(57)【要約】【解決手段】アクティブ状態への遷移を容易にするのに使用する電力制御システム。システムは、電力制御機能の送信を開始する能力を有する、ＢＴＳのような第１の送信器（１０４）を含む。トランシーバ（１０４）は、電力制御配列のための発生器（２１０）および送信器（２０２）を含む。システムはさらに、電力制御配列を受信し、電力制御配列をコヒーレントに結合して状態遷移指示を判断する、端末のような第２のトランシーバ（１０６）を含む。第２のトランシーバ（１０６）は、コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信する送信器（２０４）を含む。第１のトランシーバ（１０４）は選択された波形を受信し、第１のトランシーバに関連する電力レベルを決定し、フィードバックを第２のトランシーバ（１０６）に供給する。電力制御配列は、少なくとも１つの電力制御グループに加えて、冗長電力制御データ、アイドルフィードバックディメンション上に送信されたデータ、または所定の信号パターンのグループ群を含んでいてもよい。
2005515692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する、無線通信システムにおいて送信された信号強度を制御する方法：
第１のトランシーバーから受信した電力制御フィードバックの存在を第２のトランシーバーにおいて検出する；
前記検出した電力制御フィードバックをコマンドの窓を通して、コヒーレントに結合する；
前記第２のトランシーバーにおいて送信器をアクティブにする；および
所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く前記所定の波形を送信する。
【請求項２】
前記コマンドの窓は、複数の所定の電力制御グループを具備する、請求項１の方法。
【請求項３】
下記をさらに具備する、請求項１の方法：
前記第２のレシーバにおいて、前記所定の波形または正規トラヒック情報、またはその後に前記正規トラヒック情報が続く前記所定の波形を受信する；および
前記第１のレシーバのための電力送信レベル調節因子を計算する。
【請求項４】
下記をさらに具備する、請求項３の方法：
前記電力送信レベル調節因子を前記第１のレシーバに送信する；および
前記電力送信レベル調節因子に基づいて前記第１のレシーバにおいて電力レベル送信を調節する。
【請求項５】
前記コマンドの窓は、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項１の方法。
【請求項６】
前記未使用フィードバックディメンションは、
送信チャネル；
タイムスロット；および
所定の周波数
を具備するグループからの１つを具備する、請求項５の方法。
【請求項７】
前記コマンドの窓は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項１の方法。
【請求項８】
前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項７の方法。
【請求項９】
前記検出に続くシーケンスを開始することをさらに具備し、前記第１のレシーバは、受信したいかなる電力送信レベル調節因子を無視する、請求項３の方法。
【請求項１０】
前記コヒーレントに結合された電力制御フィードバックが遷移状態への指示を構成するかどうかを判断する、請求項１の方法。
【請求項１１】
下記を具備する、無線通信システムにおいて、状態を遷移させる方法：
第１のトランシーバにおいて電力制御情報を受信する；
前記第１のトランシーバにおいて、前記電力制御情報をコヒーレントに結合する；および
前記コヒーレントな結合に続いて、前記第１のトランシーバから第２のトランシーバに送信セットを送信する、前記送信セットは、
所定の波形；および
正規トラヒック
を具備するグループから少なくとも１つを具備する。
【請求項１２】
前記電力制御情報は、複数の所定の電力制御グループを具備する、請求項１１の方法。
【請求項１３】
下記をさらに具備する、請求項１１の方法：
前記第２のトランシーバにおいて前記送信セットを受信する；および
前記第１のトランシーバの電力送信レベル調節因子を計算する。
【請求項１４】
下記をさらに具備する、請求項１３の方法：
前記電力送信レベル調節因子を前記第１のトランシーバに送信する；および
前記電力送信レベル調節因子に基づいて前記第１のトランシーバにおいて電力レベル送信を調節する。
【請求項１５】
前記電力制御情報は、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項１１の方法。
【請求項１６】
前記未使用フィードバックディメンションは、
未使用送信チャネル；
未使用タイムスロット；および
未使用所定周波数
を具備するグループからの１つを具備する、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記電力制御情報は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項１１の方法。
【請求項１８】
前記所定のシーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記検出に続くシーケンスを開始することをさらに具備し、前記第１のトランシーバは、受信したいかなる電力送信レベル調節を無視する、請求項１３の方法。
【請求項２０】
前記コヒーレントに結合された電力制御情報が遷移状態への指示を構成するかどうかを判断することをさらに具備する、請求項１１の方法。
【請求項２１】
下記を具備する無線通信システム：
電力制御機能の送信を開始する能力を有する第１のトランシーバ、前記第１のトランシーバは、所定の電力制御配列を発生するための発生器と、前記電力制御配列を送信するための送信器とを具備する；
前記電力制御配列を受信し、前記電力制御配列をコヒーレントに結合して遷移指示を判断する第２のトランシーバ；
前記第２のトランシーバは、前記コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信し、前記選択された波形を受信する前記第１のトランシーバは、前記第１のトランシーバに関連する電力レベルを決定し、電力制御フィードバックを前記第２のトランシーバに供給する。
【請求項２２】
前記選択された波形は、
所定の波形；および
正規トラヒック
を具備するグループから少なくとも１つを具備する、請求項２１のシステム。
【請求項２３】
前記電力制御配列は、複数の電力制御グループにおいて冗長な電力制御情報を具備する、請求項２１のシステム。
【請求項２４】
前記電力制御配列は、未使用なディメンションを通して供給される電力制御信号を具備する、請求項２１のシステム。
【請求項２５】
前記未使用のディメンションは、
未使用フィードバックチャネル；
未使用タイムスロット；および
未使用所定周波数
を具備するグループからの１つを具備する、請求項２４のシステム。
【請求項２６】
前記電力制御配列は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項２１のシステム。
【請求項２７】
前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項１７の方法。
【請求項２８】
前記第２のトランシーバは、所定期間、前記フィードバック信号の使用を禁止するためのタイマーをさらに具備する、請求項２１のシステム。
【請求項２９】
下記を具備する、無線通信システムにおいて、遷移コマンドの存在を判断する方法：
所定のパターンの電力制御情報を具備するデータを受信する；および
前記受信したデータをコヒーレントに結合し、前記コヒーレントに結合したデータに基づいて前記遷移コマンドの存在を判断する。
【請求項３０】
前記所定のパターンは、複数の冗長な電力制御グループを具備する、請求項２９の方法。
【請求項３１】
下記をさらに具備する、請求項２９の方法：
前記コヒーレントな結合に続いてデータを送信する、前記データは、
所定の波形；および
正規トラヒック情報
を具備するグループからの少なくとも１つの送信セットを具備する。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの送信セットに基づいて電力送信レベル調節因子を計算することをさらに具備する、請求項３１の方法。
【請求項３３】
下記をさらに具備する、請求項３２の方法：
前記電力送信レベル調節因子を送信する；および
前記電力送信レベル調節因子に基づいて電力レベル送信を調節する。
【請求項３４】
前記所定のパターンは、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項２９の方法。
【請求項３５】
前記未使用のフィードバックディメンションは、
送信チャネル；
タイムスロット；および
所定周波数
を具備するグループからの１つを具備する、請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記所定のパターンは、所定の送信シーケンスを具備する、請求項２９の方法。
【請求項３７】
前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記コヒーレントに結合された電力制御フィードバックは、遷移状態への指示を構成するかどうかを判断することをさらに具備する、請求項２９の方法。
【請求項３９】
下記を具備する、無線通信システムにおいて、電力制御データを供給する方法：
送信チャネルを通して第１のトランシーバから第２のトランシーバに遷移指示を供給する、前記遷移指示は、前記第２のトランシーバがアクティブであるとき第２のトランシーバがトラヒックを受信するであろう専用チャネルのアイデンティティを具備する；
前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバに電力制御データの送信を開始することにより前記専用チャネルをアクティブにする；
前記第２のトランシーバにおいて、前記電力制御データを検出することにより前記第２のトランシーバにおいて前記専用チャネルの存在を確認する；
前記第２のトランシーバをアクティブ状態に遷移させる；および
前記専用チャネルを介して前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバにトラヒックを送信する。
【請求項４０】
前記第１のトランシーバから前記第２のトランシーバにトラヒックを送信した後で第２のチャネルを通して前記第１のトランシーバに所定の信号の送信を前記第２のトランシーバが開始することをさらに具備する、請求項３９の方法。
【請求項４１】
前記第２のトランシーバが前記所定の信号の送信を開始した後で前記第１のトランシーバが電力制御フィードバックコマンドを計算することをさらに具備する、請求項４０の方法。
【請求項４２】
前記第１のトランシーバは、前記電力フィードバックコマンドを計算した後に前記電力制御フィードバックコマンドを前記第２のトランシーバに送信することをさらに具備する、請求項４１の方法。
【発明の詳細な説明】
【クロス・リファレンス】
【０００１】
この出願は、２００２年１月９日に出願され、現在この発明の譲受人に譲渡された仮出願番号６０／３４７，５９２からの優先権を請求する。
【技術分野】
【０００２】
この発明は、一般に無線通信システムの分野に関し、特に、効率的な双方向通信のための電力制御コマンドを効率良くイニシャライズすることに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムにおいて、端末（例えば、セル方式の携帯無線電話）を有するユーザーは、１つ以上の基地局を介してダウンリンク（フォワードリンク）およびアップリンク（リバースリンク）上の送信を経由して他のユーザーと通信する。ダウンリンクまたはフォワードリンクは、基地局から端末への送信を指し、アップリンクまたはリバースリンクは、端末から基地局への送信を指す。
【０００４】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムのようなセルラ電気通信システムは、１つ以上の基地局トランシーバーサブシステム（ＢＴＳｓ）と通信する複数の移動局、すなわち端末（例えば、セル方式の携帯無線電話、移動ユニット、無線電話、移動電話）によって多くの場合特徴づけられる。移動局により送信された信号は、ＢＴＳにより受信され、多くの場合、基地局コントローラ（ＢＳＣ）を有するモバイルスイッチングセンター（ＭＳＣ）に中継される。あるいは、移動局送信は、ＢＴＳにより受信し、ＢＳＣを介してパブリックデータサービングノード（ＰＤＳＮ）に中継してもよい。ＭＳＣとＰＤＳＮは、次に、その信号を、一般の加入電話網、データネットワーク、または他の無線電話に送る。同様に、信号は、基地局またはＢＴＳおよびＭＳＣを経由して、またはＢＴＳ、ＢＳＣ、およびＰＤＳＮを経由してＰＴＳＮまたはデータネットワークから無線電話に送信してもよい。
【０００５】
上述の通信移動構成を利用するＣＤＭＡシステムは、一般に１つ以上の規格に準拠するように設計される。そのような規格は、「デュアルモード広帯域スペクトル拡散通信システムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ｂ移動局−基地局互換性規格」(TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System)（ＩＳ−９５規格）、「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラ移動局のＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８推奨最小規格」(TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station)（ＩＳ−９８規格）、「第三世代パートナーシッププロジェクト」(3rd Generation Partnership Project)（３ＧＰＰ）という名前のコンソーシアムにより提供され、文献番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３、および３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４を含む一組の文献において具現化される規格（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）、および「ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムのためのＴＲ−４５．５物理層規格」(TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems)（ｃｄｍａ２０００規格）を含む。新しいＣＤＭＡ規格が継続的に提案され、使用のために採用されている。これらのＣＤＭＡ規格は、参照することによりここに組み込まれる。
【０００６】
ＣＤＭＡまたはｃｄｍａ２０００システムのような典型的な通信システムにおいて、端末間の干渉を最小にするために、可能な限り低い電力レベルで、音声トラヒックのようなデータを端末が送信することが適切な動作では要求される。逆に、端末の電力レベルが余りにも低いと、端末からパケットまたはフレームを適切に受信できず、かつ端末から受信したパケットまたはフレームを復号できないであろう。このトレードオフは、各個々の送信電力並びに各端末からの信号対雑音および干渉比の監視と維持を必要とする。ＢＴＳにおいて、リバースフレームの適切な復号を可能にする最小電力で各端末が送信するとき、最適な性能を生じる。
【０００７】
作動中、端末は、ある状態を入力する能力を有する。これらの状態は、端末が、基地局からの信号を送信または受信可能であるが、アクティブに送信中または受信中でないアイドル状態、および端末がアクティブにＢＴＳに送信中、ＢＴＳからデータを受信中またはその両方であるアクティブ状態を含む。これらの状態、特にアクティブ状態において消費される電力および容量は、通常の動作条件下では、重要でないということはない。さらに、以前に知られているアクティブ状態を使用すると、ＢＴＳと通信する特定のチャネルを占有してもよいユーザーの数を制限しがちである。さらに、端末をアイドル状態からアクティブ状態に遷移させるのに必要な時間も重要であり、この遅延が端末とＢＴＳとの間のリンクの品質に影響を与える。この結果、ｃｄｍａ２０００のようなある最新の規格は、さらなるユーザーがチャネルにアクセス可能にし、同時に、他にもパラメーターはあるが、電力使用、遅延、オーバーヘッド、バッテリ寿命、および処理時間を効率的に制御することを目的として端末に異なる状態を入力する能力を提供する。例えば、ｃｄｍａ２０００は、アクティブ状態、コントロールホールド(Control Hold)状態、休眠(Dormant)状態及びヌル(Null)状態を含む。これらの状態のあるものは、以前には端末が利用できない、中間のまたは遷移サブモードまたはサブ状態(substate)を含み、電力消費制御を強化可能にし、並びに、さらなるユーザーが利用可能な帯域にアクセス可能にする。
【０００８】
コントロールホールドモードは、専用ミディアムアクセスコントロール（ＭＡＣ）制御チャネルが維持されるが、専用トラヒック制御チャネルが維持されない状態を表す最新のモードである。コントロールホールドモードは、フォワードリンクおよびリバースリンクの負荷を低減することにより多数のユーザーをサポートし、アクティブモードへの高速遷移を容易にする。コントロールホールドモードは、制御信号に対しては、アクティブ状態であるが、トラヒックに対してアイドル状態であり、従って制御信号の送信を可能にしながら、トラヒックに必要な電力を節約する。
【０００９】
ｃｄｍａ２０００において、休眠モードのアイドルサブステート(substate)、ここでは、アイドル状態と呼ぶ、またはコントロールホールドモードからアクティブモードへの端末遷移を持ちたいというＢＴＳの要望は、端末により認識される固定の期間中に端末への電力制御信号のＢＴＳ送信により示してもよい。この送信期間中に電力制御信号を供給するための以前の試みは、一般に、信号対雑音比または端末からＢＴＳへの距離に関係無く、ＢＴＳが固定値を端末に送信し、端末が所定の電力レベルで送信することに限定されていた。この構成はアクティブモードの開始時に不正確な電力レベル送信を生じ、典型的には、より低いリンク品質、リバースリンク上の他の端末への干渉、またはその両方を生じる。従って、アクティブモードに入ると、端末により送信された過度に高い電力レベルは、システム処理を必要とし、質が悪いトラヒック品質を供給する、アクティブモードにおける動的な訂正を必要とし、一般的に望ましくない。他方では、アクティブモードに入ると、端末により送信された過度に低い電力レベルは、低いリンク品質を生じ、さらにアクティブモードにおける動的訂正を必要とし、これらは両方とも一般的に望ましくない。従って、以前の電力制御遷移は、不適切な結果、干渉を生じ、端末とＢＴＳとの間で適切な電力レベルの条件が利用可能になる前にある遅延を作り出していた。
【００１０】
さらに、干渉または非効率な信号遷移条件が存在する場合に端末とＢＴＳが相互に作用するとき、さらなる電力制御問題が起こり得る。例えば、ＢＴＳが信号強度を評価している期間中に端末が送信することがあり、ＢＴＳは種々の理由により端末の送信を受信しないかもしれない。端末からの信号を受信できないと、ＢＴＳは端末に対して電力を増大するように端末にコマンドを送信する。そのような送信は、ＢＴＳから端末に送信される正しくない電力制御コマンドの可能性さらに増大させることになり適切な信号が利用可能になる前にさらなる遅延を生じる。
【００１１】
さらに、現在利用可能なシステムのような他のシステムは、異なる状態間を遷移し、効率的な電力制御フィードバックおよび十分なアクティブモード品質を確立する際に同様の制限を有する。例えば、以前に知られたＣＤＭＡ通信システム内のＢＴＳは、トラヒックチャネルイニシャライゼーションとも呼ばれるプロセスである、端末がアイドル状態からアクティブ状態に遷移することを要求することができる。ＢＴＳが端末にフォワードリンクチャネルを知らせると、端末は、ＢＴＳから信号を取得しようと試みる。端末によりＢＴＳから取得した信号は、電力制御信号または電力制御信号と他の形態の信号の組合せを含んでいてもよい。この構成において、ｃｄｍａ２０００のように、端末によるＢＴＳ信号の遅い取得、並びに効率的な電力制御動作の遅延された開始は、双方向通信をセットアップする際の遅延を増大させ、リンク品質を減少させ、リバースリンクを使用する他の端末への干渉を増大させる。端末は、成功裡に検出しなければならないＢＴＳから指示を待ち、次に、端末は、ＢＴＳが受信しないかもしれない、リバースリンク上に送信を開始しなければならず、そして、ＢＴＳは訂正する時間を必要とするであろう、実際の電力送信に関係の無い電力制御コマンドを送信するであろうことから、これらのシステムは、電力制御フィードバックスキームのシリアルな性質に損害を受ける。従って、ＢＴＳ−端末相互作用をセットアップするのに必要な時間プラス不適切な電力制御コマンドを訂正するのに必要な時間は相対的に重要になり得る。
【００１２】
それゆえ、以前に知られた遅延の欠点、アクティブモードに入ったときに端末による不適切な電力送信、および関連する干渉およびチャネル容量制限を回避する、休眠モードまたはコントロールホールドモードのサブステートからｃｄｍａ２０００におけるアクティブモードへの遷移並びに、以前のＣＤＭＡバージョンにおけるアイドル状態からアクティブ状態への遷移のような、一般にＣＤＭＡシステムにおけるモード間の遷移期間中の効率的な電力制御技術のための必要性がある。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００１３】
ここに開示される観点は、無線通信システムに使用する電力制御設計を提供することにより上述した必要性に対処する。この設計は、ｃｄｍａ２０００コントロールホールド状態、またはｃｄｍａ２０００のアイドル状態および以前のＣＤＭＡシステムのような非アクティブ状態からアクティブ状態への迅速な遷移、および端末への電力制御コマンドへの迅速な送信の確立、およびそれらの効率的な使用を促進させる効率的な方法で、ＢＴＳのような、端末と送信器との間でデータを送信することを含む。ここに開示される設計は、電力制御コマンドが交換される、非アクティブ状態からアクティブ状態へ状態遷移しようとする２つのトランシーバ間に採用してもよい。この発明の１つの観点において、送信された信号強度は、第１のトランシーバから受信した電力制御フィードバックの存在を第２のトランシーバにおいて検出することにより制御される。第１のトランシーバはＢＴＳを含んでもよいし、第２のトランシーバは端末を含んでもよいし、その逆もまた同様である。この設計は、コマンドの窓の間検出された電力制御フィードバックをコヒーレントに結合し、第２のトランシーバにおいて送信器をアクティブにし、所定の波形または正規トラヒック情報、または前記正規トラヒック情報の後に続く所定の波形を第１のトランシーバから第２のトランシーバに送信することを含む。
【００１４】
この設計の他の観点によれば、第１のトランシーバにおいて電力制御情報を受信し、第１のトランシーバにおいて電力制御情報をコヒーレントに結合し、コヒーレントな結合の次に、送信することにより無線通信システムにおいて状態が遷移される。送信セットは、所定の波形および正規トラヒックを含むグループから少なくとも１つを含む。
【００１５】
この設計の第３の観点によれば、無線通信システムは、電力制御機能の送信を開始する能力を有する第１のトランシーバを備える。第１のトランシーバは電力制御配列を発生するための発生器と電力制御配列を送信するための送信器を備える。システムはさらに電力制御配列を受信し、電力制御配列をコヒーレントに結合して遷移指示を判断する第２のトランシーバを含む。第２のトランシーバは、コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信し、第１のトランシーバはその選択された波形を受信し、選択された波形に関連する電力レベルを決定し、フィードバックを第２のトランシーバに供給する。
【００１６】
この設計の第４の観点において、無線通信システム内の電力制御コマンドの存在は、所定のパターンで電力制御情報を含むデータを受信し、受信したデータをコヒーレントに結合し、コヒーレントに結合されたデータに基づいて電力制御コマンドの存在を判断することにより決定される。
【００１７】
この発明は、以下にさらに詳細に記載するように、この発明の種々の観点および特徴を実施する方法および他の特徴をさらに提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の特徴、性質、および利点は、類似の参照文字が全体にわたってそれに相当するものとして特定する図面とともに以下に述べる詳細な記載からより明白になるであろう。
【００１９】
ここで、端末または移動体(mobile)と呼ばれる加入者局は、ＣＤＭＡ無線通信システムのように、電力制御が存在するシステムにおけるいかなる移動体または静止遠隔局であってよい。加入者局、端末、または移動体は、ここでは、基地局トランシーバ（ＢＴＳ）と呼ばれる１つ以上の基地局と通信してもよい。端末は１つ以上の基地局トランシーバを介して、基地局コントローラ（ＢＳＣ）との間でデータパケットを送受信する。基地局トランシーバおよび基地局コントローラは、ネットワークの一部である。ネットワークは、ＰＳＴＮ、企業イントラネット、またはインターネットのようなさらなるハードウエアまたはネットワーク外部のシステムに接続してもよいし、各アクセス端末およびそのような外部のハードウエアまたはシステム間で音声信号またはデータパケットを移送してもよい。１つ以上の基地局トランシーバとアクティブトラヒックチャネル接続を確立した端末はアクティブ端末と呼ばれ、トラヒック状態にあると言われる。端末は、無線チャネル、または光ファイバーまたは同軸ケーブルのような有線チャネルを介して通信するいかなるデータ装置であってもよい。さらに、端末は、限定されるものではないが、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、外部または内部モデム、または有線または無線電話を含む多数の種類の装置のいかなるものであってもよい。
【００２０】
ここで使用されるように、ｃｄｍａ２０００に適用されるとき、アクティブモードまたはアクティブ状態という用語は、専用トラヒックチャネルおよび専用制御チャネルが両方とも維持されている端末の状態を指す。コントロールホールドモードまたはコントロールホールド状態という用語は、ＭＡＣ制御チャネルは維持されているが、専用トラヒック制御チャネルは維持されていない状態を指す。アイドルモードまたはアイドル状態という用語は、休眠状態の特定のサブステートを指し、休眠状態は、専用の論理チャネルが維持されない端末の状態である。休眠状態のアイドルサブステートにおいて、ユーザは、短いデータバーストを受信してもよく、短いデータバースト送信を要求してもよい。この出願は一般的に、アイドル状態からアクティブ状態およびコントロールホールド状態からアクティブ状態へのｃｄｍａ２０００遷移について論ずる。
【００２１】
ｃｄｍａ２０００以外のいかなるＣＤＭＡプロトコルに適用されるように、アクティブモードまたはアクティブ状態という用語は、端末がアクティブにＢＴＳに送信しており、ＢＴＳからデータを受信しており、あるいはその両方をしている状態を示す。アイドルモードまたはアイドル状態という用語は、端末が基地局から信号を送信または受信することができるが、アクティブには送信または受信していない状態を示す。アイドルモードまたはアイドル状態において、端末はページングチャネル上でデータを受信してもよく、そのチャネル上で受信した情報を処理してもよい。
【００２２】
限定されるものではないが、フォワード電力制御チャネル、フォワードコモン(common)シグナリングチャネル、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、および専用または共有パケットデータチャネルを含む、ここに示されるあるチャネルは、参照することによりここに組み込まれるｃｄｍａ２０００リリースＣ規格(Release C standard)に従う。ここで論じるために同様の機能性を有するさらなるまたは異なるチャネルを採用してもよい。
【００２３】
システム動作
図１は、多数のユーザをサポートするスペクトル拡散通信システムの図である。システム１００は多数のセルに対し通信を供給し、各セルは、対応する基地局１０４によりサービスされる。種々の遠隔端末１０６がシステム全体に渡って分散されている。各遠隔端末は、遠隔端末がデータを送信しているかおよび／または受信しているかどうか、および遠隔端末がソフトハンドオフ状態にあるかどうかに応じて、いかなる特定の時刻においてもフォワードリンクおよびリバースリンク上の１つ以上の基地局１０４と通信することができる。図１に示すように、基地局１０４ａは、遠隔端末１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、および１０６ｄと通信し、基地局１０４ｂは遠隔端末１０６ｄ、１０６ｅ、および１０６ｆと通信する。
【００２４】
システム１００において、システムコントローラ１０２は、基地局１０４に接続し、さらに、ＭＳＣそして次にＰＳＴＮに接続してもよく、および／またはＰＤＳＮに接続してもよい。システムコントローラ１０２は、システムコントローラに接続される種々の基地局のための調整と制御を行なう。システムコントローラ１０２はさらに、基地局１０４を介して、遠隔端末間１０６、および遠隔端末１０６とＰＳＴＮ（例えば、一般の電話）との間のデータのルーチング(routing)または通話を制御する。ＣＤＭＡシステムの場合、システムコントローラ１０２は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）とも呼ばれる。
【００２５】
システム１００は、ＩＳ−９５規格、Ｗ−ＣＤＭＡ規格、ｃｄｍａ２０００規格、またはその他の規格のような１つ以上のＣＤＭＡ規格をサポートするように設計してもよい。あるいは又はさらに、システム１００は、特定のＣＤＭＡ実施に準拠するように設計してもよい。
【００２６】
いくつかのＣＤＭＡシステムの場合、特定の遠隔端末と１つ以上の基地局との間の通信は、一般的に非連続である。遠隔端末は一般的にある特定の期間に基地局（複数の場合もある）にデータを送信しおよび／または基地局からデータを受信するだけである。残りの期間において、遠隔端末は、「非アクティブ」であり、ＢＴＳ（複数の場合もある）からパイロット信号（複数の場合もある）を受信しているに過ぎないと思われる。
【００２７】
上述したように、ＣＤＭＡシステムのリバースリンク上で、各遠隔端末からの送信は、他のアクティブな遠隔端末への干渉として作用し、従って、これらの遠隔端末の性能に影響を及ぼす。遠隔端末の性能を改善し、システム容量を増大させるために、各遠隔端末の送信電力は、送信している遠隔端末に対して依然として特定のレベルの性能を維持しながら、干渉量を低減するためにできるだけ低くなるように制御される。
【００２８】
端末−ＢＴＳ相互作用の簡略化された表示が図２に示される。上述した無線通信システムにおいて、ＢＴＳ１０４は、最初に、対応する端末１０６と双方向通信を確立しようとする。ＢＴＳ１０４は「ウエークアップ(wake up)」ための指示を端末に送信する。その時に、端末は、アイドル状態からアクティブ状態への遷移を開始し、その後リバースリンク上へのトラヒックの送信を開始する。以前のシステムにおいては、通常の動作において、ＢＴＳ１０４は、リバースリンク上に送信を開始する前にフォワードリンク信号を取得するであろう端末１０６に、フォワードリンク信号、一般的には、一回限りのイベントを送信するであろう。限定されるものではないが、ｃｄｍａ２０００リリースＣを含むある最近のシステムにおいて、ＢＴＳ１０４による初期のフォワードリンク「ウエークアップ」送信は、単に電力制御フィードバックデータを含む信号、または一部が電力制御フィードバックである信号である。
【００２９】
端末１０６が「ウエークアップ」信号を受信すると、端末１０６はリバースリンク上に送信を開始する。ＢＴＳ１０４は、リバースリンク送信を受信し、端末１０６から受信した信号に対する、受信した信号品質、または受信した信号対雑音および干渉比を測定する電力制御機能を実行する。ＢＴＳ１０４は、十分な信号対雑音比（Ｅｂ／Ｎｏ）が利用可能かどうか決定し、電力制御フィードバックコマンドを端末１０６に送信する。これらのコマンドは、端末１０６により使用され、端末１０６のための信号送信電力レベルを調節する。
【００３０】
端末１０６がＢＴＳ１０４から「ウエークアップ」してアクティブ状態に遷移するためのコマンドを受信するとき、特定の状態にある。以前のＣＤＭＡシステムはアイドル状態を採用していた、そして端末１０６は、アイドル状態にいる間に「ウエークアップ」コマンドを受信していた。あるＣＤＭＡシステムは、アイドルおよびアクティブ以外の状態を認めている。ｃｄｍａ２０００において、端末１０６は、コントロールホールド状態として知られる「修正されたアイドル」状態にいてもよい。「修正されたアイドル」状態は、ここでは、端末１０６が信号を受信または送信するために利用可能であるが、現在は、ＢＴＳ１０４と連続的に信号を送信中または受信中ではないという事実を指す。しかしながら、コントロールホールドにおいて、端末は、パイロットチャネルのような特定のチャネルにわたって、以前のシステムにおいて提供されたアイドル状態からの修正である、ある情報を送信および受信している。
【００３１】
ｃｄｍａ２０００の場合、ＢＴＳ１０４における電力制御機構およびフィードバック機構は、ＢＴＳにより送信されるすべての可能なフィードバックチャネル、タイムスロット、周波数、または他のディメンション(dimensions)に対してアクティブになる。言い換えれば、ＢＴＳ１０４は、端末１０６がアイドル状態またはコントロールホールド状態にある間、電力制御信号を計算し、電力制御フィードバックを供給する能力をを有し、そしてＢＴＳ１０４は、例えば、ＢＴＳが端末１０６にアクティブに音声またはデータトラヒックを送信していなくとも、または端末１０６からアクティブに音声またはデータトラヒックを受信していなくても、特定のタイムスロットにおいてデータを供給する能力を有する。この場合も先と同様に以前のＣＤＭＡシステムとは異なる。
【００３２】
この設計は、一般的に、測定された電力信号および端末１０６とＢＴＳ１０４との間の効率的なトラヒック相互作用に基づいて、電力制御コマンドの最初の「ウエークアップ」指示から最終的な動作遷移までのより効率的な遷移に対する修正された遷移プロセスを含む。この記述は、この設計の特定の観点を呈示するけれども、この発明は、状態遷移が要求され、電力制御フィードバックが供給される、トランシーバーを含むいかなるシステムにも適用可能であることが理解されるべきである。そのような、デュアルトランシーバー構成において、一方のトランシーバーは最初に他方のトランシーバーが遷移状態に遷移しようとしていることを示す信号を検出する。これらの表示信号を受信した後に、最初のトランシーバーは、適切な通信リンク、すなわち、フォワードまたはリバースリンク上への送信を開始する。第２のトランシーバーは通信リンク上の信号を受信し、電力制御トランシーバーは、電力制御コマンド、特に、電力送信を増大または減少させるためのコマンドの送信を開始する。最初の電力制御コマンドを受信したときまたは電力制御コマンドを無視する期間の後のような特定の時点において、他のトランシーバーが、送信された信号は、電力制御トランシーバーにより成された実際の電力測定に基づいていることを理解しているので、電力制御されたトランシーバーは、増大または減少電力コマンドを適用することを開始してもよい。
【００３３】
ｃｄｍａ２０００に従う一実施の形態において、ＢＴＳ１０４は、端末１０６がアイドル状態からアクティブ状態へ、またはコントロールホールド状態からアクティブ状態へ遷移することを要求してもよい。ＢＴＳが遷移を要求し、端末１０６がアイドル状態にあるとき、ＢＴＳ１０４は、フォワードコモンシグナリングチャネル上の端末１０６に遷移指示を送信する。遷移指示は、一般にレイヤ−３メッセージとして知られるシグナリングメッセージのフォーマットにすることができる。同時にまたは少し前に、ＢＴＳ１０４は、遷移メッセージにおいてまたはその他の方法で端末１０６に送信された専用フォワードチャネルまたはサブチャネルを介して端末１０６にフォワードリンク信号を送信する。この専用フォワードチャネルまたはサブチャネル送信は、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、または専用または共有パケットデータチャネルの一部を形成するサブチャネルを介して電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットを含んでいてもよい。端末１０６は遷移指示を受信し、ＢＴＳ１０４により送信された他の信号の中で、送信されたフォワードリンク電力制御ビットの検出を開始する。端末１０６がリバースリンクを介して送信する以前では、ＢＴＳ１０４により送信される電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末１０６から受信したいかなる信号にも基づいておらず、一般には、電力を増大するために、端末１０６に対するコマンドであってよい。リバースリンクの信号対雑音および干渉比が本質的にゼロであるため、ＢＴＳは電力を増大するためのコマンドを送信する。端末１０６において、フォワードリンクの取得前、取得と同時に、または取得の後で、端末は、ＢＴＳ１０４が検出し、取得しようとしているリバースリンク上への送信を開始する。端末１０６は、その後すぐに音声、データトラヒック、両方、またはその他の所定の信号を送信する。ＢＴＳ１０４は、音声トラヒックまたはその他の所定の信号を待ち、トラヒック信号が受信されると、ＢＴＳ１０４の電力制御機構が適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末１０６への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。有用なフィードバックコマンドは、ＢＴＳ１０４においてリバースリンク上の実際の信号強度測定に基づいたフィードバックコマンドを指す。端末１０６は、これらの有用なフィードバックコマンドを用いて端末送信電力レベルを調節する。
【００３４】
端末１０６がコントロールホールド状態からアクティブ状態に遷移するつもりなら、ＢＴＳ１０４は、フォワードコモンシグナリングチャネルまたはフォワード専用シグナリングチャネル上の端末１０６に遷移指示を送信する。遷移指示は、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、または専用または共有パケットデータチャネルの一部であるサブチャネルを介して電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットを含む。端末１０６は遷移指示を受信し、送信された電力制御ビットを検出し、一方、ＢＴＳ１０４は、リバースリンクを取得する。この時点において、電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末１０６から受信したいかなる信号にも基づいておらず、この場合も先と同様に、一般的には、電力を増大するために端末１０６に対するコマンドであってよい。端末１０６は、フォワードリンクを取得し、音声トラヒックまたはその他の所定の信号の送信を開始する。ＢＴＳ１０４は、音声トラヒックまたは他の所定の信号を受信するために待ち、信号が受信されると、ＢＴＳ１０４の電力制御機構は、適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末１０６への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。端末１０６は、これらの有用なフィードバックコマンドを使用して端末送信電力レベルを調節する。
【００３５】
端末１０６がアイドル状態またはコントロールホールド状態にあり、アクティブ状態に遷移するようにＢＴＳＤ１０４により信号で伝えられるとき、端末１０６は、リバースリンク上でＢＴＳ１０４に送信しておらず、そのかわり、端末１０６に割り当てられたフォワード電力制御サブチャネル上のＢＴＳ１０４からのすべての電力制御フィードバックを監視する。端末１０６は、フォワード電力制御サブチャネル上に送信された電力制御グループの存在検出し、電力制御コマンドがすべて同じ内容（すなわち、増加信号送信電力等）であると仮定して電力制御コマンドの窓にわたって受信したフィードバック信号をコヒーレントに結合する。アイドル状態またはコントロールホールド状態にいるときの一般的な周囲条件下では、端末１０６は、ＢＴＳにいかなる信号も送信せず、ＢＴＳ１０４は、電力制御フィードバックコマンドを端末に送信しない。しかしながら、通信を開始するために、ＢＴＳからのコマンドが存在する場合、これらの電力制御グループは、端末１０６に送信され、ＢＴＳ１０４から端末１０６への専用フォワードリンクの存在の明瞭な表示を供給する。端末１０６から信号が受信されなかった場合、ＢＴＳ１０４はたぶん信号送信電力を増大させるために端末にコマンドを送信するであろう。端末１０６は次に電力制御フィードバックコマンドをコヒーレントに結合し、フォワードリンク専用信号に関する端末１０６による決定、特にどのように電力制御フィードバックコマンドを適用するかの決定を強化する。
【００３６】
フィードバック信号のコヒーレントな結合は、エネルギー決定としても知られる非コヒーレントな結合の信頼性に対するイニシャライゼーションプロセスの検出の信頼性を強化する。増大した信頼性は、固定のミス(miss)確率（Ｐｍ）および固定の決定遅延（ＤＤ）を維持しながら、検出確率（Ｐｄ）を増大させることから生まれる。あるいは、コヒーレントな結合は、コマンドの非コヒーレントな結合に対して、ＰｄおよびＤＤを固定にしてＰｍを低減し、またはＰｄおよびＰｍを固定にしてＤＤを低減し、またはＰｄを増大し、およびＤＤを減少しながらＰｍを減少する、またはそれらの組合せである。
【００３７】
端末１０６がＢＴＳ１０４からの電力制御グループの存在を検出すると、端末１０６は、送信器２０４をアクティブにし、ＢＴＳ１０４から受信したイニシャライゼーションの試みに応答して、所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。「正規トラヒック」は広く使用され、呼開始プロトコル、サービス情報転送、音声およびデータ転送、または無線通信システムとの関連で一般的に使用されるいずれかの他のトラヒックを含むことができる。端末が送信器をアクティブにする前にＢＴＳ１０４電力制御機構が動作していたので、ＢＴＳレシーバ２０２が端末１０６からの送信を取得する時間と、ＢＴＳ１０４において電力制御が効率的に発生され端末１０６において実行される時間との間に、実質的に遅延は存在しない。この所定の波形、正規トラヒック、またはそれらの組合せは、ＢＴＳ１０４により測定し、さらなる電力制御コマンドを発生するようにしてもよい。端末レシーバ２０６がＢＴＳからの送信を検出すると、双方向音声通信を開始することができる。
【００３８】
ｃｄｍａ２０００の場合、フォワードリンク電力制御サブチャネルは、ＢＴＳ１０４から端末１０６に電力制御グループを運ぶ。ｃｄｍａ２０００コントロールホールド状態のあるゲーティングパターンは、図３及至図５に図解される。他のゲーティングパターンが存在し、異なるゲーティングパターンを採用することができ、この発明の範囲内である。図３は１のゲーティングレートおよび８００ｂｐｓでの送信におけるフォワードおよびリバース電力制御サブチャネル送信タイミングを図解する。フォワードリンク上では、電力制御送信の内容は、あらかじめ決められており、特定のフォーマットおよび内容、すなわち、固定値の複数の周期的な送信のような、リバースリンクの測定に基づかない固定パターンを持つように指定される。端末は、リバースパイロットチャネルまたはリバース専用制御チャネルを用いてリバースリンク上のＢＴＳと通信する能力を有し、端末は図示する配列でリバースリンクを介してパイロット信号３０１および電力制御ビット３０２を送信する。端末１０６がアイドル状態からアクティブ状態に遷移するとき、その端末１０６専用のフォワードリンク上のすべての電力制御コマンドは、端末１０６による検出のための信号エネルギーを供給する。端末１０６がコントロールホールド状態にあるとき、さらなる信号をフォワードリンクまたはリバースリンク上に供給するためにこの送信スキームにおいて時間は使用できない。図４において、ゲーティングレートは１／２であり、４００ｂｐｓで受信する。このタイミングは、フォワードリンクおよびリバースリンクの両方に、さらなる電力制御データのような、さらなるデータを含めるためにリバースチャネル上に間隔を供給する。図５は、１／４のゲーティングレートを示し、２００ｂｐｓでフォワード電力制御サブチャネルを受信し、通常送信される電力制御グループに加えて電力制御サブチャネル上の電力制御コマンドのためのさらなる時間を有する。あるＣＤＭＡ環境において、リバースリンク上の端末間の干渉を低減するために１／４ゲーティングを使用することは、有益であった。従って、１／４ゲーティングが一般的に採用される。
【００３９】
すべてのフォワードリンク送信およびリバースリンク送信の場合、パイロット信号５０１および電力制御ビット５０２の送信は、フォワードリンク上の関連する電力制御グループ送信と時間的に隔たりがあることに注意しなければならない。従って、フォワードリンクは、電力制御グループをある間隔で運び、リバースパイロットチャネルは、もっと遅い時刻にパイロット信号および電力制御ビットを運ぶ。
【００４０】
端末をイニシャライズするときにＢＴＳ１０４による最初のフォワードリンク送信は、図３のフォワードリンク部分と同じにすることができる。１つの観点において、このアイドルからアクティブへの遷移において、端末１０６によるフォワードリンク専用信号（電力制御サブチャネル）の取得の前に、リバースリンクは送信されていない。他の観点において、端末１０６は、端末１０６による専用フォワードリンクチャネルまたはサブチャネルの取得前にリバースリンクの送信を開始する。リバースリンクは図３に示すように同じであろう。
【００４１】
この設計の観点において、電力制御サブチャネルのフォワードリンクは、図６に示すように動作する。すなわち、所定のゲーティングレートおよび時間間隔で電力制御グループを送信する。図示する実施の場合、ＢＴＳ１０４の電力制御機能が開始され、ある期間におけるリバースリンクパイロットチャネルの測定を開始する。端末１０６がアイドル状態またはコントロールホールド状態にあるとき、ＢＴＳ１０４は、リバースリンクパイロットチャネル上の送信を受信しない。ＢＴＳ１０４はその後、アクティブ状態を開始し送信を開始するための端末１０６への指示として、送信のために伝統的に使用されていなかった電力制御グループ内のフォワードリンク上にエネルギーを送信する。端末は、自らが送信していないことを知った上でこれらのコマンドを受信し、送信を収集し、例えば、フォワードリンク上の異なる電力制御コマンドで受信したエネルギーの二乗を加算することにより、収集した送信をコヒーレントに結合し結合されたコマンドを形成する。雑音および環境の影響は、端末１０６において受信した情報の品質に影響を及ぼすことができる。
【００４２】
例えば、ＢＴＳ１０４は、＋１．０が「アップ」コマンドであり、−１．０が「ダウン」コマンドであり、各々が＋１．０の大きさを有する、図６に示す電力制御グループＰＣＧ１及至ＰＣＧ４を送信してもよい。チャネル妨害により、端末１０６は、０．５、１．５、０．０、および１．２の実際の測定値を受信してもよい。端末は個々の測定値の二乗を加算してもよく、結果として（０．５）2＋（１．５）2＋（０）2＋（１．２）2＝３．９４を生じ、次に、信号が存在するかどうかを決定するために、この値が理想値１2＋１2＋１2＋１2＝４に十分近いかどうかを決定する。あるいは、端末は、測定値の合計を二乗し、信号無し（０）よりも理想値（１６）により近い、（０．５＋１．５＋０．０＋１．２）2、すなわち１０．２４を結果として生じてもよい。この例における０及至１６のより大きな範囲は、０及至４の範囲に対して改善された信頼性を供給する傾向がある。さらに、複数の電力制御グループの使用は、端末１０６により計算される測定値の信頼性を強化する。加算技術および二乗技術の両方を採用してもよい。収集された測定値を加算し、その結果を二乗することは一般的により大きな範囲とより良い信頼性を供給する。このスキームは、以前には送信されなかったであろうが、受信した信号の品質を強化するために、この発明の観点において送信される電力制御グループＰＣＧ１及至ＰＣＧ４の送信と受信を含む。
【００４３】
端末１０６は、端末がリバースリンク上への送信を開始する時の知識を有する。端末がリバースリンク上への送信を開始する時刻を知ることに加えて、リバースリンク送信と、対応するフォワードリンク電力制御コマンドとの間の遅延を知ることにより、端末１０６は、検出目的のために、「全部を合計した」加算が完了した時刻を計算することができる。送信されたリバースリンクＰＣＧｓに対応する電力制御コマンドが着信した後で、コマンドはすべて「アップ」コマンドであると仮定することはできない。従って、端末はその「全部を合計した」仮定期間を終了することができ、相対的に迅速に正確な電力制御コマンドを受信して適用することができる。
【００４４】
端末１０６における検出プロセスにおいて、（アイドル状態にある）以前には送信されなかった、または（コントロールホールド状態にある）冗長な電力制御グループをコヒーレントに結合することにより、端末は開始検出の確率を増大し、および／またはミスの確率を減少し、および／または単一電力制御グループの送信に対する決定遅延を減少することができる。端末は、ＢＴＳ１０４が、電力を増加するためのコマンドと思われる、オープンループ電力制御コマンドを依然として送信する上述のスキームの場合のように、電力を増加するための最初の指示を受信してもよい。端末１０６は、固定期間データを無視することによりこの最初のコマンドまたはコマンド群に対処してもよいし、あるいは、ＢＴＳは、現在の電力を保持するまたはフルインターバル(full interval)未満のレベルに電力を増加するような、電力を増加する以外のコマンドを送信してもよい。従って、端末１０６が「ウエークアップ」するためにＢＴＳ１０４が待つ期間は減少され、端末が「ウエークアップ」して、音声トラヒックを受信し開始するのにかかる期間は、ＢＴＳが端末送信電力レベルの測定を開始するのに必要ではない。
【００４５】
端末１０６の観点から、端末１０６は、電力制御グループのタイミングまたは遅延の演繹的知識を有し、従って、電力制御グループの正当性を決定し、通信を開始するためのＢＴＳ１０４による試みを認識するための能力を有する。次に、端末１０６は、リバースリンク上への送信を開始し、電力制御コマンドは、ＢＴＳ１０４により送信してもよい。コマンドは、端末１０６からＢＴＳ１０４へ送信される実際の信号対雑音比に基づくことができないので、端末１０６はある期間受信した電力制御コマンドを無視してもよい。端末１０６が電力制御コマンドを無視する期間は、送信遅延に加えて、ＢＴＳ１０４における予想される処理遅延のオーダーであり得る。端末がＢＴＳ送信を無視しているこの期間に、ＢＴＳ１０４は、リバースリンクを取得し、受信した信号強度に基づいて計算を行い、実際の測定に基づいて有効なコマンドの送信を開始する。端末が電力制御コマンドを無視している期間中、端末１０６は、以前に述べた信号の検出およびコヒーレントな結合を行なわない。
【００４６】
上述の記載は、主に、端末がフォワードリンクを検出すると、リバースリンク上への端末の送信のイニシャライゼーションの問題を解決する。あるいは、端末１０６は、ＢＴＳ１０４との通信を開始しようとしてもよい。そのような情況において、ＢＴＳ１０４は、上述したコヒーレントな結合を介してリバースリンク電力制御コマンドを検出する。作動中、端末１０６がＢＴＳ１０４との通信を確立したいとき、端末１０６は所定の一連の電力制御コマンドをリバースリンク上に送信する。ＢＴＳは一連の電力制御コマンドを受信し、それらをコヒーレントに結合し、端末が通信を開始しようとしているかどうかを決定する。端末１０６が通信しようとしていることを、コヒーレントな結合によって判断すると、ＢＴＳ１０４はフォワードリンク上に通信を確立しようとし、電力制御機能を開始し、フォワードリンク上に電力制御コマンドの送信を開始する。フォワードリンク上の通信が確立されると、ＢＴＳ１０４と端末１０６は双方向通信を確立する。端末１０６はある期間、受信した電力制御コマンドを任意に無視してもよい。
【００４７】
ｃｄｍａ２０００以外のシステムにおけるこの設計の動作は、上述した方法と同様の方法であってよい。ＢＴＳ１０４は、フォワードリンク上の端末１０６に遷移指示を送信することにより、端末１０６がアイドル状態からアクティブ状態に遷移することを要求してもよい。遷移指示は、電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットがその後に続く共通チャネル上のメッセージの形態を取ることができる。端末１０６は、端末１０６がアイドルからアクティブに遷移するとき端末１０６がトラヒックを受信するであろうフォワードリンク専用チャネルのアイデンティティ(identity)をＢＴＳ１０４から受信してもよい。次に、ＢＴＳ１０４は、限定されるわけではないが、ヌルフレームの送信を含む、電力制御ビットおよび恐らく他の波形の送信を開始することによりフォワードリンク専用チャネルをアクティブにしてもよい。端末１０６はその後、電力制御ビットを検出して専用チャネルの存在を確認してもよい。端末１０６がリバースリンクに送信する以前では、ＢＴＳ１０４により送信される電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末１０６から受信されたいかなる信号にも基づいておらず、一般には、電力を増大するための端末１０６のためのコマンドであってよい。リバースリンクの信号対雑音プラス干渉比は、本質的にゼロであるため、ＢＴＳ１０４は、電力を増大するためのコマンドを送信する。端末１０６におけるフォワードリンクの取得の前に、または取得と同時に、または取得の後で、端末は、ＢＴＳ１０４が検出し取得しようと試みているリバースリンク上に送信を開始する。端末１０６はその後すぐに、音声、データトラヒック、両方、またはその他の所定の信号を送信する。ＢＴＳ１０４は、音声トラヒックまたはその他の所定の信号を待ち、トラヒックまたは信号が受信されると、ＢＴＳ１０４の電力制御機構は、適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末１０６への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。有用なフィードバックコマンドは、ＢＴＳ１０４においてリバースリンク上の実際の信号強度測定に基づいたフィードバックコマンドを指す。端末１０６は、これらの有用なフィードバックコマンドを用いて、端末送信電力レベルを調節する。
【００４８】
ｃｄｍａ２０００におけるこの発明の他の観点において、アイドルまたはコントロールホールド状態にいる間、端末の送信器２０４は、チャネル、タイムスロット、周波数等のようないくつかではあるがすべてではない送信器のディメンションに関してアクティブである。端末送信器２０４およびＢＴＳのフィードバックチャネルの両方は、チャネル、タイムスロット、周波数等のようないくつかのフィードバックディメンションに関してアイドルである。この観点において、ＢＴＳ１０４における電力制御測定およびフィードバックは、これらのフィードバック特質に対してアクティブにしてもよい。端末の送信器２０４は、送信していないので、端末の送信器は、通常アイドルであるディメンションの状態でＢＴＳから供給される電力制御フィードバックを監視し、これらのコマンドがすべて増加信号送信電力等のような同じ内容であると仮定して、コマンドの窓にわたってフィードバックをコヒーレントに結合する。
【００４９】
この場合も先と同様に、ＢＴＳ１０４は、端末を、アイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移させる目的で電力制御処理を開始する。ＢＴＳは、未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数の全域で電力制御コマンドを送信する。端末１０６がこれらの未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数上でＢＴＳ１０４からの電力制御フィードバックの存在を検出すると、端末は、すべてのまたは一部の以前のアイドルディメンションの状態で端末送信器２０４をアクティブにし、ＢＴＳ１０４からのイニシャライゼーションの試みに対する応答として、所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ＢＴＳ電力制御機構は、動作し続けていたので、端末受信器がＢＴＳ１０４からの送信を取得する時間と、電力制御がＢＴＳにおいて有効に発生され、端末１０６において実行される時間との間に最小の遅延が存在する。端末がＢＴＳ１０４からの送信を検出すると、双方向通信を開始することができる。
【００５０】
この第２の観点と以前の記述との相違は、第２の観点は、複数の電力制御グループの送信を含まず、そのかわり、端末１０６を「ウエークアップ」するために未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数を利用し、そしてＢＴＳ１０４と端末１０６との間で電力制御フィードバックを開始することである。この第２の観点は、複数の電力制御グループの送信または未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数に関するフォワードリンクに対する送信を開始するための指示の送信を含むことができるけれども、ＢＴＳ１０４が通信を開始し、コントロールホールド状態からアクティブ状態に遷移することを意図していることを端末に指示するために、単一の電力制御グループを採用してもよい。未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数の例は、パケットデータ制御チャネル上への指示の送信、またはフォワード基本チャネルまたはフォワード専用制御チャネル上に送信されたコマンドをパンクチャする(puncuturing)ことを含むがそれらに限定されない。
【００５１】
記載した両方の観点において、端末１０６は以前に利用可能なときよりも、より迅速にＢＴＳ１０４から有用な電力制御フィードバックを受信する。このシステムの上述した観点において、端末１０６は、端末が送信を開始する正確な時刻の知識を有しており、その結果、イニシャライゼーション信号としてＢＴＳ１０４により送信された電力制御コマンド間に明白な区別が存在する。この明白な区別は、端末に、ＢＴＳ電力コマンドの開始をより早く開始し、以前のシステムより早く信号を送信する機会を与える。以前のシステムでは、端末がアクティブ状態にある間、端末１０６からの音声トラヒック送信に応答してＢＴＳ１０４により送信された電力制御コマンドを待つことを端末に要求した。このシステムの上述した観点のこのより高速な取得および有効な電力コマンド送信設計を用いて、端末１０６からＢＴＳ１０４に送信された信号の検出、取得、および送信は、受信するのに、最小だがゼロでない量の時間がかかる。従って、端末１０６は、受信したコマンドのすべて、または、ＢＴＳ１０４の周知の動作に対して調整されたある検出／取得／送信遅延の後で受信されたこれらのコマンドのみに基づいて、送信器電力を調節する能力を有する。ｃｄｍａ２０００以外のＣＤＭＡシステムは、アイドルからアクティブに遷移するとき、同様の方法で動作してもよい。
【００５２】
この設計の第３の観点において、ＢＴＳ１０４は、異なる極性の一連の電力制御グループのような所定のパターンの電力制御コマンドをイニシャライゼーション信号として端末に送信する。このパターンは、例えば、１つの「増加信号送信電力」コマンドを送信しその後に１つの「減少信号送信電力」コマンドが続くことにより、端末送信器２０４の電力を所定の位置に保持するように設計されている。これらの電力制御コマンドは、所定のタイミングで送信することができる。フレーム境界またはシステムがいったん周知になると、送信されるパターンは、決定論的になる。例えば、図７の送信配列において、ゲーティングレートは１／４であり、１つの電力制御グループの後に、３つのブランクの１．２５ｍｓのフレームが続く。この設計の観点において、ＢＴＳ１０４は、電力制御グループの後に、プラス−マイナス−プラス信号集団を送信してもよく、その後に他の電力制御グループが続き、次に、マイナス−プラス−マイナス信号集団が続いてもよい。端末１０６はこれらのコマンドをコヒーレントに結合してこのイニシャライゼーション信号の検出信頼性を増加させる。端末１０６は、ＢＴＳ１０４からのこの信号に応答して、端末１０６において送信を開始するために使用されるコマンドパターンを含む、関連するＢＴＳ１０４から利用可能なコマンドパターンを用いてあらかじめプログラムされるとともに、ＢＴＳ電力制御機能がフィードバックコマンドを検出し、取得し、端末１０６に返送するのにかかるであろう可能性がある遅延についてあらかじめプログラムされている。この遅延は、フィードバック制御信号が実際の端末エネルギー送信に基づいていない期間に基づいていないフィードバック制御信号の端末の使用を制限するために使用してもよい。実際の電力制御測定の開始とその後のＢＴＳ１０４からのフィードバックは、ＢＴＳ１０４からの固定の電力制御コマンドパターンを終了させる。次に、ＢＴＳは、実際の有用な電力制御コマンドを端末１０６に送信する。この場合も先と同様に、そのようなスキームは、ｃｄｍａ２０００以外のＣＤＭＡシステムに採用してもよい。
【００５３】
図８は、この設計の第１の観点のブロック図である。図８から、ＢＴＳはポイント８０１において電力制御機能を開始する。ＢＴＳは、ポイント８０２において、ＰＣＧ1及至ＰＣＧ4のような冗長な電力制御グループの送信を開始する。端末１０６は、ポイント８０３において、電力制御グループＰＣＧ1及至ＰＣＧ4を受信する。ポイント８０４において、端末１０６は、フォワードリンク上で受信した電力制御グループをコヒーレントに結合し、ＢＴＳとの１／４のゲーティングの存在下で、４つの電力制御グループの存在は、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをＢＴＳが望んでいることを意味すると判断する。この例の１／４ゲーティングスキームの場合、アイドルまたはコントロールホールドにいる間、４つの連続する電力制御グループを受信する端末は、４つのグループをコヒーレントに結合し、ＢＴＳ１０４からの遷移指示の存在を判断するであろう。ポイント８０５において、端末は、電力コマンド無視区間を開始する。ポイント８０６において、端末は、ＢＴＳ１０４により測定可能なリバースリンク上の信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、または、その後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント８０７において、ＢＴＳは端末送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、意味のあるフィードバックを送信する。ポイント８０８において、ＢＴＳは、フィードバックを端末に送信する。ポイント８０９において、電力コマンド無視区間が満了し、ＢＴＳからの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末１０６は、端末がすでにそうしていなかった範囲内で正規トラヒックの送信を開始し、受信した電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
【００５４】
図９は、この設計の第２の観点のフローチャートである。図９から、ＢＴＳは、ポイント９０１において電力制御機能を開始する。ＢＴＳは、ポイント９０２において、アイドルフィードバックディメンションを通してデータの送信を開始する。端末１０６は、ポイント９０３においてアイドルフィードバックディメンションを通して送信されたデータを受信する。ポイント９０４において、端末１０６は、アイドルフィードバックディメンション上で受信した電力制御グループをコヒーレントに結合し、これらのアイドルディメンション上にデータが存在するということは、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをＢＴＳが望んでいることを意味すると判断する。このポイントにおけるコヒーレントな結合は、一般には、電力を増加するためのコマンドのような同一信号の存在を推定し、受信したデータのコヒーレントに結合された観点に基づいて信号の存在を判断する。ポイント９０５において、端末は電力コマンド無視区間を開始する。ポイント９０６において、端末は、ＢＴＳ１０４による測定可能なリバースリンク上に信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント９０７において、ＢＴＳは端末の送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、有用なフィードバックを送信する。ポイント９０８において、ＢＴＳは、フィードバックを端末に送信する。ポイント９０９において、電力コマンド無視区間が満了し、ＢＴＳ１０４からの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末は、端末がすでにそうしなかった範囲内で正規トラヒックの送信を開始し、受信たした電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
【００５５】
図１０は、この設計の第３の観点のフローチャートである。図１０から、ＢＴＳは、ポイント１００１において電力制御機能を開始する。ＢＴＳは、ポイント１００２において、１／４ゲーティングスキームにおいて、その後に、プラス１−マイナス１−プラス１グループが続く電力制御グループのような、周知のタイミングで信号のシーケンスまたはパターンの送信を開始する。端末１０６は、ポイント１００３において、プラス−マイナス−プラスグループがその後に続く電力制御グループを受信する。ポイント１００４にいて、端末は、電力制御グループおよび信号をコヒーレントに結合し、それに続く信号、および恐らく電力制御グループを周知のパターンに対して比較し、その集団またはパターンがフォワードリンク上で受信した所定の信号パターンと一致する可能性を判断し、ＢＴＳとの１／４ゲーティングが存在する場合に、電力制御グループおよびプラス１−マイナス１−プラス１パターンの存在は、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをＢＴＳが望んでいることを意味すると判断する。端末は、ポイント１００５において、電力コマンドを無視することを開始する。ポイント１００６において、端末は、ＢＴＳ１０６により測定可能なリバースリンク上に信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント１００７において、ＢＴＳは端末送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、有用なフィードバックを送信する。ポイント１００８において、ＢＴＳはフィードバックを端末に送信する。ポイント１００９において、電力コマンド無視区間が満了し、ＢＴＳからの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末は、端末がすでにそうしなかった範囲で正規トラヒックの送信を開始し、受信した電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
【００５６】
この発明の電力制御機構、特にこのシステムの電力制御調節の観点は、遠隔端末、システム１００のいくつかの他のエレメント、またはそれらの組合せと通信する１つ以上の基地局内で実施することができる。当業者は、情報、状態、サブ状態、チャネル、および信号は、いろいろな異なる技術および技法のいずれかを用いて表してもよいことを理解するであろう。例えば、上述の記載において参照されるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、またはその任意の組み合わせによって表現されてよい。当業者は、さらに、ここに開示されている実施形態に関連して説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実現されてよいことを理解するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路及びステップが、一般的にそれらの機能性の観点から記載した。このような機能性がハードウェアとして実現されるのか、あるいはソフトウェアとして実現されるのかは、特定の用途及び全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、それぞれの特定の用途のために変化する方法で記載した機能性を実現してよいが、このような実現の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。特に、この出願の場合、あるブロックおよび機能性は、ＢＴＳに存在すると言われるけれども、これらの構成要素および／またはこの機能性は、ハードウエア及びソフトウエア内で、または他のハードウエアおよびソフトウエア内で、または図１に図解するシステム内の異なる場所内に位置し、実行し、さもなければ代わりの方法で動作してもよいことが具体的に理解されるべきである。
【００５７】
上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用することができるようにするために提供される。これらの観点に対する種々の変形は、当業者に容易に明白であろう、そして、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてよい。したがって、この発明はここに呈示された観点に制限されることを意図したものではなく、ここに開示した原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、基地局のセットと相互作用する遠隔端末を経由して通信する多数のユーザをサポートするスペクトル拡散通信システムの図である。
【図２】図２は、端末−ＢＴＳ相互作用の簡略化された図である。
【図３】図３は、１のゲーティングレート(gating rate)を有した、８００ｂｐｓにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。
【図４】図４は１／２のゲーティングレートを有した、４００ｂｐｓにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。
【図５】図５は、１／４のゲーティングレートを有した、２００ｂｐｓにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。
【図６】図６は、１／４の例示ゲーティングレートを有したこの設計の第１の観点に従う送信の図である。
【図７】図７は、１／４の例示ゲーティングレートを有したこの設計の第３の観点に従う送信の図である。
【図８】図８は、この設計の第１の観点の動作のブロック図である。
【図９】図９は、この設計の第２の観点の動作のブロック図である。
【図１０】図１０は、この設計の第３の観点の動作のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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