(57)【要約】【課題】パイロットシンボルおよび非パイロットシンボルの重み付け和を使用する電力推定。【解決手段】本発明は、パイロットシンボルと非パイロットシンボルの両方で符号化された受信信号の電力を推定するための方法を目的としている。該方法は、パイロットシンボルと非パイロットシンボルを別々に累算してから、累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより信号電力を推定することを含んでよい。このようにして、受信信号の電力のさらに正確な推定値を得ることができる。
2005509358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を具備する方法：
第１の無線信号のパイロットシンボルを累算すること；
前記第１の無線信号の非パイロットシンボルを累算すること；そして、
前記第１の無線信号の電力を推定するために前記累算されたパイロットシンボルと前記累算された非パイロットシンボルの重み付け和を計算すること。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、該パイロットシンボルを累算することは、複数のパイロットシンボルのそれぞれを合計し、複数のパイロットシンボルのその合計を二乗することによってスロットに対応する複数のパイロットシンボルをコヒーレントに累算することを備える。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、該非パイロットシンボルを累算することは、複数の非パイロットシンボルのそれぞれを二乗し、複数の非パイロットシンボルのその二乗を合計することによってスロットに対応する複数の非パイロットシンボルを非コヒーレントに累算することを備える。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、該非パイロットシンボルを累算することは、複数の非パイロットシンボルのそれぞれを二乗し、複数の非パイロットシンボルのその二乗を合計することによってスロットに対応する複数の非パイロットシンボルを非コヒーレントに累算することを備える。
【請求項５】
重み付け和を目標値と比較すること、そして該比較に基づいて電力制御信号を生成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記電力制御信号に基づいて無線通信装置の送信電力を制御することをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電力制御信号に基づいて基地局の送信電力を制御することをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、該方法は無線通信装置の送信電力を制御するために第２の無線信号を無線で通信することをさらに備え、前記第２の無線信号は電力制御信号を含む。
【請求項９】
請求項５に記載の方法であって、該方法は基地局の送信電力を制御するために第２の無線信号を無線で通信することをさらに備え、前記第２の無線信号は電力制御信号を含む。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、該方法は重み係数を決定することと、前記累算された非パイロットシンボルで乗算される重み係数の結果と前記累算されたパイロットシンボルを加算することにより重み付け和を計算することをさらに備える。
【請求項１１】
重み係数を決定することは、前記累算されたパイロットシンボル内のパイロットシンボルの数を定数で乗算することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記定数は約０．５に等しい、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
重み係数を決定することは、ルックアップテーブルから重み係数を選択することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
重み係数を決定することは、アルゴリズムを使用して重み係数を生成することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
第１の無線信号の非パイロットシンボルを累算することは、スロットに対応する第１の複数の非パイロットシンボルを別に累算することと、前記スロットに対応する第２の複数の非パイロットシンボルを別に累算することとを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
スロットに対応する第１の複数の非パイロットシンボルを累算することは、該スロットに対応する第１の複数の非パイロットシンボルをコヒーレントに累算することを備え、スロットに対応する第２の複数の非パイロットシンボルを累算することは、該スロットに対応する第２の複数の非パイロットシンボルを非コヒーレントに累算することを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
実行時に、
第１の無線信号のパイロットシンボルを累算し、
前記第１の無線信号の非パイロットシンボルを累算し、そして
前記累算されたパイロットシンボルと前記累算された非パイロットシンボルの重み付け和を計算し、前記第１の無線信号の電力を推定する、
プログラムコードを持つコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１８】
前記プログラムコードは、実行時に
複数のパイロットシンボルのそれぞれを合計し、複数のパイロットシンボルのその合計を二乗することによりスロットに対応する複数のパイロットシンボルをコヒーレントに累算することによりパイロットシンボルを累算し、
複数の非パイロットシンボルのそれぞれを二乗し、複数の非パイロットシンボルのその二乗を合計することによりスロットに対応する複数の非パイロットシンボルを非コヒーレントに累算することにより非パイロットシンボルを累算する、請求項１７に記載のプログラムコードを持つコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１９】
無線信号を受信する受信機と、
前記無線信号の個々のチップを復調する復調器と、
前記復調の結果を制御シンボルにグループ化し、該制御シンボルはパイロットシンボルと非パイロットシンボルを含むシンボル生成器と、そして
前記パイロットシンボルと前記非パイロットシンボルを別々に累算し、累算されたパイロットシンボルと累算された非パイロットシンボルの重み付け和を計算することによって前記無線信号の電力の推定値を計算する推定器と、
を備える装置。
【請求項２０】
受信機に結合されるアンテナと、
復調前に無線信号の周波数を調整するローテータと、そして
制御シンボルを処理するデジタルシグナルプロセッサと、
をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
無線信号の電力を増加させるべきか、または減少させるべきかを判断するために推定値を目標値と比較する比較器と、
前記無線信号の電力を調整するためにコマンド信号を生成する電力コマンド生成器
をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
第１の信号を送信した装置に前記コマンド信号に従ってその電力を調整するように命ずる第２の信号を送信する送信機をさらに備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
無線通信システム内の基地局の一部を形成する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
無線通信システム内の無線通信装置の一部を形成する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
複数の経路を介して受信される無線信号の個々のチップを復調する複数の復調器と、
復調の結果を制御シンボルにグループ化し、該制御シンボルがパイロットシンボルと非パイロットシンボルを含む複数のシンボル生成器と、
パイロットシンボルを累算し、非パイロットシンボルを累算し、累算されたパイロットシンボルと累積された非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより、複数の経路のそれぞれに対応する無線信号の電力の推定値をそれぞれ計算する複数の推定器
をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
推定値を記憶し、結合するレジスタと、そして
無線信号の電力を増加させるべきか、減少させるべきかを判断するために目標値と該結合された推定値を比較する比較器
をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
パイロットシンボルと非パイロットシンボルで符号化された第１の信号を送信する無線通信装置と、
前記第１信号を受信し、前記パイロットシンボルと前記非パイロットシンボルを別々に累算し、累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより前記第１の信号の電力を推定する基地局
を備える無線通信システム。
【請求項２８】
前記基地局は、前記第１の信号の推定された電力を目標値と比較し、前記無線通信装置の送信電力を相応して調整させるために前記無線通信装置に第２の信号を送り返す、請求項２７に記載の無線通信システム。
【請求項２９】
パイロットシンボルおよび非パイロットシンボルで符号化された第１の信号を送信する基地局と、そして
前記第１の信号を受信し、前記パイロットシンボルと前記非パイロットシンボルを別々に累算し、累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより前記第１の信号の電力を推定する無線通信装置
を備える無線通信システム。
【請求項３０】
前記無線通信装置は、前記第１の信号の推定された電力を目標値と比較し、前記基地局の送信電力を相応して調整させるために前記基地局に第２の信号を送り返す、請求項２９に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信に関し、さらに特に無線通信システムにおける受信された信号の電力の推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
数多くのさまざまな無線通信技術が開発されてきた。無線通信で使用される１つの一般的な技術は、複数の通信がスペクトル拡散無線周波数（ＲＦ）信号上で同時に送信される符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号変調である。ＣＤＭＡ技術を組み込んだいくつかの例の無線通信装置は、セルラー無線電話、ポータブルコンピュータに組み込まれているＰＣＭＣＩＡカード、無線通信機能を備えたパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）等を含んでいる。
【０００３】
ＣＤＭＡ技術および他のスペクトル拡散無線通信技術では、システムが同時に扱うことができる無線伝送の数という点でシステム容量を最大化することが最大の関心事である。ＣＤＭＡシステムなどのスペクトル拡散システムでのシステム容量は、それぞれの無線通信装置（ＷＣＤ）の送信電力を慎重に制御することにより最大化することができる。特に、送信電力は、それぞれの送信された信号が同じ最適な電力レベルで基地局受信機に到達するように制御される。同様に、基地局の送信電力は最適な電力レベルで基地局からスペクトル拡散信号を送信するように制御することができる。
【０００４】
例えば、ＷＣＤにより送信された信号が低すぎる電力レベルで基地局受信機に到達すると、そのＷＣＤとの高品質な通信を可能にするにはビット誤り率が高すぎてしまうかもしれない。他方、ＷＣＤから送信された信号が基地局で受信されるときに高すぎる電力レベルにある場合は、高出力の信号が基地局とシステム内の他のＷＣＤの間の通信に干渉するだろう。この干渉はシステム内の他のＷＣＤとの通信に悪影響を及ぼす可能性があり、それゆえシステム容量を削減する。このため、システム容量を最大化するためには、信号が共通の最適電力レベル、あるいはその近くのレベルで基地局により受信されるようにそれぞれのＷＣＤから送信される信号の信号電力を制御することがきわめて有利である。同様に、基地局から１つまたはそれ以上のＷＣＤに送信される信号の信号電力を制御することはきわめて有利である。
【０００５】
順方向リンク（しばしば“ダウンリンク”と呼ばれる）は、基地局からＷＣＤに送信される信号を指す。逆方向リンク（しばしば“アップリンク”と呼ばれる）はＷＣＤから基地局に送信される信号を指す。基地局からＷＣＤへの順方向リンクは、通常ＷＣＤから基地局への逆方向リンクとは異なる周波数で動作する。しかしながら、順方向リンクおよび逆方向リンクの周波数は通常同じ周波数帯内にあるために、順方向リンクと逆方向リンクの電力損失の間の顕著な相関関係が通常存在する。
【０００６】
このために、例えばＷＣＤの電力制御は順方向リンクで受信される電力を推定してから、逆方向リンク上での送電を相応して調整することにより実行されることもある。例えば、ＷＣＤは基地局から受信される電力を推定し、推定値を目標の電力レベルと比較することができる。推定値が目標電力レベル未満である場合、ＷＣＤはその送信電力を相応して増加することができる。推定値が目標を上回っている場合、ＷＣＤはその送信電力を相応して減少することができる。このようにして、ＷＣＤで受信される電力の推定値はＷＣＤからの送信電力を効果的に制御するために使用できる。基地局は類似した方法で電力制御を実行してよい。
【０００７】
別の電力制御技術は、元の信号を送信した装置にコマンド信号を送り返す前に受信電力を推定し、推定を目標と比較することを伴なう。言い換えると、基地局はＷＣＤからの受信電力を推定し、該受信電力を目標と比較し、ＷＣＤからの送信電力を制御するためにＷＣＤにコマンドを送信し返すことができる。コマンドは、送信電力のレベルを増分または減分するようにＷＣＤに命令する１個または複数個の電力制御ビットの形を取ってよい。同様に、ＷＣＤは基地局から受信電力を推定し、該受信電力を目標と比較し、基地局からの送信電力を制御するために電力制御コマンドを基地局に送信し返すことができる。このようにして、基地局およびＷＣＤは、システム内でのより最適な電力レベルを達成できるように周期的に互いの送信電力を調整するために、互いと効果的に通信することができる。
【０００８】
しかしながら、受信電力の最適な推定値を生成することは非常に複雑となる可能性がある。このため、一般には最適に近い推定があまり徹底的ではない計算技術を使用して十分な電力推定を提供するために用いられている。それでも、受信電力の推定が改善できる程度まで、システム性能および容量を同様に改善することができる。
【発明の開示】
【０００９】
[サマリー]
一般的には、本発明はパイロットシンボルおよび非パイロットシンボルの両方で符号化される受信信号の電力を推定するための技術を目的としている。パイロットシンボルは一般にはシステム同期を容易にするために使用される制御シンボルを指すが、非パイロットシンボルはトランスポートフォーマット組合わせインジケータ（ＴＦＣシンボル）、送信電力制御インジケータ（ＴＰＣシンボル）、フィードバックインジケータ（ＦＢＩシンボル）、および制御チャネル上で送信されるデータシンボルなど他の多くの可能なシンボルのいずれかを指す。該技術はパイロットシンボルと非パイロットシンボルを別々に累算すること（ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ）と、その後累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより信号電力を推定することとを含む。このようにして、受信信号の電力のさらに正確な推定が得られる。電力推定技術はＷＣＤまたは基地局のどちらかで実施できる。
【００１０】
一例では、パイロットシンボルは、スロットのパイロットシンボルを合計してから、パイロットシンボルの和を二乗することによりコヒーレントに（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙ）累算される。スロットは、電力推定の目的または他の目的のために共にグループ化される数多くの制御信号を指す。非パイロットシンボルは、各非パイロットシンボルを二乗し、そして非パイロットシンボルの二乗をスロットに対して合計することによって、非コヒーレントに（ｎｏｎ−ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙ）累算される。累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和は、それから重み係数を使用して取得できる。特に、累算された非パイロットシンボルは、累算されたパイロットシンボルと合計される前に重み係数で乗ぜられ得る。重み係数は多様なシミュレーションにより最適に決定される定数であってよい、あるいはアルゴリズムまたはルックアップテーブル（ｌｏｏｋ  ｕｐ  ｔａｂｌｅ）を使用して必要に応じて生成または選択できる。
【００１１】
例示的な実施形態では、本発明は１つまたは複数の方法を目的としている。例えば、本発明による方法は、第１の無線信号のパイロットシンボルを累算することと、該第１の無線信号の非パイロットシンボルを累積することとを含んでよい。例えば、パイロットシンボルはコヒーレントに累算することができ、非パイロットシンボルは非コヒーレントに累算することができる。そして、第１の無線信号の電力を推定するために、累算されたパイロットシンボルと累算された非パイロットシンボルの重み付け和が計算できる。コヒーレントな累算は、通常、シンボルが合計されてから、その総和が二乗されるプロセスを指す。非コヒーレントな累算は、通常、それぞれの個々のシンボルが二乗されてから、該二乗されたシンボルが合計されるプロセスを指す。
【００１２】
第１の無線信号の電力を推定した後、該信号が高すぎるか、低すぎるか、あるいは許容電力範囲内にあるかを判断するために、該推定値は目標値に比較され得る。例えば、推定値が所定の量より多く目標値を上回っている場合、第１の信号の電力は減らされる必要がある。同様に、推定値が所定の量より多く目標値を下回っている場合には、第１の信号の電力は減らされる必要がある。したがって、推定値を目標値に比較した後、方法は第１の無線信号の電力を相応して調整することをさらに含んでよい。
【００１３】
方法は、例えば、システム内の電力制御を改善するために無線通信システム内の多様な装置で実施できる。例えば、いくつかの実施形態では、本発明は、信号のパイロットシンボルと非パイロットシンボルを別々に累算し、累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することによって無線通信装置から送信される信号の電力を推定する基地局を目的としている。他の実施形態では、本発明は基地局から受信される信号の電力を推定する無線通信装置を目的としている。
【００１４】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはその任意の組合わせで実現されてよい。ソフトウェアで実現される場合、本発明は実行時に前述された方法の１つまたはそれ以上を実行するプログラムコードを保持しているコンピュータが読取り可能な媒体を目的としてよい。
【００１５】
本発明は多くの利点を提供できる。特に、本発明は無線通信システム内での受信信号の電力の改善された推定を容易にすることができる。今度これは、システムが同時に処理できる無線伝送の数という点でシステム容量を増加することができる。受信信号の電力レベルが低すぎる場合、無線通信は役に立たないかもしれない。しかしながら、電力レベルが高すぎる場合、不必要な電力はシステム内の他の信号に対する干渉を引き起こし、それによりシステム容量が削減される。このため、システム容量は、無線通信システムのあらゆる信号が最適あるいは最適に近い電力レベルで受信されることを確実にすることにより最大にすることができる。受信電力の推定を改善することにより、本発明はさらに容易に適切な電力調整を行うことができるようにする。
【００１６】
受信された電力の改善された推定は無線通信システム内の電力管理も改善できる。いくつかのケースでは、システム内の無線通信装置の電池寿命は、発明が実施されるときに延びるかもしれない。例えば、電力が目標値を超えて受信されるときに送信電力を減らすことによって、電池寿命を引延ばすことができる。本発明は受信電力の推定を改善するため、より正確な電力調整を容易にすることによって無線装置の電池寿命を引延ばすことができる。
【００１７】
単純さおよび調整可能性という観点でのさらなる利点も、本発明を実施することにより達成できる。特に、本発明はパイロットシンボルと非パイロットシンボルの両方を有する信号の電力を推定するための相対的に簡略な方法を提供する。さらに、電力推定の技術は多様なシナリオのために調整および最適化されてよい。例えばいくつかの実施形態では、推定で使用される重み係数は電力推定でのパイロットシンボルと非パイロットシンボルの寄与をより効果的に重み付けするために入力の基準に基づいて動的に生成または選択できる。
【００１８】
これらおよび他の実施形態のさらなる詳細は添付した図面および以下の説明に述べられる。他の特徴、目的および利点は説明および図面から、そして特許請求の範囲から明らかになるだろう。
【００１９】
[詳細な説明]
以下の説明では、本発明の多様な態様は、無線通信装置（ＷＣＤ）から基地局へのような逆方向リンク上で送信される無線信号という見地から説明される。その場合、本発明は、基地局で受信される信号の電力レベルを推定することと、ＷＣＤから送信される以後の信号の送信電力を制御するために基地局からＷＣＤに制御信号を送り返すことを伴ってよい。しかしながら、本発明は反対の方法で実現できる。例えば、本発明はＷＣＤで受信される信号の電力レベルを推定するために実施できる。その場合、ＷＣＤは制御信号を生成し、基地局からの以後の伝送の信号強度を制御するために、それを基地局に送信するだろう。さらに他のケースでは、推定技術は、基地局への伝送の信号電力を即時に調整するためにＷＣＤにより使用できるか、あるいはＷＣＤへの伝送の信号電力を即時に調整するために基地局により使用できる。例えば、電力推定技術を実行する装置は、受信電力の推定に従ってその電力を即時に調整するために、順方向リンクと逆方向リンクの電力損失間の相関を利用してもよい。したがって、以下の説明は無線通信システム内での電力制御を改善するために使用できる電力推定技術の模範となるように意図付けられている。基地局は、一般的に基地送受信機システム（ＢＴＳ）とも呼ばれている。
【００２０】
図１は、基地局４が１つまたは複数の経路を介して信号１２を受信するスペクトル拡散無線通信システム２を示すブロック図である。特に、基地局４は、障害物１０からの信号１２Ｂの反射により引き起こされる第２の経路を介して信号１２Ｃを受信するのと同様に、第１の経路を介してＷＣＤ６から信号１２Ａを受信する。障害物１０は、建物、橋、自動車または人間などのＷＣＤ６に近接する任意の構造であってよい。ＷＣＤ６の例はセルラー無線電話、衛星無線電話、ポータブルコンピュータ内に組み込まれているＰＣＭＣＩＡカード、無線通信機能を備えたパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）等を含む。基地局４は基地局４と公衆電話交換網（図示せず）の間にインタフェースを提供するために基地局コントローラ（図示せず）を含んでよい。
【００２１】
経路の数に関わらず、基地局４は信号１２を受信し、その信号の電力を推定する。次に、基地局４は信号１２のその推定された信号電力を目標値と比較し、信号１２が最適あるいは最適に近い電力レベルで受信されたかどうかを判断する。例えば、信号１２の電力レベルが目標値を下回る場合、基地局４はＷＣＤ６にコマンド信号を送信し、ＷＣＤ６にその送信電力を増加するように命令する。同様に、信号１２の電力レベルが目標値を上回る場合は、基地局４はＷＣＤ６にコマンド信号を送信し、その送信電力を減少するように命令する。基地局４はより詳しく後述される推定技術の１つまたはそれ以上を活用し、信号１２の電力の推定を改善する。このようにして、システム２内での改善された電力制御を達成することができる。
【００２２】
システム２は、例えば（１）“ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂデュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラーシステムに対する移動局−基地局互換性規格（TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System）”（ＩＳ−９５規格）、（２）“ＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｃデュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラー移動局に対する推奨される最小規格（TIA-EIA-98-C Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station）”、（３）“第３世代移動体通信規格化プロジェクト（3rd Generation Partnership Project）”（３ＧＰＰ）と呼ばれる組織により提供され、文書番号３Ｇ  ＴＳ２５．２１１、３Ｇ  ＴＳ２５．２１２、３Ｇ  ＴＳ２５．２１３および３Ｇ  ＴＳ２５．２１４を含む一式の文書で具体化されている規格（ＷＣＤＭＡ規格）、（４）“第３世代移動体通信規格化プロジェクト２（3rd Generation Partnership Project2）”（３ＧＰＰ２）と呼ばれる組織により提供され、“ＴＲ−４５．５  ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに対する物理層規格（TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems）”、“Ｃ．Ｓ０００５−ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに対する上位層（第３層）シグナリング規格（C.S0005-A Upper Layer(Layer3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems）”および“Ｃ．Ｓ００２４  ＣＤＭＡ２０００高速パケットデータエアインタフェース仕様書（C.S0024 CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification）”を含む一式の文書で具体化される規格（ＣＤＭＡ２０００規格）（５）ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−８５６、“ＣＤＭＡ２０００高速パケットデータエアインタフェース仕様書（CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification）”に文書化されるＨＤＲシステム、および（６）他のいくつかの規格、を含む１つまたはそれ以上のＣＤＭＡ規格に対応するように作られてよい。
【００２３】
図２は、基地局４で受信信号の電力推定の精度を高めるために電力推定技術を使用する方法を示すフロー図である。やはり該方法はＷＣＤ６から送信される信号の電力を制御するために基地局４で実施されると説明されているが、本発明は逆に実現できる。
【００２４】
図示されているように、基地局４は無線信号１２（２２）を受信する。特に、信号１２はＣＤＭＡ通信システムの制御チャネル信号を含んでよく、通常、“チップ”と呼ばれているパルスの列を含む。信号１２が受信されると、各チップは基地局４によって復調される（２３）。例えば、信号１２がスペクトル拡散ＣＤＭＡ信号である場合、復調はチップごとに疑似雑音（ＰＮ）符号を逆拡散し、（“ウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）・デカバリング（ｄｅｃｏｖｅｒｉｎｇ）”と呼ばれることもある）直交符号をデカバリングすることを伴う場合がある。次に復調の結果は収集され、制御シンボルにグループ化される（２４）。例えば、各制御シンボルは２５６の復調されたチップのストリームから生成されてよい。
【００２５】
制御シンボルは、パイロットシンボルまたは非パイロットシンボルのどちらかとして分類できる。“スロット”は制御シンボルのグループを指し、本発明はその点に制限されないが、通常１０個の制御シンボルを含んでいる。例えば、パイロットシンボルは、通常、スロットの最初のいくつかの制御シンボルを構成し、残りの制御シンボルは多様な非パイロットシンボルを含む。以下でさらに詳細に説明されるように、入ってくる信号の電力推定は、スロットのパイロットシンボルと非パイロットシンボルの両方を使用してスロットごとに得ることができる。特に、本発明は、後述されるように、累算されたパイロットシンボルと累算された非パイロットシンボルの重み付け和を利用する。
【００２６】
パイロットシンボルは、システム同期を容易にし、送信された信号のロバスト時間、周波数、および／または位相の追跡をするために用いられる制御シンボルを指す。基地局は、スロットのどのシンボルがパイロットシンボルであるのか分かるようにプログラム或いは設計され得る。他方、非パイロットシンボルは、あらゆる他の制御シンボル、つまりパイロットシンボルではない制御シンボルを指している。例えば、非パイロットシンボルは、データチャネル上でデータがどのように編成されるのかについての情報を運ぶトランスポートフォーマット組合わせインジケータ（ＴＦＣシンボル）、電力制御コマンドを運ぶ送信電力制御インジケータ（ＴＰＣシンボル）、多様なフィードバック情報を運ぶフィードバックインジケータ（ＦＢＩシンボル）、制御チャネルで送信されるデータシンボル、あるいは何らかの他のシンボルを含んでよい。基地局はスロットのどのシンボルがどの非パイロットシンボルに対応するのか分かるようにプログラムまたは設計されてよい。
【００２７】
本発明に従って、パイロットシンボルおよび非パイロットシンボルは別々に累算される（２５）。ある特定の実施形態では、パイロットシンボルは１つのスロットについてコヒーレントに累算されるが、非パイロットシンボルはさらに詳しく後述されるように１つのスロットについて非コヒーレントに累算される。従って、ある与えられたスロットのパイロットシンボルおよび非パイロットシンボルがいったん別々に累算されると、累算されたパイロットシンボルと累算されたノンパイロットシンボルの重み付け和が計算できて、第１の無線信号１２の電力を推定する（２６）。従来の技術は電力推定のために非パイロットシンボルを無視するか、あるいは非パイロットシンボルに重み係数を適用しないで累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルを単に合計したかのどちらかである。しかしながら、本発明は非コヒーレントに累算された非パイロットシンボルに重み係数を適用し、電力推定の精度を高めることができる。
【００２８】
第１の無線信号の電力レベルの推定値がいったん計算されると、該推定値は、受信電力が高すぎるか、あるいは低すぎるかを判断するために目標値と比較できる（２７）。次に、ＷＣＤ６にその電力を相応して調整するように命令するために基地局４からＷＣＤ６に電力制御信号を送り返すことができる（２８）。例えば、推定値が所定の量を超えて目標値を上回る場合、電力制御信号はＷＣＤ６にその送信電力を減少するように命令してよい。推定値が所定の量を超えて目標値を下回る場合、制御信号はＷＣＤ６にその送信電力を増加するように命令してよい。通常、コマンドにより、送信電力の０．５デシベルの増加または減少のようにアップまたはダウンのどちらかの変化量の電力調整が引き起こされる。しかしながら、アップまたはダウンの電力調整コマンドの特定の感度は、所望されるように変える或いは定めることができる。
【００２９】
図３は本発明の多様な態様を実現するために使用できる例示的なハードウェアを示すブロック図である。また、図３のハードウェアは基地局４を形成する部分として説明されているが、類似するハードウェアが受信電力を推定し、基地局４からの以後の伝送の電力を制御するためにＷＣＤ６の一部を形成することができる。基地局４は、ＩＳ−９５、ＩＳ−９８、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００等の１つまたはそれ以上のＣＤＭＡ規格または設計に対応するように設計されてよい。
【００３０】
図３に図示されるように、基地局４のハードウェアはアンテナ３２に結合される送信機／受信機３０（送受信機）を含む。ＣＤＭＡ通信システムの制御チャネル信号などの入ってくるＲＦ信号が受信されると、送信機／受信機３０は、例えば、信号をフィルタリングし、増幅し、デジタル化するなど、受信信号を調整してからデジタル化された信号をローテータ（ＲＯＴＡＴＯＲ）３３に渡す。ローテータ３３は、通常周波数追跡ループ（図示せず）を実施し、受信信号の周波数を、ドップラーシフトまたはシステム２内の装置のローカルクロックの変動により生じる周波数変動などの事柄の責任を負うために調整する。
【００３１】
受信信号の周波数を調整した後、信号は復調器３４に送信される。復調器３４は、チップごとにＰＮ符号を逆拡散し、直交符号をデカバリングすること等により信号の個々のチップを復調する。次に、復調の結果はシンボル生成器３６によって制御シンボルにグループ化される。そしてシンボル生成器３６は、シンボル復調を実行するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）３８に制御シンボルを渡すことができる。
【００３２】
さらに、シンボル生成器３６は制御シンボルを推定器４０に渡す。推定器４０は制御シンボルを使用して受信信号の電力を推定する。特に、推定器４０はパイロットシンボルと非パイロットシンボルを別個に累算してから、累算されたパイロットシンボルと非パイロットシンボルの重み付け和を計算することにより受信信号の電力を推定する。例えば、パイロットシンボルは、与えられたスロットのパイロットシンボルを合計し、次にパイロットシンボルの総和を二乗することによりコヒーレントに累算できる。非パイロットシンボルは、与えられたスロットの非パイロットシンボルごとに二乗してから、非パイロットシンボルの二乗を合計することにより非コヒーレントに累算できる。
【００３３】
推定器４０は重み係数＝アルファ（α）を使用して重み付け和を計算する。特に推定器４０は非コヒーレントに累算された非パイロットシンボルをアルファで乗算してから、その結果をコヒーレントに累算されたパイロットシンボルと合計する。
【００３４】
言い換えると、推定器４０は以下の等式に従って電力の推定値を生成する。
【００３５】
推定値＝（コヒーレントに累算されたパイロットシンボル）＋（α）（非コヒーレントに累算された非パイロットシンボル）
重み係数（α）のさらなる詳細、そしてコヒーレントおよび非コヒーレントな累算は後述される。
【００３６】
受信信号の電力レベルを推定した後、推定器４０は推定値を目標値と比較する比較器４２に推定値を渡す。目標値は現在の所望される電力レベルに相当し、所望される通りに選ぶことができる、あるいは様々な装置またはシナリオに応じて変えることもできる。比較を行った後、比較器４２は、受信信号の電力レベルが高すぎたか、低すぎたか、あるいは許容範囲内にあったかを示す信号を電力コマンド生成器４４に送信する。電力コマンド生成器４４は、次に適切な電力コマンドを生成し、基地局４からＷＣＤ６（図３では図示されず）に送信される該コマンドを送信機／受信機３０に転送する。例えば、比較器４２が、推定値が何ほどかの量目標値を下回ることを検出すると、電力コマンド生成器４４は、ＷＣＤ６にその送信電力を増加するように命令する電力コマンドを生成する。同様に、比較器４２が、推定値が何ほどかの量目標値を上回ることを検出すると、電力コマンド生成器４４は、ＷＣＤ６にその送信電力を減少するように命令する電力コマンドを生成する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、電力コマンドは、定められた増分に従って送信電力の増分のアップまたはダウン調整を命令する。このような増分の電力調整は電力コマンドの実施を簡略化できる。言い換えると、単一のアップの電力コマンドおよび単一のダウンの電力コマンドだけ維持される必要がある。しかしながら、他の実施形態では、単一のコマンドに応えてより正確な電力調整を容易にするために、多数のアップとダウンの電力コマンドが維持されてよい。例えば、それぞれ異なる電力コマンドで異なる増分調整を命令する、多くの異なる電力アップまたは電力ダウンコマンドが維持できるだろう。その場合、さらに多くのコマンドが維持される必要があるが、システムはシステム内で実質的に最適の電力レベルをより適切に維持することができるだろう。
【００３８】
図４は、本発明の一実施形態による基地局４のハードウェアの一部のさらに詳細なブロック図である。特に、図４は様々な経路を探知する多くの“フィンガ（ｆｉｎｇｅｒｓ）”４６Ａ−４６Ｃ（これ以降フィンガ４６）を含む“レイク（ＲＡＫＥ）受信機”の一部を形成するハードウェアを示している。レイク受信機のフィンガにより探知される様々な経路は様々な出所から送信される信号に相当してよいし、あるいは同じ出所から送信されるが、１つまたはそれ以上の物体に反射される信号、つまりマルチパス信号に相当してよい。各フィンガ４６は与えられた経路に対応する信号のチップの逆拡散およびデカバリングを実行するそれ自身の復調器３４Ａ−３４Ｃを含んでよい。各フィンガ４６はチップを制御シンボルにグループ化するために別々のシンボル生成器３６Ａ−３６Ｃも含んでよい。シンボル生成器３６Ａ−３６Ｃから送信される信号は多くの場合軟判定と呼ばれ、それらはシンボル結合器４８で結合され、ＤＳＰ３８に送信される硬判定を生成する。言い換えると、各フィンガ４６は、同じまたは類似する制御シンボルを生成してよく、その制御シンボルは、さまざまなフィンガ４６で生成される制御シンボル間のあらゆる不一致を矯正するためにシンボル結合器４８に送られ得る。
【００３９】
制御シンボルをシンボル結合器４８に送信することに加え、シンボル生成器３６Ａ〜３６Ｃは、多様なフィンガ４６に対応する受信信号の電力の推定を容易にするために、推定器４０Ａ−４０Ｃにも制御シンボルを送信する。各推定器は、重み付け和を計算する前にパイロットシンボルをコヒーレントに累算し、非パイロットシンボルを非コヒーレントに累算する。推定器４０Ａ−４０Ｃによって生成される各重み付け和は、与えられるフィンガ４６内で受信される信号の電力レベルの推定値を表す。異なるフィンガ４６に対するこれらの重み付け和はレジスタ５４で結合することができ、重み付け和の組合わせは目標値と比較されるために比較器４２に送信され得る。次に、比較器は、ＷＣＤ６に送り返すことができる適切な制御信号の生成を容易にするために（４３で示されるように）電力コマンド生成器に信号を送信できる。
【００４０】
図５は推定器４０の１つの実施形態を示すさらに詳細なブロック図である。図４に示されているようにレイク受信機で使用される場合、推定器４０は推定器４０Ａ−４０Ｃのいずれかに相当してよい。図５に図示されるように、推定器４０は（５６で示されるように）入ってくる制御シンボルを受信する。セレクタ５８は制御シンボルを（６２で示されるような）パイロットシンボルと（６４で示されるような）非パイロットシンボルに分ける。例えば、セレクタ５８は、スロットのどの入ってくるシンボルがパイロットシンボルに相当するのかを知るためにプログラムされてよい。
【００４１】
与えられたスロットの全てのパイロットシンボルは、平方装置（ｓｑｕａｒｅ  ｕｎｉｔ）６８によって二乗される前に加算器６６によって一緒に加算される。パイロットシンボルを合計してから結果を二乗するプロセスは、パイロットシンボルのコヒーレント累算と呼ばれる。非パイロットシンボルは最初に平方装置７０によって二乗され、非パイロットシンボルの平方は加算器７２によって一緒に加算される。非パイロットシンボルを二乗してから、二乗された結果を一緒に加算するプロセスは非パイロットシンボルの非コヒーレント累算と呼ばれる。
【００４２】
非パイロットシンボルが非コヒーレントに累算された後、非コヒーレントな累算の結果は乗算器７４を使用して重み係数αで乗算される。この乗算の結果は次に加算器７６を使用してパイロットシンボルのコヒーレントな累算の結果と合計される。最終的な結果（７８で示されるような）は基地局４によって受信される信号の電力の改善された推定値を提供する。特に、非パイロットシンボルの非コヒーレント累算とともに重み係数αを使用することにより、電力推定を改善できる。
【００４３】
最終的な結果（７８に示されるような）は、受信電力が高すぎるか、低すぎるか、あるいは許容範囲内にあるかどうかを判断するために目標値と比較できる。図５の推定器４０がレイク受信機の１つの推定器４０Ａ−４０Ｃに一致する場合、（７８に示されるような）最終的な結果が、レイク受信機の多様なフィンガの信号強度の推定値を表す同様な最終的な結果と結合されてよい。その場合、最終的な結果の結合は全てのフィンガの結合された信号強度を表し、目標値と比較できる。
【００４４】
図６は、本発明によるレイク受信機の推定器の１つのような推定器４０内に含むことができる機能性を示すフロー図である。図示されるように、推定器４０は、スロットについて制御シンボルを受信すると（８２）、制御シンボルがパイロットシンボルであるかどうかを判断する（８４）。制御シンボルがパイロットシンボルである場合には、それはコヒーレントに累算され（８６）、それが非パイロットシンボルである場合には、それは非コヒーレントに累算される（８８）。プロセスは、与えられたスロットの中のすべての制御シンボルについて、該スロットの最後の制御シンボルが累算されるまでそれ自身を繰り返す（９０）。次に推定器４０は、非パイロットシンボルの非コヒーレント累算を重み係数で乗算し、その結果をコヒーレントに累算されたパイロットシンボルと結合することによって等して、コヒーレントに累算されたパイロットシンボルと非コヒーレントに累算された非パイロットシンボルを使用して重み付け和を計算する（９２）。
【００４５】
図７は、本発明による推定器内に含むことができる機能性をさらに詳細に説明する別のフロー図である。図示されるように、スロットの制御シンボルは推定器４０によって受信される（９２）。推定器４０は、制御信号がパイロットシンボルであるかどうかを判断する（９４）。パイロットシンボルである場合には、推定器４０は制御シンボルを総和(ＳＵＭ)（１）に加算する（９５）。パイロットシンボルでない場合には、推定器は制御シンボルを二乗し（９６）、二乗した制御シンボルを総和（２）に加算する（９８）。このプロセスは与えられるスロットを定めるシンボルの数だけそれ自身を繰り返す（１００）。例えば、スロットは任意の数のシンボルを含むように定められてよいが、通常１０個のシンボルを含む。いったんスロットの最後の制御シンボルが累算されると（１００）、総和（１）が二乗され、結果（ＲＥＳＵＬＴ）（１）を生成する（１０２）。次に、総和（２）が重み係数により乗算され、結果（２）を生成する（１０４）。推定器４０は、そしてそのスロットに対応する受信信号の電力を、結果（１）と結果（２）の総和として推定できる（１０６）。このようにして、推定器４０は受信信号の電力の正確な推定値を容易に且つ効果的に生成できる。そしてこの推定値は、システム容量の増加を促進する方法でシステム２内に電力制御を提供するために使用できる。
【００４６】
重み係数（α）は、多岐に渡る様々な方法のいずれかで確立できる。例えば、いくつかの実施形態では、αは予め定められており、他の実施形態ではαはアルゴリズム、数学関数等を使用して生成される。さらに他の実施形態では、αはルックアップテーブルを使用して生成される。αを決定するまたは生成する方法および技術のいくつかの特定の例が後述される。
【００４７】
ある実施形態では、αは単に、定数で乗算または除算されるスロット内のパイロットシンボルの数として定められる。例えば、αがパイロットシンボルの数を２によって除算したもの（つまり０．５で乗算されたもの）に等しいとする非常に簡略な推定は、Ｗ−ＣＤＭＡのアップリンクの受信信号の電力の非常に正確な推定値を生成することが示されている。その場合、重み係数を組み込まなかった推定技術に比較して、０．２から１．０デシベルの間で、出力の信号対雑音（ＳＮＲ）の利得が達成された。αの計算目的のための最良の定数を決定するために、シミュレーションを実行することができる。
【００４８】
多くの場合、推定値のＳＮＲを最大化できるようにαを選ぶことも有利である。推定値のＳＮＲは以下のように定義できる：
１０Ｌｏｇ１０（（Ｍｅａｎ（ｅｓｔｉｍａｔｅ）／ｓｔｄ（ｅｓｔｉｍａｔｅ））２
一般的には、推定値のＳＮＲを最大にするαは、受信信号のＳＮＲおよびパイロットシンボル対非パイロットシンボルの数とともに変化する。しかしながら、受信信号のＳＮＲは未知であるため、過去のスロットに対応する推定値などの過去の推定値と同じであるとして（αの計算目的のために）選ばれてよい。そしてパイロットシンボル対非パイロットシンボルの数を表す入力変数は、αを決定するために使用できる。このようにしてαを計算すると、多くのシナリオについて非常に正確な信号強度の推定値を生じ得る。
【００４９】
さらに他の実施形態では、αはルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用して計算できる。例えば、ＬＵＴの記載内容は、αが、変数が変化したとしても効果的な重み係数であるようにシミュレーションを用いて決定されてよい。例えばＬＵＴは、過去のスロットＳＮＲ、および現在のスロットフォーマットつまりパイロットシンボル対非パイロットシンボルの数、の関数としてαを変えるために使用できる。これらの技術および他の技術は受信信号の正確な電力推定を達成できるようにαを生成するために使用されてよい。
【００５０】
他の実施形態では、推定は様々な非パイロットシンボルを別々に累算し、別々の重みを多様な累算に割り当てることによってなおさらに改善できる。１つの例では、非パイロットシンボルは、データがデータチャネル上でどのように編成されているのかについての情報を運ぶトランスポートフォーマット組合わせインジケータ（ＴＦＣシンボル）、電力制御コマンドを運ぶ送信電力制御インジケータ（ＴＰＣシンボル）、および多様なフィードバック情報を運ぶフィードバックインジケータ（ＦＢＩシンボル）を含む。これらのシンボルのそれぞれが、例えば、コヒーレントにまたは非コヒーレントにのいずれかで別個に累算され、次に異なる重み係数がそれぞれのタイプのシンボルに相応して割り当てられる。シミュレーションは、多様なシナリオの異なるシンボルに割り当てられるべき最適な重み係数を決定するために実行できる。一般的には、与えられたシンボルの集合の基になるビットの符号がその集合内のすべてのシンボルに対して同じであることが既知である場合には、シンボルをコヒーレントに累算することができる。例えば、ＷＣＤＭＡ規格のアップリンクでは、たとえＴＰＣビットの符号が未知であったとしても、スロット内のすべてのＴＰＣビットが同じ符号を有していることは既知である。したがって、ＷＣＤＭＡのアップリンクでは、ＴＰＣシンボルはコヒーレントに累算できる。その場合、コヒーレント累算は、コヒーレント累算中に集合内の別のシンボルを相殺する集合内の１つのシンボルを生じることはない。
【００５１】
ある特定の例では、パイロットシンボルはコヒーレントに累算され、ＴＰＣシンボルは別々にコヒーレントに累算され、ＴＦＣシンボルとＦＢＩシンボルは集団的に非コヒーレントに累算される。その場合、重み係数αは、コヒーレントに累算されたＴＰＣシンボルに割り当てられ、重み係数βが非コヒーレントに累算されたＴＦＣシンボルとＦＢＩシンボルに割り当てられる。受信信号の電力推定は、従って以下のように計算できる：
推定値＝（コヒーレントに累算されたパイロットシンボル）＋（α）（コヒーレントに累算されたＴＰＣシンボル）＋（β）（非コヒーレントに累算されたＴＰＣシンボルとＦＢＩシンボル）
多様な推定技術は、ハードウェアで実現されるとして説明されてきた。しかしながら、技術は代わりにソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアとソフトウェアの任意の組合せで実現できる。ソフトウェアで実現される場合、技術はハードドライブまたは磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、位相変化ディスクまたは他のディスクまたはテープ媒体などのコンピュータ読取り可能な媒体に当初記憶されるプログラムコード内で具体化されてよい。例えば、プログラムコードはメモリにロードされてから、プロセッサで実行されることが可能である。代わりに、プログラムコードがＥＥＰＲＯＭなどの電子的なコンピュータ読取り可能な媒体からメモリにロードされるか、あるいはネットワークの結合上でダウンロードされてよい。ダウンロードされる場合、プログラムコードは当初、搬送波に埋め込まれるか、あるいはそれ以外の場合電磁信号で送信されてよい。プログラムコードは広範囲の機能性を提供するアプリケーションプログラムの特徴として実現されてよい。
【００５２】
本発明がプログラムコードで実現される場合、プログラムコードを実行するプロセッサはマイクロプロセッサの形を取ってよく、無線コンピュータ、ＷＣＤ、基地局、無線ネットワークルータ等と統合できる、あるいはそれらの一部を形成できる。メモリは、前述された多様な技術を実行するためにプロセッサによってアクセスされ、実行されるプログラムコードを記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでよい。
【００５３】
例示的なハードウェア実現は、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス、特に設計されたハードウェア構成要素、またはその任意の組合わせ内での実現を含んでよい。
【００５４】
本発明の多様な実施形態が説明されてきた。例えば、電力推定技術は無線通信システム内での使用について説明されてきた。本発明の多くの態様は、ＷＣＤから受信電力を推定し、相応してそのＷＣＤからの以後の送信電力を制御するために基地局内で実施されるとして説明されてきた。しかしながら、前述されたように、本発明は逆に実現できる。Ｗ−ＣＤＭＡでは、基地局からＷＣＤへの順方向リンクでの制御チャネル信号は、通常、パイロットシンボルだけを含むため、パイロットシンボルと非パイロットシンボルの別々の累算はＷ−ＣＤＭＡの順方向リンクでは必要とされない。しかしながら、まだ開発されなければならない規格などの他の規格は、順方向リンクでの制御チャネル信号内の非パイロットシンボルを含んでよい。その場合、本発明はＷＣＤによって基地局から受信される信号の電力推定を改善できる。
【００５５】
さらに他の場合では、推定技術は基地局からの受信電力を推定した後にＷＣＤの送信電力を自動的に調整するために使用でき、逆も同様である。言い換えると、順方向リンクと逆方向リンクの電力損失間の相関が利用できる。その場合、推定値を生成し、該推定値を目標値に比較すると、電力制御信号が、入ってくる信号の電力を推定した装置に発行できる。その装置から送信される以後の信号の電力を制御するためである。
【００５６】
さらに、多様な他の変更が本発明の精神および範囲から逸脱することなく加えられてよい。例えば、前述されたコヒーレント累算および非コヒーレント累算以外の累算技術が使用できる。加えて、１つまたは複数の重み係数を計算するための他の技術も使用できる。さらに非パイロットシンボルは、例えば制御チャネル上で運ばれるデータシンボルを含むあらゆるシンボルを含んでよい。スペクトル拡散信号を使用しないシステムを含む他の無線通信システムも、ここで説明された電力推定技術を利用してよい。したがって、これらのおよび他の実施形態は請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】基地局での受信信号の電力推定の精度を高めるために電力推定技術を使用する方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の多様な態様を実現するために使用できる例示的なハードウェアを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による基地局のハードウェアの一部の別のブロック図である。
【図５】本発明による推定器の１つの実施形態を示すさらに詳細なブロック図である。
【図６】本発明による推定器の中に含むことができる機能性を示すフロー図である。
【図７】本発明による推定器の中に含むことができる機能性をさらに詳細に示す別のフロー図である。
【符号の説明】
【００５８】
２・・システム、４・・基地局、６・・ＷＣＤ、１２Ａ〜１２Ｃ・・信号、
３２・・アンテナ、５６・・入ってくる制御シンボル、７８・・最終的な結果、
【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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【国際調査報告】
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