(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２のタイプのデータが第１のタイプのデータにパンクチャされ、前記第１のタイプのデータの送信エネルギが前記第１のタイプのデータのレートにしたがって変化し、前記第２のタイプのデータの送信エネルギが前記第１のタイプのデータのレートにしたがって変化しない、前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとを送信する送信機を含む通信システム中の、前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとの送信エネルギを制御する電力制御システムにおいて、
前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとを受信する受信機手段と、
前記第２のタイプのデータを前記第１のタイプのデータから分離するデマルチプレクサ手段と、
前記第２のタイプのデータのエネルギを測定して、前記受信機手段で受信された前記第２のタイプのデータのエネルギの表示を提供する手段と、
前記第２のタイプのデータのエネルギの表示を受け取り、前記第２のタイプのデータのエネルギの表示にしたがって、前記第１のタイプのデータの送信エネルギに対する電力制御コマンドを発生させる電力制御プロセッサ手段とを具備する電力制御システム。
【請求項２】
前記第１のタイプのデータが可変レートトラフィックデータを構成し、前記第２のタイプのデータが電力制御コマンドを構成する請求項１記載の電力制御システム。
【請求項３】
複数の前記電力制御コマンドをフィルタリングして、前記電力制御コマンドの受信エネルギの改善された推定値を提供するフィルタ手段をさらに具備する請求項２記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記電力制御コマンドのエネルギを調整して、１組の以前に送信された電力制御コマンドに応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償する電力制御ビットプロセッサをさらに具備する請求項３記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記電力制御ビットプロセッサは、前記送信機によって応答された電力制御コマンドの最も可能性があるシーケンスをさらに推定する請求項４記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記電力制御ビットプロセッサが前記送信機により受信された電力制御コマンドを推定し、前記受信電力制御コマンドのエネルギを調整して、前記送信機により受信された電力制御コマンドの前記推定に応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償する請求項５記載の電力制御システム。
【請求項７】
前記電力制御ビットプロセッサが、
前記受信電力制御コマンドの受信エネルギの変化を、前記１組の以前に送信された電力制御コマンドに基づくそれらのコマンドの予想された変化と比較することと、
前記以前に送信された電力制御コマンドに対する疑わしい応答を識別することと、
前記識別された疑わしい応答にしたがって受信電力制御コマンドの１組の仮定をテストすることとによって、
前記送信機によって応答された電力制御コマンドの前記最も可能性があるシーケンスを推定する請求項６記載の電力制御システム。
【請求項８】
前記第１のタイプのデータが可変レートトラフィックデータを構成する請求項１記載の電力制御システム。
【請求項９】
複数の受信フレームに対して１組の前記第２のタイプのデータをフィルタリングして、前記第２のタイプのデータの受信エネルギの改善された推定値を提供するフィルタ手段をさらに具備する請求項８記載の電力制御システム。
【請求項１０】
前記第２のタイプのデータのエネルギを調整して、１組の以前に送信された電力制御コマンドに応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償するプロセッサ手段をさらに具備する請求項９記載の電力制御システム。
【請求項１１】
前記プロセッサ手段が、前記送信機によって応答された最も可能性がある電力制御コマンドのシーケンスをさらに推定する請求項１０記載の電力制御システム。
【請求項１２】
前記プロセッサ手段が前記送信機によって受信された電力制御コマンドを推定し、複数の受信フレームに対して前記１組の第２のタイプのデータのエネルギを調整して、前記送信機によって受信された電力制御コマンドの前記推定に応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償する請求項１１記載の電力制御システム。
【請求項１３】
前記電力制御ビットプロセッサが、
前記受信電力制御コマンドの受信電力エネルギの変化を、前記１組の以前に送信された電力制御コマンドに基づくそれらのコマンドの予想された変化と比較することと、
前記以前に送信された電力制御コマンドに対する疑わしい応答を識別することと、
前記識別された疑わしい応答にしたがって受信電力制御コマンドの１組の仮定をテストすることとによって、
前記送信機によって応答された電力制御コマンドの前記最も可能性があるシーケンスを推定する請求項１２記載の電力制御システム。
【請求項１４】
複数の前記電力制御コマンドをフィルタリングして、前記電力制御コマンドの受信エネルギの改善された推定値を提供するフィルタ手段をさらに具備し、
前記フィルタ手段は、等式：
【数１】
0004477241.tif 000011
にしたがってフィルタされた電力制御ビットエネルギを発生させ、Ｔiはｉ番目の電力制御グループに対するトラフィックエネルギであり、Ｐiはｉ番目の電力制御グループの電力制御ビットエネルギであり、βは重み付け関数である請求項２記載の電力制御システム。
【請求項１５】
前記重み付け関数βiが等式：
【数２】
0004477241.tif 000012
にしたがって決定される請求項１４記載の電力制御システム。
【請求項１６】
第２のタイプのデータが第１のタイプのデータにパンクチャされ、前記第１のタイプのデータの送信エネルギが前記第１のタイプのデータのレートにしたがって変化し、前記第２のタイプのデータの送信エネルギが前記第１のタイプのデータのレートにしたがって変化しない、前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとを送信する送信機を含む通信システム中で、前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとの送信エネルギを制御する方法において、
デマルチプレクサによって、前記第１のタイプのデータと前記第２のタイプのデータとを受信することと、
前記デマルチプレクサによって、前記第２のタイプのデータを前記第１のタイプのデータからデマルチプレクスすることと、
電力制御プロセッサ手段によって、前記第２のタイプのデータのエネルギを測定して、測定されたエネルギを形成することと、
前記電力制御プロセッサ手段によって、前記測定されたエネルギにしたがって、前記第１のタイプのデータの送信エネルギに対する電力制御コマンドを発生させることとを含む方法。
【請求項１７】
前記第１のタイプのデータが可変レートトラフィックデータを構成し、前記第２のタイプのデータが電力制御シンボルを構成する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
フィルタによって、複数の前記電力制御シンボルの測定されたエネルギをフィルタリングして、前記電力制御シンボルの受信エネルギの改善された推定値を提供することをさらに含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記電力制御プロセッサ手段によって、前記電力制御シンボルのエネルギを調整して、１組の以前に送信された電力制御コマンドに応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償することをさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記電力制御プロセッサ手段によって、前記送信機によって応答された電力制御コマンドの最も可能性があるシーケンスを推定することを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記電力制御プロセッサ手段によって、前記送信機により受信された電力制御コマンドの前記推定値に応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償することをさらに含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記電力制御プロセッサ手段によって、前記送信機により応答された電力制御コマンドの最も可能性があるシーケンスを推定することは、
前記受信電力制御コマンドの受信エネルギの変化を、前記１組の以前に送信された電力制御コマンドに基づくそれらのコマンドの予想された変化と比較することと、
前記以前に送信された電力制御コマンドに対する疑わしい応答を識別することと、
前記識別された疑わしい応答にしたがって受信電力制御コマンドの１組の仮定をテストすることとを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のタイプのデータが可変レートトラフィックデータを構成する請求項１６記載の方法。
【請求項２４】
フィルタによって、複数の受信フレームに対して１組の前記第２のタイプのデータをフィルタリングして、前記第２のタイプのデータの受信エネルギの改善された推定値を提供することを含む請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
プロセッサ手段によって、前記第２のタイプのエネルギを調整して、１組の以前に送信された電力制御コマンドに応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償することを含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記プロセッサ手段によって、前記送信機によって応答された最も可能性がある電力制御コマンドのシーケンスを推定することをさらに含む請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記プロセッサ手段によって、前記送信機によって受信された電力制御コマンドを推定することと、
前記プロセッサ手段によって、複数の受信フレームに対して前記１組の第２のタイプのデータのエネルギを調整して、前記送信機によって受信された電力制御コマンドの前記推定値に応答して前記送信機でなされたエネルギ調整を補償することとを含む請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記送信機によって受信された電力制御コマンドを推定することが、
前記プロセッサ手段によって、前記受信電力制御コマンドの受信電力エネルギの変化を、前記１組の以前に送信された電力制御コマンドに基づくそれらのコマンドの予想された変化と比較することと、
前記プロセッサ手段によって、前記以前に送信された電力制御コマンドに対する疑わしい応答を識別することと、
前記プロセッサ手段によって、前記識別された疑わしい応答にしたがって受信電力制御コマンドの１組の仮定をテストすることとを含む請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
フィルタによって、複数の前記電力制御コマンドをフィルタリングして、前記電力制御コマンドの受信エネルギの改善された推定値を提供することをさらに含み、前記フィルタリングすることは、以下の等式：
【数３】
0004477241.tif 000013
にしたがって、フィルタされた電力制御ビットエネルギを発生させ、ここでＴiはｉ番目の電力制御グループに対するトラフィックエネルギであり、Ｐiはｉ番目の電力制御グループの電力制御ビットエネルギであり、βは重み付け関数である請求項１７記載の方法。
【請求項３０】
前記重み付け関数βが等式：
【数４】
0004477241.tif 000014
にしたがって決定される請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信に関係する。特に、本発明はＣＤＭＡ送信機の電力を制御する新規で改良された方法と装置に関係する。
【０００２】
【従来の技術】
コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）変調技術を使用することは、多数のシステムユーザーが存在する場合に通信を容易にするいくつかある技術の１つである。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）や周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）のような他の多元接続通信システム技術が技術的に知られている。しかしながら、ＣＤＭＡのスペクトラム拡散変調技術は、多元接続通信システムのこれらの変調技術に優る極めて有利な点を有している。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、“衛星または地上中継器を用いるスペクトラム拡散多元接続通信システム”と題する米国特許第４，９０１，３０７号に開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照により組み込まれている。ＣＤＭＡ技術を多元接続通信システムで使用することは、“ＣＤＭＡセルラ電話システムで信号波形を発生させるシステムおよび方法”と題する米国特許第５，１０３，４５９号にさらに開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照により組み込まれている。
【０００３】
ＣＤＭＡは、広帯域信号である固有の性質によって、信号エネルギを広い帯域幅に拡散させることによって周波数ダイバーシティの一形態を提供する。したがって、周波数選択性フェーディングはＣＤＭＡ信号帯域幅のほんの少しの部分にしか影響を及ぼさない。２またはそれより多いセルサイトを通した移動ユーザからの同時性リンクにより複数の信号パスを提供することによって、空間あるいはパスダイバーシティが得られる。さらに、異なる伝播遅延で到着する信号が別々に受信されそして処理されることを許容し、スペトクラム拡散処理を通してマルチパス環境を活用することによって、パスダイバーシティが得られる。パスダイバーシティの例は、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける通信においてソフトハンドオフを提供する方法と装置”と題する米国特許第５，１０１，５０１号と“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題する米国特許第５，１０９，３９０号に例示されており、これらの米国特許は共に本発明の譲受人に譲渡され、ここに参照により組み込まれている。
【０００４】
知覚される音声の高品質性を維持しながら容量を増加させる特別の利点を提供するデジタル通信システムにおいて音声を送信する方法は、可変レートの音声エンコーディングを使用することによる。特に有用な可変レート音声エンコーダの方法および装置が“可変レートボコーダ”と題する米国特許第５，４１４，７９６号において詳細に説明されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、ここに参照により組み込まれている。
【０００５】
可変レート音声エンコーダを用いると、前記音声エンコーディングが最大レートで音声データを提供しているときに最大の音声データ容量のデータフレームを提供する。可変レート音声コーダが、その最大レートより低いレートで音声データを提供しているとき、送信フレームに余分の容量がある。データフレームのデータ源がデータを可変レートで供給しており、固定され予め定められたサイズの送信フレームで付加的なデータを送信する方法は、“送信のためにデータをフォーマットする方法および装置”と題する米国特許第５，５０４，７７３号で詳細に説明されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照により組み込まれている。先に言及した特許出願では、送信のためのデータフレームにおいて、異なるデータ源からの異なったタイプのデータを結合する方法と装置が開示されている。
【０００６】
予め定められた容量より少ないデータを含むフレームにおいて、データを含んでいるフレームの部分だけが送信されるように送信増幅器を送信ゲートすることにより、電力消費が低減されるかもしれない。さらに、もし予め定められた擬似ランダムプロセスにしたがってデータがフレームに配置されるならば、通信システムにおけるメッセージ衝突を低減させることができるかもしれない。送信をゲートしそしてフレームにデータを配置する方法と装置が“データバーストランダマイザー”と題する米国特許第５，６５９，５６９号に開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照により組み込まれている。
【０００７】
通信システムにおける移動局の電力制御の有用な方法は、移動局からの受信信号の電力を基地局でモニタすることである。モニタされた電力レベルに応答して基地局は移動局に規則的な間隔で電力制御ビットを送信する。このようにして送信電力を制御する方法と装置が、“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおいて送信電力を制御する方法および装置”と題する米国特許第５，０５６，１０９号に開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照され組み込まれている。
【０００８】
ＱＰＳＫ変調フォーマットを使用してデータを提供する通信システムにおいては、ＱＰＳＫ信号のＩとＱ成分のクロス乗積をとることによって、非常に有用な情報を得ることができる。この２つの成分の相対位相を知ることにより、基地局に関する移動局の大体の速度を決定することができる。ＱＰＳＫ変調通信システムにおけるＩとＱ成分のクロス乗積を決定する回路の記述が、“パイロット搬送波内積回路”と題する米国特許第５，５０６，８６５号に開示されており、この米国特許は本発明の譲受人に譲渡され、その開示がここに参照により組み込まれている。
【０００９】
デジタル情報を高レートで送信することができる無線通信システムに対する要求が増加している。遠隔局から中央基地局に高レートデジタルデータを送る１つの方法は、遠隔局がＣＤＭＡのスペトクラム拡散技術を用いてデータを送れるようにすることである。提案される１つの方法は、遠隔局が、直交チャネルのスモールセットを用いてその情報を送信できるようにすることであり、“高データレートＣＤＭＡ無線通信システム”と題する同時係属中の米国特許出願第０８／８８６，６０４号に詳しく説明されており、この米国特許出願は本発明の譲受人に譲渡され、ここに参照により組み込まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、閉ループ電力制御システムにおいて送信電力を制御する新規で改良された方法と装置である。本発明においては、フォワードリンクトラフィック信号にパンクチャされた電力制御コマンドが使用されて、フォワードリンクトラフィック信号のエネルギの十分性が決定される。本発明においては閉ループ電力制御の新規な方法が提案されており、この方法はトラフィック信号エネルギ測定値はもちろん、電力制御シンボルのエネルギ、電力制御コマンド推定値を使用して、閉ループ電力制御システムのより高い精度を達成させる。
【００１１】
トラフィックチャネル送信エネルギの十分性を決定するために電力制御シンボルだけを使用する欠点は、多数の電力制御シンボルがなく、したがってそれらは電力制御シンボルに加えられる雑音の影響を受けやすいということである。電力制御コマンドに対する応答の結果、異なるエネルギでそれらが各々送信されたかもしれないことから、電力制御シンボルのエネルギを単純に平均することができないという理由で、これらの状況がさらに複雑になっている。電力制御コマンドが送信装置により誤って受信されるかもしれないことから、この状況はさらに複雑になる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電力制御シンボル測定値とトラフィックチャネル推定値を組み合わせることにより受信ＣＤＭＡ信号の信号品質を推定する効果的な方法を提供する。
本発明の特徴、目的、そして利点は、同様な参照符号が全体を通して対応して同一のものを指し示している図面を参照すると、以下に述べられている詳細な説明からより明確になるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
Ｉ．イントロダクション
図１は、本発明の基地局の例示的な実施形態を示す。本発明をフォワードリンク電力制御の点から説明する。本発明がリバースリンク電力制御に同じように応用できることは当業者に理解できるであろう。さらに、本発明は同様に、閉ループ電力制御を採用している任意の可変レート通信システムに等しく応用できる。データのフレームがＣＲＣおよびテールビット発生器２に提供されている。ＣＲＣおよびテールビット発生器２は、１組の巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットと１組のテールビットを発生させ、これらのビットをデータの入力フレームに付加する。ＣＲＣとテールビットを付加したデータフレームがエンコーダ４に提供される。エンコーダ４は、ＣＲＣとテールビットを含むデータフレームにフォワードエラー訂正コーディングを行う。エンコーダ４は、例えば、畳み込みエンコーダあるいはターボエンコーダあるいは他のフォワードエラー訂正コーダとすることができ、その設計と構成は技術的によく知られている。
【００１４】
エンコードシンボルは、それからインターリーバ６に提供され、このインターリーバ６は予め定められたインターリーバフォーマットにしたがってエンコードシンボルを再順序付けする。さらに、インターリーバ６は、結果として生じた出力が固定数のオリジナルエンコードシンボルバージョンとエンコードシンボルの反復されたバージョンとからなるように、エンコードシンボルに冗長性を提供する。再順序付けされたシンボルは拡散エレメント８に提供され、この拡散エレメント８はロングコード擬似ランダムシーケンスにしたがってデータをスクランブルする。スクランブルされたシンボルは、それからデマルチプレクサ１０に提供される。デマルチプレクサ１０は、（１、１）、（１、−１）、（−１、１）、（−１、−１）からなる４点配列にシンボルをマッピングする。
【００１５】
デマルチプレクサ１０は、シンボルをデータ利得エレメント２０ａと２０ｂに提供する。データ利得エレメント２０ａと２０ｂは、２つの出力信号上のシンボルのエネルギを調整し、パンクチャリングエレメント２４ａと２４ｂそれぞれに利得調整された信号を提供する。例示的な実施形態では、フレームベースでトラフィックデータの送信レートが変化する。トラフィックデータのデータレートに比例して、送信エネルギが変化する。例えば、もしトラフィックデータフレームが予め定められた最大レートで送信されるならば、トラフィックデータフレームを含む信号は予め定められた最大送信エネルギで送信されるであろう。もし予め定められた最大レートの半分に等しいレートでトラフィックデータフレームが送信されるならば、トラフィックデータフレームを含む信号は予め定められた最大送信エネルギの半分で送信されるであろう。以下同様である。インターリーバ６により導入された冗長性のために、エネルギの大きさが調整された信号の結果として得られたシンボルエネルギは一定のままである。
【００１６】
パンクチャリングエレメント２４ａと２４ｂは、リバースリンク電力制御ビットを利得調整されたデータ信号に挿入する。送出電力制御ビットが、電力制御利得エレメント２２に供給される。例示的な実施形態では、トラフィックデータのレートにかかわらず、トラフィックチャネルの予め定められた最大送信エネルギで、電力制御ビットが常に送信される。電力制御ビットはレートにしたがって大きさが調整されないことから、これらのシンボルは、トラフィックデータのレートを知らなくても、受信トラフィック信号の十分性を評価する手段を提供する。利得調整された電力制御ビットがパンクチャリングエレメント２４ａと２４ｂに供給され、送出トラフィックチャネルにパンクチャされる。
【００１７】
パンクチャリングエレメント２４ａと２４ｂからの信号は直交カバーリングエレメント２６ａと２６ｂの第1の入力に供給される。トラフィックチャネル直交カバーリングシーケンスがトラフィックウォルシュ発生器２８によって発生される。ウォルシュシーケンスは直交カバーリングエレメント２６ａと２６ｂに提供され、送出トラフィック信号に直交カバーリングを行う。直交的にカバーされたトラフィック信号は加算器１８に提供される。簡単にするために単一の直交トラフィックチャネルの発生を図示する。商業的な実施の形態においては、さらに多くの同様に実現されたトラフィックチャネルがまた存在し、そしてそれらの直交的にカバーされたデータが加算器１８に供給されることを当業者が理解できるであろう。
【００１８】
例示的な実施形態では、コード分割パイロットがトラフィックチャネルとともに送信され、送信されたトラフィック信号のコヒーレント復調を可能にする。パイロットシンボルがデマルチプレクサ１２に提供され、このデマルチプレクサ１２は点（１、１）、（−１、１）、（１、−１）、（−１、−１）からなる４点配列にパイロットシンボルをマッピングする。例示的な実施形態では、パイロットシンボルはすべて０からなる。デマルチプレクサ１２からの結果として生じた出力ストリームが直交カバーリングエレメント１４ａと１４ｂの第1の入力に提供される。
【００１９】
パイロットウォルシュ発生器１６は、トラフィックチャネルデータを拡散するために使用される拡散関数に直交する拡散関数を発生させる。例示的な実施形態では、パイロットウォルシュ発生器１６は、ウォルシュ（０）シーケンスを発生させ、そしてカバーリングエレメント１４ａと１４ｂの第２の入力にシーケンスを提供する。カバーリングエレメント１４ａと１４ｂは、パイロットウォルシュ拡散関数にしたがって、デマルチプレクスされたパイロットシンボルをカバーし、そしてその結果を加算器１８に提供する。
【００２０】
加算器１８はパイロットチャネル信号とすべてのトラフィック信号とを加算し、そして結果としての加算信号を複素ＰＮ拡散エレメント３０に提供する。複素ＰＮ拡散エレメント３０は、入力シーケンスに拡散演算を実行し、これは送信の同位相と直角位相チャネルの負荷のバランスをとる。複素ＰＮ拡散エレメント３０は以下の等式にしたがって入力信号Ｉ’とＱ’を拡散する。
【数５】
0004477241.tif 000002
【００２１】
ここでＰＮIおよびＰＮQは、２つの擬似ノイズシーケンスであり、その発生は技術的によく知られている。複素ＰＮ拡散データシーケンスが送信機３６に提供される。送信機３６は、ＱＰＳＫ変調フォーマットにしたがって信号をアップコンバートし、フィルタし、増幅し、そしてアンテナ３８を通して送信する信号を提供する。
【００２２】
基地局１のカバレッジ領域にある移動局からの信号がアンテナ３９で受信され、受信サブシステム３４に提供される。受信サブシステム３４は、リバースリンク信号を復調してデコードし、そして復調されデコードされた信号を出力する。さらに、受信サブシステム３４は、予め定められたパラメータセットを制御プロセッサ３２に提供する。制御プロセッサ３２は、基地局１と通信している各移動局からのリバースリンク信号の受信信号エネルギの妥当性を決定する。制御プロセッサは1組の電力制御コマンドを発生させ、パンクチャリングエレメント２４ａと２４ｂにコマンドを提供し、そしてその動作は上述したように進行する。
【００２３】
さらに、受信サブシステム３４は、基地局１と通信している各移動局からの電力制御コマンドを受信する。電力制御コマンドは、そのコマンドを送っている特定の移動局に対して、基地局がそのトラフィック送信エネルギを増加すべきかどうかを示す。コマンドが受信されて送信機３６に提供され、それに応答して送信機３６はその送信エネルギを増加させるか減少させる。閉ループ電力制御システムの詳しい説明は、先に言及した米国特許第５，０５６，１０９号に提供されている。
【００２４】
ＩＩ．受信電力制御コマンドに基づいた電力制御
ノイズがなくそして電力制御コマンドが常に正しく受信され応答されているとき、可変レートリンクの電力制御は、大変簡単にすることができる。しかしながら、伝搬パスを通過した結果として信号にのったノイズの有害な影響は避けることができず、電力制御コマンドの誤った受信と応答となる。本発明は、これらの付加的な複雑さを扱うよう設計されている。しかしながら、本発明の説明に移るまえに、これらの複雑さがない状態での電力制御システムの作用を理解することが有益である。
【００２５】
図７（Ａ）を参照すると、図７（Ａ）は、付加ノイズがない受信信号を図示する。第１のフレーム５１０において、電力制御コマンド５００のエネルギは、予め定められた最大レートに対する送信エネルギに等しい予め定められたエネルギにセットされる。電力制御コマンドのエネルギは最大レート信号のエネルギで送信される必要がないが、むしろ、予め定められそして最大レート信号のエネルギに対する既知の関係を持つことだけが必要であるということが当業者によって理解されるであろう。
【００２６】
各フレーム（５０２と５０６）のトラフィックエネルギは、送信されたトラフィックデータのレートに基づいて変化する。信号に付加的なシンボル冗長性を提供することにより、送信機が送信トラフィックデータのエネルギを減少させることができる。例えば、もし信号中の各シンボルが２回送信されるならば、シンボルのバージョンの各々を送信するエネルギはほぼ半分にすることができる。このようにして、シンボルを送信するのに使用される総エネルギがほぼ一定に保たれる。信号に対する冗長性の導入に応じて信号への送信電力を比例して減少させるこの方法は、技術的によく知られており、先に言及した米国特許第５，１０３，４５９号に詳細に記述されている。
【００２７】
本発明において、電力制御ビット（５００と５０４）は、送信信号の最大レートのエネルギへに対して既知の関係を持つ一定のエネルギにとどまる。本発明の受信機は送信信号のレートを事前には知らないので、受信した電力制御ビットのエネルギを使用して、受信信号のエネルギの妥当性を決定する。この固定された点が重要である。その理由は、冗長性を有する受信信号が、信号の信頼性ある受信をもたらすのに十分なエネルギを持つかも知れない一方、同じエネルギで受信されたシンボル冗長性を持たない信号は信頼性ある受信をもたらすのに不十分なエネルギしか持たないかも知れないからである。
受信機は信号のレートを知らないし、あるいは、受信信号のシンボル冗長性の量を知らないから、信頼性ある受信のために受信電力が十分であるかどうかを判断することができない。したがって、シンボル冗長性の既知のレベルに対して、固定された送信電力関係を持って送信される電力制御コマンドは、受信機がトラフィクデータのレートを知ることなく受信電力の妥当性を評価することができる手段を提供する。
【００２８】
図７（Ａ）に戻って参照すると、電力制御コマンドが付加的なノイズの影響を持たない信号を受信した受信機は、受信信号のエネルギの十分性を決定することができる。図７（Ａ）において、電力制御ビット５００は可変レートトラフィクデータ５０２にパンクチャされる。伝搬パスからの付加的なノイズの影響を持たないシステムにおいては、受信機は、単一の受信電力制御コマンド５００のエネルギを計算し、このエネルギをエネルギ値のしきい値と比較する。電力制御コマンド５００の計算されたエネルギがしきい値を超えるとき、移動通信装置は、受信信号のエネルギが信頼性ある受信のために要求されるエネルギを超えることを決定し、送信する通信装置に対して、送信機がその送信電力を減少させるように要求するコマンドを送り返す。反対に、電力制御コマンド５００の計算されたエネルギがしきい値より低いとき、移動通信装置は、受信信号のエネルギが要求されるものより少ないことを決定し、送信する通信装置に対して、送信機がその送信電力を増加させるように要求するコマンドを送り返す。簡単なアップ／ダウン電力制御コマンドの状況において説明したが、この教示は送信電力の変化の方向と量を示すマルチビット電力制御コマンドへ容易に拡張することができる。
【００２９】
図７（Ｂ）は、付加的なノイズの付加的な複雑さを受信信号に導入する。ノイズが導入されたとき、単一の電力制御ビットを使用して受信信号の十分性を決定することではもはや信頼性がない。電力制御ビットは持続時間が非常に短く、伝搬パスの小さな変化でも受信エネルギ推定値の重大な低下をもたらすことがある。
【００３０】
ノイズが電力制御シンボル６００に加えられたとき、受信電力制御ビット６００へのノイズの影響を減少させるように複数の電力制御ビット６００にわたって平均化された受信エネルギを決定することが望ましい。最も簡単な形態では、ムービング平均フィルタを使用して、電力制御ビット６００を単に平均して受信エネルギの改良した推定値を提供してもよい。望ましい実施形態では、より最近に受信された電力制御シンボルが強調される。この結合処理は、その構成と設計が技術的によく知られているＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタを使用して実行することができる。
【００３１】
図７（Ｃ）は、移動局から送信された閉ループ電力制御コマンドに応答して、既知の方法で送信信号の送信電力が変化するという付加的な複雑さを図示する。例示を簡単にするために、図７（Ｂ）に図示してあるノイズの影響は取り除いてある。ノイズの影響はどのようなシステムにも存在し、そして、ノイズが存在している場合この説明が当てはまり、先に説明したようにノイズの影響は受信信号の妥当性を決定する前に複数の電力制御コマンドを平均化するためのモチベーションである。
【００３２】
受信電力制御コマンドのエネルギを単に平均化するだけでは、図７（Ｃ）の受信信号の妥当性の決定には適切ではない。これは、伝搬パスの変化に加えて、移動局によって送信される電力制御コマンドに応答して、送信エネルギが変化するからである。
【００３３】
受信電力制御コマンド７００とトラフィックシンボル７０２は電力制御グループ１（ＰＣグループ１）を構成する。すなわち、それらは基地局で受信された同じセットの電力制御コマンドに基づいて送信されたものである。同様に、電力制御コマンド７０４とトラフィックシンボル７０６は電力制御グループ２（ＰＣグループ２）を構成し、電力制御コマンド７０８とトラフィックシンボル７１０は電力制御グループ３（ＰＣグループ３）を構成し、そして電力制御コマンド７１２とトラフィックシンボル７１４は電力制御グループ４（ＰＣグループ４）を構成する。
【００３４】
移動局がそれらのコマンドを送信したので、移動局には基地局の送信電力の変化をもたらした電力制御コマンドがわかる。この簡単化されたシステムでは、その仮定は、移動局により送信されたすべての電力制御コマンドが基地局において正しく受信され、そして既知の方法で応答されるということである。したがって、移動局は、閉ループ電力制御システムから生じる受信電力制御コマンドにおける影響を取り除くことができ、よって、伝搬パスにおける変化だけを反映する意味のある方法で電力制御コマンドを共に平均化することができる。
【００３５】
この簡単化されたシステムにおいては、基地局送信機は、移動局からアップコマンドを受信すると２△だけその送信電力を増加させ、そして移動局からダウンコマンドを受信すると△だけその送信電力を減少させる。したがって、移動局が受信信号の妥当性を決定しているとき、受信コマンドから閉ループ電力制御の影響を最初に取り除く。
【００３６】
移動局は、それが送信したダウンコマンドに応答して、基地局がその送信電力を電力制御グループ３と電力制御グループ４との間に減少させたことを知っている。したがって、電力制御コマンド７０８で電力制御コマンド７１２を平均化する前に、移動局は電力制御コマンド７０８の受信エネルギを△だけ減少させて、電力制御ビット７０８の正規化されたバージョンを提供する。
【００３７】
同様に、移動局は、電力制御コマンド７０４のエネルギを電力制御ビット７１２のエネルギと電力制御ビット７０８の正規化エネルギとで平均化する前に、電力制御グループ２と電力制御グループ３との間に基地局の送信電力を増加させたこと、電力制御ビット７０４のエネルギが正規化されなければならないことを知っている。最初に、電力制御ビット７０４の測定エネルギは電力制御グループ３と電力制御グループ４との間の変化を処理するために△だけ減少され、そして電力制御グループ２と電力制御グループ３との間の送信電力の変化を処理するために２△だけ増加される。このことは、電力制御ビットエネルギ平均の算入の前に電力制御ビット７０４の測定エネルギに対する△のネット加算に帰着する。
【００３８】
電力制御グループ２のエネルギは、移動局が送信されたダウンコマンドに応答して電力制御グループ１のエネルギより少ない。したがって、電力制御グループビット７００は△を加算することにより修正され、それから２△を減算しそしてそれから△を加算し、よってこれは電力制御ビット７００が変化しないままにする。電力制御ビット７００、７０４、７０８の正規化されたバージョンは、それから電力制御ビット７１２と結合されあるいは平均化され、そして受信信号エネルギの妥当性の評価は図７（Ｂ）に関して説明したように実行することができる。
【００３９】
状況は図７（Ａ）ないし図７（Ｃ）に関して説明した状況より一般にさらに複雑である。それは、短い持続時間の電力制御コマンドに付加的なノイズがあるからであり、そして移動局により送られた電力制御コマンドが基地局により正確に受信されなかったかもしれないし、あるいは基地局がこれらのコマンドに応答する際に異なるステップサイズを使用しているかあるいは基地局が電力飽和しているという理由で、基地局が予期されたように電力制御コマンドに応答しないかもしれないからである。
【００４０】
ＩＩＩ．電力制御コマンド訂正／調整
図２は、本発明の電力制御コマンドを発生させる第１の方法を図示する。本発明においては、フォワードリンクトラフィック信号にパンクチャされる電力制御コマンドが使用されて、フォワードリンクトラフィック信号の十分性が決定される。本発明においては、電力制御コマンドのエネルギがトラフィックチャネルのデータレートで変化しないことから、電力制御コマンドが使用される。
【００４１】
トラフィックチャネル送信エネルギの十分性を決定するために電力制御コマンドだけを使用する欠点は、電力制御コマンドの数が不十分であり、したがって、それらが特にトラフィックチャネルへのノイズの影響を受けやすいということである。移動局からの電力制御コマンドに対する応答のために電力制御コマンドが異なるエネルギで送信されたかもしれないことから、電力制御コマンドは単に平均化することができないので、この状況はさらに複雑である。移動局から送信された電力制御コマンドが基地局１で正確に受信されなかったかもしれないことから、この状況はさらに複雑である。移動局から受信された電力制御コマンドを基地局が部分的にあるいは完全に無視することを選択するかもしれないことから、この状況はさらに複雑である。上に概略を説明したすべての問題は、本発明の方法により解決することができる。
【００４２】
移動局は移動局と基地局１との間の遅延を決定することができ、そして特に、移動局には、移動局が電力制御コマンドを送信した時と電力制御ビットに応答して利得調整されたフォワードリンク信号を移動局が受信した時との間の時間インターバルがわかっている。ブロック５０において、移動局は誤って受信したかもしれない電力制御コマンドを識別する。図３（Ａ）ないし（Ｃ）に戻って、図３（Ａ）は移動局によって送信された電力制御コマンドの順序を反映している。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に図示された電力制御コマンドに応答して調整された受信フォワードリンクトラフィック信号を図示する。図３（Ｃ）は、移動局によって送信された電力制御コマンドに対する基地局１による疑わしい応答の識別を図示している。
【００４３】
図３（Ａ）では、移動局によって送信された電力制御コマンドのシーケンスが示されている。移動局は、最初に“ダウン”コマンド８００を送信し、それに続けて“アップ”コマンド８０２、“アップ”コマンド８０４、“ダウン”コマンド８０６、“アップ”コマンド８０８、“ダウン”コマンド８１０、“ダウン”コマンド８１２、“アップ”コマンド８１４と“アップ”コマンド８１６を送信した。
【００４４】
図３（Ｂ）において、（受信された）電力制御コマンドに対する遅延した受信応答が図示されている。第１の電力制御グループは、リバースリンク電力制御コマンド８１８とフォワードリンクトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８２０を含む。電力制御グループは、そのインターバル内で送信エネルギの変化がないフォワードリンク信号のインターバルとここでは定義される。すなわち、フォワードリンク送信機は、リバースリンク電力制御コマンド８１８とフォワードリンクトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８２０とのインターバルに対して間にある任意の電力制御コマンドに基づいて、その送信エネルギを変化させていない。言い換えると、各電力制御グループの送信エネルギは、受信された閉ループ電力制御コマンドの同じセットに基づいている。
【００４５】
フォワードリンクにおける第１の電力制御グループ９０１は、電力制御コマンド８１８とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８２０からなり、第２の電力制御グループ９０２は、電力制御コマンド８２２とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８２４からなり、第３の電力制御グループ９０３は、電力制御コマンド８２６とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８２８からなり、第４の電力制御グループ９０４は、電力制御コマンド８３０とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８３２からなり、第５の電力制御グループ９０５は、電力制御コマンド８３４とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８３６からなり、第６の電力制御グループ９０６は、電力制御コマンド８３８とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８４０からなり、第７の電力制御グループ９０７は、電力制御コマンド８４２とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８４４からなり、第８の電力制御グループ９０８は、電力制御コマンド８４６とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８４８からなり、第９の電力制御グループ９０９は、電力制御コマンド８５０とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８５２からなり、第１０の電力制御グループ９１０は、電力制御コマンド８５４とトラフィックデータあるいはパイロットシンボル８５６からなる。
【００４６】
例示的な実施形態では、電力制御グループは電力制御コマンドから始まり、トラフィックデータが続く。このことはフォワードとリバースリンクにおける電力制御コマンドのフィードバックレートが同一であることを要求する。本発明は、フォワードとリバースリンク電力制御コマンドのフィードバックレートが同じである適用に限定されない。さらに、訂正された電力制御コマンドがトラフィックあるいはパイロットシンボルデータにマルチプレクスされることは要求されない。これらの特性は、提案されたＣＤＭＡ２０００ＲＴＴ候補提案に適用された本発明を説明するために、単に入れられているに過ぎない。
【００４７】
“ダウン”コマンド８００を送信した移動局は、図３（Ｂ）に図示してあるフォワードリンク信号をモニタして、そのコマンドへの予測応答を識別する。特に、移動局は“ダウン”電力制御コマンド８００に応答して、電力制御グループ９０１と電力制御グループ９０２との間でのエネルギ減少を予測する。移動局は“アップ”コマンド８０２に応答して、電力制御グループ９０２と電力制御グループ９０３との間でのエネルギ増加を予測する。移動局は“アップ”コマンド８０４に応答して、電力制御グループ９０３と電力制御グループ９０４との間でのエネルギ増加を予測する。移動局は“ダウン”コマンド８０６に応答して、電力制御グループ９０４と電力制御グループ９０５との間でのエネルギ減少を予測する。移動局は“アップ”コマンド８０８に応答して、電力制御グループ９０５と電力制御グループ９０６との間でのエネルギ増加を予測する。移動局は“ダウン”コマンド８１０に応答して、電力制御グループ９０６と電力制御グループ９０７との間でのエネルギ減少を予測する。移動局は“ダウン”コマンド８１２に応答して、電力制御グループ９０７と電力制御グループ９０８との間でのエネルギ減少を予測する。移動局は“アップ”コマンド８１４に応答して、電力制御グループ９０８と電力制御グループ９０９との間でのエネルギ増加を予測する。移動局は“アップ”コマンド８１６に応答して、電力制御グループ９０９と電力制御グループ９１０との間でのエネルギ増加を予測する。
【００４８】
図３（Ｃ）において、受信エネルギの疑わしい変化にフラグが立てられる。疑わしいものは“Ｘ”でマークされるが、電力制御コマンドと矛盾しないものは“Ｏ”でマークされる。電力制御グループ９０１と９０２との間での受信エネルギ変化は、“ダウン”コマンド８００と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８５８において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０２と９０３との間での受信エネルギ変化は、“アップ”コマンド８０２と矛盾する。それでこの変化はメトリック８６０において疑わしいとしてマークされる。電力制御グループ９０３と９０４との間での受信エネルギ変化は、“アップ”コマンド８０４と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８６２において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０４と９０５との間での受信エネルギ変化は、“ダウン”コマンド８０６と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８６４において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０５と９０６との間での受信エネルギ変化は、“アップ”コマンド８０８と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８６６において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０６と９０７との間での受信エネルギ変化は、“ダウン”コマンド８１０と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８６８において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０７と９０８との間での受信エネルギ変化は、“ダウン”コマンド８１２と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８７０において疑わしくないとしてマークされる。電力制御グループ９０８と９０９との間での受信エネルギ変化は、“アップ”コマンド８１４と矛盾する。それでこの変化はメトリック８７２において疑わしいとしてマークされる。最後に、電力制御グループ９０９と９１０との間での受信エネルギ変化は、“アップ”コマンド８１６と矛盾しない。それでこの変化はメトリック８７４において疑わしくないとしてマークされる。
【００４９】
好ましい実施形態においては、すべてのトラフィックシンボルにおける総エネルギが電力制御ビットにおけるものより大きいので、トラフィックエネルギが疑わしい電力制御ビットを識別するために使用される。トラフィックエネルギのこのような使用に対して、そのレートが知られている必要はない。
【００５０】
すべての疑わしい電力制御ビットが識別された後に、１組のテスト電力制御ベクトルがブロック５２で発生される。図３（Ｃ）を参照すると、試験すべきベクトルのセットには、基地局１が受信するような潜在的な電力制御コマンドの４つのテストベクトルが含まれることがわかる。基地局１が受信するような４つの潜在的な電力制御コマンドセットは次のものを含む。
【数６】
0004477241.tif 000003
【００５１】
受信電力制御コマンドのこれらの４つの潜在的なシーケンスが各々テストされ、電力制御コマンドのどのシーケンスが受信されたものに最も近くマッチングした送信信号となるかが決定される。
【００５２】
図３（Ｄ）は、上記の等式（３）にある潜在的な電力制御コマンドシーケンスに基づいて合成された波形の構造を図示する。移動局は、基地局による電力制御コマンドの受信における可能性あるエラーに関する異なる仮定のもとで、図３（Ｂ）の受信波形に最もよく似ている波形を決定しようと試みる。
【００５３】
図３（Ｄ）に、第２の電力制御コマンド８０２が基地局によって誤って受信されたという仮定に基づいたテスト波形を図示する。したがって、基地局によって受信された電力制御コマンドのシーケンスが“ダウン”、“ダウン”、“アップ”、“ダウン”、“アップ”、“ダウン”、“ダウン”、“アップ”、“アップ”であったという仮説に基づいて波形が合成される。この仮定のテストにおいて、移動局は基地局が“アップ”と“ダウン”電力制御コマンドに応答してその送信エネルギを変化させるであろう量を知っている。例示的な実施形態において、“アップ”と“ダウン”の両コマンドに対する簡単で均一なエネルギ変化（△）が仮定されている。テスト波形の発生において、電力制御グループ９２２は電力制御グループ９２１のエネルギより下のエネルギレベル△で合成される。電力制御グループ９２３は電力制御グループ９２２のエネルギより下のエネルギレベル△で合成され、これは第２の電力制御コマンド８０２が誤って受信されたという仮定をテストする。残りの電力制御コマンドは基地局により正しく受信されたという仮定のもとで、電力制御グループ９２４は電力制御グループ９２３より上のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８０４の正しい受信を反映している。電力制御グループ９２５は電力制御グループ９２４より下のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８０６の正しい受信を反映している。電力制御グループ９２６は電力制御グループ９２５より上のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８０８の正しい受信を反映している。電力制御グループ９２７は電力制御グループ９２６より下のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８１０の正しい受信を反映している。電力制御グループ９２８は電力制御グループ９２７より下のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８１２の正しい受信を反映している。電力制御グループ９２９は電力制御グループ９２８より上のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８１４の正しい受信を反映している。そして電力制御グループ９３０は電力制御グループ９２９より上のエネルギレベル△で合成され、これは電力制御コマンド８１６の正しい受信を反映している。
【００５４】
初期状態９５０を変化させて、各テスト仮定に対する最小平均二乗誤差を決定する。
【００５５】
ブロック５４において、テスト電力制御ベクトルと受信トラフィックエネルギとの間の平均二乗誤差（ＭＳＥ）が計算される。ｉ番目の電力制御ベクトル（ＭＳＥ（ｉ））に対する平均二乗誤差が以下の等式にしたがって決定される。
【数７】
0004477241.tif 000004
【００５６】
ここでｓ（ｊ）は、ブロック５２に関して説明したようにテストベクトルによって発生された仮定的に受信された電力制御コマンドに基づいている受信電力制御グループの合成されたセットであり、そしてｒ（ｊ）は受信電力制御グループのエネルギである。
【００５７】
合成信号と受信信号とのエネルギ差が計算され記憶される。初期エネルギは変化させることができ、各ベクトルに対するすべての初期状態に対する最小平均二乗誤差が計算される。ブロック５６で、合成信号と受信信号との間の最低の平均二乗誤差を生成する電力制御コマンドのシーケンスが選択される。
【００５８】
ブロック５８で、電力制御コマンドは選択された電力制御シーケンスにしたがって調整される。例えば、最低の平均二乗誤差を生成している電力制御シーケンスがシーケンス（Ｄ、Ｕ、Ｕ、Ｄ、Ｕ、Ｄ、Ｄ、Ｕ、Ｕ）であると仮定しよう。すると、意味のある態様で移動局によって受信された電力制御コマンドを結合するために、それらのコマンドに応答して基地局の送信電力の調整を除去しなければならない。
【００５９】
移動局から“アップ”コマンドを受信したと仮定すると、基地局１は移動局へのトラフィックチャネル送信エネルギをΔＰupだけ増加させる。移動局から“ダウン”コマンドを受信したと仮定すると、基地局１は移動局へのトラフィックチャネルの送信エネルギをΔＰdownだけ減少させる。現在の受信電力制御ビットのエネルギをＰiと仮定すると、現在の電力制御コマンドと以前の電力制御コマンドとの間でアップコマンドが受信されたと決定されたことから、以前の電力制御ビットの調整されたエネルギはＰI-1＋ΔＰupとなるべきである。現在の電力制御コマンドと２つの電力制御グループだけ早く受信された電力制御コマンドビットとの間に２つのアップコマンドが受信されたことが決定されたことから、２つの電力制御インターバル前に受信された電力制御ビットのエネルギがＰI-2＋２ΔＰupに調整される。電力制御ビットを調整するこのプロセスは、最初の電力制御グループにおいて受信された電力制御ビットまで継続する。
【００６０】
ブロック６０で、電力制御ビットの調整されたエネルギが平均化され、電力制御ビットにおけるノイズの影響が除去される。ブロック６２で、電力制御ビットシーケンスの平均調整エネルギがしきい値と比較される。ブロック６４で、もし電力制御ビットシーケンスの平均調整エネルギがしきい値より小さいならば、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを増加されるべきであると指示する電力制御コマンドが発生される。もし電力制御ビットシーケンスの平均調整エネルギがしきい値より大きいならば、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを減少させるべきであると指示する電力制御コマンドが発生される。
【００６１】
図６は、図２に図示された電力制御ビット訂正アルゴリズムの計算の複雑性を減少させる準最適サーチアルゴリズムを図示するフローチャートである。図６に図示されている方法は、疑わしい電力制御コマンドを識別し、各疑わしい電力制御コマンドを一度に１つ変更する。より小さい平均二乗誤差となる変更された電力制御コマンドは固定され、そして受信されたフレームと合成されたフレームとの間のエネルギの減少が最大となる変更を決定するために、残りの疑わしい電力制御コマンドが変更される。
【００６２】
ブロック３００で、もっとも誤っているらしいと識別されたＫ個の電力制御コマンドが識別される。ブロック３０２で、Ｋ個の合成された電力制御グループが発生される。ブロック３０４で、上の等式（４）にしたがってＫ個の電力制御グループ仮定の各々に対して、合成された電力制御グループと受信された信号との間の平均二乗誤差が計算される。
【００６３】
ブロック３０６で、最小平均二乗誤差をもつ合成電力制御グループが選択される。ブロック３０８で、オリジナルフレームが、選択された合成フレームに等しくセットされる。ブロック３０８で、選択された合成フレームにおいて変更された電力制御コマンドが固定され、そしてデータの受信フレームが、選択された合成フレームと置換される。ブロック３１０で、選択された合成フレームにおいて変更された電力制御コマンドが、疑わしい電力制御コマンドのリストから削除される。
【００６４】
制御ブロック３１２は、反復の最大数に到達したかどうかを決定するためにテストを行う。もし反復の最大数に到達していたならば、そのプロセスが停止され、そして調整された電力制御コマンドセットが選択される。もし反復の最大数に到達していなかったならば、そのプロセスがブロック３１６に移り、サーチされるべき疑わしいコマンドの数が１つだけ減少される。それからそのプロセスがブロック３０２に進み、そしてその動作が以前説明したように進行する。
【００６５】
以前の説明はトラフィックエネルギに基づいているが、このプロセスはパンクチャされた電力制御ビットだけに実行することができることに留意すべきである。
【００６６】
図４は、本発明の電力制御コマンド発生システムを組み込んでいる移動局を図示する。信号はアンテナ１００で受信され、そしてデュプレクサ１０２を通して受信機１０４に提供される。受信機１０４は、ＱＰＳＫ復調フォーマットにしたがって受信信号をダウンコンバートし、フィルタし、そして増幅する。復調された信号の同位相と直角位相成分が複素ＰＮ逆拡散器１０６に提供される。
【００６７】
複素ＰＮ逆拡散器１０６は、擬似ノイズシーケンスＰＮIとＰＮQにしたがって受信信号を逆拡散する。ＰＮ逆拡散信号は、直交逆拡散器１０８ａと１０８ｂの第１の入力とパイロットフィルタ１１４とに提供される。例示的な実施形態では、ウォルシュ（０）が使用されてパイロットシンボルがカバーされる場合、パイロットフィルタ１１４は単にローパスフィルタとすることができる。ほかのウォルシュシーケンスが使用されて、パイロットシンボルがカバーされる場合は、ウォルシュカバーリングがパイロットフィルタ１１４によって除去される。
【００６８】
ウォルシュシーケンス発生器１１０が、トラフィックチャネルをカバーするために使用される直交シーケンスのレプリカを発生させ、そして直交逆拡散器１０８ａと１０８ｂの第２の入力にシーケンスを提供する。直交逆拡散器１０８ａと１０８ｂはトラフィックチャネルウォルシュカバーリングを除去し、そしてその結果を内積回路１１２に提供する。内積回路１１２は、カバーされていないトラフィックチャネルとパイロットチャネルとの内積を計算して、受信された信号から位相のあいまいさを除去する。
【００６９】
ＩとＱチャネルにおける結果として得られたスカラーシーケンスがデマルチプレクサ１１６に提供される。デマルチプレクサ１１６は受信信号から受信電力制御ビットを除去し、そしてこれらのビットを電力制御ビットプロセッサ１２０に提供する。トラフィック信号がエネルギ計算手段１１８に提供され、このエネルギ計算手段１１８は振幅サンプルを二乗し、そしてその結果を加算して、復調信号のエネルギを示す値を生成する。特定の電力制御グループに対する信号のエネルギが、制御プロセッサ１２２に提供される。
【００７０】
制御プロセッサ１２２は、図２のブロック５０、５２、５４、５６に説明されている計算を実行する。制御プロセッサ１２２は、電力制御ビットプロセッサ１２０に対して、受信電力制御シンボルのエネルギへの訂正を示す信号を提供する。電力制御ビットプロセッサ１２０は、以前に受信された電力制御ビットのエネルギを調整する。そして電力制御ビットフィルタ１２４に調整されたエネルギを示す信号を提供する。
【００７１】
電力制御ビットプロセッサ１２０は、電力制御ビットフィルタ１２４に対して、調整された電力制御ビットエネルギを示す信号を供給する。電力制御ビットフィルタ１２４は、以下の等式にしたがって電力制御ビット（Ｐi）の調整されたエネルギを結合する。
【数８】
0004477241.tif 000005
【００７２】
ここでωiは重み付け関数である。この計算されたエネルギはそれから電力制御ビット発生器１２６においてしきい値と比較される。もし電力制御ビットシーケンスの平均調整エネルギがしきい値より小さいなら、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを増加させるべきであるということを指示する電力制御コマンドが発生される。もし電力制御ビットシーケンスの平均調整エネルギがしきい値より大きいなら、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを減少させるべきであるということを指示する電力制御コマンドが発生される。
【００７３】
発生された電力制御コマンドは送信サブシステム１２８に送信され、この送信サブシステム１２８は電力制御ビットをリバースリンク信号と結合し、そしてアンテナ１００を通して基地局１へ送信するためにデュプレクサ１０２を通してその信号を提供する。
【００７４】
ＩＶ．電力制御ビットのトラフィック重み付け
電力制御ビットエネルギの平均値を提供する第２の方法において、電力制御ビットが、電力制御グループにおけるトラフィックのエネルギにしたがって重み付けされ平均化される。この方法は、電力制御コマンドが正しく受信されたかどうかあるいはステップのサイズさえも決定しようと試みない。したがって、この第２の実施形態は特に強力である。第２の実施形態は、トラフィックデータの受信エネルギにしたがって電力制御シンボルのエネルギを重み付けする。その最も簡単な形態では、これはムービング平均フィルタで実現される。この第２の実施形態において、トラフィック信号のレートは、フィルタリングウィンドウの間、変更してはならない。したがって、もしトラフィックデータのレートが、フレーム境界だけで変化できるならば、フィルタリング動作は所定のフレーム内の電力制御グループに実行しなければならない。レートがフレーム境界で変化するシステムにおいては、フィルタはフレーム境界でリセットしなければならない。
【００７５】
Ｎ番目の電力制御グループに対するフィルタされた電力制御ビットエネルギ
【数９】
0004477241.tif 000006
は以下の等式にしたがって決定される。
【数１０】
0004477241.tif 000007
【００７６】
ここでＴiはｉ番目の電力制御グループに対するトラフィックエネルギであり、ＴNはＮ番目の電力制御グループに対するトラフィックエネルギであり、Ｐiはｉ番目の電力制御グループの電力制御ビットエネルギであり、βは重み付け関数である。
【数１１】
0004477241.tif 000008
【００７７】
この式は次式になる。
【数１２】
0004477241.tif 000009
【００７８】
そしてさらなる改良は以下に示す最終トラフィックエネルギの最小二乗推定値を使用することである。
【数１３】
0004477241.tif 000010
【００７９】
例示的な実施形態では、フォワードリンク信号は図１に関して説明されているように発生される。図５において、信号はアンテナ２００で受信され、そしてデュプレクサ２０２を通して受信機２０４に提供される。受信機２０４はＱＰＳＫ復調フォーマットにしたがって受信信号をダウンコンバートし、フィルタし、そして増幅する。復調信号の同位相と直角位相成分が複素ＰＮ逆拡散器２０６に提供される。
【００８０】
複素ＰＮ逆拡散器２０６は、擬似ノイズシーケンスＰＮIとＰＮQにしたがって受信信号を逆拡散する。ＰＮ逆拡散信号は、直交逆拡散器２０８ａと２０８ｂの第１の入力とパイロットフィルタ２１４に提供される。ウォルシュ（０）がパイロットシンボルをカバーするために使用される例示的な実施形態では、パイロットフィルタ２１４は単なるローパスフィルタとすることができる。他のウォルシュシーケンスがパイロットシンボルをカバーするために使用されるケースにおいては、ウォルシュカバーリングはパイロットフィルタ２１４で取り除かれる。
【００８１】
ウォルシュシーケンス発生器２１０はトラフィックチャネルをカバーするために使用される直交シーケンスのレプリカを発生させ、直交逆拡散器２０８ａと２０８ｂの第２の入力にシーケンスを提供する。直交逆拡散器２０８ａと２０８ｂは、トラフィックチャネルウォルシュカバーリングを取り除き、内積回路２１２にその結果を提供する。内積回路２１２は、カバーされていないトラフィックチャネルとパイロットチャネルとの内積を計算して、受信信号から位相のあいまいさを取り除く。
【００８２】
ＩとＱチャネルにおける結果として得られたスカラーシーケンスがデマルチプレクサ２１６に提供される。デマルチプレクサ２１６は、受信信号から受信電力制御ビット取り除き、これらのビットを電力制御ビットエネルギ計算装置２２０に提供する。電力制御ビットエネルギ計算装置２２０は、ＩとＱチャネルにおける受信電力制御ビットの振幅の二乗を計算し、この2つのエネルギ値を加算する。電力制御ビットエネルギはそれからメモリエレメント２２２に記憶される。
【００８３】
トラフィック信号はトラフィックエネルギ計算装置２１８に提供され、このトラフィックエネルギ計算装置２１８はトラフィックサンプルの振幅を二乗し、そしてその結果を加算して、復調信号のエネルギを示す値を生成する。フレームにおける各電力制御グループに対するトラフィック信号のエネルギがメモリ２２２に提供され記憶される。
【００８４】
メモリ２２２は、フレームにおける各電力制御グループに対する電力制御ビットのエネルギとトラフィックチャネルエネルギとを電力制御ビットフィルタ２２４に提供する。電力制御ビットフィルタは上記の等式（５）にしたがって、フィルタされた電力制御ビットを計算する。フィルタされた電力制御ビットエネルギは電力制御ビット発生器２２６に提供される。
【００８５】
フィルタされた電力制御ビットエネルギは、電力制御ビット発生器２２６において予め定められたエネルギしきい値と比較される。もしフィルタされた電力制御ビットエネルギがしきい値より小さいならば、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを増加させるべきであることを示す電力制御コマンドが発生される。もしフィルタされた電力制御ビットエネルギがしきい値より大きいならば、基地局がトラフィックチャネルの送信エネルギを減少させるべきであることを示す電力制御コマンドが発生される。
【００８６】
発生された電力制御コマンドは送信サブシステム２２８に提供され、この送信サブシステム２２８は、電力制御ビットをリバースリンク信号と結合し、そしてその信号をアンテナ２００を通して基地局１へ送信するためにデュプレクサ２０２を通して提供する。
【００８７】
好ましい実施形態の前の説明は、当業者が本発明を作りそして使用できるように提供されている。これらの実施形態のさまざまな変更は当業者に容易に明らかとなり、そしてここで規定された一般的な原理は、発明の能力を使用することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示された実施形態に限定されるように意図されておらず、ここに開示された原理と新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲に一致すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、この発明の基地局のブロック図である。
【図２】  図２は、この発明の第１の例示的な実施形態の電力制御コマンドを発生させる方法を図示するフローチャートである。
【図３】  図３の（Ａ）ないし（Ｃ）は、この発明の電力制御ビットを決定するために使用される合成波形を発生させる方法を図示する。
【図４】  図４は、この発明の第１の例示的な実施形態の移動局を図示するブロック図であり、電力制御コマンドがシステマテックに訂正された電力制御コマンドにしたがって発生されている。
【図５】  図５は、この発明の第２の例示的な実施形態の移動局を図示するブロック図であり、電力制御コマンドがエネルギ重み付けされた電力制御コマンドにしたがって発生されている。
【図６】  図６は、閉ループ電力制御コマンドを訂正する準最適方法を図示するフローチャートであり、この方法は計算の複雑さを減少させる。
【図７】  図７の（Ａ）ないし（Ｃ）は、それらのエネルギを平均化するために電力制御コマンドを調整する際に関係する困難性を図示する。
【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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