(57)【要約】  基地局２０または移動局（１〜Ｎ）に適用することができる電力制御方法（５０）。この方法は、前の２つの電力制御ビット（５２〜５４）を考慮に入れる。この方法は、電力制御ステップ・サイズに前の２つの電力制御ビット（５６）の合計を掛けることにより補正係数を決定する。補正受信信号が生成され（５８）、しきい値信号と比較される（６２）。この比較に基づいて、信号のしきい値未満のデータ・フレームに対して電力制御が上に設定され（６４）、または信号しきい値以上であるデータ・フレームに対して電力が下に設定される（６６）。
2007515849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体電気通信システムの基地局における電力制御方法であって、
前記基地局が送信した複数の電力制御ビット（ＰＣＢ）に応じて、データ信号の電力レベルを移動局により調整するステップと、
結合ＰＣＢを生成するために、多数の前の電力制御ビットを前記基地局により結合するステップと、
スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢを前記基地局によりスケーリングするステップと、
前記スケーリングしたＰＣＢに応じて、次のＰＣＢを前記基地局により調整するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記結合ステップが、
複数の前の電力制御ビットを前記基地局により入手するステップと、
前記結合ＰＣＢを生成するために、前記複数の前の電力制御ビットを前記基地局により追加するステップと、
をさらに含む前記基地局における請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項３】
前記スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢにステップ・サイズを前記基地局により掛けるステップ、
をさらに含む前記基地局における請求項２に記載の電力制御方法。
【請求項４】
前記移動局からのデータ信号の電力レベルを前記基地局により受信するステップと、
補正信号を生成するために、前記電力レベルにスケーリングしたＰＣＢを前記基地局により追加するステップと、
をさらに含む前記基地局における請求項３に記載の電力制御方法。
【請求項５】
前記調整ステップが、前記補正信号が所定のしきい値信号より小さいかどうかを基地局により判断するステップ、を含む前記基地局における請求項４に記載の電力制御方法。
【請求項６】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号より小さい場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけアップするように前記基地局により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記基地局により送信するステップと、
前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記基地局により記憶するステップと、
をさらに含む前記基地局における請求項５に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号以上である場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけダウンするように前記基地局により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記基地局により送信するステップと、
前記基地局による前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記基地局により記憶するステップと、
をさらに含む前記基地局における請求項５に記載の電力制御方法。
【請求項８】
移動体電気通信システムの基地局の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）における電力制御方法であって、
前記無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）が送信した複数の電力制御ビット（ＰＣＢ）に応じて、データ信号の電力レベルを移動局により調整するステップと、
結合ＰＣＢを生成するために、多数の前の電力制御ビットを前記ＲＡＮにより結合するステップと、
スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢを前記ＲＡＮによりスケーリングするステップと、
前記スケーリングしたＰＣＢに応じて、次のＰＣＢを前記ＲＡＮにより調整するステップと、
を含む方法。
【請求項９】
前記結合ステップが、
複数の前の電力制御ビットを前記ＲＡＮにより入手するステップと、
前記結合ＰＣＢを生成するために、前記複数の前の電力制御ビットを前記ＲＡＮにより追加するステップと、
をさらに含む前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項８に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
前記スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢにステップ・サイズを前記ＲＡＮにより掛けるステップをさらに含む、前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項９に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記移動局からの前記データ信号の前記電力レベルを前記ＲＡＮにより受信するステップと、
補正信号を生成するために、前記電力レベルに前記スケーリングしたＰＣＢを前記ＲＡＮにより追加するステップと、
をさらに含む前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項１０に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
前記調整ステップが、前記補正信号が所定のしきい値信号より小さいかどうかを前記ＲＡＮにより判断するステップを含む、前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項１１に記載の電力制御方法。
【請求項１３】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号より小さい場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけアップするように前記ＲＡＮにより設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記ＲＡＮにより送信するステップと、
前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記ＲＡＮにより記憶するステップと、
をさらに含む前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項１２に記載の電力制御方法。
【請求項１４】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号以上である場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけダウンするように前記ＲＡＮにより設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記ＲＡＮにより送信するステップと、
前記基地局による前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記ＲＡＮにより記憶するステップと、
をさらに含む前記無線アクセス・ネットワークにおける請求項１２に記載の電力制御方法。
【請求項１５】
移動体電気通信システムの基地局の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）における電力制御方法であって、
前記無線ネットワーク制御装置が送信した複数の電力制御ビット（ＰＣＢ）に応じて、データ信号の電力レベルを移動局により調整するステップと、
結合電力制御ビットを生成するために、多数の前の電力制御ビットを前記無線ネットワーク制御装置により結合するステップと、
スケーリングした電力制御ビットを生成するために、前記結合電力制御ビットを前記無線ネットワーク制御装置によりスケーリングするステップと、
前記スケーリングした電力制御ビットに応じて、次の電力制御ビットを前記無線ネットワーク制御装置により調整するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記結合ステップが、
複数の前の電力制御ビットを前記無線ネットワーク制御装置により入手するステップと、
前記結合ＰＣＢを生成するために、前記複数の前の電力制御ビットを前記無線ネットワーク制御装置により追加するステップと、
をさらに含む前記無線ネットワーク制御装置における請求項１５に記載の電力制御方法。
【請求項１７】
前記スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢにステップ・サイズを前記無線ネットワーク制御装置により掛けるステップをさらに含む、前記無線ネットワーク制御装置における請求項１６に記載の電力制御方法。
【請求項１８】
前記移動局からの前記データ信号の前記電力レベルを前記無線ネットワーク制御装置により受信するステップと、
補正信号を生成するために、前記電力レベルに前記スケーリングしたＰＣＢを前記無線ネットワーク制御装置により追加するステップと、
をさらに含む前記無線ネットワーク制御装置における請求項１７に記載の電力制御方法。
【請求項１９】
前記調整ステップが、前記補正信号が所定のしきい値信号より小さいかどうかを前記無線ネットワーク制御装置により判断するステップを含む、前記無線ネットワーク制御装置における請求項１８に記載の電力制御方法。
【請求項２０】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号より小さい場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけアップするように前記無線ネットワーク制御装置により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記無線ネットワーク制御装置により送信するステップと、
前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記無線ネットワーク制御装置により記憶するステップと、
をさらに含む前記無線ネットワーク制御装置における請求項１９に記載の電力制御方法。
【請求項２１】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号以上である場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけダウンするように前記無線ネットワーク制御装置により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記無線ネットワーク制御装置により送信するステップと、
前記基地局による前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記無線ネットワーク制御装置により記憶するステップと、
をさらに含む前記無線ネットワーク制御装置における請求項１９に記載の電力制御方法。
【請求項２２】
移動体電気通信システムの移動局における電力制御方法であって、
前記移動局が送信した複数の電力制御ビット（ＰＣＢ）に応じて、データ信号の電力レベルを基地局により調整するステップと、
結合ＰＣＢを生成するために、多数の前の電力制御ビット（ＰＣＢ）を、前記移動局により結合するステップと、
スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢを前記移動局によりスケーリングするステップと、
前記スケーリングしたＰＣＢに応じて、次のＰＣＢを前記移動局により調整するステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
前記結合ステップが、
複数の前の電力制御ビットを前記移動局により入手するステップと、
前記結合ＰＣＢを生成するために、前記複数の前の電力制御ビットを前記移動局により追加するステップと、をさらに含む前記移動局における請求項２２に記載の電力制御方法。
【請求項２４】
前記スケーリングしたＰＣＢを生成するために、前記結合ＰＣＢにステップ・サイズを前記移動局により掛けるステップをさらに含む、前記移動局における請求項２３に記載の電力制御方法。
【請求項２５】
前記基地局からの前記データ信号の前記電力レベルを前記移動局により受信するステップと、
補正信号を生成するために、前記電力レベルに前記スケーリングしたＰＣＢを前記移動局により追加するステップと、
をさらに含む前記移動局における請求項２４に記載の電力制御方法。
【請求項２６】
前記調整ステップが、前記補正信号が所定のしきい値信号より小さいかどうかを前記移動局により判断するステップを含む、前記移動局における請求項２５に記載の電力制御方法。
【請求項２７】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号より小さい場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけアップするように前記移動局により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記移動局により送信するステップと、
前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記移動局により記憶するステップと、
をさらに含む前記移動局における請求項２６に記載の電力制御方法。
【請求項２８】
前記補正信号が前記所定のしきい値信号以上である場合に、
前記電力レベルに対して前記次のＰＣＢを１だけダウンするように前記移動局により設定するステップと、
前記移動局に前記次のＰＣＢを前記移動局により送信するステップと、
前記基地局による前記次のＰＣＢを最新の前のＰＣＢとして前記移動局により記憶するステップと、
をさらに含む前記移動局における請求項２６に記載の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体電気通信システムの電力制御に関し、特に基地局と移動局との間のリンクの電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体電気通信システムは、携帯電話、ページャ、コンピュータ等の移動局間、および移動体電気通信システムの基地局、等の無線リンクを含む。これらのリンクは無線リンクなので、リンクは他の信号のノイズおよび干渉を受けやすい。移動局で受信した信号は、「フェージング」を起こす場合がある。すなわち、移動局が受信したデータ信号は、周囲のノイズおよび他の干渉よりも遥かに大きく減衰する場合がある。
【０００３】
電気無線通信の品質は、多くの場合、正確で明瞭なデータを受信する移動局の能力により測定される。信号のフェージングが検出された場合、移動体電気通信システムの基地局は、移動局に届くように使用中の送信電力を増大することができる。さらに、受信したデータ信号がフェージングを起こしていない場合には、基地局は、移動局にデータを送信している電力を低減することができる。
【０００４】
特定の無線リンク上で大きな電力を使用した場合には、電力のこの増大は、他の移動局を基地局に接続している他のリンクに対して干渉を起こす。
コ・デマンド多重アクセス（ＣＤＭＡ）移動体電気通信システムの場合には、電力制御ビットが、約１．２５ミリ秒毎に連続的に送信され、リンクの他方の端部上のエンティティに一段の電力増大または一段の電力低減を要求する。すなわち、各移動局は、基地局に連続的に電力制御ビット（ＰＣＢ）を送信し、データ信号がフェージングを起こしているという理由で、基地局にもっと大きな電力で送信するように要求する。しかし、移動局が要求した時間と基地局が応答することができる時間との間の２つの電力制御ビットの最小の遅延時間が生じる。この２つの電力ビットの遅延時間により、移動局が観察する電力は、−１ｄＢ電力ステップ・サイズに対して名目上５ｄＢピーク・ピークの変動を起こす。この変動により、基地局の送信電力が無駄に使用され、移動局のバッテリ電力が無駄に使用される。さらに、この変動により、他の移動局および電気通信システム内のリンクに干渉が起こり、さらにシステムの能力を低減する。
【０００５】
それ故、電力送信の変動を抑制し、移動局のバッテリの寿命を長くする電力制御方法の開発が強く待望されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、移動体電気通信システム１００のブロック図である。移動体電気通信システム１００は、移動ネットワーク装置２０、２５および３０および移動局１〜Ｎを含む。移動ネットワーク装置または通信インフラストラクチャは、例えば、基地局２０および２５および移動交換局３０を含む。典型的な基地局２０は、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）２２および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４を含む。無線ネットワーク制御装置２４は、移動交換局３０と結合している。
【０００７】
各移動局１〜Ｎは、移動リンクを介して基地局２０のＲＡＮ２２と結合している。これらの移動リンクは、例えば、移動局１に送信している基地局２０である順方向チャネル、および基地局２０に送信している移動局１である逆方向チャネルを含む。
【０００８】
１つまたは複数の基地局２５は、同じデータを移動局に送信することにより一定の通信を行うために、移動局１〜Ｎと結合している無線データ・リンクを提供することもできる。
【０００９】
基地局２０〜２５は、移動局１〜Ｎが逆方向リンクによりデータを送信する電力を制御する。同様に、移動局１〜Ｎは、順方向リンクにより送信したデータに対して基地局２０、２５が送信した信号の電力を制御する。
【００１０】
移動局１〜Ｎが使用する電力は非常に重要なものである。何故なら、この電力は、通常、バッテリにより供給されるからである。送信電力は、順方向チャネルおよび逆方向チャネルの両方のチャネル上で制御される。すなわち、基地局は、基地局に移動局がデータを送信する電力を制御し、移動局は、移動局に基地局がデータを送信する電力を制御する。移動局が送信するために使用する電力を制御する基地局を使用して、電力制御方法を以下に説明する。しかし、この電力制御方法は、順方向リンクにより基地局が送信した電力を制御するために、移動局内でも使用するこができることに留意されたい。
【００１１】
ここで図２を参照すると、この図は、電力制御方法のフローチャートである。基地局にデータを送信するために移動局が使用する電力を制御する基地局を使用してこの方法を説明する。この電力制御方法は、スタート・ブロックからスタートする。次に、基地局は、前の２つの電力制御ビット（ＰＣＢ）を検索する（ブロック５２）。次に、ブロック５４において、前の２つの電力制御ビットが追加される。すなわち、最後の２つの電力制御ビットが＋１である場合には、最後の２つの要求が１レベルだけ電力を増大せよという要求であったことを示す。電力制御レベル、すなわちステップは、−１ｄＢよりかなり小さい場合があり、公称値である１ｄＢより大きい場合もある。
【００１２】
次に、補正係数を決定するために、前の２つの電力制御ビットを追加した結果に、ｄＢ単位の電力制御ステップ・サイズが掛けられる（ブロック５６）。例えば、最後の２つの電力制御ビットが両方とも＋１である場合には、結果は＋２になり、ブロック５６において、この結果に、名目上１ｄＢである電力制御ステップ・サイズが掛けられる。これにより、パイプライン内に依然として位置している電力制御ビットに対する補正係数が入手される。すなわち、この電力制御ビットは、移動局に前に送信したがまだ作動しなかったものである。
【００１３】
次に、ブロック５８において、移動局から受信した信号から決定したように、電力に補正係数が加算される。この結果は、補正信号と呼ばれる。次に、補正信号が、所定のしきい値信号と比較される（ブロック６０）。
【００１４】
補正信号がしきい値より小さい場合には、ブロック６２において、制御が「ｙｅｓ」経路を介してブロック６４に転送される。このことは、基地局が、所望の目標しきい値より小さな信号対雑音比（Ｅｂ／Ｎｏ）を含むフレームを受信したことに対応する。その結果、基地局は電力制御ビットを電力増大を示すよう設定する。このようにして、基地局は、移動局に１レベルだけその送信電力を増大するように指示する。次に、ブロック６８において、移動機に電力制御ビットが送信され、この電力制御ビットを前の電力制御ビットとして記憶する（ブロック６８）。ここでプロセス５０は終了する。
【００１５】
補正信号がしきい値信号以上である場合には、ブロック６２において、制御が「ｎｏ」経路を介してブロック６６に転送される。このことは、基地局が、所望の目標しきい値以上である信号対雑音比（Ｅｂ／Ｎｏ）を有するデータのフレームを移動局から受信したことに対応する。次に、基地局は、電力制御ビットを１レベルだけデシベル（ｄＢ）単位で電力低減するように設定する（ブロック６６）。次に、基地局は、移動機にこの電力制御ビットを送信し、それを記憶する（ブロック６８）。ここでプロセス５０は終了する。
【００１６】
この電力制御方法は、ＣＤＭＡをベースとする移動体電気通信システムに特に適している。この電力制御方法は、このような電気通信システムの内部ループおよび外部ループの両方に適用することができる。さらに、この電力制御方法は、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＥＶ−ＤＶおよびＥＶ−ＤＯのような他のエア・インタフェースに適している。
【００１７】
ここで図３を参照すると、この図は、移動局１と通信している場合の、例えば、２つの基地局２０および２５のための電力制御コマンドの図面である。さらに、時間経過中の電力制御ビットも示す。グラフＲＰＣＨ−１およびＲＰＣＨ−２は、基地局２０および２５が観察した移動機１からの電力に対応する。図を見れば分かるように、逆方向チャネル上のこれらの送信電力は、最初に約５つの電力制御ビットだけ上方に移動し、次に、約５つの電力制御ビットだけ下方に移動する。信号ＲＰＣＨ逆方向チャネル電力制御ビット自身も表示される。図を見れば分かるように、５つの電力制御ビットは上方に設定されていて、５つの電力制御ビットは下方に設定されている。このことは、従来技術が表示する電力変動の問題に対応する。
【００１８】
図４は、基地局がこの電力制御方法５０を含む場合の移動局が送信した類似の電力の図面である。図４は、例えば、２つの基地局２０および２５のところで測定した移動機の送信電力を示す。ＲＰＣＨ−１およびＲＰＣＨ−２は、例えば、基地局２５および２０に対応することができる。すなわち、ＲＰＣＨ−２は、移動局１の多少安定している送信電力を測定する。ＲＰＣＨ−１は、ノイズ等のような種々の送信条件による若干低減している電力を測定する。ＲＰＣＨ−２は、一次データ通信リンクであり、一方、ＲＰＣＨ−１は移動局１から低減した電力を受信するので二次送信リンクである。電力制御の結果としてのパターンは、１つの電力制御ビットがアップしていて、次の電力制御ビットがダウンしている理想的状態である。その結果、例えば、移動局１から基地局２０に送信されたデータの電力は、従来技術の５ｄＢの変動とは異なり、約１ｄＢしか変動しない。
【００１９】
上記説明を読めば理解することができると思うが、この電力制御方法は、電気通信システムの全送信電力を低減する。その結果、移動リンク間の干渉は最小限度まで低減し、システムは、もっと多くの移動局を処理することができる。さらに、移動局のバッテリの寿命が延びる。この電力制御方法５０は、逆方向チャネル電力を制御するために基地局で使用することができるばかりでなく、順方向リンクにより送信されたデータの電力を制御するために移動局でも使用することができる。さらに、この電力制御方法５０は、基地局の種々の機能のところで使用することができる。すなわち、この電力制御方法は、ＲＡＮ２２または無線ネットワーク制御装置２４でも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による移動体電気通信システムのブロック図。
【図２】本発明による電力制御方法のフローチャート。
【図３】本発明を使用しない電力制御の図。
【図４】本発明による電力制御の図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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