(57)【要約】【課題】無線通信システムで送信電力を調整すること。【解決手段】無線網インフラストラクチャに関する無線通信装置の速度またはロケーションに基づき送信機に対してなされる調整を決定するための方法及び装置が提供される。調整される送信機は、無線通信装置内または無線通信インフラストラクチャのデバイス内のどちらか一方、あるいは両方に設置される。
2005531266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システム内で送信電力を制御するための方法であって、
無線網インフラストラクチャ内に配置されたデバイスに関して無線通信装置の速度を決定することと、
無線通信装置とインフラストラクチャ内に配置されたデバイスの間の無線チャネル上で受信される通信システムの信号の電力レベルを測定することと、
前記無線通信システムの信号が無線通信装置の決定された速度に従って、あるいはインフラストラクチャデバイスロケーションに従って送信される送信電力に対する調整を決定することと、
受信信号の送信機に送信電力レベル調整を提供することと、
を備える、方法。
【請求項２】
無線通信システムの信号が送信される送信電力レベルに対する調整を決定することにより、将来の所望される受信信号電力レベルが決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記決定された速度に基づいて、受信された無線通信の信号の電力レベルを測定するにあたって、使用すべき積分区間を決定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記速度を決定することと、前記電力を測定することと、前記送信電力レベルに対する調整を決定することと、前記送信機に対する送信電力レベル調整を提供することとは、無線通信装置で実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記速度を決定することと、前記電力を測定することと、前記送信電力レベルに対する調整を決定することと、前記送信機に対して送信電力レベル調整を提供することとは、無線網インフラストラクチャで実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記通信装置の速度は、ナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記無線通信装置の速度は、無線通信装置の少なくとも２つのロケーション測定値に従って決定され、前記測定は異なる既知の時間に行われ、前記通信装置の速度は、該少なくとも２つのロケーション測定値とそれぞれの測定時間に基づくことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線通信システムのための電力制御ループ更新周波数を決定する方法であって、
無線通信装置の速度を決定することと、
前記速度に基づいて無線通信システムの電力制御ループ更新周波数を決定することと、
を備える、方法。
【請求項１０】
前記速度を決定することと、前記電力制御ループ更新周波数を決定することとは無線通信装置で実行されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記速度を決定することと、前記電力制御ループ周波数を決定することとは、無線網インフラストラクチャデバイスで実行されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記無線通信装置の速度はナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記無線通信装置の速度は、無線通信装置の少なくとも２つのロケーション測定値に従って決定され、前記測定は異なる既知の時間に行われ、前記無線通信装置の速度は該少なくとも２つのロケーション測定値とそれぞれの測定時間に基づくことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記電力制御ループ周波数を決定することは、無線通信装置の速度に基づいて複数の所定の周波数から１つの周波数を選択することを備えることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記所定周波数の１つは５００Ｈｚであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定周波数の１つは１５００Ｈｚであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
無線通信システム内で送信電力を制御する方法であって、
無線網インフラストラクチャ内のデバイスに関して無線通信装置の速度を決定することと、
無線通信装置と無線網インフラストラクチャ内のデバイスの間の無線チャネル上で受信される無線通信システム内の信号の電力レベルに対する将来の変更を予測することと、
将来の所望される受信信号電力レベルを決定するために前記信号の送信電力レベルに対する所望される調整を決定することと、
を備える、方法。
【請求項１９】
前記無線通信装置の速度を決定することと、前記信号の電力レベルに対する将来の変更を予測することと、前記送信電力レベルに対する所望される調整を決定することとは、無線通信装置内で実行されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記無線通信装置の速度を決定することと、前記信号の電力レベルに対する将来の変更を予測することと、前記送信電力レベルに対する所望される調整を決定することとは、無線網インフラストラクチャ内で実行されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記無線通信装置の速度はナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記無線通信装置の速度は、無線通信装置の少なくとも２つのロケーション測定値に従って決定され、前記測定が異なる既知の時間に行われ、前記無線通信装置の速度は該少なくとも２つのロケーション測定値とそれぞれの測定時間に基づくことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
無線通信システム内の送信電力を制御するための方法であって、
無線網インフラストラクチャ内のデバイスに関係して無線通信装置のロケーションを決定し、それによって受信信号の状態を決定することと、
前記決定されたロケーションに従って送信電力レベルに対する調整を決定することと、
を備える、方法。
【請求項２５】
前記無線通信装置のロケーションを決定することと、前記送信電力レベルに対する調整を決定することとは、無線通信装置内で実行されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記無線通信装置のロケーションを決定することと、送信電力レベルに対する調整を決定することとは、無線網インフラストラクチャで実行されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記通信装置のロケーションはナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
無線通信システム内の積分区間を決定する方法であって、
無線網インフラストラクチャ内に配置されたデバイスに関して無線通信装置の速度を決定することと、
前記決定された速度に基づいて無線通信システムの信号が受信される電力を測定する際に使用される積分区間を決定することと、
を備える、方法。
【請求項３０】
前記無線通信システムの信号が受信される前記測定電力は、無線通信システムの信号が将来の伝送で送信される送信電力レベルに対する調整を決定するために使用されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記速度を決定することと、前記積分区間を決定することは、無線通信装置内で実行されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記速度を決定することと、前記積分区間を決定することは、無線網インフラストラクチャ内で実行されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記通信装置の速度は、ナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記ナビゲーション受信機は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記無線通信装置の速度は、無線通信装置の少なくとも２つのロケーション測定値に従って決定され、前記測定は異なる既知の時間に行われ、前記通信装置の速度は該少なくとも２つのロケーション測定値とそれぞれの測定時間に基づくことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
無線通信システム内の送信電力を制御する方法であって、
無線網インフラストラクチャ内に配置されたデバイスに関して無線通信装置の速度を決定することと、
無線通信システムの信号が、無線通信装置の速度に基づいて受信される電力レベルを測定する際に使用される積分区間を決定することと、
前記積分区間を使用して、無線通信装置と無線網インフラストラクチャ内のデバイスの間の無線チャネル上で受信される無線通信システムの信号の電力レベルを測定することと、
無線通信システムの信号がデバイスの決定される速度に従って送信される送信電力に対する調整を決定することと、
受信信号の送信機に送信電力レベル調整を提供することと、
を備える、方法。
【請求項３７】
無線通信システムの信号が送信される送信電力レベルに対する調整が決定されることにより、将来の所望される受信信号電力レベルが決定されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記速度を決定することと、前記積分区間を決定することと、前記電力を測定することと、前記送信電力レベルに対する調整を決定することと、前記送信機に対する送信電力レベル調整を提供することとは、無線通信装置内で実行されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記速度を決定することと、前記積分区間を決定することと、前記電力を測定することと、前記送信電力レベルに対する調整を決定することと、前記送信機に対する送信電力レベル調整を提供することとは、無線網インフラストラクチャ内で実行されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記通信装置の速度はナビゲーション受信機からの情報に基づいて決定されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記無線通信装置の速度は無線通信装置の少なくとも２つのロケーション測定値に従って決定され、前記測定は異なる既知の時間に行われ、前記通信装置の速度は該少なくとも２つのロケーション測定値とそれぞれの測定時間に基づくことを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
ナビゲーションデータを受信し、無線通信装置の速度を出力するように構成されるナビゲーション受信機と、
無線網インフラストラクチャから信号を受信するように構成される受信機と、
前記ナビゲーション受信機から無線通信装置速度を、受信機から受信信号の電力レベルの測定値を受信し、速度と受信電力レベルに基づいて送信機に対する調整を決定するように構成されるコントローラと、
を備える、無線通信装置。
【請求項４４】
前記ナビゲーション受信機は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機であることを特徴とする、請求項４３に記載の無線通信装置。
【請求項４５】
前記調整される送信機は、無線通信装置内にあることを特徴とする、請求項４３に記載の無線通信装置。
【請求項４６】
前記調整される送信機は、無線網インフラストラクチャ内のデバイスにあることを特徴とする、請求項４３に記載の無線通信装置。
【請求項４７】
無線通信装置から信号を受信するように構成される受信機と、
無線通信装置の速度を示すデータと、受信信号の電力レベルの測定値を受信し、速度及び受信電力レベルに基づいて送信機に対する調整を決定するように構成されるコントローラと、
を備える、無線網インフラストラクチャデバイス。
【請求項４８】
前記無線通信装置の速度を示すデータは、前記無線通信装置から受信されることを特徴とする、請求項４７に記載の無線網インフラストラクチャデバイス。
【請求項４９】
前記無線通信装置の速度を示すデータは、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機により決定されることを特徴とする、請求項４８に記載の無線網インフラストラクチャデバイス。
【請求項５０】
前記無線通信装置の速度を示すデータは、無線網インフラストラクチャ内で決定されることを特徴とする、請求項４８に記載の無線網インフラストラクチャデバイス。
【請求項５１】
前記調整される送信機は、無線網インフラストラクチャ内にあることを特徴とする、請求項４８に記載の無線網インフラストラクチャデバイス。
【請求項５２】
前記調整される送信機は無線通信装置内にあることを特徴とする、請求項４８に記載の無線網インフラストラクチャデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００２年６月２７日に出願された米国仮出願第６０／３９２，５３４号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は概して無線通信に関する。特に、本発明は無線通信システムで送信される信号の電力制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線チャネル上での通信は、限られた周波数スペクトル内で多数のユーザを手助けする多岐にわたる技法を使用して達成できる。一般的に多元接続技法と呼ばれるこれらの技法は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、及び符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を含む。
【０００４】
ＣＤＭＡは、ＴＤＭＡとＦＤＭＡのような無線通信システムで使用される他の変調技法に優る多くの優位点を提供する。例えば、ＣＤＭＡは、周波数スペクトルを複数回再利用できるようにし、それによりシステムユーザ容量の増加を可能にする。加えて、ＣＤＭＡ技法を使用することにより、その優位点を活用しつつも、フェージングなどのマルチパスの悪影響を軽減することで地上回線の特殊な問題を克服できるようにする。
【０００５】
ＣＤＭＡ及び他の無線通信技術においては、多くの場合通信システムが対処できる同時ユーザ数を増加することが望ましい。同時ユーザの数を増加するために多くの場合使用される技法とは、他のＷＣＤにより送信される信号とのその干渉を減少するために無線通信装置（ＷＣＤ）により送信される信号の電力を調整することである。ＷＣＤにより送信される信号の電力が、信号がその所望の宛て先で受信されるときに信号対干渉比が最小の許容レベルとなるように調整される場合には、システム容量を増加することができる。一方のＷＣＤにより送信される信号は他方のＷＣＤにより送信される信号と干渉するであろうため、ＷＣＤにより送信される信号の電力を減少すると、システム内での全体的な干渉が減少され、したがってシステム容量を増加できる。例えば、基地局と通信している複数のＷＣＤがある場合、同時に通信できるＷＣＤの数は、ＷＣＤのすべてが基地局受信機での最小信号対干渉比を達成するのに十分な電力を維持しつつも、それらの送信信号の電力を最小レベルまで減少する場合に最大限にされるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野においては、無線通信システムにおけるＷＣＤと基地局の間で送信される信号の電力制御の改善を実現するための技法に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基地局などの無線網インフラストラクチャに関する無線通信装置（ＷＣＤ）のロケーション、速度または両方に基づき無線通信システム内の送信機に対する調整を決定するための方法及び装置を提供する。本発明の態様は、ＷＣＤのロケーション、速度または両方を決定することと、ロケーションまたは速度、あるいは両方に基づき送信機に加えられる調整を決定することを含む。調整される送信機は通信システム内の多様なロケーションに設置できる。例えば、ＷＣＤ内の送信機が調整できる、あるいは（単に「インフラストラクチャ」と呼ばれる）無線網インフラストラクチャの多様なノードにある送信機が調整できる。ＷＣＤのロケーションまたは速度を決定すること、及び送信機に対する調整を決定することは、ＷＣＤ内において、インフラストラクチャ内の多様なロケーションで、あるいはそれらの組み合わせで実行できる。
【０００８】
例えば、一実施形態においては、ＷＣＤはそのロケーション、速度または両方を決定し、ロケーションまたは速度に基づいた送信機調整を決定する。第２の実施形態においては、インフラストラクチャがＷＣＤのロケーション、速度、または両方を決定し、ＷＣＤのロケーションまたは速度に基づいた送信機調整を決定する。第３の実施形態においては、ＷＣＤはそのロケーション、速度または両方を決定し、情報をインフラストラクチャに送信する。次に、インフラストラクチャはＷＣＤのロケーションまたは速度に基づいた送信機調整を決定する。第４の実施形態においては、インフラストラクチャはＷＣＤのロケーション、速度または両方を決定し、ＷＣＤに情報を送信する。次にＷＣＤはロケーションまたは速度に基づいて送信機調整を決定する。
【０００９】
調整は、ＷＣＤまたは無線網インフラストラクチャのどちらかの送信機を調整するために使用できる。例えば、送信機に対して加えられる調整がＷＣＤで決定される場合には、ＷＣＤはその送信機に対する調整を使用することができる、あるいはインフラストラクチャに調整を送信し、インフラストラクチャ内の送信機が調整できる。同様に、送信機に加えられる調整がインフラストラクチャの装置で決定される場合には、インフラストラクチャ装置はその送信機を調整するために調整を使用できる、あるいは調整はＷＣＤに送信され、ＷＣＤ内の送信機を調整することができる。
【００１０】
本発明の態様は、信号が送信される通信チャネルの干渉レベルの改善を実現するために、送信機により送信される信号の電力レベルを調整するなど、無線通信システム内の送信機に対する調整を決定することである。本発明の他の態様は、受信信号の電力レベルを測定するために使用される積分区間を変化すること、及びＷＣＤの速度に基づいて電力制御ループ更新周波数を決定することを含む。
【００１１】
本発明の他の特徴及び優位点は、一例として本発明の原理を示す好適な実施形態の以下の説明から明らかになるはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に従って、通信が起こる無線通信装置（ＷＣＤ）のロケーション、速度、または両方に基づいて無線通信システム内の送信機に対する調整を決定する電力制御技法が説明される。通常、ＷＣＤと基地局などの無線網インフラストラクチャデバイスの両方ともが送信機と受信機を含んでいる。本発明に従って、これらの送信機と受信機に対する調整は、移動ＷＣＤのロケーションまたは速度に基づくことができる。決定される調整は、積分区間、つまり受信信号の電力レベルを測定するために使用される期間を調整し、電力制御ループ周波数を選択する、例えば無線通信システム内のデバイスにより送信される信号の電力レベルに対する調整である。
【００１３】
無線通信システムは、無線網インフラストラクチャと通信している移動ＷＣＤを含んでよい。ＷＣＤが動き回るにつれて、インフラストラクチャ内の受信機と送信機からのそれらの距離は変化する。ＷＣＤとインフラストラクチャ間で送信される信号は減衰され、無線チャネルを通って伝搬するにつれて電力を失う。信号伝搬損失は、ＷＣＤが動作している環境に応じて、１／２乗から１／４乗に変化する場合がある。例えば、都市環境において、典型的な伝搬損失は      逆３と３分の１電力（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｔｈｒｅｅ  ａｎｄ  ａ  ｔｈｉｒｄ−ｐｏｗｅｒ）であってよい。伝搬損失の１つのソースは幾何学拡散、つまりそれはエネルギーがさらに大量に渡って分散されるように移動するため、波頭が拡大されたエネルギー損失である。したがって、ＷＣＤがさらに近くに、インフラストラクチャからさらに遠くに移動するにつれ、信号が経験する減衰量は変化する。信号の送信電力レベルが一定である場合、減衰の量が変動する結果、ＷＣＤが動き回るにつれて信号の受信電力レベルの変動が生じる。ＷＣＤとインフラストラクチャの両方により受信される信号のためにほぼ一定の最小電力レベルを維持し、通信網の全体的な干渉を減少することが望ましい。
【００１４】
拡散による信号減衰に加えて、無線通信チャネルは通常、一般的に「マルチパス」と呼ばれる現象を示す。無線通信チャネルにおいて、送信された信号は、信号が送信機と受信機の間を伝搬するにつれて複数の異なる経路、つまりマルチパスを移動する可能性がある。これらのマルチパス信号は、信号が送信機から受信機に移動するときに、例えば建物、橋、人などの障害物、及び他の障害物からの反射により引き起こされてよい。これらの反射された、つまりマルチパスの信号は、互いに時間と位相が遅れた信号の複数のインスタンスとして受信されるのと同じ信号である。これらのマルチパス信号は、受信機で再結合するときにもはや同期していないため、一般的に「フェード」と呼ばれるさらに低い信号レベルを生じさせることがある。ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送受される信号の電力は、ＷＣＤ、障害物、あるいは両方が移動するときに経時的に変化し、送信信号のマルチパスインスタンスにより移動される経路を変更させる場合がある。
【００１５】
ＷＣＤのロケーションまたは速度を決定することは、多くの異なる方法で実行できる。例えば、ＷＣＤロケーションまたは速度の表示は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、または他の種類のナビゲーション受信機から受信できる。加えて、ＷＣＤ速度は、さまざまな既知の時間で行われるＷＣＤのロケーションの少なくとも２つの測定値から決定できる。速度はＷＣＤロケーション測定値及びそれらのそれぞれの測定時間から決定できる。ロケーション測定値は、ロケーションソリューションを計算するために使用される完全なロケーションソリューションまたは測定値である場合がある。例えば、ＷＣＤはＧＰＳ衛星からの擬似距離測定を行い、擬似距離測定値と測定時間を、擬似距離測定値とネットワークにあるＧＰＳ受信機から収集されたＧＰＳ情報が結合され、ＷＣＤのロケーションと速度を決定する無線網インフラストラクチャに転送してよい。別の例では、ネットワークインフラストラクチャはＷＣＤから受信される信号で測定を行い、さまざまなときにＷＣＤのロケーション測定値を決定できる。ネットワークインフラストラクチャはＷＣＤの速度を決定することができる、あるいはネットワークはロケーション測定値とそれぞれの測定時間を、速度が決定されるＷＣＤに送信できる。
【００１６】
以下の説明においては、本発明の多様な態様はＣＤＭＡに基づいた無線通信システムに関して説明される。本発明の態様は、他の通信技術とともに使用されてもよい。
【００１７】
図１は、本発明に従って動作する無線通信システム１０１の部分を示すブロック図である。無線通信システムは、複数の基地局１０２と複数の移動ＷＣＤ１０４を備える無線網インフラストラクチャを含む。無線網インフラストラクチャは、基地局コントローラ１０６、移動スイッチングセンタ１０８等などの他の構成要素をさらに含む。基地局１０２からＷＣＤに送信される信号１３２は順方向リンクと呼ばれる。ＷＣＤから基地局に送信される信号１３４は逆方向リンクと呼ばれる。図１に示されているように、順方向リンクと逆方向リンクの両方とも、基地局１０２とＷＣＤの間の異なる複数の経路を移動できる。図１に図示されているように、順方向リンクと逆方向リンクの信号は障害物１５０から反射され、複数のインスタンスで信号が基地局１０２で、及びＷＣＤ１０４で受信される結果となる。この状態が一般的には「マルチパス」信号と呼ばれている。
【００１８】
ＷＣＤ１０４の例はセルラー電話、衛星電話、無線通信機能を備えたパソコン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）及び他の無線デバイスを含む。無線通信システム１０１は１つ以上の無線規格をサポートするように設計されてよい。例えば、規格はＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ（ＩＳ−９５）、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｃ（ＩＳ−９８）、第３世代移動体通信規格化プロジェクト（３ＧＰＰ）、第３世代移動体通信規格化プロジェクト２（３ＧＰＰ２）、ｃｄｍａ２０００、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）及びその他を含んでよい。
【００１９】
本発明に従って、無線通信システム内での移動ＷＣＤまたは無線端末のロケーション、速度または両方の知識は、ＷＣＤ内の送信機、または無線網インフラストラクチャ内の送信機、あるいは両方のための電力制御を改善するために活用される。例えば、ＷＣＤはインフラストラクチャ内の送信機から送信された、受信する信号の電力を測定できる。測定値に基づき、ＷＣＤは、信号が送信された電力レベルを調整することが望ましいかどうかを判断できる。ＷＣＤは、次に、電力測定値を表す信号または送信電力レベルの変更を要求する信号をインフラストラクチャに送信できる。次に、インフラストラクチャは、ＷＣＤにより送信される信号に基づいて、送信信号の電力レベルを増加、または減少するために送信機を調整できる。同様に、インフラストラクチャ内の受信機は、ＷＣＤ内の送信機から送信された、受信する信号の電力を測定できる。測定値に基づき、インフラストラクチャは、信号が送信された電力レベルを調整することが望ましいかどうかを判断できる。次に、インフラストラクチャは、電力測定値を表す信号または送信電力レベルの変更を要求する信号をＷＣＤに送信できる。次に、ＷＣＤはインフラストラクチャによって送信される信号に基づき送信信号の電力レベルを増加または減少するために送信機を調整できる。
【００２０】
ＷＣＤのロケーションの知識は、信号がＷＣＤとインフラストラクチャの間の伝送の間に受けるであろう減衰を推定するために使用できる。推定電力損失の知識は、ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号の送信電力レベルを調整するために使用できる。例えば、インフラストラクチャに関するＷＣＤのロケーションの知識は、ＷＣＤでのマルチパスにとってさらによい状態またはさらに悪い状態を示すことがある。インフラストラクチャは、ＷＣＤに信号を送信する際に使用しなければならない送信電力レベルを推定するために、ＷＣＤでのマルチパス状態の表示を使用できる。同様に、ＷＣＤは、インフラストラクチャに信号を送信する際に使用しなければならない送信電力レベルを推定できる。送信電力レベルを推定すると、通信システムにおける電力調整のために必要とされる帯域幅が削減される。電力制御のために必要とされる帯域幅を削減すると、特定のＷＣＤとの通信をサポートし、それにより通信システムの全体的な容量を増加するために必要とされる帯域幅が削減される。
【００２１】
ＷＣＤの速度の知識、つまり速度と方向は、送信信号の所望される電力レベルの決定を改善するために使用できる。例えば、ＷＣＤの速度に基づき、受信信号の電力レベルを測定するために使用される積分の期間が調整できる。さらに、ＷＣＤ速度の知識は、電力制御ループの所望される更新速度、つまり周波数を決定するために使用できる。
【００２２】
受信信号の電力レベルを測定する際に使用される積分区間、つまり期間を調整すると、電力制御の改善が生じる場合がある。例えば、ＷＣＤが迅速に移動している場合には、無線チャネル状態は迅速に変化していると思われる。無線チャネル状態が急激に変化すると、現在のチャネル状態を推定する際の古い方の測定値の信頼性がさらに低くなるであろう。したがって、積分区間を減少し、それにより所望される送信電力を決定する際に古い方の測定値をより重要視しないことが有利である場合がある。受信電力を測定するために、まったく積分が行われず、ただ１つのサンプルだけが採取される場合もある。
【００２３】
他方、ＷＣＤがゆっくりと移動している場合には、無線チャネルの状態はゆっくりと変化していると思われる。ゆっくりと変化するチャネル状態は、現在のチャネル状態を推定する際の古い方の測定値の信頼性をさらに高くするであろう。したがって、その状態では、積分区間を増加し、それにより所望される送信電力を決定する際に古い方の測定値をより重要視することが有利である場合がある。積分区間を増加すると、電力制御調整は受信電力レベルでの短期変動の影響をより受けにくくなる。
【００２４】
受信信号の電力の測定、及び所望される送信電力の決定はさまざまなロケーションで実行できる。例えば、ＷＣＤは受信信号の電力を測定することができ、その測定値に基づき、ＷＣＤは所望される送信電力レベルを決定できる。あるいは、ＷＣＤは受信信号の電力レベルを測定し、この測定値を表す信号を、所望される送信電力レベルが決定されるインフラストラクチャに送信することができる、あるいはＷＣＤは送信電力レベルの変化を要求する信号を送信できる。同様に、インフラストラクチャは受信信号の電力を測定し、所望される送信電力レベルを決定することができる。あるいはインフラストラクチャは受信信号の電力レベルを測定し、所望される送信電力レベルが決定されるＷＣＤにこの測定値を表す信号を送信することができる、あるいは送信電力レベルの変化を要求する信号が発生できる。
【００２５】
ＷＣＤの速度の知識は、電力制御ループの所望される更新レート、つまり周波数を決定するために使用することもできる。例えば、ＷＣＤＭＡにおいては、５００Ｈｚと１５００Ｈｚの２つの異なる電力制御ループ周波数がサポートされている。注記されるように、ＷＣＤが急激に移動している場合には、無線チャネル状態は急激に変化していると思われる。チャネル状態が急激に変化している場合には、高い方の更新周波数制御ループは変化を追跡調査するために十分に速くない可能性がある。この状態においては、短期変動を追跡調査しようとするより、低い方の更新周波数制御ループを使用し、全体的な傾向を追跡調査する方が好ましい可能性がある。
【００２６】
他方、ＷＣＤがゆっくりと移動している場合には、無線チャネルがゆっくりと変化していると思われる。低い方の更新周波数電力制御ループでゆっくりと変化するチャネル状態を追跡調査することが可能である場合がある。低い方の周波数電力制御ループを使用することは、ＷＣＤとインフラストラクチャ間で電力制御コマンドを送信するために必要とする通信帯域幅がさらに少なくなり、他の使用のために帯域幅を解放するため有利である。動作の変化を決定する速度の実際の値はシステム設計考慮事項に従って決定できる。
【００２７】
ＷＣＤが中間速度で移動している場合には、無線チャネルも中間速度で変化していると思われる。この状態では、高い方の更新周波数電力制御ループが状態の変化を追跡調査できる可能性がある。高い方の更新周波数電力制御ループが変化するチャネル状態を追跡調査できる場合、通信システムの全体的な性能は改善されなければならない。高い更新周波数電力制御ループが、例えばＷＣＤＭＡにおいてのように１５００Ｈｚである場合には、５０ｋｍｐｈから１００ｋｍｐｈの範囲で移動しているＷＣＤは、５００Ｈｚの低い方の更新ＷＣＤＭＡ周波数よりむしろ高い方の更新周波数電力制御ループを有利に使用できる場合がある。さまざまな更新周波数電力制御ループはさまざまなＷＣＤ速度に使用できるであろう。電力制御ループの更新周波数を選択する際の考慮事項は当業者に既知になるであろう。
【００２８】
説明された技法は、ＷＣＤが移動している方向を知ることも利用できる。ＷＣＤの速度を知ることは、インフラストラクチャデバイスに関するＷＣＤの速度と方向についての情報を提供し、どの将来の送信電力レベルが所望される場合があるのかを予測するために使用できる。ＷＣＤがインフラストラクチャデバイスにさらに接近して移動している場合には、一般的にはＷＣＤとインフラストラクチャデバイス間で送信される信号は、ＷＣＤとインフラストラクチャ間の距離が減少するにつれてより少なく減衰される。インフラストラクチャに関連付けながらＷＣＤの速度と方向を知ることは、将来送信信号のどの電力レベルが所望されるのかを予測するために使用できる。例えば、ＷＣＤがインフラストラクチャに向かう方向でゆっくりと移動している場合には、ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号は将来においてより少ない減衰を受けると予想できる。同様に、ＷＣＤがインフラストラクチャに向かって高速で移動している場合、ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号は依然として、将来減少した減衰を受け、減衰の減少は高い方の速度で発生すると予想される。ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号の電力の制御は、この変化する減衰の速度を考慮に入れるために適応できる。
【００２９】
同様に、ＷＣＤが変化する速度と方向でインフラストラクチャから離れていく場合、ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号は、さまざまな速度と方向に従って、さまざまな度合いでさらに多くの減衰を受ける。前記したように、ＷＣＤとインフラストラクチャの間で送信される信号の電力の制御は、この変化する減衰の速度を考慮に入れるようになっている。
【００３０】
図２は図１に図示される無線通信システム１０１の部分のさらなる詳細を示すブロック図である。図２は、図１の基地局１０２とＷＣＤ１０４をさらに描いている。基地局１０２に含まれているのは、送信機２１２、受信機２１４、セルサイトモデム（ＣＳＭ）２１６、及びコントローラ２２０である。ＷＣＤ１０４は受信機２２２、送信機２２４、移動局モデム（ＭＳＭ）２２６、及びコントローラ２２８を含む。
【００３１】
ＷＣＤの速度を決定するためには、基地局１０２がナビゲーション受信機２４０を含むことができる、あるいはＷＣＤ１０４がナビゲーション受信機２４２を含むことができる、あるいは基地局１０２とＷＣＤ１０４の両方がそれぞれナビゲーション受信機２４０、２４２を含むことができる。基地局１０２とＷＣＤ１０４に含まれてよいナビゲーション受信機の例は、ＧＰＳ受信機、ＬＯＲＡＮ受信機、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機、ＷＣＤの速度を決定するためにネットワークインフラストラクチャを使用するシステム、及び多様な組み合わせのナビゲーション受信機を使用するハイブリッドシステムを含む。基地局１０２とＷＣＤ１０４の中のコントローラ２２０と２２８は、ＷＣＤの速度に付いての情報を受信し、加えられる調整を決定するように構成できる。
【００３２】
図３は、通信システムにおける送信機の送信電力を調整するための技法を示すフローチャートである。フローはブロック３０２で始まる。ブロック３０４では、インフラストラクチャに関するＷＣＤのロケーションが決定される。前記したように、ＷＣＤロケーションはＷＣＤにおいて、またはインフラストラクチャにおいて決定できる。ブロック３０４は複数のロケーションの決定を含み、その結果ＷＣＤの速さ（ロケーションと速度）が決定できる。フローは、送信機の送信電力レベルに対して加えられる所望される調整がＷＣＤのロケーションと速度に基づいて決定されるブロック３０６に続く。調整された送信機はＷＣＤ内にあるか、あるいはインフラストラクチャ内にあるか、あるいは両方にある場合がある。フローはブロック３０８で停止する。注記されるように、調整はローカル送信機を調整するために使用できる、あるいは調整は他のロケーションにある送信機を調整するために別のロケーションに送信できる。例えば、ＷＣＤが調整を決定する場合、ＷＣＤは独自の送信機を調整できる、あるいはそれはインフラストラクチャ内の送信機を調整する際に使用するためにインフラストラクチャ内のデバイスに調整を送信できる。同様にインフラストラクチャ内のデバイスが調整を決定する場合には、調整はインフラストラクチャ内の送信機を調整するために使用できるか、あるいは調整はＷＣＤに送信することができ、ＷＣＤがその送信機を相応して調整することができる。
【００３３】
図４は、通信システム内の送信機の送信電力を調整するための別の技法を示すフローチャートである。フローはブロック４０２で始まる。フローは、ＷＣＤの速度が決定されるブロック４０４に続く。次にフローはブロック４０６に続く。ブロック４０６では、受信信号の電力レベルを測定するために使用される積分区間がＷＣＤの速度に基づいて決定される。受信信号は、ＷＣＤ内で、あるいはインフラストラクチャデバイス内で受信される信号である場合がある。次に、フローは、受信信号の電力レベルが決定された積分区間を使用して測定されるブロック４０８に続く。次に、フローはブロック４１０に続く。ブロック４１０では、受信信号を送信した送信機の送信電力レベルに対する調整が決定される。フローは、決定された調整が送信されるブロック４１２に続く。調整は、受信信号を送信した送信機の送信電力レベルを調整する際に使用できる。例えば、調整がＷＣＤ内で決定される場合には、調整はインフラストラクチャ内の送信機を調整する際に使用するためにインフラストラクチャに送信されてよい。同様に、調整がインフラストラクチャ内で決定される場合には、ＷＣＤ内の送信機を調整する際に使用するために調整をＷＣＤに送信できる。次にフローはブロック４１４で停止する。
【００３４】
図５は、通信システム内で電力制御更新周波数を選択するための技法を示すフローチャートである。フローはブロック５０２で始まる。フローは、ＷＣＤの速度が決定されるブロック５０４に続く。前述したように、決定はＷＣＤ内で、あるいはインフラストラクチャ内で実行できる。次にフローは、電力制御更新周波数がＷＣＤの速度に基づいて決定されるブロック５０６に続く。前記したように、更新周波数に影響を及ぼす考慮事項のいくつかが、チャネル状態の変化の速度及びサポートされている更新周波数である。例えば、ＷＣＤＭＡにおいては、５００Ｈｚまたは１５００Ｈｚのどちらかの２つの異なる電力制御周波数がサポートされている。ＷＣＤの速度に基づいて、これらの２つの電力制御更新周波数の所望される１つが選択できる。この技法はこれら２つの周波数に制限されるのではなく、任意の所望される電力制御更新周波数を選択するために適応されてよい。更新周波数が変更される速度は、システムの特性、信号特性、及びチャネル状態に依存し、例えばフィールドテストまたはシステムモデリングによって決定できる。フローはブロック５０８で停止する。
【００３５】
図６は、通信システム内の送信機の送信電力を調整するための別の技法を示すフローチャートである。フローはブロック６０２で始まる。フローは、ＷＣＤの速さ、つまり速度と方向が決定されるブロック６０４に続く。フローはブロック６０６に続く。ブロック６０６では、将来の受信信号電力及び所望される電力レベル調整の予測が、インフラストラクチャに関係してＷＣＤの速度と方向に基づいて行われる。前記したように、受信信号電力に対する予測は、単に、電力が増加していくまたは減少していくという認識にすぎない可能性がある。あるいは、所望される場合には、さらに正確な予測を行うことができる。フローはブロック６０８で停止する。予測された調整は、ローカル送信機を調整するために使用できる、あるいは予測された調整は他のロケーションにある送信機を調整するために別のロケーションに送信できる。例えば、ＷＣＤが調整を決定する場合には、そのＷＣＤが独自の送信機を調整できる、あるいはインフラストラクチャ内の送信機を調整する際に使用するために予測された調整をインフラストラクチャ内のデバイスに送信できる。同様に、インフラストラクチャ内のデバイスが調整を決定する場合には、調整はインフラストラクチャ内の送信機を調整するために使用できる、あるいは調整はＷＣＤに送信され、ＷＣＤがその送信機を調整することができる。
【００３６】
前記説明は本発明の特定の実施形態を詳説している。しかしながら、前記がどのように詳細に見えるかに関係なく、本発明がその精神または本質的な特性から逸脱することなく他の特定の形式で具体化されてよいことが理解されるであろう。説明される実施形態はすべての点に関してのみ例示的と見なされるべきであり、制限的と見なされるべきではなく、したがって本発明の範囲は前記説明よりもむしろ添付の特許請求の範囲によって示される。請求項の意味及び同等の範囲とともに生じるすべての変更がそれらの範囲内に包含されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に従って動作する無線通信システムの部分を示すブロック図である。
【図２】無線通信システムの部分のさらなる詳細を示すブロック図である。
【図３】無線通信システムにおける送信機の送信電力を調整するための技法を示すフローチャートである。
【図４】無線通信システム内の送信機の送信電力を調整するための別の技法を示すフローチャートである。
【図５】無線通信システム内で電力制御周波数を選択するための技法を示すフローチャートである。
【図６】無線通信システム内の送信機の送信電力を調整するための別の技法を示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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