する。通信システム１０は、（好ましくはデマンドアクセス、フォワードリンク４０およびリバースリンク５０を介して実施された双方向ワイヤレス接続を含むロジカル接続に基づくネットワークサーバ３０との間にＰＣ装置１２がデータをやり取りすることの出来る様なマルチポイントワイヤレス通信システムへのポイントである。）即ち、図示されるようにマルチポイント多元アクセスワイヤレス通信システム１０に於いて、特定のベースステーション２０は、通常多数の異なるフィールドユニット１４との携帯電話通信ネットワークに似た方法での通信をサポートする。従ってシステム１０は、デジタル情報が多数の移動する携帯電話ユーザとインターネットの様なハードワイヤードネットワーク２４との間で必要に応じて中継されるＣＤＭＡワイヤレス通信システムのためのフレームワークを提供する。
【００２９】
ＰＣ装置１２は、通常ラップトップコンピュータ、手持ち式装置、インターネット機能を持つ携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）型のコンピュータ、デジタルプロセッサ、又は他のエンドユーザ装置であるが、ほぼあらゆるタイプの処理装置はＰＣ装置１２の代わりに用いることが出来る。一つ、又は複数のＰＣ装置１２は、夫々該当の加入者装置１４にイーサーネット型接続の様な適切なハードワイヤード接続を介しケーブル１３を用いて接続される。
【００３０】
各フィールドユニット１４は、付随のＰＣ装置１２がネットワークファイルサーバ３０にアクセスすることを可能にする。リバースリンク５０方向、即ちＰＣ１２からサーバ３０に向かって送信されるデータトラフィックに関して、ＰＣ装置１２は情報を、例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）レベルネットワークパケットに基づいてフィールドユニット１４に送信する。フィールドユニット１４は、次にデータパケットを通信システム１０のワイヤレスリンクを介して送信することが出来る様にワイヤードフレーミング、即ちイーサーネットフレーミングを適切なワイヤレス接続フレーミングを用いてカプセル化する。選択されたワイヤレスプロトコルに基づき、適切にフォーマットされたワイヤレスデータパケットは、次にフィールドユニットアンテナ１６を通りベースステーションアンテナ１８までのリバースリンク５０を備える無線チャネルの一つを介して移動する。中央のベースステーション位置に於いては、ベースステーション２０は次に無線リンクフレーム（ｆｒａｍｅｄ）データパケットを抽出し、パケットをＩＰフォーマットに再フォーマットする。パケットは、次にゲートウエー２２および任意の数、又はタイプのネットワーク２４を通りネットワークファイルサーバ３０の様な最終の目的場所に接続される。
【００３１】
或る用途では、ＰＣ装置１２により生成された情報はＴＣＰ／ＩＰプロトコルに基づくものである。従って、ＰＣ装置１２は、インターネットで利用可能なウェブページの様なデジタル情報へのアクセスを持つ。他のタイプのデジタル情報は、本発明の原理に基づいて通信システム１０のチャネルを介して送信されることに留意されたい。
【００３２】
データ情報は、又フォワードリンク４０上をネットワークファイルサーバ３０から複数のＰＣ１２に向かって送信されることが出来る。この場合、ファイルサーバ３０に起源をもつＩＰ（インターネットプロトコル）パケットの様なネットワークデータは、ネットワーク２４上をゲートウエー２２を介して移動して、最終的にベースステーション２０に到達する。リバースリンクデータ送信について上述されたように、適切なワイヤレスプロトコルフレーミングが、次にワイヤレスフォワードリンク４０上でパケットの通信の為にＩＰパケットの様な生データに加えられる。新たにフレーム化されたパケットは、次にＲＦ信号を介してベースステーションアンテナ１８およびフィールドユニットアンテナ１６を通り意図された目標フィールドユニット１４に向かって移動する。適切な目標フィールドユニット１４は、ワイヤレスパケットプロトコル層を解読し、パケット、又はデータパケットをＩＰ層処理の様な追加処理を行う意図されたＰＣ装置１２に送る。
【００３３】
従って、特定のＰＣ装置１２およびファイルサーバ３０は、ＩＰレベルでの論理接続の終点として見ることが出来る。ベースステーションプロセッサ２０と対応するフィールドユニット１４との間に接続が形成されると、ＰＣ装置１２のユーザは、次にファイルサーバ３０との間でデータを必要時にのみやり取りすることが出来る。
【００３４】
リバースリンク５０は、各種のタイプの論理および／又は物理的ワイヤレスチャネル、例えばアクセスチャネル５１、複数のトラフィックチャネル５２−１、・・・、５２−ｍおよびメンテナンスチャネル５３をオプションで含む。リバースリンクアクセスチャネル５１は、通常、ベースステーション２０によるトラフィックチャネルの割り当てを要求する為に加入者装置１４により使用される。例えば、トラフィックチャネル５２は、必要に応じてユーザに割り当てることが出来る。リバースリンク５０に於ける割り当てられたトラフィックチャネル５２は、次にペイロードデータをフィールドユニット１４からベースステーション２０に搬送する。
【００３５】
とりわけ、ベースステーション２０とフィールドユニット１４との間の特定のリンクは、特定の瞬間に於いて一つ以上のトラフィックチャネル５２をそれ自体に割り当てることが出来る。これにより情報の伝達は高速で可能となる。
【００３６】
メンテナンスチャネル５３は、リバースリンク５０およびフォワードリンク４０上でデジタル情報の送信を更にサポートする為に同期化およびパワー制御メッセージの様なメンテナンス情報を伝達する為に用いられる。
【００３７】
フォワードリンク４０は、フィールドユニット１４にそれ自体に一つ又は多数のフォワードリンクトラフィックチャネル４２がフォワードリンクデータ送信の為に割り当てられたというような一般情報を通知する為にベースステーション２０により使用されるページングチャネル４１を含む。フォワードリンク４０上のトラフィックチャネル４１−１、・・・、４２−ｎは、ペイロード情報をベースステーション２０から対応する目標加入者装置１４に搬送する為に用いられる。
【００３８】
メンテナンスチャネル４３は、フォワードリンク４０上でベースステーションプロセッサ２０からフィールドユニット１４に同期化およびパワー制御情報を送信する為に用いられる。更に、ページングチャネル４１は、フィールドユニット１４にリバースリンク５０の方向に於いて割り当てられたトラフィックチャネル５２を通知する為に用いることが出来る。
【００３９】
フォワードリンク４０のトラフィックチャネル４２は、時分割多重方式（Time Division Multiplexing Scheme）に基づいて多数の加入者装置１４の間で共有される。特に、フォワードリンクトラフィックチャネル４２は、ベースステーション２０から多数の加入者装置１４へのデータパケットの送信の為に所定数の周期的に反復するタイムスロットにオプションで分割される。特定の加入者装置１４は、随時使用の為に割り当てられる多数のタイムスロットを持ち、或いは持つことが出来ないものと理解される可きである。或る用途では、全てのタイムスロット化されたフォワード、又はリバースリンクトラフィックチャネルを、連続ベースで特定のフィールドユニット１４により使用される為に割り当てることが出来る。
【００４０】
図２は、本発明の或る原理によってメッセージがベースステーション２０とフィールドユニット１４との間で送信される多数のチャネルを示すタイミング図である。図示される様にフィールドユニット１４は、メッセージをベースステーション２０にアクセスチャネル５１の様な専用のチャネルを経て送信することが出来る。アクセスチャネル５１は、フィールドユニット１４からベースステーション２０へのアクセス要求メッセージの送信をサポートする。アクセス要求メッセージは、高速双方向通信リンクのためのフィールドユニット１４による要求を示すことが出来る。
【００４１】
アクセスチャネル５１を介したメッセージ送信は、アクセス要求タイプメッセージに限定される必要はない。例えば、アクセスチャネル５１は他のタイプのメッセージをサポートする為に構成され得る。
【００４２】
図２に示される様に図示されたタイミング図に於いて、アクセスチャネル５１は、周期的に反復するタイムスロット２１０にオプションで分割され、そのタイムスロット２１０においてメッセージがフィールドユニット１４からベースステーション２０に送信される。特に、継続時間が２６．６ｍＳであるエポックは、図示されるようにタイムスロット♯０およびタイムスロット♯１を含む様に分割される。この用途では、一つのフィールドユニット、又は多数のフィールドユニット１４は無作為的にメッセージをベースステーション２０にエポックの何れかのタイムスロットに於いて送ることが出来る。フィールドユニット２０がその中でメッセージを送信することの出来る多数のタイムスロット２１０を提供することは、２つの無作為的に送信するフィールドユニット１４がメッセージを同じタイムスロット２１０の中で送信する可能性を減少させる。用途如何によっては、フィールドユニット１４は、メッセージが特定のタイムスロット２１０の中で送信されることが出来る様にパイロットチャネル４４を用いてベースステーション２０に同期化されることが出来る。
【００４３】
衝突が起きる、即ち２つのフィールドユニット１４がメッセージを同じタイムスロット２１０の中で送信する時には、このようなメッセージのためにアクセスチャネル５１をモニタリングする装置は、送信されたいづれのメッセージの内容を正しく解読することが出来ないことがある。この状況の表示は、フィールドユニット１４に送信される。
【００４４】
フィードバックチャネル４５は、ベースステーション２０がフィードバックメッセージ２３０をフィールドユニット１４に送ることの出来る様に設けられている。図示されるように、フィードバックチャネル４５の少なくとも一部は、前のエポックに於いてアクセスチャネル５１上でメッセージの衝突が起き、詳細にはメッセージの衝突が特定のタイムスロット２１０で生じたか否かには関係なく集団的なフィールドユニット１４に一般メッセージを送信する為に確保されている。
【００４５】
フィードバックメッセージ２３０は、オプションでコード化された情報、又は単一ビットのシーケンスであり、タイムスロット２１０においてベースステーション２０に送信されたメッセージが衝突を起こしたか否かを示す。図示される様に、多数のフィードバックメッセージ２３０は、エポック、又は半エポックの様な特定の継続時間内に生成されることが出来る。例えば、フィードバックメッセージ２３０の様なフィードバック情報は、エポックＮ＋１の継続時間Ａ内に送信されることにより、ベースステーション２０のエポックＮのタイムスロット♯０に於けるメッセージ２１０の受信に対して衝突が起きたことを示すことが出来る。詳細には、継続時間Ａの３つのフィードバックメッセージ２３０の各々に於いて送信された論理１は、衝突が検出されたことを示すのに対し、論理０設定は、衝突の起きなかったことを示すことが出来る。
【００４６】
継続時間Ａにわたり図示される様に間隔を隔てた多数のフィードバックメッセージ２３０を送信することは、或る程度の冗長をもたらす。例えば、継続時間Ａの様な特定の継続時間内に送信された多数のメッセージ２３０は、フィールドユニット１４に衝突が起きたか否かを正しく知らせる機会を増やす為に冗長的に送信されたメッセージの一部となることが可能である。望ましくは、例えば継続時間Ａ内であるメッセージ２３０のメッセージ送信がたとえ失敗しても少なくとも多数のフィードバックメッセージ２３０の一つは、フィールドユニット１４に於いて認知される。
【００４７】
上述されたのと同様な方法で、エポックＮ＋１の継続時間Ｂ内に送信されたフィードバックチャネル４５のフィードバックメッセージ２３０は、ベースステーション２０によりモニタリングされているエポックＮのタイムスロット♯１に於いてメッセージの衝突が検出されるか否かを示すことが出来る。
【００４８】
リバースリンク方向において、アクセスチャネル５１上でベースステーション２０へフィールドユニット１４により送信されるメッセージは、メッセージを送信するフィールドユニット１４の認識番号の様な独自の情報を含む。フォワードリンクの方向に於いて、ページングチャネル４１は、ベースステーション２０からフィールドユニット１４へのメッセージ送信をサポートし、この場合のメッセージ送信は、通常特定のフィールドユニット１４に向けられている。従って、ベースステーション２０は、ページングチャネル４１を経てフィールドユニット１４に応答メッセージを送信することにより、メッセージをアクセスチャネル５１上で送信したフィールドユニット１４に応答することが出来る。ページングチャネル４１上を送られる他のリンク情報は、フィールドユニット１４に送られて、ベースステーション２０とフィールドユニット１４との間で正式な双方向リンクを確立する。
【００４９】
ページングチャネル４１上を送信されるメッセージの一つのタイプは、ＡＣＫ（確認）メッセージ２４０である。ＡＣＫメッセージ２４０は、ベースステーション２０により送られて、アクセスチャネル５１のタイムスロット２１０に於いて受信されたメッセージが正しく受信されたことを示す。フィードバックチャネル４５上のフィードバックメッセージ２３０と同様に、フィールドユニット１４に送信されるＡＣＫメッセージも又フィードバックメッセージである。然し、ＡＣＫメッセージ２４０は、フィールドユニット１４により送信された前のアクセス要求メッセージが正しく受信されたことを示す。また、ＡＣＫメッセージ２４０は、正式の通信リンクがアクセスを要求しているフィールドユニット１４と共に確立されることを示す。例えば、トラフィックチャネルは、データペイロードを送信し、又受信する為にフィールドユニット１４に割り当てられることが出来る。
【００５０】
フィールドユニット１４は、特定のタイムスロット２１０に於いて送信されるメッセージがベースステーション２０に於いて検出することが出来ぬ程に低いパワー出力レベルでオプションで送信することに留意されたい。この場合には、フィールドユニット１４は、ベースステーション２０から受け取ったフィードバック情報に基づいて、その後のメッセージ送信のためにそのパワー出力レベルを調節することが出来る。詳細には、フィールドユニット１４は、フィードバックチャネル４５、又はページングチャネル４１上で受け取られたそれぞれのフィードバックメッセージ２３０、又はＡＣＫメッセージ２４０に応じてそのパワー出力レベルを調節することが出来る。従って、フィールドユニット１４のパワー出力レベルは、そのフィールドユニットによる共通の無線周波上で情報を送信する他のフィールドユニット１４への妨害を最少限にする様に最適化される。
【００５１】
他のメッセージタイプはサポートされることが、アクセスチャネル５１のタイムスロット２１０に於いて送信されるメッセージは、通常アクセス要求メッセージであり、フィールドユニット１４がリバースリンクトラフィックチャネル５２、又はフォワードリンクトラフィックチャネル４２上でデータペイロード情報を受信、又は送信することを望んでいることを示す。
【００５２】
フィールドユニット１４のパワー出力の調整の為の一つの構成は、フィールドユニット１４からベースステーション２０への以前のメッセージ送信に対して衝突が検出されたか否かを判断することである。例えば、特定のフィールドユニット１４から以前に送信されたメッセージの衝突が検出されぬ時には、フィールドユニット１４からのその後のメッセージ送信の為にパワー出力レベルが高められて、ベースステーション２０がメッセージの送信を検出し易くなる。詳細には、以前のメッセージ送信に対して衝突が検出されなかった時には、フィールドユニット１４のパワー出力レベルは、その後のメッセージ送信のために＋０．５ｄＢの様な所定量を増加する。
【００５３】
フィールドユニット１４により送信されるメッセージが、同じタイムスロット２１０の中で多数のフィールドユニット１４が送信する為に衝突が生じる場合には、フィールドユニット１４のパワー出力レベルを、その後のメッセージ送信には変更されぬか、又は低下させられる。何故ならばフィールドユニット１４によるメッセージ送信は、一つのフィールドユニット１４のみが特定のタイムスロット２１０の中でメッセージを送信したとしても、ベースステーション２０に於いて検出されていたか否かは判らぬからである。従って、本発明の一つの構成は、同じ無線チャネルを使用する他のフィールドユニットを出来る限り妨害しないようにフィールドユニット１４のパワー出力レベルを調節すること包含する。
【００５４】
メッセージを送信するこの方法は、ユーザが、最初にフィールドユニット１４に出力を与え、ベースステーション２０と通信せねばならぬ時に特に有利である。例えば、或る状況下において、メッセージ送信が無線チャネル上の他のデータ送信を過度のノイズの為に損傷させる程に高いパワー出力レベルでメッセージを送信することは望ましくない。
【００５５】
上記と同様の方法で、フィールドユニット１４のパワー出力レベルは、ベースステーション２０がアクセスチャネル５１上でメッセージの受信を確認するか否かにより調節することが可能である。従って、フィールドユニット１４が応答ＡＣＫメッセージ２４０を検出せぬ場合には、フィールドユニット１４のパワー出力レベルをその後のメッセージ送信のために高めることが出来る。
【００５６】
このようなレベルでさえＡＣＫメッセージが受信されぬ時には、フィールドユニット１４が送信を中断するであろう６０ｄＢｍの様な最大のパワー調節レベルを選ぶことが出来る。
【００５７】
本発明のさらなる用途は、衝突が検出されたか否かを示すフィードバックメッセージ２３０と、アクセスメッセージがベースステーション２０により確認されたことを示すＡＣＫメッセージ２４０の両方によって、フィールドユニット１４のパワー出力レベルが調節されることを含むことができる。特にフィールドユニット１４は、フィールドユニット１４からの以前に送信されたメッセージに対し衝突が検出されず、またＡＣＫメッセージが受信されない時には、その後のメッセージ送信に対してそのパワー出力レベルを調節することができる。上記以外では、フィールドユニット１４は以前のパワー出力レベルにおいて再送信することができる。
【００５８】
パワー出力レベルを調節するには、何れの方法が用いられるかには関係なくベースステーション２０がフィールドユニット１４からのメッセージの受信を確認することのできるパワーレベル設定は、フィールドユニット１４がベースステーション２０に他の情報を送信しなければならないパワーレベル設定を求めるために用いることができる。例えば、フィールドユニット１４からのメッセージは、最初のメッセージ送信中、特別の変調レートを用いて送信されることができる。フィールドユニット１４からのその後の送信のパワー出力レベルは、各種の変調レートでのメッセージの送信を可能にするために調節することができる。例えば、フィールドユニットは、各種の変調レートを用いて割り当てられたトラフィックチャネル上で如何なるパワーレベルで送信すべきかを求めることができる。パワーレベル出力調節の履歴がパワー調節を追跡し、またベースステーション２０のようなモニタリング装置がメッセージの送信を如何なるパワーレベルで検出するかを判定するためにオプションで保持される。
【００５９】
上記のように本発明の一つの構成は、ベースステーション２０において検出することを可能にするためのフィールドユニット１４からのメッセージの再送信を包含する。再送信は、メッセージを送信しようとするそれ以後の試みの際に、衝突の可能性が低くなるようにオプションで無作為のバックオフタイムに基づいて行われる。
【００６０】
２つ以上のフィールドユニット１４がアクセスチャネル５１を介してメッセージを送信し、またベースステーション２０において衝突が検出される状況について考える。上記のようにフィードバックメッセージがフィールドユニット１４に送信されることにより衝突の生じたことを示す。両者のフィールドユニット１４は、次に該当のメッセージをベースステーション２０に再送信しなければならない。
【００６１】
再度衝突の生じることを防止するためにフィールドユニット１４は、衝突が生じた以前のメッセージ送信に対応するバックオフタイムを無作為に選び、別のタイムスロット２１０において送信する。例えば、フィールドユニットＡおよびフィールドユニットＢがエポックＮのタイムスロット♯０においてメッセージを送信する時には、フィールドユニットＡは３エポックのようなバックオフタイムを選び、エポックＮ＋３のタイムスロット♯１においてメッセージをベースステーション２０に再送信するのに対し、フィールドユニットＢは、エポックＮ＋２のタイムスロット♯０において無作為のバックオフタイムに基づいて、メッセージを再送信する。従ってフィールドユニットＡおよびＢは、メッセージの再送信に際して再度衝突する可能性が低下する。
【００６２】
図３は、フィールドユニット１４にフィードバックメッセージを送信するための本発明の別の実施形態を示すタイミング図である。アクセスチャネル５１は、フィールドユニット１４がタイムスロット３４５においてアクセス調査または他のメッセージを送信することができるように分割される。図示されたようにフィードバックチャネル３５５は、各エポックにおいて反復する６４タイムスロットＴＳ♯０、ＴＳ♯１、ＴＳ♯２、・・・ＴＳ♯６３を含むように分割されている。
【００６３】
フィードバックチャネル３５５の各タイムスロット３１５は、好ましくは情報の１６ビットをサポートするデータフィールドを含む。図示された特定の用途では、情報の１０ビットは一般メッセージのために確保され、１ビットが衝突検出ビット３２５として確保され、５ビットはＣＲＣ（巡回冗長性チェック）データ３２８のための確保されている。
【００６４】
一般メッセージ３２０は、オプションで特にフィールドユニット１４に向けられるメッセージである。例えば、多数のフィールドユニット１４の各々は、ベースステーション２０からフィールドユニット１４へのフィードバック情報を受信するための特別のタイムスロット３１５の使用を割り当てられることができる。割り当てられる時、該当のフィールドユニット１４はベースステーション２０からのメッセージを受信するために適切なタイムスロット３１５をモニタリングする。タイムスロット３１５における特定のメッセージの一つのタイプは、フィールドユニット１４へのフィードバック情報であり、そのタイミングまたはパワーはフィールドユニット１４から送信されるメッセージがベースステーション２０において正しく受信されるように如何に調節されるべきかを示している。
【００６５】
タイムスロット３１５は、オプションで割り当てられない場合もあり、またメッセージ自体はフィールドユニット１４にメッセージが向けられるアドレスを含むことができる。従って改変された実施形態では、フィードバックメッセージはフィールドユニット１４に非同期で送信することができる。
【００６６】
タイムスロット３１５における衝突検出ビット３２５は、モニタリングされているタイムスロット３４５の中で衝突が生じたか否かを示す単一ビットである。特にエポックＭのタイムスロットＴＳ♯０、ＴＳ♯１、・・・、ＴＳ♯３１の衝突検出ビット３２５は、エポックＭ−１のアクセス調査スロット♯０において衝突が起きたことを示すために用いることができる。従って多数のタイムスロット上の個々の衝突検出ビット３２８の文字列（ストリング）は、衝突が検出されたことを示す同じロジック状態に設定することができる。
【００６７】
同様にエポックＭのＴＳ♯３２、ＴＳ♯３３、・・・、ＴＳ♯６３は、エポックＭ−１のアクセス調査スロット♯１上で衝突が起きたか否かを示すために適切に設定することができる。従ってモニタリングフィールドユニット１４は、単一ビット、マルチビットのシーケンス、または間隔を隔てたビットのシーケンスに基づいて、ベースステーション２０で衝突が起きたか否かを求めることができる。
【００６８】
ＣＲＣデータ３２８は、フィードバックメッセージの中に設けられる。ＣＲＣデータ３２８は、フィールドユニット１４においてメッセージ３６０がフィールドユニット１４において正しく受信されることを確保し、特に特別の衝突検出ビット３２５が正しく受信されたことを確保するためにフィールドユニット１４においてオプションで解読される。メッセージおよびデータが正しくフィールドユニット１４において受信されることを確保し、確認するために他の方法も使用することができる。例えば、メッセージは、ＦＥＣ（フォワードエラー訂正）コードに基づいて送信することができる。
【００６９】
図４は、本発明の原理によってフィールドユニットからターゲット受信器にアクセスチャネルを介してメッセージを送信するためのフォーマットを示す図である。
【００７０】
ある用途では、メッセージ４１０はフィールドユニット１４によりアクセスチャネル５１を介して送信され、２部構成を含む。図示されたようにメッセージ４１０の第１部分つまり序文（プリアンブル）４１５は、通信リンクに対しフィールドユニット１４による要請を示すコード化されたメッセージである。各フィールドユニット１４は、共通のコードを持つ序文４１５を内容とするメッセージ４１０を送信することができる。従って２つのフィールドユニット１４が同じ序文メッセージ４１５を含むメッセージを送信する時には、ベースステーション２０は、少なくとも序文メッセージ４１５が少なくとも一つのフィールドユニット１４により送信されたことを知ることができる。即ち、一つのフィールドユニットにより送信された序文メッセージ４１５は、多数のメッセージ４１０が同じタイムスロットにおいて送信される時には、別のフィールドユニット１４により送信された序文メッセージ４１５とオーバーラップすることがある。
【００７１】
メッセージ４１０は、オプションでベースステーション２０に送信されたデータペイロードを含む。ある用途においては、データペイロード４２０はメッセージ４１０を送信するフィールドユニット１４の連続番号を含む。通常、ＣＲＣデータのような冗長性チェック情報のフォームがメッセージ４１０に含められることにより、ベースステーション２０は、メッセージ４１０が正しく受信されたことを確かめることができる。
【００７２】
メッセージ４１０が誤りなく受信される時には、ベースステーション２０はフィールドユニット１４と共にリンクを形成するために応答し、“衝突なし”メッセージをフィードバックチャネル４５上でフィールドユニット１４に送信する。あるいは、上記の代わりにメッセージ４１０がエラーなしの序文４１５を含むが、誤って受信されたデータペイロード情報４２０を含む時には、ベースステーション２０は２つ以上の送信器が同時にメッセージを送信したと推論することができる。衝突検出メッセージは、次にフィードバックチャネル４５上を送信されて衝突が起きたことを示す。従ってメッセージ４１０をモニタリングするベースステーション２０のようなターゲット受信器は、多数の送信フィールドユニット１４に対しメッセージ衝突が起きたか否かの価値あるフィードバックを提供することができる。
【００７３】
本発明の別の構成は、パイロットブロック５３およびバーカー（BARKER）コードブロック５４を用いた序文４１５のコード化を含んでいる。このコード化またはシンボルのシーケンスの使用に基づいてフィールドユニット１４は、メッセージ４１０をベースステーション２０に送信することができる。
【００７４】
序文メッセージ４１５は、４つのパイロットブロック５３および４つのバーカー（Ｂａｒｋｅｒ）コードブロック５４を含むことができる。バーカーコードブロック５４は、ベースステーション２０をサポートして、メッセージ４１０の序文４１５が開始する点を特定する。言い換えれば序文４１５の中の情報は、ベースステーション２０において非同期でメッセージを受信するためのタイミング目的に使用することができる。従ってフィールドユニット１４は、タイムスロット２１０においてメッセージ４１０を送信する必要はない、何故ならばベースステーション２０は、非同期メッセージを受信するように修正されることができるからである。
【００７５】
しかし、メッセージ４１０がタイムスロット２１０において送信されるバーカーコードブロック５４を含む用途においては、たとえ衝突が起きても受信されたメッセージ４１０を特定することができる。何故ならばタイムスロットにおいて多数のフィールドユニット１４により同時に送信されたメッセージ４１０の序文４１５はオーバーラップし、従ってベースステーション２０において検出できるからである。
【００７６】
各パイロットブロック５３は、多数の反復パイロットシンボルを含む。好ましくは、パイロットブロックはメッセージ４１０を解読するためにターゲット受信器により使用される４８のシンボルを含む。
【００７７】
メッセージ４１０の第２部分は、ベースステーション２０に送られるデータペイロードを含むことができる。好ましくは、パイロットシンボルはターゲット受信器においてデータの整合した復調を容易にするためにメッセージ４１０のデータペイロード４２０部分に挿入される。パイロットシンボルは、通常一連の正のデータビットを含み、それ自体本質的にタイミング情報を含んでいない。
【００７８】
図示されたバーカーコードブロック５４は、ビット情報の予め定められたパターンを含む。ＢＰＳＫ（バイナリ位相偏移変調）は、正のバーカーシーケンス４５０、＋Ｂ、例えば３つの正のビットに続く３つの負のビット、１つの正のビット、１対の負のビット、１つの正のビット、および次に１つの負のビットを作り出すのに用いることができる。バーカーコードシーケンスは、上記の代わりに負のバーカーシーケンス、−Ｂのように負であることが可能であり、さらにモニタリング装置においてメッセージ処理を容易にする。
【００７９】
図５は、本発明の原理によるメッセージに対するチャネルをモニタリングするためのプロセスを示すフローチャートである。
【００８０】
ステップ５００は、フローチャートのスタートを示す。ステップ５１０においては、アクセスチャネル５１はフィールドユニット１４により送信されるアクセス要請メッセージ送信のようなメッセージ送信に対してモニタリングされる。次にステップ５２０においてメッセージがバーカーコードまたはメッセージ４１０が適切に受信された序文４１５を含むか否かが判定される。ステップ５２０においてバーカーコードまたは序文４１５が検出されない時には、プロセスフローはステップ５１０において再び始まる。あるいはバーカーコードがステップ５２０において検出された時には、メッセージ４１０はさらに分析されてタイムスロットにおいて衝突の起きていないか判断される。即ち受信されたメッセージ４１０のデータの少なくとも一部が破損しているか否かを判定される。
【００８１】
メッセージの衝突が起きていないかを判断するための一つの方法は、メッセージ４１０におけるデータが正しく受信されたことを確かめることである。これは、冗長性チェック情報により受信されたメッセージ４１０を分析することにより実行することができる。メッセージ４１０中のデータがベースステーション２０により正しく受信されていない時には、フィードバックメッセージはフィードバックチャネル４５を介してベースステーション２０により送信され、衝突が以前のアクセス要請メッセージに対してステップ５４０において検出されたことを示す。ステップ５４０に続いて、プロセスフローはステップ５１０において再開する。
【００８２】
ステップ５３０において特定のメッセージに対して衝突が検出されない時には、メッセージ４１０は分析されて多数のフィールドユニット１４の何れがメッセージを送ったかを判定される。ステップ５５０においては、ＡＣＫメッセージ２４０がページングチャネル４１を介して要請するフィールドユニット１４に送られる。またメッセージはフィードバックチャネル４５を介して送られて、アクセスチャネル５１の以前の該当のタイムスロット２１０に対してメッセージの衝突が起きなかったことを示す。最後にステップ５６０においてアクセス要請フィールドユニットによりさらに正式なリンクが確立される。
【００８３】
図６は、本発明の原理によりメッセージをターゲット受信器に送信するためのフィールドユニットにおけるプロセスフローを示すフローチャートである。ステップ６００は、フローチャートのスタートを示している。
【００８４】
ステップ６２０においては、フィールドユニット１４のステータスがユーザによる入力に対してモニタリングされ、フィールドユニット１４は、ベースステーション２０のようなターゲット受信器と通信リンクを形成することを望むことを示す。ステップ６２０において入力は、フィールドユニット１４が通信リンクを形成することを望むことを示すか否かが判定される。望まない場合には、プロセスフローは再びステップ６１０で開始される。望む場合には、フィールドユニット１４はアクセスチャネル５１上でステップ６３０においてアクセス要請メッセージを送信する。その後フィードバックチャネル４５は、衝突検出メッセージのようなフィードバック情報に対してステップ６４０においてフィールドユニット１４によりモニタリングされる。
【００８５】
ステップ６５０においてフィールドユニット１４により以前の送信に対して衝突が検出される時には、プロセスフローはパワー出力レベルがフィールドユニット１４に対して調節されず、またメッセージ４１０はその後ステップ６３０において再送信されるステップ６６０で続行する。
【００８６】
衝突が衝突フィードバックメッセージにより示されるようにステップ６５０において検出されない時には、ステップ６７０においてＡＣＫメッセージ２４０がページングチャネル４１を介してフィールドユニット１４において受信されるか否かが判定される。受信された場合には、ステップ６９０においてフィールドユニット１４とベースステーション２０との間にリンクが確立される。受信されない場合には、フィールドユニット１４のパワー出力レベルがステップ６８０において高められ、フィールドユニット１４からベースステーション２０にメッセージを再送信するためにプロセスフローはステップ６３０で続行する。
【００８７】
図７は、本発明の原理によりメッセージがトランシーバーの間で送信される多数のチャネルを示すタイミング図である。
【００８８】
上記のように本発明の一つの構成は、メッセージ送信の間に他のユーザとの干渉を最小に抑えるためにフィールドユニット１４を最初のパワーレベルに設定することを含んでいる。アクセスメッセージがベースステーション２０において検出されるか否かによってパワーは急上昇するから、フィールドユニットの初期パワーレベルは、ベースステーション２０が希望のパワーレベルにおいてメッセージを受け取るパワーレベルに妥当に近いことが望ましい。従ってフィールドユニット１４は、ベースステーション２０にメッセージを送信し、短い時間でより正式な通信リンクを形成することができる。何故ならばフィードユニット１４のパワーレベル出力では、メッセージがベースステーション２０において受信されるように最小の調節にとどまるからである。
【００８９】
フィールドユニット１４のパワー出力レベルを最初に設定するための一つの方法は、ベースステーション２０からパイロットチャネル４４上で基準信号７１０を送信することを含む。好ましくは、基準信号７１０は適切なパワーレベルで送信されるためにワイヤレス空間内のパイロットチャネル４４をモニタリングする多数のフィールドユニット１４が基準信号７１０を特定し、それが受信されるパワーレベルを測定することができる。ある用途では、基準信号はパイロットシンボルがＰＮ（擬似雑音）コードにより規定されるパイロットシンボルのシーケンスのようなパイロット情報を含む。フィールドユニット１４における一つまたは多数のパイロット相関フィルタは、パイロットシンボルを検出するために用いられる。
【００９０】
パイロットチャネル４４をモニタリングする各フィールドユニット１４は、受信された基準信号７１０のパワーレベルを測定するためのパワー検出回路を含む。例えば、パワー検出器は、受信された基準信号７１０の最も強力なパイロット経路を測定するのに用いられる。この測定値は、ベースステーション２０とフィールドユニット１４との間のフォワード経路損失を推定するのに用いられる。
【００９１】
基準信号７１０の受信された全信号パワーレベルは、ＩおよびＱチャネルの自乗の和に基づいて算定することができる。パワー測定値は、フェーディング条件下での受信パワーレベルの推定度を向上させるためにオプションでフィルタを通される。
【００９２】
図７に示されるようにメッセージは、ベースステーション２０からフィールドユニット１４にページングチャネル４１上で送信される。このような一つのメッセージは、基準信号７１０がベースステーション２０から送信されるパワーレベルを示す情報を含むメッセージＡである。この値は、ベースステーションアンテナのゲインを考慮に入れたｄＢｍ単位で表される。従ってメッセージＡは、ベースステーション２０が基準信号７１０を送信する時の有効放射パワーレベル情報を含むことができる。本発明の原理に従えば、アンテナゲイン情報、オフセット情報、訂正情報および一般情報のような追加メッセージがフィールドユニット１４に送信されることができる。
【００９３】
フィールドユニット１４は、メッセージＡを解読して基準信号７１０が送信される時のパワーレベルが求められる。ベースステーション２０とフィールドユニット１４との間のフォワード経路損失は、次にフィールドユニット１４での基準信号７１０の受信されたパワーレベルとメッセージＡにより示される有効放射パワーレベルとを比較することにより求められる。
【００９４】
計算されたフォワード経路損失は、フィールドユニット１４とベースステーション２０との間のリバース経路損失を推定するために用いられる。例えば、リバース経路損失は、フォワード経路損失とはわずかに相違しているもののほぼ同じであると推定される。この推定される経路損失は、メッセージがフィールドユニット１４からベースステーション２０に送信できる初期設定点を求めるために使用される。
【００９５】
ベースステーション２０が基準信号７１０を５５ｄＢｍの有効放射パワーレベルで送信する場合を考える。上記のようにこの情報は、フィールドユニット１４に通常ページングチャネル４１上でブロードキャストされるメッセージＡを介して送信される。基準信号７１０の受信されたパワーレベルが２２ｄＢｍであればフォワード経路損失は５５−２２ｄＢｍとして計算され、またはフォワード経路損失は３３ｄＢｍとなる。この経路損失に基づいてフィールドユニット１４は、ベースステーション２０へのメッセージを送信するためのその後の試みに対して妥当なパワー出力レベルを推定することができる。
【００９６】
追加メッセージは、ベースステーション２０からフィールドユニット１４にページングチャネル４１上で送信されることができる。例えば、メッセージＢは、フィールドユニットに通常ページングチャネル４１を介して送信される。メッセージＢは、好ましくはコード化された情報を含み、ベースステーション２０がその後のメッセージをフィールドユニット１４から受け取る希望のパワーレベルを示す。この情報は、特定のフィールドユニット１４に向けて送信された特定のメッセージであることができる。従ってフィールドユニット１４は、何れのレベルでメッセージが送られることにより、メッセージが希望のパワーレベルで受信されるかを推定する情報を使用することができる。メッセージＢが１２ｄＢｍの希望のパワーレベルを示し、フォワード経路損失が上記のように約３３ｄＢｍを示す場合には、フィールドユニット１４はメッセージを３３＋１２ｄＢｍつまり４５ｄＢｍでベースステーション２０に送ることを試みる。
【００９７】
とりわけ、リバース経路損失は推定された３３ｄｂｍよりもはるかに高い可能性がある。このような状況では、ベースステーションは必ずしもフィールドユニット１４により送信されたメッセージを検出するとは限らない。しかし、上述のように４５ｄＢｍのパワー出力設定点は、アクセス要請メッセージ７５０のようなメッセージがアクセスチャネル５１を介して送信される開始点であると考えられる。ベースステーション２０において衝突が検出されずＡＣＫメッセージ２４０がページングチャネル４１を介して受信されない時には、フィールドユニット１４のパワー出力は、その後のメッセージを送信することの試みに対して１ｄＢｍから４６ｄＢｍ高めることができる。フィールドユニット１４のパワー出力レベルを調節するためのこの手順は、ベースステーション２０においてメッセージが検出されるまで反復することができる。
【００９８】
ベースステーション２０に送信されたメッセージは、メッセージがフィールドユニット１４から受信される時のパワーレベルを検出するためにモニタリングされることができる。これを果すには、メッセージＣのようなメッセージがパイロットシンボルまたはパイロットシンボルのシーケンスのようなパイロット情報を含むことができる。図８に示されるように、パイロット相関フィルタは、最強のダイバーシティ経路およびサイドパスを特定するために用いられる。一つまたは多数の経路は、次にメッセージがアクセスチャネル５１上のベースステーション２０において受信される時のパワーレベルを求めるために使用される。メッセージＣが正しく受信されることを確保するためにメッセージは、ＣＲＣチェックビットのようなエラー検出情報を用いてエラーがないか分析される。本発明のこれらのおよびその他の構成は、本明細書で既に考察された。
【００９９】
メッセージＣがベースステーション２０において受信された後、パワー調節メッセージがベースステーション２０において作られることにより、ベースステーションへのその後のメッセージが希望のパワーレベルで受信されるためにフィールドユニット１４が如何に調節されるべきかが示される。例えば、メッセージが２３ｄＢｍで受信されたことをベースステーション２０が知った場合、ベースステーション２０はメッセージをページングチャネル４１上で送信することにより、フィールドユニットからのメッセージが１２ｄＢｍのような低いパワーレベルにおいて受信されるようにその後のメッセージ送信に対してそのパワー出力レベルをフィールドユニットが引き下げるべきことを示す。
【０１００】
図８は、本発明の原理によるパイロットシンボルのための受信されたダイバーシティ文字列を示すグラフである。基準信号７１０、メッセージＡ、メッセージＢ、またはメッセージＣのような受信されたメッセージは、受信されたメッセージのパワーレベルを求めるために受信器においてモニタリングされる一つまたは多数のパイロットシンボルのようなマーカを含むことができる。
【０１０１】
ベースステーション２０およびフィールドユニット１４の両者は、送信されたメッセージにおける一つまたは多数のパイロットシンボルのようなマーカを特定するためのパイロット相関フィルタを含む。このマーカは、メッセージの時間整合および受信パワーレベルの両者を分析することを容易にする。ちなみにダイバーシティ文字列は、マルチパスフェーディングの結果としてのメッセージにおけるマーカの受領を図示している。即ち送信器からの信号は、信号が送信器と受信器との間の各種の経路を介してターゲットに到達する際の時間が変化するために、種々な時点においてターゲットで受信される。
【０１０２】
好ましくは、受信された最強のダイバーシティ経路は、受信されたメッセージのタイミングを分析するためにベースステーション２０およびフィールドユニット１４において時間整合文字列として指定される。同様に好ましくは、メッセージが受信される時のパワーレベルを計算するために最強の単一経路が選ばれる。しかし、追加の経路は、メッセージの受信パワーレベルを求めるためにオプションで用いられる。
【０１０３】
メッセージの時間整合および受信パワーレベルは、言及されたように、相関フィルタを用いて分析される特別の文字列における最強のパイロットの相関プロファイルを用いて求められる。相関フィルタの出力は、通常遅延当り４つのサンプルの場合、６４の遅延を意味する２５６個のサンプルで構成される。２５６個のサンプルの出力ウインドウは、受信器の全相関タイムスパンを表す。この値は、用途によって変化することがある。好ましくは、時間整合点はサンプル番号８０であるが、これはプレカーソルに対して２０の遅延を、またポストカーソルチャネル情報に対して４４の遅延を可能にする。
【０１０４】
一般に時間整合エラーの計算は、質量中心またはピークが指定されたサンプル文字列の何処にあるかを求めることに基いている。例えば、タイムスロットにおける各フィールドユニット１４は、マーカを、即ちタイムスロットの中の予め定められた位置に在るピーク信号を含む。チャネルに対する最強のパイロット経路および主経路の何れかの例の２つのサンプル、即ち１および１／４チップは、タイムスロットの中のマーカの質量中心、またはピークを求めるために統計的に分析される。図６のサンプルの質量中心Ｌの位置は、次の式により計算される：
【０１０５】
【数１】
2014131341.tif 000003
【０１０６】
但し、ｔ＝サンプル時間およびＱ（ｔ）は指定された時点のサンプルの大きさである。
【０１０７】
例えば、Ｌは図６に示された結果に基づいて計算される：
【０１０８】
【数２】
2014131341.tif 000004
【０１０９】
この場合にも時間整合エラーは、タイムスロットの中での時間整合に対する基準点として選ばれる８０の希望の時間設定点と、計算された質量中心のタイミングを比較することにより求められる。上の例における質量中心は７８．３１７と推定されるから、タイミングは８０の設定点に比較して早い。上記のフィールドユニット１４からのメッセージがベースステーション２０で適切な時点に受け取られるように、そのタイミングが如何に微調整されるべきかを示す適切なメッセージがフィールドユニット１４に送られることができる。
【０１１０】
同様の方法で図８のダイバーシティ文字列は、メッセージが受信された時のパワーレベルを求めるために分析されることができる。従ってメッセージが希望のパワーレベルで受信されるためにそのパワー出力レベルは、如何に調節されるかを示す適切なメッセージがフィールドユニット１４に送信されることができる。
【０１１１】
上述のようにこの技法は、ベースステーションでの基準信号７１０の受信パワーレベルを検出するために用いることができる。
【０１１２】
図９は、本発明の原理による推定された経路損失に基づいてフィールドユニットのパワーレベル出力を設定するための方法を示すフローチャートである。
【０１１３】
ステップ９００は、フローチャートのスタートを示す。ステップ９１０に続いてフィールドユニット１４は、基準信号７１０に対するパイロットチャネル４４をモニタリングする。上述のようにフィールドユニットは、基準信号７１０がパワー検出回路およびパイロット相関フィルタを用いて受信される時のパワーレベルを求める。
【０１１４】
ステップ９２０においてページングチャネル４１は、ベースステーション２０からの送信されたメッセージに対してフィールドユニット１４によりモニタリングされる。上述のようにメッセージＡは、ページングチャネル４１上で受信され基準信号７１０がベースステーション２０から送信されている時の有効放射パワーレベルを求めるために解読される。
【０１１５】
フィールドユニット１４において受信された基準信号７１０の検出されたパワーレベルおよび基準信号７１０がベースステーション２０から送信される時の対応する有効放射パワーレベルに基づいて、経路損失がステップ９３０においてベースステーションとフィールドユニット１４との間で推定される。好ましくは、経路損失は基準信号７１０がベースステーション２０から送信される時のパワーレベルと基準信号７１０がフィールドユニット１４において受信される時のパワーレベルとの間の差異を算定することにより推定される。
【０１１６】
メッセージＢは、その後ステップ９４０においてフィールドユニット１４において受信される。このメッセージは、好ましくはメッセージがベースステーション２０において受信されるべき時の希望のパワーレベルを示す情報を含む。
【０１１７】
メッセージがベースステーション２０において受信されるべき時の希望のパワーレベルおよびステップ９３０での推定の経路損失に基づいて、フィールドユニット１４は、メッセージがステップ９５０においてベースステーション２０で希望のパワーレベルで受信されるためにフィールドユニット１４に対してパワー出力設定を求める。特にフィールドユニット１４からベースステーション２０への実際の経路損失は、基準信号７１０の測定値に基づくベースステーション２０とフィールドユニット１４との間の計算された経路損失とほぼ同じである。従ってフィールドユニット１４の適切なパワー出力レベルは、フィールドユニット１４に対するパワー出力設定を求めるために希望のパワーレベル設定に推定された経路損失を加えることにより求めることができる。従ってフィールドユニット１４のこのパワー出力設定は、ベースステーション２０への初期メッセージを送信することの試みに対する妥当な開始点でなければならない。
【０１１８】
またステップ９５０においてフィールドユニット１４は、アクセスチャネル５１を介してアクセス要請メッセージのようなメッセージをベースステーション２０に送信する。受信されるとベースステーション２０は、メッセージＣの受信パワーレベルをベースステーション２０において測定する。この受信パワーレベルは、次に希望のパワーレベルと比較されることにより、フィードバックがフィールドユニット１４に与えられ、その後のメッセージが希望のパワーレベルにおいて受信されるためにそのパワー出力レベルを如何に調節すべきかを示す。
【０１１９】
ステップ９６０に続き、フィールドユニット１４は、ベースステーション２０がメッセージＣを適切に受信したことを示すＡＣＫメッセージに対してページングチャネル４１をモニタリングする。ＡＣＫがステップ９７０で受信されない時には、フィールドユニット１４のパワー出力レベルはステップ９７５で高められ、メッセージはその後ステップ９６０で再送信される。パワーを高めるこのループは、ベースステーション２０がメッセージの受信を確認するまで通常反復する。
【０１２０】
ＡＣＫがステップ９７０において受信される時には、ステップ９８０においてプロセスフローは続行し、追加メッセージはベースステーション２０から受信され、ステップ９５０において送信されたメッセージは希望のパワーレベルで受信されたか否かを示す。上述のようにその後のメッセージがベースステーション２０において希望のパワーレベルで受信されるようにそのパワー出力レベルを如何に調節するかを示す情報がフィールドユニット１４に送信されることができる。従ってフィールドユニット１４のパワー出力レベルは、その後のメッセージ送信のために調節される。
【０１２１】
本発明は、その好ましい実施形態を参照することにより特別に図示され記載されたが、この分野の当業者によって形式および細部の各種の変更が付随の請求項により限定された発明の範囲を逸脱することなく、その中で行うことができることが理解される。
【図１】
2014131341.tif 000005
【図２】
2014131341.tif 000006
【図３】
2014131341.tif 000007
【図４】
2014131341.tif 000008
【図５】
2014131341.tif 000009
【図６】
2014131341.tif 000010
【図７】
2014131341.tif 000011
【図８】
2014131341.tif 000012
【図９】
2014131341.tif 000013